Mohou houby ovlivňovat zemědělskou produkci?

Právě touto otázkou se podrobněji zabývala výzkumná skupina spolu s Paulou A. Buil, doktorandkou pracující pro Katedru botaniky Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

Arbuskulární mykorhizní houby (skupina Mucoromycota, podskupina Glomeromycotina) jsou obligátními kořenovými symbionty většiny druhů suchozemských rostlin, včetně mnoha významných plodin. V jejich případě ale nejde o tak úplně klasickou symbiózu. Na rozdíl od skupin hub tvořících nápadné plodnice, z nichž mnohé jsou jedlé, však arbuskulárně mykorhizní houby tráví celý svůj životní cyklus pod zemí. Název "arbuskulární" vychází z charakteristických rozvětvených struktur, tvořených houbou v kořenech cévnatých rostlin a známých jako arbuskuly. To znamená, že houba má schopnost pronikat drobnými vlákny do kořenových buněk rostliny, což je účinný způsob výměny půdních živin s rostlinou. Kromě toho, že výměnou za fotosynteticky vázaný uhlík zlepšují výživu rostlin a jejich odolnost vůči stresu, přispívají například i k prevenci ztrát živin. Z tohoto důvodu jsou považovány za důležitou složku agroekosystémů. V současnosti ale mohou být tato mykorhizní společenstva vázající se na zemědělskou půdu ovlivněna nadměrným hnojením nebo obděláváním půdy.

Vědci provedli studii ve skleníku, ve kterém uměle navodili běžné zemědělské podmínky. Testu podlehlo na 28 druhů konvenčně obhospodařovaných orných půd. Po naočkování sterilizované půdy myceliem všudypřítomného mykorhizního druhu Rhizophagus irregularis sledovali míru kolonizace kořenů a potenciál podporovat růst rostlin, díky zvýšené distribuci fosforu a dusíku. Příjem živin byl hodnocen ve dvou skupinách květináčů – s nemykorhizními kontrolními vzorky a s kolonizovaným referenčním izolátem za použití póru (Allium porrum) jako indikátorové rostliny.

Výsledkem byla kolonizace kořenů arbuskolomykorhizními houbami. Na základě toho byl pozorován i jejich vliv na prospěch rostlin. Výzkumný tým zjistil, že čím vyšší je procento kolonizace, tím vyšší je i přínos pro rostlinu. Houby se nejlépe množily a byly pro rostliny celkově přínosnější v půdách s nedostatkem fosforu. Pozitivní reakce růstu rostlin na mykorhizu se objevily pouze v malé podskupině orných půd, ale pozitivní účinky na příjem fosforu rostlinami byly častější a výraznější. Ve srovnání s referenčním izolátem však byly nativní houby z orných půd méně infekční a poskytovaly rostlinám méně výhod. Přestože byla pozorována široká škála reakcí rostlin na kolonizaci, autoři naznačují, že houbová společenstva mohou zlepšovat růst rostlin, ale pouze v půdách s nedostatkem fosforu.

Úrodnost půdy je i nadále považována jako hlavní faktor, určující symbiotickou účinnost arbuskulárně mykorhizích hub, protože obchodní bilance houba-rostlina je závislá zejména na dostupnosti fosforu a dusíku v půdě a přísunem uhlíku z rostliny. Například nadměrné hnojení zvyšuje dostupnost fosforu a činí mykorhizu pro plodiny nadbytečnou a tím zas hostitelská rostlina snižuje zásobu uhlíku potřebného pro houby. Obdělávání půdy naopak snižuje potenciál hub v půdě tím, že přímo narušuje myceliální systém. Autoři v závěru navrhují různé směry výzkumu, které by vyplnily současné mezery ve znalostech o fungování těchto zajímavých organismů na orných polích.