Αξιολόγηση των επιδράσεων φυτοπροστατευτικών προϊόντων βοτανικής προέλευσης σε θυσανώδεις μυκορριζικούς μύκητες

Abstract

Οι θυσανώδεις μυκορριζικοί (ΘΜ) μύκητες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των φυτών, παρέχοντας σ’ αυτά μία σειρά από οφέλη μέσω της συμβιωτικής σχέσης που αναπτύσσουν. Κυριότερο από τα οφέλη αυτά είναι η παροχή στα φυτά μη εύκολα αφομοιώσιμων, αλλά απαραίτητων, θρεπτικών στοιχείων του εδάφους, με κυριότερο το φώσφορο. Όμως, η ιδέα της χρήση των ΘΜ μυκήτων στην καλλιέργεια διαφόρων φυτών συναντά δυσκολίες, μία από τις οποίες είναι η αρνητική επίδραση των διαφόρων χρησιμοποιούμενων χημικών φυτοπροστατευτικών προϊόντων (ΦΠ) στους ΘΜ μύκητες, στα πλαίσια της φυτοπροστασίας των καλλιεργειών. Η στροφή προς τη βιολογική γεωργία που παρατηρείται ολοένα και πιο έντονα τα τελευταία χρόνια, τόσο σε εθνικό όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο, οδηγεί σε περαιτέρω έρευνα στον τομέα της φυτοπροστασίας. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η αξιολόγηση των επιδράσεων των ΦΠ βοτανικής προέλευσης αζαντιραχτίνη, πύρεθρο, spinosad, τερπένια, που χρησιμοποιούνται στην βιολογική γεωργία, καθώς και του συνθετικού ΦΠ carbendazim στη λειτουργία και ποικιλότητα των ΘΜ μυκήτων, χρησιμοποιώντας φυτά πιπεριάς. Για το σκοπό αυτό, σε πείραμα σε φυτοδοχεία εφαρμόστηκαν τα ανωτέρω ΦΠ στο έδαφος και στη συνέχεια προστέθηκε μυκορριζικό εμβόλιο, αποτελούμενο από τέσσερις ΘΜ μύκητες του γένους Glomus και φυτεύτηκαν φυτά πιπεριάς. Μετά από 20 και 40 ημέρες μετρήθηκαν το ύψος, το βάρος ξηράς ουσίας βλαστών και ριζών φυτών πιπεριάς και το ποσοστό αποικισμού του μήκους της ρίζας. Ταυτόχρονα, εκτιμήθηκε η επίδραση των ΦΠ στην ποικιλότητα των ΘΜ μυκήτων χρησιμοποιώντας την τεχνική της ηλεκτροφόρησης σε πηκτή με βαθμίδωση αποδιατακτικών ουσιών (DGGE, Denaturing Gradient Gel Electrophoresis). Βρέθηκε ότι τα τερπένια ευνόησαν αρχικά την ανάπτυξη των φυτών πιπεριάς, ενώ η αρχική αρνητική επίδραση τους στον μυκορριζικό αποικισμό των ριζών περιορίστηκε με την ολοκλήρωση του πειράματος (40 ημέρες). Η εφαρμογή αζαντιραχτίνης δεν προκάλεσε σημαντικές μεταβολές στην ανάπτυξη των φυτών, σε αντίθεση με το ποσοστό αποικισμού των ριζών των φυτών πιπεριάς που παρουσίασε τις υψηλότερες τιμές από όλες τις μεταχειρίσεις κατά τη δεύτερη δειγματοληψία. Η εφαρμογή spinosad οδήγησε σε προσωρινή αύξηση της φυτικής ανάπτυξης, αλλά αντίθετα μείωσε το ποσοστό μυκορριζικού αποικισμού. Το πύρεθρο περιόρισε την ανάπτυξη του υπέργειου τμήματος των φυτών και διευκόλυνε την ανάπτυξη του ριζικού τους συστήματος, ενώ η εφαρμογή του οδήγησε σε σημαντική μείωση του αποικισμού στο ριζικό σύστημα των φυτών. Τέλος, το carbendazim οδήγησε σε πλήρη ανάσχεση του μυκορριζικού αποικισμού των ριζών, χωρίς αυτό όμως να συνεπάγεται και μείωση στην ανάπτυξη του φυτού. Από την ανάλυση DGGE παρουσιάζεται η σύσταση της κοινότητας των ΘΜ μυκήτων, τόσο στους δύο χρόνους δειγματοληψίας, όσο και μεταξύ των μεταχειρίσεων που εφαρμόστηκαν. Έτσι, στις 20 ημέρες από τη μεταφύτευση των φυτών πιπεριάς παρατηρήθηκε μόνο ένας ΘΜ μύκητας (Glomus mosseae) από το χρησιμοποιούμενο εμβόλιο να έχει αποικίσει τις ρίζες των φυτών, στο σύνολο των μεταχειρίσεων, ενώ 40 ημέρες μετά τη μεταφύτευση οι ρίζες αποικίστηκαν και από δεύτερο ΘΜ μύκητα (Glomus etunicatum). Όμως, στα φυτά που δέχτηκαν εφαρμογή αζαντιραχτίνης και δευτερευόντως τερπενίων η ζώνη που αντιστοιχεί στον μύκητα G. etunicatum ήταν εμφανώς ασθενέστερη σε ένταση σε σχέση με την ένταση της ίδιας ζώνης στις υπόλοιπες μεταχειρίσεις. Αντίθετα, το spinosad και το πύρεθρο δε φαίνεται να προκαλούν μεταβολές στην σύσταση της κοινότητας των ΘΜ μυκήτων που αποικίζουν τις ρίζες των φυτών παρά το ότι οδήγησαν σε μείωση του συνολικού μυκορριζικού αποικισμού όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Τέλος, οι υπόλοιποι δύο ΘΜ μύκητες (G. intraradices και Glomus sp.) που περιέχονταν στο αρχικό εμβόλιο δεν κατάφεραν να αποικίσουν τις ρίζες στο χρονικό διάστημα που διήρκησε το πείραμα. Συμπερασματικά, η εφαρμογή των βοτανικών ΦΠ προκάλεσε μεταβολές τόσο στον αποικισμό όσο και στην σύσταση της κοινότητας των ΘΜ μυκήτων στις ρίζες, που δεν φαίνεται όμως να συσχετίζονται με μεταβολές στην φυτική ανάπτυξη.