Hvaða ávinningur er af gagnkvæmni baktería og belgjurta?

Mikilvægasti ávinningurinn sem fæst af gagnkvæmni milli baktería og belgjurta er köfnunarefnisbinding. Belgjurtir, eins og baunir, baunir og linsubaunir, hafa rótarhnúða sem hýsa sambýli köfnunarefnisbindandi bakteríur, almennt nefndar rhizobia. Þessar bakteríur búa yfir ótrúlegum hæfileika til að breyta köfnunarefnisgasi í andrúmsloftinu (N2) í ammoníak (NH3), nothæft form köfnunarefnis sem plönturnar geta tileinkað sér.

Ferlið við köfnunarefnisbindingu er mikilvægt vegna þess að köfnunarefni er nauðsynlegt stórnæringarefni sem allar plöntur þurfa til vaxtar og þroska. Hins vegar geta flestar plöntur ekki nýtt beint köfnunarefni í andrúmsloftinu og treysta á jarðvegsnítröt eða ammóníumjónir fyrir köfnunarefnisþörf sína. Með því að mynda sambýli við rhizobia, fá belgjurtir aðgang að áreiðanlegri uppsprettu köfnunarefnis, sem gerir þær minna háðar ytri köfnunarefnisinntaki.

Aukin frjósemi jarðvegs

Gagnkvæmt samspil baktería og belgjurta gagnast ekki aðeins belgjunum sjálfum heldur bætir einnig frjósemi jarðvegsins. Þegar belgjurtir vaxa og deyja skilja rótarkerfi þeirra eftir sig umtalsvert magn af föstu köfnunarefni í jarðveginum. Þetta köfnunarefni verður aðgengilegt nærliggjandi plöntum, þar með talið ræktun sem ekki er belgjurt, og bætir þannig heildarfrjósemi jarðvegs og framleiðni ræktunar.

Ferlið við köfnunarefnisbindingu stuðlar einnig að hringrás köfnunarefnis í vistkerfinu. Köfnunarefni, sem er mjög hreyfanlegt næringarefni, er næmt fyrir tapi með ýmsum ferlum, svo sem útskolun og rokgjörn. Hins vegar, þegar köfnunarefni er fest af bakteríum og fellt inn í plöntuvef, er það haldið í vistkerfinu, sem dregur úr köfnunarefnistapi og stuðlar að sjálfbærum landbúnaði.

Aðrir hugsanlegir kostir

Auk köfnunarefnisbindingar og aukinnar frjósemi jarðvegs getur gagnkvæmni milli baktería og belgjurta veitt öðrum hugsanlegum ávinningi:

Aukið þurrkaþol:Sumar rannsóknir benda til þess að tilvist köfnunarefnisbindandi baktería í rótarhnúðum geti bætt þurrkaþol belgjurta með því að auðvelda betri vatnsupptöku og varðveislu í jarðvegi.

Sjúkdómsþol:Ákveðnir rhizobia stofnar hafa reynst örva framleiðslu örverueyðandi efnasambanda í belgjurtum og auka þannig viðnám þeirra gegn sýkla og meindýrum.

Fýtóhormónaframleiðsla:Rhizobia getur framleitt plöntuhormón eins og auxín og cýtókínín, sem stjórna vexti og þroska plantna. Þessi hormón geta stuðlað að þróun rótar, vöxt sprota og heildarþroska plantna.

Niðurstaða

Gagnkvæmt samband baktería og belgjurta, sérstaklega köfnunarefnisbindandi getu rhizobia, gegnir mikilvægu hlutverki í sjálfbærum landbúnaði og starfsemi vistkerfa. Með því að veita belgjurtum áreiðanlega uppsprettu köfnunarefnis, auka frjósemi jarðvegs og hugsanlega bjóða upp á frekari ávinning, stuðlar þetta sambýli að bættri uppskeru, minni köfnunarefnisáburði og almennri sjálfbærni í umhverfinu.