מיקוריזה פטריות

מקור השם מיקוריזה (Mycorrhiza) מגיע מיוונית עתיקה: Myco פירושו פטרייה, ו-Rhiza פירושו שורש. המושג מתאר קשר סימביוטי הדדי (Symbiosis) מופלא ועתיק יומין, התורם להזנה ולחיוניות של הצמח בטבע ובחקלאות.

פטריית המיקוריזה חיה בשיתוף פעולה הדדי מלא עם שורשי הצמח ועוזרת לו לקלוט מים ומינרלים מהקרקע בצורה יעילה במידה ניכרת – במיוחד זרחן, ברזל ויסודות קורט. הפטרייה יוצרת רשת תפטירית עדינה וענפה (היפות) סביב ובתוך השורשים, המרחיבה משמעותית את שטח הפנים האפקטיבי של מערכת השורשים. כתוצאה מכך משתפרת התבססות הצמח, מתחזקת עמידותו ביובש, בסטרס ובמעבר עציצים, ונשמרת בריאותו הכללית.

סימביוזה – מה מקבל כל אחד מהצדדים?

יחסי הגומלין בסימביוזה המיקוריזית מבוססים על חלוקת משאבים מופלאה בין הפטרייה לבין הצמח המארח:

• מה מקבלת הפטרייה? הפטרייה אינה מקיימת פוטוסינתזה בעצמה. הצמח מספק לפטרייה פחמן אורגני מיוצב שנוצר בתהליך הפוטוסינתזה, וכן סוכרים זמינים (גלוקוז וסוכרוז) המועברים מהעלים אל השורשים ומשם לתפטיר הפטרייה.
• מה מקבל הצמח? הצמח מקבל יכולת משודרגת לספיגת מים ומינרלים חיוניים – בעיקר זרחן (שספיגתו בקרקע איטית וקשה), ברזל, חנקן ואבץ.

השפעת המיקוריזה על קליטת ברזל בתנאי pH בסיסי

מינרלים רבים, ובראשם הברזל, נוטים להינעל בקרקע ולהפוך לבלתי זמינים כאשר רמת החומציות (pH) בקרקע היא בסיסית מדי. בעוד שהצמח לבדו זקוק לקרקע חומצית כדי להמיס וללכוד את הברזל, פטריית המיקוריזה מסוגלת להפריש חומצות אורגניות במיקרו-סביבה של השורש. חומצות אלו מפרקות את תרכובות הברזל ומאפשרות לתפטיר לקלוט את הברזל ולהעבירו לצמח גם בתנאי pH בסיסיים מאתגרים.

פירוק חומר אורגני, קומפוסט ונשורת עלים

בשונה משורשים רגילים הממתינים שהחומר האורגני יתפרק לחלוטין בקרקע על ידי חיידקים, תפטיר המיקוריזה מסוגל לקלוט מינרלים ישירות מפסולת אורגנית, מקומפוסט ומנשורת עלים. הפטרייה אינה צריכה להמתין להמתנה ארוכה לקליטת המינרלים בקרקע, אלא משחררת אותם באופן ישיר עבור הצמח.

חיבור בין צמחים והעברת משאבים (Wood Wide Web)

קורי פטריית המיקוריזה מסוגלים להתחבר בו-זמנית לשורשים של מספר צמחים ועצים שונים באותה הסביבה. חיבור זה מייצר רשת תקשורת וחלוקת משאבים תת-קרקעית ענפה:

מנגנוני קליטת מינרלים: כימיים ופיזיקליים

שיפור קליטה בדרך כימית

צמח רגיל מסוגל לקלוט מינרלים רק כאשר הם מופיעים בתרכובות כימיות ספציפיות המומסות במים. פטריית המיקוריזה מפרישה חומצות אורגניות מיוחדות המפרקות תרכובות מורכבות וקשות לתמיסה, ומאפשרת לתפטיר לקלוט את המינרלים ולהעבירם בצורה זמינה וישירה אל השורש.

קליטת מינרלים ומים בצורה פיזיקלית

• שטח פנים משודרג: שטח הפנים של שורש הצמח קטן בהרבה מגודל רשת התפטיר הפטרייתי.
• עובי הקורים: קורי הפטרייה דקים בהרבה מתאי היונקות של השורש. הם מסוגלים לחדור למרווחים זעירים בקרקע, לקלוט מים הלכודים בלחצים גבוהים וללכוד חלקיקי מינרלים זעירים שהשורש אינו מסוגל להגיע אליהם.

הגנה מפני מחלות קרקע ומזיקים

נוכחות המיקוריזה מעניקה לצמח מערכת הגנה היקפית רבת-עוצמה:

• הגנה מנמטודות ומזיקי קרקע: בשורשים שבהם התבססה מיקוריזה קיימת הגנה טבעית. הפטרייה מפרישה אנזים הרעיל לנמטודות ולמזיקי קרקע נוספים, ובמקביל מגרה את הצמח להפעיל את תגובת ההגנה הפנימית שלו.
• איתות ואזהרה בין צמחים: צמחים המחוברים באותה רשת מיקוריזה מעבירים אותות אזהרה כימיים דרך התפטיר. כאשר צמח אחד מותקף על ידי מזיק, הצמחים השכנים מקבלים את האות ומתחילים לייצר חומרי הגנה מבעוד מועד.
• משיכת חרקים מועילים: בעזרת המיקוריזה, הצמח מפריש תרכובות אורגניות נדיפות המושכות אליו חרקים טורפים המחסלים את המזיקים (בזנים מסוימים).
• עיכוב מזיקים מוצצי סוכר (כנימות): המיקוריזה מווסתת ומפחיתה את העברת הפחמן החופשי באזורים מסוימים בצמח. אם המיקוריזה התבססה לפני הגעת הכנימות, הדבר מונע מהכנימות המוצצות לקבל את כמות הסוכר הדרושה להן ומקשה על התרבותן.

עמידות בתנאי קיצון: קרקע דלה, המלחה וזיהומים

• קרקע דלה: צמחים בקרקע ענייה סובלים ממחסור בהזנה. המיקוריזה מקנה יתרון עצום בכך שספיגת חומרי ההזנה הופכת ליעילה וממצה כל חלקיק דשן בקרקע.
• המלחת קרקע: מליחות הקרקע מעכבת את גדילת הצמח. המיקוריזה מגבירה את סבילות הצמח למלח ומשפרת את כושר שאיבת המים גם בתנאי עקת מלח.
• עמידות בפני קרקעות מזוהמות ועודפי דשן: עודף דשן כימי או מתכות כבדות בקרקע עלול לשרוף ולפגוע בצמחים. מיקוריזות שונות מעניקות לצמח עמידות בפני עודף מינרלים ומתכות, מסננות את הרעלים ומאפשרות לצמח לשרוד בקרקע מזוהמת.

סוגי פטריות מיקוריזה (חלוקה ראשית)

בטבע קיימים שני טיפוסים עיקריים של פטריות מיקוריזה:

אקטומיקוריזה (Ectomycorrhiza)

פטרייה זו גדלה בעיקר על פני השורשים ויוצרת רשת מעטפת חיצונית. קורי הפטרייה חודרים בין תאי קליפת השורש אך אינם חודרים אל תוך התאים עצמם. אקטומיקוריזה נפוצה בעיקר בעצי יער ואזורים קרים (כגון אורנים, אלונים וארזים).

אנדומיקוריזה (Endomycorrhiza)

פטריות אלו מצויות ברובו המוחלט של עולם הצומח. הן עוטפות את השורש וחודרות אל תוך תאי השורש עצמם. קיימות מספר משפחות אנדומיקוריזה:

• Ericoid mycorrhizas: נפוצה במשפחת האברשיים.
• מיקוריזת הסחלב: סימביוזה תלותית שבה סחלבים מסוימים אינם יכולים לנבוט ללא הפטרייה.
• Monotropoid mycorrhiza: פטריות החיות ביחסי סימביוזה ייחודיים עם צמחים ללא כלורופיל.
• מיקוריזה ארבוסקולרית (AMF): הסוג החשוב והנפוץ ביותר בחקלאות, המתאים למנעד רחב של גידולים.

מיקוריזה ארבוסקולרית (AMF) והזנים הבולטים בחקלאות

מיקוריזה ארבוסקולרית חודרת לקליפת התא של שורש הצמח (מבלי לפגוע בפנים התא) ומייצרת מבנים דמויי פקעת (Arbuscules). מבנים אלו מגדילים דרמטית את שטח המגע והעברת החומרים בין הפטרייה לבין תאי השורש.

זני אקטומיקוריזה בחקלאות וייעור