Mikoryza w sosnowych ostępach: Ektotrofia kontra endotrofia – dwa światy pod korzeniami
Lasy sosnowe, z ich charakterystycznym zapachem żywicy i szumem igieł, to ekosystemy, których zdrowie i produktywność w dużej mierze zależą od niewidocznych gołym okiem sojuszników – grzybów mikoryzowych. Te fascynujące organizmy tworzą symbiotyczne relacje z korzeniami drzew, dostarczając im cenne składniki odżywcze i wodę w zamian za cukry produkowane przez fotosyntezę. W lasach sosnowych dominują dwa główne typy mikoryzy: ektotroficzna i endotroficzna (arbuskularna). Choć oba typy mają na celu wzajemne korzyści, różnią się strukturą, funkcjami i wrażliwością na czynniki środowiskowe, w tym na praktyki leśne.
Czym się różnią? Struktura i fizjologia mikoryzy ektotroficznej i endotroficznej
Mikoryza ektotroficzna, jak sama nazwa wskazuje, tworzy charakterystyczny płaszcz grzybni oplatający korzenie drzewa. Strzępki grzybów wnikają między komórki kory pierwotnej korzenia, tworząc tzw. sieć Hartiga, ale nie wnikają do wnętrza komórek. To właśnie w tej przestrzeni zachodzi wymiana składników odżywczych. Z kolei mikoryza endotroficzna, w tym arbuskularna (AM), charakteryzuje się wnikaniem strzępek grzybów bezpośrednio do wnętrza komórek korzenia, gdzie tworzą charakterystyczne struktury – arbuskule – będące miejscem intensywnej wymiany substancji odżywczych.
W lasach sosnowych mikoryza ektotroficzna jest dominująca, tworzona głównie przez grzyby z rzędu borowikowców (Boletales) i pieczarkowców (Agaricales). Grzyby tworzące mikoryzę ektotroficzną często są widoczne jako grzyby kapeluszowe, które znamy z lasu – borowiki, koźlarze, maślaki, muchomory (choć nie wszystkie są jadalne!). Mikoryza endotroficzna, choć mniej widoczna, także występuje w lasach sosnowych, tworzona przez grzyby z gromady Glomeromycota. Różnice strukturalne przekładają się na odmienne funkcje i wrażliwość na warunki środowiskowe.
Funkcje mikoryzy: odżywianie, ochrona i odporność
Oba typy mikoryzy odgrywają kluczową rolę w odżywianiu sosny, szczególnie w pobieraniu fosforu, azotu i innych mikroelementów, które są słabo dostępne w glebie. Grzyby mikoryzowe, dzięki rozbudowanemu systemowi strzępek, zwiększają powierzchnię chłonną korzeni drzewa, umożliwiając pobieranie składników odżywczych z większej objętości gleby. Mikoryza ektotroficzna często produkuje enzymy rozkładające substancje organiczne, uwalniając związany w nich azot i fosfor.
Ponadto, mikoryza chroni korzenie drzew przed patogenami glebowymi, np. przez konkurencję o przestrzeń i zasoby, produkcję antybiotyków, czy stymulację odporności rośliny. Grzyby mikoryzowe wpływają również na strukturę gleby, zlepiając cząsteczki gleby swoimi strzępkami, co poprawia jej porowatość i retencję wody. Niektóre badania wskazują, że mikoryza ektotroficzna może nawet wpływać na tolerancję drzew na metale ciężkie w glebie.
Wrażliwość mikoryzy na zabiegi leśne: nawożenie i melioracja
Intensyfikacja uprawy sosny, w tym nawożenie i melioracja, może mieć negatywny wpływ na mikoryzę, szczególnie na mikoryzę ektotroficzną. Nadmierne nawożenie, zwłaszcza azotem i fosforem, może hamować rozwój mikoryzy ektotroficznej, ponieważ drzewo staje się mniej zależne od grzybów w pobieraniu składników odżywczych. To z kolei może prowadzić do zmniejszenia bioróżnorodności grzybów mikoryzowych i obniżenia odporności drzew na stresy środowiskowe.
Melioracja, czyli osuszanie terenów podmokłych, może również negatywnie wpływać na mikoryzę, zmieniając warunki wilgotnościowe i skład gatunkowy grzybów. Niektóre gatunki grzybów mikoryzowych są bardzo wrażliwe na zmiany w poziomie wód gruntowych. Z kolei wapnowanie gleb, stosowane w celu poprawy pH, może sprzyjać rozwojowi niektórych gatunków grzybów, ale jednocześnie hamować rozwój innych.
Mikoryza a wzrost i zdrowotność sosny: zależności i implikacje
Obecność i aktywność mikoryzy ma bezpośredni wpływ na wzrost i zdrowotność sosny. Drzewa z dobrze rozwiniętą mikoryzą rosną szybciej, mają większą odporność na choroby i stresy środowiskowe, takie jak susza czy zanieczyszczenie powietrza. W lasach z ubogą mikoryzą sosny są bardziej podatne na choroby korzeni, osłabione i mniej odporne na szkodniki.
Co ciekawe, różne gatunki grzybów mikoryzowych mogą wpływać na wzrost i zdrowotność sosny w różny sposób. Niektóre gatunki są bardziej skuteczne w pobieraniu fosforu, inne w ochronie przed patogenami. Dlatego tak ważne jest zachowanie bioróżnorodności grzybów mikoryzowych w lasach sosnowych.
Ochrona mikoryzy: klucz do zrównoważonej gospodarki leśnej
Zrozumienie roli i wrażliwości mikoryzy na praktyki leśne jest kluczowe dla zrównoważonej gospodarki leśnej. Ograniczenie nawożenia, unikanie melioracji w wrażliwych ekosystemach, zachowanie martwego drewna w lesie (które stanowi siedlisko dla wielu grzybów saprotroficznych, pośrednio wpływających na mikoryzę), oraz stosowanie praktyk promujących bioróżnorodność, to tylko niektóre z działań, które mogą pomóc w ochronie mikoryzy.
Ważne jest również prowadzenie badań nad wpływem różnych zabiegów leśnych na mikoryzę i opracowywanie strategii gospodarowania lasem, które uwzględniają potrzeby tych fascynujących organizmów. Być może przyszłość leśnictwa to celowe wprowadzanie do gleby wybranych gatunków grzybów mikoryzowych, aby poprawić wzrost i zdrowotność drzew. Wiedza o tym, jak różne typy mikoryzy funkcjonują i jak na nie wpływamy, jest niezbędna, by utrzymać zdrowe i produktywne lasy sosnowe dla przyszłych pokoleń. Pamiętajmy, że las to nie tylko drzewa, to skomplikowany ekosystem, w którym grzyby mikoryzowe odgrywają nieocenioną rolę.
