Mykorrhizní houby pro rostliny (produkty Symbiom)

Co by měli všichni pěstitelé vědět o mykorrhize

Don Chapman, Camarillo, USA

Rostoucí obavy z trvalého růstu nežádoucích vedlejších účinků zemědělství založeného na chemii vedly mnohé odborníky z vysokých škol a ministerstva zemědělství k tomu, aby se vážně zamýšleli nad alternativními přístupy.

Pedologové vybrali jeden druh půdního organismu - mykorrhizu - jako hlavní činitel, jímž by bylo možno dosáhnout čistšího a trvalejšího růstového systému.

"Celosvětový zájem o tuto houbu již dosáhl bodu, kdy veškeré studie o zemědělské biotechnologii, které se netýkají vezikulárně-arbuskulárních hub (VA), se považují za neúplné," prohlásil M. Habte z katedry agronomie a pedologie Univerzity na Havaji.

"Potenciální aplikace mykorrhizových hub v zemědělství je značná, obzvláště v oblastech, kde jsou známy potíže vyplývající z půdního sucha, nedostatku živin a narušeného pokryvu… Nachýlil se čas, kdy bude nutno věnovat náležitou pozornost řízení rhizosférových mikroorganismů, včetně očkování specifickými mykorrhizovými houbami…," řekl Robert Linderman z výzkumné laboratoře zahradnických plodin odboru zemědělského výzkumu ministerstva zemědělství.

Odborná literatura obsahuje spoustu prací o jejich významu, avšak jak si může člověk opravdu představit mykorrhizou houby? Tisíce článků popisujících mykorrhizu jsou většinou napsány v naprosto precizním vědeckém jazyku, takže se čtou jen s obtížemi, a navíc v takových článcích jen málokdy najdeme uživatelské rady pro pěstitele. Vlastně ani neuslyšíme o nějaké analýze nákladů a výnosů. Vždy se tu navíc vznáší otazník, zda všechny ty kvalitní laboratorní výsledky nám povědí, co se vlastně stane s naší půdou.

Především je zapotřebí pochopit základní povahu mykorrhizou houby. Jako vizuální pomůcka vám poslouží, když otočíte levou ruku dlaní dolů (opravdu to zkuste, ono to pomůže!). Roztáhněte prsty a představte si, že to jsou kořínky rajčete či stromu. Všimněte si, že pět prstů nemá hodně postranních kořenů, jen pár chlupů, takže přístup k půdním živinám je značně omezen tam, kde jsou kořeny ve fyzickém styku s půdou.

Teď si představme, že rostlina, která je s těmito kořeny spojena, potřebuje sto jednotek určitých živin, aby z ní vzešla řádná plodina. Aby se těchto sto jednotek mohlo dostat vzhůru do rostliny, musí pěstitel do půdy vložit řekněme 400 jednotek hnojiva, protože do oněch pěti silných kořenů se nemůže dostat mnoho živin. (Příliš nehloubejte nad přesnými počty, jsou tu uvedeny jen kvůli názornosti.)

Teď zvedněte pravou ruku. Je to tatáž rostlina, s týmiž pěti silným i kořeny, ale představte si, že jsou prsty zcela pokryty dlouhými tenkými chlupy. Tyto chlupy se hodně podobají kořenovým hyfům mykorrhizy. V důsledku toho má každý z pěti silných kořenů tisíce menších kořínků, jež jsou k nim připojeny. Rostlina proto získala přístup ke stokrát větší půdní ploše.

Nejpodstatnějším faktem je to, že oněch 400 jednotek hnojiva teď lze rozdělit na 200, 100 či dokonce 50. Padesát? Ano, protože biologicky aktivní půdy samy plodí rostlinné živiny. Tento přirozený proces vzniku živin se neustále odehrává v nenarušených půdách.

Je přehnané domnívat se, že mykorrhiza může pomáhat rostlinám i půdě k větší soběstačnosti? Možná ne. Citujme dr. Bethlenfavaye a dr. Lindermana z výzkumné laboratoře zahradnických plodin, odboru zemědělského výzkumu ministerstva zemědělství: "Rozeznáváme tedy uzavřený řetěz vztahů příčin a následků v roli hub VAM v rostlinném a půdním systému - houba zvyšuje zdraví a vývoj svého hostitele zkvalitňováním rostlinné výživy a rezistence vůči chorobám a stresu; životaschopnější rostlina je kvalitnějším zdrojem uhlíku pro půdu, což povzbuzuje činnost půdní bioty; produkty mikrobiálního metabolismu posilují půdní agregaci; a konečně kvalitnější půdní struktura umožňuje lepší růst rostliny a VAM."

Podívejte se znovu na své roztažené prsty, ty, jež jsou holé a jsou nalevo, a ty, jež jsou porostlé chlupy napravo. Měli byste být s to odpovědět na nanejvýš závažnou otázku: Které kořeny jsou normální a které nenormální?

Prsty pokryté chlupy představují systém, díky němuž si všechny rostliny vybírají dostatečné množství živin na plné zdraví a produkci plodů. Tento symbiotický vztah existuje mezi rostlinami a houbami po miliony let a vysvětluje, proč už mnohé rostliny nemívají postranní kořeny. Hlavní odpovědnost za funkce hledání výživy už kdysi dávno převzaly mykorrhizou houby, takže rostlinné kořeny bez mykorrhizy nejsou pro tento úkol vybaveny.

Jedině když rostlině mykorrhiza schází, opravdu potřebuje značné množství hnojiva (je nutno vložit 400 jednotek, abychom jich dostali nahoru 100) a rostlina se silnými kořeny si proto může vysloužit ne zcela správně pojmenování "silně kořenící". Jak často jste už tato slova viděli? Jenže v přírodě žádné nedostatečné "silně kořenící" rostliny neexistují. Narušováním příhodného biologického prostředí v půdě vytváříme nepřirozeně silnou závislost. Z tohoto důvodu mají vždy "panenské půdy" tak vysokou hodnotu, a proto také jejich výnos klesá po první sklizni. Farmáři musejí převzít vyživovací roli rostlin, jež předtím bývala dostatečně řízena rozsáhlými populacemi mykorrhizových hub, jež fungovaly nespolupráci s bakteriemi, žížalami a rozličnými dalšími půdními organismy.

Když jsme si vysvětlili základní povahu mykorrhizy, můžeme přejít k dalším stránkám tohoto "inteligentního" mikroorganismu.

Co ještě houby dělají kromě vyhledávání živin v půdě?

Hledání živin, jmenovitě fosforečných, a jejich doprava do hostitelské rostliny je jejich nejpatrnější funkcí, avšak mezi výhody pro rostliny s mykorrhizou patří také potlačování chorob a patogenních zárodků.

Účinek zkvalitněného zdraví rostlin někdy pochází prostě z toho, že je rostlina lépe vyživována, ale houba chrání kořeny i jinými způsoby. Především kolonizováním a vyplňováním prostoru kolem kořenů přilnavými hyfy (opět se podívejte na chlupaté prsty) mají patogeny mnohem horší podmínky k tomu, aby se dostaly ke kořenům. Jedna studie uvádí o 70 procent nižší poškození háďátky u kořenů, jež byly očkovány Glonaus mosseae, třebaže v okolní půdě se vyskytovalo veliké množství háďátek.

Pokud se patogeny či chorobné organismy přece jen dostanou do kořenové oblasti, houby působí "antagonisticky", jak tomu říkají vědci. Houby produkují specifická cílená antibiotika, a dokonce bylo pozorováno, jak některé z nich svými hyfy obklopují háďátka, aby je znehybnily a usmrtily (a přirozeně pak převážejí živiny z mrtvých háďátek do hostitelských rostlin).

Houby dovedou i leccos překvapivého. Jeden badatel například přišel na to, mladé lesní semenáče získávají až 30 procent svých produktů fotosyntézy (látek vyprodukovaných rostlinami skrze fotosyntézu) od ostatních dospělých stromů v oblasti. Je zřejmé, že houby nejen pátrají po živinách v půdě, ale také mohou vytvářet podzemní síť typu hyfů, aby si "vypůjčily" od starších stromů živiny, jimiž živí nové přírůstky v sousedství! My se můžeme dohadovat, že je to součástí rafinovaného schématu, jež pomáhá zajišťovat přežití náhradních rostlin. (Dr. Griffiths z Oregonské univerzity)

Které rostliny používají mykorrhizou houby?

Některé rostliny na mykorrhize do té míry závisejí, že bez ní sotva přežívají. Mezi krajní případy patří avokádo, banány, všechny druhy citrusů a vinná réva.

Jiné druhy sice nemusejí být tak docela závislé, avšak přesto mívají značný užitek z toho, je-li kolem jejich kořenů správná mykorrhiza. Jejich příklady jsou chřest, artyčoky, melouny, rajčata, pepř a tykev (všimněte si společného prvku silných dužnatých kořenů s několika málo bočními kořeny u všech). Řepa a zelí a několik málo dalších čeledí se podle všeho na mykorrhizu nespoléhají.

Můžete mykorrhizu vidět?

Bez mikroskopu nikoli, a i tehdy byste měli vědět, co vlastně máte hledat. Nicméně můžete snadno spatřit její účinek. Minulou sezónu jsem vysadil brambory do nového záhonu s těžkou jílovitou půdou a sadbu jsem poprášil mykorrhizovým přípravkem. Když jsem přišel "uloupit" nové brambory, ke svému překvapení jsem shledal, že je mohu snadno vyhrabat holýma rukama. Půda kolem každé rostliny byla vlhká a zrnitá jako vysoce kvalitní zemina pro květináče, nikoli mokrá a lepkavá. Pouhých pár decimetrů od každé rostliny měla půda typickou skladbu z těžkého jílu.

Mimochodem, tohle je velice významný rys mykorrhizou rostliny - zkvalitňuje půdní texturu. Díky hyfům se jednotlivé částice jílu shlukují do agregátů, což umožňuje většímu množství kyslíku, aby se dostal ke kořenové zóně.

To podporuje rychlé množení přínosných aerobních bakterií, které vážou dusík, rozpouštějí fosfor a zpracovávají další látky do formy, kterou může rostlina využít. Jelikož jsou houby také aerobní organismy, tato přeměna pevné jílovité půdy na zrnitou strukturu je opět velice užitečná věc.

Houbovité hyfy rovněž tmelí písek pro podzemní biomasu, jež se potom stává ideálním prostředím, které váže vlhkost, pro rostlinné kořeny a baktérie. Díky testům můžeme sami vidět některé naprosto prokazatelné rozdíly v oblastech s čistým pouštním pískem, kde bývá fyzické tmelení písku patrně ještě důležitější než shánění živin.

Nejsou již některé mykorrhizou houby ve většině půd?

V nenarušených půdách ano. Avšak orba, hnojení, eroze, fumigace a chybné střídání plodin půdu obnažují, a navíc mnohé další faktory způsobují, že se populace hub vyčerpává, takže je nutno je znovu zavádět. I ti pěstitelé, kteří si myslí, že mají půdu aktivní, mohou zjistit, že stojí za to zavést nové druhy mykorrhizy.

Dostáváme hojně zprávy od zahrádkářů, ve kterých se praví, že jejich výnosy melounů či rajčat se zdvojnásobují nebo i ztrojnásobují, pokud použijí upravené rostliny, ovšem upřímně řečeno jiní říkají, že zaznamenali jen malý rozdíl. Je velice pravděpodobné, že když jak ošetřené, tak neošetřené rostliny mají značné výnosy, asi už v jejich půdě bývaly rozsáhlé populace mykorrhizových hub.

Jaké jsou nejlepší druhy na zavádění?

Tohle je obtížná otázka. Druhů je několik desítek a rostliny mohou využívat více než jeden druh zároveň (nikdo neví proč), a navíc druhy zjištěné u kořenů se mohou v průběhu růstu rostliny měnit (opět nikdo neví proč). Jsme toho názoru, že místo abychom se pokoušeli o vybavení rostliny určitým konkrétním druhem hub v konkrétní půdě, je lepší aplikovat spóry několika široce přizpůsobených druhů.

Naše partnerská firma v Nevadě vyrábí druhy hub zvlášť pro mladou sadbu a mísí jednotlivé spóry poté, co vyspějí. V současné době máme sedm druhů na očkování: Glomus brasilianum, G. clarum, G. deserticola, G. intraradices, G. monosporus, G. mosseae a Gigaspora margarita. Přibudou další, pokud prokážou, že jsou účinné.

Přístup, kdy se použije několik druhů a "nechají se vytříbit", nám může připadat nevědecký, avšak domníváme se, že takto se nejlépe zajistí, že přinejmenším jeden žádoucí druh dobře obstojí téměř v každém stavu.

Nebylo by lepší použít místní houby?

Je to možné, avšak není to tak docela prosté, jak by se zdálo. Především jaké místní houby? Na jediné míli pozemku může existovat více než deset druhů; i když se všechny podchytí a rozmnoží pro očkovací látku, žádný z nich nemusí nutně vyhovovat zaváděné rostlině typu rajčata či melounu.

Jeden pěstitel melounů na několika hektarech v severní Kalifornii mi pověděl, že už dlouhá léta vždycky vysazoval dvě řady, pak nechal dostatečně široký prostor pro přístup sklízecího stroje, pak zase dvě řady atd. Po novém očkování mykorrhizou zaplnily úponky svůj normální prostor a potom prorostly všemi přístupovými cestami. Vedly by místní houby k týmž výsledkům? Je to možné, ale my o tom pochybujeme. A jak by to bylo s polem vzdálených několik mil od cesty, kde se půda sotva liší a vyskytuje se tu jen mírně odlišný soubor hub? V současné době nevíme, zda by to mělo vůbec smysl snažit se vytěsnit místní houby.

Je to k něčemu dobré, když očkovací látku aplikujeme na existující rostliny, stromy a úponky?

O tom se dosud vedou spory. Někdo se domnívá, že občas pomáhá, když obnovíme biologické společenství vnesením směsi hub, baktérií, povzbuzujících prostředků atd. Jiní jsou toho názoru, že je pochybné, zda mohou být nové organismy úspěšně zaváděny do již ustáleného biologického prostředí.

Jak se aplikuje očkovací látka na rostliny?

Cílem je vždy uvést do života "dřímající spóry" a probudit je z jejich spánku co nejrychleji, a to tak, že navodíme jejich přímý styk s druhy. Nejběžnějšími metodami jsou rozprašování očkovací látky v práškové formě na kořeny či na kořenový bal v době přesazení či přidání očkovací látky do půdy těsně před výsevem.

O kolik méně hnojiva budou potřebovat rostliny s mykorrhizou?

To dnes ověřují výzkumníci z ministerstva zemědělství a odjinud. Zkoumají reakci hub na organická i umělá hnojiva. První laboratorní výsledky rostlin s mykorrhizou naznačují, že pěstitelé budou moci snížit množství hnojiva přinejmenším o polovinu a snad až o tři čtvrtiny. To by mělo samozřejmě veliký význam pro ty, kdo se snaží vyřešit problémy s vodou způsobené splachováním hnojiva.

V současné době je nejlepší radou pěstitelům usilujícím o převzetí metod založených na biologii používat hnojiva s postupným uvolňováním umělých hnojiv a k tomu kompost, je-li po ruce. Množství se bude lišit podle půdního typu.

Tato strategie u používání hnojiva (dávejte pozor, abyste nepoškodili mykorrhizu!) bude připadat velice zvláštní těm pěstitelům, kdo měli po celý svůj život rostliny zvyklé na přímé hnojení, avšak přístup "400 jednotek, aby z toho vzešlo 100" není slučitelný s našimi biologickými metodami, takže je zapotřebí změnit tradiční postupy.

Jaké další přísady se mají dávat do půd s mykorrhizou?

Cílem je v co největší míře vypěstovat plodiny, po nichž nezbývá mnoho rostlinných residuí (snad je lepší jen nakypřit nikoliv zcela převrátit ornici, aby se předešlo narušení mykorrhizových kolonií?) obohacovaných malým množstvím kompostu z jiných míst než ze samotné farmy, stopovými prvky a možná také konkrétními druhy blahodárných baktérií.

Pokud jde o baktérie, pokládal jsem za zajímavé zjištění, že spóry mykorrhizových hub obsahují bakterie, které vážou fosfor, a to i v latentním stavu. Jeden konkrétní druh baktérií přežívá pouze nespolečnosti mykorrhizových hub, a když se výtrusy hub aktivují, tato bakterie se aktivuje rovněž. To zjevně napomáhá zajistit, aby byl k dispozici správný "tým" blahodárných mikrobů, když nastane čas k vyživování hostitelské rostliny.

Mohou houby pomáhat pěstitelům s problematickými půdami?

Když se houby chopí péče o kořenový systém rostliny, jsou s to regulovat vstup potenciálně škodlivých činitelů. Schopnost "prověřovat" toxiny byla už dávno rozeznána profesionálními pracovníky v oboru obnovy půd. Je běžné stanovit, kdy se mají na větších projektech použít inokulace mykorrhizy. Tutéž přesazovací strategii můžeme s výhodou nasadit u zemědělských půd s vysokým obsahem solí či chemicky problémových.

Opět citujme dr. Lindermana: "Jde o to vybrat nejlepší mykorrhizové houby a slučitelné rostliny pro každé jednotlivé místo a pak je spolu zavést."

Přežívají mykorrhizové houby do příštího období, nebo je nutno je zavádět příští rok znovu?

Na tuto otázku neexistuje jediná či prostá odpověď. Vezměme si tři různé stavy při pěstování: jeden sadař může vysazovat nové stromy v Oregonu; jistý zahradník v Ohiu pěstuje rajčata a konečně je tu pěstitel melounů v poušti poblíž Yumy. Je jisté, že ovocné stromy a další vytrvalé rostliny by se neměly nikdy znovu očkovat, avšak v případě dvou dalších situací je to méně jasné.

Obecně platí, že houby mají možnost vyvinout si vyzrálé výtrusy, což zpravidla trvá 90 až 120 dní, pak tyto výtrusy mají zůstat v půdě a být k dispozici pro příští sezónu. Ale podle mých poznatků nebyla tato otázka hlouběji prozkoumána; určitě ne u všech možných kombinací plodin, krycích plodin a střídání plodin na různých půdách a v různém podnebí.

U některých pěstitelů, pro něž nejsou vstupní náklady příliš velkým problémem, radíme vložit trošičku očkovací látky na sazenice a pod veliká semena každým rokem, abychom si byli jisti, že budou mít kořeny okamžitě k dispozici životaschopné výtrusy nejlepších druhů.

U komerčních pěstitelů je zapotřebí, aby se nejlepší druhy hub usídlily na polích jejich plodin. To si bude možná vyžadovat strategické použití doprovodných či krycích rostlin, jako například ty druhy vojtěšky, jež vzdorují horku, které mají posloužit v létě jako hostitel mykorrhizy mezi zimními plodinami v pouštních oblastech.

Poznámka: Don Chapman je ředitelem Bio/Organics, Inc. z Camarilla v Kalifornii, dodavatele mykorrhizových očkovacích látek.

QB NALS, Vol. 54, No. 2, str. 13 (2000)

přeložil Dr. P. Vereš

Slovníček:

mykorrhiza - symbiotické soužití hub s rostlinami

(symbióza - vzájemně prospěšná trvalá společná existence)

vezikulárně-arbuskulární mykorrhiza - hyfy vrůstají do buněk kořenů

hyfy - houbová vlákna

rhizosféra - prokořenělá půda, vrstva půdy s rostlinnými kořeny

biota - souhrn všech rostlin, živočichů i mikroorganismů

Z textu byly vynechány specificky místní údaje a informace.