Mykorrhiza (sienijuuret) — määritelmä, tyypit ja merkitys kasveille

Tutustu mykorrhizaan (sienijuuret): määritelmä, ekto- ja endomykorritsat sekä niiden ratkaiseva rooli kasvien ravinteiden saannissa, kasvussa ja ekosysteemeissä.

Mykorrhiza (kreikaksi sienijuuret) on symbioottinen yhteys sienen ja kasvin juurten välillä. Mykorritsa on molemmille osapuolille hyödyllinen suhde: kasvi antaa sienten käyttöön orgaanista hiiltä (sokereita) ja toisaalta sieni parantaa kasvin veden- ja ravinteidenottoa sekä suojaa sitä taudeilta ja kuivuudelta.

Miten mykorrhiza toimii

Mykorritsassa sieni elää kasvin juurten sisällä ja maassa. Sienihyfat muodostavat laajoja verkostoja maaperään ja muuttuvat kasvien juuria tehokkaammiksi ravinteiden imeyttäjiksi. Sienirihmastot ulottuvat pienempiin maa-aineshuokosiin kuin juuret, mikä lisää fosforin, typen, veden ja muiden hivenaineiden saatavuutta kasville. Vastineeksi kasvi toimittaa sienelle fotosynteesin tuotteita, erityisesti sokereita ja rasvahappoja.

Mykorritsien päätyypit

Mykorritsat jaetaan kahteen pääryhmään, mutta käytännössä tyyppejä on useita erityisrakenteiden ja isäntälajien mukaan:

• Ektomykorritsa: Sienihyfat muodostavat juuren pinnalle tiiviin mantlen ja tunkeutuvat juurten soluvälitilaan muodostaen Hartig-verkoston, mutta eivät yleensä tunkeudu yksittäisten solujen sisään. Tyypillisiä metsille ja suurille puuyksilöille (esim. Pinaceae, Fagaceae).
• Endomykorritsa (erityisesti arbuskulaarinen mykorritsa): Sienihyfat tunkeutuvat juuren soluseinän läpi ja muodostavat solun sisälle arbuskulaarisia rakenteita ja joskus vakuoleja (vesikkeleitä), jotka tehostavat ravinteiden vaihtoa. Tämä tyyppi on yleisin ja esiintyy monilla ruoho-, viljely- ja pensailla; useimmat kuuluvat Glomeromycota-ryhmään.
• Orkideamykorritsa: Orkideat tarvitsevat näitä sieniä itääkseen ja varhaiseen kasvuunsa; sieni voi aluksi toimia ravinnonlähteen suvulle.
• Erikoidimykorritsa: Löytyy havupensaiden ja erikoisryhmien, kuten varvukasvien, yhteydessä; hyvätillisuudet erityisesti happamissa maissa.
• Ectendomykorritsa ja muita siirtymämuotoja esiintyy joissain kasvi- ja sieniyhdistelmissä.

Rakenne ja tunnusmerkit

Ektomykorritsan tunnusmerkkejä ovat manteli (sienirihmastokerros juuren pinnalla) ja Hartig-verkosto juuren soluvälitilassa. Endomykorritsassa taas näkyvät arbuskulaariset haarat solujen sisällä ja mahdolliset vesikkelit juuri-solujen yhteydessä. Molemmat tyypit muodostavat sokkelomaisia hyfa-verkostoja maaperään, jotka yhdistävät yksittäisten kasvien juuria toisiinsa (”mykorritsaverkosto”).

Ekologinen ja taloudellinen merkitys

• Parantaa kasvien ravinne- ja vedenottoa, erityisesti fosforin saatavuutta.
• Suojaa taudinaiheuttajilta ja vähentää kasvien stressiä (kuivuus, suolaisuus, raskasmetallit).
• Vaikuttaa kasviyhteisöjen rakenteeseen ja kilpailuun — mykorritsat voivat tukea isäntiensä menestystä ja edistää monimuotoisuutta.
• Edistää maaperän rakennetta: sienirihmat sitovat maa-aineshiukkasia ja erittävät yhdisteitä (esim. glomaaliinia), jotka lisäävät aggregaattien vakautta.
• Vaikuttaa hiilen kiertoon ja hiilivarastoon, koska sienet sitovat ja siirtävät kasvin tuottamaa hiiltä maaperään.

Levinneisyys ja evoluutio

Mykorritsat ovat erittäin yleisiä: vähintään 80 prosentilla kaikista maakasvilajeista (ja yli 90 prosentilla suvuista) on mykorritsoja, ja monet lajit ovat niihin riippuvaisia selviytyäkseen. Mykorritsan synnyn ajatellaan olevan ikivanha — se on peräisin ainakin 400 miljoonaa vuotta sitten, ja mykorritsat ovat olleet keskeisiä maaekosysteemien kehittymisessä. Mukana on useita sieniryhmiä, mm. Glomeromycota (arbuskulaariset mykorritsat), sekä monet Basidiomycota- ja Ascomycota-lajit (erityisesti ektomykorritsissa).

Mykorritsa maataloudessa ja puutarhassa

Mykorritsat voivat lisätä sadon laatua ja määrää, vähentää lannoitustarvetta ja parantaa kasvien stressinsietokykyä. Kuitenkin intensiivinen lannoitus (erityisesti fosforilla), voimakas muokkaus, torjunta-aineet ja tietyt kasvualustat voivat heikentää mykorritsasuhteita. Mykorritsainokulaatteja käytetään yhä laajemmin taimitarhoissa, luonnonhoidossa ja kestävissä viljelyjärjestelmissä, mutta inoculaattien valinta ja käyttö edellyttävät tietoa isäntäkasvista ja paikallisista olosuhteista.

Tutkimusmenetelmiä

Mykorritsa-tutkimuksessa käytetään mm. mikroskopointia (juurien leikkausnäytteet), molekyylimenetelmiä (DNA-sekvensointi), isotooppimerkkauksia (ravinteiden ja hiilen liikkuvuuden seuranta) ja kenttäkokeita (inokulaatio, lannoitusvaikutukset). Uusien genomitutkimusten avulla selvitetään myös sienien ja kasvien välisiä biokemiallisia viestejä.

Kuinka edistää mykorritsoa puutarhassa ja luonnonhoidossa

• Vältä liiallista fosforilannoitusta ja voimakasta muokkausta.
• Pidä kasvillisuus monimuotoisena ja käytä kasvipeitteisiä alueita sekä kompostia ja orgaanista ainesta, jotka tukevat maaperän elämää.
• Käytä mykorritsainokulaatteja silloin, kun kasvatat lajeja, jotka hyötyvät niistä (esim. monille perennoille, puille ja pensaalle).
• Vältä tarpeetonta fungisidien käyttöä ja liiallista puhdistusta, joka voi tuhota hyödyllistä rihmastoa.

Mykorritsat ovat keskeinen osa maanalaista ekologiaa ja vaikuttavat sekä yksittäisten kasvien että laajempien ekosysteemien toimintakykyyn. Niiden tunteminen ja huomioon ottaminen on tärkeää niin luonnonhoidossa, metsätaloudessa kuin kestävässä viljelyssä.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on mykorritsan eli mykorritsa?

K: Miksi mykorritsat ovat tärkeitä kasvien kasvulle monissa ekosysteemeissä?

Kysymys: Kuinka suurella osalla kaikista maakasvilajeista on mykorritsoja?

K: Kuinka monta sieni- ja kasvilajia osallistuu mykorritsan toimintaan?

K: Mitkä ovat kaksi pääasiallista mykorritsatyyppiä?

K: Mitä eroa on ektomykorritsasienillä ja endomykorritsasienillä?

K: Mikä on Wood Wide Web?

Hae kirjaimella