Συμβιωτική αζωτοδέσμευση και μυκορριζικός αποικισμός σε είδη Lathyrus
Creators: name: Μπουρογιάννη, Ευαγγελία Αποστόλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Λαθούρι
Ριζόβια
Συστηματική Ανασκόπηση
Lathyrus
Rhizobia
Systematic Review

description: Το άζωτο είναι ένα από τα πιο απαραίτητα στοιχεία για την ανάπτυξη των φυτών και οι ποσότητες αζωτούχου λίπανσης που απαιτούνται για τις καλλιέργειες είναι μεγάλες. Οι αυξανόμενες απαιτήσεις των καλλιεργειών σε αζωτούχα λιπάσματα, αφού θεωρείται δύσκολο να εξαιρεθούν από τη θρέψη τους, συνδέεται άμεσα με την αύξηση του οικονομικού κόστους παραγωγής της καλλιέργειας. Είναι σημαντικό επομένως να ερευνηθούν εναλλακτικοί τρόποι για τη μείωση των αζωτούχων λιπασμάτων με στόχο τη μείωση του κόστους παραγωγής και τον περιορισμό των απωλειών προς το περιβάλλον, καθώς το άζωτο είναι ιδιαίτερο ευκίνητο στοιχείο. Στην κατεύθυνση αυτή μπορούν να συμβάλλουν τα ψυχανθή, όπως είδη του γένους Lathyrus, με πιο γνωστά τα Lathyrus cicera (κτηνοτροφικό λαθούρι) και Lathyrus sativus (βρώσιμο λαθούρι), λόγω της συμβιωτικής σχέσης που δημιουργούν με τα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια του εδάφους και που ευνοούν τη δέσμευση του αζώτου από τα φυτά. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι εξεταστεί η συμβολή της συμβιωτικής αζωτοδέσμευσης στην κάλυψη των αναγκών σε είδη του γένους Lathyrus και οι εδαφικές παράμετροι που την επηρεάζουν με απώτερο στόχο το πιθανό όφελος σε άζωτο χωρίς αζωτούχο λίπανση. Για τη διερεύνηση της συμβολής του εμβολιασμού με αζωτοδεσμευτικά βακτήρια στη μείωση των απαιτούμενων μονάδων αζωτούχου λίπανσης, αποφασίστηκε η διεξαγωγή δύο Συστηματικών Ανασκοπήσεων για την απάντηση των ερευνητικών ερωτημάτων: (α) Ποια η επίδραση των ριζοβίων στη συγκέντρωση αζώτου και στην ανάπτυξη φυτών Lathyrus; και (β) Ποια η επίδραση των εδαφικών συνθηκών στη δράση ριζοβίων σε είδη Lathyrus;. Για την διεξαγωγή των Συστηματικών Ανασκοπήσεων ακολουθήθηκαν τα εξής βήματα: (1) οριοθέτηση, (2) σχεδιασμός, (3) αναζήτηση, (4) διαλογή, (5) αξιολόγηση και (6) παρουσίαση. Καθορίστηκαν τα αποδεικτικά στοιχεία που αναζητήθηκαν σε κάθε εργασία: (α) ο αριθμός των φυματίων, (β) η υπέργεια βιομάζα και (γ) η συγκέντρωση αζώτου στα φυτά και υπολογίστηκε το ποσοστό μεταβολής μεταξύ φυτού χωρίς λίπανση και εμβολιασμένου φυτού για αυτά τα τρία στοιχεία, καθώς ήταν τα στοιχεία που εξετάζονταν από όλες τις εργασίες. Μετά τη σύνθεση των αποτελεσμάτων, για το πρώτο ερευνητικό ερώτημα, διαπιστώθηκε ότι τα πειράματα σε γλάστρες επηρεάστηκαν περισσότερο από τον εμβολιασμό σε σχέση με αντίστοιχα στον αγρό. Η παρουσία ριζοβίων στα φυτά δείχνει ότι δίνει τη δυνατότητα να επηρεάσει θετικά τη συγκέντρωση αζώτου και την ανάπτυξη των φυτών του γένους Lathyrus, κυρίως κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες. Όσον αφορά το δεύτερο ερευνητικό ερώτημα, βρέθηκε ότι οι εδαφικές συνθήκες μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά τη δράση των ριζοβίων, στην περίπτωση μη ύπαρξης ανθεκτικών βακτηρίων. Οι παράμετροι των του εδάφους που εξετάστηκαν ήταν οι υψηλές συγκεντρώσεις Pb, Cd, Al, Ca, η αλατότητα, το όξινο pH, οι χαμηλές θερμοκρασίες εδάφους και η βροχόπτωση. Ο εμβολιασμός με ανθεκτικά σε κάθε παράγοντα βακτήρια, μπορεί να έχει θετικά αποτελέσματα στα φυτά. Στην περίπτωση που η ένταση του παράγοντα φτάσει σε αρκετά υψηλά επίπεδα η δράση του εμβολίου, αν και ανθεκτικό, μειώνεται. Η αζωτοδέσμευση επηρεάζεται από τον τύπο των αζωτοδεσμευτικών βακτηρίων που υπάρχουν στην ρίζα και από την εξειδίκευση μεταξύ ριζοβίου και είδους Lathyrus. Συμπερασματικά, ο σωστός συνδυασμός ειδών Lathyrus με το κατάλληλο ριζόβιο μπορεί να αυξήσει τη συγκέντρωση αζώτου στα φυτά και κατά επέκταση να μειώσει τις συνιστώμενες δόσεις αζωτούχου λίπανσης.
description: Nitrogen is one of the most important elements for the growth of plants and the amounts that are required are large. The growing demands of crops in nitrogen fertilizers is connected to the increase of the cost of production. It is important the research of alternatives ways to reduce the amounts of nitrogen fertilizers, in order to reduce the cost of production and limit the losses of nitrogen to the environment. The cultivation of legumes, such as the species of genus Lathyrus, can succeed it, due to the symbiotic relationship between them and the nitrogen-fixing bacteria. The purpose of this study, is to examine the contribution of the symbiotic nitrogen fixation to meeting the needs of the genus Lathyrus and also, the effect of the soil on the symbiotic nitrogen fixation. To achieve this purpose were conducted two Systematic Reviews. The first one answers the question (a) What is the effect of rhizobia on the concentration of nitrogen and the growth of the species of genus Lathyrus?, the second one (b) What is the effect of soil conditions on the activity of rhizobia in genus Lathyrus? For conducting the Systematic Reviews were attended the following steps: (1) scoping, (2) planning, (3) identification, (4) screening, (5) eligibility/assessment and (6) presentation. The evidence, that was determined, was: (a) the number of nodules, (b) the aboveground biomass and (c) the nitrogen concentration in plants. Then, was calculated the percentage of difference between the unfertilized plants and inoculated plants for all the three evidence. The first Systematic Review showed that the pot experiments were more affected by inoculation than the field experiments. The presence of rhizobia positively influence the concentration of nitrogen and the growth of Lathyrus. The second Systematic Review showed that the conditions of soil can negatively affect the activity of rhizobia, in the absence of resistant strains. The factors of soil, which were examined, were: Pb, Cd ,Al, Ca, salinity, pH temperature of soil and precipitation. Under adverse soil conditions, the inoculation with rhizobia can have positive effects on plants. In high levels of soil conditions, the effect of the inoculant may be reduce. Nitrogen fixation depends on the strain of rhizobia and the connection between rhizobia and the species of Lathyrus. In conclusion, the right combination rhizobia-Lathyrus can increase the concentration of nitrogen in plants and reduce the nitrogen fertilizers.