Микориза - что такое (грибокорень). Шляпочные грибы: образование спор и микориза
Кира Столетова
На нашей планете все взаимосвязано. Ярким примером тому служит понятие грибокорень. Если это слово разобрать, то оно подразумевает жизнь гриба на корне растений. Это один из важных этапов симбиоза, что подразумевает жизнь представителя одного класса за счет другого и имеет определение микориза. Но так в природе бывает не всегда. Некоторые грибы не образуют микоризы и развиваются самостоятельно.
Что такое грибокорень
Само понятие заложено в слово. Это один из фактов существования совместного тандема между представителями грибов и растений: гриб развивается на корнях деревьев и кустарников, он образует грибницу, которая проникает в толщу коры растения.
Существует несколько типов микоризных грибов, которые могут развиваться как на поверхностных слоях, так и проникать непосредственно в толщу корня, иногда пронзая его насквозь. Особенно это касается кустарников.
Гриб питается за счет своего «хозяина» — и это неоспоримый факт. Но если проводить детальные исследования, то можно подчеркнуть выгоду для каждой из сторон.
При этом сам гриб также помогает растению нормально развиваться, обеспечивая его необходимыми питательными составляющими. Он делает корни растения более рыхлыми, за счет того, что переплетены мицелием. Пористая структура позволяет в большем количестве впитывать растению влагу и, соответственно, дополнительные питательные вещества.
При этом есть и дополнительное качество – способность добывать питательные вещества из разных видов почв. В результате, когда дерево не способно получить необходимые компоненты из окружающей среды, микоризный гриб приходит на помощь, доставляя для себя и своего хозяина дополнительную порцию для жизни и развития. Что не даст обеим представителям усохнуть.
Разновидности
Следующие грибы образуют микоризу с корнями:
- Myccorisa ectotrophyca – распространяется только в верхних слоях;
- Myccorisa endotrophyca – мицелий развивается в толще корня, иногда пронзая тело практически насквозь;
- Еctotrophyca, endotrophyca мyccorisa (мешанный тип) – характеризуется особенностью каждого из верхних видов, распространяя свою грибницу как на поверхности, так и в толще корню;
- Peritrophyca мyccorisa– является упрощенной формой симбиоза и одновременно новым этапом в развитии. Представляет собой размещения вблизи корня без проникновения отростков.
Какие грибы образуют микоризу с корнями
В группу вышеперечисленных типов входят многие представители съедобных и несъедобных классов:
- Голосеменные;
- Однодольные;
- Двудольные.
Их представителями считаются любимые всеми белые грибы, подосиновики, опята, лисички, подберезовики. Некоторые виды грибов получили свое название как раз за счет распространения на определенном представителе растений. К примеру, осина и подосиновик, береза и подберезовик, а также другие.
Стоит отметить, что представитель ядовитого класса, мухомор, образует свой мицелий на поверхности хвойных деревьев. И хоть он и не съедобен, своего «хозяина» обеспечивает питательными составляющими на 100%.
Грибы, не образующие микоризу
Заключение
В мире существуют и грибы, не образующие микоризу, и те, что образуют её. Среди всех перечисленных видов есть как съедобные, так и ядовитые. Но необходимо понимать, что каждый представитель очень важен, он выполняет определенные функции в природе и без него, возможно, не происходило бы каких-то жизненно важных биологических процессов.
Все описанные в этой статье виды грибов микоризные. Другими словами, они образуют микоризу (или грибокорень) с определенными породами деревьев и годами живут с ними в прочном симбиозе.
Грибы получают от дерева органику: углеводы в виде древесного сока с сахарами, аминокислоты,некоторые витамины, ростовые и другие нужные им вещества. Дерево же извлекает с помощью микоризы азотистые продукты,минеральные вещества, фосфор и калий,и воду.
Грибы прикипают душой к тем или иным лесным породам и без них не могут жить. Но при этом они очень привередливы:любят хорошо прогреваемую, богатую лесным перегноем почву.
На развитие грибов влияет множество факторов: влажность и температура воздуха, режим освещения,влажность почвы и так далее.
Без любимых древесных пород микоризные грибы вообще не плодоносят. В свою очередь, деревья зачастую хиреют и недужат без своих грибных братьев. Так сеянцы лиственницы и сосны, не имеющие микоризы, на бедной питательными веществами почве просто-напросто гибнут. И наоборот,в тесном содружестве с грибами они успешно развиваются в этих же самых местах.
Дерево-хозяин стимулирует рост мицелия (грибницы), только если ему не хватает минеральных веществ, получаемых из почвы. Поэтому белые грибы скорее появятся на бедной песчаной почве, чем на плодородной. Возникает вопрос, как же заставить лесные грибы расти в саду?
Путь один - искусственно подсевать грибницу к их зеленым партнерам. Выращивание микоризных грибов возможно лишь вне помещений и под деревьями-микоризообразователями.
Главное - сохранить неразрывную пару гриб - дерево,без которой невозможно полноценное развитие грибной культуры. А значит, необходимо создать благоприятные условия, близкие к тем, в которых эти грибы существуют в дикой природе. Для этого, как минимум, необходимо присутствие в вашем саду соответствующих пород деревьев - березы, осины,сосны, ели, лиственницы и так далее.
Кроме культивирования ценных и популярных микоризных грибов, грибоводы неоднократно пытались вырастить в саду лисички желтые (Cantharellus cibarius), подгруздки белые (Russula delica) и грузди настоящие (Lactarius resimus) - под березой, вороночники рожковидные (Craterellus cornucopioides) - под несколькими лиственными породами; польские грибы подсосной и каштаном; сыроежки под самыми разными породами деревьев и грузди черные под елью и березой.
БЕЛЫЙ ГРИБ
Самый главный трубчатый гриб русского леса - белый гриб (Boletus edulis), иначе его называют боровиком или коровкой.
Растет он с начала июня до конца октября в лиственных, хвойных и смешанных лесах, в парках и садах, у тропинок и заброшенных дорог, на опушках, по откосам канав, в старых блиндажах и окопах, иногда в зарослях кустарника, после засухи во мху вдоль болот и на осушенных болотах, но не в самых сырых местах (под березами, соснами, елями и дубами); одиночно и группами, часто, ежегодно.
Шляпка у белого гриба достигает в диаметре 10 и даже 30 см. В юности она округлая, полушаровидная, в зрелости подушковидная, в старости может выпрямляться до распростерто-выпуклой, распростертой и вдавленной.
Шляпка гладкая, в сухую погоду иногда морщинистая, чаще матовая, в дождь блестящая, чуть слизистая. Край шляпки кожистый, нередко остроугольный.
Цвет шляпки зависит от времени года, влажности и температуры, а также от пород деревьев,рядом с которыми произрастает и образует микоризу гриб: серо-охряный, серо-бурый,охряно-бурый, бурый, каштановый, каштаново-коричневый, буро-коричневый и темно-коричневый, светлее к краю.
Окраска часто бывает неравномерной, шляпка может покрываться разноцветными или белыми размытыми пятнами, а поздней осенью выцветать до беловатого, серо-мраморного и зеленоватого цвета. Молодые грибы, выросшие под палой листвой или под березой,могут быть неокрашенными и иметь совершенно белую шляпку.
Трубчатый слой мелкопористый, состоящий из свободных, глубоко выемчатых или приросших к ножке трубочек длиной до 4 см.
В юности он белый, в зрелости - желтый или желто-зеленоватый, в старости желто-зеленый или оливково-желтый, коричневеющий.
Ножка у белого гриба вырастает в длину до 10 и даже 20 см, в толщину до 5 и даже 10 см. В юности она толстая, клубневидная,в зрелости удлиняется, становясь булавовидной или расширенной к основанию.
Она цельная, гладкая, иногда морщинистая, белая, охряная, буроватая или коричневатая,со светлым сетчатым рисунком, который особенно заметен в верхней части ножки.
Мякоть мясистая, плотная, белая, с приятным грибным запахом или почти без запаха и с ореховым вкусом. Цвет на изломе не меняет.
БОРОВИК
Боровик, или белый гриб сосновый (Boletus pinicola), растет на песчаных почвах, в зеленом и белом мху, в траве в сосновых борах и в смешанных с сосной лесах с середины мая при теплой и влажной весне по начало ноября при теплой осени. Как показывает последний карпатский опыт, может расти и под другими породами деревьев, например елями и буками.
Шляпка у боровика достигает в диаметре 20 см. Она очень мясистая, в юности полусферическая, в зрелости выпуклая, иногда с бугорчатой поверхностью, в старости подушковидная.
Кожица гладкая или бархатистая, в дождь выглядит слегка клейкой. Край нередко светлее середины, бывает розоватым.
Цвет шляпки бордовый, оливково-коричневый, каштаново-бурый, шоколадный и темно-красно-коричневый, порой с сизоватым и даже фиолетовым оттенком.
Молодые грибы, выросшие подо мхом, могут быть неокрашенными и иметь беловатую или розовую шляпку с красивым мраморным рисунком.
Трубчатый слой в юности белый, с возрастом темнеет до желтоватого, а потом и желтовато-оливкового цвета.
Трубочки длиной до 4 см, но заметно укорачиваются там, где прирастают к ножке.
Ножка у боровика вырастает в длину до 12 см. Она толстая, очень плотная, булавовидная, у основания имеет сильное утолщение; белая, бело-розоватая, желто-розоватая,желто-буроватая или рыжевато-коричневая и покрыта заметным красноватым или желто-коричневым сетчатым рисунком.
Мякоть плотная, белая, под кожицей шляпки и ножки красноватая, на изломе цвета не меняет, имеет приятный вкус и островатый запах сырого картофеля. НА ЗАМЕТКУ
Белый гриб и боровик считаются одними из самых качественных, вкусных и питательных грибов. Варят из них превосходные супы со светлым, прозрачным бульоном, жарят, сушат (очень ароматны), морозят, солят и маринуют. При правильной сушке мякоть остается светлой в отличие от моховиков и подосиновиков.
Жарить можно без предварительного отваривания или же для подстраховки отваривать минут 10. В некоторых странах Западной Европы белый гриб пускают в сыром виде в салаты, но я бы поберег желудок от таких потрясений.
ПОДБЕРЕЗОВИК ОБЫКНОВЕННЫЙ
Один из наиболее распространенных, самых неприхотливых, но весьма уважаемых трубчатых грибов - подберезовик обыкновенный (Leccinum scabrum).
Народ дал ему много имен: обабок,бабка,колосовик,березовик, подгреб и серый гриб.
Растет подберезовик в березовых и смешанных с березой лесах, под одиночными березами в бору, в кустарнике и редколесье, включая тундру, вдоль дорог и канав, в садах и на травянистых городских газонах с середины мая по первую декаду ноября, одиночно и группами, ежегодно.
Шляпка у подберезовика достигает в диаметре 10 и даже 20 см. В юности она полушаровидная, в зрелости становится выпуклой или подушковидной; обычно она гладкая, сухая, матовая, в дождь слабоклейкая.
Шляпка желто-бурая, буроватая, серо-коричневая,буро-коричневая, каштаново-коричневая,темно-коричневая и черно-коричневая, иногда почти белая с розоватым оттенком и серая, нередко пятнистая.
Кожица со шляпки при кулинарной обработке не удаляется.
Трубочки в длину до 3 см, у ножки с выемкой или почти свободные. Трубчатый слой в юности мелкопористый, беловатый и сероватый, в зрелости темнеющий до грязно-серого или серо-бурого, нередко с беловатыми пятнами, выпуклый, губчатый, легко отделяющийся от мякоти.
Ножка у подберезовика вырастает длиной до 12 и даже 20 см, а толщиной до 4 см. Она цилиндрическая, слегка утончается к шляпке и порой заметно утолщается к основанию,жесткая, цельная, беловатая с продольными беловатыми волокнистыми чешуйками, которые с возрастом темнеют до темно-серых,бурых, черно-бурых и даже черных.
Мякоть водянистая, в юности плотная,нежная, довольно быстро становится рыхлой, дряблой, а в ножке превращается в жестко-волокнистую. Она белая или серовато-белая, в основании ножки может быть желтоватой или зеленоватой, не меняет цвет на изломе; со слабым приятным грибным запахом и вкусом.
Белые грибы и подберезовики конкурируют друг с другом, поэтому их споры лучше высевать под березами на разных участках сада. Подберезовики имеют неоспоримое преимущество перед благородными грибами и подосиновиками - при надлежащем уходе его урожаи будут более частыми и высокими.
При регулярном поливе подберезовики будут появляться под березами и сами по себе.
Плодонося, подберезовик выносит из почвы много калия. Если сад расположен не в богатых калием низинах, то в начале каждого сезона надо пополнять запасы калия и других минеральных веществ.
Для этого почву вокруг дерева поливают двумя ведрами раствора (из расчета 10 г хлористого калия и 15 г суперфосфата на 1 ведро).
При приготовлении «посевного материала» из старых шляпок споры подберезовиков в основном остаются в смеси с мякотью и плохо выпадают в осадок, поэтому нужно использовать взвесь их спор вместе с мякотью.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ
Различают более десяти видов подберезовика, включая более известные, такие как черноголовик, болотный,дымчатый и розовеющий.
Из них чаще всего можно встретить в садах не самый вкусный болотный подберезовик (Leccinum holopus), который лучше собирать в молодом возрасте и предпочтительно одни шляпки.
Каждое живое существо и растение старается максимально приспособиться к трудностям существования. Одним из таких процессов является грибокорень, который помогает различным существам выживать в конкурентной борьбе за питательные вещества. Ученые называют это явление микориза. Рассмотрим более подробно, что представляет собой микориза. Разбирая проблему более детально, можно сказать, что сущность микоризы в создании взаимовыгодного симбиоза различных видов растений и грибных мицелий.
Большинство растений принимают участие в этом процессе, и только несколько процентов составляют исключение. Стараясь понять, что такое микориза в биологии мы должны детально рассмотреть из чего она состоит.
Эта своеобразная система является природным насосом, при помощи которого труднорастворимые питательные элементы, находящиеся в почве, преобразуются в более простые вещества. Их растения могут быстро усвоить.
Содружество видов
В сложных условиях дикой природы, все организмы стараются приспособиться. И поэтому между грибами и растениями и грибами возникают взаимовыгодные отношения, при которых первые пользуются продуктами, образовывающими при фотосинтезе вторых. В свою очередь, растения получают питание из почвы благодаря микоризе.
Процесс начинается с проникновения нитей мицелия внутрь корневых ответвлений. Это явление носит название эндомикориза. В другом случае гифы оплетают корни сверху. Такое действие в научном мире называется эктомикориза.
Оба описанных варианта позволяют растению увеличить размер поглощаемой из почвы жидкости и питательных веществ. В результате ускоряется их развитие и увеличивается число образовываемых плодов. Кроме того, повышается устойчивость растений к неблагоприятным климатическим условиям и недостатку питательных элементов в почве. Можно сказать, что микориза предотвращает возможность их заболевания. Для самих грибов такое сотрудничество также выгодно, они из корней получают недостающие углеводы, которые образовывает само растение.
На каких участках почвы может развиваться микориза
Этот симбиоз довольно распространен в полях и лесах, где есть грибницы и присутствие человека минимальное. Там он работает просто идеально. В огородах и садах такое явление встречается крайне редко, так как неограниченное применение
химических веществ разрушает структуру связей. Поэтому рекомендуется вносить специальные препараты со спорами грибов. Кроме того при строительстве в грунте на поверхности почвы оказываются щебень, известь и другие материалы. Они пагубно сказываются на состоянии микоризных грибов.
Положительный эффект, который дает микориза
Описывая, что такое микориза, википедия определяет сообщество грибов как особое царство. Ее обитателями являются эукариотические организмы, которые имеют признаки и растений, и животных. Наибольший эффект микоризное содружество дает когда его основой служат лесные грибы. Всем известно, что каждый из видов этих микроорганизмов растет около конкретных пород деревьев. Это так называемые эктомикоризовые грибы. Лисички вы сможете найти только под лиственными, или хвойными деревьями, рыжики предпочитают соседство сосны, лиственницы и ели. Белые грибы нормально растут практически в любом лесном массиве, образовывая в них свои колонии.
Микориза как основа для препаратов
Чтобы восстановить структуру почвы и обеспечить растениям хорошие условия для роста, разрабатываются специальные вакцины. В их составах содержатся грибные споры и грибковые нити .
Для различных родов растений разрабатываются адаптированные к их особенностям смеси микоризы. В состав таких сборов могут входить и споры съедобных сортов грибов. Однако они вряд ли образуют у вас в саду полноценную грибницу.
Кроме того, в садовых магазинах продаются препараты, предназначенные для растущих в домах цветов. Одним из самых известных является микориза для орхидей, которые так полюбили наши сограждане в последнее время.
Но конечно же, есть множество вакцин для растений, растущих в садах и огородах. Они просто спасение для овощей, цветов и даже газонной травы.
Но если деревья старые, то их корни не всегда могут стать частью симбиоза, так как их корни находятся слишком глубоко под землей. Но у большинства молодых и не очень деревьев все же есть корни, которые находятся недалеко от поверхности земли. В них при добавлении вакцины может развиться микориза.
Если вы пересаживаете дерево то, стоит на самые молодые корни нанести немного вакцины. Это позволит ему быстрее прижиться, не болея слишком долго.
Несколько правил применения
После того как был введения живой мицелий, на несколько месяцев следует забыть о внесении удобрений и фунгицидов.
Характеристика грибов
Нужно сказать, что данным организмам посвящен целый раздел в науке. Ведь только одних видов грибов насчитывается более сотни тысяч. И это число неуклонно растет, ведь это царство способно развиваться.
Особое положение грибов связано с их некоторыми признаками. Стоит немного подробнее рассмотреть, каковы же они.
Главное, что все представители этого царства имеют сходные черты как с растениями, так и с животными. Эта уникальная особенность давно не дает покоя ученым.
Так, к чертам, объединяющим грибы с растениями, можно отнести:
Но есть и другие признаки, которые указывают на родственные связи с живыми организмами. К ним относятся:
- Употребление в пищу готовых органических соединений, синтезировать которые внутри себя гриб не может.
- Присутствие в структуре клеточной стенки хинина, из которого состоит панцирь; ракообразных. Это вещество имеется в поверхностных покровах многих живых существ.
Поэтому нельзя отрицать, что грибы - это уникальные существа, аналогов которым в природе нет
Типы грибокорня
В природе существует несколько вариантов симбиоза. Основными считаются три: эндотрофная, эктотрофная и смешанная (биологический термин эндоэктотрофная).
Этот тип взаимообмена грибов и корневой системы основан на том, что мицелий располагается внутри растения. Его нити проникают внутрь корешков и высасывают из них соки. Но часть мицелия идет на питание. Споры эндофитных грибов передаются новому поколению растений, и у каждого растительного с самого начала роста есть свой гриб. Причем наличие в корнях мицелия не оказывает влияние на его развитие и по внешнему виду нельзя определить есть или нет в нем грибные споры.
Второе вариант микоризы сразу же заметен визуально. У этих представителей мицелий очень развит. Его нити как коконом окутывают корни дерева или растения. Такой тип грибокорня чаще всего присутствует при взаимосвязи грибных сообществ с деревьями.
Это наиболее распространенный вид микоризы, называемый еще эндоэктомикориза. В этом случае имеет место одновременное внутреннее проникновение нитей и их внешнее воздействие на корни растения. Такой симбиоз обычное явление при связи между грибами и деревьями.
Это принципы работы микоризы. Ее предназначение в налаживании обмена питательными веществами между разными организмами.
Рассматривая, какова же роль микоризы в жизни растений, мы понимаем, что сотрудничество выгодно обеим сторонам. Ведь растения в результате получает недостающие гормоны, витамины. Таких примеров можно найти очень много.
Таким образом, можно сказать, что микориза в некоторых случаях имеет важно значение и иногда жизненно необходима как грибам, так и растениям.
В настоящее время на нашей земле произрастает около 300 тысяч видов растений, из которых 90% (по другим сведениям даже больше) живут в тесном содружестве с грибами, причем это не только деревья и кустарники, но и травы.
Такое взаимоотношение растений с грибами в научном мире получило название микориза (т.е. грибокорень; от греч. mykes – гриб, rhiza – корень). В настоящее время только небольшая часть растений (а это отдельные виды из семейства амарантовых, маревых, крестоцветных) могут обходиться без микоризы, тогда как большинство из них в той или иной степени взаимодействуют с грибами.
Некоторые растения вообще не могут обходиться без грибов. К примеру, в отсутствии грибов-симбионтов семена орхидей не прорастают. Орхидеи на протяжении всей своей жизни получают питание за счет микоризы, хотя имеют фотосинтетический аппарат и могут самостоятельно синтезировать органические вещества.
Первые, кто обратил внимание на необходимость грибов для растений – были лесоводы. Ведь хороший лес всегда богат грибами. О связи грибов с теми или иными деревьями указывают их названия – подосиновики, подберезовики и др. На практике лесоводы столкнулись с этим лишь при искусственном лесоразведении. В начале ХХ века были предприняты попытки посадить лес на степных землях, особенно это касалось посадки ценных пород – дубов и хвойных деревьев. В степях микориза на корнях древесных сеянцев не образовалась, и растения погибали. Одни сразу же, другие – через несколько лет, третьи – влачили жалкое существование. Тогда ученые предложили при посадке вместе с саженцами вносить лесную почву с участков, где произрастали эти растения. Растения в этом случае начинали расти значительно лучше.
То же самое происходило и при посадке деревьев на терриконах, отвалах при разработке рудных месторождений, при рекультивации загрязненных территорий. Сейчас доказано, что внесение лесной почвы (а вместе с ней гифов грибов) благоприятно сказывается на приживаемости молодых деревьев и служит важным условием успешного их выращивания в безлесных районах. Выявлена также возможность стимулирования микоризообразования за счет присутствующих в почвах местных грибов, путем подбора ряда агротехнических приемов (рыхления, полива и др.). Отработан также способ внесения чистых культур грибов-микоризообразователей совместно с саженцами и семенами.
На первый взгляд может показаться, что грибы обитают только в лесах и богатых органическим веществом почвах. Однако это не так, они встречаются во всех видах почв, в том числе и пустынях. Мало их только в почвах, где злоупотребляют минеральными удобрениями и гербицидами, и совершенно нет в почвах, лишенных плодородия и обработанных фунгицидами.
Споры грибов настолько малы, что разносятся ветром на большие расстояния. В благоприятных условиях споры прорастают и дают начало жизни новому поколению грибов. Особенно благоприятны для развития грибов влажные богатые органическим веществом почвы.
Все ли грибы могут образовывать микоризу, т.е. жить вместе с растениями? Среди огромного разнообразия грибов (а их по разным оценкам 120-250 тысяч видов) около 10 тысяч видов – фитопатогены, остальные – грибы-сапрофиты и микоризообразователи.
Грибы – сапрофиты обитают в поверхностном слое почвы, среди большого количества мертвого органического вещества. Они имеют специальные ферменты, которые позволяют им разлагать растительный опад (в основном целлюлозу и лигнин), и, соответственно, обеспечивать себя пищей. Роль грибов-сапрофитов трудно переоценить. Они перерабатывают огромную массу органических остатков – листья, хвою, ветви, пни. Они являются активными почвообразователями, поскольку перерабатывают огромное количество отмершей растительности. Грибы освобождают поверхность почвы и подготавливают ее к заселению новых поколений растительности. Высвобожденные минеральные вещества вновь потребляются растениями. Грибы-сапрофиты в изобилии населяют лесную подстилку, торфяные болота, перегной, почвы богатые органическим веществом. Лесные почвы сплошь пронизаны мицелием этих грибов. Так, в 1 грамме почвы длина гифов этих грибов достигает километра и более.
Микоризные грибы таких ферментов не имеют, из-за чего они не могут конкурировать с грибами, разлагающими отмершую растительность. Поэтому они приспособились к совместному существованию с корнями растений, где получают необходимую им пищу.
Что из себя представляет микориза, и какие грибы ее образуют? Гриб своими нитями (гифами) оплетает корень, образуя там своеобразный чехол толщиной до 40 мкм. От него во все стороны тянутся тончайшие нити, пронизывающие почву на десятки метров вокруг дерева. Одни виды грибов остаются на поверхности корня, другие прорастают внутрь него. Третьи представляют переходную форму, среднюю между ними.
Микориза, которая оплетает корень, характерна для древесных растений и многолетних трав. Образуют ее, главным образом, шляпочные грибы: подосиновики, подберезовики, белые грибы, сыроежки, мухоморы, бледная поганка и др. То есть, как съедобные, так и ядовитые для человека грибы. Для растений все грибы полезны и необходимы, независимо от их вкуса. Поэтому ни в коей мере нельзя уничтожать грибы, в том числе и ядовитые.
Шляпочные грибы, такие как вешенки, опята, шампиньоны, зонтики, навозники, являются сапрофитами (т.е. питаются древесиной, навозом или другим органическим веществом), микоризу не образуют.
Грибы, которые мы собираем в лесу, это плодовые тела микоризы. Грибы чем-то напоминают айсберг, верхушечная часть которого представлена плодовыми телами (грибами в бытовом понимании), необходимыми для образования и распространения спор. Подводная часть айсберга – это микориза, которая оплетает своими нитями корни растений. Тянется она порой на десятки метров. Об этом можно судить хотя бы по размерам «ведьминых колец».
У других грибов гифы проникают внутрь ткани и клетки корня, получая оттуда для себя питание. Это осуществляется не без участия растения, т.к. в этом случае легче осуществляется процесс передачи питательных веществ. В присутствии таких грибов корни растений претерпевает значительные морфологические изменения, они усиленно ветвятся, образуя специальные выпячивания и выросты. Это происходит под действием выделяемых грибами ростовых веществ (ауксинов). Это самый распространенный тип микоризы у травянистых растений и некоторых древесных (яблонь, клена, вяза, ольхи, брусники, вереска, орхидных и др.).
Одни растения, такие как орхидеи, вереск нормально могут развиваться лишь в присутствии микоризных грибов. У других (дуб, береза, хвойные, граб) – микотрофия встречается практически всегда. Имеются растений (акация, липа, береза, некоторые плодовые деревья, многие кустарники), которые могут нормально развиваться как с грибами, так и в их отсутствии. Во многом это зависит от наличия питательных веществ в почве; если их много, то необходимость в микоризе отпадает.
Между растением и грибами устанавливается прочная связь, причем очень часто для определенных групп растений характерны и определенные виды грибов. У большинства растений-хозяев нет строгой специализации по отношению к грибам. Они могут образовывать микоризы с несколькими видами грибов. К примеру, на березе развивается подберезовик, белый гриб, красный гриб, волнушка, грузди, сыроежки, мухомор красный и другие. На осине – подосиновик, сыроежки, груздь осиновый. На разных видах ели – масленок, белый гриб, рыжик, подгруздь желтый, виды сыроежек и паутинников, разные виды мухоморов. На сосне – белый гриб, польский гриб, масленок настоящий, масленок зернистый, моховик, сыроежка, рыжик, мухомор. Однако имеются растения, которых «обслуживает» всего один гриб. Например, масленок лиственничный создает микоризу только с лиственницей.
В то же время имеются и, так называемые универсальные грибы (среди которых, как ни странно – красный мухомор), которые способны создавать микоризы со многим деревьями (как хвойными, так и лиственными), кустарникам и травами. Количество грибов, которые «обслуживают» те или иные деревья, различно. Так у сосны их насчитывается 47 видов, у березы – 26, у ели – 21, у осины – 8, а у липы – всего лишь 4.
Чем же все-таки полезна микориза высшим растениям? Мицелий гриба заменяет растению корневые волоски. Микориза является как бы продолжением самого корня. При появлении микоризы у многих растений из-за отсутствия надобности корневые волоски не образуются. Микоризный чехол с отходящими от него многочисленными грибными гифами существенно увеличивает поверхность всасывания и снабжения растений водой и минеральными веществами. К примеру, в 1 см 3 почвы, окружающей корень, общая протяженность нитей микоризы составляет 20-40 метров, причем они порой уходят в сторону от растения на десятки метров. Поглощающая поверхность разветвленных нитей гриба в микоризе в 1000 раз больше поверхности корневых волосков, благодаря чему резко увеличивается извлечение элементов питания, а также воды из почвы. У микоризных растений наблюдается более интенсивный обмен питательными элементами с почвой. В грибном чехле аккумулируются в большом количестве фосфор, азот, кальций, магний, железо, калий и другие минеральные вещества.
Нити (гифы) грибов намного тоньше корневых волосков и составляют около 2-4 мкм. За счет этого они могут проникать в поры почвенных минералов, где имеются мельчайшие количества поровой воды. В присутствии грибов растения значительно лучше переносят засуху, ведь грибы добывают воду из мельчайших пор, откуда растения получить ее не могут.
Гифы грибов выделяют в среду различные органические кислоты (яблочную, гликолевую, щавелевую) и способны разрушить почвенные минералы, в частности известняки, мрамор. Им по «зубам» даже такие прочные минералы, как кварц, гранит. Растворяя минералы, они добывают из них минеральные элементы питания растений, в том числе такие, как фосфор, калий, железо, марганец, кобальт, цинк и др. Растения без грибов самостоятельно неспособны добывать эти элементы из минералов. Эти минеральные вещества находятся в микоризе в комплексе с органическими веществами. За счет этого у них понижена растворимость, и они не вымываются из почвы. Таким образом, сбалансированное питание растений, которое обеспечивается развитием микоризы, стимулирует их гармоничное развитие, что сказывается на продуктивности и способности противостоять неблагоприятным факторам среды.
Кроме этого гифы грибов обеспечивают растения витаминами, гормонами роста, некоторыми ферментами и другими полезными для растений веществами. Особенно это важно для некоторых растений (к примеру, кукурузы, лука), у которых отсутствуют корневые волоски. Многие виды микоризных грибов выделяют антибиотики и, тем самым, защищают растения от патогенных микроорганизмов. Антибиотиками они защищают свою среду обитания, а вместе с ней и корень растения. Многие грибы образуют и выделяют в среду стимулирующие рост вещества, которые активизируют рост корней и надземных органов, ускоряют процессы обмена, дыхания и др. Этим они стимулируют выделение растением необходимых им питательных веществ. Следовательно, грибы продуктами своей жизнедеятельности активизируют деятельность корневой системы растений.
А что же получают взамен грибы? Оказывается, растения отдают грибам до 20-30% (по некоторым данным до 50%) синтезированного ими органического вещества, т.е. они подкармливают грибы легкоусвояемыми веществами. Выделения корней содержат сахара, аминокислоты, витамины и другие вещества.
Исследования показали, что грибы-микоризообразователи полностью зависят от растений, с которыми образуют микоризу. Действительно, давно замечено, что появление плодовых тел грибов происходит только при наличии растений – симбионтов. Это явление отмечено для сыроежек, паутинников и особенно для трубчатых грибов – белого, подосиновиков, подберезовиков, рыжиков, мухоморов. Ведь после вырубки деревьев исчезают и плодовые тела сопутствующих грибов.
Установлено, что между грибами и растениями существуют сложные взаимоотношения. Грибы своими выделениями стимулируют физиологическую активность растений и интенсивность экскреции для грибов питательных веществ. С другой стороны, за счет выделяемых корнями растений веществ может регулироваться состав грибного сообщества ризосферы. Таким образом, растения могут стимулировать рост грибов – антагонистов фитопатогенов. Опасные для растений грибы угнетаются не самими растениями, а грибами – антагонистами.
Однако в сообществе растений так же, как и среди людей, возможны конфликты. Если в стабильное растительное сообщество внедрится новый вид (самостоятельно или его туда посадили), преобладающая в этом сообществе микориза может избавиться от этого растения. Оно не будет снабжать его питательными веществами. Растение этого неугодного вида будет постепенно слабеть и, в конечном счете, отомрет.
Мы с вами посадили какое-то дерево и удивляемся, что оно плохо растет, не догадываясь о «подковерной» борьбе. В этом есть определенный экологический смысл. Новое растение, укрепившись в новом для себя сообществе, рано или поздно «приведет» за собой свойственную ему микоризу, которая будет антагонистом уже существующей. Разве в обществе людей не так происходит? Новый начальник всегда приводит свою «команду», которая чаще всего вступает в конфликт со сложившимся коллективом.
Дальнейшие исследования привели к еще большим неожиданностям, роли микоризы в растительном сообществе. Оказывается, гифы грибов, переплетаясь между собой, способны образовывать так называемые «коммуникационные сети» и осуществлять связь одного растения с другим. Растения с помощью грибов могут обмениваться между собой питательными веществами и различного рода стимуляторами. Было обнаружено нечто вроде взаимопомощи, когда более сильные растения подкармливают слабых. Это позволяет растениям, находясь на некотором расстоянии, взаимодействовать друг с другом. Особенно нуждаются в этом растения с очень мелкими семенами. Микроскопический проросток не смог бы выжить, если бы на первых порах его не взяла на свое попечение общая питательная сеть. Обмен между растениями питательными веществами был доказан опытами с радиоактивными изотопами. Специальные опыты показали, что растения-сеянцы, выросшие самосевом недалеко от материнского растения, развиваются лучше, чем изолированные или отсаженные. Возможно, сеянцы связаны с материнском растением посредством грибковой «пуповины», через которую взрослое растение подкармливало маленький росточек. Однако это возможно только в естественных биоценозах со сложившимися симбиотическими связями.
В таких «коммуникационных сетях» связь не только трофическая, но и информационная. Оказывается, удаленные друг от друга растения при определенном воздействии на одно из них – реагируют на это воздействие мгновенно и одинаково. Информация передается посредством переноса специфических химических соединений. Это чем-то напоминает передачу информации через нашу нервную систему.
Эти эксперименты показали, что растения в сообществе не просто растущие рядом растения, а единый организм, связанный в целое подземной сетью многочисленных тончайших нитей грибов. Растения «заинтересованы» в стабильном сообществе, что позволяет противостоять нашествию пришельцев.
После прочитанного сразу же возникает естественное желание улучшить жизнь своих садовых и огородных культур посредством микоризы. Что для этого надо сделать? Существует много различных способов, суть которых сводится к внесению в корневую систему культурного растения небольшого количества «лесной» земли, где предположительно имеются микоризные грибы. Можно вносить в корневую систему чистую культуру микоризных грибов, которые имеются в продаже, что достаточно дорого. Однако на наш взгляд наиболее простым способом является следующий. Собирают шляпки хорошо вызревших (старых, можно и червивых) грибов, причем желательно разных видов, в том числе и несъедобных. Их помещают в ведро с водой, размешивают, чтобы смыть имеющиеся на них споры, и поливают такой водой огородные и садовые культуры.
При реализации проекта использованы средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации от 29.03.2013 № 115-рп») и на основании конкурса, проведенного Обществом «Знание» России.
А.П.Садчиков,
Московское общество испытателей природы
http://www.moip.msu.ru
[email protected]
.
.
.
Многие хотели бы развести грибы на своем участке, рядом с домом. Однако сделать это далеко не просто. С одной стороны, грибы сами по себе появляются там, где не нужно, например, на газонах и в цветниках вдруг вырастают навозники или дождевики, а на стволах деревьев – трутовики, вызывающие гнили. С другой стороны, в иной год и погода стоит грибная – теплая и влажная, а любимых грибов (белых, подберезовиков, подосиновиков) все нет и нет.
Загадочный мир грибов
Для того чтобы понять загадочный мир грибов, нужно хотя бы в общих чертах ознакомиться с их биологическими и экологическими особенностями.
Грибы – организмы споровые, единицей их размножения и расселения являются мельчайшие клетки – споры. Попадая в благоприятные условия, они прорастают, образуя гифы – тончайшие нитевидные структуры. У разных видов грибов для развития гиф требуется определенный субстрат: почва, лесная подстилка, древесина и др. В субстрате гифы быстро разрастаются и, переплетаясь между собой, образуют мицелий – основу грибного организма. В определенных условиях на поверхности пронизанного мицелием субстрата и формируются плодовые тела, служащие для образования и рассеивания спор.
Наиболее ценные виды съедобных грибов отличаются большим разнообразием в способах питания и в отношении к субстрату, на котором произрастают. По этому признаку все интересующие нас грибы можно подразделить на три большие группы:
Средой для развития мицелия грибов, относящихся к этой группе, является почва, точнее, ее верхний гумусный горизонт, состоящий из разложившихся до однообразной органической массы остатков отмерших растений, экскрементов травоядных животных или перегноя. В таких условиях сапрофитные грибы появляются сами по себе, расселяясь естественным путем.
К данной категории относится популярнейший в мире грибной культуры шампиньон двуспоровый (Agaricus bisporus ), а также другие представители рода Шампиньон (Agaricus ): ш. обыкновенный (A. campester ), ш. полевой (A. arvensis ), ш. лесной (A. silvaticus ). Есть еще ряд грибов этой группы – говорушка дымчатая (Clitocybe nebularis ); некоторые виды семейства зонтиков (Macrolepiota ): з. пестрый (M. procera ), з. лохматый (M. rhacodes ); навозник белый (Coprinus comatus ) и др.
Грибы – разрушители древесины
В России широко практикуется выращивание дереворазрушающего гриба – фламмулины бархатистоножковой, или зимнего опенка (Flammulina velutipes ). Зимний опенок естественно произрастает на стволах живых, но ослабленных или поврежденных деревьев лиственных пород, особенно ив и тополей. Он неплохо переносит морозы, поэтому образует плодовые тела преимущественно в осенне-зимний период или ранней весной. Искусственно выращивают этот гриб только в закрытых помещениях, так как его культивирование в открытом грунте представляет угрозу для садов, парков и лесов.
В последние 30–40 лет большую популярность завоевала вешенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus ). Для ее выращивания используют дешевые, содержащие целлюлозу субстраты: солому, стержни початков кукурузы, подсолнечную лузгу, опилки, отруби и другие аналогичные материалы.
Плодовое тело гриба (в обиходе называемое просто «гриб») – репродуктивная часть гриба, которая образуется из переплетенных гиф мицелия и служит для образования спор.
Микоризы – неодревесневшие структуры из корня растения и ткани гриба.
Белый гриб
Лисички
Рыжик
Микоризные грибы
Значительно хуже поддаются искусственному выращиванию грибы третьей группы – микоризообразователи, связанные по условиям питания с корнями высших растений. Именно к этой группе относится большинство наиболее ценных по питательным и вкусовым свойствам съедобных грибов.
Как уже говорилось, для их развития требуются корни древесных растений – лесообразователей. Микоризный симбиоз позволяет деревьям расширять свой экологический диапазон и произрастать в условиях, далеких от оптимальных.
Наглядным примером являются разные виды лиственниц, с раннего возраста на их корневых окончаниях образуется микориза с масленком лиственничным (Suillus grevillei ), а лет через 10–15 под деревьями появляются плодовые тела желто-оранжевого цвета. Практика показывает, что если посадить на участке даже одно дерево лиственницы – под ним через некоторое время обязательно будут вырастать грибы данного вида.
Аналогичная картина наблюдается и с сосной обыкновенной. Эта древесная порода вступает в микоризный симбиоз со многими видами грибов, однако облигатными (обязательными) микоризообразователями являются масленок поздний, желтый, или настоящий (S. lutens ), и масленок зернистый (Suillus granulatus ). Симбиоз с данными видами грибов позволяет сосне расти на бедных песчаных почвах, где другие древесные породы прижиться не могут. Создав на своем участке декоративные биогруппы из сосны обыкновенной, вполне можно рассчитывать на появление этих видов маслят.
Гораздо сложнее обстоит дело с белыми, подосиновиками, подберезовиками, рыжиками, лисичками и даже сыроежками. Причина в том, что они не являются обязательными микоризообразователями и вступают в симбиоз с деревьями только в условиях, когда последним требуется их помощь. Обратите внимание, где в природе находятся самые грибные места? На опушке леса, вырубке, в лесных посадках. В благоприятных для древесных пород условиях микоризный симбиоз не образуется.
Тем не менее в практике имеются случаи успешного разведения данных видов грибов. Чаще всего это происходит в результате пересадки крупномерных деревьев с комом земли. Зафиксированы даже случаи массового появления плодовых тел сыроежек после создания аллейных посадок березы повислой вдоль улиц в Москве. Поэтому, украшая свой участок деревьями, с самого начала нужно позаботиться о создании благоприятных условий для развития грибов-микоризообразователей. Во-первых, нужно знать, с какими древесными породами тот или иной вид гриба может образовать микоризу. Во-вторых, по возможности создать близкие к оптимальным условия среды для развития микоризы и появления плодовых тел.
Кроме наличия корней деревьев, для развития грибов необходима определенная температура. Мало кто знает, что при температуре выше +28 о С мицелий перестает расти, а при +32 о С наступает его гибель. Поэтому поверхность почвы должна быть притенена кронами деревьев и кустарников. Для развития грибов нужна и довольно высокая влажность почвы и воздуха. Этого можно достичь регулярными поливами. Причем заливать почву водой до ее перенасыщения ни в коем случае нельзя, иначе мицелий вымокнет. Развитию микоризных грибов может помешать создание под деревьями газона или другие нарушения верхних горизонтов почвы. Не следует сгребать под деревьями опавшие листья и хвою.
Стимулировать появление определенных видов микоризных грибов можно путем посева их спор, для чего созревшие и уже начинающие разлагаться шляпки плодовых тел нужно раскрошить в теплую, лучше всего дождевую воду, подержать несколько часов, тщательно перемешать и этим раствором полить почву под деревьями.
Опята
Подосиновики
Шампиньоны
Грибы и деревья
Рассмотрим теперь наиболее интересные виды съедобных грибов с точки зрения их приуроченности к определенным древесным породам.
Белый гриб (Boletus edulis )Белый гриб березовый (B. edulis f. betulicola ) образует микоризу с березой повислой, б. г. дубовый (B. edulis f. guercicola ) – с дубом черешчатым, б. г. сосновый (B. edulis f. pinocola ) – с сосной обыкновенной, б. г. еловый (B. edulis f. edulis ) – с елью обыкновенной.
Подберезовик , или обабок обыкновенный (Leccinum scabrum ).Это название часто употребляется не только для обыкновенного подберезовика, но и для всех видов рода Leccinum с коричневой шляпкой: подберезовиков черного, болотного, розовеющего. Все они образуют микоризу с нашими видами берез. Подберезовики обыкновенный и черный – чаще с березой повислой, а болотный и розовеющий – с березой пушистой.
Подосиновик . Под этим названием объединяются виды рода Leccinum с оранжевой шляпкой, которые отличаются между собой не только внешними признаками (например, по цвету чешуек на ножке), но и микоризными партнерами. Наиболее типичным видом является подосиновик красный (L. aurantiacum ) с интенсивно окрашенной оранжевой шляпкой и белой ножкой, который образует микоризу с осиной и другими видами тополей. Подосиновик, или обабок разнокожий (L. versipele ), с черными чешуйками на ножке образует микоризу с березой в сырых местах. Подосиновик, или о. дубовый (L. guercinum ), отличающийся по красно-коричневым чешуйкам на ножке, образует микоризу с дубом черешчатым.
Лисичка обыкновенная , или настоящая (Cantharellus Cabarus ), способна образовывать микоризу с разными древесными породами. Чаще всего с сосной и елью, реже – с лиственными, в частности с дубом.
Сыроежки (Russula ). В наших лесах произрастает около 30 видов сыроежек. Некоторые из них, в частности с. зеленая (R . aeruginea ) и с. розовая (R. rosea ), образуют микоризу с березой, другие способны вступать в симбиоз с корнями разных видов деревьев (с. сине-желтая – R. cyanoxantha , с. пищевая – R. vesca , с. ломкая – R. fragilis ).
Рыжики (Lactarius ). Рыжик настоящий, или сосновый (L. deliciosus ), – микоризообразователь с сосной обыкновенной. Рыжик еловый (L. Sanguifluus ) – с елью обыкновенной.
Груздь черный , или чернушник (Lactarius necator ), образует микоризу с березой и елью.