Understanding Mycorrhizal Fungi and Their Importance in Agriculture

1. เชื้อราไมคอร์ไรซ่า Mycorrhizal fungi

2. เชื้อราไมคอร์ไรซ่า Mycorrhizal fungi •เชื้อราที่อยู่ร่วมกับรากพืชโดยทั้งพืชและเชื้อรา ได้ประโยชน์ร่วมกัน (symbiosis) •จัดเป็นพวก Endophyte คือจุลินทรีย์ที่ อาศัยอยู่ในพืช โดยไม่ก่อโรคให้พืช

3. ค าว่า ไมคอร์ไรซ่า (Mycorrhiza) •หมายถึงลักษณะการอยู่ ร่วมกันแบบพึงพาอาศัย ระหว่างเชื้อราและรากพืช

4. ให้สารอาหาร (น ้าตาล) พืช Autotroph รา heterotroph ช่วยดูดธาตุอาหารจากดิน โดยเฉพาะ P

5. การแพร่กระจาย • 80% ของชนิดพืชบนโลกนี้มีการอยู่ร่วมกับเชื้อรามคอร์ไรซ่าพบใน สภาพแวดล้อมที่หลากหลาย •เชื้อราเป็น Aerobe ต้องการ O2ในการหายใจ

6. พืชที่ไม่อยู่ร่วมกับเชื้อราไมคอร์ไรซ่าพืชที่ไม่อยู่ร่วมกับเชื้อราไมคอร์ไรซ่า • วงศ์ผักกาดหรือBrassicaceae

7. การแบ่งประเภทไมคอร์ไรซาการแบ่งประเภทไมคอร์ไรซา • Ectomycorrhiza (EMC) • Endomycorrhiza • Arbuscular mycorrhiza (AM) • Ericoid mycorrhiza • Orchid mycorrhiza ที่ส าคัญกับการเกษตรและระบบนิเวศ Ectomycorrhiza (ECM) Arbuscular mycorrhiza (AM)

8. Ectomycorrhiza • พบในพืช วงศ์พวกสน ไม้ป่ายืนต้น ไม่พบในพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

9. Ectomycorrhiza ท าให้โครงสร้างราก เปลี่ยนแปลง รากตะเคียน รากสน

10. โครงสร้างลักษณะเด่นของ Ectomycorrhiza (EMC) • External hyphae หรือ Soil hyphae คือเส้นใยของเชื้อรา ที่เจริญออกไปในดินรอบราก • Mantle เส้นใยของราจะเจริญรอบๆ รากและสานตัวเป็นแผ่นหรือ เป็นปลอกหุ้มเรียกว่าแมนเทิล(mantle) ซึ่งจะมีสีและความหนา แตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อรา • Hartig net เส้นใยบางส่วนจากแมนเทิลจะเจริญเข้าไปอยู่ใน ช่องว่างระหว่างเซลล์ชั้นเอพิเดอร์มิสและชั้นคอร์เทกซ์ของรากพืช แล้วเจริญสานกันเป็นตาข่ายอยู่รอบๆ เซลล์ เรียกว่าฮาทิกเนท (Hartig net) ซึ่งอวัยวะส่วนนี้ท าหน้าที่ในการแลกเปลี่ยน สารอาหารและแร่ธาตุระหว่างเชื้อราและรากพืช

12. ลักษณะการเข้าสู่ราก

14. เชื้อราเอคโตไมคอร์ไรซาสามารถ เพาะเลี้ยงเพิ่มจ านวนบนอาหารวุ้นได้

15. การแยกเชื้อบริสุทธิ์ผลิตหัวเชื้อได้ง่ายการแยกเชื้อบริสุทธิ์ผลิตหัวเชื้อได้ง่าย

16. ความส าคัญในแง่อาหาร • เอคโตไมคอร์ไรซา หลายชนิดเป็นเห็ดเมื่ออยู่ในสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมก็จะ สร้างดอกเห็ด เช่นเห็ดตับเต่า เห็ดเผาะ เห็ดที่เป็นไมคอร์ไรซาเหล่านี้ไม่สามรถ เพาะในวัสดุเพาะได้จ าเป็นจะต้องมีรากพืชอาศัยให้เจริญเติบโตและสร้างดอก เห็ดได้

17. Arbuscular Arbuscular mycorrhiza มีพืชอาศัยกว้างมากประมาณ 80% ของชนิดพืชบนโลก อยู่ได้กับทั้งพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและใบเลี้ยงคู่ ทั้งพืชพวกสน ไม้ยีนต้นพืชล้มลุก อยู่ในสภาพพื้นที่หลากหลาย mycorrhiza

18. AM ไม่ท าให้โครงสร้างภายนอกรากเปลี่ยนแปลง จะรู้ได้ว่ามี AM ในรากหรือไม่ต้องใช้เทคนิคพิเศษใน การย้อมสีรากและส่องดูใต้กล้องจุลทัศน์

19. •มีการสร้าง Soil hyphae แพร่กระจายออกไปในดิน •เชื้อราสร้างเส้นใยเข้าไปในเซลล์เข้าไปในเซลล์ชั้น Cortex ของราก •มีการสร้างโครงสร้างที่เรียกว่า Abuscule ในเซลล์ราก เพื่อใช้แลกเปลี่ยนสารอาหารและแร่ธาตุ •สร้างโครงสร้างที่เรียกว่า Vesicle เอาไว้สะสมสารอาหาร และแร่ธาตุ

21. เป็น Obligate endophyte •ไม่สามารถเพิ่มจ านวนได้โดยไม่มีพืชอาศัย •แม้ว่าสปอร์ทีอยู่ในดินจะสามารถงอกได้และสร้าง เส้นใยเจริญเติบโตได้แต่ถ้าเส้นใยเหล่านี้ไม่ได้เข้า สู่รากพืชเส้นใยจะตายในเวลาอันสั้น •ไม่สามารถเพาะเลี้ยงบนอาหารวุ้นเลี้ยงเชื้อได้

23. ผลิตหัวเชื้อได้ยาก

24. Mycorrhiza ช่วยดูดธาตุอาหารได้อย่างไร • ทั้ง EC และ AM เพิ่มพื้นทีผิวดูดธาตุอาหารและน ้าในดิน

25. P เป็นธาตุที่ไม่เคลื่อนย้ายและถูกตรึงได้ง่าย • ในดินด่างจับกับ Mg และ Ca แล้วตกตะกอน • ในดินกรดจับกับ Al และ Fe แล้วตกตะกอน ทั้ง ECM และ AM ปลดปล่อยอินทรีย์สาร ช่วยให้ P ในดินละลายได้ดีขึ้น (พืชดูดใช้ได้ง่าย ขึ้น) AlPO4 Al3++ PO43-

26. ECM ปลดปล่อย Phosphatase เปลี่ยน อินทรีย์ฟอสฟอรัส (organic phosphorus)เป็นอนินทรีย์ฟอสฟอรัส (inorganic phosphorus) ที่พืชน าไปใช้ได้

27. ประโยชน์อื่นๆของไมคอร์ไรซาประโยชน์อื่นๆของไมคอร์ไรซา •ช่วยให้พืชทนทานต่อโรคที่เกิด จากเชื้อโรคในดินที่เข้าท าลาย รากเช่นโรครากเน่า โคนเน่า (ลักษณะเป็นการป้องกัน)

28. ท าให้ต้นกล้าพืชแข็งแรง เมื่อย้ายกล้าปลูกต้นกล้าพื้นตัวได้เร็วมีเปอร์เซ็นต์รอดสูง

29. ท าให้พืชทนทานต่อสภาวะแห้งแล้ง •เส้นใยของเชื้อราที่ แพร่กระจายไปในดินท าให้พืช มีพื้นที่ผิวดูดน ้าจากดินมากขึ้น

31. ผลของการปลูกเชื้อไมคอร์ไรซาต่อน ้าหนักแห้งของถั่วพุ่มที่อายุ 45 วัน 10 น ้ำหนักแห้งรวม (กรัมต่อกระถำง) 36% d d d 8 34% AM0 AM+ c 6 b a 4 2 0 2.6 อัตรำปุ ๋ ยฟอสฟอรัส (กก./ไร่) 5.3 7.2

32. การใช้ไมคอร์ไรซาเป็นปุ๋ยชีวภาพฟอสฟอรัสการใช้ไมคอร์ไรซาเป็นปุ๋ยชีวภาพฟอสฟอรัส •หากดินมีฟอสฟอรัสสูงเพียงพอกับความต้องการของ พืชอยู่แล้วไม่คอร์ไรซ่าไม่ช่วยอะไร บางครั้งแสดง ลักษณะเป็นparasite ส่งผลด้านลบต่อพืช •ในกรณีที่ฟอสฟอรัสในดินต ่ามากๆ ก็อาจไม่ช่วยเพิ่ม การเจริญเติบโตและผลผลิตพืชเพราะเชื้อราก็ต้องการ ฟอสฟอรัสในการด ารงชีพเช่นกันจึงเกิดการแก่งแย่งกับ พืช