Mechanizmy obronne roślin i ich tajemnice – jak chronić uprawy bez chemii?

Nie tylko rolnicy są świadomi wyzwania związanego z przeciwdziałaniem różnym organizmom, patogenom i szkodnikom, które mogą zaszkodzić ich uprawom. Taką świadomość miała również natura, która wyposażyła rośliny w mechanizmy obronne pozwalające im samodzielnie przeciwdziałać zagrożeniom ze strony szkodników i patogenów, które w szkodliwy sposób na nie oddziałują. Zrozumienie tych mechanizmów może pomóc w zarządzeniu zdrowiem roślin, co będzie prowadziło do istotniej poprawy plonów.

Konstytutywne mechanizmy obronne

​

Stałe mechanizmy obronne są zawsze aktywne i stanowią pierwszą linię obrony rośliny przed atakiem patogenów i szkodników. Do najważniejszych należą:

1. Struktury fizyczne:

   • Ściana komórkowa – dzięki obecności substancji takich jak kutyny i woski, ściana komórkowa stanowi barierę, utrudniającą patogenom dostanie się do wnętrza rośliny oraz chroni przed utratą wody.

2. Roślinne związki chemiczne:

   • Fitoncydy – naturalne substancje, takie jak allicyna w czosnku, które działają jak naturalne antybiotyki.

   • Fenole i flawonoidy – związki, które mają właściwości przeciwdrobnoustrojowe i antyoksydacyjne.

Indukowane mechanizmy obronne

Te mechanizmy są aktywowane w odpowiedzi na atak patogenu i obejmują skomplikowane reakcje chemiczne i sygnały wewnątrz rośliny.

1. Nabyta odporność systemiczna (z ang. SAR). SAR jest procesem, który powoduje, że cała roślina staje się odporna na przyszłe infekcje po lokalnym zakażeniu. Jak to działa

   • Rozpoznanie patogenu – roślina wykrywa obecność patogenu dzięki specjalnym receptorom.

   • Transdukcja sygnału – po rozpoznaniu, sygnały są przekazywane przez roślinę, aktywując mechanizmy obronne.

   • Aktywacja ekspresji genów – roślina aktywuje ekspresję genów odpowiedzialnych za syntezę białek, które pomagają zwalczać infekcje.
     ​

2. Indukowana odporność systemiczna (z ang. ISR). ISR działa podobnie do SAR, ale jest wywoływana przez korzystne mikroorganizmy, które żyją w glebie. Jak to działa

   • Kolonizacja korzeni – korzystne bakterie, np. z rodzaju z rodzaju Rhizobium, osiedlają się w strefie korzeniowej rośliny.

   • Sygnały chemiczne – bakterie te wytwarzają związki stanowiące sygnał dla roślin, który pobudza je do odpowiedniej reakcji.

   • Aktywacja odpowiedzi obronnych – roślina wzmacnia swoją odporność, dzięki czemu jest mniej podatna na różne choroby.

Dlaczego warto znać mechanizmy obronne roślin?

Świadomość istnienia tych mechanizmów pozwala bardziej kompleksowo chronić uprawy. Stosowanie środków, które poprzez oddziaływanie na ogólną kondycję roślin i ich metabolizm korzystnie wpływają na naturalne mechanizmy obronne roślin, może zmniejszyć potrzebę stosowania chemicznych pestycydów. Przykładem mogą produkty Agriport w postaci serii nawozów mikrobiologicznych „biofix”, czy hiperpreparat KILLFix SAR. Zastosowanie tych produktów zwiększa ogólną witalność roślin, co przyczynia się do efektywniejszego zachodzenia procesów życiowych. Taka współpraca z naturą może poprawić zdrowie roślin i zwiększyć plony.

Praktyczne wskazówki dla rolników

Wspieranie konstytutywnych mechanizmów obronnych

• Zdrowa gleba – dobrze zarządzana gleba bogata w składniki odżywcze wspiera rozwój zdrowych roślin z silnymi ścianami komórkowymi i kutykulą.

• Zwalczanie stresu – unikanie stresu wodnego i termicznego poprzez odpowiednie nawadnianie i cieniowanie roślin pomaga utrzymać silne bariery fizyczne.

Wzmacnianie indukowanych mechanizmów obronnych

• Biopreparaty – stosowanie produktów zawierających korzystne mikroorganizmy, takie jak bakterie ryzosferyczne, które indukują odporność ISR.

• Katalizatory mechanizmów obronnych rośliny – preparaty zawierające kwas salicylowy lub jego prekursory, wpływają na metabolizm roślin w taki sposób, aby skuteczniej i szybciej aktywowały indukowane mechanizmy obronne.

Monitorowanie i zarządzanie zdrowiem roślin

• Regularne inspekcje – częste sprawdzanie stanu zdrowia roślin pozwala na wczesne wykrycie problemów i szybkie podjęcie działań.

• Zróżnicowane uprawy – rotacja upraw i stosowanie różnorodnych gatunków roślin ogranicza ryzyko rozprzestrzeniania się patogenów.

Nawozy stymulujące odporność roślin – przyszłość ochrony upraw

Naukowcy ciągle pracują nad zrozumieniem mechanizmów obronnych roślin, co pozwala na rozwijanie nowych metod ochrony upraw, które pozwalają na wdrożenie ekologii w rolnictwie i ograniczenie szkodliwej chemii. Przykłady to tworzenie odmian roślin bardziej odpornych na choroby oraz rozwój biopreparatów wzmacniających naturalne mechanizmy obronne. Rośliny posiadają złożone systemy, które pomagają im przetrwać w trudnych warunkach. Stałe mechanizmy obronne, takie jak kutykula i ściana komórkowa, stanowią pierwszą linię obrony, podczas gdy mechanizmy indukowane, takie jak SAR i ISR, pozwalają roślinom reagować na ataki patogenów i wzmacniać swoją odporność. Wiedza na temat tych mechanizmów może pomóc rolnikom w lepszym zarządzaniu uprawami i ochronie roślin przed chorobami.

Opracował: Piotr Kucharczyk, Product Manager, Agriport sp. z o.o.

Poznaj produkty Agriport:

KILLFix SAR, NITRO biofix, NPK biofix, TERRA biofix