Odpustíme vám, ak si myslíte, že život rastlín je iba o slnečnom svetle, vode a fotosyntéze. To je iba polovica príbehu. Druhá polovica sa odohráva neviditeľná v tme, hemží sa podsvetím, ktoré vedci nazývajú rizosféra. To, čo sa deje v rizosfére, je veľmi zložité, ale je to tiež fascinujúce. Vysvetľuje to, prečo vína chutia tak odlišne? Začnime kopať.

Čo a kde je rhizosféra?

Rizosféra je oblasť, ktorá okamžite obklopuje korene viniča. Zahŕňa to mikrobiálny život a práve tam dochádza k nespočetným výmenám, z ktorých nie všetky pochopili. Život v rizosfére je oveľa aktívnejší ako v okolitej pôde. Aký vplyv to má na vinič a na ovocie, ktoré pestujú?

Korene: základy

Korene viniča robia oveľa viac než len ukotvenie v pôde. Sú to nervové centrum, strojovňa a pevný disk viniča zrolovaný do jedného. Fungujú ako zásobáreň sacharidov a produkujú hormóny, ktoré rastline povedia, aby na jar rástla a v zime spala. Korene upravujú aj príjem vody a živín. Ale vinica sa tiež vracia späť do pôdy prostredníctvom jemných koreňových chĺpkov, ktoré vylučujú cukry, aminokyseliny a bielkoviny.

Pôdy: oveľa viac než len špina

„Pôda obsahuje oslnivý počet mikróbov, ktoré interagujú s koreňmi rastlín,“ hovorí Nicole van Dam , profesor a vedúci ekológie molekulárnych interakcií na iDiv / FSU Jena v Nemecku a Radboud University v Nijmegen v Holandsku. „Pôdne mikrobiálne spoločenstvo je mimoriadne rozmanité a obsahuje užitočné mikroorganizmy aj patogény. Prospešné mikróby môžu pomôcť rastlinám získať živiny, ktoré sú nevyhnutné pre rast a produkciu rastlín. “

'Rastliny nie sú pasívni okoloidúci, aj keď sa nemôžu hýbať.' —Nicole van Dam

Mikroorganizmom sa darí vďaka vylučovaniu viniča, ktoré sa nazýva exsudáty. Tieto mikróby kolonizujú oblasť okolo koreňov a zapájajú sa do série zložitých a vzájomne prospešných výmen. Vedci len začínajú chápať, aké sofistikované sú tieto výmeny. Je zaujímavé, že vinič ovplyvňuje pôdu rovnako, ako pôda ovplyvňuje výsledné víno.

Obyvatelia podsvetia: mykorízy a baktérie

Mykorhízy sú pri tejto výmene ústredné. Sú to nepatrné plesňové organizmy, ktoré tvoria jemne rozvetvenú sieť, ktorá funguje ako rozšírenie koreňového systému viniča a zvyšuje príjem vody a živín. Je zaujímavé, že pre vinič je efektívnejšie podporovať tieto plesňové siete, ako pestovať vlastné korene navyše.

Mycorrhizae majú tiež schopnosť štiepiť zlúčeniny fosforu a sprístupňovať ich viniči. Mykorhízne populácie tiež zvyšujú odolnosť viniča. Ak je vinič dobre kolonizovaný mykorízami, je oveľa ťažšie, aby sa patogény zachytili na koreni.

Korene viniča robia oveľa viac než len ukotvenie v pôde. Sú to nervové centrum, strojovňa a pevný disk viniča zrolovaný do jedného.

Exsudáty tiež umožňujú rôzne baktérie. Vedci tvrdia, že každý gram pôdy obsahuje až štyri miliardy baktérií. Rôzne druhy pomáhajú rozkladať organickú hmotu v pôde, čo umožňuje rastlinám prijímať živiny ako dusík, často prostredníctvom vláknitých sietí vytvorených mykorízami. Niektoré baktérie môžu tiež rozkladať potenciálne škodlivé patogény a chrániť vinič.

Rastliny môžu a môžu komunikovať

Výmeny v rizosfére idú omnoho ďalej ako len po výživu.

'Rastliny nie sú pasívnymi okoloidúcimi, aj keď sa nemôžu pohybovať,' hovorí van Dam. 'Produkujú širokú škálu chemických zlúčenín v koreňových výpotkoch, ktoré môžu slúžiť ako obrana alebo atraktanty.'

„Mikróby môžu tiež„ pripraviť “rastlinu, aby sa stala odolnejšou voči patogénom a bylinožravcom. Účinkom ich interakcie je, že imunitný systém rastliny je posilnený tak, aby rýchlejšie reagoval, keď rastlinu napadne patogén alebo bylinožravec. “

Prečo vinice a vinice vyzerajú navzájom odlišne

Toni Bodenstein slúži ako vinár v spoločnosti Pražské vinárstvo vo Weissenkirchene v Rakúsku a je absolventom viedenského odboru Univerzita prírodných zdrojov a biologických vied . Hovorí: „Vedci v súčasnosti skúmajú signály, ktoré rastliny a mykorízy dávajú za účelom výmeny konkrétnych prvkov. Jednotlivé signály spúšťajú konkrétne výmeny. To sa deje nielen v rámci jedného rastlinného druhu, ale aj v rámci rôznych druhov rastlín, čo dodáva ďalšiu vrstvu zložitosti. “

Ochrana alebo obnova zdravej rizosféry vo vinici

Zdravá rizosféra produkuje dobre vyživované a odolné vinice. Je to jemne vyladený podzemný ekosystém. Túto jemnú rovnováhu môžu narušiť herbicídy, pesticídy a minerálne hnojivá. Pre Bodenstein je biodiverzita kľúčová.

„Každá bylina, každá tráva, každá strukovina sú životne dôležité a vinohradník musí venovať pozornosť tomu, aby nenarušil mykorízu,“ hovorí Bodenstein. 'Poľnohospodári musia skutočne premyslieť pôdu.' Čím viac druhov rastlín [tým] môže prosperovať, tým lepšie je mykorhízne partnerstvo, tým lepší je produkt.

„Obzvlášť v rokoch stresu, ako je sucho alebo horúčava, majú vinári úžitok z pôd, ktoré sú dobre kolonizované mykorízami. Rýchlo sa ukáže, ktoré vinice majú výrazne menej stresových symptómov, a to vďaka ich zvýšenej schopnosti napriek stresu absorbovať vodu a živiny. “

Účinky na chuť

Bodenstein hovorí, že rôzne rizosféry spôsobujú rôzne príchute vína.

„Vezmite konkrétnu rizosféru do konkrétnej pôdy,“ hovorí. „V závislosti od pôdy, podnebia, dostupnosti vody a okolitej vlhkosti, teploty a množstva ďalších faktorov, ako sú spôsoby obrábania pôdy, existujú konkrétne chemické, fyzikálne a biologické podmienky, ktoré sú špecifické pre túto konkrétnu lokalitu. O dva, päť alebo päťdesiat metrov ďalej môžu byť podmienky tohto mikrokozmu zásadne odlišné.

„Preto korene rastlín interagujú odlišne s prostredím a iné sú aj plody. Už pri pomyslení na fyzikálne, chemické a biologické rozdiely medzi miestami si uvedomíte, že ovocie musí byť odlišné, pretože žiadne dve situácie nie sú rovnaké. “

Praskanie kódu koreňového exsudátu

Štúdium rizosféry už prinieslo pokrok v poľnohospodárstve. Mrazom sušené mykorízy sa už roky používajú pri výsadbe nových viníc. Ale výskum pokračuje.

„V súčasnosti používame na boj proti patogénom a bylinožravcom veľa toxických a škodlivých pesticídov,“ hovorí van Dam. „[Potom] hodíme na naše polia veľa živín, aby sme zvýšili produkciu. Čo keby sme mohli použiť užitočné mikróby na vykonanie práce za nás a naše plodiny? To by bolo oveľa zdravšie pre ľudí a naše prírodné prostredie. “