Danes ni več tako nenavadno, če se kdo pogovarja z rastlinami in jih obravnava kot živo bitje. Ko so o tem, ali se pogovarjajo z rastlinami, vprašali 2000 vrtnarjev v Angliji, se je pokazalo, da kar 60 odstotkov vrtnarjev verjame, da pogovori z rastlinami pripomorejo k njihovi boljši rasti. Vrtnarji Severne Irske pa so pogovorom z rastlinami manj naklonjeni, saj se pri njih pogovarja z rastlinami le 42 odstotkov vrtnarjev. Z rastlinami se pogovarja veliko več starejših vrtnarjev kakor mlajših od 25 let.

Botanik Tim Clapp, ki je opravil to poizvedovanje, pravi, da so rastline kakor ljudje – če jih ljudje zanemarjamo, trpijo. Veliko angleško podjetje je celo zaposlilo tri »šepetalce rastlinam«, da bi kupcem prodajali kar najbolj kakovostne rastline. Poleg tega jim še svetujejo, katere melodije naj rastlinam pojejo in kaj naj se pogovarjajo z njimi, da bi bile te srečnejše, saj naj bi vsaka vrsta rastlin imela svoje značilnosti, zato iste melodije niso enako učinkovite pri vseh rastlinah.

Bistroumno sporazumevanje

V zadnjih desetletjih so raziskovalci spoznali nove, čudovite lastnosti rastlin, za katere niso niti mislili, da bi jih rastline lahko imele. Že nekaj let je znano, da se rastline učinkovito sporazumevajo. Zaznavajo dražljaje iz okolja in se ustrezno odzivajo nanje. Na primer, limski fižol z več kot sto feromonskimi »sporočili« opozarja sosednje rastline na nevarnost, z njimi priteguje tudi koristne žuželke. Rastline lahko po »okusu« izločkov žuželk spoznajo, katere žuželke so jim sovražne in potem sprostijo rastlinske hormone, ki pritegnejo tem žuželkam sovražne žuželke. To počnejo vse rastline. Tako se rastline prek oddanih hormonskih sporočil nenehno sporazumevajo.

Za večino ljudi je novo, da tudi rastline živijo nekakšno socialno življenje. Ameriška rastlina Impatiens pallida (Yellow jewelweeds) prepoznava, katere rastline so članice njene družine in katere ne. Če to rastlino gojimo v istem lončku s članico njene družine, požene globoke korenine, vendar se ne razraščajo naokoli, če pa jo posadimo v lonček z rastlino, ki ji ni sorodna, pa začne takoj s koreninami posegati v območje sosednje rastline. Impatiens pallida torej varčuje s prostorom, ko je zraven sorodnice, ko pa ji je soseda tuja rastlina, pa začne z njo tekmovati za prostor.

Razvejeno sporazumevanje v tleh

Ko se sprehajamo po travnikih ali gozdu niti ne slutimo, da hodimo po svetovih, v katerih prebiva na milijarde bitij. Pod tlemi so združbe, sestavljene iz rastlin, gliv in mikroorganizmov, ki so med seboj v nepretrganem stiku, izmenjujejo si hranilne snovi, navezujejo partnerstva za vse življenje in se opozarjajo pred sovražniki.

Rastline razvijejo v tleh različno vrsto povezav, ne samo med seboj, temveč tudi s pripadniki drugega kraljestva − glivami. V normalnih razmerah je celo večina rastlin (80 odstotkov) povezana s podzemno mrežo tako imenovanih mikorizih gliv. Izjema so na primer zelje, ohrovt, brokoli, repa, redkvice …, ki v takšni mreži ne sodelujejo. Izraz mikoriza izhaja iz grških besed miko (goba) in riza (korenina).

Številne glive živijo kot saprofiti, to pomeni, da se prehranjujejo z mrtvim rastlinskim gradivom, ga »kompostirajo« in tako skrbijo za rodovitnost tal. Druge vrste gliv pa se hranijo s pomočjo živih rastlin, s proizvodi njihove fotosinteze. Te mikorize glive posrkajo iz tal rudninske snovi, ki so jih prej razkrojili saprofitni organizmi, in jih s svojimi nitmi (hifami) pripeljejo do korenin rastlin in oddajo rastlini. Tako si glive in rastline izmenjajo hranilne snovi: rastline dajo mikorizim glivam snovi, ki jih pridobijo s fotosintezo, glive pa rastlinam rudninske snovi iz tal.

Razvoj simbioze se začne tako, da tako rastline kot glive oddajajo v okolje difuzne snovi. Glive zaznajo rastlinske hormone in se nanje odzovejo s klitjem in razvejeno rastjo micelija ter signalnimi molekulami, na katere se odzove rastlina, in tako iz simbioze rastlin in glivnih hif nastane poseben »organ« (eksogena mikoriza) ali pa glive prodrejo v rastlinsko celico (endogena mikoriza). Pri arbuskularni mikorizi, tipu eksogene mikorize in geografsko najbolj razširjenem tipu mikorize, glivna hifa prodre v koreninsko celico rastline in tvori arbuskule (drevesaste strukture), v katerih poteka izmenjava snovi med glivo in rastlino. Arbuskularne mikorize glive so razširjene na koreninah skoraj vseh rastlin na zemlji. Znanstveniki so jih skušali umetno vzgojiti, vendar neuspešno, ta vrsta mikorizih gliv se lahko ohrani samo v sožitju z živimi rastlinami. Tudi veliko rastlin brez teh gliv ne bi preživelo.

Raziskave fosilnih ostankov prvih kopenskih rastlin kažejo, da je verjetno prav simbioza med rastlinami in arbuskularnimi mikorizimi glivami omogočila, da so se pred približno 500 milijoni let rastline iz vode razširile na kopno. Razlog je v tem, da je nekaterih hranilnih snovi, predvsem fosforja in še nekaterih drugih mikrohranil v tleh v topljivi obliki tako malo, da jih rastline s svojimi koreninami same ne bi mogle dobiti. Glive pa imajo v primerjavi z rastlinami neprimerno bolj razvejeno mrežo niti, hif, ki se razširjajo vsepovsod po tleh in lahko zbirajo hranilne snovi. Po drugi strani pa glive ne zmorejo fotosinteze, potrebujejo pa snovi, ki s fotosintezo nastanejo, predvsem ogljikove hidrate. In tako se je razvila povezava med mikoriznimi glivami in rastlinami. Rastline pa se z glivami ne povezujejo kar na slepo, natančno vedo, katere hife so prave, saj druge vrste gliv ali mikroorganizmov zavrnejo.

V družbi gliv so rastline uspešnejše

Skupina raziskovalcev pod vodstvom botanika prof. dr. Andresa Wiemkena z univerze v Baslu proučuje mikorizo že dlje časa. Tako so v enem od poskusov v vsakega od dveh lončkov posadili lan in proso. V enem lončku je lan zrasel dvakrat večji kot v drugem, tudi proso je bilo nekoliko močnejše. Vse rastline v obeh lončkih pa so rasle v enaki prsti, dobivali enako količino vode in hranil, in bile deležne enake količine svetlobe. Razlika v rasti in razvoju rastlin je nastala zgolj zaradi mikorizega micelija, ki je bil v lončku, kjer sta lan in proso obilnejše rasla, v drugem lončku pa tega micelija ni bilo. Čeprav rastlini v lončku, v katerem je bil mikorozni micelij, nista bili v sorodstvu, so bile njune korenine povezane z gosto mrežo glivnih niti. Mikorize glive so hranile lan in proso s hranili iz prsti, primarno s fosfati, pa tudi z dušikom in drugimi rudninskimi snovmi. Rastline pa so hranile glive z ogljikovimi hidrati (sladkorjem), ki jih pridobijo s fotosintezo.

Wiemkinova raziskovalna skupina je skušala dognati, katera od rastlin je predvsem hranila glive – lan ali proso, ker fotosinteza v lanu poteka nekoliko drugače kakor v prosu. Raziskovalni skupini je uspelo razločiti ogljikohidratne molekule, ki jih izloča lan od tistih, ki jih izloča proso, in to z izotopi. Na svoje presenečenje so ugotovili, da je kar 80 odstotkov ogljikovih hidratov v biomasi gliv zagotavljalo proso. Povedano drugače, proso je hranilo lan, rastlino, s katero ni v sorodu. Po zaslugi tega sodelovanja je lan zrasel skoraj dvakrat tako visoko kot bi sicer, saj so glivne hife pripomogle, da je proso prejemalo hranila iz prsti. Ni znano, kaj je omogočalo to sodelovanje.

Wiemkov poskus z lanom in prosom kaže, da rastline v mešanih kulturah razvijejo v tleh svojevrstno dinamično »tržnico«, kjer se udeležene rastline organizirajo v mrežo, in vsaka rastlina prispeva svoje v ohranjanje mikorize mreže. Stročnice lahko na primer prispevajo dušik, ki ga dobijo iz zraka v simbiozi z bakterijami in omogočijo, da koristi drugim rastlinam. V sušnem obdobju rastline z dolgimi koreninami, kot so na primer volčji zob, drevesa ali grmovnice lahko priskrbijo vodo iz globine. Druge rastline pa poskrbijo za preskrbo s fosfati. Tu so še rastline, kot je proso, ki imajo zelo učinkovito fotosintezo, če je dovolj sončne svetlobe, in lahko v mikorizo mrežo prispevajo več ogljikovih hidratov kakor druge rastline. Vse to pripomore h kultiviranju in ohranjanju mikorize mreže kot splošne infrastrukture, ki omogoča oskrbovanje s hranilnimi snovmi iz prsti.

Z mikorizno mrežo pa rastline ne dobivajo samo hranil, temveč si izmenjujejo tudi informacije. To je ugotovila skupina pod vodstvom Ren Sen Zanga iz univerze Guangzhou na južnem Kitajskem. Rastlini paradižnika so posadili toliko oddaljeni drugo od druge, da se korenine rastlin niso dotikale, povezani pa sta bili z mikorizo mrežo v tleh. Potem so ju zavili v vrečko neprepustno za zrak, da bi preprečili sporazumevanje prek hlapljivih snovi v zraku. Eno rastlino so okužili s plesnijo, 65 ur pozneje so okužili še drugo rastlino, in ugotovili, da se je druga rastlina učinkoviteje bojevala s plesnijo in hitreje aktivirala obrambne gene in encime kakor prva. Očitno je prva rastlina paradižnika po mikorizi mreži gliv v prsti posvarila drugo rastlino. Ren Sen Zhang pravi, da je mikoriza mreža »internet sporazumevanja med rastlinami«. Še ni znano, kako omenjeno sporazumevanje poteka.

Tudi drevesa so povezana s podzemno mrežo korenin in mikorizih niti. To imenujejo www – wood wide web (prostrana gozdna mreža). Mikorize niti v gozdu se razlikujejo od mikorizih niti pri rastlinah. Veliko obsežnejše so in zdi se, da tudi delujejo drugače, vendar v načelu počnejo vse isto: povezujejo različna drevesa, izmenjujejo hranila, vodo in ogljikove hidrate. V mikorizo mrežo so zajete tudi številne jedilne gobe, kot so jesenski goban, lisičke, macesnove gobe, jagodna golobica in mavrahi – če omenimo le nekaj.

Gozdna drevesa zagotovijo svojim potomcem dober začetek življenja. Na primer stare duglazije (eno največjih dreves na zemlji, podobno jelki) »hranijo« svoje semenske poganjke z ogljikovimi hidrati s pomočjo podzemne mikorize mreže. To pomeni, da mlade duglazije lahko poganjajo tudi na krajih, kjer je premalo sončne svetlobe. Najbolj pomembno je, da so povezane z mrežo in jih lahko hrani njihova »mater«. Tisti poganjki, ki so najbolj povezani z mrežo, so tudi najbolj zdravi. To so ugotovili s poskusi, ki jih je opravila Suzanne Simard, profesorica gozdarstva na univerzi Britanske Kolumbije v Kanadi. Zato starih dreves ni priporočljivo prehitro odstranjevati.

Tradicionalno mnenje, da rastline niso drugega kot nekakšni bioroboti, ki živijo po svojem genskem programu in se odzivajo samo z refleksi, je z vsakim dnem vse bolj zastarelo.

xxx

Z mikorizo si bolj pomagajo rastline, ki potrebujejo več vode (lubenice, melone, buče, paradižniki, kumare, paprika, jagode itn.). Mikoriza prihrani vodo in dodatno oskrbo rastlin s hranili. Povrtnine in sadno drevje da več pridelka ob manjšem vloženem trudu. Trajnice laže preživijo zimo, spomladi so vitalnejše. Začimbne rastline in rože imajo močnejši vonj.

Rastline, pridelane konvencionalno, se ne zmorejo povezovati z mikorizo mrežo, to je mogoče le rastlinam gojenim ekološko.

Mikoriza deluje na rastlino tako, da:

• varuje rastlino pred sušo, patogeni in težkimi kovinami,
• povečuje odpornost na bolezni,
• omogoča rastlini boljšo izrabo fosforja in dušika,
• izboljšuje vpijanje makro- in mikroelementov iz tal (kalija, cinka, bakra, železa …),
• uravnava vrednost pH v skladu s potrebami rastline,
• do 40 odstotkov zmanjšuje porabo vode,
• za 35 odstotkov zmanjšuje porabo gnojil in sredstev za varstvo rastlin,
• pospešuje rast rastlin in za 25 odstotkov povečuje količino pridelkov ter izboljšuje kakovost plodov.

xxx

Mikoriza v ekološkem vrtu

V svetu in tudi pri nas so podjetja, ki gojijo mikorize glive in dajejo  nasvete o njihovi uporabi. Pri tem je treba upoštevati nekaj temeljnih načel: postopek mikorizacije se opravi samo enkrat in to z nanašanjem gliv na seme ali korenino rastline. Ko se seme poseje ali rastlina posadi, se kolonije gliv v tleh razmnožijo same od sebe. Po letu ali dveh bo korist mikorize že veliko opaznejša. Erozija, obdelava tal in podobne dejavnosti uničujejo kolonije teh koristnih gliv. Glive se težko obnovijo, zato jih je treba pustiti pri miru in ne obdelovati mikorizih tal. Ob mikorizaciji je dovolj uporabljati organsko gnojilo in tla vsako leto oskrbeti z mešanico dobrega komposta in humusa, rastline pa pustiti, da same nemoteno rastejo in napredujejo.

xxx

Tla so neverjetno zapleten sistem. Kubični centimeter tal (kavna žlička!) vsebuje milijarde živih organizmov, in to približno milijon različnih vrst, in vsi morajo sodelovati z vsemi, se sporazumevati. V sodobnem času intenzivnega kmetovanja smo ljudje s posegi v tla povzročili veliko opustošenje, tako da je na zemlji čedalje več nerodovitnih površin. Celo ob reki Ganges v Indiji, kjer so nekoč bila najbolj rodovitna tla, so zdaj kilometri in kilometri nerodovitne prsti. Z mehanizacijo, umetnimi gnojili in namakanjem s podtalnico je prišlo do prevelikega kopičenja soli v zgornjih plasteh tal, tla so se zaskorjila in postala neprepustna. Izgubila so strukturo, erodirala in v njih rastline več ne uspevajo. Prav tako so s tega območja izginile tudi mikorize glive, saj te brez rastlin ne morejo preživeti. Nekoč nadvse rodovitno območje ob Gangesu, od katerega je odvisno na milijone ljudi, je danes ogroženo. Ker je premalo pridelka, uporabljajo toliko več umetnih gnojil, polja namakajo celo z morsko vodo in tako čedalje manj raste, tla pa čedalje bolj propadajo. V zvezni državi Rajasthan je čedalje večja suša in morajo vsako leto globlje vrtati, da pridejo do vode. Raven podtalnice se iz leta v leto znižuje, tako da je vsako leto treba na posameznih krajih iskati vodo celo do meter globlje kakor prejšnje leto. Da bi se voda, ki je tako globoko v tleh spravila na površje, je treba porabljati tudi čedalje več energije. Na nekaterih krajih v Indiji je podtalnica vse bolj slana, saj vanjo prodira morska voda. Vsepovsod po svetu se prav na sušnih območjih neusmiljeno vrta, izrablja podtalnica in nazadnje bo na voljo samo še morska voda, s katero bodo tla postala nerodovitna. Na območju Gangesa so nekoč imeli po tri žetve na leto, danes pa zmorejo komaj eno.

Ni dovolj na izsušenih tleh posaditi travo, ker hitro raste in jo pognojiti. Tako sicer izsušeno območje hitro ozeleni, prvo leto se še ohrani zeleno, naslednja leta pa tam ne raste nič več. Vsako območje je treba naseliti z vsemi prebivalci, ki sodijo vanj. Na naravo ne smemo gledati samo kot na “okolje”, temveč kot del nas.

Daja Kiari, objavljeno v revije AURA št. 312, avgust 2015

Fotografija: Bigstockphoto.com