Ipa ti Awọn Okunfa Biotic lori Iṣelọpọ Eweko
Ìṣẹ̀dá ara igi ni àpapọ̀ gbogbo àwọn ìlànà kẹ́míkà àti ti ara tí ó ń jẹ́ kí ewéko dàgbà, dàgbà, àti yè. Ó ní photosynthesis, èémí, gbígbà oúnjẹ àti gbigbe, ìṣẹ̀dá homonu, ìṣẹ̀dá àwọn agbo ogun ààbò, àti àwọn ọ̀nà ìwòsàn nígbà tí ewéko bá ní ìbàjẹ́. Ìṣẹ̀dá ara igi yìí kò ṣẹlẹ̀ ní afẹ́fẹ́. Àwọn ewéko ń gbé ní àyíká tí ó kún fún ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú àwọn ohun alààyè mìíràn—àwọn tí ó wúlò àti àwọn tí ó léwu. Àwọn ohun alààyè wọ̀nyí ni a ń pè ní àwọn ohun tí ó ní ipa nínú ara igi, bíi àwọn ohun tí kòkòrò inú ilẹ̀, àwọn olóró tí ó ń fa àrùn, àwọn kòkòrò ewéko, àwọn èpò, àti àwọn ẹranko tí ń jẹ ewéko àti ènìyàn nípasẹ̀ àwọn ìgbòkègbodò ìtọ́jú. Ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú àwọn ohun tí ó ní ipa nínú ara igi lè yí ìtọ́sọ́nà ìṣẹ̀dá ara igi padà, yálà nípa mímú kí ó ṣiṣẹ́ dáadáa, fífún wàhálà, tàbí yíyí àwọn ohun èlò padà sí ààbò. Àpilẹ̀kọ yìí jíròrò bí àwọn ohun tí ó ní ipa lórí ìṣẹ̀dá ara igi nípasẹ̀ onírúurú ọ̀nà.
1. Àwọn ohun tó ń fa ìṣẹ̀dá ara àti irú ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ewéko
A le pín àwọn ohun tó ń fa àrùn nípa ewéko sí ìpele kan nípa irú àjọṣepọ̀ tí wọ́n ní. Àkọ́kọ́, àjọṣepọ̀ wà, níbi tí àwọn méjèèjì ti ń jàǹfààní. Àpẹẹrẹ ni mycorrhizae (olú tí ó ń ṣe àjọṣepọ̀ pẹ̀lú gbòǹgbò) àti bakitéríà tí ó ń fi nitrogen sípò bíi Rhizobium nínú ewéko. Èkejì, ìṣọ̀kan wà, níbi tí apá kan ti ń jàǹfààní nígbà tí èkejì kò ní farapa gidigidi, bíi àwọn kòkòrò àrùn epiphytic kan tí ń gbé lórí ewéko. Ẹ̀kẹta, ìṣàn ara àti àrùn wà, níbi tí àwọn ohun alààyè ti ń jàǹfààní nípa ṣíṣe ìpalára fún ewéko náà, bíi fungus tí ó ń fa àrùn, àwọn fáírọ́ọ̀sì, bakitéríà tí ó ń fa àrùn, àti nematodes. Ẹ̀kẹrin, ìpalára tàbí ìpalára wà, nígbà tí àwọn kòkòrò tàbí ẹranko bá jẹ àwọn ẹ̀yà ewéko. Ẹ̀kẹrin, ìdíje wà, fún àpẹẹrẹ, nígbà tí àwọn ewéko tí a gbìn bá ń bá èpò díje fún omi, ìmọ́lẹ̀, àti oúnjẹ.
Ìbáṣepọ̀ kọ̀ọ̀kan nínú àwọn ìhùwàsí wọ̀nyí lè fa onírúurú ìyípadà nínú ìṣẹ̀dá ara. Àwọn ewéko máa ń ṣàtúnṣe sí ìṣàn agbára àti àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá ara láti mú ìwọ́ntúnwọ̀nsí wà láàárín ìdàgbàsókè àti ààbò ara.
2. Ipa ti awọn microorganisms ti o wulo lori iṣelọpọ agbara
a. Mycorrhiza àti ìdàgbàsókè iṣẹ́ oúnjẹ
Mycorrhizae mu ki agbegbe gbigba gbongbo pọ si nipasẹ nẹtiwọọki ti awọn hyphae olu ti o wọ inu ile ju awọn irun gbongbo lọ. Nitori naa, gbigba phosphorus, nitrogen, ati awọn eroja kekere pọ si. Ni ti iṣelọpọ, ilosoke ninu wiwa phosphorus mu ki iṣelọpọ ATP yara, agbo-ara agbara giga kan ti o ṣe pataki fun biosynthesis. Phosphorus tun ṣe ipa ninu dida awọn acids nucleic ati phospholipids, nitorinaa o ni ipa lori pipin sẹẹli, dida awọ ara, ati idagbasoke gbongbo ati abereyo.
Síwájú sí i, mycorrhizae lè mú kí ìṣẹ̀dá chlorophyll pọ̀ sí i láìtaara nípa mímú kí ipò oúnjẹ ewéko sunwọ̀n sí i, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń mú kí ìwọ̀n photosynthesis pọ̀ sí i. Lẹ́yìn náà, a máa ń pín àwọn ọjà photosynthesis (suga) sí oríṣiríṣi fún àwọn fungus symbiotic, ṣùgbọ́n ìsanpadà náà sábà máa ń pọ̀ sí i nítorí pé ohun ọ̀gbìn náà ń rí àwọn èròjà àti omi gbà dáadáa. Èyí fihàn pé àjọṣepọ̀ oníbàárà lè yí ìṣiṣẹ́ ara padà sí ìṣiṣẹ́ ara sí i.
b. Àwọn bakitéríà tó ń mú kí nítrójìn dúró àti ìṣiṣẹ́ amino acid
Nínú ewéko, àwọn bakitéríà Rhizobium máa ń ṣẹ̀dá àwọn gbòǹgbò nódùlù, wọ́n sì máa ń yí nitrogen afẹ́fẹ́ (N₂) padà sí ammonia (NH₃), èyí tí àwọn ewéko lè lò. Nitrogen jẹ́ kókó pàtàkì nínú ìṣẹ̀dá àwọn amino acids, proteins, enzymes, àti chlorophyll. Nígbà tí àwọn ohun èlò nitrogen bá pọ̀ sí i, àwọn ewéko lè mú kí ìṣẹ̀dá àwọn enzymes photosynthetic bíi Rubisco pọ̀ sí i, èyí sì máa ń mú kí agbára ìdúró CO₂ sunwọ̀n sí i. Nítorí náà, ìṣẹ̀dá carbohydrate máa ń pọ̀ sí i, èyí sì máa ń pèsè ohun èlò fún ìṣẹ̀dá àwọn sẹ́ẹ̀lì tuntun, àwọn èròjà ìpamọ́, àti àwọn metabolites kejì.
Sibẹsibẹ, dida nodule tun nilo agbara pataki nitori ilana fifi nitrogen sipo nilo iye ATP pupọ. Ohun ọgbin gbọdọ pin awọn kabohaidireeti lati ṣe atilẹyin iṣẹ-ṣiṣe kokoro arun. Nitorinaa, ni ọna iṣelọpọ, "idoko-owo" agbara kan waye ti a san pada nipasẹ wiwa nitrogen ti o pọ si.
c. PGPR ati awọn homonu idagbasoke
Rhizobacteria tó ń gbé ìdàgbàsókè ewéko lárugẹ (PGPR) lè mú ìdàgbàsókè pọ̀ sí i nípasẹ̀ ìṣẹ̀dá àwọn homonu bíi auxins àti gibberellins, tàbí nípa mímú kí wíwà phosphate pọ̀ sí i. Àwọn homonu wọ̀nyí máa ń yí ìfarahàn àwọn jiini tí ó ń ṣe àkóso ìpínyà àti gígùn sẹ́ẹ̀lì padà, nípa bẹ́ẹ̀, wọ́n máa ń mú kí ìṣiṣẹ́ ara àwọn sẹ́ẹ̀lì, àwọn protein, àti enzymes pọ̀ sí i. Ní àwọn ìgbà míì, PGPR tún máa ń fa ìdènà sístẹ́mù (ISR), èyí tí ó máa ń mú kí àwọn ewéko lè kojú àwọn àkóràn láìsí pé wọ́n ń bàjẹ́ ìdàgbàsókè.
3. Àwọn kòkòrò àrùn àti ìyípadà ìṣiṣẹ́ ara sí ààbò
Nígbà tí àwọn kòkòrò àrùn bá kọlu àwọn ewéko, kìí ṣe pé wọ́n máa ń ní ìbàjẹ́ ara nìkan ni, wọ́n tún máa ń ní àwọn ìyípadà tó lágbára nínú ìṣiṣẹ́ ara. Àwọn ewéko ní ètò àjẹ́sára àdánidá tí ó lè dá àwọn molecule tí ó níí ṣe pẹ̀lú àrùn mọ̀ (PAMPs) kí ó sì fa ìgbèjà.
a. Ìṣẹ̀dá ROS àti àwọn àyípadà nínú èémí
Ìdáhùn àkọ́kọ́ kan ni ìbúgbàù oxidative, èyí tí ó ní nínú ìṣẹ̀dá àwọn ẹ̀yà atẹ́gùn tí ń ṣiṣẹ́ (ROS), bíi H₂O₂. ROS lè jẹ́ majele sí àwọn àkóràn, ó sì tún lè ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àmì láti mú àwọn jínì ààbò ṣiṣẹ́. Síbẹ̀síbẹ̀, ROS tún lè ba àwọn sẹ́ẹ̀lì ewéko náà jẹ́, èyí tí ó ń béèrè fún kí ohun ọ̀gbìn náà mú iṣẹ́ àwọn enzymu antioxidant bíi catalase, peroxidase, àti superoxide dismutase pọ̀ sí i. Ìṣiṣẹ́ antioxidant yìí yí lílo agbára àti àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ ara padà.
Síwájú sí i, àwọn àkóràn sábà máa ń mú kí èémí pọ̀ sí i nítorí pé àwọn ewéko nílò ATP fún ìṣẹ̀dá amuaradagba ààbò, àtúnṣe àsopọ ara, àti ìṣẹ̀dá metabolite kejì. Lábẹ́ àwọn ipò líle koko, àwọn kòkòrò àrùn tún lè ba photosynthesis jẹ́—fún àpẹẹrẹ, nípa bíba àwọn chloroplast jẹ́ tàbí pípa stomata—tí ó ń yọrí sí ìwọ́ntúnwọ̀nsì agbára nínú ewéko náà.
b. Ṣíṣe àkópọ̀ àwọn metabolites kejì
Àwọn ewéko máa ń ṣe àwọn ohun èlò ààbò bíi phenolics, flavonoids, terpenoids, alkaloids, àti phytoalexins. Fún àpẹẹrẹ, ipa ọ̀nà phenylpropanoid máa ń ṣiṣẹ́ gidigidi láti ṣe lignin (ohun èlò tó ń fún odi sẹ́ẹ̀lì lágbára) àti àwọn ohun èlò antimicrobial. Ìṣiṣẹ́ ipa ọ̀nà yìí nílò àwọn ohun àkọ́kọ́ láti inú ìṣiṣẹ́ ara àkọ́kọ́ (fún àpẹẹrẹ, phenylalanine), nípa bẹ́ẹ̀ ó ń darí àwọn ohun èlò aise láti ìdàgbàsókè sí ààbò.
c. Àwọn homonu wahala: salicylic acid, jasmonic acid àti ethylene
Àwọn kòkòrò àrùn àti àwọn ewéko a máa ń fa àwọn ipa ọ̀nà ìfàmìsí homonu. Salicylic acid sábà máa ń ní í ṣe pẹ̀lú ààbò lòdì sí àwọn èèmọ́ biotrophic, nígbà tí jasmonates àti ethylene jẹ́ pàtàkì jùlọ ní ìdáhùn sí àwọn ewéko a máa ń ní èèmọ́ àti àwọn èèmọ́ necrotrophic. Àwọn homonu wọ̀nyí ń ṣàkóso ìfihàn ẹgbẹẹgbẹ̀rún àwọn jiini, títí bí àwọn tí ó ń ṣàkójọ àwọn protein tí ó ní í ṣe pẹ̀lú pathogenesis (PR), àwọn enzymes tí ó ń ṣe àwọn metabolites kejì, àti àwọn olùṣàkóso ìfun. Nítorí náà, ìṣiṣẹ́ ewéko ń gba àtúnṣe pàtàkì.
4. Àwọn ewéko àti ipa wọn lórí fọ́tòsítọ̀sì àti ìpínkiri erogba
Àwọn kòkòrò tó ń fa ewé máa ń fa pípadánù àsopọ̀ fọ́tòsíntì. Àwọn ewéko lè san án padà nípa fífi kún fọ́tòsíntì nínú àwọn ewé tó kù tàbí gbígbé àwọn ohun ìní kábọ̀háídéréètì láti inú àwọn igi àti gbòǹgbò wọn. Síbẹ̀síbẹ̀, ìsanpadà yìí ní ààlà tirẹ̀. Tí ìbàjẹ́ bá pọ̀, ìṣẹ̀dá sùgà máa ń dínkù, ìdàgbàsókè sì máa ń dínkù.
Yàtọ̀ sí ìbàjẹ́ ara, itọ́ kòkòrò ní àwọn èròjà tí ó ń fa ìgbèjà, èyí tí ó ń gbé ìṣẹ̀dá àwọn ìdènà protease, àwọn èròjà olóró, àti àwọn èròjà tí ó lè fa ìyípadà láti fa àwọn ọ̀tá àdánidá mọ́ra. Gbogbo àwọn ìlànà wọ̀nyí nílò ATP àti àwọn ohun tí ó ń ṣáájú carbon, èyí tí ó ń yí ìpín carbon láti ìṣẹ̀dá biomass sí ààbò kẹ́míkà padà.
5. Idije pẹlu awọn èpò: awọn iyipada ninu eto imulo iṣelọpọ agbara
Àwọn èpò máa ń díje pẹ̀lú àwọn ewéko tí a gbìn fún oúnjẹ, omi, àti ìmọ́lẹ̀. Ìdíje ìmọ́lẹ̀ sábà máa ń fa ìdáhùn "ìyẹra fún òjìji" nínú àwọn ewéko, èyí tí ó ní nínú gígùn igi àti ìyípadà nínú igun ewé. Àwọn phytochromes ni ó ń darí ìdáhùn yìí, ó sì ní nínú ìpele àwọn homonu bíi auxins àti gibberellins tí ó pọ̀ sí i. Ìṣẹ̀dá ara lẹ́yìn náà di ohun tí ó túbọ̀ ń dojúkọ gígùn, nígbà míìrán pẹ̀lú ìdínkù owó ìdókòwò nínú gbòǹgbò tàbí ìdènà. Tí gbígba èpò bá dín àwọn èròjà oúnjẹ kù, ìṣẹ̀dá chlorophyll, àwọn protein photosynthetic, àti enzymes yóò dínkù, èyí tí yóò sì yọrí sí ìdínkù photosynthesis àti ìṣẹ̀dá biomass.
6. Ipa ti awọn ibaraenisepo biotic lori ikore ati didara irugbin
Àwọn àyípadà ìṣẹ̀dá ara tí àwọn ohun tí ó ní ipa lórí biotic máa ń ní ipa lórí ìdàgbàsókè nìkan, ṣùgbọ́n ó tún máa ń ní ipa lórí dídára èso. Fún àpẹẹrẹ, ìbísí nínú àwọn èròjà ìṣiṣẹ́ kejì kan lè mú kí èròjà antioxidant nínú èso pọ̀ sí i, ṣùgbọ́n ó tún lè fa ìkorò nínú ewébẹ̀. Àkóràn àrùn lè dín ìwọ̀n suga kù tàbí kí ó ba àwọn àsopọ̀ ìpamọ́ jẹ́. Ní ọ̀nà mìíràn, mycorrhizal symbiosis lè mú kí ohun alumọ́ni mu pọ̀ sí i kí ó sì mú kí oúnjẹ dára sí i.
Nínú iṣẹ́ àgbẹ̀, a lè lo òye ipa tí àwọn ohun tí ó ní í ṣe pẹ̀lú biotic lórí ìṣiṣẹ́ ara ní ọ̀nà ìtọ́jú ara fún àwọn ọgbọ́n ìtọ́jú tí a ṣepọ: lílo àwọn inoculants mycorrhizal tàbí PGPR, yíyípo irugbin láti dín àwọn kòkòrò àrùn kù, ìdènà èpò, àti ìtọ́jú àwọn kòkòrò tí ó jẹ́ ti àyíká. Ète rẹ̀ ni láti darí ìṣiṣẹ́ ara igi sí ìdàgbàsókè tí ó ń mú èso jáde láìsí ìpalára agbára ààbò.
Ipari
Àwọn ohun tó ń fa àrùn jẹjẹrẹ ní ipa pàtàkì lórí ìṣiṣẹ́ ara igi nítorí pé ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú àwọn ohun alààyè mìíràn lè yí ìlò oúnjẹ padà, ìwọ̀n ìfọ́mọ́sí àti ìmí, ìwọ̀n homonu, àti ìpínpín àwọn ohun èlò láàárín ìdàgbàsókè àti ààbò. Àwọn ohun alààyè tó ń ṣe àǹfààní bíi mycorrhizae àti bakitéríà tó ń fi nitrogen sí ipò sábà máa ń mú kí iṣẹ́ ara àti ìṣiṣẹ́ ara pọ̀ sí i, nígbà tí àwọn àrùn, àwọn ewéko, àti ìdíje èpò sábà máa ń fa wàhálà àti yí agbára padà sí ààbò. Nípa lílóye àwọn ọ̀nà wọ̀nyí, a lè ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ọ̀nà ìtọ́jú tó yẹ láti mú kí ìlera ewéko sunwọ̀n sí i, mú kí èso jáde pọ̀ sí i, àti láti mú kí dídára iṣẹ́ ara pọ̀ sí i.
