Rhizosfer adalah istilah ilmiah yang digunakan untuk mendefinisikan area tanah yang dekat dengan akar tanaman dan yang pasti dipengaruhi olehnya. Ini adalah ruang yang ditandai dengan aktivitas biologis yang intens, di mana terdapat ratusan mikroorganisme dengan fungsi yang berbeda.
Konsep rizosfer pertama kali diperkenalkan pada tahun 1904 oleh ahli fisiologi Jerman Lorenz Hiltner, yang menggunakannya untuk secara khusus menggambarkan interaksi antara bakteri pengikat nitrogen dan akar tanaman legum.
Namun, saat ini konsep ini telah diperluas dan beberapa penulis menganggap bahwa definisi yang paling akurat untuk rizosfer adalah “ruang pengaruh akar di dalam tanah” atau “bagian dari ekosistem tanah tempat akar tanaman, tanah dan biota tanah saling berinteraksi”.
Dengan demikian, rizosfer adalah ruang yang sangat dinamis dan bervariasi, yang memiliki karakteristik biotik terpentingnya pada eksudat radikal yang dilepaskan oleh tanaman, yang mengkondisikan proliferasi atau penghambatan pertumbuhan mikroba di tanah di sekitar akar.
Interaksi tanaman-tanah-mikroba yang terjadi pada tingkat rizosfer mungkin menguntungkan atau mungkin tidak, karena interaksi tersebut dapat menguntungkan hubungan mutualistik atau simbiosis -seperti mikoriza atau bakteri pengikat nitrogen- atau interaksi patogen, umumnya negatif untuk tanaman.
Indeks artikel
Komposisi rizosfer
Komposisi rizosfer sangat bergantung pada spesies tanaman dan arsitektur akarnya, pada karakteristik fisik dan kimia tanah, pada sumber karbon yang disediakan tanaman melalui akar, pada kepadatan populasi mikroba, antara lain.
Namun, unsur-unsur berikut dapat digeneralisasikan:
saya biasanya
Tanah dan akar tanaman bawang merah
Selain akar, tanah merupakan bagian mendasar dari komposisi rizosfer. Hal ini umumnya terdiri dari sejumlah besar mineral, air, udara (komponen abiotik) dan proporsi yang lebih rendah dari organik materi yang terdiri dari organisme atau sisa-sisa organisme mati atau membusuk (komponen biotik) hidup.
Tanah memiliki sifat-sifat yang berbeda (tekstur, porositas, warna, struktur, kimia) yang berkaitan erat dengan berbagai kombinasi unsur-unsur pembentuknya dan dengan campur tangan agen biotik seperti serangga, cacing, cacing, jamur. dan tanaman.
Air
Air sangat penting untuk kehidupan, dan ini juga berlaku untuk rizosfer. Meskipun jumlahnya dapat bervariasi tergantung pada jenis tanah, ia selalu ada dan diperlukan baik untuk kelangsungan hidup tanaman maupun untuk pembentukan interaksi rizosfer.
Tinja radikal: eksudat dan lendir
Tanaman menggunakan beberapa zat organik yang mereka hasilkan melalui proses fotosintesis yang terjadi di daunnya untuk memperkaya mikrobiota yang terkait dengan akarnya, yaitu yang ada di rizosfer. Persentase dapat bervariasi antara 10 dan 40% dari total karbon yang ditetapkan oleh fotosintesis .
Zat organik ini, yang dikeluarkan ke lingkungan luar dalam bentuk zat berair, dapat berupa gula, asam organik, hormon, vitamin atau asam amino dan dikenal sebagai eksudat radikal.
Demikian pula, unsur-unsur lain yang disimpan yang dapat ditemukan sebagai bagian dari eksudat radikal terdiri dari bahan-bahan yang agak tidak larut seperti sisa-sisa dinding sel (selulosa) dan sel-sel yang mengalami autolisis; umumnya senyawa ini berasal dari caliptra atau tudung akar dan sel perbatasan atau epidermis.
Akhirnya, rizosfer juga menyajikan zat yang dikenal sebagai lendir, yang disekresikan oleh sel-sel epidermis di ujung radikal.
Lendir ini memiliki fungsi melindungi akar saat tumbuh dan pada dasarnya terdiri dari rantai panjang polisakarida yang membentuk zat agar-agar.
Harus dikatakan bahwa jumlah dan komposisi eksudat dan lendir radikal ini tergantung pada spesies tanaman dan keberadaan hewan herbivora, ketersediaan nutrisi, karakteristik tanah, kondisi iklim, dll.
Mikrobiota
Komunitas mikroba rizosfer mewakili keempat, tetapi tidak kalah pentingnya, komponen utamanya. Istilah “mikrobiota”, dalam konteks ini, mengacu pada kumpulan semua mikroorganisme yang hidup berdampingan di bagian ekosistem edafik yang diwakili oleh rizosfer.
Ini terutama mengandung bakteri dan jamur dari berbagai jenis, dan keanekaragamannya sangat penting untuk pemeliharaan homeostasis lingkungan di mana mereka ditemukan.
Kelimpahan relatif dari beberapa komunitas, bagaimanapun, sangat dipengaruhi oleh akar dan senyawa yang mereka lepaskan untuk “menarik” atau “mengusir” mikroba ini, karena tanaman membutuhkan, dalam banyak kasus, asosiasi tertentu. nutrisi.
Di antara jenis utama mikroorganisme yang khas dari mikrobiota rizosfer adalah:
- jamur mikoriza.
- Bakteri pengikat nitrogen.
- Agen biokontrol.
- Rhizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman.
- Bakteri penghambat pertumbuhan tanaman.
- Patogen tanaman tanah.
- Protozoa.
- Nematoda.
- Mikroartropoda: tungau, collembola.
Bagian dari rizosfer
Meskipun rizosfer pada kenyataannya adalah ruang kontinu yang dicirikan oleh semacam gradien sifat kimia, fisik, dan biologis, banyak penulis menganggap studinya berguna dalam tiga bagian:
– endorizosphere adalah, sebagai nama menunjukkan, bagian terdalam. Ini merupakan daerah yang terdiri dari korteks akar dan endodermis, di mana mikroorganisme dan ion dapat menempati ruang-ruang antar atau apoplastic.
– Rhizoplane mengacu pada area “tengah”, khususnya yang berbatasan langsung dengan epidermis dan lendir akar.
– Ectorizosphere , kemudian, adalah lapisan terluar dari rizosfer dan memanjang dari rhizoplane (permukaan akar) ke tanah.
Pentingnya
Karena rizosfer terdiri dari ruang tanah yang ditempati dan dipengaruhi oleh akar tanaman, ini sangat penting untuk perkembangan yang benar dari yang terakhir, karena akarnya dan, pada akhirnya, interaksi akar tersebut dengan lingkungannya, pertumbuhannya, perkembangannya, reproduksinya. dan penyebaran tergantung.
Rizosfer adalah ruang fundamental untuk pembentukan interaksi mikrobiota tanaman-tanah yang, selain berfungsi dalam keseimbangan ekosistem lokal, memiliki banyak efek menguntungkan bagi pihak-pihak yang terlibat.
Melalui rizosfer, tanaman memperoleh nutrisi yang tidak akan mereka peroleh dan bakteri, jamur, serangga, cacing dan protozoa juga memperoleh sumber air dan karbon (sebagai imbalannya ) untuk bertahan hidup.
Untuk sebagian besar, integritas fisik dan kimia dari akar tergantung pada rizosfer, dan dapat dikatakan bahwa pembentukan komunitas mikroba tertentu di rizosfer dapat dimanfaatkan dalam istilah agronomi untuk perbaikan tanaman yang menarik bagi manusia atau untuk ekosistem pada umumnya.
Referensi
- Alshaal, T., El-Ramady, H., Al-Saeedi, AH, Shalaby, T., Elsakhawy, T., Omara, AED,… & Amer, M. (2017). Rizosfer dan nutrisi tanaman di bawah perubahan iklim. Dalam Nutrisi Tanaman Esensial (hlm. 275-308). Pegas, Cham.
- Curl, EA, & Truelove, B. (2012). Rizosfer (Vol. 15). Ilmu Pengetahuan & Media Bisnis Springer.
- de Faria, MR, Costa, LSAS, Chiaramonte, JB, Bettiol, W., & Mendes, R. (2020). Mikrobioma rizosfer: fungsi, dinamika, dan peran dalam perlindungan tanaman. Patologi Tumbuhan Tropis, 1-13.
- de la Fuente Cantó, C., Simonin, M., King, E., Moulin, L., Bennett, MJ, Castrillo, G., & Laplaze, L. (2020). Fenotipe akar yang diperluas: rizosfer, pembentukannya, dan dampaknya pada kebugaran tanaman. Jurnal Tumbuhan.
- Lynch, JM, Brimecombe, MJ, & De Leij, FA (2001). Rizosfer. e LS.
- McNear Jr., DH (2013) Rhizosphere – Akar, Tanah dan Segalanya Di Antara. Pengetahuan Pendidikan Alam 4 (3): 1
