อุตสาหกรรมผักมีความสนใจเพิ่มมากขึ้นในด้านสุขภาพของดินและจุลินทรีย์ในดินที่เป็นประโยชน์ ซึ่งรวมถึงเชื้อราไมคอร์ไรซา การได้รับประโยชน์จากเชื้อราไมคอร์ไรซาภายใต้สภาวะการค้าขายไม่ใช่เรื่องง่าย การไถพรวนอย่างเข้มข้น การรมควันในดิน การรกร้าง และการปลูกพืชที่ไม่ใช่มัยคอร์ไรซา เช่น พืชตระกูลกะหล่ำ (Brassicaceae) และหัวบีท (Amaranthaceae) ช่วยลดระดับของเชื้อมัยคอร์ไรซาในดิน และศักยภาพในการตั้งรกรากของพืชผล รากจากเชื้อราไมคอร์ไรซา
ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของ การเพิ่มประสิทธิภาพพืชคลุมดินสำหรับอุตสาหกรรมผัก (VG16068) – การลงทุนเชิงกลยุทธ์ภายใต้กองทุน Hort Innovation Vegetable Fund – ทีมงานของโครงการได้พิจารณาถึงศักยภาพของพืชคลุมดิน ร่วมกับการฉีดเชื้อมัยคอร์ไรซาเชิงพาณิชย์และการไถพรวนดินที่ลดลง เพื่อเพิ่มเชื้อราไมคอร์ไรซาที่เป็นประโยชน์ในพืชผัก จำเป็นต้องมีการเพิ่มขึ้นเนื่องจากพบว่าระดับการล่าอาณานิคมของไมคอร์ไรซาในพืชผักเชิงพาณิชย์อยู่ในระดับต่ำ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มระดับการตั้งรกรากของมัยคอร์ไรซาในพืชผักนั้นพิสูจน์ได้ยาก เนื่องจากมีระดับฟอสฟอรัสในดินที่สูงมาก
ประเด็นสำคัญและข้อเสนอแนะ
การสำรวจเชื้อราไมคอร์ไรซาในพืชผักเชิงพาณิชย์ในออสเตรเลียระบุว่าจำเป็นต้องมีการปฏิบัติเพื่อเพิ่มเชื้อราที่เป็นประโยชน์ โดยมีเพียง 14 เปอร์เซ็นต์ของพืชผักตัวอย่างที่แสดงความสัมพันธ์ของเชื้อราไมคอร์ไรซา
ความพยายามที่จะเพิ่มระดับมัยคอร์ไรซาในพืชผักโดยใช้พืชคลุมดินร่วมกับหัวเชื้อมัยคอร์ไรซาเชิงพาณิชย์และการไถพรวนที่ลดลงในการทดลองภาคสนามต่างๆ ไม่ประสบความสำเร็จในการทดลองของเรา อย่างไรก็ตาม สารตั้งต้นอาจมีประโยชน์ภายใต้เงื่อนไขอื่นๆ
ฟอสฟอรัสในดินที่มีอยู่สูงในดินปลูกผักจำกัดการตั้งรกรากของรากไมคอร์ไรซาในพืชคลุมและพืชผัก
สำหรับผู้ปลูกผักที่สนใจปรับปรุงความสัมพันธ์ของเชื้อราในพืชคลุมดินและพืชผัก ต่อไปนี้คือเงื่อนไข "ทางออกที่ดีที่สุด" สำหรับการปรับปรุงระดับมัยคอร์ไรซา:
- ดินที่มีระดับฟอสฟอรัสปานกลาง (Olsen-P < 50 ppm)
- ดินที่ยึดฟอสฟอรัสอย่างแรง (เช่น แทสเมเนียตอนเหนือ และ WA ตะวันตกเฉียงใต้)
- ระบบการผลิตผักโดยใช้ปุ๋ยหมักระดับสูง
ทำไมต้องส่งเสริมเชื้อราไมคอร์ไรซา? ประโยชน์จากการอยู่ร่วมกัน
เชื้อรา Arbuscular mycorrhizal fungi เป็น 'เรือธง' ของเชื้อราที่เป็นประโยชน์ โดยมีประโยชน์ที่เป็นที่ยอมรับในอุตสาหกรรมผักและมีการใช้ผลิตภัณฑ์สำหรับหัวเชื้อมัยคอร์ไรซาเพิ่มมากขึ้น
การตั้งรกรากของรากพืชโดยเชื้อราไมคอร์ไรซามีประโยชน์หลายประการซึ่งรวมถึง:
- ปรับปรุงการดูดซึมสารอาหารที่ค่อนข้างเคลื่อนที่ไม่ได้ โดยเฉพาะฟอสฟอรัสและสังกะสี
- โภชนาการที่ดีขึ้นของผลผลิต
- ผลผลิตที่ดีขึ้น
- คุณสมบัติทางชีวภาพ
- การป้องกันรากของโฮสต์จากเชื้อโรคบางชนิด
- ปรับปรุงความสัมพันธ์ของน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ข้อจำกัดของสารอาหาร
- ช็อตการปลูกถ่ายลดลง
- ปรับปรุงการรวมตัวของดินผ่าน glomalin
เชื้อราไมคอร์ไรซาเป็นเชื้อราที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตซึ่งมีมากกว่า 15 สกุลและ 150 สปีชีส์ ในดินทางการเกษตร เชื้อราไมคอร์ไรซาประกอบด้วยจุลินทรีย์ในดินประมาณห้าถึง 50 เปอร์เซ็นต์
แทบทุกดินมีเชื้อราไมคอร์ไรซาอยู่บ้าง แต่ความหนาแน่นของเชื้อ (สปอร์ เศษราก และเส้นใย) และชนิดของเชื้อราแตกต่างกันไป เพื่อความอยู่รอดและเติบโต เชื้อราไมคอร์ไรซาต้องการพืชที่มีชีวิตซึ่งให้อาหาร (การสังเคราะห์แสง) เพื่อแลกกับผลประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ทางชีวภาพ
ความสัมพันธ์ระหว่างเชื้อราไมคอร์ไรซาและพืชได้รับการประเมินโดยการวัดระดับการตั้งรกรากของราก สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเก็บตัวอย่างรากจากพืชไร่ การย้อมสีเพื่อเน้นเชื้อราไมคอร์ไรซา และตรวจสอบรากของโครงสร้างไมคอร์ไรซา (hyphae, arbuscles หรือ vesicles) ค่านี้จะใช้ในการคำนวณเปอร์เซ็นต์ของรากที่ตั้งรกราก
เชื้อราไมคอร์ไรซาในพืชผักเชิงพาณิชย์ – จำเป็นต้องได้รับการส่งเสริมหรือไม่?
พบว่าระดับการล่าอาณานิคมของเชื้อมัยคอร์ไรซาเป็นพืชผักเชิงพาณิชย์ต่ำ มีเพียง 14 เปอร์เซ็นต์ของพืชผักที่สุ่มตัวอย่างเท่านั้นที่มีความสัมพันธ์แบบไมคอร์ไรซา (ดูตารางที่ 1) ในบรรดาพืชที่มีความสัมพันธ์ของเชื้อราไมคอร์ไรซา ระดับการตั้งรกรากอยู่ในระดับปานกลาง (ตารางที่ 1 รูปที่ 1) มีตัวอย่างพืชผัก 57 ตัวอย่างจาก 22 ฟาร์ม ตัวอย่างรากนำมาจากพืชไร่ในรัฐวิกตอเรีย นิวเซาธ์เวลส์ เซาท์ออสเตรเลีย เวสเทิร์นออสเตรเลีย และแทสเมเนีย พริกหยวกและมะเขือยาวที่ปลูกในดินของบ้านอุโมงค์ถูกสุ่มตัวอย่างในรัฐเซาท์ออสเตรเลีย
ส่งเสริมความสัมพันธ์ mycorrhizal
ในการทดลองภาคสนามสี่ครั้ง เราพยายามเพิ่มการตั้งรกรากของเชื้อมัยคอร์ไรซาในพืชคลุมหรือกระเทียมหรือข้าวโพดโดยใช้พืชคลุมดินหลายชนิดร่วมกับเชื้อมัยคอร์ไรซาและการไถพรวนที่ลดลง
พืชคลุมดินมีระดับรากไมคอร์ไรซาตั้งรกรากในระดับต่ำ (ตารางที่ 2) และไม่เพิ่มระดับมัยคอร์ไรซาในดินหรือพืชผักต่อไปนี้ ข้าวฟ่างเป็นพืชคลุมดินชนิดเดียวที่มีรากไมคอร์ไรซาตั้งรกรากในระดับปานกลาง (> 10%)
การเพิ่ม mycorrhizal inoculum ลงในพืชคลุมก่อนการปลูกพืชผักหรือพืชผักโดยตรงไม่ได้เพิ่มระดับการตั้งรกรากของรากของข้าวโพดหรือกระเทียมหอมเมื่อเก็บเกี่ยวหรือการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืช
ระดับฟอสฟอรัสในดินสูงจำกัดเชื้อราไมคอร์ไรซา
ระดับฟอสฟอรัสในดินสูง (Olsen-P > 100 ppm) เป็นเรื่องปกติในดินปลูกผัก ระดับฟอสฟอรัสในดินที่สูงเช่นนี้สามารถจำกัดการตั้งรกรากของพืชคลุมและพืชผัก การเพิ่มหัวเชื้อมัยคอร์ไรซาไม่ได้เอาชนะข้อจำกัดนี้ ในดินที่มีค่า Olsen-P มากกว่า 50 ppm พืชอาศัยซึ่งควบคุมกระบวนการล่าอาณานิคม โดยปกติแล้วจะไม่อนุญาตให้เชื้อราไมคอร์ไรซาเข้าสู่ราก
เราพบพืชคลุมดินและพืชผักที่มีอัตราการตั้งรกรากที่ยอมรับได้ ไซต์เหล่านี้มักมีระดับฟอสฟอรัสที่ต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น พืชคลุมข้าวโอ๊ตที่มีอัตราการตั้งรกรากอยู่ที่ 78 เปอร์เซ็นต์ มีค่า Olsen-P เท่ากับ 7 ppm
สำหรับผู้ปลูกผักที่สนใจปรับปรุงความสัมพันธ์ของเชื้อราในพืชคลุมดินและพืชผัก เราขอแนะนำเงื่อนไข 'ทางออกที่ดีที่สุด' ดังต่อไปนี้:
- ดินที่มีระดับฟอสฟอรัสปานกลาง (< 50 ppm Olsen-P; การแปลงโดยประมาณสำหรับการทดสอบดินอื่นๆ: < 140 ppm Colwell-P, < 110 ppm Bray-P หรือ < 105 ppm Mehlich-3-P)
- ดินที่ตรึงฟอสฟอรัสอย่างแรง (เช่น Ferrosols ทางตอนเหนือของแทสเมเนีย; ดินในตะวันตกเฉียงใต้ของ WA) มองหาดินที่มีดัชนีการกักเก็บฟอสฟอรัสสูงหรือดัชนีบัฟเฟอร์ฟอสฟอรัส
- การผลิตผักโดยใช้ปุ๋ยหมักในระดับสูง ในรัฐเซาท์ออสเตรเลีย เราสังเกตอัตราการตั้งรกรากของมัยคอร์ไรซาในระดับสูงอย่างต่อเนื่องใน Solanaceae พืชผลที่ปลูกในการปลูกพืชที่ได้รับการคุ้มครอง แม้จะใช้สารรมควันในดินก็ตาม ระบบเหล่านี้ทั้งหมดใช้ปุ๋ยหมักระดับสูงร่วมกับหัวเชื้อมัยคอร์ไรซา
เงื่อนไข 'ทางออกที่ดีที่สุด' เหล่านี้เป็นแนวทางสำหรับเกษตรกรผู้ปลูกที่ต้องการเพิ่มระดับเชื้อราไมคอร์ไรซา อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถแสดงให้เห็นประโยชน์ของเชื้อราไมคอร์ไรซาที่สามารถให้พืชผักภายใต้เงื่อนไขทางการค้าได้
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพืชคลุมดินที่ผลิตโดยโครงการ VG16068 กรุณาเยี่ยมชม เว็บไซต์ความมั่งคั่งของดิน และมองหา ครอบคลุมทรัพยากรที่เกี่ยวข้องกับพืชผล.
โครงการนี้ได้รับทุนจาก Hort Innovation โดยใช้ภาษีการวิจัยและพัฒนาผักและเงินสนับสนุนจากรัฐบาลออสเตรเลีย