Συμβιωτικά Βακτήρια Bacillus sp.
Η χρήση των **Bacillus spp.** ως βιολογικών παραγόντων ελέγχου φυτικών ασθενειών έχει αποκτήσει σημαντική προσοχή στον τομέα της γεωργικής βιοτεχνολογίας. Αυτά τα βακτήρια είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά στη διαχείριση φυτικών ασθενειών, την προώθηση της ανάπτυξης των φυτών και τη βελτίωση της υγείας του εδάφους.
Μηχανισμοί Δράσης
Τα συμβιωτικά βακτήρια του γένους Bacillus αποτελούν έναν από τους σημαντικότερους μικροοργανισμούς που επηρεάζουν θετικά την ανάπτυξη των φυτών και την ανθεκτικότητά τους σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες. Ο μηχανισμός δράσης τους βασίζεται σε έναν συνδυασμό άμεσων και έμμεσων διεργασιών, οι οποίες προάγουν την ανάπτυξη των φυτών και ενισχύουν την αντοχή τους σε βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες [1].
1. Παραγωγή Φυτοορμονών
Τα Bacillus sp. συνθέτουν και εκκρίνουν φυτοορμόνες όπως οι αυξίνες (IAA), οι γιββερελλίνες και οι κυτοκινίνες. Οι αυξίνες, για παράδειγμα, διεγείρουν την ανάπτυξη των ριζών, προάγοντας την καλύτερη απορρόφηση νερού και θρεπτικών στοιχείων [2].
2. Διάλυση Ανόργανων Θρεπτικών Στοιχείων
Ορισμένα στελέχη των Bacillus έχουν την ικανότητα να διαλύουν ανόργανα φωσφορικά άλατα και να τα καθιστούν διαθέσιμα για τα φυτά. Επιπλέον, συμμετέχουν στον κύκλο του αζώτου και στην παραγωγή ενζύμων που διασπούν οργανικές ενώσεις στο έδαφος [1].
3. Αντιμικροβιακή Δράση
Τα Bacillus sp. παράγουν αντιμικροβιακές ενώσεις όπως βακιτρικίνη, υπερικίνη και πεπτίδια με επιφανειοδραστικές ιδιότητες, οι οποίες καταστέλλουν την ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών. Αυτό ενισχύει την υγεία του ριζικού συστήματος και μειώνει τις πιθανότητες προσβολής από ασθένειες [3].
4. Επαγωγή Συστηματικής Αντίστασης
Οι συμβιωτικοί μικροοργανισμοί μπορούν να επάγουν συστηματική αντίσταση (Induced Systemic Resistance - ISR) στα φυτά. Μέσω αυτής της διεργασίας, τα φυτά ενεργοποιούν μηχανισμούς άμυνας έναντι παθογόνων, ακόμα και σε σημεία που δεν έχουν έρθει σε επαφή με το βακτήριο [4].
5. Προστασία από Αβιοτικούς Παράγοντες
Τα Bacillus sp. βοηθούν τα φυτά να αντεπεξέλθουν σε αντίξοες συνθήκες, όπως αλατότητα, ξηρασία και βαρέα μέταλλα. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της παραγωγής εξωπολυσακχαριτών που βελτιώνουν τη δομή του εδάφους, καθώς και μέσω της αύξησης της αντιοξειδωτικής ικανότητας των φυτών [2].
6. Βελτίωση της Δομής του Ριζικού συστήματος
Τα βακτήρια αυτά συντελούν στην ανάπτυξη περισσότερων και ισχυρότερων ριζών, δημιουργώντας ένα εκτεταμένο ριζικό σύστημα. Αυτό διευκολύνει την απορρόφηση θρεπτικών συστατικών και την αντοχή του φυτού σε μηχανικές πιέσεις [3].
Συμπεράσματα
Τα συμβιωτικά βακτήρια του γένους Bacillus είναι εξαιρετικά πολύτιμα στη γεωργία λόγω της πολυδιάστατης συνεισφοράς τους στην ανάπτυξη και ανθεκτικότητα των φυτών. Η χρήση τους ως βιολογικοί παράγοντες μπορεί να μειώσει την ανάγκη για χημικά λιπάσματα και φυτοφάρμακα, προωθώντας τη βιώσιμη γεωργία. Η κατανόηση των μηχανισμών δράσης τους αποτελεί κλειδί για την περαιτέρω αξιοποίησή τους [1][4].
Πηγές
Lugtenberg, B., & Kamilova, F. (2009). Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria. Annual Review of Microbiology, 63, 541-556.
Vessey, J. K. (2003). Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 255(2), 571-586.
Chen, X. H., Koumoutsi, A., & Borriss, R. (2009). Chemotaxis and seed colonization in plant-beneficial Bacillus subtilis. FEMS Microbiology Ecology, 68(1), 1-13.
Pérez-García, A., Romero, D., & de Vicente, A. (2011). Plant protection and growth stimulation by microorganisms: biotechnological applications of Bacilli in agriculture. Current Opinion in Biotechnology, 22(2), 187-193.
Εφαρμογές στη Γεωργία
- Διαχείριση Ασθενειών: Έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά κατά μιας ευρείας γκάμας παθογόνων που πλήττουν καλλιέργειες, όπως οι *Fusarium* και *Pseudomonas* [6].
- Προώθηση Ανάπτυξης Φυτών: Ενισχύουν τη διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών και παράγουν φυτοορμόνες που διεγείρουν την ανάπτυξη των φυτών [7].
-Εμπορική Χρήση: Η αγορά προϊόντων που βασίζονται σε Bacillus επεκτείνεται, αντανακλώντας την αυξανόμενη προτίμηση για οικολογικές γεωργικές πρακτικές [5].
Η χρήση των Bacillus spp. ως βιολογικών παραγόντων ελέγχου προσφέρει μια υποσχόμενη λύση για τη βιώσιμη γεωργία, συμβάλλοντας στην αποτελεσματική διαχείριση ασθενειών και την ενίσχυση της συνολικής υγείας των φυτών.
Citations:
[5] https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/61511
[6] https://www.researchgate.net/publication/332478522_Taxonomy_of_registered_Bacillus_spp_strains_used_as_plant_pathogen_antagonists
[7]https://www.researchgate.net/publication/264072861_Bacillus_spp_as_Biocontrol_Agents_of_Root_Rot_and_Phytophthora_Blight_on_Ginseng
