ไรโซสเฟียร์

ไรโซสเฟียร์ (Rhizosphere) หมายถึงดินที่เกาะอยู่ตามบริเวณรอบรากพืชหลังจากเขย่าดินที่เกาะอยู่หลวมๆออกไปแล้ว ขนาดของไรโซสเฟียร์ขึ้นกับขนาดของราก พืชที่มีระบบรากฝอยจะมีพื้นที่ผิวมากกว่าระบบรากแก้วบริเวณไรโซสเฟียร์เป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์ และมีการพึ่งพาอาศัยระหว่างรากพืชกับจุลินทรีย์ บริเวณพื้นผิวของรากพืชเรียกว่าไรโซแพลน (Rhizoplane)

ความสัมพันธ์ระหว่างรากพืชกับจุลินทรีย์อีกแบบหนึ่งเรียกว่าไรโซชีท (Rhizosheath)เป็นชั้นหนาของดินที่เกาะกับรากพืชเป็นท่อ ยึดเกกาะกันด้วยสารคล้ายเมือกที่รากพืชหลั่งออกมา ส่วนใหญ่พบในหญ้าทะเลทราย เป็นการปรับตัวของรากพืชเพื่อเพิ่มความชื้น เพิ่มความสัมพันธ์ระหว่างรากกับจุลินทรีย์และเพิ่มการตรึงไนโตรเจน

ผลของรากพืชต่อจุลินทรีย์ในไรโซสเฟียร์

• การดูดน้ำของพืช การปล่อยสารอินทรีย์ลงสู่ดิน เป็นการปรับแต่งสภาพแวดล้อมในดินซึ่งมีผลต่อจำนวนจุลินทรีย์โดยตรง จุลินทรีย์ในบริเวณใกล้รากจะมีมากกว่าบริเวณที่ไกลออกไป จำนวนและชนิดของจุลินทรีย์จะเปลี่ยนแปลงไปตามระยะการเจริญของพืช เพราะสารที่พืชปล่อยออกมาในช่วงชีวิตต่างๆจะไม่เหมือนกัน
• สารที่พืชหลั่งออกมาเป็นแหล่งพลังงานและสนับสนุนกิจกรรมของจุลินทรีย์
• เป็นแหล่งที่เกิดการตรึงไนโตรเจนของแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนในบริเวณไรโซสเฟียร์ที่เป็นดินตะกอน

ผลของจุลินทรีย์ในไรโซสเฟียร์ต่อพืช

• ส่งเสริมการเจริญของพืช โดยเพิ่มการหมุนเวียนน้ำและแร่ธาตุ สร้างวิตามินและสารส่งเสริมการเจริญของพืชเช่น ออกซิน จิบเบอเรลลิน ตัวอย่างเช่น ไรโซเบียมในบริเวณไรโซสเฟียร์ของทานตะวันจะเพิ่มความสามารถในการนำไนโตรเจนไปใช้ของทานตะวัน
• ต่อต้านเชื้อก่อโรคโดยการแข่งขันหรือโดยการสร้างยาปฏิชีวนะ เช่น เมื่อผสมเชื้อ Azospirillum brasilense ซึ่งเป็นเชื้อในไรโซสเฟียร์ของมะเขือเทศกับเมล็ดมะเขือเทศพร้อมกับ Pseudomonas syringae pv.ซึ่งเป็นเชื้อก่อโรค เมื่อนำเมล็ดไปเพาะ ประชากรของเชื้อก่อโรคน้อยลง ทำให้มะเขือเทศแข็งแรงขึ้น
• ช่วยเปลี่ยนสารที่เป็นพิษต่อพืชให้เป็นสารที่ไม่เป็นพิษ เช่น ข้าวจะมีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกับ Beggiatoa โดย Beggiatoaจะเปลี่ยนก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เป็นพิษต่อรากพืชไปเป็นซัลเฟตหรือธาตุกำมะถันที่ไม่เป็นพิษ
• เพิ่มความสามารถของพืชในการนำแร่ธาตุไปใช้ เช่นเพิ่มการละลายของฟอสเฟต
• การร่วมกันสร้างสารอัลลีโลพาที ซึ่งเป็นสารที่พืชปล่อยออกมาสู่สิ่งแวดล้อมและมีผลกระทบต่อพืชอื่น เช่น ทำให้ตายหรือเจริญได้ช้าลง ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อพืชในการแก่งแย่งแข่งขันกับพืชอื่น พืชที่สร้างสารอัลลีโลพาทิกได้มักเป็นวัชพืช ผลของสารอัลลีโลพาทิกแบ่งได้เป็น 2 แบบคือ
  • ผลกระทบปฐมภูมิ เศษซากพืชถูกจุลินทรีย์ย่อยสลาย ทำให้สารเหล่านี้แพร่กระจายไป
  • ผลกระทบทุติยภูมิ พืชสร้างสารและปล่อยออกมายับยั้งการเจริญของพืชข้างเคียง
• เพิ่มความทนทานต่อสิ่งแวดล้อมและการเจริญในสภาวะที่ไม่เหมาะสม เช่น การเจริญในดินที่ปนเปื้อนน้ำมัน

อ้างอิง

• Atlas, R., and Bartha, R. 1998. Microbial Ecology Fundamental and Application. 4th ed. Addison Wesley Longman, Inc.

1. Alami, Y., Achouak, W., and Heulin, T. 2000. Rhizosphere soil aggregation and plant growth promotion of sunflower by an exopolysaccharide- producing Rhizobium sp.strain isolated from sunflower roots. Applied and Environmental Microbiology, 66, 3393-3398
2. Bashan, Y., and de-Bashan, L.E. 2002. Protection of tomato seedlings against infection by Pseudomonas syringae pv. Tomato by using plant growth promoting bacterium Azospirillum brasilense. Applied and Environmental Microbiology, 68, 2637 - 2643
3. ดวงพร สุวรรณกุล. 2543. ชีววิทยาวัชพืช พื้นฐานการจัดการวัชพืช. กทม. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. หน้า 67 -68

แหล่งข้อมูลอื่น

• The Soil Habitat. University of Western Australia. Retrieved on 2006-07-03.
• Digging in the Dirt: Is the Study of the Rhizosphere Ripe for a Systems Biology Approach? - A review from the Science Creative Quarterly (retrieved December 4, 2006)