| Přispěvatelé: |
Mänd, Marika, Astover, Alar, Tedersoo, Leho, Peltoniemi, Krista (opponent), Institute of Agricultural and Environmental Sciences |
| Popis: |
A thesis for applying for the degree of Doctor of Philosophy in Agricultural Sciences. Väitekiri filosoofiadoktori kraadi taotlemiseks põllumajanduse erialal. As the human population increases exponentially, intensification of agriculture is inevitable. Thus, there is an ongoing need for further research towards sustainable agriculture. Soil is a habitat with great microbial diversity. Many of these microorganisms interact with plants, promoting plant growth, improving nutrient uptake, and making plants less susceptible to pathogens. Therefore, it is important to study microorganisms and their coexistence with plants. The aim of this thesis was to study the root fungal community structure across different fertilisation treatments, crop species and cultivars. Fertilisation treatment had no effect on overall root fungal community composition and richness. However, changes occurred when pathogenic and mutualistic fungi were studied separately. Both manure amendment and alternative organic fertilisation decreased mutualists and increased pathogen richness in comparison to mineral fertilisation. Fertilisation is not the only factor affecting the root mycobiome; the results of this thesis suggest crop species as the most important factor. When the effects of fertilisation treatment and crop species were studied together, the effect of crop species was greater than both fertilisation treatment and the species−treatment interaction. Species richness and diversity were highest in wheat roots and lowest in potato roots. Crops species was the main factor determining differences in root fungal community composition. These results suggest that the root mycobiome is selectively recruited from the soil and related to host-plant physiological or morphological traits. In addition, potato cultivars differed in root fungal community composition and richness, again indicating the importance of host genotype in structuring the root mycobiome. This thesis improves our knowledge of how agricultural practices can shape root fungal community structure. This expertise is important for both scientists and agricultural practitioners. Understanding fungal communities allows us to use them to our advantage, and offers a promising strategy for improving soil quality and crop productivity. Without a fundamental understanding of how fungi respond to different agricultural practices at the field scale, it is not possible to develop these mycobiome-based sustainable farming practices. Põllumajandus on inimkonna peamine toiduallikas ning rahvaarvu ja ressursinõudluse kasvades on looduslike alade muutmine põllumaaks paratamatu. Seega on oluline leida jätkusuutlikke põllumajandusstrateegiad, millel oleks keskkonnale võimalikult väike mõju. Muld on elupaigaks tohutule hulgale mikroorganismidele nagu näiteks seened, bakterid ja nematoodid. Paljud neist mikroorganismidest on vastastikmõjus taimedega, soodustades taime kasvu, parandades toitainete omastamist ning muutes taimi patogeenidele vähem vastuvõtlikuks. Seetõttu on oluline uurida mikroorganisme ja nende kooseksisteerimist taimedega. Käesolevas töös uuriti, kuidas mõjutab väetamine, põllukultuur ja põllukultuuri sort juurtega seotud seenekooslusi. Lisaks üldisele seenekooslusele hinnati uuritavate tegurite mõju ka patogeensetele ja mutualistlikele seentele. Doktoritöö tulemused näitasid, et orgaanilise sõnniku lisamine mineraalsele väetisele ei mõjutanud juurtega seotud seenekooslusi. Samas täheldati muutusi patogeenide ja arbuskulaar-mükorriissete seente esinemises. Ent väetamine ei ole ainus tegur, mis võib mõjutada seenekooslusi. Antud doktoritöö tulemused näitasid, et olulisem mõjutaja võib olla hoopis uuritav põllukultuur ise. Kui väetamise ja põllukultuuri mõju uuriti samas mudelis, siis taime liigi mõju prevaleeris väetamise üle. Nii üldine, patogeenide kui ka arbuskulaarse-mükoriisa liigirikkus ja mitmekesisus oli suurim nisu juurtes ning madalaim kartuli juurtes. Lisaks oli kõikide põllukultuuride juurtes erinev seente liigiline koosseis. Lahknevused võivad olla tingitud nii taime füsioloogilisestest kui ka morfoloogilistest erinevustest. Lisaks erines seente liigiline koosseis kartulisortide juurtes. Ka see viitab, et peremeesorganismi genotüübil on oluline roll kujundamaks taime juure seenekooslust. Antud uurimistöö tulemused parandavad teadmisi põllumajanduse mõjust seenekooslustele. Teadmine, kuidas põllumajandus mõjutab seenekooslusi, on kasulik nii teadlastele kui põllumajandustootjatele, kuna see võimaldab paljutõotavat strateegiat nii mulla kvaliteedi kui ka taimede tootlikkuse parandamiseks. Ent ilma põhimõttelise teadmiseta, kuidas seened reageerivad erinevatele häiringutele lokaalsel tasandil, pole võimalik selliseid jätkusuutlikke meetodeid arendada. Publication of this thesis is supported by the Estonian University of Life Sciences. |
