Olše lepkavá (Alnus glutinosa L. Gaertn.) v symbióze s bakteriemi rodu Frankia a jejich růst na půdách výsypek po těžbě uhlí

Abstract

Olše (Alnus glutinosa L. Gaertn.) jsou známé svou schopností kolonizovat stanoviště v raných stádiích ekologické sukcese, jako jsou například výsypky z povrchových dolů těžby hnědého uhlí v okrese Sokolov v severozápadních Čechách. Tyto výsypky obsahují jen málo pro rostliny dostupných živin, avšak olše mají těsný mutualistický vztah s bakteriemi rodu Frankia, které osídlují a tvoří kořenové hlízky na podzemních orgánech olší. Frankie dokáží prostřednictvím enzymu zvaného nitrogenáza fixovat z atmosféry vzdušný dusík (N2) a tvořit z něj pro své hostitelské rostliny amoniak (NH3), který již olše dokáží metabolizovat. Olše tak získávají na sukcesně mladých, neúživných stanovištích kompetiční výhodu oproti jiným rostlinám, pro které jsou jediným zdrojem dusíku dusičnany (NO3 - ) a amonné ionty (NH4 + ) z půdy. Cílem této studie bylo provést a vyhodnotit dva experimenty. První z nich studoval vliv přítomnosti frankií a arbuskulárně-mykorhizních hub z řádu Glomerales na růst olší na dvou sukcesně různě starých typech půd sokolovských výsypek. Výsledky experimentu ukázaly, že frankie v kombinaci s arbuskulárně-mykorhizními houbami signifikantně zlepšují růst olší na 14 i 60 let starých půdách, z nichž půdy staré 60 let byly o něco bohatší na živiny. V druhém experimentu byly manipulovány hodnoty pH a...

Alder (Alnus glutinosa L. Gaertn.) is a species of a pioneer plant usually colonizing sites in the early stage of ecological succession, such as spoil heaps after open-cast brown coal mining in the Sokolov mining district in north western Bohemia, Czech Republic. These spoil heaps are very poor in nutrients available for plants, yet alders grow in a mutualistic relationship with actinomycetes Frankia, which live in root nodules of the alder plants. Frankia are able of fixing atmospheric nitrogen (N2) to ammonia (NH3) molecules, which can be then assimilate by alders, via enzyme nitrogenase. Thus, in the early stages of succession, alders have a competitive advantage to other non- fixing plant species living only on nitrates (NO3 - ) and ammonia ions (NH4 + ) present in soils. The aim of this study was to conduct and assess two greenhouse experiments. The first experiment studied the response of alder growth to presence of Frankia and arbuscular mycorrhizal fungi of order Glomerales. The performance of alder growth was significantly higher when alders were inoculated with both Frankia and mycorrhizal fungi in comparison to when alders have grown on their own or only with a mycorrhizal symbiont - both on 14 and 60 years old soils from Sokolov mines. In the second experiment, soil pH and iron (Fe) and...