Στην εργασία αυτή, διερευνήθηκαν τα αποτελέσματα του εμβολιασμού με ολόκληρες ριζοσφαιρικές μικροβιακές κοινότητες (αιωρήματα εδαφών ή Crude) και με καλλιέργιες ριζοβίων που απομονώθηκαν από τα φυμάτια των ριζών του κάθε είδους, στα πρώτα στάδια ανάπτυξης των φυτών και στη δημιουργία επωφελούς συμβίωσης με τα ριζόβια και τους δενδροειδείς μυκόρριζους μύκητες (AMF) για τρεις πρόσκοπους θάμνους ψυχανθών, αυτοφυείς στο νησί της Μήλου, Medicago arborea, Anthyllis hermanniae και Calicotome villosa. Οι σπόροι κάθε είδους φυτών σπάρθηκαν σε φυτοθήκες – γλαστρίδια γεμάτα είτε με στείρα υλικά ορυχείου που προέρχεται από την εξόρυξη μπεντονίτη στη Μήλο (ανόργανο μέσο ανάπτυξης) είτε με ένα τυπικό υπόστρωμα πολλαπλασιασμού, με υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία (οργανικό μέσο ανάπτυξης). Ακολούθως 15 γλαστρίδια – φυτοθήκες κάθε είδους φυτού εμβολιάστηκαν με 10ml ενός αιωρήματος εδάφους (Crude) εμβoλίου – (1:10 βάρος /όγκος, έδαφος προς νερό) φτιαγμένο από το ριζοσφαιρικό έδαφος κάθε είδους φυτού που συλλέχθηκε από τη φυσική εξάπλωση κάθε είδους στη Μήλο και 15 γλαστρίδια – φυτοθήκες με εμβόλια ριζοβίων που είναι καλλιέργειες συμβιωτικών αζωτοδεσμευτικών βακτηρίων (ριζοβίων) σε θρεπτικό υπόστρωμα μετά από απομονώσεις από τα φυμάτια που βρέθηκαν πάνω σε ριζίδια φυτών από τη φυσική τους εξάπλωση. Τέλος 15 γλαστρίδια-θήκες δεν εμβολιάστηκαν και χρησίμευσαν ως μάρτυρες. Οι εμβολιασμοί κάθε φυτού με το εμβόλιο - εδαφικό αιώρημα (Crude) και με τα ριζόβια εφαρμόστηκαν δύο φορές, κατά τη σπορά και μία εβδομάδα μετά τη σπορά. Μετά από μια περίοδο ανάπτυξης έξι μηνών, πάρθηκαν καταστροφικά δείγματα των φυτών και μετρήθηκαν η βιομάζα πάνω και κάτω από το έδαφος, ξηρά βάρη, ύψη και αριθμός φύλλων, ο αριθμός των φυματίων της ρίζας, ο ρυθμός αζωτοδέσμευσης και η έκταση του αποικισμού της ρίζας AMF. Συνολικά, και για τα τρία φυτά που αναπτύχθηκαν στο ανόργανο περιβάλλον, ο εμβολιασμός με την ιθαγενή ριζοσφαιρική μικροβιακή κοινότητα και με αυτοφυή ριζόβια, ενίσχυσε την ανάπτυξη των φυτών, τόσο στο έδαφος όσο και στο υπέργειο τμήμα και ευνοήθηκαν συμβιωτικοί συσχετισμοί, οδηγώντας τα περισσότερα σε υψηλότερο ρυθμό αζωτοδέσμευσης και αυξημένο αποικισμό ριζών από AMF.
Από την άλλη πλευρά, τα φυτά που αναπτύχθηκαν στο οργανικό εδαφικό υπόστρωμα δεν ανταποκρίθηκαν ομοιόμορφα στον εμβολιασμό και κάθε φυτικό είδος είχε διαφορετική απόδοση. Η πολλαπλάσια αύξηση στον αποικισμό των ριζών από το AMF, που παρατηρήθηκε για τα περισσότερα εμβολιασμένα φυτά στο οργανικό μέσο ανάπτυξης μπορεί να σχετίζεται με αυτήν την απρόβλεπτη ασταθή συμπεριφορά, καθώς το AMF μπορεί να ενισχύσει τη θρέψη των φυτών, αλλά ταυτόχρονα να υπερεκμεταλλεύεται τους πόρους C του φυτού. Συμπερασματικά, ο εμβολιασμός των φυτών με ολόκληρη τη ριζοσφαιρική μικροβιακή κοινότητα που διατηρούν υπό φυσικές συνθήκες, ενισχύει την ανάπτυξη και την απόδοση των φυτών σε άγονα και ημι-στείρα περιβάλλοντα όπως είναι τα μπάζα ή οι αποθέσεις ορυχείου, στρατηγική που μπορεί να αποδειχθεί σημαντική για την αναβλάστηση και την αποκατάσταση των λειτουργιών του εδάφους. Το ίδιο φαίνεται να ισχύει και με τα ριζόβια σε μικρότερο βαθμό όμως και γι’ αυτό ίσως χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης και δοκιμής και με άλλα στελέχη ριζοβίων
(EL)
This work investigated the effects of inoculation with the whole rhizospheric microbial communities (crude inocula) and with rizibium cultivation isolated from root nodules of all plant species, in the early stages of plant growth and on the establishment of beneficial symbiosis with rhizobia and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) for three pioneer legume shrubs, indigenous to the island of Milos, Medicago arborea, Anthyllis hermanniae and Calicotome villosa. Seeds of each plant species were sowed in pots filled either with barren quarry deposits material derived from a bentonite quarrying operation at Milos Island – Greece (inorganic growth medium) or with a typical propagation substrate, high in organic matter (organic growth medium). Following, 15 pots of each plant species was inoculated with 10ml of a soil slurry (crude inoculum - 1:10 v/w soil to water) made from the rhizospheric soil of each plant species collected from natural plant formations and 15 pots with rhizobium inoculation that are cultures of symbiotic nitrogen-fixing bacteria (roots) on an organic medium after isolation from nodules found on plant roots from their natural extension in Milos. The rest 15 pots per plant species were not inoculated and were used as controls. Inoculations with each plant’s crude inoculum were applied twice, at sowing and one week after sowing. Following a six-moth growth period the plants were destructively sampled and the height, the number of leaves, the biomass below ground, the number of root nodules, the N2 fixation rate and the extend of AMF root colonization were measured. Overall, for all three-plant species grown in the inorganic medium, inoculation with their indigenous rhizospheric microbial community and indigenous rhizobium inoculum, enhanced plant growth, both below and above ground and symbiotic associations were favored, leading to more nodules, higher N2 fixation rate and increased root colonization by AMF. On the other hand, plants grown on the organic medium did not respond uniformly to inoculation, and each plant taxon performed differently. The multifold increase in root colonization by AMF, which was observed for approximately all inoculated plants in the organic growth medium may be related to this inconsistent performance, as AMF may enhance plant nutrition, but at the same time overexploit plant-C resources. In conclusion, inoculation of plants with the whole rhizospheric microbial community they maintain under natural conditions reinforces plant growth and performance in infertile and semi-sterile environments as barren quarry deposits, a strategy that may prove to be important for revegetation and restoration of soil functions. The same seems to be true with rhizobia to a lesser extent but that is why they may need further investigation and testing with other rhizobia strains
(EN)