Fungal community diversity in soils under pedunculate oak Quercus robur L. and European beech Fagus sylvatica L. saplings produced with different technologies

Grzyby i organizmy grzybopodobne są istotnymi elementami ekosystemów leśnych. Wpływają one na zdrowotność, wzrost i produktywność roślin. Istotne jest zrozumienie roli zbiorowisk grzybów związanych z gatunkami lasotwórczymi. Celem badań było porównanie struktury zbiorowisk grzybów w glebie spod żywych i martwych korzeni buka zwyczajnego i dębu szypułkowego po− chodzących z rocznej uprawy założonej z sadzonek wyprodukowanych różnymi technologiami. Przyjęto, że saprotrofy i patogeny będą dominować w zbiorowiskach grzybów glebowych pod korzeniami martwych drzew, grzyby mykoryzowe będą dominować w zbiorowiskach grzybów glebowych pod żywymi korzeniami drzew oraz że zbiorowisko grzybów związane z sadzonkami kontenerowymi będzie zdominowane przez grzyby mykoryzowe i będzie bardziej zróżnicowane niż w przypadku sadzonek z gołym korzeniemPróby pochodziły z rocznej uprawy z leśnictwa Wielisławice (51°1446,0N 18°0615,6 ). Materiał sadzeniowy pochodził ze szkółki Dobrygość. Pobrano 15 próbek gleby (po 0,5 kg każda) z wariantów: KQL – żywe dęby ze szkółki kontenerowej; KQD – martwe dęby ze szkółki kontenerowej; NQL – żywe dęby z nagim systemem korzeniowym; NQD – martwe dęby z nagim systemem korzeniowym; KFL – żywe buki ze szkółki kontenerowej; KFD – martwe buki ze szkółki kontenerowej; NFL – żywe buki z nagim systemem korzeniowym; NFD – martwe buki z nagim systemem korzeniowym. Łącznie pobrano 120 próbek. Ekstrakcję DNA przeprowadzono przy pomocy zestawu DNeasy PowerSoil Kit. Identyfikację gatunków grzybów wykonano przy użyciu regionu rDNA ITS1, 5.8S. Analizę prze− prowadzono z użyciem starterów ITS1FI2 – 5’ GAA CCW GCG GAR GGA TCA 3’ oraz 5.8S– 5’ CGC TGC GTT CTT CAT CG 3’. Otrzymane produkty PCR zsekwencjonowano, stosując technologię Illumina SBS. Wyniki poddano analizie bioinformatycznej i statystycznej. Sekwencje porównano z sekwencjami referencyjnymi zdeponowanymi w bazie danych NCBI przy użyciu algorytmu BLAST. Różnorodność definiowano jako liczbę gatunków w próbce. Przeprowadzono analizę statystyczną różnorodności biologicznej oraz dokonano oceny przeżywalności drzew w okresie uprawy. Do wizualizacji składu zbiorowisk grzybów wykorzystano niemetryczne skalowanie wielowymiarowe (NMDS) ze wskaźnikiem odmienności Braya−Curtisa. Przeprowadzono analizę podobieństwa funkcją anosim w pakiecie wegańskim (R Core Team 2021). W celu określenia, które gatunki grzybów można uznać za gatunki wskaźnikowe związane z określoną grupą sadzo− nek na podstawie typu produkcji, zastosowano funkcję multipatt w pakiecie indicspecies (R Core Team 2021). Kolejnym etapem badań była analiza chemiczna gleby (tło badawcze) (tab. 4). We wszystkich analizowanych próbach zidentyfikowano 1293 taksony i uzyskano łącznie 63 321 sekwencji. W zbiorowiskach grzybów dominowały taksony z typów Ascomycota i Basidiomycota (ryc. 1 i 2). W analizowanych próbach najwięcej było grzybów mykoryzowych (58,43%), saprotrofów (20,96%) i patogenów (19,70%) (ryc. 3). W zbiorowiskach związanych z żywymi drzewami dominowały grzyby mykoryzowe. Saprotrofy dominowały w glebie związanej z martwymi drze− wami (ryc. 3). Zbiorowisko grzybów związane z dębem było znacznie bardziej zróżnicowane i liczniejsze niż zbiorowisko związane z bukiem. W zbiorowisku grzybów związanych z martwymi drzewami dominowały grzyby rozkładające drewno (saprotrofy), natomiast w przypadku sadzo− nek żywych dominowały grzyby mykoryzowe. Wśród saprotrofów najczęściej izolowanymi grzy− bami były Hyaloscypha spp., Deconica phyllogena, Mycena spp., Dictyochaeta sp. i Paraphaeosphaeria neglecta. Nie stwierdzono różnicy między udziałem patogenów w zbiorowisku drzew żywych i martwych. Różnorodność taksonomiczna grzybów zależała głównie od gatunków sadzonek drzew (tab. 1−3, suplement). Zbiorowiska grzybów drzew z produkcji kontenerowej były bardziej zróżnicowane niż produkowane w technologii tradycyjnej. Średnia przeżywalność drzew w doświadczeniu po pierwszym sezonie wegetacyjnym wy− niosła 88,48% (ryc. 4). Analiza podobieństw wykazała, że zbiorowiska grzybów wykazywały istotne statystycznie różnice (R=0,406, p=0,019) pomiędzy sadzonkami różnych gatunków drzew i różnymi technologiami produkcji (ryc. 5). Fusarium oxysporum był istotnie statystycznie związany z sadzonkami kontenerowymi. Wyniki badań wskazują, że należy rozważyć szersze wykorzystanie sadzonek kontenerowych dębu szypułkowego do odnowień i zalesień ze względu na ich większą przeżywalność niż sadzonek z nagim systemem korzeniowym.