Ffocws ffermio ar ffyngau: Ystyried islaw’r ddaear er budd uwchlaw’r ddaear

22 Awst 2022

Dr David Cutress: IBERS, Prifysgol Aberystwyth.

• Mae gan mycorhisa ffyngau symbiotig ryngweithiadau pwysig â nifer o rywogaethau planhigion
• Fe all mycorhisa, yn yr amodau gorau un, wella twf planhigion gyda llai o fewnbynnau, gwella priddoedd a gwarchod rhag chwyn, pryfed, llygredd a newidiadau yn yr hinsawdd
• Fe allai systemau sy’n canolbwyntio ar mycorhisa fel y cyfryw weithredu fel offeryn addawol i’r dyfodol i wrthsefyll yr ansefydlogrwydd economaidd cynyddol o safbwynt costau gwrtaith i ffermwyr
• Er mwyn cael y systemau gorau i’r dyfodol, dylid ystyried arferion, a chnydau, sy’n integreiddio’n dda â mycorhisa er mwyn darparu cynhyrchiant sy’n fwy amgylcheddol gynaliadwy

Ffyngau, planhigion a phridd

Mae iechyd pridd yr amgylchedd cyfagos yn effeithio ar y rhan fwyaf o systemau ffermio, boed nhw’n codi cnydau, yn ffermydd da byw neu’n ffermydd cymysg. Mae iechyd pridd yn holl bwysig er mwyn i bob rhywogaeth planhigion dyfu ar ei gorau gan gynnwys rhai sy’n rhan o systemau porfeydd gwahanol i’w pori’n uniongyrchol neu gynhyrchu silwair. Mae’r Ganolfan Cyfnewid Gwybodaeth yn flaenorol wedi cynhyrchu sawl erthygl ar bwysigrwydd iechyd y pridd a’r arferion sy’n effeithio arno, ond un maes na chafodd ei ystyried yn llawn yw pa mor bwysig yw’r cysylltiad rhwng iechyd y pridd a rhywogaethau ffyngau’r pridd.  

Gelwir rhywogaethau ffyngau’r pridd sy’n rhyngweithio â phlanhigion yn mycorhisa ac mae’r rhain i bob pwrpas yn gyffredinol ar draws pob pridd, heblaw’r rhai sydd wedi’u diraddio’n ddifrifol. Mae’r rhain yn creu perthnasoedd ag oddeutu 80% o’r holl rywogaethau planhigion daear. Fe wnaethant esblygu miloedd o flynyddoedd yn ôl i ryngweithio’n symbiotig â rhywogaethau planhigion lle gallant weithredu i bob pwrpas i ymestyn rhwydweithiau gwreiddiau planhigyn, gan wella faint o ficro a macro-faethynnau yn ogystal â dŵr sy’n cael eu hamsugno. Mae rhai rhywogaethau yn rhyngweithio’r tu mewn i feinwe gwreiddiau’r planhigion eu hunain ac fe’u gelwir yn ffyngau mycorhisol arbwsgwlaidd (AMF) tra bo rhywogaethau eraill yn rhyngweithio’n allanol lle maent yn amgylchynu’r gwreiddiau (yn fwyaf cyffredin mewn planhigion prennaidd) ac fe’u gelwir yn ectomycorhisa (EcM).

Er bod rhai rhyngweithiadau penodol y gellid ystyried eu bod yn niweidiol i blanhigion, y consensws cyffredinol yw bod digonedd o rywogaethau mycorhisa sydd naill ai’n niwtral neu’n fanteisiol eu rhyngweithiadau. Yn ogystal â’r effeithiau hyn, sy’n fanteisiol i raddau helaeth ar blanhigion, mae’r rhwydweithiau o hyffae (ffurfiant ffyngau sy’n debyg i wreiddiau), a elwir yn rhwydweithiau mycelia, yn chwarae eu rhan i wella iechyd y pridd gan fod y ffurfiannau hyn yn gweithredu i ddal gronynnau pridd gyda’i gilydd (gan leihau erydiad) yn ogystal ag yn secretu sylweddau sy’n gyfoethog mewn protein fel glomalin sy’n gallu rhoi hwb i gynnwys deunydd organig priddoedd (SOM) a storio nitrogen am hyd at 40 mlynedd. Caiff y peirianweithiau ar gyfer rhai o’r gweithgareddau buddiol allweddol hyn eu hamlygu isod ochr yn ochr â chynrychioliadau gweledol.

Amsugno maethynnau

Addaswyd o Thirkell et al. (2017)

Caiff ffurfiannau gwreiddiau planhigion eu gwella a’u hymestyn yn eu hanfod oherwydd y berthynas symbiotig â systemau AMF/EcM fel y gwelir yn y diagram uchod a’r holl ddiagramau canlynol lle bo gwreiddiau planhigion (mewn glas) yn cael eu hymestyn drwy gyfrwng ffurfiannau hyffae ffyngau (mewn coch). Mae hyn yn rhoi i’r planhigion fynediad i ardal ehangach ar gyfer amsugno maethynnau a gall y carbon y mae’r planhigyn yn ei gynhyrchu gael ei wasgaru allan i’r pridd. Uchod, mae rhwydwaith myseliol eang yn arwain at gynhyrchu dail ychwanegol a biomas yn y planhigyn ar y dde o’i gymharu â’r chwith.

Un maethyn allweddol y mae mycorhisa yn cael eu cysylltu ag ef, o safbwynt gwell cyfraddau amsugno, yw ffosfforws (P). Tra bo hon yn sefyllfa gymhleth sy’n ddibynnol ar y rhywogaethau planhigion a ffyngau penodol, ffurfiannau’r gwreiddiau, a’r adnoddau sydd ar gael yn y pridd (yn naturiol neu drwy ychwanegu gwrtaith), yn gyffredinol, mae rhyngweithiad mycorhisol yn caniatáu cyfraddau tyfu planhigion llawer gwell mewn priddoedd sydd â lefelau isel o P a gwelwyd fod ganddo ran i’w chwarae i amsugno nitrogen (N) hefyd.  

Iechyd pridd

Addaswyd o Thirkell et al. (2017)

Mae manteision iechyd pridd oherwydd ffurfiannau gwreiddiau/hyffae helaeth yn caniatáu i blanhigion ddal mwy o ddŵr (a ddangosir fel dotiau glas), mae hyn wrth gwrs yn holl bwysig i dwf planhigion a gall eu cynnal mewn amodau sych ac ategu eu gallu i wrthsefyll straen yn gyffredinol. Hefyd, o’u cymharu â phlanhigion heb berthnasoedd mycorhisol mae llawer mwy o ddal a storio a mewnbwn carbon organig (C) yn digwydd (dotiau du) a cheir hefyd well priodweddau crynhoad pridd (ffurfiau brown) sy’n gallu chwarae rolau mewn lleihau erydiad ymysg pethau eraill. Yn bwysig, mae’r mycorhisau hyn yn gweithredu fel llwybr eithriadol gyflym ar gyfer trosglwyddo C i'r priddoedd cyfagos, yn wir, amcangyfrifir eu bod i gyfrif am 5 – 10% o’r C sydd wedi’i ffotosyntheseiddio mewn rhyngweithiadau planhigion.  

Manteision o ran twf a maint cnydau

Awgrymir bod lefelau twf a maint cnydau gwell yn gysylltiedig â rhyngweithiadau ffyngau mewn nifer o sefyllfaoedd fel y cynrychiolir isod. Yn yr achosion hyn, mae’r rhwydwaith mwy helaeth o ryngweithiadau yn arwain at well twf. Fe all hyn hefyd effeithio ar y rhyngweithiadau â phryfed peillio oherwydd fe fydd gan blanhigion iachach fwy o egni ar gael i gynhyrchu mwy o flodau a mwy o neithdar, ac mewn cnydau sy’n ddibynnol ar beillio ar gyfer cynhyrchu fe all hyn fod yn bwysig dros ben.

Mae’r gystadleuaeth rhwng planhigion a’r gallu i atal chwyn yn naturiol yn feysydd eraill lle mae gan symbiosis mycorhisol ran i’w chwarae gydag astudiaethau yn canfod y gellir lleihau twf chwyn 66%, gan weithredu yn ei hanfod fel strategaeth reoli fiolegol gan leihau’r angen am chwynladdwyr ac aredig. Fe allai mycorhisa hefyd fod â rhan uniongyrchol i’w chwarae i gynyddu diogelwch bwyd gan eu bod yn gwella goddefiad planhigion i lygrwyr organig, metelau trwm ac amaeth-gemegion a hefyd yn gweithredu i grynhoi’r rhain yn y gwreiddiau (ac mewn rhai achosion yn lleihau eu lefelau mewn priddoedd) gan leihau’r crynhoad anniogel yng nghydrannau’r planhigion sydd uwchlaw’r ddaear ac sy’n cael eu bwyta gan bobl/anifeiliaid.

Addaswyd o Thirkell et al. (2017)

Amddiffyniad planhigion

Caiff rolau amddiffyniad planhigion hefyd ei nodi mewn llenyddiaeth drwy ryngweithiadau mycorhisol gyda phlanhigion gan achosi i wahanol gyfansoddion organig anweddol (VOCs) gael eu rhyddhau. Gellir ystyried hyn fel ‘signalau’ i wahanol rywogaethau plâu llysborthol i’w cadw draw neu o bosibl i annog rheolaeth plâu fiolegol naturiol, oherwydd fe all signalau sy’n gallu annog rhywogaethau pryfed sy’n bwyta rhywogaethau llysborthol a fyddai fel arall yn bwyta biomas planhigion, gael eu rhyddhau hefyd. Yn y ffigur isod, fe allwch weld symudiad (drwy’r saethau gwyrdd) grwpiau o bryfed y mae’r signalau o’r planhigion yn effeithio arnynt, wedi’u hybu gan fycorhisa sy’n hwyluso trosglwyddiad y signal rhwng planhigion (saethau glas).  Yn fwy penodol, mae hyffae EcM yn amgylchynu gwreiddiau planhigion fel y gallant ychwanegu haen o amddiffyniad rhag pathogenau yn ffisegol a drwy eu gweithredoedd i asideiddio’r priddoedd o’u hamgylch. Yn gyffredinol, gwelwyd bod y perthnasoedd symbiotig hyn hefyd yn helpu planhigion i fod yn fwy sefydlog rhag straen fiotig a straen anfiotig sy’n risg gynyddol yn yr amgylchedd newidiol oherwydd effeithiau’r hinsawdd.   

Adapted from Thirkell et al. (2017)

Addaswyd o Thirkell et al. (2017)

Yn olaf, mae’n werth nodi bod rhyngweithiadau cymhleth dros ben i’w cael â gweithgareddau planhigion a mycorhisa. Er enghraifft, fe all diffyg mycorhisa gael effaith negyddol gref ar y gystadleuaeth rhwng rhywogaethau planhigion yn ogystal ag ar sefydliad eginblanhigion yn blanhigion ifanc ynghyd ag effaith ychydig yn llai negyddol ar amrywiaeth planhigion yn gyffredinol. Tra bo rhywogaethau AMF ac EcM yn cael effeithiau tebyg ar briddoedd ac ar y gystadleuaeth rhwng planhigion, fe allant weithredu i’r gwrthwyneb o safbwynt sefydliad planhigion ac amrywiaeth planhigion.

Arferion sy’n effeithio ar fycorhisa

Bydd llawer o strategaethau rheoli tir a ffermio yn cael effaith ar boblogaethau mycorhisa gan eu bod yn rhan annatod o ecosystemau. Yn y tabl isod amlinellir dadansoddiad o’r gweithredoedd a’r effeithiau tuag at roi hwb i berthnasoedd symbiotig positif yn y tabl canlynol ac fe’i heglurir ymhellach yn yr adran ddilynol.

Amsugno maethynnau

Fel y nodir, awgrymir bod ffyngau mycorhisol yn dwyn manteision posibl o safbwynt amsugno maethynnau, fodd bynnag, mae’n hysbys bod lefelau maethynnau’r pridd yn effeithio ar hyn. Mewn sefyllfaoedd lle rhoddir lefelau uchel o wrtaith i briddoedd, fe all wneud y rhyngweithiadau â mycorhisau yn llai effeithlon neu hyd yn oed yn negyddol o bosibl mewn rhai achosion.  O’r herwydd, mae angen rhoi mwy o ystyriaeth i gynllunio lefelau’r gwrtaith a roddir ar gaeau oherwydd fe allai cael y cydbwysedd hwn yn iawn roi manteision tebyg o ran twf i blanhigion gyda llai (ac felly lai o gostau) fel sy’n cael eu cysylltu â gwrteithiau organig neu synthetig.  

Yn bwysig, fodd bynnag, mae’r data yn awgrymu bod angen cryn dipyn o amser i amodau’r pridd adfer ar ôl arferion aredig ac ychwanegu gwrtaith. Mewn astudiaeth o lethrau a oedd yn cael eu ffermio yn Tsieina, gwelwyd ei bod wedi cymryd rhwng 12 a 32 mlynedd i gyfoethogrwydd rhywogaethau (o ran planhigion a ffyngau) a lefelau carbon a nitrogen y pridd gyfateb i’r rhai a geid mewn glaswelltiroedd naturiol nad oeddent yn cael eu rheoli.

At hynny, mae mycorhisa yn tueddu i fod yn symbiontiaid anorfod gyda graddau o benodolrwydd yr organeb letyol, naill ai i grŵp o rywogaethau planhigion neu mewn rhai achosion rywogaeth planhigion unigol. O’r herwydd, mewn safleoedd hanesyddol lle mae cnydau penodol wedi tyfu dros amser maith, systemau ungnwd yn benodol, fe ellid bod diffyg yn y rhywogaethau ffyngau sydd ar gael (gan nad oes ganddynt organebau lletyol), sy’n golygu y bydd ymgeisiau i newid systemau o’r fath i systemau ungnwd yn cymryd amser er mwyn i rywogaethau ffyngau lletyol ailsefydlu. Mae hyn yn awgrymu bod arferion fel y rheini a geir mewn systemau ffermio adfywiol ac organig (cyn belled â bod llai o drin ar y tir) yn cyd-fynd yn dda â gwella nodweddion a rhwydweithiau mycorhisa ffyngau.   

Iechyd pridd

Mae’n hysbys bod arferion sy’n effeithio ar ffurfiant y rhwydweithiau gwreiddiau a hyffae yn chwarae eu rhan i ddylanwadu ar effeithiau buddiol posibl rhywogaethau mycorhisa. Er enghraifft, mae trin yn chwalu'r pridd a ffurfiannau gwreiddiau a gwelwyd ei fod yn lleihau’r agregau sy’n sefydlog yn erbyn dŵr mewn priddoedd yn ogystal ag yn gweithredu i leihau SOM a gostwng presenoldeb ac amrywiaeth ffyngau mewn priddoedd. O’r herwydd mae strategaethau dim trin neu drin ychydig iawn ynghyd â systemau parhaol neu luosflwydd cylchdro yn dangos cryn fanteision yn y maes hwn ochr yn ochr â’u rhan bosibl mewn strategaethau lliniaru’r hinsawdd.

Manteision o ran twf a maint cnydau

Mewn systemau porfa, un elfen y dangoswyd ei bod yn effeithio ar lefelau mycorhisol yw lefel amrywiaeth y rhywogaethau sy'n bresennol mewn system glaswelltir benodol. Y mwyaf cyfoethog y rhywogaethau mewn system laswelltir y mwyaf amrywiol yw'r boblogaeth mycorhisol, a chafodd cynyddu amrywiaeth y mycorhisau ei gysylltu â chynnydd sylweddol uwchlaw’r ddaear mewn cynhyrchiant biomas. Cafodd hyn ei gyflwyno hefyd o safbwynt amrywiaeth cnydau yn ogystal â systemau glaswelltiroedd.

Amddiffyniad planhigion

Er na cheir dim esiamplau penodol o arferion sy’n gweithio at roi hwb i effeithiau mycorhisa sy’n ymwneud yn benodol ag amddiffyniad planhigion, bydd yr holl elfennau a drafodwyd yn gwella iechyd a rhwydweithiau ffyngau ac felly yn gweithredu i wella elfennau symbiosis mycorhisol sy’n ymwneud ag amddiffyniad planhigion.

Ystyriaethau i’r dyfodol

Gan mai mathau o gnydau sydd wedi’u haddasu i roi cyfraddau twf a chnydau gwell - drwy ddefnyddio amaeth-gemegion yn fwyaf effeithlon - sydd i’w cael yn bennaf mewn cnydau modern, mae llawer o’r cnydau hyn (grawn yn benodol) wedi dangos llai o ryngweithiadau â ffyngau mycorhisa. Gan edrych i’r dyfodol, fe allai hyn roi ymresymiad ychwanegol (heblaw am fanteision maethol ac addasu i straen) i ystyried ailgyflwyno mwy o fathau o gnydau treftadaeth sy’n debygol o fod yn llai amharod o ffurfio rhyngweithiadau mycorhisol a pherfformio’n well mewn arferion ffermio sy’n rhoi llai o fewnbynnau ac sy’n canolbwyntio ar yr amgylchedd. Yn yr un modd, ceir dadl ynglŷn â magu cnydau’n benodol er mwyn gwastraffu llai o egni yn datblygu systemau gwreiddiau helaeth. Byddai’r planhigion hyn yn gweithio’n fanteisiol â phriddoedd a reolir i gynnal rhwydweithiau myseliol cymhleth oherwydd fe fyddai’r gwreiddiau llai yn cael eu gwrthbwyso gan y potensial i gasglu a chadw’r maethynnau a geir yn y rhwydweithiau hyn. Yn ei hanfod, fe allai hyn adael i blanhigion ganolbwyntio mwy o egni ar gynhyrchu biomas uwchlaw’r ddaear.  

Mae’n ymddangos y ceir lefel rhyngweithio mwy cymhleth rhwng ffyngau mycorhisa a phlaladdwyr yn ogystal ag amaeth-gemegion eraill megis chwynladdwyr a phryfladdwyr. Mewn rhai achosion, gall y rhain fod yn niweidiol, yn niwtral neu hyd yn oed yn gadarnhaol. O’r herwydd, mae angen i waith ymchwil i’r dyfodol ganfod faint y mae’r cyfansoddion hyn yn cyfrif mewn unrhyw strategaethau i’r dyfodol a fyddai o bosibl yn gobeithio ategu manteision ffyngau symbiotig.

Yn olaf, ceir eisoes nifer o “bio-wrteithiau” sydd ar gael yn fasnachol sy’n cynnwys rhywogaethau inocwlad ffyngau sy’n ceisio rhoi hwb i fioamrywiaeth ffyngau priddoedd drwy eu gwasgaru’n artiffisial. Byddwn yn ceisio gwerthuso swyddogaeth ac effeithiolrwydd y rhain mewn erthygl i’r dyfodol.

Crynodeb

Fe allai symbiosis mycorhisau mewn planhigion cnydau a phorfeydd fod â rhan bwysig i’w chwarae i symud amaethyddiaeth at ffermio sy’n canolbwyntio ar yr amgylchedd. Mae priddoedd sydd â rhwydweithiau myceliol iach sefydledig yn fwy addasol i amgylcheddau newidiol gan gynnwys sychdwr a llifogydd sy’n fwy tebygol o ddigwydd oherwydd effeithiau newid hinsawdd. Hefyd, fe allant chwarae rolau pwysig i ddal a storio C yn yr hirdymor mewn priddoedd a bydd cynnal rhwydweithiau ffyngau mewn cyflwr da yn helpu i osgoi colli C oherwydd ffactorau fel erydiad pridd. O’r herwydd, dylai systemau ac arferion ffermio fwyfwy fod yn ystyried ein dealltwriaeth o sut all gweithgareddau effeithio ar fycorhisa, er mwyn sicrhau nodweddion ecosystemau cyfannol gwell.   

Os hoffech fersiwn PDF o'r erthygl hon, cysylltwch â heledd.george@menterabusnes.co.uk