Wpływ preparatów mikrobiologicznych na glebę oraz wzrost i rozwój roślin

• Authors: Donata Kosicka , Agnieszka Wolna-Maruwka , Marta Trzeciak

Title variants

EN

The influence of microbial inoculates on morphological traits in plants

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Powszechnie stosowane w rolnictwie konwencjonalne metody ochrony roślin przyczyniły się do zakwaszenia gleb oraz zmniejszenia stopnia jej żyzności, czego skutkiem jest degradacja środowiska. Obecnie prowadzone są liczne badania mające na celu ograniczenie chemizacji rolnictwa, poprzez wprowadzenie do obrotu handlowego efektywnych biologicznie preparatów, będących alternatywą konwencjonalnych środków ochrony roślin. Ich celem jest ochrona roślin przed patogenami oraz korzystny wpływ na ich wzrost i rozwój. Biopreparaty znalazły zastosowanie w uprawach ogrodniczych i rolniczych, przyczyniając się do zwiększenia przyswajalności pierwiastków trudnodostępnych dla roślin, a także zapobiegania procesowi gnicia gleby oraz polepszenia jej warunków próchnicotwórczych. Na rynku dostępnych jest wiele preparatów mikrobiologicznych, które mogą być aplikowane doglebowo, a także dolistnie. Przykładem mogą być te, które zawierają w swoim składzie bakterie wiążące azot atmosferyczny. Symbiotyczne bakterie brodawkowe znajdujące się w składzie preparatów mikrobiologicznych przyczyniają się do asymilacji azotu z powietrza i dostarczają go w formach przyswajalnych dla roślin bobowatych, dla których jest on trudno przyswajalny. Na rynku dostępne są również preparaty mikoryzowe charakteryzujące się korzystnym wpływem na wzrost i rozwój roślin, a także przyczyniające się do ich ochrony przed patogenami. Kolejnymi są: szczepionki przygotowane na bazie grzyba z rodzaju Trichoderma sp., który poprzez produkcję antybiotyków oraz enzymów degradujących ścianę komórkową patogena przyczyniają się do ochrony roślin. Kolejnymi preparatami mikrobiologicznymi, które znalazły zastosowanie w uprawie roślin są Azotobakteryna i Fosfobakteryna. W skład tych szczepionek wchodzą drobnoustroje zaopatrujące glebę w trudno przyswajalne formy fosforu lub azotu. Duże zainteresowanie, szczególnie w rolnictwie ekologicznym, wywołują preparaty entomopatogenne, w skład których wchodzą mikrobiologiczne insektycydy przyczyniające się do ograniczenia liczebności szkodliwych owadów. Kontrowersyjnym preparatem mikrobiologicznym, ze względu na szerokie spektrum działania, jest dostępna na rynku szczepionka EM (Efektywne Mikroorganizmy), w skład której wchodzą odpowiednio wyselekcjonowane szczepy mikroorganizmów, które zdaniem niektórych autorów wywierają pozytywny wpływ na cech morfologiczne roślin oraz właściwości podłoża.

EN

Conventional methods of crop protection, which are commonly applied in agriculture, have contributed to soil acidification and reduced level of soil fertility, and, in consequence, to degradation of the environment. At present, there are carried numerous investigations to limit the use of chemicals in agriculture by introducing into trade biologically effective preparations, as an alternative to the conventional crop protection products. They are supposed to protect plants from pathogens and to positively affect the growth and development of crops. Biopreparations have been applied in agriculture and horticulture, increasing assimilation of the elements which are not easily accessible to plants, preventing thus the process of soil rotting and improving the conditions of humus production. There is a wide range of microbial preparations on the market. They can be applied into the soil or leaves. One example of such products is a preparation containing bacteria fixing atmospheric nitrogen. Symbiotic rhizobia in microbial preparations contribute to the nitrogen assimilation by Fabaceae plants unable to assimilate nitrogen in sufficient amount. There are also available mycorrhizal preparations, which exert positive influence on the growth and development of plants and protect them from pathogens. Some microbial preparations contain vaccines prepared from Trichoderma sp. molds. They produce antibiotics and enzymes degrading pathogen cell walls and thus, they contribute to plant protection. Azotobacterine and phosphobacterine are other examples of microbial preparations used in plant cultivation containing microorganisms able to provide phosphorus or nitrogen, respectively, to the soil. Entomopathogenic preparations are the subject of great interest, especially in organic farming. These preparations contain microbial insecticides, which limit the population of pest insects. The EM (Effective Microorganisms) inoculate, is a controversial microbial preparation due to its broad spectrum of actions. It contains appropriately selected strains of microorganisms, which have positive influence on morphological traits in plants and on the substrate quality.

• Journal: Kosmos
• Year: 2015
• Volume: 64
• Issue: 2
• Pages: 327-335

Dates

published

2015

Contributors

author

Donata Kosicka

• Katedra Mikrobiologii Ogólnej i Środowiskowej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Szydłowska 50, 60-656 Poznań, Polska

author

Agnieszka Wolna-Maruwka

• Katedra Mikrobiologii Ogólnej i Środowiskowej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Szydłowska 50, 60-656 Poznań, Polska

author

Marta Trzeciak

• Katedra Mikrobiologii Ogólnej i Środowiskowej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Szydłowska 50, 60-656 Poznań, Polska

References

• Bałazy S., 2006. Rozpoznawanie i próby oszacowania roli grzybów entomopatogenicznych w drzewostanach. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo Leśnej 4, 154-165.
• Benítez T., Rincón A. M., Limón M. C., Codón A. C., 2004. Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains. Int. Microbiol. 7, 249-260.
• Boczek J., 2008. Rośliny i mikroorganizmy źródłem insektycydów. Post. Nauk Roln. 4-5, 1-14.
• Boligłowa E., 2005. Ochrona ziemniaka przed chorobami i szkodnikami przy użyciu Efektywnych Mikroorganizmów (EM) z udziałem ziół. [W:] Wybrane zagadnienia ekologiczne we współczesnym rolnictwie. Z. Zbytek (red.). PIMR Poznań, 165-170.
• Borgen A., Davanlou M., 2000. Biological control of common bunt (Tilletia tritici) in organic agriculture. J. Crop Produc. 3, 157-171.
• Cheng Q., 2008. Perspectives in biological nitrogen fixation research. J. Integr. Pl. Biol. 50, 784-796.
• Condor A. F., Perez P. G., Lokare Ch., 2006: Effective microorganisms: myth or reality. Rev. Peru. Biol. 14, 315-320.
• Duningan E. P., 1979. Microbial fertilizers, activators and conditioners: a critical review of their value to agriculture. Dev. Indist. Microbiol. 20, 311-322.
• Ebtsam M. M., Abdel-Kawi K. A., Khalil M. N. A., 2009. Efficiency of Trichoderma viride and Bacillus subtilis as biocontrol agents against Fusarium solani on tomato plants. Egypt. J. Phytopathol. 37, 47-57.
• Gajda A., Igras J., 2003.Określenie produkcyjnych i ekologicznych skutków stosowania preparatu EM-A w uprawie zbóż i rzepaku. IUNG, Zakład Żywienia Roślin i Nawożenia, Puławy.
• Garbaye J., Churin J. L., 1997. Growth stimulation of young oak plantations inoculated with the ectomycorrhizal fungus Paxillus involutus with special reference to summer drought. Forest Ecol. Manage. 98, 221-228.
• Harman G., 2000. Myths and dogmas of biocontrol: changes in perceptions derived from research on Trichoderma harzianum T-22. Plant Dis. 84, 377-393.
• Higa T., 1998. Effective microorganisms, concept and recent advances in technology. Proceedings of the Conference on Effective Microorganisms for a sustainable agriculture and environment. 4thInternational Conference on Kyusei Nature Farming, Bellingham-Washington USA, 247-248.
• Hilszczyńska D., 2009. Wpływ azotu w podłożu na cechy biometryczne oraz zawartości tego pierwiastka w siewkach sosny zwyczajnej z mikoryzą Thelephora terrestris. Leśne Prace Badawcze 70, 19-25.
• Howell C. R., 2003. Mechanisms employed by Trichoderma species in the biological control of plant diseases: history and evolution of current concepts. Plant Dis. 87, 4-10.
• Iwaishi S., 2001. Effect of organic fertilizer and Effective Microorganisms on growth, yield and quality of paddy-rice vartieties. J. Crop Product. 3, 269-273.
• Janas R., 2009. Możliwości wykorzystania efektywnych mikroorganizmów w ekologicznych systemach produkcji roślin uprawnych. Problemy Inżynierii Rolniczej 3,111-119.
• Kaczmarek Z., Jakubus M., Grzelak M., Mrugalska L., 2008. Impact of the addition of various doses of Effective Microorganisms to arable-humus horizons of mineral soils on their physical and water properties. J. Res. Appl. Agric. Eng. 53,118-121.
• Kalitkiewicz A., Kępińska E., 2008. Wykorzystanie ryzobakterii do stymulacji wzrostu roślin. Biotechnologia 2, 102-114.
• Kamiński P. A., Batut J., Boistard P., 1998. A survey of symbiotic nitrogen fixation by rhizobia. [W:] The Rhizobiaceae-Dordrecht. Spaink H. P., Kondorosi A., Hooykaas J. (red.). The Netherlands, Kluwer Academic Publishers, 431-460.
• Kennedy I. R., Tchan Y.-T., 1992. Biological nitrogen fixation in ono-leguminous field crops: recent advances. Plant Soil 141, 93-118.
• Księżniak A., 2014. Mikoryza. http://mykoflor.pl/wp/o-firmie/funkcje-i-rodzaje/.
• Kubiak J., 2006. Technologia nawożenia w uprawach kontenerowych krzewów ozdobnych nawozami granulowanymi i dolistnymi z mikoryzą. Problemy Inżynierii Rolniczej 1, 111-118.
• Kucey R. M. N., Janzen H. H., Leggett M. E., 1989. Microbially mediated increases in plant-available phosphorus. Adv. Agron. 42, 199-228.
• Kurek E., Ozimek E., 2008. Zwiększenie dostępności dla roślin fosforu obecnego w glebie metodami biologicznymi. Postępy Nauk Rolniczych. 2, 85-95.
• Lenart A., Chmiel M. J., 2008. Wpływ wybranych jonów metali ciężkich na bakterie glebowe z rodzaju Azotobacter asymilujące azot atmosferyczny. [W:] Przemiany środowiska naturalnego a rozwój zrównoważony. Kotarba M. J. (red.). Wydawnictwo TBPŚ GEOSFERA, Kraków, 199-205.
• Li J., Ovakim D. H., Charles T. C., Glick B. R., 2000. An ACC deaminase minus mutant of Enterobacter cloacae UW4 no longer promotes root elongation. Curr. Microbiol. 41, 101-105.
• Libudzisz Z., Kowal K., Żakowska Z., 2008. Mikrobiologia techniczna. Tom II. Mikroorganizmy w biotechnologii, ochronie środowiska i produkcji żywności. Wydawnictwo Naukowe PWN.
• Majchrzak B., Waleryś Z., Okorski A., 2005. Wykorzystanie efektywnych mikroorganizmów (EM) w biologicznej ochronie pszenżyta przed chorobami podsuszkowymi. XLV Sesja Naukowa Instytutu Ochrony Roślin, Poznań, 155-156.
• Malinowski H., 2009. Entomopatogeniczne grzyby jako insektycydy w ochronie lasu. Postępy w Ochronie Roślin 49, 865-873.
• Markowa G., 2000. Phatogenicity of several entomogenous fungi to some of the most serious forest insect pests in Europe. IOBC/WPRS Bull. 23, 231-239.
• Martyniuk S., 2010: Wytwarzanie preparatów mikrobiologicznych na przykładzie bakterii symbiotycznych roślin motylkowatych. J. Res. Aplicat. Agricult. Engineer. 55, 20-23.
• Martyniuk S., Księżniak J., 2011. Ocena wpływu pseudomikrobiologicznych biopreparatów stosowanych w uprawie roślin. Polish J. Agron., 27-33.
• Mastouri F., Björkman T., Harman G. E., 2010. Seed treatment with Trichoderma harzianum alleviates biotic and physiological stresses in germinating seeds and seedlings. Phytopathology 100, 1213-1221.
• Matysiak B., 2009. Zastosowanie szczepionek endomikoryzowych w czasie rozmnażania Ilex x Meservea 'BLUE BOY' przez sadzonki oraz ich wpływ na dalszy wzrost i rozwój roślin. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 539, 499-506.
• Nowak A., 1998. Mikrobiologia. Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Szczecinie.
• Okorski A., Majchrzak B., 2008. Grzyby zasiedlające nasiona grochu siewnego po zastosowaniu preparatu mikrobiologicznego EM 1. Progress in Plant Prot/ Postępy w Ochronie Roślin 48, 1314-1318.
• Patten C. L., Glick B. R., 2002. Role of Pseudomonas putida Indoleacetic Acid in Development of the Host Plant Root System. Appl. Environ. Microbiol. 68, 3795-3801.
• Penrose D. M., Glick B. R.,2003: Methods for isolating and characterizing ACC deaminase-containing plant growth-promoting rhizobacteria. Physiol. Plant. 118, 10-15.
• Perrin R., 1990. Interaction between mycorrhizae and diseases caused by soil-borne fungi. Soil Use Manage. 6, 189-195.
• Piegza M., Stolaś J., Kancelista A., Witkowska D., 2009. Wpływ grzybów z rodzaju Trichoderma na wzrost patogennych grzybów strzępkowych w testach biotycznych na nietypowych źródłach węgla. Acta Sci. Pol. Biotechnol. 8, 3-14.
• Pietr S. J., 1997. The mode action of Trichoderma: short summary. Mat. VIII Conf. of the Section for Biological Control of Plant Diseases of the Polish Phytopath. Soc., Skierniewice, 7-14.
• Pięta D., 1997. Niektóre aspekty wykorzystania mikroorganizmów antagonistycznych do zwalczania chorób roślin. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska, Sect. EEE, Horticultura 5, 1-8.
• Pruszyński S., Bartkowiak J., Pruszyński G., 2012. Integrowana ochrona roślin w zarysie. Centrum doradztwa Rolniczego w Brwinowie Oddział w Poznaniu, 5-8.
• Sadowski Cz., Pańka D., Lenc L., Domoradzki M., 2005: Badania nad możliwością wykorzystania biopreparatów do otoczkowania nasion warzyw ekologicznych. Postępy Ochrony Roślin 45, 1055-1057.
• Schlegel H. G., 2003: Mikrobiologia ogólna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Sinqueira M. F. B., Sudre C. P., Almeida L. H., Pegorerl A. P. R., Akiba F., 1993. Influence of Effective Microorganisms on seed germination and plantlet vigor of selected crops. [W:] Proceedings of the Third Intern. Conf. on Nature Farming. Parr J. F., Hornick S. B., Simpson M. E. (red.). Washington, DC, US Department of Agriculture, 22-45.
• Sobolewski J., Gidlewska A., Szczech M., Robak., 2013. Trichoderma spp. jako zaprawa nasienna przeciwko zgorzelom siewek roślin warzywnych. Postępy w Ochronie Roślin, 53, 340-344.
• Sulewska H., Ptaszyńska G., 2005. Reakcja kukurydzy uprawianej na ziarno na stosowanie preparatów mikrobiologicznych. Pam. Puł. 140, 271-285.
• Tokeshi H., Aloes M. C., Sanches A. B., Harada D. Y., 1998. Effective Microorganisms for controlling the phytopathogenic fungus Sclerotinia sclerotiorum in lettuce. Proceedings of the Conference on Effective Microorganisms for a sustainable agriculture and environment. 4th International Conference on Kyusei Nature Farming, Bellingham-Washington USA,131-139.
• Tomalak M., 2010. Rynek biologicznych środków ochrony roślin i przepisy legislacyjne. Postępy w Ochronie Roślin 50, 1053-1063.
• Ursic M., Peterson R. L., Husband B., 1997. Relative abundance of mycorrhizal fungi and frequency of root rot on Pinus strobus seedlings in a southern Ontario nursery. Canadian J. Forest Res. 27, 54-62.
• Vance C. P., 1998. Legume symbiotic nitrogen fixation: agronomicaspects. [W:] The Rhizobiaceae. Spaink H. P., Kondorosi A., Hooykaas P. J. J. (red.). Kluwer Acad. Pub., 509-530.
• Xu H.-L., 2001. Effects of a microbial inoculant and organic fertilizers on the growth, photosynthesis and yield of sweet corn. J. Crop Prod. 3, 183-214.