PL227586B1

PL227586B1 - Podłoże do uprawy roślin, sposób przygotowania podłoża oraz zastosowanie podłoża do namnażania grzyba z rodzaju Trichoderma

Info

Publication number: PL227586B1
Application number: PL402840A
Authority: PL
Inventors: Urszula Smolińska; Beata Kowalska; Magdalena Szczech; Waldemar Kowalczyk
Original assignee: Instytut Ogrodnictwa
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2018-01-31
Also published as: PL402840A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest podłoże do uprawy roślin, sposób przygotowania podłoża oraz zastosowanie podłoża do namnażania grzyba z rodzaju Trichoderma.

Znane są podłoża do uprawy roślin zawierające zmieszane ze sobą w różnych proporcjach ro zdrobnione składniki organiczne, m.in. węgiel brunatny, torf, korę drzew iglastych, trociny drzew iglastych, słomę, minerały, nawozy mineralne, odpady bawełniane, paździerze konopne, a także różne szczepy bakterii.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr PL 139 696 „Podłoże do uprawy roślin”, które zawiera popiół węgla brunatnego w ilości 1,5-2,5% wagowych oraz węglan wapniowy granulowany w ilości 1-2% wagowych, a nadto 40-50% wagowych węgla brunatnego, 15-20% wagowych torfu oraz 2-3% wagowych nawozu mineralnego, składającego się z nawozu fosforowego, korzystnie superfosfatu, nawozu azotowego, korzystnie azotanu amonowego, nawozu azotowego o przedłużonym działaniu, korzystnie mocznika na nośniku polimerowym, nawozu potasowego, korzystnie siarczanu potasowego oraz nawozu potasowego o przedłużonym działaniu, korzystnie siarczanu potasowego na nośniku polimerowym, a ponadto w nawozie mineralnym określono stosunki wagowe azotu, fosforu i potasu jak 1:1,5-3:1,5-3, najkorzystniej przy układzie 1:2:2, przy zachowaniu stosunku wagowego składnika azotowego do składnika azotowego o przedłużonym działaniu jak 1:10 oraz składnika potasowego do składnika potasowego o przedłużonym działaniu jak 1:4.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr PL 189 956 „Podłoże do uprawy roślin ozdobnych kwaśnolubnych”, zawierające biohumus rozdrobniony o granulacji do 5 mm, korę sosnową przekompostowaną rozdrobnioną o granulacji do 5 mm, poliakryloamid usieciowany hydrolizowany, siarczan amonu, sól potasową, węgiel brunatny rozdrobniony o granulacji do 5 mm, torf rozdrobniony, superfosfat potrójny, siarczan manganowy, siarczan żelazawy oraz piasek.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 191 524 „Wieloskładnikowy nawóz organiczny i/lub podłoże dla rozsadników”, zawierający węgiel brunatny, torf, korę oraz zeolity, który w każdych 100 częściach wagowych zawiera składniki podzielone na sześć grup rodzajowych:

a) od 10 do 65 części wagowych, lecz najkorzystniej 19 części wagowych, węgla brunatnego ziemistego, mającego granulację utrzymywaną w przedziale od 0,01 do 1,5 mm, lecz najkorzystniej wynoszącą poniżej 0,5 mm, lub od 8 do 65 części wagowych, lecz najkorzystniej 19 części wagowych węgla brunatnego grubego, mającego granulację utrzymywaną w przedziale od 1 do 20 mm, lecz najkorzystniej wynoszącą poniżej 5 mm, lub od 7 do 65 części wagowych, lecz najkorzystniej 19 części wagowych mieszaniny węgla brunatnego grubego i węgla brunatnego ziemistego, użytych w dowolnym wzajemnym stosunku procentowym;

b) od 10 do 60 części wagowych, lecz najkorzystniej 19 części wagowych, torfu wysokiego, o granulacji nie przekraczającej 15 mm, lub torfu niskiego czarnego, o granulacji nie przekraczającej 2 mm, lub od 8 do 50 części wagowych, lecz najkorzystniej 19 części wagowych mieszaniny torfu niskiego czarnego i torfu wysokiego, użytych w dowolnym wzajemnym stosunku procentowym i o granulacji nie przekraczającej 2 mm;

c) od 5 do 50 części wagowych, lecz najkorzystniej 19 części wagowych, kory iglastej surowej, nie kompostowanej, mającej pH nie przekraczające 4,5 i/lub kory iglastej kompostowanej beztlenowo skarbonizowanej, mającej pH nie przekraczające 5,5;

d) od 5 do 30 części wagowych, lecz najkorzystniej 19 części wagowych, mieszaniny użytych w dowolnym wzajemnym stosunku procentowym trocin i/lub wiórów, i/lub skratków drewnianych, otrzymanych z wiatrołomów różnogatunkowych drzew leśnych i z przeróbki różnogatunkowego chemicznie nie obrabianego drewna w zakładach przemysłu drzewnego, mających granulację utrzymywaną w przedziale od 0,1 do 15 mm, lecz najkorzystniej nie przekraczającą 8 mm;

e) od 0,5 do 15 części wagowych, lecz najkorzystniej 5 części wagowych, zeolitu surowego i/lub zeolitu nasyconego składnikami pokarmowymi, mających granulację utrzym ywaną w przedziale od 1 do 10 mm, lecz najkorzystniej wynoszącą od 7 do 8 mm;

f) od 2 do 20 części wagowych, lecz najkorzystniej 7 części wagowych, kredy mielonej, granulowanej do wielkości ziaren nie większych jak 6 mm i/lub kredy mielonej do postaci mączki, o wielkości ziaren nie większych jak 0,5 mm; oraz ewentualnie od 10 do 40 części wagowych, lecz najkorzystniej 15 lub 30 części wagowych, mieszaniny ligniny

PL 227 586 B1 i włókien celulozowych stanowiących odpad z zakładów celulozowo-papierniczych, kompostowanych beztlenowo - skarbonizowanych, użytych w dowolnym stosunku procentowym, mających granulację utrzymywaną w przedziale od 1 do 10 mm, lecz najk orzystniej wynoszącą 4 do 6 mm.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 197 594 „Nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników”, zawierający węgiel brunatny, torf, korę, który zawiera od 10 części wagowych do 80 części wagowych węgla brunatnego, od 0,5 części wagowych do 6,5 części wagowych użytej w dowolnym wzajemnym stosunku mieszaniny trocin, wiórów i skratek drzew leśnych, od 1 części wagowych do 18 części wagowych montmorylonitu i/lub bentonitu, od 1,5 części wagowych do 10 części wagowych wapieni organicznych i/lub kredy granulowanej, od 7 części wagowych do 25 części wagowych skały lub minerału wybranych z grupy: kaolonitu, kainitu, fosforytów, sproszkowanego bazaltu, nitrokalitu, nitronatrytu lub ich mieszanin, od 6,5 części wagowych do 19 części wagowych co najmniej dwóch rodzajów bakterii wybranych z grupy: azotobakterii, fosforobakteryn, endofitycznych bakterii diazotroficznych, nitraginy, nitrozobakterii, nitrobakterii, rhizobium, bradyrhizobium, azospirillum, bacillus thuria genets i herbaspirillum seropedicae, oraz ewentualnie: od 0,1 części wagowych do 2,5 części wagowych torfu wysokiego i/lub kory mieszanej drzew leśnych, od 0,05 części wagowych do 0,5 części wagowych ligniny papierniczej i karbonizowanej, od 0,5 części wagowych do 4,5 części wagowych soli kamiennej, od 2,5 części wagowych do 16 części wagowych siarki granulowanej lub mielonej i od 1 części wagowych do 17 części wagowych sieczki sporządzonej z użytych w dowolnym wzajemnym stosunku mieszaniny słomy zbożowej i słomy roślin strączkowych, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera węgiel brunatny w postaci mielonej do wielkości cząstek nie większych jak 12 mm, lecz najkorzystniej utrzymywanej w przedziale od 3 mm do 8 mm, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera torf wysoki w postaci mielonej do wielkości cząstek nie większych jak 12 mm, lecz najkorzystniej utrzymywanej w przedziale od 3 mm do 8 mm, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera korę drzew leśnych w postaci mielonej do wielkości cząstek nie większych jak 12 mm, lecz najkorzystniej utrzymywanej w przedziale od 3 mm do 8 mm, oraz korzystnie poddaną uprzednio kompostowaniu naturalnemu trwającemu przez efektywny okres nie krótszy jak 12 miesięcy, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera trociny i/lub wióry i/lub skratki z drzew leśnych jako dowolną mieszankę w postaci mielonej do wielkości cząstek nie większych jak 12 mm, lecz najkorzystniej utrzymywanej w przedziale od 3 mm do 8 mm, oraz korzystnie poddaną uprzednio kompostowaniu naturalnemu trwającemu przez efektywny okres nie krótszy jak 12 miesięcy, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera ligninę papierniczą i ligninę karbonizowaną w postaci granulowanej lub ciętej na włókna o długości nie przekraczającej 12 mm, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera montmorylonit i/lub bentonit w postaci zmielonej do wielkości ziaren nie przekraczającej 20 mm, lecz najkorzystniej utrzymywanej w przedziale od 5 mm do 10 mm, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera wapienie organiczne, jako mieszankę wapieni poprodukcyjnych w procesach przemysłowego otrzymywania materiałów budowlanych, z przemysłu ceramicznego i syntezy chemicznej kwasów nieorganicznych, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera sieczkę sporządzoną z użytych w dowolnym wzajemnym stosunku mieszaniny słomy zbożowej i słomy roślin strączkowych, w postaci cząstek nie dłuższych jak 18 mm, lecz najkorzystniej utrzymywanych w przedziale od 8 mm do 12 mm, zwłaszcza poddaną uprzednio kompostowaniu naturalnemu trwającemu przez efektywny okres nie krótszy jak 12 miesięcy, przy czym nawóz organiczno-mineralny lub podłoże dla rozsadników zawiera szczepy bakterii w postaci roztworów wodnych, wysuszy lub granulatów otrzymywanych zwłaszcza przez ekstrakcję rozpuszczalnikową lub osmozę ze szlamów czynnych osadnikowych z oczyszczalni biologicznych ścieków komunalnych.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr PL 204 941 „Bezglebowe podłoże do upraw”, zawierające rozdrobnioną słomę żytnią lub pszenną oraz rozdrobnione korę drzew iglastych, trociny drzew iglastych i torf, przy czym z czterech składników w postaci grubo rozdrobnionej żytniej lub pszennej słomy, rozdrobnionej drobno kory drzew iglastych, trocin drzew iglastych i torfu wykonuje się zamiennie mieszaniny: słoma grubo rozdrobniona i drobno rozdrobniona kora drzew iglastych albo słoma grubo rozdrobniona i trociny drzew iglastych, albo słoma grubo rozdrobniona i torf, albo słoma grubo rozdrobniona oraz drobno rozdrobniona kora drzew iglastych i trociny drzew iglastych, albo słoma grubo rozdrobniona oraz drobno rozdrobniona kora drzew iglastych i torf, albo słoma grubo rozdrobniona oraz trociny drzew iglastych i torf, albo mieszanina ze wszystkich czterech składników,

PL 227 586 B1 przy czym w każdej mieszaninie słoma stanowi 50-70% objętościowych, zaś w mieszaninach trójskładnikowych składniki uzupełniające słomę stanowią sumarycznie 30-50% objętościowych z tym, że w ramach każdej z sum ilości składników uzupełniających słomę zmieniają się w granicach stosunków 1:1 do 1:3 zamiennie, a w mieszaninie czteroskładnikowej składniki uzupełniające słomę stanowią każdy po 10-16,6% objętościowych, przy czym każdą mieszaninę konfekcjonuje się w operacji zagęszczania w prostopadłościenne baloty o szerokości 150-250 mm długości korzystnie do 1500 mm i grubości 50-75% szerokości balotu, zaś otwory na górnej ścianie foliowego rękawa mają średnicę mniejszą o 30-50% szerokości balotu, a ścianki boczne i szczytowe od góry do połowy wysokości są perforowane, przy czym operację zagęszczania przeprowadza się do uzyskania gęstości objętościowej balotu w granicach 0,48-0,66 g/cm .

Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego P.319551 sposób hodowli grzybni handlowej boczniaka, zgodnie z którym grzybnię boczniaka namnaża się, korzystnie w woreczkach foliowych, na zaszczepionym grzybnią wysterylizowanym podłożu, korzystnie na odpadach bawełnianych. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że na dwóch przeciwległych końcach rękawa foliowego wypełnionego wysterylizowanym podłożem umieszcza się fragmenty grzybni, po czym końce rękawa zawiązuje się tak, by powstały woreczek miał na każdym końcu otwór dla swobodnego dostępu powietrza atmosferycznego do wnętrza woreczka wyłącznie poprzez warstwę grzybni. Sposób uprawy boczniaka, korzystnie w workach foliowych na podłożu, korzystnie na odpadach bawełnianych, charakteryzuje się tym, że grzybnię handlową boczniaka umieszcza się w worku foliowym warstwami naprzemiennie z co najmniej jedną warstwą podłoża, przy czym jako warstwy skrajne stosuje się warstwy grzybni. Oba końce rękawa zawiązuje się szczelnie, a następnie wykonuje się w obszarze skrajnych powierzchni worka mikrootwory, przez które powietrze atmosferyczne będzie miało dostęp wyłącznie do warstwy grzybni.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr PL 212 448 „Podłoże do uprawy boczniaka”, które stanowi naturalny kompozyt w postaci paździerzy konopnych, przy czym paździerze konopne są zawarte w ilości pomiędzy 100 a 20% w stosunku do całkowitej masy podłoża, a także podłoże zawiera mieszankę paździerzy konopnych ze słomą zbożową w stosunku zawartym w przedziale od 0 do 80% słomy zbożowej oraz ok. 100-20% paździerzy konopnych, a także paździerze konopi uzyskiwane są szczególnie metodą dekortykacji, a także uwodnienie składników podłoża wynosi do 70% wilgotności i podłoże zakażane jest mieszanką grzybni boczniaka w stosunku 3-5% suchej masy podłoża. Z tego samego opisu patentowego znany jest sposób hodowli grzybni boczniaka, zgodnie z którym grzybnię boczniaka namnaża się, korzystnie w woreczkach, na zaszczepionym grzybnią wysterylizowanym podłożu, charakteryzujący się tym, że podłoże stanowi naturalny kompozyt w postaci paździerzy konopnych, przy czym paździerze konopne są zawarte w ilości pomiędzy 100 a 20% w stosunku do całkowitej masy podłoża, gdzie paździerze konopi uzyskuje się szczególnie metodą dekortykacji, po czym paździerze konopne lub mieszankę paździerzy konopnych ze słomą zbożową miesza się w stosunku zawartym w przedziale od 0 do 80% słomy zbożowej oraz około 100-20% paździerzy konopnych, a następnie składniki podłoża uwadnia się do 70% wilgotności, nawilżone podłoże pasteryzuje się przy temperaturze zawartej pomiędzy 55 a 65°C przez 24-48 godziny, po czym podłoże zakaża się mieszanką grzybni boczniaka w stosunku 3-5% suchej masy podłoża, pozostawiając je do czasu przerastania w temperaturze około 25°C przez okres 8 do 20 dni, a następnie podłoże konfekcjonuje się w worki uprawowe. Z tego samego opisu patentowego znane jest zastosowanie paździerzy konopnych do wytwarzania podłoża do uprawy boczniaka, przy czym paździerze konopne są zawarte w ilości pomiędzy 100 a 20% w stosunku do całkowitej masy podłoża, a także podłoże zawiera mieszankę paździerzy konopnych ze słomą zbożową w stosunku zawartym w przedziale od 0 do 80% słomy zbożowej oraz ok. 100-20% paździerzy konopnych, a także paździerze konopi uzyskiwane są szczególnie metodą dekortykacji, przy czym uwodnienie składników podłoża wynosi do 70% wilgotności i podłoże zakażane jest mieszanką grzybni boczniaka w stosunku 3-5% suchej masy podłoża.

Znacząco wzrasta świadomość związana z zagrożeniami płynącymi z nadmiernego stosowania substancji chemicznych w rolnictwie. Poszukiwane są artykuły rolne uzyskiwane metodami bezpiec znymi dla środowiska przy jak najmniejszym stosowaniu syntetycznych środków ochrony roślin. Rośnie też popyt na tzw. zdrową żywność produkowaną z wykorzystaniem metod biologicznych, wśród nich coraz częściej z wykorzystaniem wyselekcjonowanych mikroorganizmów, w tym grzybów z rodzaju Trichoderma (Elad Y., 2000; Howell 2004; Vinale 2006). Grzyby z rodzaju Trichoderma występują na różnych szerokościach geograficznych. Żyją w glebie, na powierzchni korzeni roślin, a niektóre szczepy mogą penetrować nawet w głąb korzeni. Są saprotrofami zasiedlającymi martwą materię organiczną.

PL 227 586 B1

Mogą wykazywać także właściwości pasożytnicze, pasożytując na innych grzybach. Dzięki szybkiemu wzrostowi i możliwości wykorzystywania wielu związków, jako źródła pokarmu, są jednymi z pierwszych grzybów zasiedlających gleby i podłoża po fumigacji. Ekspansywność tych grzybów wynika także z faktu, że są silnie konkurencyjne w stosunku do innych mikroorganizmów zasiedlających środowisko glebowe. Grzyby z rodzaju Trichoderma są organizmami cudzożywnymi, czyli nie są zdolne do samodzielnej syntezy związków organicznych węgla. Muszą je czerpać w gotowej postaci ze środowiska, najczęściej w postaci cukrów prostych i wielocukrów. Jako źródło azotu wykorzystują jony azotanowe, amoniak i niektóre aminokwasy. Składniki pokarmowe, np. węglowodany czy jony, są pobierane całą powierzchnią strzępek, a transport następuje przez błony cytoplazmatyczne. Złożone polimery, np. celuloza, chityna, lignina, aby mogły być wykorzystane przez grzyby, muszą być enz ymatycznie rozłożone na monomery. Rozkład następuje poprzez wydzielane na zewnątrz enzymy l ityczne, np. celulazy, chitynazy, amylazy, enzymy pektolityczne, czy należące do kompleksu rozkładającego ligniny. Także złożone związki azotu, jak peptydy i białka, są wykorzystywane po rozłożeniu przez zewnątrzkomórkowe proteazy do aminokwasów. Rodzaj oraz ilość enzymów wydzielanych przez dany izolat grzyba zależą od substratu (materiału), na którym rośnie grzyb i są regulowane przez produkt końcowy. Grzyby z rodzaju Trichoderma przewyższają inne grzyby efektywnością wykorzystania związków odżywczych pochodzących z otaczającego je środowiska. Najprawdopodobniej związane jest to ze zdolnością do wykorzystywania wielu różnych związków jako źródła węgla, w tym trudno dostępnych dla innych organizmów polimerów, np. celuloza, glukan i chityna.

Za zjawisko to odpowiedzialne są liczne pozakomórkowe enzymy degradujące te związki.

Środki produkowane na bazie grzybów z rodzaju Trichoderma mogą znaleźć największe zastosowanie w produkcji ekologicznej i integrowanej oraz w przypadku trudnych do zwalczania chorób. Mogą też przyczynić się do skrócenia okresu przerw w uprawie.

Od wielu lat w rolnictwie stosowane są szczepionki mikrobiologiczne na bazie różnych mikroorganizmów. Niestety ich skuteczność jest często niewielka ze względu na stosunkowo małą liczebność wprowadzanego antagonisty w porównaniu do całej masy drobnoustrojów zasiedlających glebę. Mikroorganizmy wprowadzane w postaci szczepionek zwykle nie żyją długo ze względu na intensywną konkurencję o pokarm ze strony innych drobnoustrojów. Najczęściej mikroorganizmy te wprowadzane są do gleby w niewielkich ilościach na nośnikach takich jak torf, talk lub węgiel brunatny.

Korzystne jest wprowadzanie mikroorganizmów antagonistycznych do gleby na substancji organicznej, która odpowiednio skomponowana będzie dodatkowo, w dłuższym okresie czasu od wprowadzenia, stymulowała ich rozwój. Celem wynalazku jest opracowanie podłoża do namnażania grzybów z rodzaju Trichoderma na bazie wybranych odpadów z przemysłu rolno-spożywczego, których skład i struktura będą stymulowały rozwój grzybów.

Przedmiotem wynalazku jest podłoże do uprawy roślin charakteryzujące się tym, że zawiera wysuszone łuski cebuli, wysuszone wytłoczyny z jabłka, wysuszone wytłoczyny z truskawki oraz w ysuszone wytłoczyny z rzepaku zmieszane ze sobą w stosunku 1:1:1:1.

Korzystnie, gdy łuski cebuli są rozdrobnione na cząstki o długości od 0,2 do 0,5 cm.

Korzystnie, gdy wysuszone łuski cebuli, wysuszone wytłoczyny z jabłka, wysuszone wytłoczyny z truskawki oraz wysuszone wytłoczyny z rzepaku są zmieszane ze sobą z dodatkiem wody w stosu nku 1 dm wody na 40 dm mieszanki oraz poddane granulacji.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowania podłoża do uprawy roślin poleg ający na tym, że wysuszone łuski cebuli, wysuszone wytłoczyny z jabłka, wysuszone wytłoczyny z tr uskawki oraz wysuszone wytłoczyny z rzepaku miesza się ze sobą, korzystnie w stosunku 1:1:1:1, na33 stępnie dodaje się wodę, korzystnie w ilości 1 dm wody na 40 dm mieszanki, miesza się wszystkie składniki do uzyskania masy o jednolitej konsystencji, następnie w czasie korzystnie do 3 godzin po wymieszaniu uzyskaną masę poddaje się granulacji, po czym uzyskany granulat suszy się w temperaturze 20-25°C przez okres do 10 dni.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie podłoża do uprawy roślin określonego powyżej do namnażania grzyba z rodzaju Trichoderma.

Korzystnie namnażanie grzyba z rodzaju Trichoderma przeprowadza się na podłożu umieszczonym w perforowanych workach, korzystnie polipropylenowych.

Korzystnie podłoże w workach zwilża się wodą.

Korzystnie do zwilżonego podłoża dodaje się uzyskaną w dowolny sposób wodną zawiesinę zarodników grzyba Trichoderma.

PL 227 586 Β1

Korzystnie podłoże zawierające zawiesinę zarodników grzyba Trichoderma inkubuje się w temperaturze 18-26°C przez okres 12-16 dni.

Poniżej przedstawiono przykład realizacji wynalazku.

Przykład 1

Etap 1. Przygotowanie podłoża

Wysuszone łuski cebuli, wysuszone wytłoczyny z jabłka, wysuszone wytłoczyny z truskawki oraz wysuszone wytłoczyny z rzepaku zmieszano ze sobą w mieszalniku w stosunku 1:1:1:1, następnie dodano wody w ilości 1 dm³ wody na 40 dm³ mieszanki, zmieszano wszystkie składniki do uzyskania masy o jednolitej konsystencji, następnie w ciągu 3 godzin po wymieszaniu uzyskaną masę poddano granulacji, po czym uzyskany granulat suszono w temperaturze 25°C przez okres 10 dni.

Przed mieszaniem zbadano skład chemiczny dwóch partii poszczególnych składników podłoża. Wyniki przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

Skład chemiczny składników podłoża

Materiał	partia	Zawartość ogólna (% s.m.)
N	P	K	Ca	Mg	Na	s
Wytłoczyny	1	6,10	0,96	1,44	0,92	0,55	0,03	0,62
z rzepaku	2	5,20	0,82	1,23	0.77	0,50		-
Wytłoczyny	1	1.19	0,12	0,39	0,17	0,07	0,05	0,10
z jabłek	2	1.57	0,12	0,60	0,35	0,13	0,01	0,12
Łuski	1	0,96	0,12	1,02	1,73	0,33	0,01	0,13
z cebuli	2	-		-	-	-	-	-
Wytłoczyny	1	2,71	0,32	0,29	0,49	0,15	0,04	0,18
z truskawki	2	2,99	0,31	0,37	0,47	0,14	0,007	0,21

Materiał	partia	Zawartość ogólna (mg/kg)
Fe	Mn	Cu	Zn	B
Wytłoczyny z rzepaku	1	295,0	65,2	10,8	67,5	29,6
2	139,0	65,6	12,3	73,7	42,3
Wytłoczyny z jabłek		1089,7	17,6	19,3	21,4	36,1
	396.0	15,1	15,5	16,7	45,7
Łuski z cebuli	1	4992 0	126	48,5	49,2	45,4
2	-				-
Wytłoczyny z truskawki	1	609,0	65,7	16,3	29,7	23,5
2	448,0	64,6	13,7	21,1	21,5
Materiał	partia	Właściwości fizyczne
% s.m.	% organiki	% popiołu	Cog.<%)
Wytłoczyny z rzepaku	1	90,0	73,2	26.8	36,6
2	-	-	-	-
Wytłoczyny z jabłek	1	91,4	79.0	21,0	39,4
2	88,7	94,4	5,57	47,0
Łuski z cebuli	1	93,1	52,9	47,1	26,4
2	-	-		-
Wytłoczyny z truskawki	1	93,5	68,1	31,9	34,0
2	92,8	92,3	7,74	46,1

Następnie zbadano skład chemiczny trzech partii gotowego podłoża (wytworzonego w różnych terminach). Wyniki przedstawiono w tabeli 2.

PL 227 586 Β1

Tabela 2

Skład chemiczny podłoża

Partia	Zawartość ogólna i% s.m.)
N	P	K	Ca	Mg	Na	S
1	3,35	0,32	1,34	0,89	0,27	0,04	0,22
2	3,58	0,53	0,87	0,72	0,33	0,01	0,44
3	3,00	0,41	0,73	0,73	0,26	0,01	0,28
Partia	Zawartość ogólna (mg/kg
Fe	Mn	Cu	Zn	B
1	1380	68,6	10,6	42,5	8,92
2	S95	59,9	13,0	48,1	49,8
3	1668	68,4	20,3	51,8	39,4
Partia	Właściwości fizyczne
% s.m.	% organiki	% popiołu	C og. (%)
1	68,7	66,0	34,0	33,0
2	68.2	70,3	29,7	35,1
3	87,9	64,6	35,3	32,3

Badanie składu chemicznego przeprowadzono metodami ekstrakcji makroskładników rozpuszczalnych w 2% kwasie octowym (N, P, K, Ca, Mg), mineralizacji mikrofalowej w stężonym kwasie azotowym w układzie zamkniętym (P, K, Ca, Mg, Na, S, Cl, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo) i mineralizacji w stężonym kwasie siarkowym (N ogólny). Analizowane składniki mineralne oznaczano metodami spektrometrii plazmowej, absorpcji atomowej oraz metodami kolorymetrycznymi, tzw. segmented flow system. Właściwości fizyczne materiałów organicznych określano zgodnie z procedurami według norm PN-EN 1339, PN-EN 1340, PN-EN 1341 przy wykorzystaniu aparatu piaskowo/kaolinowego Eijkelkamp, suszarki i pieca do spalań (C, zawartość popiołu).

Fot. 1. Gotowe podłoże

Etap 2. Wytwarzanie zarodników grzybów Trichoderma

Aby uzyskać zarodniki grzybów Trichoderma, mały fragment grzybni wszczepiono na agarową pożywkę ziemniaczaną PDA (Merck), umieszczoną na szalkach Petriego (9 cm). Po 5-7 dniach wzrostu w temperaturze 25°C powierzchnia pożywki pokryła się grzybnią z zarodnikami. W celu uzyskania wodnej zawiesiny zarodników, na powierzchnię wylano 50 ml sterylnej wody i zeskrobano zarodniki z grzybnią. Uzyskano zawiesinę zawierającą, w zależności od izolatu grzyba, ok. 10⁷—10⁸ zarodników w 1 ml.

Sposób uzyskania zarodników może być dowolny, nie ma bowiem wpływu na wzrost grzybów Trichoderma w omawianym podłożu.

Etap 3. Namnażanie grzybów Trichoderma

Namnażanie grzybów Trichoderma na podłożu przeprowadzono w perforowanych workach polipropylenowych o wymiarach 15x20 cm oraz 40x70 cm. W mniejszych workach umieszczono po 380 ml podłoża, natomiast w większych workach po 5 dm³ i 10 dm³. Do worków wsypano podłoże, które zwilżono wodą w ilości 150 ml na 1 dm³ podłoża. Następnie do podłoża dodano zawiesinę zarodników grzyba Trichoderma w ilości 5 ml na 1 dm³ podłoża. Wykorzystane izolaty Trichoderma atroviride TR43 oraz Trichoderma atroviride TR59 zawierały odpowiednio w 1 ml zawiesiny 10,4x10⁷ i 10,3x10⁷ zarodników. Liczebność zarodników oznaczono przy pomocy mikroskopu świetlnego Olympus, licząc odpowiednie rozcieńczenia w komorze Thoma. Po zaszczepieniu podłoże inkubowano w temperaturze 20°C przez okres 14 dni. Bezpośrednio po inokulacji podłoża zawiesiną zarodników grzybów Trichoderma wykonano mikrobiologiczną analizę podłoża w celu określenia „startowej” zawartości jednostek propagacyjnych

PL 227 586 Β1 w podłożach. Ocenę liczebności grzyba wykonano metodą posiewów odpowiednio rozcieńczonej zawiesiny na pożywkę Martina (1950) lub pożywkę selektywną ST (Chung i Hoitink 1990). Po 5-dniowej inkubacji w temp. 25°C policzono wyrośnięte kolonie grzybów Trichoderma. Poniżej przedstawiono ilości jednostek propagacyjnych grzybów Trichoderma zastosowanych do inokulacji podłoża, przedstawionych jako jtk (jednostki tworzące kolonie) Trichoderma w 1 g suchej masy podłoża (s.m.):

1) podłoże bez inokulacji - 0,

2) podłoże + T atroviride TR43 - 6,5x10⁵w1 gs.m. podłoża,

3) podłoże + T atroviride TR59 - 3,9 x 10⁵ w 1 g s.m. podłoża.

Po 14-dniowym okresie inkubacji określono intensywność namnażania się grzybów Trichoderma w podłożu. Ocenę przeprowadzono wizualnie oraz wysiewając próby przerośniętych granulatów na pożywki agarowe Martina (1950) lub selektywne ST (Chung i Hoitink 1990). Wizualna ocena intensywności zarodnikowania grzybów przerastających granulaty polegała na przyporządkowaniu punktu w skali 0-5, gdzie 0 oznaczało brak wzrostu, a 5 powierzchnię w 100% pokrytą zarodnikującą grzybnią. Powierzchnia podłoża przybrała kolor różnych odcieni zieleni, w zależności od zastosowanego izolatu Trichoderma (tabela 3, fot. 2, fot. 3). Analizę liczebności form propagacyjnych grzybów Trichoderma w podłożu pod koniec inkubacji wykonywano także metodami posiewów na agarowe pożywki mikrobiologiczne Martina lub pożywkę selektywną ST. Wyniki uzyskane z analiz mikrobiologicznych przedstawiono w tabeli 4.

Tabela 3

Wizualna ocena wzrostu izolatów Trichoderma na podłożu po 14 dniach inkubacji

Izolat Trichoderma	Ocena wzrostu grzybni (% )*	Ocena zarodnikowania (skala 0-5)
Podłoże + TR43	100	5
Podłoże + TRS9	100	5

* Określono procent przeraśnięcia podłoża.

*' Określono stopień zarodnikowania Trichoderma na powierzchni podłoża.

Tabela 4

Liczebność form propagacyjnych różnych izolatów Trichoderma w przerośniętym podłożu, umieszczonym w różnej wielkości workach polipropylenowych

(zolat Trichoderma	Gatunek Trichoderma	Liczebność Trichoderma w podłożu (x 10’ Jtkig s.m. podłoża) po okresie inkubacji*
Wielkość prób podłoża
360 ml	5dm^J	10dm^J
PodioZe	0	0	0
Podłoże + TR59	T. atrwiride	10,0	13,4	0,7
Podłoże + TR40	T. atrmiride		8,6	1,5
Podłoże + TR90	T. harzianum		19,3	0,8
Podłoże + TR25	T. atrmiride		5,3	0,6
Podłoże + TR43	T. atrmiride	14,0	35,1	1,2
Podłoże + TR55	T. harzianum		1,4	0,4

* Okres inkubacji podłoża zainokulowanego izolatami Trichoderma 14 dni.

Fot. 2. Podłoże przed inokulacją grzybami Trichoderma

PL 227 586 Β1

Fot. 3. Podłoże przerośnięte grzybem Trichoderma (izolat TR59)

Etap 4. Określenie wpływu podłoża przerośniętego grzybami Trichoderma na rośliny

Przeprowadzone w warunkach fitotronowych i szklarniowych doświadczenia wykazały korzystny wpływ zarówno samego podłoża, jak i podłoża przerośniętego izolatami Trichoderma na rośliny warzywne.

Doświadczenie 1

Wpływ podłoża przerośniętego grzybami Trichoderma na sałatę odmiany Elenas uprawianą w warunkach szklarniowych

Czterotygodniowa rozsada sałaty odmiany Elenas została wysadzona do doniczek z glebą rozluźnioną perlitem (3:1). Do gleby dodano 1% czystego podłoża oraz 1% podłoża przerośniętego izolatami Trichoderma. W doniczkach kontrolnych pozostawiono samą glebę. Zastosowano izolaty Trichoderma·. TR25, TRS9, TR106, TR43. Po 6 tygodniach określano masę sałaty. Uzyskane w doświadczeniu wyniki wskazują na korzystny wpływ samego podłoża (kontrola) i podłoża przerośniętego różnymi izolatami Trichoderma na wzrost sałaty (tabela 5 i fot. 4).

Tabela 5

Wpływ czystego podłoża oraz podłoża przerośniętego izolatami Trichoderma na wzrost sałaty odmiany Elenas

Kombinacja	Gatunek Trichoderma	Średnia waga sałaty (fi)	% w stosunku do kontroli
Kontroła		104,0	100,0
Podłoże	-	142,8	137,3
Podłoże + TR43	T, atrwiride	165,4	159,0
Podłoże + TR106	T. virens	144,8	139,2
Podłoże + TR25	T. at/wiride	128,2	123,3
Podłoże + TR59	T. atmriride	147,2	141,3

Fot. 4. Wpływ podłoża przerośniętego grzybem Trichoderma TR43 na wzrost sałaty

PL 227 586 Β1

Doświadczenie 2

Wpływ podłoża przerośniętego grzybami Trichoderma na pietruszkę odmiany Halblange uprawianą w fitotronie.

Doświadczenie przeprowadzono w paletach zawierających 3 dm³ gleby z 1% dodatkiem czystego podłoża lub podłoża przerośniętego grzybami Trichoderma T virens TR106 i T atroviride TR59. W doniczkach kontrolnych pozostawiono samą glebę. Nasiona pietruszki odmiany Halblange wysiano punktowo w ilości 100 szt. na paletę 7 dni po dodaniu podłoża. Doświadczenie przeprowadzono w komorze fitotronowej w temp. 18°C. Masę części nadziemnej pietruszki określono po 50 dniach. Stwierdzono bardzo korzystny wpływ dodatku czystego podłoża i podłoża przerośniętego Trichoderma na wzrost roślin (tabela 6, fot. 5, fot. 6, fot. 7).

Tabela 6

Wpływ czystego podłoża oraz podłoża przerośniętego izolatami Trichoderma na wzrost pietruszki odmiany Halblange

Kombinacja	Gatunek Trichoderma	Średnia waga siewek pietruszki (flł*	% w stosunku do kontroli
Kontrola	-	4.94	100
Podłoże	-	13.1	265
Podłoże + TR106	T. vimns	15,2	308
Podłoże + TR59	T. atmwride	18,7	378

* Określono średnią masę siewek pietruszki z jednej palety.

Fot. 5. Wpływ podłoża przerośniętego grzybem Trichoderma TR59 na wzrost pietruszki

Fot. 6. Wpływ podłoża przerośniętego grzybem Trichoderma TR59 na wzrost pietruszki

PL 227 586 Β1

Fot. 7. Wpływ czystego podłoża nieprzerośniętego grzybem Trichoderma na wzrost pietruszki

Etap 5. Określenie przeżywalności w glebie grzybów Trichoderma namnożonych na podłożu

Przeprowadzono doświadczenie, które dowodzi, że wprowadzone z podłożem grzyby Trichoderma przeżywają w glebie przez okres co najmniej kilku miesięcy. Jest to istotne z punktu widzenia ich biologicznej aktywności w stosunku do roślin.

Doświadczenie przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych. Do gleby umieszczonej w doniczkach dodano czyste podłoże oraz podłoże przerośnięte izolatami Trichoderma TR25 i TR59. Przeanalizowano liczebność grzybów na pożywce selektywnej ST bezpośrednio po dodaniu do gleby oraz po 1,2 i 3 miesiącach (tabela 7).

Tabela 7

Przeżywalność w glebie grzybów Trichoderma namnożonych na podłożu

Kombinacja	Gatunek	Liczebność Trichoderma w glebie (jtk/g s.m. podłoża)
1 dzień	Po 1 miesiącu	Po 2 miesiącach	Po 3 miesiącach
Podłoże	-	0	0	0	0
Podłoże + TR25	T. atrwiride	1x10°	13,1x10“		5,8x10°
Podłoże + TR59	T. atrwiride	1x10°	1,3x10'	2,9x10°	2ΪΪΧΪ0⁵

* jtk - jednostki tworzące kolonie.

Poniżej przedstawiono korzystne efekty wynikające z zastosowania wynalazku.

Grzyby z rodzaju Trichoderma wykazują właściwości korzystne dla roślin uprawnych, w związku z czym wyselekcjonowane izolaty są stosowane w biologicznej ochronie roślin z następujących powodów:

1) Grzyby z rodzaju Trichoderma wykazują zdolność konkurencji o pokarm z innymi mikroorganizmami. Posiadają zdolność do szybkiego wzrostu w ryzosferze roślin. Zastosowane do inokulacji nasion namnażają się szybko wraz z rozwijającym się korzeniem rośliny zarówno na jego powierzchni, jak i wnikając w zewnętrzną warstwę kodeksu (Harman 2000; Metcalf i in. 2004). Niektóre grzyby z rodzaju Trichoderma wytwarzają bardzo wydajne siderofory, czyli związki o niskim ciężarze cząsteczkowym mogące chelatować żelazo i w ten sposób hamować wzrost innych grzybów, np. patogenów roślin, które nie posiadają równie wydajnego mechanizmu wychwytywania tego pierwiastka.

2) Grzyby z rodzaju Trichoderma wykazują małą wrażliwość na różnorodne toksyny, antybiotyki i pestycydy. Cecha ta może mieć duże znaczenie w glebach intensywnie uprawianych i corocznie traktowanych znaczną ilością różnorodnych związków chemicznych. Poza tym grzyby te porastając korzenie roślin wywołują w nich podobną reakcję jaka następuje po inwazji patogena, tzn. wytwarzają fitoaleksyny, związki fenolowe, flawonoidy i wiele innych biologicznie aktywnych związków.

3) Grzyby z rodzaju Trichoderma posiadają zdolności pasożytnicze w stosunku do wielu innych gatunków grzybów (Chet i in. 1998; Kaur 2005). Zjawisko to jest możliwe dzięki

PL 227 586 B1 wydzielaniu przez grzyby z rodzaju Trichoderma wielu enzymów litycznych mogących degradować chitynę, glukan czy celulozę, a więc związki wchodzące w skład ścian k omórkowych grzybów.

4) Grzyby z rodzaju Trichoderma wykazują zdolność do wytwarzania związków hamujących wzrost mikroorganizmów takich jak antybiotyki peptydowe (peptaibole), seskwiterpenoidy, poliketydy, izonitryle i inne (Howell 1998).

5) Niektóre izolaty Trichoderma mogą stymulować wzrost roślin (Bailey i Lumsden 1998; Harman 2000; Harman i in. 2004; Yedidia i in. 2004), np. inokulacja nasion sałaty izolatem T. harzianum (izolat PBG) zwiększała masę tych roślin o 49% (Smolińska i Kowalska 2007).

6) Grzyby z rodzaju Trichoderma wykazują zdolność do indukowania systemicznej odporności w roślinach, np. stwierdzono, że T. harzianum T-39 zainokulowany na korzeniach roślin warzywnych czyni je odporne na patogen B. cinerea. Szczepy Trichoderma indukują systemiczną odporność u różnych roślin, m.in. na Pseudomonas syringa i wirusa mozaiki u ogórka, na R. solani u bawełny lub na Colletotrichum graminicola u kukurydzy. Cechą charakterystyczną indukowanej odporności systemicznej jest to, że występuje ona w całej roślinie, niezależnie od miejsca działania czynnika, który ją wywołał. Po zadziałaniu induktora (elicitora) następuje seria reakcji biochemicznych wywołujących różnorodne mechanizmy ochronne w roślinie (Brunner i in. 2005; De Meyer i in. 1998; Shoresh 2005).

7) Kolejną korzyścią wynikającą ze stosowania szczepów Trichoderma w uprawie roślin jest ich pozytywny wpływ na dostępność składników mineralnych w glebie. Altomare i in. (1999) wykazali, że T. harzianum Rifai może rozpuszczać nierozpuszczalne związki fosforowe i zwiększać dostępność żelaza wydzielając siderofory, czyli związki chelatujące żelazo.

Produkcja rolna i przetwarzanie uzyskanych produktów wiążą się z powstawaniem różnorodnych odpadów. Wiele odpadów pochodzących z rolnictwa można przeznaczać na cele energetyczne, biorąc jednak pod uwagę zmniejszanie się ilości substancji organicznych w glebach w Polsce, najkorzystniejszym rozwiązaniem jest ich wykorzystanie na polach uprawnych. Znaczna część odpadów z rolnictwa jest biodegradowalna i może być kompostowana. Wskutek rosnącej specjalizacji gosp odarstw rolnych problemem są ogromne ilości jednorodnych odpadów powstających w sezonie przetwórczym. Do takich odpadów należy m.in. łuska cebuli. Cebula pod względem powierzchni uprawy zajmuje wśród warzyw gruntowych w naszym kraju trzecią pozycję tuż za kapustą i marchwią. W 2011 roku zbiory cebuli wyniosły ok. 630 tys. ton. Kolejnym odpadem mogącym być szerzej w ykorzystanym w rolnictwie jest makuch rzepakowy. Powstaje on w procesie produkcji oleju. Stanowi cenne źródło składników odżywczych dla zwierząt gospodarskich, ale jego wykorzystanie w tym dziale gospodarki jest ograniczone tym, że zawartość makuchu w paszach nie może przekraczać kilku, kilkunastu procent ze względu na zawartość substancji antyżywieniowych (m.in. glukozynol any). W 2010 roku przerobiono w Polsce ponad 2,3 mln ton rzepaku i wyprodukowano ponad 130 tys. ton makuchu. Powstała ogromna nadwyżka cennego, bogatego w azot i inne składniki mineralne m ateriału organicznego. Wytłoczyny z roślin oleistych można stosować, jako środek do poprawiania właściwości gleb w gospodarstwach ekologicznych. Makuch rzepakowy zawiera dużo azotu oraz fosforu, potasu, wapnia, magnezu i siarki (Kalembasa 2010), natomiast zawartość metali ciężkich jest poniżej dopuszczalnych norm i mniejsza niż np. w oborniku. Dzięki dużej zawartości azotu makuch może być szybko mineralizowany w glebie, uwalniając składniki pokarmowe dla roślin. Polska jest też dużym producentem jabłek. W 2011 roku zebrano ok. 2,5 mln ton jabłek, a w 2012 roku było to 3 mln ton. Polska jest największym producentem zagęszczonego soku jabłkowego. W 2011 roku eksport z Polski do krajów unijnych wyniósł ok. 145 tys. ton. Przy tak intensywnej produkcji powstaje znaczna ilość wytłoczyn z jabłek. Polska jest na drugim miejscu w Europie pod względem poziomu produkcji trusk awek. Przy produkcji owoców sięgającej 160 tys. ton ilość odpadów także jest znacząca. Wymienione powyżej odpady stanowią doskonałe komponenty do produkcji podłoża wg wynalazku.

Zaletą podłoża według wynalazku jest zastosowanie mieszanki substancji organicznych, która jest nośnikiem pożytecznych dla roślin grzybów Trichoderma oraz źródłem substancji odżywczych dla roślin. Przygotowanie podłoża w postaci wysuszonego granulatu umożliwia długotrwałe jego przechowywanie i wykorzystanie w odpowiednim z punktu widzenia metod agrotechnicznych terminie. Jedną z metod poprawiania jakości gleb jest ich wzbogacenie w materię organiczną. Właściwości fizyczne,

PL 227 586 B1 biologiczne i chemiczne gleby kształtowane są przez substancję organiczną, która dostaje się do gl eby. Dodatek substancji organicznej do gleby sprzyja podnoszeniu jej jakości. Jest to szczególnie ważne, ponieważ jakość użytków rolnych w Polsce jest niższa niż średnia w Europie. Rolniczą przydatność zmniejsza duży (ok. 60%) udział gleb słabych i zakwaszonych. Jest ich średnio dwukrotnie więcej niż w Europie.

Wprowadzanie do gleby grzybów z rodzaju Trichoderma na nośnikach organicznych będzie miało, oprócz korzyści bezpośrednich dla roślin, długofalowy pozytywny wpływ na glebę.

Claims

1. Podłoże do uprawy roślin, zawierające substancje organiczne, znamienne tym, że zawiera wysuszone łuski cebuli, wysuszone wytłoczyny z jabłka, wysuszone wytłoczyny z truskawki oraz wysuszone wytłoczyny z rzepaku zmieszane ze sobą w stosunku 1:1:1:1.

2. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że łuski cebuli są rozdrobnione na cząstki o długości od 0,2 do 0,5 cm.

3. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że wysuszone łuski cebuli, wysuszone wytłoczyny z jabłka, wysuszone wytłoczyny z truskawki oraz wysuszone wytłoczyny z rzepaku zostały zmieszane ze sobą z dodatkiem wody w stosunku 1 dm wody na 40 dm mieszanki oraz poddane granulacji.

4. Sposób przygotowania podłoża do uprawy roślin, polegający na mieszaniu składników organicznych, znamienny tym, że wysuszone łuski cebuli, wysuszone wytłoczyny z jabłka, wysuszone wytłoczyny z truskawki oraz wysuszone wytłoczyny z rzepaku miesza się ze sobą, ₃ korzystnie w stosunku 1:1:1:1, następnie dodaje się wodę, korzystnie w ilości 1 dm wody ₃ na 40 dm³ mieszanki, miesza się wszystkie składniki do uzyskania masy o jednolitej konsystencji, następnie w czasie korzystnie do 3 godzin po wymieszaniu uzyskaną masę poddaje się granulacji, po czym uzyskany granulat suszy się w temperaturze 20-25°C przez okres do 10 dni.

5. Zastosowanie podłoża określonego w zastrzeżeniach od 1 do 3, do namnażania grzyba z rodzaju Trichoderma.

6. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że namnażanie grzyba z rodzaju Trichoderma przeprowadza się na podłożu umieszczonym w perforowanych workach, korzystnie polipropylenowych.

7. Zastosowanie według zastrz. 6, znamienne tym, że podłoże w workach zwilża się wodą.

8. Zastosowanie według zastrz. 7, znamienne tym, że do zwilżonego podłoża dodaje się uzyskaną w dowolny sposób wodną zawiesinę zarodników grzyba Trichoderma.

9. Zastosowanie według zastrz. 8, znamienne tym, że podłoże zawierające zawiesinę zarodników grzyba Trichoderma inkubuje się w temperaturze 18-26°C przez okres 12-16 dni.