PL246713B1 - Nowe szczepy bakterii, kompozycja bakteryjna i preparat mikrobiologiczny do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi (Glicine max) - Google Patents

Nowe szczepy bakterii, kompozycja bakteryjna i preparat mikrobiologiczny do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi (Glicine max) Download PDF

Info

Publication number
PL246713B1
PL246713B1 PL444684A PL44468423A PL246713B1 PL 246713 B1 PL246713 B1 PL 246713B1 PL 444684 A PL444684 A PL 444684A PL 44468423 A PL44468423 A PL 44468423A PL 246713 B1 PL246713 B1 PL 246713B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
seeds
strain
bacterial
bacterial composition
sodium alginate
Prior art date
Application number
PL444684A
Other languages
English (en)
Other versions
PL444684A1 (pl
Inventor
Anna Gałązka
Anna Marzec-Grządziel
Karolina Gawryjołek
Jarosław Ciepiel
Monika Kozieł
Original Assignee
Instytut Uprawy Nawożenia I Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy
Instytut Uprawy Nawożenia I Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Instytut Uprawy Nawożenia I Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy, Instytut Uprawy Nawożenia I Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy filed Critical Instytut Uprawy Nawożenia I Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy
Priority to PL444684A priority Critical patent/PL246713B1/pl
Publication of PL444684A1 publication Critical patent/PL444684A1/pl
Publication of PL246713B1 publication Critical patent/PL246713B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • C05F11/08Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/025Achromobacter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/41Rhizobium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)

Abstract

Zgłoszenie dotyczy nowych szczepów, kompozycji bakteryjnej zawierającej nowe szczepy i preparatu mikrologicznego do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza nasion roślin bobowatych, w tym soi, stosowanego bezpośrednio lub w postaci otoczki nasion. Preparat zapewnia poprawę wzrostu i plonowania roślin oraz wpływa korzystnie na żyzność i aktywność biologiczną gleby naturalnie zwiększając potencjał biologiczny gleb, w tym ich zasobność w składniki mineralne i materię organiczną.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są nowe szczepy bakterii, kompozycja bakteryjna i preparat mikrobiologiczny zawierający wyselekcjonowane szczepy bakterii do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi (Glicine max).
Zwiększające się zapotrzebowanie na żywność ekologiczną przy jednoczesnym zmniejszaniu się małych hodowli zwierząt wpływa na ograniczenie dostępności ekologicznych nawozów naturalnych. Dodatkowo zwiększa się w UE również popyt na żywność ekologiczną, której produkcja przekłada się na wzrost popytu na ekologiczne środki produkcji rolniczej, szczególnie bionawozy. Dostępność tradycyjnych nawozów naturalnych i organicznych (obornik, kompost) nie zapewnia odpowiedniego pokrycia potrzeb producentów żywności ekologicznej, a przez to nie zwiększa konkurencyjności upraw ekologicznych. Do zaspokojenia wymagań konsumentów i rynku niezbędne są nowe rozwiązania zapewniające bardziej efektywną produkcję żywności ekologicznej o wysokiej jakości. Jednym z takich rozwiązań jest kontrolowane stosowanie mikroorganizmów do celów nawozowych. Dlatego produkcja nawozów wzbogacanych mikrobiologicznie jest jednym z najszybciej rozwijających się segmentów rynku rolnospożywczego.
Na rynku krajowym i zagranicznym są dostępne liczne produkty mikrobiologiczne oraz otoczkowane mikroorganizmami nasiona. Niestety bardzo często ich efektywność jest niska lub nie sprawdza się w warunkach gleb polskich. Bakteryjne preparaty mikrobiologiczne są szeroko wykorzystywane w praktyce rolniczej zarówno w rolnictwie ekologicznym (przy braku nawożenia mineralnego azotem), jak i w rolnictwie konwencjonalnym. Wieloletnie doświadczenie w przygotowywaniu oraz sprzedaży preparatów bakteryjnych dla roślin bobowatych, w postaci zawiesiny bakteryjnej połączonej z nośnikiem (perlit), wskazuje na stale obecne zapotrzebowanie na taki preparat. Niestety preparaty w obecnej formie przygotowywana na perlicie jako nośniku nie nadają się do wysiewu w przypadku części siewników. Większe fragmenty perlitu zatykają otwory siewnika.
Ze stanu techniki znane są badania w zakresie wpływu A. chroococcum na proliferację R. leguminosarum bv. viciae (Rlv) w inokulacie na nośniku stałym oraz na skuteczność symbiotyczną Rlv z roślinami grochu hodowanymi w warunkach laboratoryjnych i polowych (Ma rtyniuk S., Kozieł M., Gałązka A. 2015. Symbiotic effectiveness of Rhizobium leguminosarum bv. viciae with pea plants as influenced by Azotobacter chroococcum. Journal of Ecological Engineering Vol. 16, Issue 4, 185-190). W eksperymencie laboratoryjnym stw ierdzono, że proliferacja obu gatunków bakterii, Rlv i A. chroococcum, w inokulantach z podwójnej hodowli była skuteczna i że A. chroococcum nie miał negatywnego wpływu na rozwój ryzobiów (Rlv) w podłożu stałym - inokulant nośnikowy. W doświadczeniu wazonowym największą liczbę brodawek wykryto na korzeniach roślin grochu zaszczepionych inokulantem podwójnej hodowli zawierającym Rlv i A. chroococcum, nieco mniej na korzeniach grochu zaszczepionych monokulturowym inokulum Rlv i prawie żadnych brodawek nie znaleziono na korzeniach grochu niezaszczepionego (zabieg kontrolny) bakteriami. W doświadczeniu mikropoletkowym przedsiewne zaszczepienie nasion grochu inokulantem monokulturowym Rlv lub inokulantem mieszanym Rlv i A. chroococcum nieznacznie zwiększyło liczbę brodawek/roślinę, strąków/roślinę i liczba nasion/strąk, w porównaniu z nieszczepioną kontrolą, ale różnice te nie znalazły odzwierciedlenia w plonach nasion grochu/m2, które były podobne we wszystkich zabiegach.
Publikacja Martyniuk S., Kozieł M., Gałązka A. 2018. Response of pulses to seed or soil application of rhizobial inoculants. Ecological Chemistry and Engineering S, 25(2) 323-329, przedstawia badania, w ramach których na mikropoletkach badano wzrost, powstawanie brodawek i plony nasion grochu, łubinu żółtego i soi uprawianych w glebie skolonizowanej przez duże populacje ryzobiów grochu i łubinu oraz niską populację ryzobiów soi pod wpływem nasion lub doglebowego stosowania inokulantów ryzobium. Badany sposób inokulacji nie miał istotnego wpływu na liczbę brodawek korzeniowych, wzrost roślin w fazie kwitnienia oraz na plon nasion grochu i łubinu żółtego w porównaniu z obiektami kontrolnymi bez inokulacji. W przypadku nasion soi i inokulacji gleby rizobium soi (Bradyrhizobium japonicum) skutkowało istotnym wzrostem intensywności brodawkowania, świeżej i suchej masy pędów w fazie kwitnienia oraz liczebności strąków i plonu nasion soi w czasie zbioru. Soja uprawiana na poletkach, na których glebę inokulowano bakteriami symbiotycznymi, dała plon nasion o około 57% wyższy w porównaniu z soją wyhodowaną z nasion zaszczepionych ryzobiami i o 169% wyższy niż w przypadku uprawy tej rośliny na obiekcie kontrolnym (bez posiewu) działki.
Produkowany preparat w obecnej formie jako zawiesina bakterii na perlicie wymaga od rolnika dodatkowego przygotowania i naniesienia na nasiona bezpośrednio przed wysiewem. Praktyka rolnicza zdecydowanie preferuje wysiew bezpośrednio zaprawianych nasion lub nasion otoczkowanych odpowiednim preparatem. Zatem istnieje potrzeba dostarczenia innowacyjnych preparatów i metod otoczkowania nasion, które odpowiedzą na zapotrzebowanie rynku.
Celem wynalazku jest opracowanie preparatu do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych takich jak soja. Dodatkowym celem wynalazku jest również dostarczenie preparatu w formie otoczki dla nasion i optymalizacja skuteczności stosowania otoczkowanych nasion w warunkach ekologicznej i konwencjonalnej uprawy roślin ze szczególnym uwzględnieniem innowacyjnych rozwiązań podnoszących żyzność i aktywność biologiczną gleb.
W doświadczeniach polowych problemem technicznym okazał się być sposób aplikacji preparatów rizobiowych (na nasiona lub doglebowo). W przypadku soi lepsze efekty uzyskano przy bezpośrednim zastosowaniu preparatu bakteryjnego na nasiona. Istotnym problemem było utrzymanie odpowiedniej ilości inokulum bezpośrednio na nasionach.
Przedmiotem wynalazku jest szczep Rhizobium sp. SK zdeponowany pod nr B/00471 w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM).
Przedmiotem wynalazku jest również szczep Stenotrophomonas sp. 1/7 zdeponowany pod nr B/00467 w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM).
Przedmiotem wynalazku jest także szczep Achromobacter sp. 35Bb1 zdeponowany pod nr B/00468 w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM).
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest kompozycja bakteryjna do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi, zawierająca szczep bakteryjny wybrany spośród: Rhizobium sp. SK zdeponowanego w PCM pod nr B/00471, szczep Stenotrophomonas sp. 1/7 zdeponowanego w PCM pod nr B/00467, szczep Achromobacter sp. 35Bb1 zdeponowanego w PCM pod numerem B/00468.
Korzystnie, kompozycja zawiera co najmniej dwa szczepy.
Korzystnie, kompozycja ma postać płynną lub liofilizatu.
Korzystnie, kompozycja zawiera dodatkowo składniki odżywcze, zwłaszcza aminokwasy i kwasy karboksylowe, zwłaszcza L-histydynę, L-alaninę, kwas octowy, kwas cytrynowy, kwasu mlekowy, kwas jabłkowy.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest preparat mikrobiologiczny zawierający kompozycję bakteryjną jak określono powyżej oraz składniki otoczki ziarna jak wypełniacz i lepiszcze.
Korzystnie, składniki otoczki ziarna wybrane są spośród węglanu wapnia, karboksymetylocelulozy, alginianu sodu, zmielonego torfu.
Korzystnie, wypełniacz zawiera gumę guar (20% w/v), alginian sodu (0.5% w/v), metylocelulozę (1% w/v), lepiszcze zawiera zawiesinę szczepów bakterii jak określono powyżej (20% v/w), torf (26% w/w), biowęgiel (13% w/w), chitynę (9% w/w), celulozę (26% w/w), alginian sodu (26% w/ w).
Korzystnie, preparat zawiera dodatkowo składniki odżywcze.
Korzystnie, składniki odżywcze wybrane są spośród aminokwasów i kwasów karboksylowych, zwłaszcza L-histydyny, L-alaniny, kwasu octowego, kwasu cytrynowego, kwasu mlekowego, kwasu jabłkowego.
Korzystnie, liczba komórek mikroorganizmów w preparacie dla każdego szczepu wynosi co najmniej 108 jtk.
Korzystnie, preparat że ma postać otoczki na nasiona.
Kolejnym przedmiotem wynalazku są nasiona roślin bobowatych, zwłaszcza soi, otoczkowane kompozycją bakteryjną określoną powyżej.
Korzystnie, otoczka zawiera dodatkowo składniki odżywcze.
Korzystnie, składniki odżywcze stanowią aminokwasy i kwasy karboksylowe, zwłaszcza L-histydyna, L-alanina, kwas octowy, kwas cytrynowy, kwas mlekowy, kwas jabłkowy.
Korzystnie, składniki otoczki wybrane są spośród węglanu wapnia, karboksymetylocelulozy, alginianu sodu, zmielonego torfu.
Korzystnie, otoczka zawiera wypełniacz zawierający gumę guar (20% w/v), alginian sodu (0.5% w/v), metylocelulozę (1% w/v), lepiszcze zawierające zawiesinę szczepów bakterii wskazanych powyżej (20% v/w), torf (26% w/w), biowęgiel (13% w/w), chitynę (9% w/w), celulozę (26% w/w), alginian sodu (26% w/w).
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie kompozycji bakteryjnej określonej powyżej do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza nasion roślin bobowatych, w tym soi.
Korzystnie, nasiona są otoczkowane.
Przygotowany preparat mikrobiologiczny jest w formie otoczki do nasion i zawiera bakterie brodawkowe oraz inne bakterie z grupy PGPR. Dany preparat to otoczka zawierająca bakterie z rodziny Rhizobioum (Bradyrhizobium japonicumj, Stenotrophomonas oraz Achromobacter oraz dodatkowe składniki odżywcze (aminokwasy: L-alanina oraz L-histydyna; kwasy karboksylowe: m.in.: kwas L-mlekowy, kwas cytrynowy, kwas L-jabłkowy, kwas octowy). Odpowiednio dobrany skład otoczki stanowi gotowy produkt do zastosowania w skali półtechnicznej i technicznej.
W ramach optymalizacji działania preparatu zostało zastosowane otoczkowanie nasion roślin bobowatych. Zabieg ten w znaczący sposób wpływa na skuteczność preparatów. Zastosowanie otoczki bezpośrednio na nasiona zawierającej komponent mikrobiologiczny może istotnie zwiększyć biodostępność bakterii dla rośliny (już od pierwszych etapów jej wzrostu, czyli kiełkowania) oraz jednocześnie ochronić obecne w otoczce bakterie brodawkowe przed patogenicznym działaniem innych mikroorganizmów w glebie (zapewni to obecność w otoczce dodatkowych komponentów). W skład otoczki oprócz wymienionych powyżej bakterii, kwasów karboksyl owych oraz aminokwasów mogą wchodzą także węglan wapnia, karboksymetyloceluloza, alginian sodu, zmielony torf.
Opracowana technologia w formie otoczkowanych nasion (konsorcja mikroorganizmów) stanowi cenne źródło bionawozów służących poprawie jakości gleby oraz wzrostu i plonowania roślin bobowatych.
Innowacyjność produktu polega na wyselekcjonowaniu najefektywniejszych, autochtonicznych szczepów bakteryjnych z rodzimych roślin uprawnych i zastosowaniu ich w jednej szczepionce wraz z wybranymi bakteriami PGRP w formie otoczki nasion.
W ramach opracowania wynalazku przeprowadzono doświadczenia doniczkowe w komorach wzrostu roślin w warunkach in vitro mające na celu wybór najbardziej efektywnych mikroorganizmów dla wybranej rośliny. Doświadczania przeprowadzono na trzech modelach roślinnych (soja, groch i łubin). Każda z roślin została poddana działaniu mikroorganizmów symbiotycznych. Wszystkie doświadczenia przeprowadzono w niezależnych powtórzeniach biologicznych. Kontrolę ujemną stanowiły rośliny niepoddane działaniu mikroorganizmów. Po zakończeniu doświadczenia zmierzono masę roślin oraz policzono brodawki korzeniowe. Wyniki poddano analizie statyst ycznej, która pozwoliła na wybranie najefektywniejszych kombinacji, z których 3 zostały wybrane do dalszych analiz. Wykonano także analizę genetyczną i fenotypową wybranych szczepów mikroorganizmów z wykorzystaniem klasycznych metod mikrobiologii oraz nowo czesnych technik opartych na mikromacierzach.
Następnie dokonano wyboru optymalnych warunków wzrostu badanych mikroorganizmów w celu zwiększenia wydajności ich namnażania. Analizie poddano zdolności poszczególnych mikroorganizmów do wzrostu w wybranych warunkach środowiskowych, w tym w warunkach stresu, oraz zdolność do asymilacji różnych źródeł węgla, azotu, siarki. Analiza ta pozwoliła także na znalezienie warunków najwydajniejszego wzrostu danego mikroorganizmu, co jest kluczowe w dalszych etapach. Wyniki tych analiz są podstawą do stworzenia procedury namnażania tych mikroorganizmów w skali półtechnicznej. Ponadto do dalszych analiz wytypowano trzy najefe ktywniejsze kombinacje roślina - mikroorganizm (Rhizobium sp. SK + PGPR (Szczep Stenotrophomonas sp. 1/7 + Szczep Achromobacter sp. 35BB1). Wybrane szczepy PGPR zostały następnie poddane analizie genetycznej przeprowadzonej z wykorzystaniem technik sekwencjonowania nowej generacji (pełny genom).
Przygotowanie doświadczenia w warunkach in vitro pozwoliło na wybór najbardziej efektywnych mikroorganizmów dla wybranej rośliny. Analiza genetyczna i fenotypowa wybranych szczepów mikroorganizmów pozwoliła na prawidłowe przyporządkowanie mikroorganizmu do gatunku oraz określenie zdolności do wzrostu w wybranych warunkach środowiskowych. Wybór optymalnych warunków wzrostu badanych mikroorganizmów w celu zwiększenia wydajności ich namnażania jest kluczowy w przebiegu doświadczenia, wyniki tych analiz są podstawą do ewentualnego stworzenia procedury namnażania tych mikroorganizmów w skali półtechnicznej oraz technicznej w przyszłości. Wybór składowych otoczki pozwolił na określenie kombinacji, które wykazują najwyższą prze żywalność mikroorganizmów, nasiona otoczkowane zostały poddane testom kiełkowania w warunkach in vitro. Ostatnim etapem jest analiza skuteczności wybranych metod w doświadczeniu wazonowym .
Szczep Rhizobium sp. Sk został pierwotnie wyizolowany z brodawek korzeniowych soi (Glycine). Wykazuje on wysokie działanie symbiotyczne względem roślin bobowatych korzeniowych, co w rezultacie pozwala na otrzymywanie statystycznie większej biomasy roślinnej. Szczep jest trwały i stabilny, nie wykazuje zmian fenotypowych i w efektywności symbiotycznej po wielokrotnym pasażowaniu. Szczep jest szybkorosnący, co ułatwia jego wykorzystanie jako składnika preparatów mikrobiologicznych (brak konieczności wydłużania procesu produkcji). Wykazuje wysoką przeżywalność w procesie liofilizacji, co umożliwia jego długotrwałe przechowywanie. Warunki liofilizacji: (1) -30°C/24 h, (2) -10°C/12 h, (3) +20°C/12 h. Czas liofilizacji może wymagać wydłużenia przy zastosowaniu większej objętości hodowli.
Szczep Stenotrophomonas sp. 1/7 został pierwotnie wyizolowany ze strefy ryzosferowej korzeni kukurydzy (Zea sp.). Udowodniono, że inokulacja tym szczepem wpływa pozytywnie na wzrost i rozwój roślin, co w rezultacie pozwala na otrzymanie statystycznie większej biomasy roślinnej. Szczep jest trwały i stabilny, nie wykazuje zmian fenotypowych i efektywności promowania wzrostu i rozwoju roślin po wielokrotnym pasażowaniu. Szczep jest szybkorosnący, co ułatwia jego wykorzystywanie jako składnika preparatów mikrobiologicznych (brak konieczności wydłużania procesu produkcji). Wykazuje wysoką przeżywalność w procesie liofilizacji, co umożliwia jego długotrwałe przechowywanie. Warunki liofilizacji: (1) -30°C/24 h, (2) -10°C/12 h, (3) +20°C/12 h. Czas liofilizacji może wymagać wydłużenia przy zastosowaniu większej objętości hodowli.
Szczep Achromobaceter sp. 35Bb1 został pierwotnie wyizolowany ze strefy ryzosferowej korzeni kukurydzy (Zea sp.). Udowodniono, że inokulacja tym szczepem wpływa pozytywnie na wzrost i rozwój roślin, co w rezultacie pozwala na otrzymanie statystycznie większej biomasy roślinnej. Szczep jest trwały i stabilny, nie wykazuje zmian fenotypowych i efektywności promowania wzrostu i rozwoju roślin po wielokrotnym pasażowaniu. Szczep jest szybkorosnący, co ułatwia jego wykorzystywanie jako składnika preparatów mikrobiologicznych (brak konieczności wydłużania procesu produkcji). Wykazuje wysoką przeżywalność w procesie liofilizacji, co umożliwia jego długotrwałe przechowywanie. Warunki liofilizacji: (1) -30°C/24 h, (2) -10°C/12 h, (3) +20°C/12 h. Czas liofilizacji może wymagać wydłużenia przy zastosowaniu większej objętości hodowli.
Zastosowanie w uprawie preparatu poprawiającego wzrost i plonowanie roślin oraz wpływającego korzystnie na żyzność i aktywność biologiczną gleby naturalnie zwiększą potencjał biologiczny gleb, w tym ich zasobność w składniki mineralne i materię organiczną.
Fig. 1 Schemat technologiczny
Fig. 2 Wzrost soi po zastosowaniu szczepienia nasion preparatem w porównaniu do kontroli.
Przykład 1
Czyste hodowle bakteryjne szczepów Rhizobium sp. Sk, Stenotrophomonas sp. 1/7, Achromobaceter sp. 35Bb1 przygotowano przez zaszczepienia jałowego podłoża LB. Hodowle wytrząsano przez 48 h (Stenotrophomonas sp. 1/7, Achromobaceter sp. 35Bb1), oraz 96 h (Rhizobium sp. Sk), w temperaturze 28°C. Uzyskane hodowle odwirowywano (8000 rpm, 5 minut), uzysk any osad zawieszano w roztworze soli fizjologicznej. Podłoże w postaci piasku podd ano procesowi sterylizacji (121 °C, 20 minut). Do doniczek naważono 0,5 kg podłoża i nawadniano do 60% wilgotności. Nasiona soi poddano sterylizacji powierzchniowej (H2O2, woda destylowana). Nasiona naniesiono na jałowe szalki Petriego wypełnione jałową gazą i umieszczono w temperaturze 25°C, do momentu aktywacji zarodka i wypuszczenia siewki. Otrzymane wykiełkowane nasiona przenoszono do doniczek i bezpośrednio zaszczepiano zawiesiną bakteryjną składającą się ze szczepu Rhizobium sp. Sk oraz Stenotrophomonas sp. 1/7 lub Achromobaceter sp. 35Bb1 (każdy w odpowiedniej objętości zawierającej 108 jtk). Doświadczenie prowadzono przez sześć tygodni w komorze klimatyzacyjnej, w trzech powtórzeniach, przy 16 godzinnym oświetleniu, przy nasileniu światła 240 E m'1-s'1. Rośliny hodowano w temperaturze 24°C w dzień oraz przez 8 godzin w nocy w temperaturze 18°C. Rośliny były podlewane wodą destylowaną w odstępach 48 h. Raz na 7 dni stosowano podłoże Jensena w celu dostarczenia niezbędnych substancji mineralnych. Doświadczenie prowadzono przez 6 tygodni. Po tym czasie rośliny usunięto z doniczek, obliczono ich świeżą masę i określono liczbę brodawek korzeniowych. Wyniki odnoszono do kontroli ujemnej doświadczenia (NTC), którą stanowiły rośliny niezaszczepione analizowanymi bakteriami.
PL 246713 Β1
Uzyskano następujące wyniki:
Masa roślin [g]
NTC Rhizobium sp. Sk, Stenotrophomonas sp. 1/7 Rhizobium sp. Sk, Achromobaceter sp. 35Bb1
3.399 3.798 3.757
Liczba brodawek korzeniowych
NTC Rhizobium sp. G_P, Stenotrophomonas sp. 1/7 Rhizobium sp. G_P, Achromobaceter sp. 35Bb1
0 16.556 20.111
Uzyskano statystycznie istotny wzrost świeżej masy roślin po zastosowaniu badanych szczepów bakteryjnych.
Skład pożywki Jensena: 1 g CaHP04, 0.2 g K2HPO4, 0.2 g MgSO4 χ 7H2O, 0.2 g NaCI, 1 g FeCh x 6H2O, 1 ml roztwór mikroelementów, 1000 ml woda destylowana (roztwór mikroelementów: 0.268 g H3BO3, 0.153 g MnSO4 x H2O, 0.022 g ZnSO4 x 7H2O, 0.012 g Na2MoO4 x 2H2O, 0.0075 g CuSO4 χ 5H2O, 100 ml woda destylowana).
Wszystkie trzy szczepy nie wykazują antagonizmu wobec siebie i mogą być użyte w jednym preparacie co potwierdzono w badaniach laboratoryjnych.
Wykonano na płytkach Petriego na podłożu LB testy antytoksyczności trzech badanych szczepów bakteryjnych. Nie wykazano antagonizmu szczepów wobec siebie, co potwierdza ich użycie w konsorcjum.
Przykład 2. Otrzymywanie otoczkowanych nasion soi
Czyste hodowle bakteryjne szczepów Rhizobium sp. Sk, Stenotrophomonas sp. 1/7, Achromobaceter sp. 35Bb1 przygotowano przez zaszczepienia jałowego podłoża LB. Hodowle wytrząsano przez 48 h (Stenotrophomonas sp. 1/7, Achromobaceter sp. 35Bb1), oraz 96 h (Rhizobium sp. Sk), w temperaturze 28°C. Określono liczebność bakterii i rozcieńczono do 7,4 χ 106. Uzyskane hodowle odwirowywano (8000 rpm, 5 minut), uzyskany osad zawieszano w roztworze soli fizjologicznej. Do przygotowania otoczki wykorzystano mieszaninę lepiszcza oraz wypełniacza. Ilości poszczególnych składników przeliczono na 100 g nasion. W skład lepiszcza (80 ml) wchodziły: guma guar (20% w/v), sól sodowa kwasu alginowego (0.5% w/v), metyloceluloza (1% w/v). W skład wypełniacza (40 g) wchodziły: zawiesina zawierająca 7,4 χ 106 poszczególnych bakterii (20% v/w), torf (26% w/w), biowęgiel (13% w/w), chityna (9% w/w), celuloza (26% w/w), sól sodowa kwasu alginowego (26% w/w). Lepiszcze oraz wypełniacz podzielono na 3 części. Na suche nasiona nanoszono naprzemiennie kolejne części wymienionych mieszanin, zaczynając od lepiszcza. Jako warstwę wykończenia i utrwalenia otoczek stosowano mieszankę węglanu wapnia oraz metylocelulozy (1:1) (25 g na 100 g nasion). Tak uzyskane nasiona suszono w temperaturze pokojowej. Na podstawie przeprowadzonych analiz laboratoryjnych (testy metaboliczne dla zastosowanych szczepów) wykazano, że dodatek takich składników jak L-alanina, L-histydyna, kwas L-mlekowy, kwas cytrynowy, kwas L-jabłkowy, lub kwas octowy, może pozytywnie wpłynąć na ostateczny produkt.

Claims (21)

1. Szczep Rhizobium sp. SK zdeponowany pod nr B/00471 w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PGM).
2. Szczep Stenotrophomonas sp. 1/7 zdeponowany pod nr B/00467 w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PGM).
3. Szczep Achromobactersp. 35Bb1 zdeponowany pod nr B/00468 w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM).
4. Kompozycja bakteryjna do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi, znamienna tym, że zawiera szczep bakteryjny wybrany spośród: Rhizobium sp. SK zdeponowanego w PCM pod nr B/00471, szczep Stenotrophomonas sp. 1/7 zdeponowanego w PCM pod nr B/00467, szczep Achromobacter sp. 35Bb1 zdeponowanego w PCM pod numerem B/00468.
5. Kompozycja bakteryjna według zastrz. 4, znamienna tym, że zawiera co najmniej dwa szczepy.
6. Kompozycja bakteryjna według zastrz. 4 albo 5, znamienna tym, że ma postać płynną lub liofilizatu.
7. Kompozycja bakteryjna według jednego z zastrz. 4-6, znamienna tym, że zawiera dodatkowo składniki odżywcze, zwłaszcza aminokwasy i kwasy karboksylowe, zwłaszcza L-histydynę, L-alaninę, kwas octowy, kwas cytrynowy, kwasu mlekowy, kwas jabłkowy.
8. Preparat mikrobiologiczny zawierający kompozycję bakteryjną jak określono w jednym z zastrz. 4 albo 5 oraz składniki otoczki ziarna jak wypełniacz i lepiszcze.
9. Preparat mikrobiologiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że składniki otoczki ziarna wybrane są spośród węglanu wapnia, karboksymetylocelulozy, alginianu sodu, zmielonego torfu.
10. Preparat mikrobiologiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że wypełniacz zawiera gumę guar (20% w/v), alginian sodu (0.5% w/v), metylocelulozę (1% w/v), lepiszcze zawiera zawiesinę szczepów bakterii jak określono w zastrz. 1-3 (20% v/w), torf (26% w/w), biowęgiel (13% w/w), chitynę (9% w/w), celulozę (26% w/w), alginian sodu (26% w/w).
11. Preparat mikrobiologiczny według jednego z zastrz. 8-10, znamienny tym, że zawiera dodatkowo składniki odżywcze.
12. Preparat mikrobiologiczny według zastrz. 11, znamienny tym, że składniki odżywcze wybrane są spośród aminokwasów i kwasów karboksylowych, zwłaszcza L-histydyny, L-alaniny, kwasu octowego, kwasu cytrynowego, kwasu mlekowego, kwasu jabłkowego.
13. Preparat mikrobiologiczny, według jednego z zastrz. 8-12, znamienny tym, że liczba komórek mikroorganizmów w preparacie dla każdego szczepu wynosi co najmniej 108 jtk.
14. Preparat mikrobiologiczny według jednego z zastrz. 8-13, znamienny tym, że ma postać otoczki na nasiona.
15. Nasiona roślin bobowatych, zwłaszcza soi, otoczkowane kompozycją bakteryjną jak określono w zastrz. 4 albo 5.
16. Nasiona roślin bobowatych, według zastrz. 15, znamienne tym, że otoczka zawiera dodatkowo składniki odżywcze.
17. Nasiona roślin bobowatych według zastrz. 16, znamienne tym, że składniki odżywcze stanowią aminokwasy i kwasy karboksylowe, zwłaszcza L-histydyna, L-alanina, kwas octowy, kwas cytrynowy, kwas mlekowy, kwas jabłkowy.
18. Nasiona roślin bobowatych według zastrz. 15, znamienne tym, że składniki otoczki wybrane są spośród węglanu wapnia, karboksymetylocelulozy, alginianu sodu, zmielonego torfu.
19. Nasiona roślin bobowatych według zastrz. 15, znamienne tym, że zawierają wypełniacz zawierający gumę guar (20% w/v), alginian sodu (0.5% w/v), metylocelulozę (1% w/v), lepiszcze zawierające zawiesinę szczepów bakterii jak określono w zastrz. 1-3 (20% v/w), torf (26% w/w), biowęgiel (13% w/w), chitynę (9% w/w), celulozę (26% w/w), alginian sodu (26% w/w).
20. Zastosowanie kompozycji bakteryjnej jak określono w zastrz. 4 albo 5 do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza nasion roślin bobowatych, w tym soi.
21. Zastosowanie według zastrz. 20, znamienne tym, że nasiona są otoczkowane.
PL444684A 2023-04-28 2023-04-28 Nowe szczepy bakterii, kompozycja bakteryjna i preparat mikrobiologiczny do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi (Glicine max) PL246713B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL444684A PL246713B1 (pl) 2023-04-28 2023-04-28 Nowe szczepy bakterii, kompozycja bakteryjna i preparat mikrobiologiczny do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi (Glicine max)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL444684A PL246713B1 (pl) 2023-04-28 2023-04-28 Nowe szczepy bakterii, kompozycja bakteryjna i preparat mikrobiologiczny do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi (Glicine max)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL444684A1 PL444684A1 (pl) 2024-11-04
PL246713B1 true PL246713B1 (pl) 2025-02-24

Family

ID=93336923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL444684A PL246713B1 (pl) 2023-04-28 2023-04-28 Nowe szczepy bakterii, kompozycja bakteryjna i preparat mikrobiologiczny do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi (Glicine max)

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL246713B1 (pl)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021222643A1 (en) * 2020-05-01 2021-11-04 Pivot Bio, Inc. Stable liquid formulations for nitrogen-fixing microorganisms

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021222643A1 (en) * 2020-05-01 2021-11-04 Pivot Bio, Inc. Stable liquid formulations for nitrogen-fixing microorganisms

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RAJESH KUMAR SINGH I IN.,: "JOURNAL OF PLANT INTERACTIONS, 2020, VOL. 15, NO. 1, 427–445", PLANT-PGPR INTERACTION STUDY OF PLANT GROWTH-PROMOTING DIAZOTROPHS KOSAKONIA RADICINCITANS BA1 AND STENOTROPHOMONAS MALTOPHILIA COA2 TO ENHANCE GROWTH AND STRESS-RELATED GENE EXPRESSION IN SACCHARUM SPP.,, DOI: https://doi.org/10.1080/17429145.2020.185785 *
WOŹNIAK M, GAŁĄZKA A, GRZĄDZIEL J, GŁODOWSKA M.: "The Journal of Agricultural Science. 2018;156(4):547-556.", THE IDENTIFICATION AND GENETIC DIVERSITY OF ENDOPHYTIC BACTERIA ISOLATED FROM SELECTED CROPS., DOI: 10.1017/S0021859618000618 *
WOŹNIAK M, GAŁĄZKA A, TYŚKIEWICZ R, JAROSZUK-ŚCISEŁ J.: "International Journal of Molecular Sciences. 2019; 20(21): 5283", ENDOPHYTIC BACTERIA POTENTIALLY PROMOTE PLANT GROWTH BY SYNTHESIZING DIFFERENT METABOLITES AND THEIR PHENOTYPIC/PHYSIOLOGICAL PROFILES IN THE BIOLOG GEN III MICROPLATETM TEST, DOI: https://doi.org/10.3390/ijms20215283 *

Also Published As

Publication number Publication date
PL444684A1 (pl) 2024-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3303262B1 (en) Microbial inoculants, fertiliser compositions, growth mediums and methods for enhancing plant growth
CN101898915B (zh) 适宜于作物苗期使用的微生物菌剂及其制备方法
US8252720B2 (en) Use of Gluconacetobacter with reduced use of nitrogen fertilizer to improve beet crop production
US20120192605A1 (en) Fertilizer composition and method
PL217740B1 (pl) Preparaty do traktowania gleby i nasion roślin zawierające żywe mikroorganizmy lub mikroorganizmy zdolne do rozmnażania się w glebach, sposób wytwarzania produktów do traktowania gleby i nasion roślin, mikroorganizmy, sposób wytwarzania mikroorganizmów oraz sposób traktowania gleby i nasion roślin preparatami
EP1137755A1 (en) Liquid nutrient plant formulation with microbial strains
CN110229757B (zh) 一株有效促进作物生长的桔绿木霉js84及其研制的生物有机肥
Zothanmawii et al. Growth and yield of hybrid maize as influence by levels of nitrogen and biofertilizer
Srivastava et al. Biofertilizers for sustainable agriculture
Ramya et al. Appraisal of seed priming with liquid microbial inoculants on growth and yield attributes of forage cowpea
PL246713B1 (pl) Nowe szczepy bakterii, kompozycja bakteryjna i preparat mikrobiologiczny do zaprawiania nasion roślin, zwłaszcza roślin bobowatych, w tym soi (Glicine max)
JP7732634B2 (ja) 新規なダイズ根粒菌
CN117264845A (zh) 一种促进青豌豆生产的根瘤菌及其应用
CN107602278A (zh) 烟草设施育苗基质的制备方法
PL247132B1 (pl) Kompozycja bakteryjna do wspomagania wzrostu roślin bobowatych, jej zastosowania oraz otoczkowane nią nasiona
PL247131B1 (pl) Kompozycja bakteryjna do wspomagania wzrostu roślin bobowatych, jej zastosowania oraz otoczkowane nią nasiona
Meena et al. Effect of green organic mulching and nitrogen management on productivity, N use efficiency and profitability of Basmati aerobic rice (Oryza sativa)
Nosevich et al. Formation of the yield of flax seeds of the oilseed variety LM 98 during inoculation with new strains of microorganisms of the Rizobakt biological product of the RZhF brand in the conditions of the Leningrad region
Gomathinayagam et al. The Studies of Effect of Bio Fertilizers Rhizobium, Phosphobacteria, and Root Nodule Extract (R. PB, R+ PB & RNE) on the Growth and Certain Biochemical Changes in the Seedlings of Black Gram & Maize
CN119899776B (zh) 一种抗病促生增产的菌种及其复合微生物菌剂与应用
CN117417859B (zh) 一种促进无须豆尖豌豆生产的根瘤菌及其应用
RU2826882C1 (ru) Штамм эндомикоризного гриба Rhizophagus intraradices и микробиологическое удобрение на его основе
Basdemir et al. The effect of fertilizer treatment on plant traits of faba bean in pre-blooming and full blooming periods under greenhouse conditions
KR102169215B1 (ko) 질소고정력과 작물 생육촉진효과를 가지는 라이조비움 트로피씨(Rhizobium tropici) Sunchang180605 균주, 이를 이용한 토양 개량 방법 및 콩과 작물의 생육 촉진방법
Elfira et al. The effect of Bacillus altitudinis P-10 combination treatments on the plant growth and seed quality of corn (Zea mays L)