Biotyzacja jako nowe biotechnologiczne podejście do uprawy roślin.
Biotyzacja polega na wprowadzaniu do podłoży mikroorganizmów, które wspomagają wzrost roślin uprawnych oraz wzmacniają ich odporność na niekorzystne warunki środowiska i organizmy patogeniczne.
Na działanie organizmów pasożytniczych najbardziej narażone są części podziemne rośliny. Dzięki wytworzeniu symbiozy z grzybami, znanej pod nazwą mykoryzy, rośliny uzyskują ochronę w walce z patogenami, przewagę w rywalizacji o nutrienty oraz zwiększona zostaje przestrzeń, z której rośliny mogą pobierać związki mineralne. Mykoryza polega na współzależności roślin i grzybów wynikającej z obustronnych korzyści. Grzybom mykoryzowym towarzyszą bakterie, które m.in. zwiększają zdolność do pozyskiwania substancji z rozkładu materii organicznej. Mikroorganizmy pobierają od roślin produkty procesu fotosyntezy, a w zamian, poza związkami mineralnymi, dostarczają hormony stymulujące wzrost i krzewienie pędów oraz rozwój kwiatów i owoców. Dodatkowo obecność mikroorganizmów zwiększa produkcję związków decydujących o smaku i aromacie owoców.
W wyniku działalności człowieka i prowadzonych zabiegów agrotechnicznych dochodzi do zaburzenia korzystnych układów symbiotycznych. Stosowanie w uprawie rolniczej znacznych ilości środków ochrony roślin i nawozów mineralnych ma niekorzystny wpływ na środowisko. Większość stosowanych nawozów mineralnych, zamiast wspomagać wzrost roślin, spływa do wód gruntowych przyczyniając się do zakwitów toksycznych glonów
i sinic.
Polska jest potentatem w produkcji owoców jagodowych w Unii Europejskiej oraz znaczącym producentem na rynku światowym. Aby umocnić pozycję i zwiększyć konkurencyjność, polscy producenci poszukują nowych metod zwiększających wielkość oraz jakość plonu.
Naprzeciw tym oczekiwaniom wyszli naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowując technologie biotyzacji do ekologicznej produkcji owoców jagodowych. W skład szczepionek wchodzą wyselekcjonowane w trakcie wieloetapowych badań szczepy precyzyjnie dobranych mikroorganizmów.
Sadzonki borówki amerykańskiej po inokulacji wykazują lepsze ukorzenienie oraz większą powierzchnię całkowitą liści (wzrost o 100%). Opracowane inokulum stymuluje również ich wzrost. Ponadto, stwierdzono pozytywny wpływ szczepionki na świeżą masę (wzrost o 60%), suchą masę (wzrost o 64%) oraz proces fotosyntezy roślin.
Sadzonki malin po inokulacji także wykazują większy wzrost. Inokulowane sadzonki maliny, podobnie jak sadzonki borówki amerykańskiej wykazywały większą odporność na suszę oraz wyższą przeżywalność.
Technologia to nie tylko wyselekcjonowane mikroorganizmy. Opracowane zostały również odpowiednie podłoża do hodowli najbardziej efektywnych szczepów, podłoża dla roślin szczepionych mikroorganizmami oraz proponowany sposób aplikacji szczepionki.
Opracowana technologia ma za zadanie zwiększyć efektywność produkcji oraz podnieść walory zdrowotne owoców jagodowych. Ważnym rezultatem jej wdrożenia jest również ograniczenie potrzeby stosowania nawozów i chemicznych środków ochrony roślin. Wiąże się to z redukcją kosztów prowadzonej uprawy, a co najważniejsze ze zmniejszeniem negatywnego oddziaływania na środowisko i zdrowie konsumentów.
dr Renata Bartoszewicz
Broker Technologii, CITTRU UJ
prof. dr hab. Katarzyna Turnau
Profesor zwyczajny, Wydział Biologii UJ
dr inż. Rafał Ważny
Adiunkt MCB
