EkoTechProdukt Newsletter Wydanie 22, wrzesień 2014 r. Szanowni Czytelnicy, w tym wydaniu: Innowacyjne produkty i technologie dla ekologicznej produkcji owoców Międzynarodowa Naukowa Konferencja Ekologiczna Zespół redakcyjny Innowacyjne produkty i technologie dla ekologicznej produkcji owoców SYMBIO BANK Spory grzybów mikoryzowych W ostatnich latach w Polsce i na świecie obserwuje się intensywny rozwój rolnictwa ekologicznego, którego celem jest produkcja plonów wysokiej jakości oraz zdrowej żywności, przy zachowaniu równowagi biologicznej ekosystemów. Dlatego też istnieje niezbędna potrzeba opracowania lub udoskonalenia zarówno ekologicznych produktów, jak i innowacyjnych technologii produkcji roślin sadowniczych. W Instytucie Ogrodnictwa w Skierniewicach realizowany jest Projekt badawczo-rozwojowy p.t. Opracowanie innowacyjnych produktów i technologii dla ekologicznej uprawy roślin sadowniczych (Akronim: EkoTechProdukt), współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Działania 1.3. Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, Poddziałanie 1.3.1. Okres trwania projektu obejmuje lata 2009-2015. Celem projektu jest poprawienie efektywności ekologicznej produkcji owoców i materiału szkółkarskiego trzech najważniejszych pod względem gospodarczym w Polsce gatunków roślin sadowniczych t.j. jabłoń, wiśnia i truskawka. Cele projektu: Opracowanie innowacyjnych środków dla ekologicznej produkcji owoców i materiału szkółkarskiego, t.j. inokulów bakteryjnomikoryzowych, biostymulatorów, bionawozów,
2 EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 kompostów, środków ochrony roślin wzbogaconych mikrobiologicznie. Opracowanie ekologicznych technologii produkcji w szkółkach, w sadach i na plantacjach truskawki. Opracowanie nowych maszyn i urządzeń technicznych służących do aplikacji ekologicznych środków produkcji. Ocena efektywności działania innowacyjnych środków produkcji i zastosowanych technologii na jakość i trwałość przechowalniczą owoców oraz prozdrowotne właściwości owoców. Ocena prozdrowotnych właściwości owoców ekologicznych u wybranej grupy konsumentów, na podstawie wybranych markerów lub parametrów fizjologicznych. Ekonomiczna ocena zastosowania w praktyce ekologicznych technologii i biopreparatów. Projekt realizowany jest przez konsorcjum składające się z dwóch partnerów: Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach (IO) i Uniwersytet Medyczny w Łodzi (UM). W projekcie uczestniczą także podwykonawcy: Instytut Ochrony Roślin (IOR) w Poznaniu, Uniwersytet Warszawski (UW) i Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW). Symbio Bank W ramach projektu EkoTechProdukt utworzono Symbio Bank, który jest kolekcją symbiotycznych bakterii i arbuskularnych grzybów mikoryzowych (AMF) naturalnie zasiedlających korzenie roślin sadowniczych. SYMBIO BANK jest innowacyjną, pierwszą w Polsce kolekcją rodzimych mikroorganizmów glebowych. Innowacyjność kolekcji polega na zgromadzeniu dużej liczby szczepów i gatunków pożytecznych mikroorganizmów oraz ich bogatej bioróżnorodności o szerokim spektrum korzystnego działania. W zasobach Symbio Banku zgromadzono ponad 50 tysięcy spor grzybów AMF, 22 gatunki tych grzybów w kulturach korzeni babki lancetowatej oraz 1350 szczepów pożytecznych bakterii glebowych. Pożyteczne mikroorganizmy glebowe identyfikowane są metodami klasycznymi, biochemicznymi i molekularnymi. Techniki biologii molekularnej umożliwiają identyfikację szczepów i gatunków mikroorganizmów w próbkach gleby i roślin oraz w nowoopracowanych bionawozach i biopreparatach komercyjnych. Mikroorganizmy zgromadzone w SYMBIO BANK-u stymulują aktywność procesów zachodzących w rizosferze oraz wzrost i plonowanie roślin sadowniczych. Konsorcja bakteryjno-mikoryzowe opracowane na bazie zasobów SYMBIO BANK-u posłużyły do mikrobiologicznego wzbogacenia bionawozów, biostymulatorów i środków ochrony roślin stosowanych w uprawach ogrodniczych. Opracowane konsorcja pożytecznych mikroorganizmów oraz preparaty wzbogacone mikrobiologicznie są już stosowane w Instytucie Ogrodnictwa oraz u prywatnych producentów owoców i szkółkarzy. Aplikacje te umożliwiły opracowanie zrównoważonych metod nawożenia roślin, co przyczyni się do ochrony środowiska naturalnego i zdrowia człowieka. Zwiększy to jakość produkowanych plonów oraz dochodowość i konkurencyjność firm sektora produkcji ogrodniczej w Polsce. Opracowane biopreparaty i konsorcja bakteryjnomikoryzowe (na bazie zasobów Symbio Banku) oraz metody ich aplikacji są wdrażane do praktyki ogrodniczej w Polsce, w celu ich zastosowania na glebach ubogich w składniki mineralne, na terenach uprawnych objętych suszą, a także na glebach zdegradowanych. Instytut Ogrodnictwa posiada ekspertyzę, zaplecze naukowe oraz liczne zasoby pożytecznych mikroorganizmów, niezbędne dla rozwoju zrównoważonych technologii produkcji roślin oraz poprawy żyzności gleby. Szczepy i gatunki pożytecznych mikroorganizmów identyfikowane są z zastosowaniem analizy mikroskopowej, biochemicznej (system Biolog) oraz metodami molekularnymi (rep-pcr, zagnieżdżonego PCR, RFLP i sekwencjonowania DNA). System identyfikacji mikroorganizmów Biolog
EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 3 Profil DNA bakterii uzyskany techniką rep-pcr Pseudomonas putida Wyizolowano i zidentyfikowano spory następujących gatunków arbuskularnych grzybów mikoryzowych: Septoglomus constrictum, Funneliformis mosseae, Funneliformis geosporus, Acaulospora capsicula, Acaulospora paulinae, Claroideoglomus claroideum, Glomus macrocarpum, Funneliformis caledonius, Entrophospora infrequens, Acaulospora scrobiculata, Rhizophagus fasciculatus, Gigaspora margarita, Acaulospora cavernata, Glomus pansihalos. Przeanalizowano 800 szczepów bakterii ryzosferowych i uzyskano 175 sekwencji DNA. Zidentyfikowano następujące gatunki bakterii rizosferowych: Burkholderia phytofirmans, Buttiauxella ferragutiae, Enterobacter nimipresuralis, Pectobacterium cypripedii, Pseudomonas putida. Burkholderia phytofirmans Kontynuowane są badania nad charakterystyką pożytecznych mikroorganizmów m.in. chemotaksja rizobakterii w kierunku metabolitów patogenów glebowych (Fusarium oxysporum, Verticillium dahlie) i wydzielin korzeniowych roślin truskawki. Badany jest wpływ bakterii rizosferowych, grzybów mikoryzowych i bioproduktów wzbogaconych mikrobiologicznie na wzrost i plonowanie roślin truskawki, wiśni i jabłoni w doświadczeniach szklarniowych (w rizoboksach) i polowych. Efektywność działania naturalnych środków ochrony roślin badana jest w szkółkach i w sadach ekologicznych. Opracowano płynne i doglebowe bionawozy wzbogacone mikrobiologicznie. Spośród 12 typów kompostów opracowanych na bazie węgla brunatnego wytypowano 4 komposty najbardziej efektywne w stymulacji wzrostu i plonowania roślin sadowniczych. Spośród 8 przebadanych nośników mikroorganizmów, wyselekcjonowano trzy najlepsze dla przeżywalności bakterii rizosferowych t.j. alginian wapnia, karagen i perlit. Doświadczenia szklarniowe w rizoboksach
4 EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 Doświadczenia szklarniowe w rizoboksach Rośliny truskawki traktowane preparatem Humus UP Rośliny truskawki traktowane preparatem Vinassa Pozyskiwanie wydzielin korzeniowych Nośniki od lewej: keramzyt, alginian wapnia i perlit Bionawozy w uprawie roślin sadowniczych W intensywnej produkcji owoców dla uzyskania zadowalających plonów konieczne jest stosowanie odpowiednio wysokiego nawożenia a także środków ochrony roślin. Alternatywne w takich uprawach są naturalne produkty nazywane bionawozami, biopreparatami lub biostymulatorami wzrostu, które w połączeniu z aplikacją mikroorganizmów wpływają na zwiększenie żyzności gleby, różnorodności biologicznej, a także na podniesienie odporności roślin na patogeny i szkodniki. W rolnictwie ekologicznym istnieje bowiem duże zainteresowanie tego typu produktami i technologiami, zapewniającymi wysoką zdrowotność plonów, optymalne zaopatrzenie roślin
EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 5 w składniki pokarmowe oraz zwiększenie naturalnej żyzności gleby. W ramach projektu EkoTechProdukt prowadzone są badania nad efektywnością biologiczną wybranych bionawozów w uprawie truskawek, a także w szkółkach roślin sadowniczych oraz w ekologicznych sadach jabłoniowych i wiśniowych. Na skalę półprodukcyjną wykorzystywane są w formie stałej oraz płynnej następujące biopreparaty oraz środki zawierające mikroorganizmy: Humus UP (powstały z aktywności życiowej dżdżownic kalifornijskich, hodowanych na oborniku zwierząt karmionych produktami rolnymi pochodzącymi z gospodarstw ekologicznych), Humus Active + Aktywit PM (Humus Active produkt pochodzący z wydalin dżdżownic kalifornijskich, żywionych obornikiem ekologicznym zawierającym bogatą populację pożytecznych mikroorganizmów; Aktywit PM produkt na bazie melasy), Bio Feed Amin (ekstrakt aminokwasów roślinnych), Bio Feed Quality (ekstrakt z alg morskich zawierający kwasy huminowe i fulwowe), Vinassa (odpad powstały przy produkcji drożdży piekarniczych). Każdy z nich stosowany jest w formie opryskiwania roślin lub gleby. Stosowane są także produkty Micosat F i Micosat F WP, w skład których wchodzą grzyby mikoryzowe Glomus mosseae i G. intraradices oraz pożyteczne szczepy bakterii Pseudomonas fluorescens i Bacillus subtilis. Efektywność działania tych biopreparatów porównywana była z wpływem na rośliny nawożenia obornikiem granulowanym Fertigo oraz standardowego nawożenia mineralnego NPK. Kontrolę zerową stanowiły rośliny nienawożone. Biopreparaty w ocenie polowej W doświadczeniach polowych badano wpływ działania biopreparatów na wzrost, wielkość i jakość plonowania dwóch odmian truskawki Elsanta i Honeoye. Doświadczenia prowadzono w latach 2009-2011 w Sadzie Doświadczalnym Instytutu Ogrodnictwa w Dąbrowicach oraz w gospodarstwach ekologicznych położonych w pobliżu Skierniewic. Materiał badawczy stanowiły sadzonki zielne truskawki odmian Elsanta i Honeoye. Doświadczenie prowadzono w układzie bloków losowych, w czterech powtórzeniach. Powtórzenie stanowiło poletko o powierzchni 12,5 m 2, na którym rosło 50 roślin truskawki w rozstawie 0,25 x 1 m. Bioprodukty doglebowe i nawożenie NPK stosowano corocznie wiosną po rozpoczęciu wegetacji roślin. Preparaty dolistne aplikowano w dwóch terminach pierwszy raz, kiedy rośliny uzyskały wysokość około 15 cm, i drugi raz po upływie miesiąca od pierwszego opryskiwania. Z trzyletnich badań wynika, że zastosowanie preparatu Vinassa, obornika, BF Amin oraz biopreparatów Humus UP, Humus Active + Aktywit PM miało korzystny wpływ na wielkość plonu i masę owoców oraz poprawę zielonej barwy liści roślin truskawki, w porównaniu z roślinami kontrolnymi. Najlepszym plonowaniem i największą masą owoców charakteryzowały się rośliny truskawki odmiany Elsanta opryskiwane dolistnie preparatem Vinassa w dwóch różnych obiektach doświadczalnych. Po zastosowaniu mineralnego nawożenia NPK i obornika uzyskano mniejszy plon owoców truskawki niż z roślin traktowanych preparatem Vinassa. Rośliny odmiany Honeoye potraktowane preparatem BF Amin wydały najwyższy plon. Zaobserwowano także pozytywne działanie preparatów humusowych na wzrost i plonowanie truskawek. Aplikacja obornika, preparatów Micosat, Humus Active + Aktywit PM, BF Quality, BF Amin i Vinassa wpłynęła na zwiększenie stopnia frekwencji mikoryzowej w korzeniach truskawek, w porównaniu z kontrolą NPK, a traktowanie roślin preparatami Humus Active + Aktywit PM, BF Quality i BF Amin istotnie zwiększyło formowanie spor grzybów mikoryzowych w rizosferze truskawek (Tabela 1). Wiosna 2010 roku była stosunkowo mokra. W jednej z lokalizacji doświadczenia uzyskano bardzo dużą liczbę owoców porażonych szarą pleśnią. Zastosowanie preparatu Vinassa w znacznym stopniu ograniczało liczbę porażonych owoców. Zalecenia Wyniki trzyletnich badań polowych wykazały pozytywny wpływ nawożenia preparatami Vinassa, BF Amin, Humus UP, Humus Active + Aktywit PM na wielkość i jakość plonowania dwóch odmian truskawki, a także młodych drzew wiśni oraz jabłoni. Nawozowe i ochronne działanie preparatu Vinassa i innych bionawozów w uprawie roślin sadowniczych może przyczynić się do wprowadzenia ich na rynek jako produktów organicznych poprawiających wzrost i plonowanie roślin. Wpływ pozostałych biopreparatów był mniej wyraźny i wykazywały one dużą zmienność w działaniu. Bardzo ważnymi czynnikami w reakcji roślin na zastosowane nawożenie były także odmiana, lokalizacja doświadczeń, przedplon oraz zasobność gleby w składniki mineralne. W każdym roku są inne warunki atmosferyczne i to także należy brać pod uwagę w ocenie efektywności wpływu bionawozów na wzrost i plonowanie roślin.
6 EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 Czy będą nowe bionawozy? W Pracowni Rizosfery Zakładu Agrotechniki Instytutu Ogrodnictwa prowadzone są badania nad opracowaniem nowych biopreparatów oraz nad technologiami aplikacji inokulów bakteryjno-mikoryzowych w ogrodnictwie. Uzyskane wyniki wykazały korzystny wpływ aplikacji bionawozów i mikoryzacji roślin na wzrost i plonowanie truskawek oraz innych gatunków sadowniczych, a także na ich lepszą adaptację do stresów środowiskowych, w tym suszy. W warunkach suszy zaobserwowano lepszą przeżywalność roślin sadowniczych traktowanych bionawozami niż roślin kontrolnych (nawożonych tylko NPK). Wyniki te wskazują, iż nawożenie bionawozami jest skuteczną i ekonomicznie opłacalną technologią przy ograniczonym (do 30%) nawożeniu NPK. Badania nad wpływem biostymulatorów na wzrost i plonowanie oraz ochronę roślin truskawki i innych gatunków roślin sadowniczych będą kontynuowane w warunkach polowych, a także w warunkach szklarniowych. Warto wiedzieć, że bionawozy wzbogacone mikrobiologicznie mogą być stosowane w integrowanej, konwencjonalnej i ekologicznej produkcji roślin ogrodniczych. W ramach Projektu EkoTechProdukt opracowano nowe urządzenia i maszyny oraz metody efektywnej aplikacji bioproduktów płynnych i stałych wzbogaconych o pożyteczne mikroorganizmy. Badana jest przeżywalność populacji bakterii i spor grzybów mikoryzowych po ich mechanicznej aplikacji w warunkach polowych. Rośliny truskawki traktowane preparatem Bio Feed Amin Aplikatory preparatów ciekłych Rośliny truskawki traktowane preparatem Humus Active + Aktywit P Ocena przeżywalności mikroorganizmów
EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 7 Kontynuowane są badania nad oceną wartości prozdrowotnych owoców ekologicznych, w porównaniu do owoców z produkcji integrowanej i konwencjonalnej. Badania prowadzone na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi wykazały korzystny wpływ diety wzbogaconej w owoce ekologiczne na metabolizm i czynniki krwi ludzi i zwierząt. Badania kliniczne na ludziach Badania kliniczne na zwierzętach Ekonomiczne analizy kosztów ekologicznej produkcji sadowniczej monitorowane są w różnych regionach Polski oraz w krajach UE. Upowszechnianie i wdrożenie opracowanych technologii do praktyki sadowniczej zapewni trwałość wyników projektu oraz wpływ rezultatów projektu na dalszy rozwój rolnictwa ekologicznego w Polsce. Działalność promocyjna projektu obejmuje upowszechnianie wyników badań projektu w celu wdrażania nowoopracowanych produktów i technologii do praktyki sadowniczej w kraju i zagranicą w ramach szkoleń, konferencji, warsztatów, pokazów i demonstracji podczas dni otwartych w sadach, seminariach, dożynkach, targach i wystawach. Przeprowadzono ponad 200 szkoleń i innych wydarzeń wdrożeniowo-upowszechnieniowych, promujących działania i osiągnięcia projektu. Informacje na temat projektu są dostępne na stronie internetowej Projektu EkoTechProdukt: http://www.inhort.pl/ekotechprodukt Tabela 1. Stopień frekwencji mikoryzowej i liczba spor w korzeniach dwóch odmian truskawki doświadczenie polowe (Sad Doświadczalny, Dąbrowice) Kombinacja Kontrola zerowa Kontrola NPK Obornik Micosat Humus UP Humus Active + Aktywit PM BF Quality BF Amin Vinassa Frekwencja mikoryzowa (%) Liczba spor w korzeniach (szt.) Elsanta Honeoye Elsanta Honeoye 9 10 309 410 4 8 358 891 28 41 473 952 34 47 481 926 19 31 367 900 22 24 476 2581 24 16 605 1355 20 12 534 1036 19 26 270 554
8 EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 Kierownik Projektu EkoTechProdukt Lidia Sas Paszt Wykonawcy i kierownicy Zadań badawczo-rozwojowych: PB 1: Prof. IO, dr hab. Lidia Sas Paszt PB 2: Prof. IO, dr hab. Lidia Sas Paszt PB 3: Dr hab. Eligio Malusa PB 4: Prof. dr hab. Zygmunt Grzyb PB 5: Prof. IO, dr hab. Elżbieta Rozpara PB 6: Prof. dr hab. Ryszard Hołownicki PB 7: Dr Krzysztof Rutkowski PB 8: Prof. dr hab. Dariusz Nowak PB 9: Dr Krzysztof Zmarlicki PB 10: Dr Barbara Michalczuk Autorzy publikacji: Lidia Sas Paszt, Beata Sumorok Edyta Derkowska, Paweł Trzciński Michał Przybył, Mateusz Frąc Sławomir Głuszek Instytut Ogrodnictwa Pracownia Rizosfery Zakładu Mikrobiologii Skierniewice Artykuł wydrukowano w Informatorze 2014 (str. 128-132) w ramach XVI DNI OGRODNIKA, TARGI MIĘDZYNARODOWE, GOŁUCHÓW 13-14 września 2014 r. Promocja projektu podczas konferencji, warsztatów, targów i wystaw
EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 9 Z Życia Projektu W trzecim kwartale 2014 roku projekt badawczo-rozwojowy EkoTechProdukt pt. Opracowanie innowacyjnych produktów i technologii dla ekologicznej uprawy roślin sadowniczych uczestniczył w wielu międzynarodowych i krajowych imprezach, na których prezentowano i popularyzowano założenia projektu. XVI International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions Greece, Rhodes, 6-10.07.2014 July, Letnie wykłady na Polach Doświadczalnych Upraw Warzywnych w ramach Dnia Otwartych Drzwi Instytutu Ogrodnictwa, Oddział Warzywnictwa Pola Doświadczalne 24 lipca 2014 r. International Association for Plant Biotechnology Congress 2014 Australia, Melbourne, Victoria,, 10-15.08.2014 r. Ogólnopolskie Dożynki Jasnogórskie XXIII Krajowa Wystawa Rolnicza w Częstochowie XV Dni Europejskiej Kultury Ludowej Częstochowa, 6-7 września 2014 r. XLVIII Międzynarodowe Sympozjum Mikrobiologia, a Ochrona Środowiska Warszawa, 07-10.09 2014 r. XVI Dni Ogrodnika Targi Międzynarodowe Gołuchów k. Kalisza, 13 14 września 2014 r. XXXVII Skierniewickie Święto Kwiatów Owoców i Warzyw XVI Targi Ogrodniczo-Rolne Skierniewice, 20 21 września 2014 r
10 EkoTechProdukt Newsletter wydanie 22 wrzesień 2014 Kalendarium najbliższych wydarzeń Międzynarodowa Naukowa Konferencja Ekologiczna pt. Innowacyjne technologie w ekologicznej produkcji ogrodniczej Skierniewice, 22 24 października 2014 Konferencja jest organizowana w ramach projektu badawczego pt. "Opracowanie innowacyjnych produktów i technologii dla ekologicznej produkcji owoców" współfinansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, Działanie 1.3 Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, numer umowy UDA- POIG.01.03.01-10-109/08-00. Ogólnopolska Konferencja Naukowa,,Mikroorganizmy w ochronie roślin i zagospodarowaniu odpadów organicznych Nieborów k.skierniewic, 26-28.11.2014 Kontakt Kierownik projektu: dr hab. Lidia Sas Paszt, prof. IO, tel.: 46 8345235, e-mail: lidia.sas@inhort.pl Koordynator projektu: dr hab. Eligio Malusa, prof. IO e-mail: malusa@inrete.it Biuro projektu: mgr Agnieszka Pełka, tel. 46 8345347, e-mail: agnieszka.pelka@inhort.pl mgr Barbara Klimczyk, tel. 46 8345306, e-mail: barbara.klimczyk@inhort.pl Dział promocji i upowszechniania projektu: dr Barbara Michalczuk, tel.: 46 8345377, e-mail: barbara.michalczuk@inhort.pl Opracowanie redakcyjne, webmaster www.inhort.pl/ekotechprodukt mgr Jadwiga Łyś, tel. 46 8345452, e-mail: jadwiga.lys@inhort.pl Egzemplarz bezpłatny współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Działania 1.3. Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, Poddziałanie 1.3.1. www.inhort.pl/ekotechprodukt