Analiza porównawcza mikrobiota ryzosfery Vaccinium corymbosum L. uprawianej amatorsko i komercyjnie na terenie Małopolski

• Autorzy: Chmiel M.J. , Korta-Peplowska M. , Bulski K. , Szyrszen R.

Warianty tytułu

EN

Comparative analysis of the rhizosphere microbiota of Vaccinium corymbosum L. grown amateur and commercially in Lesser Poland Region

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Borówka wysoka (Vaccinium corymbosum L.), znana jako borówka amerykańska, obecnie jest głównym gatunkiem borówki uprawianym w Europie i na świecie. Badania miały na celu analizę liczebności i składu gatunkowego mikroorganizmów zasiedlających strefę ryzosferową borówki uprawianej w różnych warunkach. Analizy ilościowe wykonano metodą seryjnych rozcieńczeń, a przynależność systematyczną drobnoustrojów oznaczono metodą Maldi Tof. Gleby, na których uprawiana była borówka, istotnie różniły się odczynem. Liczebność bakterii kształtowała się na poziomie 1·10³ do 5,7·10⁶, promieniowców od 1·10³ do 2,9·10⁶, grzybów 7·10⁴ do 7,2·10⁵ jtk·g⁻¹ s.m. gleby. Najlepszy wzrost wszystkich grup drobnoustrojów był obserwowany na podłożach o pH 6,5. Obecność Azotobacter sp. stwierdzono tylko w glebie o najwyższym pH (6.46). Zastosowane podłoża nie pozwoliły na wyizolowanie gatunków grzybów mykoryzowych typowych dla wrzosowatych. Wśród oznaczonych bakterii dominowały gatunki z rodzaju Bacillus, izolowano także przedstawicieli Pseudomonas, Pantonea, Lysinibacillus, Serratia, Citrobacter, Enterobacter, Solibacillus, Burkholderia i Azotobacter, a wśród promieniowców – Streptomyces. Grzyby reprezentowane były najliczniej przez rodzaje Trichoderma i Penicillium, stwierdzono również występowanie Aspergillus, Fusarium, Rhizopus, Microsporum, Phialophora i Rhodotorula.

EN

Highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.), known as the American blueberry, is now the main species of blueberries grown in Europe and the world. This plant has high requirements of soil and water, so during the summer months requires intensive irrigation and use of acidic substrate to the cultivation, because the normal development of plants can be carried out only in the presence of mycorrhizal fungi like Hymenoscyphus, Oidiodendron, Scytalidium, Myxotrichum, Clavaria and Gigaspora or Glomus. To accelerate the development and enhance of the plants is also worth to applied the vaccine containing selected strains of fungi forming mycorrhiza with plants, because their role is an enzymatic decomposition of organic matter, so that the plant receives easily digestible form of mineral nutrients. But very important is also the fact that a significant impact on the growth and yield of crops have all the microorganisms inhabiting the soil environment, especially those that live in the rhizosphere, and the population of saprophytic microbes may determine the success of the harvest and the size and quality of crops. The study aimed to analyze the abundance and species composition of microorganisms inhabiting the rhizosphere of blueberries grown in different conditions. Quantitative analysis was performed by serial dilution method on substrates of different pH value (4.5; 5.5 and 6.5), was determined the total count of bacteria, fungi, actinomycetes and indicator microorganisms of the genus Azotobacter. Taxonomy of microorganisms was determined by mass spectrometry method – Maldi Tof. Soils on which was cultivated blueberry differed significantly in site reaction. The number of bacteria was at a level of 1·10³ to 5.7·10⁶, actinomycetes from 1·10³ to 2.9·10⁶, fungi 7·10⁴ to 7.2·10⁵ cfu·g⁻¹ soil dry mass. The best growth of all microbial groups was observed in microbiological media having a pH of 6.5. The presence of Azotobacter sp. was found only in soil with a high pH (6.46). Among the identified bacteria dominated species of the genus Bacillus, also isolated were representatives of Pseudomonas, Pantonea, Lysinibacillus, Serratia, Citrobacter, Enterobacter, Solibacillus, Burkholderia and Azotobacter and among the actinomycetes Streptomyces. Fungi most frequently were represented by genus Trichoderma and Penicillium, the presence of Aspergillus, Fusarium, Rhizopus, Microsporum, Phialophora and Rhodotorula genus was also indicated. The species of mycorrhizal fungi, typical for ericaceous, were not isolated from tested soil samples.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2016
• Tom: 587
• Opis fizyczny: s.73-81,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Chmiel M.J.

• Uniwersytet Rolniczy im.Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Korta-Peplowska M.

• Uniwersytet Rolniczy im.Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Bulski K.

• Uniwersytet Rolniczy im.Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Szyrszen R.

• Uniwersytet Rolniczy im.Hugona Kołłątaja w Krakowie

Bibliografia

• Aquilanti L., Favilli F., Clementi F., 2004. Comparison of different strategies for isolation and preliminary identification of Azotobacter from soil samples. Soil. Biol. Biochem. 36, 1475–1483.
• Araújo A.S.F., Santos V.B., Monteiro R.T.R., 2008. Responses of soil microbial biomass and activity for practices of organic and conventional farming systems in Piauí state, Brazil. Eur. J. Soil. Biol. 44, 225–230.
• Arriagada C., Manquel D., Cornejo P., Soto J., Sampedro I., Ocampo J., 2012. Effects of the co-inoculation with saprobe and mycorrhizal fungi on Vaccinium corymbosum growth and some soil enzymatic activities. J. Soil Sci. Plant Nutr. 12 (2), 283–294.
• Badura L., 2006. Rozważania nad rolą mikroorganizmów w glebach. Zesz. Nauk. UP we Wrocławiu, Rolnictwo 89, 456, 13–24.
• Barabasz W., Chmiel M., Dzieniewicz M., Sechman H., 2005. Microbiological characteristic and gaseous hydrocarbons, carbon dioxide and hydrogen distribution in the near-surface zone of Starunia area, fore-Carpathian region, Ukraine. Polish and Ukrainian geological studies (2004–2005). Starunia – the area of discoveries of Woolly Rhinoceroses. Red. M.J. Kotarba. Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa – Kraków, 175–185.
• Błaszczyk M.K., 2010. Mikrobiologia środowisk. PWN, Warszawa.
• Borowik A., Wyszkowska J., Kucharski M., 2011. Różnorodność drobnoustrojów funkcją uwilgotnienia gleb. Zesz. Probl. Postępów Nauk Roln. 567, 39–53.
• Braun B., Bockelmann U., Grohman E., Szewzyk U., 2010. Bacterial soil communities affected by water-repellency. Geoderma 158, 3–4, 343–351.
• Chmiel M., 2013. Charakterystyka mikrobiologiczna i ocena sanitarna środowiska naturalnego Ojcowskiego Parku Narodowego ze szczególnym uwzględnieniem antropopresji. Zesz. Nauk. UR w Krakowie 505, 382, 200.
• Dingle T.C., Butler-Wu S.M., 2013. Maldi-tof mass spectrometry for microorganism identification. Clin. Lab. Med. 33 (3): 589–609. doi: 10.1016/j.cll.2013.03.001
• Eccher T., Noé N. and Bacchetta M., 2006. The influence of ericoid endomycorrhizae and mineral nutrition on the growth of micropropagated plants of Vaccinium corymbosum L. Acta Hortic. 715, 411–416. doi: 10.17660/ActaHortic.2006.715.61
• Egilla J.N., Byrne D.H., and. Reed D.W., 1994. Iron stress response of three peach rootstock cultivars: Ferric-iron reduction capacity. J. Plant Nutr. 17, 2079–2103.
• Filip Z., 2002. International approach to assessing soil quality by ecologically-related biological parameters. Agr. Ecosyt. Environ. 88, 2, 169–174.
• Gajda A., Stachyra A., Martyniuk S., 2004 Aktywność mikrobiologiczna i biochemiczna różnych gleb w doświadczeniu mikropoletkowym. Acta Agr. et Silv., Ser. Agraria 42, 127–134.
• Kizilkaya R., 2009. Nitrogen fixation capacity of Azotobacter spp. strains isolated from soils in different ecosystems and relationship between them and the microbiological properties of soils. J. Environ. Biol. 30, 1, 73–82.
• Lenart A., 2012. Occurrence, characteristics, and genetic diversity of Azotobacter chroococcum in various soils of southern Poland. Pol. J. Environ. Stud. 21, 2, 415–424.
• Lindsay W.L., 1984. Soil and plant relationships associated with iron deficiency with emphasis on nutrient interactions. J. Plant Nutr. 7, 489–500.
• Marinari S., Liburdi K., Corradini D., Grego S., 2010. Reversed-phase high performance liquid chromatographic profile of organic fractions extracted by solvents with different polarity as a tool to evaluate the hydrophobic character of soil under different management. Soil Tillage Res., 109, 36–40.
• Martyniuk S., Martyniuk M., 2003. Occurrence of Azotobacter spp. in some Polish soils. Pol. J. Environ. Stud. 12, 371–374.
• Moreno J., Gonzalez-Lopez J., Vela G.R., 1986. Survival of Azotobacter spp. in Dry Soils. Appl. Environ. Microbiol. 51, 1, 123–125.
• Pankhurst C.E., 1997. Biodiversity of soil organisms as an indicator of soil health. Biological Indicators of Soil Health. Red. C. Pankhurst. CAB International, Wallingford, 297–324.
• Pepper I.L., Gerba C.G., 2005. Environmental Microbiology. A laboratory manual. 2nd edition. Elsevier AP, Amsterdam.
• PN-ISO 10390:1997. Jakość gleby – Oznaczanie pH.
• PN-ISO 11465:1999. Jakość gleby – Oznaczanie zawartości suchej masy gleby i wody w glebie w przeliczeniu na suchą masę gleby. Metoda wagowa.
• PN-89/Z-04111/02. Ochrona czystości powietrza – Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną.
• PN-ISO 10381-2:2007. Jakość gleby – Pobieranie próbek. Część 2: Zasady dotyczące technik pobierania.
• PN-ISO 10381-4:2007. Jakość gleby – Pobieranie próbek. Część 4: Zasady dotyczące postępowania podczas badań terenów naturalnych, zbliżonych do naturalnych oraz uprawnych.
• Scagel C.F., Wagner A., Winiarski P., 2005. Inoculation with Ericoid Mycorrhizal Fungi Alters Root Colonization and Growth in Nursery Production of Blueberry Plants from Tissue Culture and Cuttings. Small Fruits Review 4, 113–135.
• Smith S.E., Read D.J., 2008. Mycorrhizal symbiosis. Third Edition. Academic Press.
• Thangadurai D., Busso C.A., Hijri M., 2010. Mycorrhizal Biotechnology. CRC Press, Enfield, New Hampshire.
• Torsvik V.L., Daae F.L., Goksoyr J., Sorheim R., Overas L., 1997. Diversity of bacteria in soil and marine environments. W: Progress in microbial ecology. Red. M.T. Martins. SBM – Brazil. Soc. Microbiol./ICOME, Sao Paulo, 115–120.
• Uhlı́řová E., Šantrůčková H., 2003. Growth rate of bacteria is affected by soil texture and extraction procedure. Soil Biol. Biochem. 35, 2, 217–224.
• Wieser A., Schneider L., Jung J., Schubert S., 2012. MALDI-TOF MS in microbiological diagnostics–identification of microorganisms and beyond (mini review). Appl. Microbiol. Biot. 93, 3, 965–974., doi: 10.1007/s00253-011-3783-4