Drobnoustroje w

glebie

Profil

glebowy

Skład poziomu akumulacyjnego

Skład poziomu akumulacyjnego

czarnoziemu

czarnoziemu

pod trwałym użytkiem zielonym

pod trwałym użytkiem zielonym

Skład substancji organicznej

Skład substancji organicznej

poziomu akumulacyjnego

poziomu akumulacyjnego

Udział poszczególnych grup organizmów edafonu

w poziomie akumulacyjnym czarnoziemu

pod trwałym użytkiem zielonym

Wpływ nawożenia organicznego na

Wpływ nawożenia organicznego na

liczebność bakterii w glebie

liczebność bakterii w glebie

Efekt ryzosferowy

Stosunek j.t.k.

gleba / ryzosfera

Bakteri

e

Grzyby

Pszenica 1 : 4 – 5 1 : 2 - 3

Rzepak

1 : 4 - 6 1: 3 - 4

Groch

Groch

1 : 12 -

15

1 : 8 -

12

Efekt ryzosferowy

Włośniki pszenicy otoczone

bakteriami

Mikrokolonie bakterii na korzeniach pszenicy

Adhezja bakterii na

komórkach

epidermy kukurydzy

Czas pierwszego

Czas pierwszego

podziału komórek (regeneracji) bakterii

podziału komórek (regeneracji) bakterii

Izolowanych z gleby

64 - 160

godz.

Izolowanych z korzeni

4 - 48 godz.

Szczepy

przechowywane 360

dni w +8

o

C

72 - 180

godz.

Szczepy rosnące na

bogatej pożywki

0,4 - 4

godz.

Bilans produkcji pierwotnej

Gleba

Gleba

naturaln

naturaln

a

a

Gleba

Gleba

sterylna

sterylna

CZĘŚCI

CZĘŚCI

NADZIEMNE

NADZIEMNE

~ 45%

~ 45%

~ 50%

~ 50%

SYSTEM

SYSTEM

KORZENIOW

KORZENIOW

Y

Y

~ 35%

~ 35%

~ 40%

~ 40%

WYDZIELINY

WYDZIELINY

KORZENIOW

KORZENIOW

E

E

~ 20%

~ 20%

~ 10%

~ 10%

Wydzieliny korzeniowe

Rozpuszczalne związki organiczne

wydzielane przez korzenie kukurydzy –



g / 1 g s.m. (36 dni)

14,27

8,78

7,32

9,58

3,49

3,58

0

5

10

15

20

25

30

Gnotobiotyczne

Naturalne

Aminokwasy

Kwasy
organiczne
Cukry

Wydzieliny korzeniowe

0%

10%

20%

30%

40%

50%

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Odległość od korzenia - mm

R

ea

lt

yw

n

a

il

o

ść

w

yd

zi

el

in

ko

rz

en

io

w

yc

h

1,0E+02

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

B

ak

te

ri

e

lo

g

j

.t

.k

.

Udział poszczególnych grup

Udział poszczególnych grup

drobnoustrojów w biomasie

drobnoustrojów w biomasie

0%

25%

50%

75%

100%

Gleba poza ryzosferą

Ryzosfera ogórka

Ryzosfera buraka cukrowego

Grzyby

Bakterie

Inne

Udział poszczególnych grup

Udział poszczególnych grup

drobnoustrojów w oddychaniu

drobnoustrojów w oddychaniu

(mineralizacji)

(mineralizacji)

0%

25%

50%

75%

100%

Gleba poza ryzosferą

Ryzosfera ogórka

Ryzosfera buraka cukrowego

Grzyby

Bakterie

Inne

Udział poszczególnych rodzajów

Udział poszczególnych rodzajów

bakterii

bakterii

0%

25%

50%

75%

100%

Gleba poza ryzosferą

Ryzosfera pszenicy

Ryzoplana pszenicy

Arthrobacter
Pseudomonas
Bacillus
Nocardia
Achromobacter
Inne

Wzajemne stosunki

roślina - drobnoustroje

PATOGENY

PATOGENY

SYMBIONT

SYMBIONT

Y

Y

STYMULATOR

STYMULATOR

Y

Y

INHIBITOR

INHIBITOR

Y

Y

NEUTRALNE

NEUTRALNE

?

?

Wzajemne stosunki

roślina - drobnoustroje

Inhibitory wzrostu roślin

• Konkurencja o składniki pokarmowe
• Produkcja fitotoksycznych związków
• Zmiana właściwości fizyko-

chemicznych gleb

• Degradacja ścian komórkowych roślin

Konkurencja o składniki

pokarmowe

Pierwiastek

Pierwiastek

Bakterie

Bakterie

Rośliny

Rośliny /

Bakterie x

20

Azot

Azot

12,0%

12,0%

1,50%

1,50%

2,5

2,5

Fosfor

Fosfor

1,5%

1,5%

0,20%

0,20%

2,7

2,7

Potas

Potas

1,7%

1,7%

1,00%

1,00%

11,8

11,8

Magnez

Magnez

0,2%

0,2%

0,20%

0,20%

20,0

20,0

Siarka

Siarka

0,3%

0,3%

0,17%

0,17%

10,3

10,3

Wapń

Wapń

0,1%

0,1%

0,50%

0,50%

100,0

100,0

Żelazo

Żelazo

150 ppm

150 ppm

100 ppm

100 ppm

13,3

13,3

Mangan

Mangan

50 ppm

50 ppm

10 ppm

10 ppm

4,0

4,0

Cynk

Cynk

10 ppm

10 ppm

10 ppm

10 ppm

20,0

20,0

Miedź

Miedź

10 ppm

10 ppm

6 ppm

6 ppm

12,0

12,0

Kobalt

Kobalt

10 ppm

10 ppm

6 ppm

6 ppm

12,0

12,0

Molibden

Molibden

10 ppm

10 ppm

0,1 ppm

0,1 ppm

0,2

0,2

Substancje

Substancje

fitotoksyczne

fitotoksyczne

• Etylen
• Siarkowodór
• Alifatyczne kwasy organiczne
• Kwasy fenolowe
• Mykotoksyny

Substancje

Substancje

fitotoksyczne

fitotoksyczne

Etylen CH

2

= CH

2

Produkowany przez grzyby w glebie przy niedoborze

tlenu i znacznej ilości świeżej substancji organicznej

Substratem jest metioniona

Możliwość wiązanego N

2

w

glebie

Ilość resztek pożniwnych

10 - 15 t/ha

Strata w trakcie mineralizacji

~ 50%

Udział asymilatorów N

2

wśród

drobnoustrojów

~ 10%

Teoretyczna ilość N

2

wiązanego na

1 kg węglowodanów

270 g

Ilość N

2

wiązanego na 1 kg

węglowodanów w warunkach lab.

2 - 20 g

Teoretyczna ilość związanego N

2

w ciągu roku w glebie 1 ha

15 - 20

10

30

50

70

Las

mieszany

Las

sosnowy

Pastwisko

Pole -

nawożonie

mineralne

Pole -

nawożonie

organiczne

k

g

/

1

t

s

u

b

s

t.

o

rg

a

n

ic

zn

e

j

200

300

400

500

600

700

800

900

L

ic

z

b

a

t

a

k

s

o

n

ó

w

Porównanie biomasy i liczby

taksonów

w różnych glebach

Ograniczenia w stosowaniu

biologicznych środków ochrony

roślin

• krótki okres trwałości
• liczne ograniczenia w stosowaniu

(temperatura,

czas

aplikacji,

odczyn, nośniki)

• ograniczona możliwości stosowania

z klasycznymi pestycydami

• wąskie spektrum działania

Liczebność bakterii w

glebie oznaczona

metodą płytkową

0

30

60

90

Bez

nawożenia

Nawożenie

organiczne

Nawożenie

mineralne

j.

t.

k

.

1

0

6

g

-1

Liczebność grzybów w

glebie oznaczona

metodą płytkową

0

10

20

30

Bez

nawożenia

Nawożenie

organiczne

Nawożenie

mineralne

j.

t.

k

.

1

0

6

g

-1

Biomasa

drobnoustrojów mg C

0

0,1

0,2

0,3

0,4

Bez nawożenia

Nawożenie organiczne

Nawożenie mineralne

Poziom ATP - ng ATP

100

200

300

400

500

Bez

nawożenia

Nawożenie

organiczne

Nawożenie

mineralne