Niska bioróżnorodność mikroorganizmów zamieszkujących gleby spowodowana m.in. intensywną uprawą, brakiem próchnicy w glebie, stosowaniem środków ochrony roślin, zmianami klimatu oraz wzrastającym zanieczyszczeniem środowiska sprawia, że konieczne jest stosowanie bezpiecznych, naturalnych preparatów, które nie tylko wpływają pozytywnie na wzrost i rozwój roślin, ale również przyczyniają się do zwiększenia puli pożytecznych mikroorganizmów oraz poprawy bezpieczeństwa i struktury gleby.
Spis treści:
Do tej pory wiele prac naukowych koncentrowało się na bakteriach, ale w ostatnich latach pojawiły się liczne badania potwierdzające potencjał drożdży do bezpiecznego wspomagania wzrostu i rozwoju roślin.
Drożdże były wykorzystywane przez człowieka już w 7000 r. p. n. e. kiedy to Sumerowie zaczęli je stosować do produkcji piwa i chleba. Aktualnie znajdują one szerokie zastosowanie przede wszystkim w procesach fermentacyjnych. W ostatnich latach obserwuje się znaczące zainteresowanie, zarówno medycyny jak i farmacji metabolitami wydzielanymi przez drożdże. Zastosowanie drożdży w rolnictwie jest również wysoce uzasadnione, gdyż obok bakterii, grzybów i promieniowców wchodzą one w skład natywnego mikrobiomu glebowego. Drożdże zamieszkują gleby na całym świecie, od tropików po regiony polarne, zasiedlając zarówno powierzchniowe warstwy gleby jak i poziomy głębsze (do 2 metrów głębokości). Ich bardziej liczną obecność można spotkać często w glebach żyznych, a to za sprawą zdolności drożdży do rozkładu materii organicznej, poprawy struktury i bioremediacji gleby oraz stymulacji rozwoju mikrobioty rodzimej. Ostatnie badania wykazały niezwykle dużą różnorodność taksonomiczną drożdży w glebie, w tym dużą liczbę potencjalnie nowych gatunków i rodzajów, co potwierdza hipotezę, że do odbudowy naturalnej bioróżnorodności gleb konieczna jest wspólna suplementacja bakterii i drożdży.
Drożdże były tradycyjnie postrzegane jako wolno żyjące jednokomórkowe, szybko rosnące saprobionty. Jednakże obecna wiedza wskazuje na duże zróżnicowanie trybu życia drożdży glebowych. Drożdże żyjące w glebie wchodzą w bliskie relacje z roślinami, zwierzętami i innymi mikroorganizmami. W glebie te mikroskopijne grzyby biorą udział w obiegu składników odżywczych, w tym w rozkładzie i rozprzestrzenianiu się materii organicznej. Ich rola w ekosystemie glebowym nie ogranicza się do przyswajania i przemiany cukrów prostych. Wiele drożdży żyjących w glebie to gatunki politroficzne, które mogą rosnąć na różnych źródłach węgla i azotu.
Drożdże są naturalnym źródłem cytokin, które stymulują podział i wzrost komórek, jak również syntezę białek, kwasów nukleinowych i chlorofilu. Dzięki wysokiej zawartości oligopeptydów w metabolitach drożdżowych, rośliny mogą je bezpośrednio pobierać, zmniejszając tym samym presję syntezy metabolicznej na wczesnym etapie rozwoju roślin, promując syntezę chlorofilu, zwiększając wydajność fotosyntezy i gromadząc jej produkty. Jednocześnie cząstki glukanu i mannozy pochodzące ze ścian komórkowych drożdży mogą uaktywniać wchłanianie i transport pierwiastków śladowych, takich jak wapń i magnez, osiągając efekt poprawy jakości i ilości plonów. Drożdże ponadto odpowiedzialne są za aktywację gleby. Aminokwasy, nukleotydy, witaminy z grupy B itp. syntetyzowane przez drożdże mogą promować rozmnażanie i wzrost pożytecznych mikroorganizmów glebowych oraz aktywować składniki odżywcze gleby.
Pochodzące z rozkładu drożdżowych kwasów nukleinowych związki takie jak: puryny, pirymidyny i inne naturalne endogenne czynniki wzrostu, mogą znacząco promować podział komórek i stymulować wydłużanie korzeni; synergistyczne działanie aminokwasów i trehalozy może stymulować odporność roślin na stresy abiotyczne (takich jak mróz, niedobór tlenu w korzeniach, zasolenie, susza itp.).
Istnieje szereg badań potwierdzających, że aplikacja drożdży może przyczynić się do poprawy plonowania i jakości uprawianych roślin. Jest to szczególnie istotna właściwość jeśli chodzi o bardziej wymagające uprawy takie jak zioła, warzywa i owoce. Wykazano w badaniach naukowych, że aplikacja dolistna preparatu drożdżowego na rośliny pomidora przyczyniła się do wzrostu jego plonu, rozmiarów owoców, a także przyspieszyła ich dojrzewanie. Podobne wyniki otrzymano podczas dolistnej aplikacji preparatu drożdżowego na ziemniaki, uzyskując znacząco wyższe plony, a także wielkość roślin, zawartość skrobi oraz makro i mikroelementów. W przypadku ziół aplikacja drożdży poprawiła wzrost korzeni, masę oraz zawartość olejków eterycznych.
Oprócz efektu biostymulującego wykazano, że drożdże mogą znacząco ograniczać wpływ suszy na rośliny. Przeprowadzone na buraku cukrowym doświadczenia dowiodły, że po zastosowaniu suplementacji drożdżami, rośliny poddane stresowi suszy, wykazywały wyższy plon, większy procent zawartości cukrów oraz efektywniej wykorzystywały wodę. Wiele badań wykazało również, że niektóre drożdżaki mogą stanowić alternatywę w walce z infekcjami grzybiczymi, dzięki ich zdolności do szybkiej kolonizacji powierzchni warzyw i owoców. Co istotne pomimo wysokiej aktywności antygrzybiczej, drożdże nie wytwarzają toksycznych metabolitów wtórnych, takich jak antybiotyki, alergeny czy mikotoksyny, co czyni je całkowicie bezpiecznymi dla ludzi.
Powszechne wykorzystanie pożytecznych mikroorganizmów oraz wzbogaconych mikrobiologicznie bioproduktów jest szansą na rozwój zrównoważonych metod produkcji ogrodniczej i rolniczej, poprawę jakości produkowanych plonów oraz ochronę środowiska i zdrowia człowieka. Odpowiedzią na opisane powyżej potrzeby jest nowy, innowacyjny preparat o niepowtarzalnym składzie – bi system24, który swoją efektywność zawdzięcza unikalnej kombinacji mikroorganizmów prokariotycznych (bakterie z rodzaju Bacillus) i eukariotycznych (szczep drożdży Yarrowia lipolytica). Co więcej, nawóz z drożdży został wzbogacony w metabolity, czyli związki aktywne wytwarzane przez drożdże Yarrowia lipolytica, które niosą za sobą liczne korzyści zarówno dla mikroorganizmów glebowych, jak i roślin.
Koncepcja preparatu bi system24 zrodziła się dzięki współpracy dwóch firm: AGRARIUS i ONESANO. Oba przedsiębiorstwa mają bogate doświadczenie na rynku preparatów mikrobiologicznych oraz działają w myśl zasad zielonego ładu. Głównym motto firmy AGRARIUS jest „w harmonii z naturą”, zaś ONESANO – „jakość w trosce o zdrowie”. To właśnie te dwie sentencje przyświecają ich wspólnym działaniom. Bi system24 jest owocem sprawdzonych, potwierdzonych wieloletnimi badaniami rozwiązań obu firm: bakterii AGRARIUS i drożdży ONESANO, których synergistyczne działanie sprawia, że jest to unikalny i wyjątkowy preparat na rynku.
Występujący w preparacie bi system24 szczep drożdży Yarrowia lipolytica od wielu lat z powodzeniem stosowany jest w preparatach probiotycznych dedykowanych zwierzętom oraz do oczyszczania skażonych zanieczyszczeniami gruntów. Z punktu widzenia ochrony środowiska Yarrowia lipolytica odgrywa istotną rolę zarówno w bioremediacji gleb, jak i wód skażonych olejami, detoksykacji związków aromatycznych (w tym bifenyli, fenolu, dibenzofuranu), biosorpcji metali ciężkich oraz utylizacji ścieków z przemysłu rybnego, olejowego czy spożywczego.
Wykorzystanie szczepu Yarrowia lipolytica jako nawóz z drożdży jest gwarancją bezpieczeństwa i skuteczności. Drożdże te działają niejako jak ekipa budowlana, która remontuje zniszczone, pełne pleśni i toksycznych materiałów mieszkanie czyniąc je bezpiecznym dla mieszkańca, świeżym i funkcjonalnym miejscem. „Renowacja” gleby przy użyciu bi system24 przebiega następująco: drożdże oczyszczają glebę ze związków toksycznych i metali ciężkich, udostępniają węgiel i azot, spulchniają glebę poprzez wydzielanie dwutlenku węgla i przygotowują przestrzeń do działania dla bakterii, których wzrost tym samym stymulują, w drugim etapie prac pożyteczne bakterie solubilizują kluczowe pierwiastki, wiążą azot atmosferyczny oraz działają próchnicotwórczo przygotowując optymalne warunki do rozwoju roślin, zwieńczeniem poprzednich działań są fitohormony, związki prozdrowotne i antyoksydacyjne wydzielane przez obie grupy mikroorganizmów, które sprawiają, że rośliny na każdym etapie rozwoju są stymulowane, a zarazem chronione przed stresami biotycznymi i abiotycznymi.
Drożdże Yarrowia lipolytica są źródłem wielu korzystnych dla gleby i roślin metabolitów zawierających w swoim składzie naturalne wysokowartościowe aminokwasy, cenne makro i mikroelementy (np. selen, chrom, żelazo, mangan, cynk, jod, miedź), witaminy (szczególnie z grupy B, C, E i D), substancje bioaktywne (betaglukany, mannany, enzymy, kwasy nukleinowe i kwasy organiczne), składniki biologicznie czynne (np. GABA - kwas gammaaminomasłowy), trehaloza, koenzym Q10, jabłczan cytruliny, kwas kynureninowy) i wiele innych. Wspomniane wyżej mikroorganizmy są ważnym składnikiem produkcji rolnej, a ich obecność w uprawie promuje wzrost i rozwój roślin, zwiększa ich odporność na stres oraz poprawia jakość i właściwości gleby. Wysoka zawartość unikalnych składników prozdrowotnych w nawozie z drożdży pozytywnie wpływa również na wzrost i rozwój systemu korzeniowego roślin.
Korzenie, po zastosowaniu nawozu z drożdży bi system24, są bardziej złożone i mocniej rozgałęzione, co bezpośrednio przekłada się na lepszą absorpcję wody i składników mineralnych z podłoża przez roślinę. Bakterie, dzięki swoim właściwościom udostępniania fosforu i wiązania azotu, wpływają na zwiększanie jakości (w tym zdrowotności i wartości odżywczych) oraz ilości plonów. Zintegrowane działanie wyspecjalizowanych bakterii i unikalnego szczepu drożdży Yarrowia lipolytica sprawia, że preparat wykazuje wyjątkowo szerokie działanie we wspieraniu wzrostu i rozwoju roślin oraz poprawy jakości gleby.
Po doglebowym zastosowaniu nawozu z drożdży bi system24 roślina szybciej i efektywniej kiełkuje oraz jest bardziej odporna na niekorzystne warunki środowiska. Rośliny rosnące w glebie przy obecności korzystnych mikroorganizmów wykazują większą zdrowotność i odporność na choroby i stresy środowiskowe, wyższą zasobność w kluczowe składniki odżywcze, wyższe plonowanie i zawartość substancji pokarmowych. Niekwestionowaną przewagą tego preparatu jest wpływ produkowanych przez drożdże związków o działaniu antyoksydacyjnym takich jak koenzym Q10 czy kwas GABA na poprawę właściwości prozdrowotnych roślin.
W dobie niezdrowej i niepełnowartościowej żywności bardzo istotne jest skupienie uwagi na podniesieniu jej walorów zdrowotnych. Uzyskane po zastosowaniu preparatu bi system24 rośliny są bardziej zasobne m.in. w związki antyoksydacyjne, witaminy z grupy B, cynk, selen, magnez i żelazo. Tak bogata w prozdrowotne związki żywność, przynosi korzyści również dla konsumenta, a to sprawia, że rośliny wykazujące wyższe walory prozdrowotne są bardziej konkurencyjne na rynku i chętnie wybierane przez klienta, nawet za wyższą cenę, a hojne plony są również bardziej zyskowne dla producenta rolnego.
Autor tekstu:
dr Małgorzata Hałat-Łaś
Specjalista ds. badań mikrobiologicznych