Raziskave

Nov pristop za gnojenje rastlin, ki temelji na mikrobnih biokatalitičnih agregatih

Šifra:

J4-4556

Obdobje:

01. oktober 2022 - 30. september 2025

Obseg:

0,05 FTE

Vodja:

Špela Zupančič

Veda:

4.03 Biotehnika / Rastlinska produkcija in predelava

Opis:

Kakovost tal se po vsem svetu slabša zaradi erozije in intenzivne rabe kmetijskih zemljišč. Kulturne rastline niso prilagojene na zmanjšano vsebnost hranil, zato moramo razviti nove pristope gnojenja tal, ki dovajajo hranila v bližino korenin. V alpskih oligotrofnih tleh se mikrobi, ki povzročajo preperevanje mineralov, kopičijo v "vročih točkah" v rizosferi, da bi povečali svojo učinkovitost in pospešili proces raztapljanja mineralov. S simulacijo tega sistema bomo izvedli umetno inkapsulacijo in imobilizacijo mikrobnega konzorcija, ki vključuje rizobakterije, ki lužijo hranila, N2-fiksatorje, razgrajevalce olisaharidov in seve za biokontrolo rastlin. Bakterije bodo imobilizirane na površine nosilcev, da se preuči njihov učinek na sproščanje hranil v tla in spodbujanje rasti rastlin.Inokulacija bakterij v kmetijske sisteme ni enostaven postopek in je trenutno neučinkovit pristop zaradi izpiranja, predacije in kompeticije. Za rešitev teh težav predlagamo pristop, kjer se bakterijske celice lokalno koncentrirajo z imobilizacijo na zaščitne nosilce, mineralne in organske, da se oblikujejo umetne "vroče točke" za preperevanje hranil. Tehnike, kot je elektrostatično nanašanje po plasteh (LBL) nabitih polielektrolitov in konvencionalno ujetje v polimerno matriko, bodo uporabljene za spreminjanje celične površine ter za inkapsulacijo in imobilizacijo celic. Predlagana študija bo izboljšala splošno znanstveno razumevanje bakterijskega luženja hranil, fiziologije bakterijske celice in interakcij med rastlinami in mikrobi, zlasti s pridobitvijo boljšega vpogleda v značilnosti celične površine, delitev celic, rast in aktivnost, interakcije med celico in površino bakterij ter promocijo bakterij rasti rastlin. Dodana vrednost projekta je tudi v tem, da bodo pridobljeni rezultati predstavljali osnovo za prihodnje aplikativne rešitve ter da bodo prenosljivi na druga področja, kot sta industrijska biotehnologija in medicina.

Faze:

https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/19999

Bibliografske reference, ki izhajajo neposredno iz izvajanja projekta:

https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/19999

Financira:

Raziskovalni projekti so (so)financirani s strani Javne agencije za raziskovalno dejavnost.

Nazaj

Spremenjeno: 19. april 2023