UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA MIHA LAMPE VPLIV BIOLOŠKEGA POSPEŠEVALCA RASTI RASTLIN NA MINERALNO PREHRANO SONČNICE DIPLOMSKO DELO LJUBLJANA, 2019
UNIVERZA V LJUBLJANI
PEDAGOŠKA FAKULTETA
MIHA LAMPE
VPLIV BIOLOŠKEGA POSPEŠEVALCA RASTI
RASTLIN NA MINERALNO PREHRANO SONČNICE
DIPLOMSKO DELO
LJUBLJANA, 2019
UNIVERZA V LJUBLJANI
PEDAGOŠKA FAKULTETA DVOPREDMETNI UČITELJ BIOLOGIJA - KEMIJA
MIHA LAMPE
Mentor: PROF. DR. KATARINA VOGEL MIKUŠ
VPLIV BIOLOŠKEGA POSPEŠEVALCA RASTI
RASTLIN NA MINERALNO PREHRANO SONČNICE
DIPLOMSKO DELO
LJUBLJANA, 2019
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
II
Diplomsko delo je zaključek Univerzitetnega študija kemije in biologije. Opravljeno je bilo
na Katedri za fiziologijo rastlin Oddelka za biologijo Biotehniške fakultete Univerze v
Ljubljani.
Komisija za oceno in zagovor:
Predsednica: izr. prof. dr. Mateja GERM
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo
Mentorica: prof. dr. Katarina VOGEL MIKUŠ
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo
Član: doc. dr. Matevž LIKAR
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo
Datum zagovora: ________________________________________________
Podpisani izjavljam, da je diplomska naloga rezultat lastnega raziskovalnega dela.
Izjavljam, da je elektronska verzija identična tiskani. Na Univerzo v Ljubljani prenašam
pravico objave svoje diplomske naloge v polnem tekstu na svetovnem spletu preko
Digitalne knjižnice Pedagoške fakultete.
Miha Lampe
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
III
POVZETEK
Sončnica spada med kmetijsko in gospodarsko zelo pomembne rastlinske vrste. Za rastline
je zadostna mineralna prehranjenost pogoj za uspešno rast in razvoj. Ker se z dodajanjem
gnojil lahko povečata tako uspešnost donosa kot tudi rast rastlin, je za kmetijstvo izbira
pravega gnojila vitalnega pomena. Ker navadna kemijska gnojila lahko škodujejo okolju,
se v zadnjem času velik poudarek daje predvsem naravnim gnojilom, ki imajo poleg
mineralne komponente gnojila prisotne tudi tako imenovane biološke pospeševalce, med
katerimi so najštevilčnejše mikorizne glive in PGPB (plant growth promoting bacteria),
torej bakterije, ki spodbujajo rast in razvoj rastlin. PGPB imajo več mehanizmov delovanja
na rastlino, med katerimi so: biološka fiksacija dušika, proizvodnja indolskih spojin,
proizvodnja sideroforov, aktivnost ACC deaminaze in raztapljanje fosfatov. Večina PGPB
se nahaja v rizosferi, tanki plasti zemlje, ki neposredno obdaja koreninski sistem rastlin. V
diplomskem delu smo preučevali vpliv bioloških pospeševalcev na rast in mineralno
prehranjenost sončnic (Helianthus annuus L.) s pomočjo zasnovanega eksperimenta.
Eksperiment smo zasnovali tako, da smo posadili sončnice s tremi različnimi
izpostavitvami. Prva serija je bila kontrola in ta skupina sončnic ni prejela gnojila. Drugi
seriji vzorcev smo dodali avtoklavirano organsko gnojilo, pri čemer smo z avtoklaviranjem
odstranili vse, kar je v gnojilu predstavljalo živo komponento. Tretja serija vzorcev je
dobila nespremenjeno organsko gnojilo. Po enem mesecu rasti smo vzorce stehtali in jih
analizirali z metodo rentgensko fluorescenčne spektrometrije. Poleg tega smo na poganjkih
določili tudi vsebnost fotosinteznih pigmentov kot merilo stresa. Hipotezo, da bodo
sončnice z dodanim gnojilom, ki ima biološke pospeševalce, bolj rasle in bodo imele
primernejšo vsebnost mineralnih snovi kot sončnice z dodanim gnojilom brez bioloških
pospeševalcev, smo po statistični obdelavi vzorcev ovrgli. Vzorci posameznih izpostavitev
so se med seboj razlikovali le po vsebnosti treh elementov. V poganjkih sta se razlikovali
koncentracija fosforja in kalija, v koreninah pa bakra. V eksperimentu nismo potrdili
pozitivnega vpliva biološkega pospeševalca, ki smo ga v eksperimentu uporabili.
KLJUČNE BESEDE:
biološki pospeševalci, sončnica, PGPB (bakterije, ki spodbujajo rast rastlin), biognojilo,
mineralna prehrana rastlin
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
IV
ABSTRACT
The sunflower is one of the most economically important plant species. Sufficient mineral
nutrition is a prerequisite for successful plant growth and development. Since the addition
of fertilizers can increase both yield performance and plant growth, choosing the right
fertilizer is vital for agriculture success. Since ordinary chemical fertilizers can be
damaging to the environment, a great deal of emphasis has recently been placed on natural
biofertilizers, which, in addition to the mineral component of the fertilizer, contain the so-
called biological promotors, the most numerous being mycorrhizal fungi and PGPB (Plant
growth promoting bacteria), which promote plant growth and development. PGPBs have
several mechanisms of interaction with the plant, including: biological nitrogen fixation,
production of indole compounds, and production of siderophores, ACC deaminase activity,
and phosphate dissolution. Most PGPB bacteria are found in the rhizosphere, this refers to
the thin layer of soil that directly surrounds the root system of the plants. In our thesis we
studied the influence of these biopromotors on the mineral nutrition of sunflowers
(Helianthus annuus L.) by means of a designed experiment. We designed the experiment
by planting sunflowers with three different treatments. The first batch was a control and no
biofertilizer was given to this group of sunflowers. An autoclaved biofertilizer was added
to the second batch of samples, and the organic component of the biofertilizer was
removed by autoclaving. The third batch of samples received unchanged biofertilizer.
After one month of growth, the samples were weighed and analysed by X-ray fluorescence
spectrometry. In addition, the content of photosynthetic pigments was determined on
shoots as an indicator of sunflower nutrition. The hypothesis that sunflowers with fertilizer
with biological accelerators will grow more and have a more optimal value of mineral
substances than sunflowers with fertilizer without biological accelerators has been rejected
after the statistical treatment of samples. The samples were statistically different in only
three items. Phosphorus and potassium concentrations differed in the shoots and copper in
the roots. The positive effect of biopromotors on the biofertilizer used in the experiment
has not been confirmed.
KEYWORDS:
biopromotors, sunflower, PGPB (plant growth promoting bacteria), biofertilizers, mineral
nutrition
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
V
KAZALO
POVZETEK .......................................................................................................................................... III
ABSTRACT .......................................................................................................................................... IV
KAZALO ............................................................................................................................................... V
KAZALO SLIK ...................................................................................................................................... VI
OKRAJŠAVE IN SIMBOLI .................................................................................................................... VII
1 UVOD .............................................................................................................................................. 5
2 PREGLED OBJAV .............................................................................................................................. 7
2.1 SONČNICA (HELIANTHUS ANNUUS L.) ..................................................................................... 8
2.2 BIOLOŠKA GNOJILA .................................................................................................................. 9
2.3 MEHANIZMI DELOVANJA PGPB ............................................................................................. 12
2.4 BIOPOSPEŠEVALEC, UPORABLJEN V EKSPERIMENTU ............................................................ 18
3 MATERIALI IN METODE ................................................................................................................ 19
3.1 KEMIKALIJE ............................................................................................................................ 19
3.2 LABORATORIJSKA OPREMA ................................................................................................... 19
4 METODE DELA .............................................................................................................................. 20
4.1 PRIPRAVA POSKUSA .............................................................................................................. 20
4.2 ANALIZA Z METODO RENTGENTSKO FLUORESCENČNE SPEKTROMETRIJE ........................... 20
4.3 POSTOPEK ANALIZE FOTOSINTEZNIH PIGMENTOV ............................................................... 21
4.4 STATISTIČNA ANALIZA PODATKOV ........................................................................................ 22
5 REZULTATI .................................................................................................................................... 23
5.1 SVEŽA IN SUHA MASA POGANJKOV IN KORENIN .................................................................. 23
5.2 ANALIZA Z XRF – KONCENTRACIJE MINERALNIH ELEMENTOV ............................................. 24
5.3 ANALIZA FOTOSINTEZNIH PIGMENTOV ................................................................................ 26
6 DISKUSIJA ...................................................................................................................................... 28
7 ZAKLJUČEK .................................................................................................................................... 29
VIRI ................................................................................................................................................... 30
ZAHVALA .......................................................................................................................................... 32
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
VI
KAZALO SLIK
Slika 1: Sončnica (Helianthus annuus L.)
(Vir:https://www.ekodezela.si/vsebina/vrtnarstvo/soncnice-za-sreco-za-cebele/ 2019) ...... 8
Slika 2: Interakcije rizosfere in PGPB (Souza s sod., 2015) ............................................... 12
Slika 3: Sveža masa poganjkov in korenin sončnic pri različnih pogojih (povprečje ±
standardna napaka) n(poganjkov) = 10, n(korenin)= 3. Različne črke nad stolpci označujejo
statistično značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05). ................................................ 23
Slika 4: Suha masa poganjkov in korenin sončnic pri različnih pogojih (povprečje ±
standardna napaka) n(poganjkov) = 10, n(korenin)= 3. Različne črke nad stolpci označujejo
statistično značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05). ................................................ 24
Slika 5: Vsebnost kalija v poganjkih sončnic pri različnih pogojih (povprečje ± standardna
napaka) n(poganjkov) = 10. Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko
med izpostavitvami (p < 0,05). ............................................................................................ 25
Slika 6: Vsebnost fosforja v poganjkih sončnic pri različnih pogojih (povprečje ±
standardna napaka) n(poganjkov) = 10. Različne črke nad stolpci označujejo statistično
značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05). ................................................................. 25
Slika 7: Vsebnost bakra v koreninah sončnic pri različnih pogojih (povprečje ± standardna
napaka), n(korenin) = 3. Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko med
izpostavitvami (p < 0,05). .................................................................................................... 26
Slika 8: Koncentracija klorofila b in klorofila a+b v mg na g vzorca pri različnih pogojih
(povprečje ± standardna napaka) n(poganjkov) = 10. Različne črke nad stolpci označujejo
statistično značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05). ................................................ 27
Slika 9: Koncentracija karotenoidov v mg na g vzorca pri različnih pogojih (povprečje ±
standardna napaka), n(poganjkov) = 10. Različne črke nad stolpci označujejo statistično
značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05). ................................................................. 27
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
VII
OKRAJŠAVE IN SIMBOLI
XRF Rentgenska fluorescenca
PGPB Plant Growth Promoting Bacteria – bakterije, ki spodbujajo rast rastlin
BNF Biological Nitrogen Fixation – biološka fiksacija dušika
EDXRF Energy Dispersive X-ray Fluorescence – energijsko disperzivna rentgenska
fluorescenca
FS Fotosintezni
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
5
1 UVOD
Poljedelstvo se je pojavilo pred približno 10.000 leti in je pomenilo velik korak v
človekovem razvoju. Odkritje je omogočilo, da se je človek za stalno naselil na določenem
območju. Osvajal je vedno nove površine, na katerih je gojil svoje rastline. S
poljedelstvom se je zmanjšala človekova odvisnost od narave. Človek je začel naravo
spreminjati po svojih željah in potrebah [1]. Ker ima poljedelstvo za celotno človeštvo zelo
velik pomen, so se načini obdelovanja zemlje in poljščin skozi čas spreminjali. S časom so
se v poljedelstvu pojavila gnojila. S pomočjo gnojil so lahko kmetje povečali svoj pridelek,
imeli bolj uspešne rastline in boljšo obdelovalno zemljo. Znanost agronomije je
odgovarjala na vprašanja, katera gnojila so najoptimalnejša in zagotavljajo najboljše
razmere za rast in produktivnost rastlin. Torej, gnojila so naravna ali umetna snov, ki
vsebuje kemične elemente, ki izboljšujejo rast in produktivnost rastlin. Gnojila povečujejo
naravno plodnost zemlje ali nadomeščajo kemične elemente, ki so jih prejšnji posevki
odvzeli iz tal. Uporaba gnoja in kompostov za gnojilo je verjetno stara skoraj toliko kot
poljedelstvo samo. Sodobna kemična gnojila vključujejo enega ali več od treh elementov,
ki so najpomembnejši v prehrani rastlin: dušik, fosfor in kalij. Drugotnega pomena so
elementi žveplo, magnezij in kalcij. Večina dušikovih gnojil se pridobiva iz sintetičnega
amonijaka; ta kemična spojina (NH3) se uporablja bodisi kot plin ali v vodni raztopini,
lahko pa se jo pretvori v soli, kot so amonijev sulfat, amonijev nitrat in amonijev fosfat.
Pogosti viri so tudi običajni odpadki iz pakiranja, obdelani odpadki, odpadne vode in
hlevski gnoj. Fosforna gnojila vključujejo kalcijev fosfat, pridobljen iz fosfatnih kamnin.
Bolj topni superfosfatni in trojni superfosfatni pripravki so pridobljeni z obdelavo
kalcijevega fosfata z žveplovo oziroma fosforno kislino. Kalijeva gnojila, in sicer kalijev
klorid in kalijev sulfat, se pridobivajo z rudarjenjem pepelike (kalijev karbonat). Mešana
gnojila lahko vsebujejo več kot eno od treh glavnih hranilnih snovi: dušik, fosfor in kalij
[2].
Rastlinska hranila delimo na: primarna hranila ali makrohranila: dušik (N), fosfor (P) in
kalij (K); sekundarna hranila ali druga hranila, med katere sodijo: kalcij (Ca), magnezij
(Mg), natrij (Na) in žveplo (S); ter mikrohranila: bor (B), kobalt (Co), baker (Cu), železo
(Fe), mangan (Mn), molibden (Mo) in cink (Zn), pomembna za rast rastlin v količinah, ki
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
6
so majhne v primerjavi s količinami primarnih in sekundarnih hranil. Nadalje se gnojila
ločijo na: mineralna gnojila, ki vsebujejo izključno mineralne komponente in so
pridobljena v industrijskem postopku, ter organsko-mineralna gnojila, ki poleg mineralnih
komponent vsebujejo tudi organske snovi živalskega ali rastlinskega izvora in so
pridobljena z ekstrakcijo ali s fizikalnimi oz. kemijskimi industrijskimi postopki. Analize
gnojil izvajamo z namenom ugotavljati skladnost vsebnosti primarnih in sekundarnih
hranil ter mikrohranil z deklariranimi vsebnostmi. Določamo tudi nekatere fizikalne
lastnosti gnojil in vsebnost neželenih snovi, kot so težke kovine [3].
Zaradi negativnih vplivov mineralnih gnojil v okolju (izpiranje v podtalnico,
onesnaževanje in evtrofikacija vodotokov itd.) je vedno večji poudarek na uporabi
bioloških gnojil (tudi biognojila), ki vsebujejo žive mikroorganizme. S tem, ko ga dodamo
na semena, rastlinske dele ali zemljo, mikroorganizmi kolonizirajo rizosfero ali notranjost
rastline in spodbujajo rast s povečanjem razpoložljivosti in zaloge primarnih hranil za
rastlino, ki jim je izpostavljena. Biološka gnojila bi lahko pomembno vplivala na
zmanjševanje uporabe umetnih gnojil in pesticidov [4].
Cilji:
• Ugotoviti, ali in v kolikšni meri izbrano biognojilo vpliva na rast in prevzem za
rastlino potrebnih mineralnih snovi.
• S pomočjo eksperimenta ugotoviti, ali biognojilo vpliva na rast rastlin tudi, ko ga
avtoklaviramo in gnojilo ne vsebuje bioloških pospeševalcev.
• S pomočjo analize fotosinteznih pigmentov ugotoviti, ali biognojilo izboljša
fiziološko stanje rastline.
Hipoteze:
1. Rastline z dodanim gnojilom, ki vsebuje biološke pospeševalce, bodo bolje rasle in
bodo imele primernejšo vsebnost mineralnih snovi kot sončnice z dodanim
gnojilom brez bioloških pospeševalcev.
2. Rastline z dodanim gnojilom z biološkim pospeševalcem bodo imele višjo vsebnost
klorofilov in karotenoidov kot tiste brez bioloških pospeševalcev.
3. Ker dodano gnojilo vsebuje fosfat, kalcijev oksid in železo, bomo pri analizi z XRF
opazili povišane vrednosti elementov P, Ca in Fe pri rastlinah z dodanim gnojilom.
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
7
2 PREGLED OBJAV
Rastline za rast potrebujejo največ ogljika (C), kisika (O) in vodika (H). Iz teh elementov
je sestavljenih od 90 do 99 % rastlinskega telesa, preostali del rastline pa sestavlja
mineralna komponenta. Minerale (hranila) rastlina pridobi iz tal. Rastline potrebujejo
razmeroma veliko dušika (N), fosforja (P), kalija (K), kalcija (Ca), magnezija (Mg) in
žvepla (S), pravimo jim tudi makrohranila. Ker jih navadno v tleh ni dovolj, zanje običajno
poskrbimo z gnojenjem preko tal. N, P in K so glavna rastlinska hranila v ožjem smislu oz.
t. i. primarna hranila, Ca, Mg in S pa so sekundarna hranila. Mikrohranila (mikroelementi)
so tista rastlinska hranila, ki jih rastline potrebujejo le v sledovih, torej v manjših količinah
(bor, mangan, baker, cink, molibden, železo). Rastlinam jih največkrat dodamo preko
listov v obliki listnih gnojil (t. i. foliarno gnojenje). Ne glede na to, ali rastline navedena
hranila potrebujejo v velikih ali majhnih količinah, so vsa nujno potrebna za rast in razvoj
rastline, drugega z drugim pa ne moremo nadomestiti. Tudi če je le enega hranila premalo,
rastlina ne more uspevati, tako kot poškodovan sod ne more zadržati vode (Liebigov zakon
minimuma) (Polanec, 2014).
Hranila so snovi, s katerimi se rastline hranijo, gnojila pa so snovi, katerih glavni namen je
zagotavljanje hranil za rastline. Posamezna gnojila vsebujejo več ali manj hranil.
Najpomembnejše rastlinsko hranilo je dušik, ker je nepogrešljiv v obdobju intenzivne rasti
– pospešuje rast zelenih delov rastlin (tvorba beljakovin). Rastlina ga iz tal dobiva v obliki
nitratov, porabi pa lahko tudi dušik v amonijevi obliki. V prehrani rastlin z dušikom so
pomembne nitrifikacijske bakterije. Te oksidirajo amonijevo obliko dušika (NH4) v nitritno
(NO2), to pa v nitratno (NO3), ki je rastlinam dostopna. V kmetijstvu so pomembne še
denitrifikacijske bakterije. Te v nasprotju z nitrifikacijskimi bakterijami razkrajajo nitrite
in nitrate v prosti dušik, ki se sprošča v zrak (Polanec, 2014).
Mikoriza je vzajemna simbiontska zveza, ki temelji na dvosmernem prenosu hranil med
glivami v tleh in koreninami vaskularnih rastlin. Rastlina oskrbuje glivo s sladkorji, ki jih
proizvaja v procesu fotosinteze, medtem ko mreža hif izboljša sposobnost rastline za
absorbiranje vode in hranil, predvsem prevzem fosforja, bakra in cinka. Arbuskularne
mikorize (AM), imenovane tudi endomikorize, so najbolj starodavne, pogoste in razširjene
vrste mikoriz (Roy-Bolduc in Hijri, 2010).
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
8
Razpoložljivost mineralnih hranil je odvisna od kemičnih dejavnikov, kot so skupna
količina, kemijska oblika elementa in vezava mineralnega hranila na druge ione ali na tla,
kot tudi fizikalnih dejavnikov, predvsem razporeditve v tleh in mobilnosti. Med dobro
mobilne elemente štejemo dušik, fosfor, kalij, magnezij in klor; njihovo pomanjkanje se
najprej opazi na starejših listih. Med srednje mobilne elemente štejemo bor, železo, cink,
baker in molibden, med slabo mobilne pa kalcij in mangan. Simptomi pomanjkanja se
najprej pojavijo na mlajših delih rastlin (Polanec, 2014).
2.1 SONČNICA (HELIANTHUS ANNUUS L.)
Slika 1: Sončnica (Helianthus annuus L.) (Vir:https://www.ekodezela.si/vsebina/vrtnarstvo/soncnice-za-sreco-za-
cebele/ 2019)
Sončnico (Helianthus annuus L.) uvrščamo v družino košaric (Asteraceae, sin.
Compositae). Sončnica izvira iz južnega dela Severne Amerike, v Evropi so jo najprej
uporabljali kot okrasno rastlino. Sončnica ima namreč veliko sort, večina je okrasnih. V
rodu Helianthus je veliko vrst, najpomembnejši poleg sončnic je topinambur (Helianthus
tuberosus L.). V sredini 19. stoletja so iz sončnice v Rusiji začeli iztiskati olje in tako je
sončnica postala tudi gospodarsko pomembna. Seme sončnice vsebuje od 25 do 53 %
kakovostnega olja. Pri nas se je v manjšem obsegu začela sejati konec 19. stoletja,
predvsem so jih sejali na robovih njiv za okras. Največ površin pod sončnicami je bilo po
https://www.ekodezela.si/vsebina/vrtnarstvo/soncnice-za-sreco-za-cebele/https://www.ekodezela.si/vsebina/vrtnarstvo/soncnice-za-sreco-za-cebele/
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
9
drugi svetovni vojni (okrog 1000 ha). V zadnjih letih se površine pod sončnicami gibljejo
med 200 in 300 ha. V letu 2015 je bilo v Sloveniji s sončnicami posejanih 230 ha njiv [4].
Poleg uporabe v živilsko predelovalni industriji za prehrano ljudi (olje, margarina,
majoneza, celo zrnje) sončnice lahko uporabljamo tudi kot krmno poljščino. Rastline
siliramo v času cvetenja, lahko pa siliramo samo zrna v pozni mlečni zrelosti. Za krmo jo
sejemo tudi v mešanih posevkih (npr. s krmnim grahom, bobom ali grašico). Kot
beljakovinska krma so pomembne sončnične tropine, ki ostanejo po stiskanju zrnja za olje.
Zrnje sončnic je uporabno še kot hrana za ptice. Sončnice lahko uporabljamo tudi kot
kurivo (stebla in koški sončnic), so pa tudi zelo priljubljene okrasne rastline. Sončnica je
medovita rastlina. Njeni veliki zlato do rdečerumeni cvetovi so izredno privlačni za čebele
in predstavljajo pomemben vir čebelje paše. Sončnični med zdravi in preprečuje bolezni
dihal, vnetje želodčne in črevesne sluznice, srčne in ledvične bolezni ter uravnava krvni
tlak. Cenjen je tudi v kozmetiki. Čebele, čmrlji in ose so glavni opraševalci sončnice [5].
2.2 BIOLOŠKA GNOJILA
Biološko gnojilo (tudi biognojilo) je gnojilo, ki poleg mineralnih hranil vsebuje tudi žive
mikroorganizme. S tem, ko ga dodamo na semena, rastlinske dele ali zemljo,
mikroorganizmi kolonizirajo rizosfero ali notranjost rastline in spodbujajo rast s
povečanjem razpoložljivosti in zalogo primarnih hranil za rastlino, ki jim je izpostavljena.
Mikroorganizmi v bioloških gnojilih obnavljajo naravni ciklus hranil v tleh in ustvarjajo
organske snovi. Z uporabo bioloških gnojil se obenem povečata obstojnost in zdravje tal.
Ker igrajo več vlog, je najprimernejši znanstveni izraz za take koristne mikroorganizme oz.
bakterije »plant growth promoting bacteria« (PGPB). Ti spodbujajo rast in razvoj rastlin s
sintezo snovi, potrebnih za rastline, zato so izjemno koristni pri bogatenju in izboljšanju
rodovitnosti tal, kakor tudi pri doprinosu rastlini potrebnih hranil. Biognojila zagotavljajo
ekološko prijazen agrarni poseg [4].
Povpraševanje po kemičnih gnojilih v kmetijstvu je zgodovinsko vplivalo na več med
seboj povezanih dejavnikov, kot so rast prebivalstva po vsem svetu, gospodarska rast,
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
10
agrarna produkcija, … (Morel s sod., 2012 v Souza s sod., 2015). Zanimanje za uporabo
inokulantov, ki vsebujejo PGPB (Plant growth promoting bacteria), ki spodbujajo rast in
pridelek rastlin, se je povečalo zaradi dušikovih gnojil, ki postajajo draga in lahko resno
škodujejo okolju z onesnaženjem vode z nitrati in tudi pripomorejo k emisijam
toplogrednih plinov (Adesemoye s sod. 2009; Hungria s sod., 2013 v Souza s sod., 2015).
Povezave med rastlinami in mikroorganizmi so že dolgo raziskane, vendar je njihovo
izkoriščanje v kmetijstvu za delno nadomestitev ali nadomestitev dušikovih gnojil v celoti
še vedno nizko (Hungria s sod., 2013 v Souza s sod., 2015). Če so bakterijski inokulanti
učinkoviti, lahko prispevajo k povečanju agronomske učinkovitosti z zmanjšanjem
proizvodnih stroškov in onesnaževanja okolja, kadar se uporaba kemičnih gnojil enkrat
zmanjša ali odstrani (Souza s sod., 2015).
Rizosfera se nanaša na tanko plast zemlje, ki neposredno obdaja koreninski sistem
(Zeppenfeld s sod. 2017 v Priyank s sod., 2019). Rizosferna regija je pomembna za
heterogene, raznolike in aktivno presnavljajoče organizme v tleh, kot so bakterije, ki živijo
v rizosferi, glive, foliarne in rastlinojede žuželke in gliste. Na splošno si biodiverziteta in
biološke dejavnosti rizosferskih organizmov v rizosferskem okolju niso med seboj
podobne. Kompleksnejše biološke aktivnosti se naravno odvijajo približno 2 mm od
površine korenin in se bistveno razlikujejo kot tiste v prsti, v populacijah, vrstah in
funkcijah organizmov, zato je znano, da je rizosfera »hot spot« bioloških dejavnosti
(Mendes s sod. 2013 v Priyank Hanuman s sod., 2019). Korenine rastlin imajo ključno
vlogo v raznolikosti rizosfer in njihovih bioloških aktivnostih z zagotavljanjem mehanske
podpore ter lajšanjem prevzema vode in hranil. Poleg tega korenine rastlin sproščajo široko
paleto spojin, kot so aminokisline, organske kisline, oligosaharidi, sladkorji, vitamini,
nukleotidi, flavonoidi, encimi, hormoni, hlapne spojine, fenoli, sluzi, ogljikovi hidrati in
različni sekundarni metaboliti, ki povečujejo biološke aktivnosti v rizosferni regiji
(Rohrbacher in St-Arnaud, 2016 v Priyank s sod., 2019). Ta mikroflora je pomemben vir
hrane za rastlinojede živali, kot so gliste, skakači in pršice, ki postanejo žrtev drugih malih
živali, kot so pajki in stonoge. Saprofiti, ki se nahajajo v rizosferni regiji, razkrajajo odmrle
snovi in razgrajujejo kompleksne molekule v preproste. V procesu razgradnje se sproščajo
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
11
hranilne snovi in odpadki, ki jih neposredno uporabljajo gostiteljske rastline (Priyank s
sod., 2019).
Učinkovitost kolonizacije korenin s PGPB je tesno povezana z mikrobno kompeticijo in
preživetjem v tleh, pa tudi z modulacijo izražanja več genov in medcelično komunikacijo-
via quorum sensing (Souza s sod., 2015). Korenine rastlin se odzivajo na različne okoljske
razmere z izločanjem spojin širokega nabora, te spojine vplivajo na interakcijo med
rastlino in bakterijo, kar kaže na učinkovitost inokulantov (Souzas sod., 2015). Tudi
zdravje tal je pomemben dejavnik, ki vpliva na učinkovitost inokulacije. Značilnosti, kot so
vrsta tal, nabor hranil in koncentracije strupenih kovin, vlažnost tal, mikrobna raznolikost
in motnje tal, ki jih povzroča upravljanje s tlemi, so vsi dejavniki, ki vplivajo na
učinkovitost inokulacije (Souza s sod., 2015).
Mehanizmi, s katerimi stimulira PGPB rast rastlin in dovaja razpoložljivost hranil, izvirajo
iz genetskih procesov, kot so biološka fiksacija dušika, raztapljanje fosfatov, lajšanje stresa
s pomočjo modulacije ekspresije ACC deaminaze, produkcijo fitohormonov in sideroforov
kot tudi še nekatere druge. Interakcije med rastlinami in bakterijami se pojavijo s
simbiotičnimi, endofitičnimi ali asociativnimi procesi z različnimi stopnjami oddaljenosti
od korenin in okoliške prsti. Endofitične PGPB so dobre kandidatke za inokulacijo, ker
kolonizirajo korenine in ustvarjajo ugodno okolje za razvoj in delovanje. Nesimbiotski
endofitični odnosi se pojavljajo znotraj medceličnih prostorov rastlinskih tkiv, kjer tkiva
vsebujejo veliko ogljikovih hidratov, aminokislin in anorganskih hranil (Bacon in Hinton,
2006 v Souza s sod., 2015).
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
12
Slika 2: Interakcije rizosfere in PGPB (Souza s sod., 2015)
Interakcije rizosfere in PGPB (Souza s sod., 2015)
a) Različne vrste povezav med koreninami rastlin in koristnimi bakterijami v tleh.
b) Po kolonizaciji ali povezanosti s koreninami in/ali rizosfero lahko bakterije koristijo
rastlinam s/z:
• toleranco proti abiotskemu stresu z delovanjem ACC deaminaze;
• obrambo proti patogenom zaradi prisotnosti kompetitivnih lastnosti, kot je
proizvodnja sideroforov;
• povečanjem rodnosti in rasti rastlin s pomočjo biološke fiksacije dušika (BNF),
proizvodnjo IAA (indol-3-ocetne kisline) in raztapljanja fosfatov okoli korenin.
2.3 MEHANIZMI DELOVANJA PGPB
Biološka fiksacija dušika
Vsi organizmi potrebujejo dušik (N) za sintezo biomolekul, kot so proteini in nukleinske
kisline. Vendar pa glavni vir N v naravi, atmosferski dušik (N2), ni dostopen večini živih
organizmov, tudi evkariontom. Biološko fiksiranje dušika (BNF) je proces, pri katerem se
N2 reducira v amonijak (NH3) (Souza s sod., 2015). Proces se odvija predvsem v
diazotrofnih mikroorganizmih, zlasti bakterijah in Arhejah (Dixon in Kahn, 2004 v Souza s
sod., 2015). Diazotrofni mikroorganizmi izvajajo BNF skozi nitrogenaze, visoko
konzerviran encim, ki obsega dva metaloproteina, in sicer FeMo-protein in Fe-protein
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
13
(Dixon in Kahn, 2004 v Souza s sod., 2015). Družina Fabaceae ima prisotne talne bakterije
iz družine Rhizobiaceae (rhizobia), ki so omejene na korenske nodule (Willems, 2007 v
Souza s sod., 2015). Znotraj teh nodulov rizobia učinkovito izvajajo BNF skozi ustrezni
nadzor prisotnosti kisika, ki je inhibitor aktivnosti nitrogenaz. (Dixon in Kahn, 2004;
Shridhar, 2012 v Souza s sod., 2015).
Več vrst mikroorganizmov se uporablja v gojenju rastlin gospodarskih interesov. Na
primer za proizvodnjo soje (Glycine max L.) (Souza s sod., 2015) in sladkornega trsa
(Saccharum officinarum L.) (Thaweenut s sod., 2011 v Souza s sod., 2015) se uporablja
več različnih sevov bakterije Bradyrhizobium sp., kot sta B. japonicum in B. elkanii.
Herbaspirillum sp. je gram-negativna bakterija, povezana s pomembnimi kmetijskimi
pridelki, kot so riž (Oryza sativa L.) (Pedrosa s sod., 2011 v Souza s sod., 2015), sirek
(Sorghum bicolor L.) (James s sod., 1997 v Souza s sod., 2015), koruza (Zea mays L.)
(Monteiro s sod., 2008 v Souza s sod., 2015) in sladkorni trs (Pedrosa s sod., 2011 v Souza
s sod., 2015).
Proizvodnja indolskih spojin
Vpliv bakterij v rizosferi rastlin je v veliki meri posledica proizvodnje avksinov (Spaepen s
sod., 2007 v Souza s sod., 2015). Več vrst bakterij lahko proizvede indolske spojine (IC),
kot je avksinski fitohormon indol-3-ocetna kislina (IAA), ki predstavlja veliko fiziološko
pomembnost za interakcije med rastlinami in bakterijami od patogeneze do fitostimulacije
(Spaepen s sod., 2007 v Souza s sod., 2015). Sposobnost proizvodnje IC je pogosta pri
bakterijah, ki so z rastlinami povezane. Souza s sod. (2013) so pokazali, da približno 80 %
bakterij, izoliranih iz rizosfere, za pridelavo riža lahko izloča IC. Druge študije so
pokazale, da rizosferne bakterije proizvajajo več IC kot bakterije, ki se nahajajo v prsti
poleg rastline (Khalid s sod., 2004 v Souza s sod., 2015). V nedavni študiji Costa s sod.
(2014) so pokazali, da je bil učinek visoke proizvodnje IC opazen tudi v endofitnih
bakterijah, posebno v družini Enterobacteriaceae (Enterobacter, Escherichia, Grimontella,
Klebsiella, Pantoea in Rahnella). Na primer: fižol (Phaseolus vulgaris L.; kultivar
DOR364), cepljenje z A. brasilense Sp245 in Rhizobium etli CNPAF512 je pokazalo, da je
pri rastlini zrastlo večje število nodulov. Azospirillum sp., ki producira IAA, prav tako
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
14
spodbuja spremembe v rasti in razvoju pšenice (Triticum aestivum L.) (Souza s sod.,
2015). Prav tako lahko mikroorganizmi, ki katabolizirajo IAA, pozitivno vplivajo tudi na
rast rastlin in preprečujejo napade patogenov (Leveau in Lindow, 2005 v Souza s sod.,
2015).
Proizvodnja sideroforov
Železo (Fe) je nujno potrebno mikrohranilo za rastline in mikroorganizme, saj sodeluje pri
različnih pomembnih bioloških procesih, kot so fotosinteza, dihanje, biosinteza klorofila
(Kobayashi in Nishizawa, 2012 v Souza s sod., 2015) in BNF (Dixon in Kahn, 2004 v
Souza s sod., 2015). Rastline v glavnem pridobivajo Fe iz rizosfere. Čeprav je Fe ena
najpogostejših kovin v zemeljski skorji, je njegova razpoložljivost za korenine rastlin zelo
majhna. Razpoložljivost Fe narekujeta obnovitveni potencial tal in pH. V tleh, ki so
aerobna ali z višjim pH, Fe hitro oksidira in je večinoma v obliki netopnih železovih
oksidov. Z nižjim pH se iz železovega oksida sprosti oksid, in s tem postane bolj na voljo
za vnos preko korenin. Odzivi na pomanjkanje Fe vključujejo spremembe koreninske
morfologije in up-reguliranje genov, vključenih v vnos Fe (Morrissey in Guerinot 2009).
Mehanizem vnosa železa, ki ga povzroči stres ob pomanjkanju le-tega, vključuje
sproščanje vodikovih ionov in reducentov iz korenin. Znižani pH in prisotnost reducenta v
koreninski coni skupaj z reduciranjem Fe3+ v Fe2+ na površini korenin omogočajo, da se
Fe2+ prevzame predvsem skozi mlade lateralne korenine. Koreninsko absorbiran Fe2+ se
oksidira do Fe3+ na stičišču protoksilema in metaksilema, kelira se s citratom, nato pa se po
metaksilemu prenese v rastlinski vrh (Brown 1978).
V anaerobnih in kislih tleh, kot so poplavljena tla, nastanejo visoke koncentracije
železovega (Fe2+) iona, ki nastane z redukcijo iz železovega (Fe3+) iona, to lahko povzroči
strupenost zaradi prekomernega privzema železa (Stein s sod., 2009 v Souza s sod., 2015).
V aerobnih pogojih je topnost železa nizka, kar odraža prevlada Fe3+ ionov, ki so običajno
vezani kot oksidihidroksidni polimeri, s čimer se omeji vnos železa za različne oblike
življenja. To je zlasti značilno za apnenčasta tla (Andrews s sod., 2003; Lemanceau s sod.,
2009 v Souza s sod., 2015). Mikroorganizmi so razvili aktivne strategije za absorpcijo Fe.
Bakterije lahko premagajo omejitve okolja pri vnosu Fe z uporabo kelatorjev, ki se
imenujejo siderofori. Siderofori so opredeljeni kot molekule z nizko molekulsko maso (<
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
15
1000 Da) z visoko specifičnostjo in afiniteto za keliranje ali vezavo Fe3+, ki mu sledita
transport in odlaganje Fe v bakterijske celice (Neilands, 1995; Krewulak in Vogel, 2008 v
Souza s sod., 2015). Izločanje sideroforov spodbudi rast rastlin, s čimer se izboljša
prehranjenost (neposredni učinek) ali zaviranje fitopatogenov (posredni učinek) z vplivom
na Fe iz okolja. Za razliko od mikrobnih patogenov na rastline ne vpliva bakterijsko
izčrpavanje železovih ionov, pri nekaterih rastline celo ujamejo in uporabijo bakterijski
Fe3+ – sideroforne komplekse (Dimkpa s sod., 2009 v Souza s sod., 2015).
Aktivnost ACC deaminaze
Etilen je endogeno proizveden plinski fitohormon, ki sodeluje v nizkih koncentracijah pri
regulaciji vseh procesov rasti, razvoja in staranja (Shaharoona s sod., 2006; Saleem s sod.,
2007 v Souza s sod., 2015). Etilen je bil prav tako opredeljen kot fitohormon stresa. Pod
abiotičnimi in biotičnimi stresi (poškodbe patogenov, poplave, suše, soli, organska in
anorganska onesnaževala) se proizvodnja endogenega etilena bistveno pospeši, kar
negativno vpliva na rast korenin in posledično rastline kot celote.
Preučenih je bilo več mehanizmov zmanjšanja ravni etilena v rastlinah. Eden od
mehanizmov vključuje aktivnost bakterijskega encima 1-aminociklopropan-1-karboksilat
(ACC) deaminazo (Souza s sod., 2015). ACC deaminaza ureja produkcijo etilena z
metaboliziranjem ACC (neposredni prekurzor biosinteze etilena v višjih rastlinah) v 2-
oksibutanojsko kislino ('Ketobutyric acid)'' in amonijak (Souza s sod., 2015). Znatna
količina rastlinskega ACC se lahko izloči iz korenin rastlin, količino, ki jo lahko pozneje
prevzamejo mikroorganizmi v tleh, pa hidrolizira encim ACC deaminaza, kar posledično
zmanjšuje količino ACC v okolju. Skupnosti mikroorganizmov v tleh s prisotno
aktivnostjo ACC deaminaze imajo lahko boljšo rast kot drugi prosti mikroorganizmi, saj ti
organizmi uporabljajo ACC kot vir dušika (Glick, 2005). Onofre-Lemus s sod. (2009) (v
Souza s sod., 2015) so opazili, da je aktivnost ACC deaminaze razširjena značilnost vrst
rodu Burkholderia. Ti avtorji so identificirali 18 vrst tega roda, ki kažejo dejavnost; med
temi bakterijami B. unamae lahko endofitično naseli paradižnik (Solanum lycopersicum
L.). Poleg tega so rastline paradižnika, ki so jih inokulirali z B. unamae sevom divjega tipa,
imele boljšo rast kot tiste, ki so jih inokulirali z mutiranim sevom brez aktivnosti ACC
deaminaze (Onofre-Lemus s sod., 2009). Alcaligenes sp., Bacillus sp. in Ochrobactrum sp.
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
16
vplivajo na toleranco soli in posledično izboljšujejo rast riža v slanih pogojih. Arshad s
sod. (2008) so pokazali podobne rezultate, da sev Pseudomonas spp. z aktivnostjo ACC
deaminaze delno odpravi učinek stresa zaradi suše na rast graha (Pisum sativum L.) (Souza
s sod., 2015).
Raztapljanje fosfatov
Fosfor (P) je bistveno hranilo za rastline, saj kot strukturna komponenta sodeluje pri
nukleinskih kislinah, fosfolipidih in adenozin trifosfatu (ATP) kot ključni element
metabolnih in biokemičnih poti, pomemben zlasti za BNF in fotosintezo (Khan s sod.,
2009; Richardson in Simpson, 2011 v Souza s sod., 2015). Rastline absorbirajo fosfor v
dveh topnih oblikah: H2PO4- in HPO4
2-(Glass, 1989 v Souza s sod., 2015). Vendar pa je
velik delež P v netopnih oblikah in zato ni na voljo za prehrano rastlin. Nizke vrednosti P
odražajo visoko reaktivnost fosforja z drugimi topnimi komponentami (Khan s sod., 2009
v Souza s sod., 2015), kot sta aluminij v kislih tleh (pH < 5) in kalcij v bazičnih tleh (pH >
7) (Holford, 1997; McLaughlin s sod., 2011 v Souza s sod., 2015). Organske (vključene v
biomaso ali organske snovi v tleh) in anorganske spojine, predvsem v obliki netopnih
mineralnih kompleksov, so največje zaloge razpoložljivega P v tleh (Rodríguez s sod.,
2006; Richardson in Simpson, 2011 v Souza s sod., 2015). Zato je razpoložljivost P
odvisna od topnosti tega elementa, na katerega bi lahko vplivali z delovanjem rastlinskih
korenin in mikroorganizmov v tleh. Bakterije in glive, ki raztapljajo fosfate, tvorijo
približno, v tem vrstnem redu, 1–50 % oz. 0,1–0,5 % celotne populacije mikroorganizmov
v tleh, ki jih lahko gojimo (Chabot s sod., 1993; Khan s sod., 2009 v Souza s sod., 2015).
Bakterije, ki raztapljajo fosfate, raztopijo anorganske zemeljske fosfate, kot so Ca3(PO4)2,
FePO4 in AlPO4, skozi produkcijo organskih kislin, sideroforov in hidroksilnih ionov
(Souza s sod., 2015). Nekatere bakterije raztapljajo samo kalcijev fosfat, medtem ko so
drugi mikroorganizmi sposobni raztapljanja tudi drugih oblik anorganskih fosfatov z
različno intenziteto. Predvsem proizvodnja organskih kislin glukonskih in karboksilnih je
eden od dobro preučenih mehanizmov, ki ga mikroorganizmi uporabijo za raztapljanje
anorganskih fosfatov (Rodriguez in Fraga, 1999). Ambrosini s sod. (2012) (v Souza s sod.,
2015) so dokazali, da so sevi Burkholderia, povezani z raztapljanjem Ca3(PO4)2,
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
17
prevladovali pri sončnicah. Chen s sod. (2006) so že prej poročali o več sevih bakterij, ki
topijo fosfate in spadajo v rodove Bacillus, Rhodococcus, Arthrobacter, Serratia,
Chryseobacterium, Gordonia, Phyllobacterium in Delftia (Souza s sod., 2015).
Qin s sod. (2011) so predlagali, da je sposobnost rizobija za raztapljanje anorganskega
fosfata povezana z zakisanjem rizosfere. Še več, inokulacija z rizobijem izboljša
pridobivanje P pri soji, zlasti, kjer je bil Ca3(PO4)2 primarni vir fosforja (Souza s sod.,
2015).
Poleg bakterij simbiotske glive prav tako pomembno vplivajo na rast in razvoj rastlin.
Glive pospešujejo razkroj organskih spojin v prsti v spojine, sprejemljive za višje rastline.
Glive rastlinam dovajajo fosfor in dušik ter nekatere vitamine, v sušnem obdobju pa tudi
vodo. Iz rastlin glive črpajo organske spojine, predvsem sladkorje, ki jih potrebujejo za
svoj razvoj. Mikoriza je nujna za pravilen razvoj številnih vrst rastlin. V naravi je mikoriza
zelo razširjena, saj ima mikorizno simbiozo kar 83 % dvokaličnic, 79 % enokaličnic in vse
golosemenke [7].
Mikorizna simbioza pomembno prispeva k prehrani rastlin, zlasti pri prevzemu fosforja.
Prvič zaradi svoje zelo velike površine hife gliv zelo učinkovito prevzemajo hranila. Glive
tvorijo izven koreninski micelij, ki je v tleh zelo obsežen in poveča območje absorpcije
korenin. Drugič, fosfor je zelo nepremičen element, ker ga delci zemlje zlahka absorbirajo,
okoli rastlinskih korenin pa hitro nastane območje brez fosfatov. Zelo obsežne hife segajo
preko tega izčrpanega območja in absorbirajo biološko razpoložljiv fosfat, ki sicer ne bi bil
dostopen rastlini. Tudi fosfatni ioni v tleh se hitro vežejo s kationi in tvorijo netopne
komplekse, ki niso na voljo rastlinam. Znano je, da prisotnost mikoriznih gliv v tleh
izboljša topnost fosfatov. Ali glive same sproščajo encime, ki razbijajo netopne fosfatne
komplekse, se še vedno razpravlja. Kljub temu je zagotovo to, da glive medsebojno
vzajemno delujejo z mikroorganizmi rizosfere in izboljšujejo vzpostavitev bakterij, od
katerih mnoge izločajo encime, ki topijo fosfate. Te interakcije imajo pozitivne sinergijske
učinke, ki se pokažejo kot povečana prehranjenost, rast in preživetje rastlin. Zgoraj opisani
procesi mobilizacije hranil so še posebej pomembni pri prehrani rastlin in razlagajo, zakaj
ne mikorizne rastline potrebujejo višjo raven rodovitnosti tal za vzdrževanje svojega
zdravja. Za obvladovanje gliv AM (Arbuskularna mikoriza) pri posevkih sta dva glavna
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
18
pristopa: nanos inokuluma izbranih sevov AM gliv ali upoštevanje prakse za povečanje
širjenja in kolonizacije avtohtonih gliv (Roy-Bolduc in Hijri, 2010).
2.4 BIOPOSPEŠEVALEC, UPORABLJEN V EKSPERIMENTU
Za namen eksperimenta smo uporabili biognojilo oz. biopospeševalec (proizvajalec želi
ostati anonimen).
Biognojilo vsebuje:
• organski dušik (N) 3 %
• skupno fosfatnega pentaoksida (P2O5) 9 %
• kalcijev oksid (CaO) skupno 8 %
• magnezijev oksid (MgO) skupno 2 %
• železo (Fe) 2 %
• organski ogljik (C) biološkega porekla 16 %
Dovoljeno v biološkem kmetovanju:
• Mineralno gnojilo: naraven razrahljan fosfat z vsebnostjo kadmija manj
ali enako 90 mg/kg P2O5, naravni dolomit, železova sol (sulfat).
• Organska komponenta gnojila: posušen gnoj in posušeni iztrebki
perutnine iz industrijskih farm, surov rastlinski material.
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
19
3 MATERIALI IN METODE
3.1 KEMIKALIJE
• biopospeševalec
• semena sončnic
• prst (Cvetal: univerzalni substrat)
• 80 % aceton (CH3(CO)CH3)
• tekoči dušik (N2) (za liofilizacijo)
• destilirana voda
3.2 LABORATORIJSKA OPREMA
Drobni inventar
• mikrocentrifugirke (1,5 mL in 2 mL iz polipropilena), Ratiolab GMBH, Nemčija
• laboratorijska steklovina
Aparature
• EDXRF PDZ-02T (last Inštituta Jožefa Štefana)
• sterilizator lab. 446 PR
• Shimadzu UV spectrophotometer: UV 1800
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
20
4 METODE DELA
4.1 PRIPRAVA POSKUSA
V deset lončkov smo posadili po 3–5 semen sončnice. V prvo serijo vzorcev, ki smo jih
poimenovali A, smo posadili 3–5 semen sončnice, vendar gnojila v to serijo nismo dodali
(kontrola). V serijo, ki smo jo poimenovali B, smo prav tako dodali v deset lončkov po 3–5
semen, ki smo jim dodali avtoklavirano gnojilo. Gnojilo v seriji B smo avtoklavirali zato,
da smo se znebili kakršnekoli biološke aktivnosti, ki bi vplivala na rast sončnic, saj smo z
eksperimentom poskušali ugotoviti le faktor, ki ga imajo na rast sončnic dodani biološki
pospeševalci. Torej, v tretjo serijo C smo dodali normalno neavtoklavirano gnojilo iz
embalaže. Vsi vzorci (B in C) so dobili po 1 gram gnojila/lonček v luknjo, narejeno s
prstom, v katero smo potem dodali semena. Pomembno je, da je imelo gnojilo stik z
semeni, saj so tako lahko mikroorganizmi v gnojilu lažje razvili povezavo z razvijajočimi
se kalicami. Vsi vzorci so tudi prejeli enako prst.
Lončke smo položili v pladnje, pladnje pa smo odnesli v rastne komore, kjer smo rastline
gojili pod enakimi pogoji; 16/8 urni dan/noč, 23C, 80 % relativna zračna vlaga. Rast
vzorcev je trajala od 2. 11. do 21. 12. 2019, torej vsega skupaj 49 dni. V tretjem tednu (21
dan) smo število rastlin omejili na dve na lonček.
Po koncu rasti sončnic smo rastline ločili od prsti in razdelili vzorce na poganjke (P) in
korenine (K), ki smo jih dodatno oprali. Vzorce smo sveže stehtali (sveža masa vzorcev),
zavili v alufolijo in zamrznili v tekočem dušiku ter shranili v zamrzovalniku do nadaljnjih
analiz.
Vzorce smo nato liofilizirali, določili suho maso in uprašili v terilnici.
4.2 ANALIZA Z METODO RENTGENTSKO FLUORESCENČNE
SPEKTROMETRIJE
XRF (rentgenska fluorescenca) je nedestruktivna analitska tehnika, ki se uporablja za
določanje elementne sestave materialov. XRF analizatorji določajo kemijo vzorca z
merjenjem fluorescenčnega (ali sekundarnega) rentgenskega spektra, ki ga vzorec oddaja,
ko ga vzbudi primarni vir rentgenskih žarkov. Vsak od elementov v vzorcu proizvaja niz
značilnih fluorescentnih rentgenskih žarkov (»prstni odtis«), ki je edinstven za ta specifični
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
21
element, zato je XRF spektroskopija odlična tehnika za kvalitativno in kvantitativno
analizo sestave materiala [6].
Pri naši analizi vzorcev z EDXRF smo analizirali elemente: fosfor (P), žveplo (S), kalij
(K), kalcij (Ca), mangan (Mn), železo (Fe), nikelj (Ni), baker (Cu), cink (Zn).
Postopek priprave tabletk in meritve XRF
Uprašene korenine in poganjke smo shranili v epice ter jih označili. Analizo mineralov v
vzorcih se je merilo s pomočjo prenosnega rentgenskega fluorescenčnega spektrometra v
laboratoriju za Rentgensko fluorescenčno spektrometrijo na Katedri za botaniko in
fiziologijo rastlin Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani. Iz posušenih in zmletih
vzorcev smo s pomočjo hidravlične stiskalnice stisnili tabletke tako, da so imele približno
enako maso. Tabletke smo stehtali in določili površinsko gostoto. Podatke smo uporabili
pri nadaljnjih izračunih koncentracij elementov v vzorcu s programsko opremo QAES
(Nečemer s sod., 2008).
4.3 POSTOPEK ANALIZE FOTOSINTEZNIH PIGMENTOV
Metoda analize FS je rahlo spremenjena, vendar v celoti temelji na metodi avtorice Monni
(2001).
30 mg uprašenih vzorcev poganjkov smo natehtali v čiste centrifugirke. V centrifugirke
smo nalili 5 ml 80 % acetona, označili vzorce s flomastrom, pokrili z gumijastimi
pokrovčki in jih dobro zvorteksirali ter označili višino acetona. Centrifugirke smo čez noč
pustili v hladilniku, nato pa smo vanje dolil 80 % aceton do oznake, torej, kar ga je
izhlapelo. Vzorce smo še enkrat zvorteksirali in docentrifugirali 2 minuti na 2500 obratov
/min. Spektrofotometer smo umerili z 80 % acetonom in pomerili absorpcijo vzorcev pri
valovnih dolžinah 647 nm, 664 nm in 470 nm. Za izračun koncentracije pigmentov v
vzorcih smo uporabili izračun, povzet po Lichtenthaler in Buschmann (2001) (Kržič M.
2015).
Enačbe:
Klorofil a (Chla) (µmol/l) = 12,25 × A664 – 2,79 × A647
Klorofil b (Chlb) (µmol/l) = 21,50 × A647 – 5,10 × A664
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
22
Klorofil a+b (µmol/l) = 7,15 × A664 + 18,71 × A647
Ʃ karotenoidov = (1000 × A470 – 1,82 × Chla – 85,02 Chlb) ÷ 198
X (mg/g) = (konc. Chl(mg/l) × Vekstrakta (l)) ÷ mvzorca (g)
A664 = absorpcija ekstrakta pri valovni dolžini 664 nm
A647 = absorpcija ekstrakta pri valovni dolžini 647 nm
A470 = absorpcija ekstrakta pri valovni dolžini 470 nm.
4.4 STATISTIČNA ANALIZA PODATKOV
Podatke smo analizirali s standardnimi statističnimi metodami. Pri analizi smo si pomagali
z MS Excel 2013 in programskim kompletom Statistica (Statsoft 7.0.61.0 EN). Statistično
značilne razlike smo izračunali s pomočjo programa enosmerna ANOVA, Duncanov test
(p < 0,05).
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
23
5 REZULTATI
5.1 SVEŽA IN SUHA MASA POGANJKOV IN KORENIN
Vpliv biološkega pospeševalca na sončnico smo preverili tudi z določanjem sveže in suhe
mase korenin in poganjkov. V splošnem je bila sveža masa korenin manjša od sveže mase
poganjkov (Slika 3).
Sveže mase poganjkov in korenin med seboj niso statistično značilno različne (Slika 3) .
Slika 3: Sveža masa poganjkov in korenin sončnic pri različnih pogojih (povprečje ± standardna napaka)
n(poganjkov) = 10, n(korenin)= 3. Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko med izpostavitvami (p
< 0,05).
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
24
Slika 4: Suha masa poganjkov in korenin sončnic pri različnih pogojih (povprečje ± standardna napaka) n(poganjkov)
= 10, n(korenin)= 3. Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05).
Suha masa poganjkov je bila večja od suhe mase korenin. Suhe mase poganjkov in korenin
med seboj niso statistično značilno različne (Slika 4) .
5.2 ANALIZA Z XRF – KONCENTRACIJE MINERALNIH ELEMENTOV
Po analizi z XRF in statistični obdelavi podatkov smo ugotovili, da se med posameznimi
obravnavami statistično značilno razlikujejo le koncentracije fosforja (P) in kalija (K) v
poganjkih (Slika 5 in 6) in bakra v koreninah (Slika 7).
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
25
Slika 5: Vsebnost kalija v poganjkih sončnic pri različnih pogojih (povprečje ± standardna napaka) n(poganjkov) =
10. Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05).
Slika 6: Vsebnost fosforja v poganjkih sončnic pri različnih pogojih (povprečje ± standardna napaka) n(poganjkov) =
10. Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05).
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
26
Slika 7: Vsebnost bakra v koreninah sončnic pri različnih pogojih (povprečje ± standardna napaka), n(korenin) = 3.
Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05).
5.3 ANALIZA FOTOSINTEZNIH PIGMENTOV
Po statistični analizi vsebnosti fotosinteznih pigmentov vzorcev poganjkov smo ugotovili,
da se serije med seboj statistično razlikujejo v vsebnosti klorofila b (Slika 8) in vsebnosti
karotenoidov (Slika 9). Prav tako se serije med seboj statistično razlikujejo, vendar ne v
toliki meri, v vsebnosti klorofila a+b (Slika 8).
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
27
Slika 8: Koncentracija klorofila b in klorofila a+b v mg na g vzorca pri različnih pogojih (povprečje ± standardna
napaka) n(poganjkov) = 10. Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko med izpostavitvami (p <
0,05).
Slika 9: Koncentracija karotenoidov v mg na g vzorca pri različnih pogojih (povprečje ± standardna napaka),
n(poganjkov) = 10. Različne črke nad stolpci označujejo statistično značilno razliko med izpostavitvami (p < 0,05).
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
28
6 DISKUSIJA
Med različnimi avtorji obstaja različno mnenje o vplivu biognojil na rast in uspešnost
rastlin, ki so jih avtorji preučevali. »Uporaba biognojila, ki vsebuje koristne mikrobe, je
pokazala spodbuden učinek na rast koruze (Z. mays) in izboljšanje lastnosti tal s 87-dnevno
toplogredno študijo.« »Cepljenje z rizobakterijami lahko znatno poveča mikorizno
kolonizacijo korenin. Prisotnost mikoriznih gliv je imela vpliv na populacijo rizobakterij in
G. intraradices je spodbudila rast vnesenih koristnih bakterij v tleh rizosfere (Wu s sod.,
2005). Iz teh pridobljenih mnenj in rezultatov lahko sklepamo, da smo v našem
eksperimentu uporabili biognojilo, ki ni vsebovalo specifičnih vrst rizobakteriji, saj bi se
vpliv mikoriznih gliv na rastlino pokazal v večji meri, če bi jih gnojilo vsebovalo.
Rast riža (Oryza sativa L.) je bila boljša na hlevskem gnoju kot v serijah NPK gnojil in
zelenega gnoja, tem primeru zeleni gnoj pomeni zmlete odpadle veje in listje rastlin.
Očitno je sočasna inokulacija z dvema biognojiloma (''Biopower'' in ''EM'') izboljšala rast
korenin in poganjkov na tleh, pognojenih z gnojem. Ta študija zaključuje, da sta dve
gnojili očitno povečali biomaso poganjkov in donos zrnja na tleh, pognojenih z zelenim
gnojem (Javaid, 2011). Za izboljšanje naših rezultatov eksperimenta bi lahko preučevali
tudi vpliv našega biopromotorja v različnih vrstah substrata, torej, kako na razvoj PGPB
vpliva prst, v kateri se rastlina nahaja.
Ko smo SS (sewage sludges) uporabili neposredno na tleh, analizirana koncentracija
makro- in mikronutrientov tako v tleh kot v listih ni pokazala bistvenih razlik med rastnimi
dobami. Pomembni učinki so bili opaženi, ko je bil SS uporabljen kot foliarno gnojilo
(Tejada s sod., 2016). Iz tega lahko sklepamo, da bi v našem eksperimentu dobili drugačne
rezultate, če bi v eksperimentu uporabili gnojilo v foliarni obliki.
Uporaba rizobakterijskih inokulantov kot biognojil in biokontrolerjev je sestavni del prakse
trajnostnega kmetijstva (Babalola, 2010 v Aloo s sod., 2018) in je bila predmet preiskav že
dolgo (Stamenković s sod., 2018 v Aloo s sod., 2018). Z naraščajočim poudarkom na
trajnostnem kmetijstvu, varstvu okolja in zanesljivi preskrbi s hrano, je izkoriščanje
koristne mikrobiote tal neizogibno (Ilangumaranand Smith, 2017 v Aloo s sod., 2018).
Rizobakterije Bacilli ne predstavljajo le okolju prijazne, temveč tudi učinkovito
tehnologijo (Shafi s sod., 2017 v Aloo s sod., 2018), PGPB vplivajo prek različnih
mehanizmov, vključno z biološko zaščito rastlin, proizvodnjo hormonov in solubilizacijo
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
29
hranil. Sestava, komercializacija in uporaba rizobakterij v kmetijstvu v resnici ne odraža
obsega raziskav, ki so bila storjena z njimi in njihovimi različnimi sposobnostmi in
edinstvenimi lastnosti. Potrebnih je več preiskav v zvezi z njihovimi načini delovanja,
praktičnimi formulacijami, uporabo, prav tako je treba preveriti stabilnost pogojev na polju
in preverjanje učinkovitosti sevov (Aloo s sod., 2018). V našem eksperimentu bi morali
zagotovo določiti seve kultur prisotnih mikroorganizmov v biognojilu, in na podlagi
izsledkov inokulacije z temi sevi pridobiti realno sliko vplivov specifičnih sevov na rast
sončnice. Prav tako je treba omeniti, da bi lahko pri eksperimentu dobili drugačne
rezultate, če bi rast vzorcev trajala dalj časa. Na rezultate korenin je vplivalo tudi dejstvo,
da je bilo število vzorcev korenin v vsaki seriji le tri.
7 ZAKLJUČEK
• Našo prvo hipotezo lahko po analizi rezultatov z XRF ovržemo. Prav tako bi se bolj
uspešna rast lahko pokazala pri sami teži vzorcev oz. razliki med suho in svežo
maso vzorcev, vendar se serije vzorcev med seboj statistično ne razlikujejo.
• Drugo hipoteza smo ovrgli. Biognojilo je negativno delovalo na vsebnost klorofila
b, a+b in karotenoidov.
• Tretja hipoteza je prav tako ovržena.
• Uporabljen biološki pospeševalec rasti ni pomembno vplival na mineralno
prehranjenost sončnic.
• Biološka komponenta gnojila, ki smo jo preučevali s tem eksperimentom, se ni
pokazala, to lahko sklepamo iz rezultatov vzorcev med avtoklaviranim gnojilom
(B) in neavtoklaviranim gnojilom (C).
• Točno podani sevi v gnojilu niso napisani, kar pomeni, da je gnojilo lahko
vsebovalo vrste bakterij, ki škodujejo sončnicam.
• Sklepamo lahko, da je v primeru sončnic biognojilo premalo specifično za našo
vrsto rastline (sončnico). Gnojilo bi lahko izboljšali z inokulacijo vrste rastline s
točno določenim in specifičnim sevom, ki dokazano izboljša rast in razvoj vrste,
kar bi zagotovo prineslo boljše rezultate.
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
30
VIRI
[1] Kmetijstvo (2019). Pridobljeno s: https://sl.wikipedia.org/wiki/Kmetijstvo [Datum
dostopa: 10. 5. 2019]
[2] Fertilizer (2019). Pridobljeno s: https://www.britannica.com/topic/fertilizer [Datum
dostopa: 23. 5. 2019]
[3] Gnojila (2019). Pridobljeno s: https://www.kis.si/Gnojila/ [Datum dostopa: 10. 5.
2019]
[4] Biofertilizer (2019). Pridobljeno s: https://en.wikipedia.org/wiki/Biofertilizer
[Datum dostopa: 10. 5. 2019]
[5] Sončnica (2017). Pridobljeno s:
https://lj.kgzs.si/Portals/1/2017%20%20novice/TN%20soncnica%2010%2004%2017.p
df [Datum dostopa: 10. 5. 2019]
[6] X-ray-diffraction (2019). Pridobljeno s: https://www.bruker.com/products/x-ray-
diffraction-and-elemental-analysis/x-ray-fluorescence/what-is-xrf.html [Datum
dostopa: 12. 5. 2019]
[7] Mikoriza (2019). Pridobljeno s: https://sl.wikipedia.org/wiki/Mikoriza
Alooa B.N., Makumbab B.A., Mbega E.R. (2018): The potential of Bacilli
rhizobacteria for sustainable crop production and environmental sustainability.
Microbiological Research, 219 26–39. Arusha, Eldoret.
Azizi M., Mahmoudabadi E., (2013): Effect of Biological Plant Growth Promoters on
Yield and Yield Components of Sesame, Agriculture Science Developments, 84–86.
Brown J. C. (1978): Mechanism of iron uptake by plants. Plant, Cell &
Environment, Volume 1, Pridobljeno s: https://doi.org/10.1111/j.1365-
3040.1978.tb02037.x
Javaid A. (2011): Effects of biofertilizers combined with different soil amendments on
potted rice plants. Chilean journal of agricultural research 71(1):157–163.
Likar M., (2012): Navodila za laboratorijske vaje pri predmetih fiziologija rastlin in
fitofiziologija. Biotehniška fakulteta.
Lichenthaler H.K., Buschmann C., (2001): Extraction of photosynthetic tissues:
chlorophylls and carotenoids. Current protocols in food analytical chemistry. John
Wiley, New York.
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
31
Morrissey, J., Guerinot M. L. (2009). Iron uptake and transport in plants: the good, the
bad, and the ionome. Chemical reviews, 109(10), 4553–4567. doi:10.1021/cr900112r
Nečemer M., Kump P., Ščančar J., Jaćimović R., Simčič J., Pelicon P., … Vogel-
Mikuš K., (2008): Application of X-ray fluorescence analytical techniques in
phytoremediation and plant biology studies. Spectrochim. Acta Part B At. Spectrosc.
63, 1240–1247. https://doi.org/10.1016/j.sab.2008.07.006.
Priyank H. M., Karthik C., Kadirvelu K., Divya K.L., … Shanmuganathan R. (2019):
Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): A potential alternative tool for
nematodes bio-control. Sciencedirect, Volume 17, strani 119–128. Pridobljeno s strani:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878818118306546#!
Polanec A. R., Košuta M., Jug T. (2014): Osnove prehrane rastlin in gnojenja. KGZS
– Kmetijsko gozdarski zavod Nova Gorica. Nova Gorica.
Roy-Bolduc A., Hijri M. (2010): The Use of Mycorrhizae to Enhance Phosphorus
Uptake: A Way Out The Phosphorus Crisis. Journal of Biofertilizers & Biopesticides,
Montreal. doi: 10.4172/2155-6202.1000104
Rouessac F., Rouessac A., (2000): Chemical Analysis - Modern Instrumental Methods,
Wiley, Chichester.
Souza R., Ambrosini A., Passaglia L. M. P., (2015): Plant growth-promoting bacteria
as inoculants in agricultural soils, Genetics and Molecular Biology, 401–419.
Tejadaa M, Rodríguez-Morgado B., Gómez I., Franco-Andreua L., Benítezc C.,
Parrado J. (2016): Use of biofertilizers obtained from sewage sludges on maize yield.
European Journal of Agronomy 78 (2016) 13–19. Sevilla.
Whiteside M. D., Werner G.D.A., Caldas V. E. A., Shimizu T. S., West S. A., Kiers E.
T., (2019): Mycorrhizal Fungi Respond to Resource Inequalityby Moving Phosphorus
from Rich to Poor Patchesacross Networks. Current biology 29, strani 2043–2050.
Pridobljeno s strani: https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.04.061
Wu, S. C., Cao, Z. H., Li, Z. G., Cheung, K. C., Wong, M. H. (2005): Effects of
biofertilizer containing N-fixer, P and K solubilizers and AM fungi on maize growth: a
greenhouse trial. Geoderma, 125(1–2), 155–166. doi:10.1016/j.geoderma.2004.07.003
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878818118306546https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.04.061
Lampe M. Vpliv biološkega pospeševalca rasti rastlin na mineralno prehrano sončnice.
Diplomsko delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Biotehniška fakulteta, Kemija in biologija, 2019.
32
ZAHVALA
Zahvaljujem se moji mentorici prof. dr. Katarini Vogel Mikuš za mentorstvo, dostopnost,
vodenje in prijaznost.
Za pomoč pri delu se zahvaljujem zaposlenim v laboratoriju, še posebno Mileni Kubelj.
Zahvaljujem se tudi svoji družini in sestri, saj so me na poti študija spodbujali in mi
pomagali. Hvala tudi Ajdi, Anželjcu in Davidu za neomajno podporo.