EP1809089A1 - Mykorrhiza-pilzpräparate , deren herstellung und deren verwendung für die inokulierung von pflanzen - Google Patents
Mykorrhiza-pilzpräparate , deren herstellung und deren verwendung für die inokulierung von pflanzenInfo
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- Y02A40/28—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture specially adapted for farming
Definitions
- the present invention relates to arbore-forming mycorrhizal fungal preparations which can be used to improve plant inoculation.
- the inoculation of plants with mycorrhizal fungi serves as a useful complement to fertilization and crop protection in agriculture, especially in the cultivation of vegetables, fruits and flowers, as well as in forestry.
- AM fungi Arbuscone-forming mycorrhizal fungi enter into a beneficial symbiosis with a large number of plants. Colonization of the root cells of a plant with such fungi results in the development of a more extensive, better net-like, intergrown root system. Thus, mushroom hyphae grow outside the normal root ball into a zone further out, in which nutrients, such as in particular phosphorus, are normally inaccessible to the plant. It has been shown that AM fungi cause a significant improvement in plant growth (see, for example, S. Gianinazzi, H, Schüepp, J, M. Barea, K, Haselwandter, "Mycorrhizal technology in Agriculture", Birkhäuser 2002, E.
- AM mushroom preparations have not yet gained much importance in agriculture, particularly in the cultivation of vegetables and fruits, or in forestry. The reason for this is partly due to the lack of availability of larger amounts of applicator properly flawless preparations.
- AM fungi are obligate phytotrophs that can not multiply without host plant. Their production must therefore take place in a combined system.
- AM mushroom ocellulara in particular Glomus sp. , prepared by culturing host plants in pots or beds on inert substrates (see, for example, H, Baltruschat et al., EP 0 163 840, 1985).
- Such culturing methods have the advantage of simplicity and enable the production of a large amount of AM fungal spores.
- All porous and biologically inert materials are suitable as substrates for cultivation.
- a relatively coarse particle size of about 1 to 8 mm and pore diameters of the same order of magnitude as the spore dimensions have proven to be particularly suitable.
- Expanded clay, swelling schist, volcanic rock or perlite have these properties. The use of smaller particle sizes or less porous materials leads to lower process yields.
- AM fungal preparations are prepared at about 100-200 infectious units per milliliter (see Gianinazzi, supra). Depending on the grain size of the substrate, these units are split into only 5 to 20 grains per milliliter. It follows that, despite a high number of active spores and hyphae, their spatial distribution around the plant roots is unsatisfactory. The effective and economically justifiable application of AM fungal preparations thus remains limited.
- the aim of the invention is to solve the problem of spatially limited application of AM mushroom preparations. H2005 / 000648
- a crude cocum is obtained by cultivation of AM fungi, such as Glomus sp. , in particular Glomus Intraradlces, produced on a porous granule as substrate, as described by Baltruschat (see above).
- AM fungi such as Glomus sp. , in particular Glomus Intraradlces
- Expanded clay or attapulgite or expanded slate or volcanic rock or perlite or vermiculite or a mixture of two or more of these materials is expediently used as porous granules for this purpose.
- the particle size of this porous granules is expediently about 1 and 6 mm.
- the Rohinokulum contains spores, hyphae, as well as fine root remnants of the host plants.
- Analytical Biological Testing according to Sieverding reveals a probable number of infectious units of typically 300 to 600 per gram. In highly productive plants, this number may even exceed 2000. Since these units are buried in the pores of the substrate, isolated spores of the AM fungi, such as Glomus sp., Especially Glomus intraradices, can not be detected under the microscope.
- the Rohinokulum is comminuted so gently that the active spores are not destroyed.
- This can be done by using an impact / impact rather than a friction milling process.
- Suitable types of impact / impact mills for this purpose are, in particular, hammer mills, impact mills or air jet mills ("jet mills").
- the operational parameters of the mill must be adjusted so that the particle size of the milled product is in a range of about 100-500 ⁇ m, preferably about 100-250 ⁇ m. In particular, therefore, the rotational speed must be set accordingly and the discharge sieve selected accordingly. Under the microscope, up to 1000 free spores or spore groups per gram can be counted in the ground product.
- the minced product obtained according to the invention can be used directly as a solid for inoculating plants with AM fungi, or it can be standardized to a standard activity by dilution with a conventional inert substance. It can also be formulated with customary formulation auxiliaries to form a water-suspendable preparation.
- An AM fungal inoculum was prepared in expanded clay granules with a particle size of 2-4 mm after Baltruschat (see above).
- the resulting mycorrhizal-containing product was milled with various mills under various conditions. The number of free spores or spore groups in the millbase was determined under the microscope.
- Plastic plant pots (round, height 6.5 cm, diameter: 9 cm at the top, 6 cm at the bottom) were filled with a mixture of on the one hand 500 mg or 1000 mg of the product ground in accordance with Example 1 with the pilot hammer mill No. 1 or the crude product Example 1 and on the other hand, a substrate consisting of seed soil (Floradur-Fein) and sterilized Sand in the ratio 1: 1. Only pots filled with substrate (potting soil / sand) served as control,
- the pots were poured normally with tap water and fertilized once a week with a Wuxal top N solution (concentration 0.05% during the first 3 weeks, 0.1% after).
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Abstract
Arbuskel bildende Mykorrhiza-Pilzpräparate werden dadurch erhalten, dass man ein Rohinokulum auf einem porösen Granulat kultiviert und das so erhaltene Rohinokulum so schonend zerkleinert, dass die aktiven Sporen nicht zerstört werden. Diese Präparate eignen sich zur Düngung und zum Pflanzenschutz in der Land- und Forstwirtschaft. Als Mykorrhiza-Pilz eignet sich Glomus sp., insbesondere Glomus intraradices. Zur Zerkleinerung des Rohinokulums dient eine Schlag/Impakt-Mühle.
Description
Mykorrhiza-Pilzpräparate , deren Herstellung und deren Verwendung für die Tnokul.i erunπ von Pflanzen
Die vorliegende Erfindung betrifft Arbuskel bildende Mykorrhiza-Pilzpräparate, welche zur Verbesserung der Pflanzeninokulierung verwendet werden können. Die Inokulierung von Pflanzen mit mykorrhizierenden Pilzen dient als nützliches Komplement zur Düngung und zum Pflanzenschutz in der Landwirtschaft, insbesondere beim Anbau von Gemüse, Früchten und Blumen, sowie in der Forstwirtschaft.
Arbuskel bildende Mykorrhiza-Pilze (AM-Pilze) gehen mit einer Vielzahl von Pflanzen eine vorteilhafte Symbiose ein, Durch die Kolonisierung der Wurzelzellen einer Pflanze mit derartigen Pilzen entwickelt sich ein umfangreicheres, besser netzartig durchwachsenes Wurzelsystem. So wachsen Pilzhyphen ausserhalb des normalen Wurzelballens in eine Zone hinaus weiter, in welcher Nährstoffe, wie insbesondere Phosphor, normalerweise für die Pflanze nicht zugänglich sind. Es wurde gezeigt, dass AM-Pilze eine signifikante Verbesserung des Pflanzenwachstums verursachen (vgl, etwa S. Gianinazzi, H, Schüepp, J,M. Barea, K, Haselwandter, "Mycorrhizal technology in Agriculture" , Birkhäuser 2002; E. Sieverding, "Vesicular- Arbuscular Mycorrhiza Management in Tropical Agrosystems" , GTZ 1991) . Trotz dieser wirtschaftlich nützlichen Eigenschaft haben AM-Pilzpräparatθ noch keine grosse Bedeutung in der Landwirtschaft, insbesondere im Anbau von Gemüse und Früchten, oder in der Forstwirtschaft erlangt. Der Grund dafür ist zum Teil auf die mangelnde Verfügbarkeit von grosseren Mengen applikatorisch einwandfreier Präparate zurückzuführen.
AM-Pilze sind obligate Phytotrophen, die sich ohne Wirtspflanze nicht vermehren können. Ihre Produktion muss daher in einem kombinierten System erfolgen, Gegenwärtig werden AM-Pilzinokula, insbesondere Glomus sp. , durch Kultivierung von Wirtspflanzen in Töpfen oder Beeten auf Inertsubstraten hergestellt (vgl. etwa H, Baltruschat et al . , EP 0 163.840, 1985). Alternative Produktionmethoden unter meristemischen in vitro Konditionen (J.A, Fortin, et al . , USP 5,554,530, 1996) oder in so genannten aeroponischen Systemen (D.M. Sylvia et.al. , USP 5 '096 '48I) werden ebenfalls verwendet .
Derartige Kultivierungsmethoden haben den Vorteil der Einfachheit und ermöglichen die Produktion einer grossen Menge an AM-Pilzsporen, Alle porösen und biologisch inerten Materialien sind als Substrate für die Kultivierung geeignet. Eine relativ grobe Korngrösse von etwa 1 bis 8 mm sowie Porendurchmesser in der gleichen Grössenordnung wie die Sporendimensionen haben sich als besonders geeignet erwiesen. Blähton, Blähschiefer, Vulkangestein oder Perlit haben diese Eigenschaften. Der Einsatz von kleineren Partikelgrössen oder von weniger porösen Materialen führt zu geringeren Prozessausbeuten.
Mykorrhizierende Sporen bilden sich innerhalb der freien Kanäle eines jeden Körnchens des Substrats. Typischerweise werden AM-Pilzpräparate mit etwa 100-200 infektiösen Einheiten pro Milliliter hergestellt (vgl. Gianinazzi, oben) . Je nach den Korngrössen des Substrats werden diese Einheiten auf lediglich 5 bis 20 Körnchen pro Milliliter aufgeteilt. Daraus folgt, dass trotz einer hohen Anzahl von aktiven Sporen und Hyphen deren räumliche Verteilung um die Pflanzenwurzeln unbefriedigend ausfällt, Die effektive und wirtschaftlich vertretbare Applikation von AM-Pilzpräparaten bleibt somit begrenzt .
Ziel der Erfindung ist, das Problem der räumlich begrenzten Applikation von AM-Pilzpräparaten zu lösen.
H2005/000648
Erfimndungsgemäss wird zunächst ein Rohinokulum durch Kultivierung von AM-Pilzen, wie Glomus sp. , insbesondere Glomus Intraradlces, auf einem porösen Granulat als Substrat hergestellt, wie von Baltruschat (siehe oben) beschrieben. Als poröses Granulat hierfür dient zweckmässigerweise Blähton oder Attapulgit oder Blähschiefer oder Vulkangestein oder Perlit oder Vermikulit oder eine Mischung aus zwei oder mehreren dieser Materialien. Die Korngrösse dieses porösen Granulats beträgt zweckmässigerweise etwa 1 und 6 mm. Als besonders zweckmässig hat sich Blähton mit einer Partikelgrösse von 1 bis 4 mm und einer Schüttdichte von etwa 250 bis 300 kg/m3, insbesondere 270 kg/m3 erwiesen.
Das Rohinokulum enthält Sporen, Hyphen, sowie feine Wurzelreste der Wirtspflanzen. Durch analytische biologische Prüfung nach Sieverding (siehe oben) wird eine wahrscheinliche Anzahl von infektiösen Einheiten von typischerweise 300 bis 600 per Gramm ausgewiesen. In hochproduktiven Anlagen kann diese Zahl sogar mehr als 2000 betragen, Da diese Einheiten in den Poren des Substrats verborgen sind, können keine isolierten Sporen der AM-Pilze, wie Glomus sp., insbesondere Glomus Intraradices, unter dem Mikroskop festgestellt werden.
Erfindungsgemäss wird dann das Rohinokulum so schonend zerkleinert, dass die aktiven Sporen nicht zerstört werden. Dies kann durch Verwendung eines auf Impakt/Schlag und nicht auf Reibung beruhenden Mahlprozesses erfolgen. Hierfür geeignete Typen von Schlag/Impakt-Mühlen sind insbesondere Hammermühlen, Schlagnasenmühlen oder Luftstrahlmühlen ("Jetmühlen") . Die operativen Parameter der Mühle müssen so eingestellt werden, dass die Partikelgrösse des gemahlenen Produkts in einem Bereich von etwa 100-500 μm, vorzugsweise etwa 100-250 μm, liegt. Es müssen also insbesondere die Drehzahl entsprechend eingestellt und das Austragungssieb entsprechend gewählt werden. Unter dem Mikroskop können im gemahlenen Produkt bis zu 1000 freie Sporen oder Sporengruppen pro Gramm gezählt werden.
Das erfindungsgemäss erhaltene zerkleinerte Produkt kann direkt als Feststoff zur Inokulierung von Pflanzen mit AM- Pilzen verwendet werden, oder es kann durch Verdünnung mit einem üblichen Inertstoff auf eine Normaktivität standardisiert werden. Es lässt sich auch mit üblichen Formulierungshilfsmitteln zu einem in Wasser suspendierbaren Präparat formulieren.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert .
Beispiel 1
Mühlentypenvergleich und Sporenzäh.]ung ,
Ein AM-Pilz-Inokulum wurde in Blähton-Granulat mit einer Partikelgrösse von 2-4 mm nach Baltruschat (siehe oben) hergestellt .
Das resultierende Mykorrhiza-haltige Produkt wurde mit verschiedenen Mühlen unter verschiedenen Bedingungen gemahlen. Die Anzahl freier Sporen oder Sporengruppen im Mahlgut wurde unter dem Mikroskop ermittelt.
Beispiel 2
Mykorrhizierungsgrad der Wurzeln von Testpflany.en ' (Tagetes "Orangenflamme" 1.
Kunststoff-Pflanztöpfe (rund, Höhe 6.5 cm, Durchmesser: oben 9 cm, unten 6 cm) wurden gefüllt mit einem Gemisch von einerseits 500 mg bzw. 1000 mg des gemäss Beispiel 1 mit der Pilot Hammermühle Nr 1 gemahlenen Produkts bzw. des Rohprodukts aus Beispiel 1 und anderseits einem Substrat bestehend aus Anzuchterde (Floradur-Fein) und sterilisiertem
Sand im Verhältnis 1:1. Lediglich mit Substrat (Anzuchterde/Sand) gefüllte Töpfe dienten als Kontrolle,
Zwei Sämlingspflanzen pro Topf wurden einpikiert. Die Töpfe wurden normal mit Leitungswasser gegossen und einmal pro Woche mit einer Wuxal top N Lösung gedüngt (Konzentration 0.05% während der ersten 3 Wochen, 0.1% danach) .
Nach 10 Wochen wurde der gesamte Wurzelballen angefärbt und mittels eines Bonitierungsschlüssels auf Anwesenheit von Mykorrhiza-bildenden Hyphen, Arbuskeln, Vesikeln und Sporen unter dem Mikroskop ausgewertet (vgl, McGonigle, T, P., Miller, M. H., Evans, D-, G., Fairchild, G. L. and Swan J. A., 1990. A new method which gives an objective measure of colonization of roots by vesicular-arbuscular my.corrhizal fungi. New Phytol, 115: 4951501).
Mit 5 Wiederholungen ergaben sich folgende Mykorrhizierungsgrade:
Einwaage
500mg 1000mg
Kontrolle (nur Substrat) 1.3% 1.3%
Rohprodukt (Granulat) 17.5% 11.3%
Pilot Hammermühle Nr. 1 23.8% 27.5%
Aus den obigen Werten ergibt sich, dass mit dem gemahlenen Produkt im Vergleich zum Rohgranulat der Mykorrhizierungsgrad um 36% bzw nahezu 144% erhöht wurde.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung von Arbuskelbildenden Mykorrhiza-Pilzpräparatθn dadurch gekennzeichnet, dass man ein Rohinokulum auf einem porösen Granulat kultiviert und das so erhaltene Rohinokulum so schonend zerkleinert, dass die aktiven Sporen nicht zerstört werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als poröses Granulat Blähton oder Attapulgit oder Blähschiefer oder Vulkangestein oder Perlit oder Vermikulit oder eine Mischung aus zwei oder mehreren dieser Materialien verwendet ,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse des porösen Granulatsubstrats zwischen 1 und 6 mm liegt .
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als poröses Granulat Blähton mit einer Partikelgrösse von 1 bis 4 mm und einer Schüttdichte von etwa 250 bis 300 kg/m3 verwendet ,
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Blähton mit einer Partikelgrösse von 1 bis 4 mm und einer Schüttdichte von 270 kg/m3 verwendet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Arbuskel bildenden Mykorrhiza- PiIz Glomus ^.verwendet,
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Arbuskel bildenden Mykorrhiza-Pilz Glomus intraradices verwendet .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Zerkleinerung des Rohinokulums eine Schlag/Impakt-Mühle' verwendet . 9, Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schlag/Impakt-Mühle eine Hammermühle oder eine Schlagnasenmühle oder eine Luftstrahlmühle verwendet.
10, Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die operativen Mahlparameter der Mühle so eingestellt werden, dass das gemahlene Produkt eine durchschnittliche
Partikelgrösse von 100-500 μm aufweist,
11, Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als operative Mahlparameter. die Drehzahl entsprechend eingestellt und das Austragungssieb entsprechend gewählt werden,
12, Arbuskel bildende Mykorrhiza-Pilzpräparate, erhältlich durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis.11,
13 , Verwendung eines Arbuskel bildenden Mykorrhiza- Pilzpräparats nach Anspruch 12 als Ergänzung zur Düngung und zum Pflanzenschutz in der Land- und Forstwirtschaft,
14, Verwendung nach Anspruch.13, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbuskel bildende Mykorrhiza-Pilzpräparat direkt, also in fester Form, oder mit einem Inertstoff verdünnt oder zusammen mit Formulierhilfsmitteln in Form eines in Wasser suspendierbaren Präparats eingesetzt wird.
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