PL239291B1 - Sposób przygotowania mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae - Google Patents

Sposób przygotowania mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae Download PDF

Info

Publication number
PL239291B1
PL239291B1 PL427546A PL42754618A PL239291B1 PL 239291 B1 PL239291 B1 PL 239291B1 PL 427546 A PL427546 A PL 427546A PL 42754618 A PL42754618 A PL 42754618A PL 239291 B1 PL239291 B1 PL 239291B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
lemnaceae
macrophytes
substrate
ozonation
water
Prior art date
Application number
PL427546A
Other languages
English (en)
Other versions
PL427546A1 (pl
Inventor
Zdzisława Romanowska-Duda
Krzysztof Śmigielski
Krzysztof Piotrowski
Piotr Dziugan
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Univ Lodzki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka, Univ Lodzki filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL427546A priority Critical patent/PL239291B1/pl
Publication of PL427546A1 publication Critical patent/PL427546A1/pl
Publication of PL239291B1 publication Critical patent/PL239291B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0018Culture media for cell or tissue culture
    • C12N5/0025Culture media for plant cell or plant tissue culture
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/32Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowania mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae,
Makrofity wodne z rodziny Lemnaceae z uwagi na wysoką zawartość białka stanowią potencjalne źródło pożywienia dla ludzi i zwierząt. Rośliny te znalazły również wiele zastosowań, przede wszystkim jako maty filtrujące z uwagi: na swoje zdolności fitoremediacyjne. Rośliny te stosowane są na całym świecie, w tym również w Polsce, do biologicznego oczyszczania wód i ścieków, a także ostatnio jako najnowsze źródło biomasy energetycznej do produkcji bioetanolu.
Lemnaceae wzrastając w warunkach właściwego im oświetlenia nie wymagają specjalnych suplementacji podłoża substancjami stymulującymi wzrost roślin, jednak w przyp adku ich zastosowania, pożywka uzupełnienia jest preparatami humusowymi lub ekstraktem torfowym. Ze względu na złożoność procesów i otrzymanie niejednorodnych danych, brak jest jednoznacznych rezultatów i wymagają one dalszych badań, gdyż otrzymywano różne wyniki zależnie od stosowanych warunków' hodowli. Przykładowo w doświadczeniach wykonanych przez Hutnera et al. (1950, cyt. wg Landolt, 1957. E. Physiologische und okologische Untersuchungen an Lemnaceen. Ber, Schweiz. Bot. Ges., 67) wykazano, że ekstrakt z torfu i ekstrakt nawozowy nie wywierały stymulującego działania na wzrost- i rozwój roślin przynależnych do Lemnaceae (Spirodela oligorrhiza). Z kolei w. pracy Wcisło (1963) (Wcisło H., 1963. Some observations on lines of Lemma trisulca L. grown under aseptic conditions. - Acta biol.
Cracoviensia Ser. Botanica 6: 161-179) podczas hodowli roślin wodnych Lemna trisulca na suplementownym medium PfefTera przygotowanym na ekstrakcie torfowym w stężeniu 1%, uzyskano istotnie, wyższą biomasę roślin. Jednak hodowane na wspomnianym podłożu te same rośliny, bez suplementacji składnikami mineralnymi i bez obecności cukrów długo zachowywały żywotność, lecz z kolei bardzo słabo rosły, a suplementacja medium PfefTera 0,04% peptonem: bakteriologicznym spowodowała deformację członów pędowych roślin Lemna trisulca, wyrażające się ich zwijaniem (Wcisło, H.: Some observations on olones of Lemna Iritulca L, grown under aseptic conditions. - Acta Biol. Cracoviensia Ser. Botanica 6: 161-179). Jednym ze sposobów stosowanych dla stymulacji wzrostu makrofitów Lemnaceae jest zastosowania metody przewietrzania pożywki.
Liczne badania dowiodły stymulowanego wzrostu. roślin z rodziny Lemnaceae na różnych podłożach mineralnych suplementowanych znaczną ilością wapnia. Zjawisko to jest znane, ponieważ Lemnaceae , jako rośliny wyższe, posiadają znaczne wymagania w zakresie makroelementów. Nie jest to fakt nieoczekiwany jeśli zważyć, że Lemnaceae należą do roślin wyższych - kwiatowych i wymagają wapnia do swego rozwoju, a także wielu mikroelementów w tym cynku, boru, manganu i molibdenianu. Z tego powodu najczęściej do hodowli stosuje się medium Hutnera (Landolt E., 1957. Physiologische und okologische Untersuchungen an Lemnaceen. Ber. Schweiz. Bot. Ges., 67), Pirsona i Seidela (Kandeler R., 1955, ϋber die Blutenbildung bei Lemna gibba L. I. Kulturbedingungen und Tageslangen abhangigkeit, Zeit f.: Bot. 43, 61-71.) oraz Hoaglanda (Bonner i Galston 1952, Principles of Plant Physiology, Vol. 115, Issue2995, pp. 580). Medium wg Hutnera (Landolt E 1957. Physiologische und onkologische Untersuchungen an Lemnaceen. Ber. Schweiz. Bot. Ges.. 67) składa się z wysokiej zawartości mikroelementów, a także Na2EDTA) i (sól dwusodowa kwasu etylenodwuaminocztero-octowego). Ponadto w przypadku medium mineralnego, które jest bardziej alkaliczne (pH powyżej 6), przyswajalność żelaza w formie organicznej (cytrynian lub winian żelazowy) znacznie wzrasta, a dodatkowo suplementacja poprzez EDTA wpływa na zwiększone przyswajanie jonów żelaza w formie soli nieorganicznej. Wieloma badaniami został potwierdzony rezultat, iż najlepszy wzrost, osiągają, rośliny wodne z rodziny Lemnaceae w zakresie pH medium 4.8-6,1, a niewielkie odchylenia od wskazanej wartości nie mają większego znaczenia (Henssen 1954, Landolt E,, 1957. Physiologische und okologische Untersuchungen an Lemnaceen. Ber. Schweiz. Bot. Ges., 67). W celu polepszenia wzrostu wegetatywnego kultur pożywka suplementowana jest organicznym źródłem węgla, w postaci 1% sacharozy lub fruktozy czy glukozy (Gorham P. R 1945, Growth factor studies with Spirodda polyrrhiza (L.) Schleid. Am. J.Bot. 32, 496-505.; Henssen 1954, Die Dauerorgane von Spirodda polyrrhiza (L.) Schleid, in physiologischer Betrachtung. Flora, 141, 523-566; Kandel er R., 1955, ϋber die Blutenbildung bei Lemna gibba L. I. Kulturbedingungen und Tageslangen abhangigkeit, Zeit f. Bot, 43, 61-71; Czopek 1959, Researches on the physiology of formation and germination of turions in Spirodda polyrrhiza (L.) Schleiden, Acta. Biol. Crac. Ser. Bot. 2, 76-90; Wcisło H,, 1963. Some observations on lines of Lemna trisulca L. grown under aseptic conditions. - Acta Biol. Crac. Ser. Botanica 6: 161-179).
PL 239 291 B1
Ponadto Landolt wykazał (Landolt E., 1957, Physiologische und okologische Unters uchungen an Lemnaceen. Ber. Schweiz. Bot. Ges., 67), że rozcieńczenie 10 - krotnie medium wg Hutnera, tylko w niewielkim stopniu powoduje inhibicję wzrostu roślin. Jednak odwrotną reakcję zaobserwowano dla medium wg Pirsona i Seideia (Kandeler R., 1955, ϋber die Blutenbildung bei Lemna gibba L. I. Kulturbedingungen und Tageslangen abhangigkeit, Zeit f. Bot. 43, 61-71) gdzie wystąpiło silne zahamowanie.wzrostu Lemna gibka (Czopek 1959, Cultivation of Polish Lemnaceae species in laboratory conditions. Acta. Biol. Crac. Ser. Bot. 2, 76-90). Ponadto pięciokrotne stężenie pożywki wg Hutnera powoduje zupełne zahamowanie wzrostu obydwu gatunków roślin Lemna i Wolffia. Z kolei badania Wcisło (1963) prowadzone w warunkach aseptycznych nad morfologiczno -fizjologicznymi różnicami w obrębie klonów Lemna trisulca potwierdziły możliwość hodowli roślin na pożywce Hoaglanda i Clarka (The, water-culture method for .growing, plants without soil. Circular, California Agricultural Experiment Station, 347, 1938; Wcisło H., 1963. Some observations on lines of Lemna trisulca L. grown under aseptic conditions. Acta Biol. Crac. Ser. Botanica 6: 161 -179) oraz na zmodyfikowanej pożywce Rhodego i Pfeffera (Wcisło H., 1963. Some observations on lines of Lemna trisulca L. grown under aseptic conditions. Acta biol. Cracoviensia Ser. Botanica 6: 161 -179). Z kolei na medium Hutnera (Landolt E., 1957. Physiologische und okologische Untersuchungen an Lemnaceen. Ber. Schweiz. Bot. Ges., 67), Knopa (Reski, R., and Abel, W. O. 1985 Induction of budding on chloronemata and caulonemata of the moss, Physcomitrella patens, using isopentenyladenine. Planta 165, 354-358), Pirsona i Seidela (Kandeler R,, 1955, ϋber die Blutenbildung bei Lemna gibba. L. I. Kulturbedingungen und Tageslangen abhangigkeit, Zeit f. Bot, 43,. 61-71) Lemna trisulca wzrastała znacznie wolniej.
Sposób, przygotowań i a mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae, według wynalazku polega na tym, że podłoże w postaci roztworu wodnego odcieków po fermentacji beztlenowej towarzyszącej produkcji biogazu o stężeniu suchej substancji 0,1-10% poddaje się ozonowaniu stosując 0,01-10 części wagowych ozonu na 100 części wagowych podłoża, w temperaturze 0-50°C.
W innym wariancie według wynalazku ozonowanie prowadzi się przepuszczając przez podłoże mieszaninę tlenu i ozonu.
Proces prowadzi się w sposób ciągły lub okresowy.
Sposób przygotowania mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae według wynalazku pozwala na uzyskanie podłoża, którego stosowanie zwiększa przyrost’ biomasy-makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae od 50 do 100% w stosunki do tego samego podłoża nie poddanego procesowi ozonowania. Sposób ten nie powoduje generowania inhibitorów-wzrostu makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae. W porównaniu ze znanymi sposobami suplementacji-mediów hodowlanych jest znacznie prostszy. Stosując sposób według wynalazku przyspiesza się wzrost biomasy makrofitów i poprawia jakość finalnej biomasy.
Sposób według wynalazku ilustruje poniższy przykład.
P r z y k ł a d
Ozonowaniu poddano wodny odciek po fermentacji beztlenowej towarzyszącej produkcji biogazu z wywarów gorzelniczych o stężeniu suchej substancji 0,1-5%. W tym celu 100 kg odcieku umieszczono w reaktorze, po czym przepuszczano przez ten roztwór mieszaninę tlenu i ozonu zawierającą 80 g ozonu w 1 m3, w temperaturze 20°C. Proces ozonowania zakończono po przepuszczeniu przez odciek 0,25 kg ozonu.
Po zakończeniu ozonowania odciek zaszczepiono 1 kg biomasy makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae, Wzrost roślin prowadzono w reaktorze otwartym w ciągu 10 dni. W wyniku przeprowadzonej hodowli odnotowano zwiększony przyrost biomasy roślin o 100% (8 kg) w stosunku do próby kontrolnej (4 kg), którą była analogiczna hodowla na podłożu nie poddanym ozonowaniu.

Claims (4)

1. Sposób przygotowania podłóż do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae, znamienny tym, że podłoże w postaci roztworu wodnego odcieków po fermentacji beztlenowej towarzyszącej produkcji biogazu o stężeniu suchej substancji' 0,1-10% poddaje się ozonowaniu stosując 0.01-10 części wagowych ozonu na 100 części-wagowych podłoża, w temperaturze 0-50°C.
PL 239 291 B1
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ozonowanie prowadzi się przepuszczając przez roztwór wodny podłoża mieszaninę tlenu i ozonu.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ozonowanie prowadzi się w sposób ciągły.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ozonowanie prowadzi się w sposób okresowy.
PL427546A 2018-10-26 2018-10-26 Sposób przygotowania mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae PL239291B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427546A PL239291B1 (pl) 2018-10-26 2018-10-26 Sposób przygotowania mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427546A PL239291B1 (pl) 2018-10-26 2018-10-26 Sposób przygotowania mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL427546A1 PL427546A1 (pl) 2020-05-04
PL239291B1 true PL239291B1 (pl) 2021-11-22

Family

ID=70466980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL427546A PL239291B1 (pl) 2018-10-26 2018-10-26 Sposób przygotowania mediów do hodowli makrofitów wodnych z rodziny Lemnaceae

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL239291B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL427546A1 (pl) 2020-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Supraja et al. Efficacy of microalgal extracts as biostimulants through seed treatment and foliar spray for tomato cultivation
Olle The effect of vermicompost based growth substrates on tomato growth.
CN105152787B (zh) 固定化微生物复合肥及其制备方法
RU2360893C1 (ru) Биоорганическое удобрение
Iqbal et al. Algal biofertilizer
Piotrowska et al. The effect of using effective microorganisms on the changes in the chemical composition of spring wheat
CN109354563A (zh) 一种富硒有机肥生产工艺
Yadav et al. Effect of Chaetomium globosum inoculation and organic matter on phosphorus
KR101569099B1 (ko) 견운모와 미세조류를 이용한 액상 복합비료 및 그 제조방법
Kiss et al. Effect of compost/water ratio on some main parameter of compost solutions
Yaseen et al. Response of barley grown in salt-affected soil to bio and mineral fertilizers
US20160165896A1 (en) Application of mixotrophic chlorella for the accelerated emergence and maturation of solanaceae plants
CN101463322B (zh) 一种大面积养殖有机螺旋藻的方法
CN105967888A (zh) 一种硬壳种子催芽剂
Priya et al. Pilot scale production of Azotobacter biofertilizer and its effect on the growth parameters of Ocimum sanctum
Meegalla et al. Effect of soil applied organic amendments and microbial inoculant on the improvement of growth and yield of soybean (Glycine max L.)
CN105994396A (zh) 一种忌光种子专用催芽剂
Kumar et al. Impact of Pseudomonas putida on available soil phosphorus dynamics and crop productivity under lowland rice ecology
Basavaraja et al. Effect of algal extract on the seedling attributes of important vegetables and field crops
Kevin et al. Growth and nutrient uptake rates of duckweed cultivated on anaerobically digested dairy manure
CN110563102A (zh) 利用微生物从矿石中提取天然矿物质和微量元素的方法
Pavlović et al. Effect of organic biostimulants on morphological parameters of onion (Allium cepa L.)
Grunertae et al. The application of microalgae as a slow-release fertilizer: tomato cultivation as a model
Tahiri et al. Comparison of explant responses treated with leachate and leonardite sources of humic substances during in vitro rooting of woody plants.
Mahawesh Response of Citrus aurantium L. orange seedlings to the addition of NPK complex nanofertilizer and humic and their effect on vegetative traits and nutrients.