Autorica: Pinelopi Williams

Možda ste čuli da postoji više od milijardu mikroba u svakom gramu tla. To znači da postoji više mikroba u jednoj žlici tla nego što ima ljudi na svijetu. Čitav svijet u jednoj maloj žlici. 

Što su mikrobi?

Kada govorite o mikrobima, vjerojatno se prvo pomisli na sat biologije u srednjoj školi ili na zadnji put kada ste se otrovali hranom, no mikrobi su uključeni u mnogo više toga. Mikrobi su mikroskopski organizmi koji su svuda oko nas. Mogu se naći u tlu, vodi, zraku, pa čak i na mjestima koja su izrazito zahtjevna, kao što su vulkanska područja. 

U poljoprivredi su mikrobi uključeni u različite biljne procese i tvore simbiotske odnose s biljkama oko sebe. Mikrobne zajednice i njihovi proizvodi imaju značajnu ulogu za zdravlje, produktivnost i energiju biljaka. Mikrobi pomažu biljkama razgraditi organske ostatke, neutraliziraju potencijalno toksične spojeve u tlu, potiču rast korijena, poboljšavaju metabolizam biljaka, povećavaju pristup biljke hranjivim tvarima te imaju određena svojstava suzbijanja bolesti, ne samo jer jačaju obrambene mehanizme biljke protiv stresora, nego i pomažu biljkama da se nose s promjenama u okolišu i ekstremnim uvjetima. S druge strane, tla u kojima ima manje mikroba potrebnih biljkama bit će slabije plodna, imat će manje organske tvari i organske aktivnosti, što znači da usjevi neće ostvariti puni potencijal rasta.

Mikrobi mogu pomoći biljkama putem različitih metabolita koje proizvode tijekom životnog ciklusa. Mikrobi, poput bakterija koje vežu dušik, izvlače vodu i minerale iz tla. Nakon što uginu, razlažu ih drugi organizmi i mikrobi, a minerali koje ti mikrobi preuzmu tada postaju dostupni biljkama, u kombinaciji s organskim kiselinama i aminokiselinama. 

Što su metaboliti?

Metaboliti su molekularni spojevi koji su rezultat životnog ciklusa mikroorganizama. Metaboliti imaju ulogu ne samo u poljoprivredi, već i u ljudskom zdravlju i mnogim drugim industrijama. Jedan od najpoznatijih metabolita je penicilin. Drugi antibiotici su također metaboliti raznih bakterija i drugih mikroorganizama. 

Metaboliti koje proizvode bakterije tijekom procesa fermentacije imaju širok raspon uporabe u prirodi. Oni nisu samo nusproizvod koji je nastao tijekom rasta i razvoja mikroba već također mogu imati korisna svojstva koja promiču simbiotske odnose, kao što su dostupnost hranjivih tvari za biljke i pomoć pri liječenju bolesti.

Postoje dvije vrste metabolita koje proizvode mikrobi. Prva vrsta su primarni metaboliti neophodni za rast i razvoj biljaka. 

Primarni metaboliti

• Aminokiseline: sastavni dijelovi molekula proteina
• Enzimi: proizvode ih sami mikroorganizmi, djeluju kao katalizatori različitih reakcija bez gubitka vlastitih svojstava i karakteristika
• Vitamini: osnovni mikronutrijenti potrebni biljkama i životinjama
• Organske kiseline i alkoholi: pretežno se koriste u drugim vrstama industrije osim poljoprivrede, a mogu imati  mnoge različite primjene, od aroma do fermentacije.

Sekundarni metaboliti pomažu biljci da se obrani od stresora kao što su suša, salinitet i nametnici, te potiču otpornost biljke na biotičke i abiotičke stresore. Također je utvrđeno da su metaboliti povezani s kvalitetom hranjivih tvari i dostupnošću usjeva. 

Sekundarna svojstva metabolita

• Suzbijanje nametnika: neki sekundarni metaboliti imaju svojstva biopesticida koji utječu na određene nametnike i korove, a smanjuju rizik za okoliš
• Regulacija rasta biljaka: metaboliti djeluju na diferencijaciju biljnih stanica i poticanje ili inhibiranje rasta biljaka prema potrebi
• Inducirana otpornost: sekundarni metaboliti potiču biljku da izgradi mehanizam odgovora na stresore tako da ti stresori imaju slabiji učinak na rast, snagu i produktivnost biljaka

Korisni mikrobi u tlu i njihovi metaboliti

Postoji mnoštvo mikrobnih vrsta koje mogu pomoći rastu i produktivnosti biljaka, od kojih je većina još uvijek nepoznata. Neki primjeri do sada otkrivenih korisnih bakterija i gljivica uključuju:

• Bacillus subtilis: S više od 200.000 identificiranih sojeva, ova obitelj mikroba bori se protiv široke palete patogena kao što su Fusarium, Pythium, Rhizoctonia i drugi. 
• Bacillus licheniformis: Ova bakterija ima izvrsnu sposobnost razlaganja teških proteina u biljnim ostacima, a istraživanje je otkrilo da je učinkovita i u suzbijanju nematoda i sintezi biljnih hormona.
• Bacillus thuringiensis: Metaboliti ovih bakterija imaju insekticidna svojstva.
• Lactobacillus plantarum: Različiti spojevi, uključujući mliječnu kiselinu, stvaraju neprijateljsko okruženje za konkurentne mikroorganizme.
• Trichoderma harzianum: Ova gljivica stupa u interakciju s korijenjem biljke i može pomoći u zaštiti od patogena kao što su Pythium i Fusarium.
• Trichoderma longibrachiatum: Istraživanje je pokazalo da ne samo da ovaj soj djeluje kao antagonist na nematode i druge gljivice koje uzrokuju bolesti, već može imati pozitivan utjecaj i na unos biljnih hranjivih tvari i proizvodnju biljnih hormona.
• Aspergillus spp.: Poznato je da sojevi ove plijesni proizvode enzime koji razgrađuju biljna vlakna, čime se poboljšava struktura tla i količina organske tvari i pomaže u oslobađanju energije i hranjivih tvari koje biljka može koristiti za poboljšanje performansi i produktivnosti.

Kako Alltech Crop Science koristi mikrobe i njihove metabolite

Alltechovo program Crop Science pruža jedinstven, pouzdan i održivo biološko rješenje za borbu protiv svakodnevnih izazova koji se javljaju u tlu, okolišu i u biljci. Alltechov program Crop Science temelji se na tehnologiji fermentacije i istraživanjima mikroba i njihovih metabolita, kako bi se pronašla rješenja koja koriste njihove osobine. Naravnp, vodeći pri tome računa o odnosu između biljaka i okoliša.

„Ono što izdvaja Alltechov Crop Science od ostalih je naša tehnologija“, rekao je dr. Steven Borst, generalni direktor Alltechovog programa Crop Science. „Riječ je o sposobnosti korištenja fermentacijskih medija i metabolita u našu korist i poznavanju načina kako te tehnologije ugraditi u proizvodnju.“ 

Počevši od rizosfere tla, sastav mikroba u tlu neprestano se mijenja, ovisno o varijablama kao što su karakteristike tla i faze razvoja biljaka. Posljedično se mijenjaju i vrste metabolita koje oni proizvode. Upravljanje promjenama i nedostacima koje si javljaju zbog promjenjivih uvjeta u tlu koji utječu na proizvodnju metabolita ključno je za održavanje zdravlja biljaka. 

U reklamama mnogih proizvoda koji su danas na tržištu navodi se sadržavaju žive mikrobe. Tvrdi se da će uvođenje živih mikroba pridonijeti poboljšanju i razvoju tla i biljaka. Međutim, istraživači su otkrili da neki proizvodi za koje se tvrdi da sadrže žive mikrobe ponekad ne mogu postići ono što jamče. 

„Mikrobe je iznimno teško održati na životu, a čak i male promjene u temperaturi, svjetlu i razini vlage mogu ih ubiti tijekom transporta i skladištenja“, rekao je Borst. „Kada uzgajivač koristi proizvod, živi mikrobi koji su preživjeli suočavaju se s opasnostima od primijenjenih kemijskih tvari, pa čak i drugih mikrobnih proizvoda.“

Alltechovi proizvodi iz palete Crop Science koriste metabolite umjesto živih mikroba, čime se rješavaju potencijalni problemi s upotrebom živih mikroba. 

Smiju li se onda koristiti i proizvodi sa živim mikrobnim kulturama? Da

Žive mikrobne tehnologije imaju važno mjesto u održivom upravljanju tlom i usjevima, a one koje mogu održati populacije koje jamče mogu biti iznimno korisne za usjeve.

Kako Alltech Crop Science razvija i vlastitu paletu mikroba – primjenjujući stroge postupke osiguravanja kvalitete i testiranja kako bi zajamčili ispunjavanje uvjeta za žive populacije – pružit ćemo proizvođačima prirodna, održiva i uravnotežena rješenja.

Proizvođači će vidjeti dosljedne rezultate svaki put, bilo da odaberu metabolit iz palete Alltech Crop Science ili proizvode sa živim populacijama. Na djelotvornost proizvoda ne utječe niti vrijeme transporta niti temperaturna razlika među zemljama. Alltechovi proizvodi iz palete Crop Science kompatibilni su s najčešće korištenim gnojivima, herbicidima, fungicidima i drugim proizvodima koji se koriste na polju i imaju zajamčenu kvalitetu.