Waarom dit moontlik is om die verbruik van NPK kunsmis te verminder met voordelige grondmikrobes
Deur Mark Young BSc, “Sustainability Lecturer, Permaculture Technician, heading up sustainability research at The Centre for Sustainable Development”. As Plaas produksie bestuurder, het mnr. Young een van die leiers in die Suid-Afrikaanse mikrobiese benadering in die landbou geword, ook vir plaag- en siektebeheer. Mnr. Young se botaniese bioloog kwalifikasies sluit in nagraadse ondervinding in die VSA op plantegroei, organiese, bakteriële en inheemse mikro-organisme bestuur.
Stikstof (N) maak ongeveer 79% van die atmosfeer uit. Alhoewel daar 'n oorvloed van Stikstof in die atmosfeer is, is plante se vermoë om hieraan voordeel te trek, baie beperk.
Atmosferiese Stikstof is slegs geredelik beskikbaar vir 'n paar plantspesies met die hulp van simbiotiese en geassosieerde N-bindende mikrobes.
Mikrobes het 'n groot invloed op die transformasie van Stikstof uit die atmosfeer na die grond. Stikstof is egter nie die enigste element wat mikrobes effektief in die grond kan bind nie. Mikrobes kan elemente soos Fosfor en Yster oplos en bind. Mikrobes speel ook 'n baie belangrike rol in die ontbinding van organiese materiaal, die verbetering van ensiem sintese en die produksie van hormone in plante.
[Verwysings: 1, 3-8, 10, 13-15]
Plante kan nie Stikstof in die atmosfeer omskep in Ammoniak nie.
Maar: Rhizobia bakterieë - bestaande uit Azospirillum , Enterobacter , Azorhizophillus , Sinorhizobium en Azotobacter sp - koloniseer die grondoppervlakte, die binnekant van wortels en soms selfs die stingels en blare en reduseer die Stikstof in Ammoniak.
Hierdie ammoniak is dus 'n geredelik beskikbare stikstofbron vir die plante. Rhizobia kan tussen 100kg en 300kg Stikstof per jaaruit die lug bind, afhangende van omgewingsfaktore.
[Verwysings: 1, 3-8, 10, 13-15]
ExploGrow ™ bevat verskeie stikstofbindende Rhizobia-mikrobes, wat almal Stikstof uit die atmosfeer kan bind in geredelike beskikbare Stikstof in die grond en vir die plantselle.
ExploGrow™ bevat ook Bacillus licheniformis wat verantwoordelik is vir die afbreek van organiese materiaal en speel 'n uiters belangrike rol in die algemene voedingstof siklus in grond.
Ander ExploGrow™ - mikrobes verbeter voedingstof siklusse, ensiem sintese en hormoon produksie, en insek- en swambiologiese beheer.
[Verwysing: 9]
Al hierdie mikrobes is oor die algemeen beskikbaar in die meeste gronde - maar teen baie lae konsentrasies.
Om grond met gekonsentreerde dosisse te inokuleer en die gesondheid van die grond met koolstof en organiese materiaal te verbeter, sal die plantgesondheid en produksie drasties verbeter.
Omdat ExploGrow™ die gesondheid van die grond verbeter en die mikrobes simbioties verbind met plante, is daar minder behoefte aan chemiese bemestingstowwe. Die kunsmis is rondom ons, maar dit is net nie geredelik beskikbaar nie.
In wese: mikrobes is uiters doeltreffend by die omskakeling van voedingstowwe wat opgesluit word in die atmosfeer en grond wat nie geredelik beskikbaar is nie, te omvorm en geredelik beskikbaar te maak.
Fosfor kom meestal in onoplosbare vorms in die grond voor en die sintese van fosfor is 'n energie-intensiewe proses. Navorsing dui daarop dat die grond genoeg geakkumuleerde organiese fosfaat bevat, soveel as 100 jaar se voorraad, as dit net vir die plante beskikbaar gestel kan word.
Psuedomonas en Bacillus word erken as fosfaat oplosbare mikrobes en speel 'n belangrike rol in die mineralisering van organiese fosfor. Ongelukkig kom Psuedomonas nie natuurlik voor in hoë bevolkings in die grond nie. Grondinokulasie met ExploGrow™ sal die grond voorsien van die korrekte hoeveelheid Psuedomonas en Bacillus wat organiese Fosfate kan sintetiseer en dit maklik beskikbaar stel vir die plante se wortelstelsels. Die simbiotiese verhouding maak dit vir plante makliker om Fosfaat te absorbeer. Psuedomonas- mikrobes onderdruk ook patogene in die wortelstelsel deur hormoon produksie wat uiteindelik plantbestandheid teen siektes bevorder en ook groei bevorder.
[Verwysings: 2, 12, 16]
Bacillus speel 'n belangrike rol in voedingstof ketting deur organiese materiaal in die grond op te breek. Hierdie organiese materiaal het dikwels verskeie verskillende voedingstowwe, insluitende kalium. Deur hierdie organiese materiaal te verwerk en dit in eenvoudiger voedingstowwe te verander, word hierdie voedingstowwe geredelik beskikbaar vir die wortelstelsels.
[Verwysings: 9]
Omdat mikrobes hierdie baie doeltreffende fisiologiese proses vermoëns het, word aanbeveel dat die insette van chemiese kunsmis met 25% -50% verminder word. Selfs meer in sommige spesifieke gevalle. Oormatige gebruik van chemiese bemestingstowwe beskadig die gesondheid van die grond en veroorsaak dikwels skade stroomaf deur prosesse soos Heterotroof, Alge- en uitlooging.
Met 'n polimikrobiese benadering:
- boerdery verbeter jaar op jaar
- die plant se eie inherente vermoëns word gemaksimeer
- die gebruik van chemikalieë en gifstowwe word geminimaliseer
- die plante bereik hul hoogste vlakke van vermoë om optimale opbrengste te produseer, hul maksimum natuurlike vlak van gesondheid, sterkte en weerstand teen siektes in uiterste weer te bereik
Deur Leon du Plessis C. Eng. (UK); CIGC (VSA); HND. Mikrobiologie - Pad (RSA); CIA. Landbou Regulerende Dienste. PSCA Lidmaatskap No. 76/2014 Spesialis.
Die uniek polimikrobiese samestelling van ExploGrow™ bied 'n eksklusiewe geleentheid aan Suid-Afrikaanse boere om kunsmisinsette op 'n produktiwiteitsbasis te verminder, mits die konsepte hieronder nagekom word. Sodanige aanslag sal 'n merkbare positiewe impak hê op winste, volhoubaarheid, grond en gewas kwaliteit.
ExploGrow™ is organies, maar kan nie anorganiese bemestingstowwe heeltemal vervang nie.
Boere moet nutriënte wat uit die grond onttrek word, vervang. Die Grondstatus en Gewas Spesifieke Voedingsvereistes bepaal in watter mate hierdie voedingstowwe vervang moet word en verhoog word indien nodig. Organiese bemestingstowwe en bio-kunsmisstowwe het die vermoë om onder andere grondgesondheid te verbeter, wat lei tot verhoogde beskikbaarheid van nutriënte wat "toegesluit" is - vasgemaak of geabsorbeer is in gronddeeltjies deur verbeterde katioonuitruiling *. Ander faktore soos die grondvoedingsbalans speel ook 'n belangrike rol. Daarom moet die rol van omvattende grondanalise nie onderskat word in die bepaling van grond- / gewas- spesifieke voedingsbehoeftes nie.
* ["Cation Exchange Capacity" (CEC) is the total capacity of a soil to hold exchangeable cations. CEC is an inherent soil characteristic and is difficult to alter significantly. It influences the soil's ability to hold onto essential nutrients and provides a buffer against soil acidification.]
Deur dr Stephanus Malherbe, BSc; BSc Hons.; MSc (Mikrobiologie); Pr.Sci.Nat. (Landbouwetenskap); PhD (Agronomie).
"The unique microbial composition places ExploGrow™ in a league all of its own".
VERWYSINGS:
1. Andrew, J.W., D. Jonathan, R. Andrew, S. Lei, N.N. Katsaridou, S. Mikhail and A.D. Rodionov, 2007. Living without Fur: the subtlety and complexity of iron-responsive gene regulation in the symbiotic bacterium Rhizobium and other a-proteobacteria. Biometals, 20: 501-511.
2. Banik S, Dey BK. Available phosphate content of an alluvial soil is influenced by inoculation of some isolated phosphate-solubilizing microorganisms. Plant Soil 1982;69:353–64. H. Rodríguez, R. Fraga/Biotechnology Advances 17 (1999) 319–339 337.
3. Doroshenko, E.V., E.S. Boulygina, E.M. Spiridonova, T.P. Tourova and I.K. Kravchenko, 2007. Isolation and characterization of nitrogen-fixing bacteria of the genus Azospirillum from the Soil of a Sphagnum Peat Bog. Microbiol., 76: 93-101.
4. Egamberdieva, D & Z Kucharova, 2008 Cropping effects on microbial population and nitrogenase activity in saline arid soil. Turk. J. Biol., 32: 85-90
5. Emtiazi, G., M. Pooyan and M. Shamalnasab, 2007. Cellulase Activities in Nitrogen Fixing Paenibacillus Isolated from Soil in N-free Media. World Journal of Agricultural Sci., 3: 602-608.
6. Frank, I.B., P. Lundgren and P. Falkowski, 2003. Nitrogen fixation and photosynthetic oxygen evolution in cyanobacteria.
Research in Microbiol., 154: 157-164.
7. Gonzalez, L.J., B. Rodelas, C. Pozo, V. Salmeron, M.V. Mart nez and V. Salmeron, 2005. Liberation of amino acids by heterotrophic nitrogen fixing bacteria. Amino Acids, 28: 363-367.
8. Hyoung, S.L., M. Munusamy, C.W. Kim, S. Choi, K.Y. Chung and M.S. Tong, 2006. Physiological enhancement of early growth of rice seedlings (Oryza sativa L.) by production of phytohormone of N2-fixing methylotrophic isolates. Biol Fertil Soils, 42: 402-408.
9. Monahan, Hajduk, Blaber, Charles and Harry 2014 Coordinating bacterial cell division with nutrient availability: a role for glycolysis. MBio. Vol 5:3
10. Peter, V.M., K. Cassman, C. Cleveland, T. Crews, B.F. Christopher, B.N. Grimm, W.R. Howarth, R. Marinov, L. Martinelli, B. Rastetter and I.J. Sprent, 2002. Towards an ecological understanding of biological nitrogen fixation. Biogeochemistry, 57: 1-45.
11. Rashid, H.K., M.D. Mohiuddin & M. Rahman, 2008. Enumeration, isolation and identification of nitrogen fixing bacterial strains at seedling stage in rhizosphere of rice grown in non-calcareous grey floodplain soil of Bangladesh. Journal: Faculty of Environmental Science and Technol. 13: 97-101
12. Ray J, Bagyaraj DJ, Manjunath A. Influence of soil inoculation with versicular arbuscular mycorrhizal (VAM) and a phosphate dissolving bacteria on plant growth and 32P uptake. Soil Biol Biochem 1981;13:105–8.
13. Requena, N., T.M. Baca and R. Azcdn, 1997. Evolution of humic substances from unripe compost during incubation with lignolytic or cellulolytic microorganisms and effects on the lettuce growth promotion mediated by Azotobacter chroococcum. Biol Fertil Soils, 24: 59-65.
14. Simon, T., 2003. Utilization of biological nitrogen fixation for soil evaluation. Plant Soil Environ., 49: 359-363.
15. Timothy, C.E., 1999. The presence of nitrogen fixing legumes in terrestrial communities: Evolutionary vs ecological considerations.
Biogeochemistry, 46: 233-246.
16. Toro M, Azcón R, Barea JM. Improvement of arbuscular mycorrhiza development by inoculation of soil with phosphate-solubilizing rhizobacteria to improve rock phosphate bioavailability (32P) and nutrient cycling. Appl Environ Microbiol 1997;63:4408–12.
