In vitro co-inoculation of maize seedlings with diazotrophic bacteria

Wiele prac badawczych potwierdza korzystny wpływ preparatów mikrobiologicznych na rozwój roślin. W wielu krajach odnotowano pozytywne efekty szczepienia roślin diazotroficznymi bakteriami endofitycznymi na poziom związanego przez nie azotu oraz wpływu na kondycję roślin. W ostatnich latach efektywnym zabiegiem okazała się koinokulacja roślin różnymi szczepami bakterii. Celem badań prezentowanych w pracy było przedstawienie wpływu szczepienia kukurydzy bakteriami diazotroficznymi: Rhizobium leguminosarum odmiany trifolii oraz Rhizobium leguminosarum odmiany phaseoli i Azospirillum doebereinerae. Przeprowadzone badania miały na celu określenie wpływu łącznego zastosowania obu szczepów na kondycję i rozwój badanej rośliny oraz poziom związanego przez nie azotu. Efekt wiązania azotu przez użyte w doświadczeniu szczepy bakterii był niewielki, niezależnie od rodzaju użytych do szczepienia mikroorganizmów. Stwierdzono natomiast różnice indeksu zieloności liścia oraz stopnia zasiedlenia korzeni przez mikroorganizmy, w zależności od zastosowanego rodzaju szczepienia kukurydzy.Many research works confirm positive effects of plant treatment with microbiological preparations. The commonly known phenomenon of inoculation of legume plants with the nodule bacteria inoculum is widely applied in agricultural practise. In the recent years, studies have been intensified on the application of endophytic bacteria to economically important plants for the same purpose. In many countries, positive effects have been recorded of the inoculation of plants with diazotrophic endophytic bacteria on plant condition and the amount of fixed nitrogen. In the recent years, particular interest has been devoted to the application of plant inoculation with different bacterial strains. The objective of this study was to recognise the effect of maize inoculation with two varieties of diazotrophic bacteria Rhizobium leguminosarum bv. trifolii and phaseoli and with Azospirillum doebereinerae. The experiments were aimed to demonstrate the effect of the cumulated application of both strains on the development of studied plants and to determine the amount of fixed nitrogen. Nitrogen fixation by bacterial strains used in the experiment was not high, irrespective of the type of microorganisms used for inoculation. Differences were, however, found in the leaf greenery index in relation to the applied inoculation of maize. Furthermore, the number of bacteria in the root tissue indicated significant differences in root colonisation by microorganisms

Microbial and enzymatic activity in the soil under maize crop in relation to differentiated nitrogen fertilisation

Celem podjętych badań było określenie wpływu zróżnicowanego nawożenia azotem na dynamikę wzrostu wybranych grup drobnoustrojów i aktywność dehydrogenaz w glebie pod uprawą kukurydzy z przeznaczeniem na kiszonkę. Doświadczenie zlokalizowano na terenie Zakładu Doświadczalno-Dydaktycznego Złotniki, należącego do Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Eksperyment obejmował 8 poletek doświadczalnych, na których wysiano kukurydzę. Połowa poletek była deszczowana w okresie letnim. Badania przeprowadzono w latach 2007-2008. Próbki gleb do analiz pobierano w 6 terminach w okresie wegetacji kukurydzy: przed siewem nasion i azotu, w fazie 2-3 liści, w fazie 7-8 liści, w fazie wyrzucania wiech, w fazie dojrzałości mlecznej i po zbiorze roślin. Do oznaczenia aktywności dehydrogenaz wykorzystano metodę Thalmanna, natomiast liczebność poszczególnych grup drobnoustrojów (bakterii, promieniowców i grzybów) określona została na odpowiednich podłożach wybiórczych. Stwierdzono istotny wpływ zróżnicowanego nawożenia azotem oraz fazy rozwojowej kukurydzy na liczebność drobnoustrojów i aktywność enzymów w glebie. Większą liczebność badanych grup drobnoustrojów odnotowano latem, natomiast mniejszą wiosną (faza 2-3 liści). Aktywność dehydrogenaz była najwyższa wiosną (przed siewem roślin) i latem, natomiast najniższa wiosną, ale w fazie 2-3 liści. Duże dawki azotu nie wpływały stymulująco na liczebność drobnoustrojów i aktywność enzymów (z wyjątkiem II roku analiz, gdy aktywność dehydrogenaz była wyższa na obiektach nawożonych intensywnie).The aim of undertaken study was to determine the effect of differentiated nitrogen fertilisation on the growth dynamics of selected soil microorganisms and dehydrogenases activity under maize cropped for silage. The experiment was carried out in Złotniki Experimental Station, Poznań University Life Sciences and included 8 experimental plots sown with maize. One half of the plots were sprinkle irrigated in the summer period. The studies were carried out in the years 2007-2008. Soil samples for analyses were taken on 6 sampling occasions during the vegetation season: before sowing (control), in the phase of 2-3 leaves, in the phase of 7-8 leaves, in the phase of tasselling, in the milk maturity stage and after harvest. Thalmann's method was used to determine dehydrogenase activity and the total number of bacteria, actinomycetes and fungi was determined on appropriate selective media. Significant effect was found of differentiated nitrogen fertilization and the development stage of maize on the number of microorganisms and dehydrogenases activity in the soil. The highest number of microorganisms was recorded in the summer time, while the lowest in spring (in the phase of 2-3 leaves). The highest activity of dehydrogenases was noted in the spring - before sowing and in the summer, while the lowest in the spring but in the phase of 2-3 leaves. Higher nitrogen doses did not stimulate microbial and enzymatic activity with the exception of the second study year when the activity of dehydrogenases was higher in intensively fertilised objects

Influence of effective microorganisms addition (EM) on composting process and gaseous emission intensity

W ostatnich kilkudziesięciu latach w krajach rozwiniętych obserwuje się znaczny rozwój nowoczesnych technologii unieszkodliwiania odpadów. Kompostowanie odpadów staje się jednym z najbardziej preferowanych technologii. W pracy porównano przebieg kompostowania osadów ściekowych wymieszanych z bioodpadami z dodatkiem preparatu z EM oraz bez dodatku. Wykazano, że w obu mieszankach wystąpiła intensywna faza termofilna, jednak bardziej intensywna była w przypadku kompostowania bez dodatku EM. Również aktywność mikrobiologiczna mierzona intensywnością wydzielanego CO2 była wyższa w mieszance bez dodatku EM. Starty azotu w wyniku emisji amoniaku byty o 0,04% niższe w przypadku mieszanki z dodatkiem EM.During last few years a significant development of modern technologies of wastes management has been observed in developed countries. Waste composting becomes one of more preferable technologies. In this paper the comparison of the composting process run of sewage sludge mixed with biowaste with and without addition of Effective Microorganisms was described. It was shown that in both matures an intense thermophilic phase occurred, however it was more intensive in case of composting without addition of EM. Also microbiological activity measured by CO2 emission was higher in mixture without EM addition. The nitrogen losses as a result of ammonia emission were 0,04% lower in case of mixture with addition of EM

Kraft Lignin Grafted with Polyvinylpyrrolidone as a Novel Microbial Carrier in Biogas Production

The objective of this study was to verify the effect of kraft lignin as a microbial carrier on biogas/methane yield. An anaerobic co-digestion test process was carried out, in which confectionery waste was used with sewage sludge. At the first stage of the study pure lignin and lignin combined with polyvinylpyrrolidone (PVP) were subjected to an extensive physicochemical analysis. Their morphology, dispersion and adsorption properties were determined. The two materials were also subjected to thermal, spectroscopic and elementary analysis. The anaerobic digestion of the two substrates was carried out with and without the addition of the carrier, under mesophilic conditions and in periodic operation. The monitoring and analysis of the two essential parameters, i.e., pH and volatile fatty acids/total alkalinity (VFA/TA) ratio, revealed that the process was stable in both tests. Microbial and biochemical analyses showed intensified proliferation of eubacteria and increased dehydrogenase activity in samples prepared with the lignin + PVP material. The cell count increased by 46% in the stuffed wafers (WAF) + sewage sludge (SS) variant with the carrier, whereas the enzyme activity increased by 43%. Cell immobilisation noticeably improved the process efficiency. The biogas production increased from 722 m3 Mg−1 VS to 850 m3 Mg−1 VS (VS ⁻ volatile solids), whereas the methane production increased from 428 m3 Mg−1 VS to 503 m3 Mg−1 VS (by about 18%). The research proved that lignin could be used as a very effective microbial carrier in anaerobic digestion (AD)

ECO TABS™ preparation action in stabilization of sewage sludge Part II: Assessment of microbiological properties of sludge

Powstające w procesach oczyszczania ścieków osady poddawane są najczęściej stabilizacji w otwartych komorach fermentacyjnych w celu zmniejszenia ich podatności do zagniwania oraz zmniejszenia ilości organizmów chorobotwórczych. Zawartość składników organicznych w osadach ściekowych (ok. 80% s.m. w osadzie surowym) jest czynnikiem determinującym stosowanie biopreparatów w celu przyspieszenia procesu biodegradacji masy organicznej. Biopreparaty tworzy się na bazie odpowiednio dobranych szczepów rodzimych lub allochtonicznych drobnoustrojów. Poddaje się je starannej selekcji, a następnie wprowadza do danych warunków środowiskowych. Z uwagi na aspekty praktyczne biopreparaty komercyjne wykazują szereg zalet, przede wszystkim są łatwe w pozyskaniu, magazynowaniu, jak również w dozowaniu. W skład biopreparatów, których zadaniem jest optymalizacja rozkładu materii organicznej, należą bakterie rodzaju Pseudomonas oraz Bacillus. Ich cechą charakterystyczną jest niezwykłe bogactwo nietypowych szlaków metabolicznych, wysokie zdolności adaptacyjne do różnych warunków środowiskowych, wytwarzanie endospor w przypadku Bacillus sp., degradacja złożonych i często toksycznych substancji, w tym również fakultatywne przełączanie aparatu metabolicznego na warunki beztlenowe (w przypadku Pseudomonas sp.). Celem przeprowadzonych badań było monitorowanie zmian liczebności heterotroficznych bakterii właściwych i grzybów pleśniowych, jak również poziomu aktywności dehydrogenaz w osadzie ściekowych po zastosowaniu biopreparatów ECO TABSTM POND TABLETS oraz ECO TABSTM ECO GRANULAR SHOCK. Obiektem badań były dwie frakcje osadu ściekowego pobieranego z otwartej komory fermentacyjnej, znajdującej się na terenie mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków komunalnych we Wrześni. Do komory fermentacyjnej w okresie od 27 kwietnia do 25 czerwca 2014 roku (codziennie) aplikowano 15 sztuk ECO TABSTM POND TABLETS i 15 sztuk ECO TABSTM ECO GRANULAR SHOCK firmy ECO TABS™ Europe. Już na początku eksperymentu zaobserwowano rozdział całej mieszaniny na 2 frakcje: cięższą opadającą na dół zbiornika i lżejszą unoszącą się w jego górnej części. W związku z tym do analiz mikrobiologicznych i biochemicznych pobierano próbki z obu frakcji jednocześnie, co 12-14 dni w kolejnych, sześciu terminach i po 25 dniach w ostatnim terminie badań (termin I - 27 kwietnia 2014, II - 5 maja, III - 22 maja, IV - 4 czerwca, V - 16 czerwca, VI - 30 czerwca, VII - 25 lipca 2014). Analizy mikrobiologiczne przeprowadzono z zastosowaniem metody płytkowej Kocha i polegały na oznaczeniu ogólnej liczebności bakterii heterotroficznych i grzybów pleśniowych. Osad ściekowy poddano również analizie biochemicznej, która polegała na określeniu metodą spektrofotometryczną poziomu aktywności dehydrogenaz. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że zaaplikowanie biopreparatów ECO TABSTM POND TABLETS oraz ECO TABS TM ECO GRANULAR SHOCK przyczyniło się do istotnie statystycznego wzrostu ogólnej liczby heterotroficznych bakterii właściwych, grzybów pleśniowych, jak również poziomu aktywności dehydrogenaz w osadzie, pochodzącym zarówno z dolnej, jak i górnej części komory fermentacyjnej. Najsilniejsze namnażanie się mikroorganizmów oraz najwyższą ich aktywność odnotowano w ostatnich, trzech terminach analiz. Ponadto wykazano, że wyższą liczebnością oraz aktywnością analizowanych drobnoustrojów charakteryzowała się dolna frakcja osadu ściekowego.Sludge produced in sewage treatment processes is usually stabilized in open fermentation chambers in order to reduce its rotting tendency and to reduce the amount of pathogenic organisms. The content of organic components in sewage sludge (about 80% of dry weight in raw sludge) is a factor that determines the use of biopreparations to accelerate the process of organic mass degradation. Biopreparations are based on appropriately selected native or allochthonous microorganisms. They are carefully selected to match the environmental conditions. Due to practical aspects commercial biopreparations exhibit a wide range of advantages - above all, they can be easily acquired, stored and dosed. Pseudomonas and Bacillus are the bacterial genera used as components in biopreparations. They are responsible for optimisation of decomposition of organic matter. They are characterised by unique richness of atypical metabolic pathways, high adaptability to different environmental conditions, formation of endospores (Bacillus sp.), degradation of complex and usually toxic substances and facultative switching of the metabolic apparatus to anaerobic conditions (Pseudomonas sp.). The aim of the study was to monitor variation in the population of heterotrophic eubacteria and moulds and to monitor dehydrogenases activity in sewage sludge after the application of ECO TABSTM POND TABLETS and ECO TABSTM ECO GRANULAR SHOCK biopreparations. The research objects were two fractions of sewage sludge collected from an open fermentation chamber located in a biomechanical sewage treatment plant in Września, Poland. From 27 April to 25 June 2014 15 pieces of ECO TABSTM POND TABLETS and 15 pieces of ECO TABSTM ECO GRANULAR SHOCK (ECO TABS™ Europe) were applied daily to the fermentation chamber. As early as the beginning of the experiment we observed that the mixture had split into two fractions: a heavier fraction, which dropped to the bottom of the container and a lighter fraction, which floated in the upper part of the container. In view of this fact, samples for microbiological and biochemical analyses were collected from both fractions simultaneously, every 12-14 days at six consecutive terms and after 25 days at the last term of the research (term I - 27 April 2014, II - 5 May, III - 22 May, IV - 4 June, V - 16 June, VI - 30 June, VII - 25 July 2014). The microbiological analyses consisted in applying Koch's plate technique to determine the total number of heterotrophic bacteria and moulds. The sewage sludge was also analysed biochemically, where spectrophotometry was applied to determine the level of dehydrogenases activity. The research findings revealed that the application of ECO TABS TM POND TABLETS and ECO TABS TM ECO GRANULAR SHOCK biopreparations caused a statistically significant increase in the total number of heterotrophic bacteria and moulds. The biopreparations also increased dehydrogenases activity in the sludge collected both from the upper and lower parts of the fermentation chamber. The greatest proliferation of microorganisms and their highest activity was observed at the last three terms of analyses. Apart from that, the lower fraction of the sewage sludge proved to have greater populations of the microorganisms under study and the microorganisms were more active

Estimation of the inactivation rate of pathogenic bacteria in sewage sludge given the composting process in cybernetic bioreactor

Praca przedstawia charakterystykę mikrobiologiczną osadu ściekowego kompostowanego w warunkach kontrolowanych wraz z bioodpadami (słoma, trociny, kora, konopie). Przeprowadzono doświadczenie, w którym wymieszano materiał w odpowiednim stosunku wagowym, a następnie umieszczono w komorach bioreaktora o stałym przepływie powietrza. Przeprowadzony proces kompostowania miał na celu określenie dynamiki rozwoju oraz przeżywalności drobnoustrojów chorobotwórczych w osadzie ściekowym kompostowanym z różnymi dodatkami w cybernetycznym bioreaktorze. Próbki kompostu pobierano do analizy laboratoryjnej, w odniesieniu do tej samej wartości temperaturowej. Analizy mikrobiologiczne przeprowadzano na wybiórczych podłożach, metodą płytkową, oznaczając liczebność bakterii chorobotwórczych z rodzaju Salmonella, Clostridium perfringens, jak również z rodziny Enterobacteriaceae. W doświadczeniach oznaczano również metodą flotacyjną obecność żywych jaj pasożytów jelitowych Ascaris ssp., Trichuris ssp., Toxocara ssp.. Uzyskane rezultaty badań wykazały, że osad ściekowy nie zawierał bakterii Salmonella ssp. oraz żywych jaj pasożytów jelitowych ATT. Proces kompostowania całkowicie zredukował liczebność bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, natomiast nie przyczynił się do eliminacji bakterii Clostridium perfringens. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że redukcja badanych grup mikroorganizmów we wszystkich kompostach następowała wraz ze wzrostem temperatury i była przesunięta w czasie. Uzyskane komposty spełniały normy sanitarne, zgodne z Przepisem komisji (EC) Nr 185/2007 z 20 lutego 2007 r. zmieniające rozporządzenia (WE) nr 809/2003 oraz (WE) nr 810/2003 w zakresie przedłużenia okresu obowiązywania środków przejściowych dla kompostowni i wytwórni biogazu na mocy rozporządzenia (WE) nr 1774/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady oraz zgodne z Rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi dla nawozów organicznych (2007).The paper presents microbiological characteristics of the sewage sludge from the sewage treatment plant, in controlled conditions with biowastes (straw, sawdust, bark, hemp). In experiment the material was mixed in the appropriate weight proportions and located in bioreactor chambers with the constant air flow. The performed composting process aimed at the determination of the developement dynamics and survival of pathogenic microorganism in sewage sludge, composed with different additions in a cybernetic bioreactor. Compost samples were taken for laboratory analysis with reference to the same temperature value. Microbiological analyses were carried out on selective medium using the plate method, and the number of pathogenic bacteria from the Salmonella genus, the Clostridium perfringens and the Enterobacteriaceae family were determined. In additions, egg of Ascaris ssp., Trichuris ssp., Toxocara ssp., parasites were isolated using the floatation method. The results of both experiments have shown, that sewage sludge did not contain bacteria from Salmonella genus and ATT parasite eggs. The composting process entirely reduced the number of the Enterobacteriaceae bacteria, however it didn't contribute to the total elimination of the Clostridium perfringens bacteria. On the basis of presented analysis it was shown that reduction of the studies groups microorganisms was connected with temperature increase in all composts and it was shifted in time. The composts met the sanitary standards, according to Commision regulations (EC) No 185/2007, from 20 February 2007, amending Regulations (EC) No 809/2003 and (EC) No 110/2003 as regards extension of the validity of the transitional measures for composting and biogas plants under Regulation (EC) No 1774/2002 of the European Parliament and Council

Influence of the light color and microbiological inoculums on the zonal pelargonium quality and microbiological and enzymatic state of the substrate

Two inoculums: Effective Microorganisms (EM) specimen available on the market and microbiological BAF1 inoculum, were applied in the experiment. The plants were cultivated in the growth chamber equipped with shelves with fluorescent or LED lamps. The highest number of inflorescences was under the influence of white color of light emitted by fluorescent lamps and blue color of light emitted by LED lamps, especially after application of BAF1 inoculum. Irrespective of microbiological inoculum, no significant effect of the color of light and type of lamps on such traits as height of leaves layer, number of leaves, greening index of leaves (SPAD) and length of inflorescences, was found. The white color light emitted by fluorescent lamps stimulated actinobacteria multiplication, especially after EM application. Regardless of the inoculum application, it was the blue color light emitted by LED lamps that stimulated the multiplication of moldy fungi. After the use of fluorescent lamps, the increase in dehydrogenase activity was observed, especially after the application of BAF1 inoculum. The activity of acid phosphatase was stimulated by blue and white+blue light emitted by LED lamps. The increase in the activity of urease was observed under fluorescent lamps emitting the green, blue and white color of light, after the application of EM