The Handling of Composted Onion Waste in the Form of Substrates for the Proliferation of the Trichoderma sp.

• Autorzy: Wolna-Maruwka Agnieszka , Niewiadomska Alicja , Piechota Tomasz , Karwatka Krzysztof , Pilarska Agnieszka Anna

Warianty tytułu

PL

Zagospodarowanie przekompostowanych odpadów cebulowych w postaci podłoży do namnażania Trichoderma sp.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In spite of the alkaline reaction of onion waste composted together with rye straw and pig manure, these materials can be used as a substrate for the growth of moulds of the Trichoderma genus, with proven phytosanitary properties against plant pathogens. This hypothesis was verified in a laboratory experiment with four variants: a control sample and three variants with two Trichoderma sp. strains (T. atroviride T1 and T. harzianum T3). The isolates were entered into compost individually or simultaneously (T1 + T3). The research included microbial analyses, in which the survivability of Trichoderma sp. strains was monitored and the total count of moulds and the dehydrogenase activity were estimated. The analyses were made three times: before applying the strains into compost, one month and two months after the inoculation. Apart from that, the type of interaction between autochthonous fungi isolated from mature compost at the beginning of the experiment and the Trichoderma sp. strains was determined. The count of moulds was most reduced and the lowest dehydrogenase activity was observed in the compost with the T. harzianum isolate. Apart from that, the strain also exhibited the strongest adaptive properties to the compost substrate. The T. atroviride isolate proved to be the more effective antagonist of autochthonous moulds isolated on the first day of the experiment, including fungi of the Alternaria genus. The pH and moisture content of the substrates proved to be significant factors affecting the growth, proliferation and the antagonistic properties of Trichoderma sp. isolates. The simultaneous inoculation of compost with two Trichoderma sp. isolates resulted in the worst growth and proliferation of the Trichoderma sp. strains, although the two isolates were not antagonistic to each other in vitro.

PL

Przekompostowane odpady cebulowe wraz ze słomą żytnią i obornikiem świńskim pomimo zasadowego odczynu stanowią podłoże umożliwiające wzrost grzybów pleśniowych z rodzaju Trichoderma, with proven phytosanitary properties against plant pathogens. Hipotezę tę zweryfikowano na podstawie doświadczenia przeprowadzonego w warunkach laboratoryjnych, w którym zastosowano cztery warianty doświadczalne: kontrolny oraz trzy z dodatkiem dwóch szczepów Trichoderma sp. (T. atroviride T1 oraz T. harzianum T3). Izolaty wprowadzano pojedynczo lub oba jednocześnie (T1+T3) do kompostu. Analizy mikrobiologiczne polegające na monitorowaniu przeżywalności wprowadzonych szczepów Trichoderma sp., oszacowaniu ogólnej liczby grzybów pleśniowych oraz aktywności dehydrogenaz przeprowadzono trzykrotnie: przed wprowadzeniem szczepów do kompostu, miesiąc oraz dwa miesiące po inokulacji. Dodatkowo określano rodzaj interakcji zachodzącej między autochtonicznymi grzybami wyizolowanymi z dojrzałego kompostu w momencie zakładania doświadczenia a zastosowanymi szczepami Trichoderma sp.. Wykazano, że największą redukcję grzybów pleśniowych oraz najniższą aktywność dehydrogenaz uzyskano w kompoście, do którego wprowadzono izolat T. harzianum. Niniejszy szczep wykazał ponadto najsilniejsze właściwości adaptacyjne w kompostowym podłożu. Izolat T. atroviride okazał się natomiast skuteczniejszym antagonistą wobec wyizolowanych w dniu zakładania doświadczenia autochtonicznych grzybów pleśniowych, w tym z rodzaju Alternaria. Wartość pH i poziom wilgotności podłoży okazały się istotnymi czynnikami warunkującymi wzrost, namnażanie, jak również właściwości antagonistyczne izolatów Trichoderma sp. Stwierdzono, że wprowadzając do kompostu jednocześnie dwa izolaty Trichoderma sp. uzyskano najgorszy efekt wzrostu i namnażania się zastosowanych szczepów Trichoderma sp., pomimo, że warunkach in vitro izolaty nie oddziaływały na siebie antagonistycznie.

Słowa kluczowe

EN

compost; Trichoderma; physicochemical properties; fungi survival test

PL

kompost; Trichoderma; właściwości fizyczno-chemiczne; test przetrwania grzybów

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2019
• Tom: Tom 21, cz. 1
• Strony: 629--645
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Wolna-Maruwka Agnieszka

• Poznań University of Life Sciences, Poland

autor

Niewiadomska Alicja

• Poznań University of Life Sciences, Poland

autor

Piechota Tomasz

• Poznań University of Life Sciences, Poland

autor

Karwatka Krzysztof

• Poznań University of Life Sciences, Poland

autor

Pilarska Agnieszka Anna

• Poznań University of Life Sciences, Poland

Bibliografia

• 1. Amann, R.I., Krumholz, L., Stahl, D.A. (1990). Fluorescent-oligonucleotide probing of whole cells for determinative, phylogenetic and environmental studies in microbiology. Journal of Bacteriology, 172(2), 762-770.
• 2. Awasthi, M.K., Wang, Q., Awasthi, S.K., Wang, M., Chen, H., Ren, X., Zhao, J., Zhang, Z. (2018). Influence of medical stone amendment on gaseous emissions, microbial biomass and abundance of ammonia oxidizing bacteria genes during biosolids composting. Bioresource Technology, 247, 970-979.
• 3. Barrena, R., Vázquez, F., Sánchez, A. (2008). Dehydrogenase activity as a method for monitoring the composting process. Bioresource Technology, 99(4), 905-908.
• 4. Camiña, F., Trasar-Cepeda, C., Gil-Sotres, F., Leirós, C. (1998). Measurement of dehydrogenaseactivity in acid soils rich in organic matter. Soil Biology and Biochemistry, 30(8-9), 1005-1011.
• 5. Cavalcante, R.S., Lima, H.L.S., Pinto, G.A.S., Gava, C.A.T., Rodrigues, S. (2008). Effect of moisture on Trichoderma conidia production on corn and wheat bran by solid state fermentation. Food and Bioprocess Technology, 1(1), 100-104.
• 6. Czekała, W., Dach, J., Janczak, D., Smurzyńska, A., Kwiatkowska, A., Kozłowski, K. (2016). Influence of maize straw content with sewage sludge on composting process. Journal of Water Land and Development, 30, VII-IX, 43–49.
• 7. Czekała W., Dach J., Dong R., Janczak D., Malińska K., Jóźwiakowski K., Smurzyńska A., Cieślik M. (2017). Composting potential of the solid fraction of digested pulp produced by a biogas plant. Biosystem Engineering, 160, 25-29.
• 8. Dłużniewska, J. (2004). The influence of incubation temperature on the development and biotic relations between Trichoderma spp. and pathogenic fungi. Acta Scientiarum Polonorum, Agricultura, 3(2), 257-262. (in Polish).
• 9. Domsch, K.H., Gams, W., Anderson, T.H. (1993). Compendium of soil fungi. San Francisco: Academic Press.
• 10. El-Komy, M.H., Saleh, A.A., Eranthodi, A., Molan, Y.Y. (2015). Characterization of novel Trichoderma asperellum isolates to select effective biocontrol agents against tomato Fusarium wilt. The Plant Pathology Journal, 31, 50–60.
• 11. Gajera, H.P., Hirpara, D.G., Katakpara, Z.A., Patel, S.V., Golakiya, B.A. (2016). Molecular evolution and phylogenetic analysis of biocontrol genes acquired from SCoT polymorphism of mycoparasitic Trichoderma koningii inhibiting phytopathogen Rhizoctonia solani Kuhn. Infection, Genetics and Evolution, 45, 383-392.
• 12. Hassen, A., Belguith, K., Jedidi, N., Cherif, A., Cherif, M., Boudabous, A. (2001). Microbial characterization during composting of municipal solid waste. Bioresource Technology, 80(3), 217-225.
• 13. Howell, C.R. (2003). Mechanisms employed by Trichoderma species in the biological control of plant diseases: the history and evolution of current concepts. Plant Disease, 87(1), 4-10.
• 14. Kancelista, A., Tril, U., Stempniewicz, R., Piegza, M., Szczech, M., Witkowska, D. (2013). Application of lignocellulosic waste materials for the production and stabilization of Trichoderma biomass. Polish Journal of Environmental Studies, 22(4), 1083-1090.
• 15. Kredics, L., Antal, Z., Manczinger, L., Szekeres, A., Kevei, F., Nagy, E. (2003). Influence of environmental parameters on Trichoderma strains with biocontrol potential. Food Technology and Biotechnology, 41(1), 37-42.
• 16. Gajera H.P., Hirpara D.G., Katakpara Z.A., Patel S.V., Golakiya B.A. (2016). Molecular evolution and phylogenetic analysis of biocontrol genes acquired from SCoT polymorphismof mycoparasitic Trichoderma koningii inhibiting phytopathogen Rhizoctonia solani Kuhn. Infection, Genetics and Evolution, 45, 383-392.
• 17. Malińska, K., Zabochnicka-Świątek, M., Dach, J. (2014). Effects of biochar amendment on ammonia emission during composting of sewage sludge. Ecological Engineering, 7, 474-478.
• 18. Mańka, K. (1974). Fungal communities as criterion for estimating the effect of the environment of plant disease in Poland. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 160, 9-23. (in Polish).
• 19. Natywa, M., Selwet, M., Maciejewski, T. (2014). Effect of some agrotechnical factors on the number and activity soil microorganisms. Fragmenta Agronomica, 31(2), 56-63. (in Polish).
• 20. Perek, A., Krzymińska, J., Świerczyńska, I. (2013). Comparison of the antagonistic effect of Trichoderma spp. and yeasts on pathogenic Fusarium spp. in in vitro conditions. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 58(4), 99-103. (in Polish).
• 21. Regulation of the Minister of the Environment on R10 recovery, issued on 20 January 2015, Pos. 132. (in Polish).
• 22. Sánchez, Ó.J., Ospina, D.A., Montoya, S. (2017). Compost supplementation with nutrients and microorganisms in composting process. Waste Management, 69, 136-153.
• 23. Sharma R., Magotra A., Manhas R.S., Chaubey A. (2017). Antagonistic potential of a psychrotrophicfungus: Trichoderma velutinum ACR-P1. Biological Control, 115, 12-17.
• 24. Smolińska, U., Kowalska, B., Kowalczyk, W., Szczech, M. (2014). The use of agro-industrial wastes as carriers of Trichoderma fungi in the parsley cultivation. Scientia Horticulturae, 179, 1-8.
• 25. Siddiquee, S., Yusof, N.A., Salleh, A.B., Tan, S.G., Bakar, F.A., Heng, L.Y. (2010). DNA hybridization based on Trichoderma harzianum gene probe immobilization on selfassembled monolayers on a modified gold electrode. Sensors and Actuators B: Chemical, 147(1), 198-205.
• 26. Starzyk, J., Czekała, J., Wolna-Maruwka, A., Swędrzyńska, D. (2015). Changes in microbial condition of pine bark composts with the addition of Effective Microorganisms (EM), green mass of plants and urea. Rocznik Ochrona Środowiska, 17(2), 1512-1526. (in Polish).
• 27. Steyaert J.M., Weld R.J., Stewart A. (2010). Ambient pH intrinsically influences Trichoderma conidiation and colony morphology. Fungal Biology, 114, 198-208.
• 28. Tiquia, S.M. (2005). Microbiological parameters as indicators of compost maturity. Journal of Applied Microbiology, 99(4), 816-828.
• 29. Van Fan, Y., Lee, C.T., Klemeš, J.J., Chua, L. S., Sarmidi, M.R., Leow, C.W. (2018).Evaluation of Effective Microorganisms on home scale organic waste composting. Journal of Environmental Management, 216, 41-48.
• 30. Vimala Kumari T.G., Basu K., Nithya T.G., Varma A., Kharkwal A. (2014): Isolation and screening ofbalkali tolerant Trichoderma ssp. as biocontrol agent for alkaline agricultural soil. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences,6(10), 512-516.
• 31. Wawrzyniak, J. & Waśkiewicz, A. (2014). Ochratoxin A and citrinin production by Penicillium verrucosum on cereal solid substrates. Food Additives and Contaminants: Part A, 31(1), 139-148.
• 32. Wolna-Maruwka, A., Piechota, T., Niewiadomska, A., Dach, J., Szczech, M., Jędryczka, M., Pilarska, A. (2016). An assessment of adaptive and antagonistic properties of Trichoderma sp. strains in vegetable waste composts. Archives of Environmental Protection, 43(4), 72-81.
• 33. Wolna-Maruwka, A., Piechota, T., Dach, J., Szczech, M., Szczerbal, I., Niewiadomska, A., Budka, A., Gaj, R. (2017). The influence of Trichoderma on the phytosanitary status of soil and yield of red beets (Beta vulgaris L. subsp. vulgaris). Polish Journal of Environmental Studies, 26(3), 847-859.
• 34. Yedidia, I., Srivastava, A.K., Kupalnik, Y., Chet, I. (2001). Effect of Trichoderma harzianum on microelement concentrations and increased growth of cucumber plants. Plant and Soil, 235, 235- 242.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).