Zastosowanie mikroorganizmów  w uprawie roślin użytkowych na glebie zanieczyszczonej metalami ciężkimi

Metale ciężkie są naturalnym składnikiem środowiska. Występują w skorupie ziemskiej od czasu jej powstania. Działalność człowiek doprowadziła jednak do przekroczenia ich naturalnych poziomów.  Zanieczyszczenie środowiska glebowego metalami ciężkimi (np. kadmem, ołowiem, cynkiem, miedzią, niklem) występuje najczęściej na terenach sąsiadujących z zakładami przemysłowymi, elektrowniami węglowymi, hutami oraz wzdłuż szlaków komunikacyjnych. Duże znaczenie ma również nieracjonalne stosowanie nawozów mineralnych i środków ochrony roślin. Co prawda rośliny występujące na terenach z podwyższoną zawartością metali w podłożu, ale również rosnące w zanieczyszczonym powietrzu wykształciły szereg przystosowań do środowiska, w którym żyją, jednak przy zbyt wysokim poziomie zanieczyszczenia,  naturalne mechanizmy są niewystarczające. Prowadzi to do zaburzeń wzrostu roślin, obniża wydajność i jakość plonów.  Ponadto metale pobrane w nadmiarze przez rośliny uprawne stwarzają niebezpieczeństwo zanieczyszczenia żywności, co ma bardzo negatywny wpływ na zdrowie zwierząt i ludzi.

Pierwiastki toksyczne mogą dostawać się do naszego organizmu w różnoraki sposób, jednak przede wszystkim dostają wraz ze spożywanymi roślinami, gdyż to one w pierwszej kolejności wchłaniają je z gleby. Badania wykazują, iż największą możliwość akumulowania metali ciężkich mają m.in. sałata, kapusta czy szpinak. Zanieczyszczone mogą również być ziarna zbóż, a więc mąka i przetwory zbożowe.

Metale ciężkie w organizmie człowieka wywołują między innymi zmiany w syntezie białka i zaburzenia wytwarzania energii (wytwarzania ATP),  w następstwie czego może dochodzić do poważnych chorób. Odkryto również istotne zależności między stężeniami metali ciężkich w środowisku,  a umieralnością na nowotwory.

Przedmiotem oferty jest biopreparat, który wspomaga uprawę roślin z rodziny Kapustowatych oraz roślin zbożowych użytkowych na glebach zawierających metale ciężkie. Zastosowanie preparatu zawierającego mikroorganizmy  w znaczący sposób wspomaga wzrost roślin uprawnych oraz hamuje gromadzenie przez nie metali ciężkich, co jest szczególnie istotne zwłaszcza w uprawie roślin przeznaczonych do konsumpcji.

Opracowane rozwiązanie wpisuje się w obecne założenia strategii rozwoju rolnictwa w Polce i w całej Europie, które kładą bardzo duży  nacisk na rozwiązania ekologiczne, wpływające pozytywnie na klimat i środowisko.

Efekty stosowania technologii :

- wspomaga wzrost roślin uprawnych na glebach zanieczyszczonych metalami ciężkimi

- zmniejsza poziom poboru metali ciężkich przez rośliny

Oferowane rozwiązania są przedmiotem zgłoszenia patentowego. Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ poszukuje podmiotów zainteresowanych współpracą przy dalszym rozwoju i komercjalizacji wynalazku.

Szczegółowej informacji w sprawie udzieli:

dr Renata Bartoszewicz

tel. +48 12 664 42 08, 515 493 518,

e-mail: renata.bartoszewicz@uj.edu.pl

.............................................................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................................................

Plant growth-promoting microorganisms in metal-contaminated soil

Heavy metals are a natural component of the environment. They have occurred in the Earth's crust since the Earth's formation. However, due to human activity, heavy metals have increased from their natural level of occurrence and have significantly endangered sensitive habitats. Pollution of the soil environment with heavy metals (e.g. cadmium, lead, zinc, copper, nickel) occurs most often in areas adjacent to industrial plants, coal power plants, steelworks and along communication routes. The irrational use of mineral fertilizers and chemical plant protection products has also been an important factor in heavy metal pollution. Plants growing in areas with a high content of metals in the substrate but also growing in polluted air have developed several adaptations to the environment in which they live. However, after exceeding a certain threshold of pollution, natural mechanisms become insufficient. This leads to disturbances in plant growth and reduces the yield and quality of crops. In addition, metals taken up in excess by crops pose a risk of food contamination, which negatively impacts animal and human health.

Toxic elements can get into our bodies via various routes, but above all, the primary way of metal intake by humans is the consumption of vegetables containing often large quantities of toxic metals absorbed from the soil. Studies show that vegetables such as, e.g. lettuce, cabbage or spinach have the highest capacity for accumulating heavy metals. Cereal grains, and therefore, flour and cereal products, may also be highly contaminated.

The heavy metals in the human body cause changes in protein synthesis and disturbances in energy production (ATP production), which can entail serious diseases. Significant relationships between environmental concentrations of heavy metals and cancer mortality rates were also discovered.

The subject of the offer is a biopreparation that supports the cultivation of plants from the Brassica family and cereal crops on soils containing heavy metals. The use of a preparation containing microorganisms increases the growth of crops. It inhibits the accumulation of heavy metals by them, which is particularly important in cultivating plants intended for consumption.

The developed solution is in line with the current assumptions of the agricultural development strategy in Poland and throughout Europe, which emphasize eco-friendly solutions that positively impact the climate and the environment.

The effects of using technology:

- supports the growth of crops on soils contaminated with heavy metals

- reduces the level of heavy metal uptake by plants

The technology is the subject of the patent application. Technology Transfer Center CITTRU UJ is looking for entities interested in cooperation in further developing and commercializing the invention.

For detailed information, please contact:

Renata Bartoszewicz, Ph.D. – CITTRU UJ

Phone: +48 12 664 42 08,  515 493 518

e-mail: renata.bartoszewicz@uj.edu.pl