DE3735364A1 - Neuer mikroorganismus und pflanzenzucht mit diesem mikroorganismus - Google Patents
Neuer mikroorganismus und pflanzenzucht mit diesem mikroorganismusInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen neuen Mikroorganismus mit
einer pflanzenwachstumsbeschleunigenden Wirkung und ein
Verfahren zur Pflanzenzucht mit diesem Mikroorganismus.
Eine große Anzahl von Mikroorganismen lebt in der
Wurzelzone (Wurzelbereich) oder Wurzeloberfläche von Pflanzen
mit großem Einfluß auf das Wachstum, den Ausbruch von
Krankheiten lebender Organismen und ähnlichem.
Versuche industriell nützliche Mikroorganismen abzusondern
und sie zur Verbesserung der Landwirtschaftsproduktivität
zu nutzen sind bis jetzt gemacht worden und es
gibt viele Berichte über diese Untersuchungen.
Beispielsweise fixieren stickstoff-fixierende Bakterien
Luftstickstoff, um die Pflanze mit Stickstoff, einem der drei
Pflanzennährstoffe zu versorgen. Es ist bekannt, daß
Mykorrhiza Bakterien die Bioverfügbarkeit von Phosphor im
Boden steigern und das Pflanzenwachstum beschleunigen, indem
sie sie mit Phosphor, einem für Pflanzen wesentlichen Element
versorgen. Da einen Anzahl pathogener, Pflanzenkrankheiten
verursachender Bakterien den Boden bewohnt, ist außerdem
bekannt, daß Mikroorganismen, die diesen pathogenen Bakterien
entgegenwirken, auch im Boden vorhanden sind. Beispielsweise
sind Bakterien der Gattung Pseudomonas als Antagonisten
isoliert worden und auf ihre Verwertbarkeit hin untersucht
worden.
Da die Züchtung von Mykorrhiza Bakterien wegen ihres
Parasitismus Pflanzenkörper erfordert, ist ihre Massenzüchtung
im industriellen Maßstab schwierig gewesen. Deshalb hat
sich die praktische Verwertung dieser Bakterien noch nicht
durchgesetzt. Obwohl stickstoff-fixierende Bakterien
industriell gezüchtet werden können, wenn sie im Boden
verteilt sind, nimmt die Anzahl der Mikrobenzellen mit der
Zeit ab, was zu einer Abnahme des fixierten Stickstoffs
führt. Im Vergleich zu im Handel erhältlichen Stickstoffdüngern
führt das zu einem wirtschaftlichen Problem.
Viele der antagonistischen Bakterien erzeugen antagonistisch
wirkende Stoffe gegen das Wachstum pathogener Bakterien, d. h.
Antibiotika, die manchmal mehr oder weniger inhibitorische
Wirkungen auf das Pflanzenwachstum haben.
Aufgabe der Erfindung ist, einen nützlichen aus dem
Wurzelbereich von Pflanzen isolierten Mikroorganismus zur
Verfügung zu stellen, der leicht im industriellen Maßstab
gezüchtet werden kann, ausreichende Fixierung im Wurzelbereich
oder der Wurzeloberfläche von Pflanzen zeigt und
eine pflanzenwachstumsbeschleunigende Aktivität erzeugt.
Aufgabe der Erfindung ist ferner, ein Verfahren zur
Nutzbarmachung eines solchen Mikroorganismus zur Verfügung zu
stellen, um die Ernteleistung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen neuen
Mikroorganismus der Gattung Enterobacter, der aus dem Boden
im Wurzelbereich der Gurke isoliert wurde, insbesondere
Enterobacter cloacae gelöst, der das Wachstum verschiedener
Arten landwirtschaftlicher Nutzpflanzen einschließlich der
Gurke beschleunigt. Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich
aus den Ansprüchen 1 bis 8.
Die vorliegende Erfindung stellt Enterobacter cloacae
mit einer pflanzenwachstumsbeschleunigenden Aktivität zur
Verfügung.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Verfahren
zur Pflanzenzucht zur Verfügung, wobei auf die Samen direkt
ein Mikroorganismus der Gattung Enterobacter mit einer
pflanzenwachstumsbeschleunigenden Aktivität und dergleichen
aufgetragen wird und diese Samen im Boden ausgesät werden,
oder der Mikroorganismus mit dem Boden vermischt wird und die
Samen in dem vorbehandelten Boden ausgesät werden.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Verfahren
zur Pflanzenzucht durch Hydroponik zur Verfügung, wobei ein
Flüssigdünger mit Gehalt an einem Mikroorganismus der Gattung
Enterobacter mit einer pflanzenwachstumsbeschleunigenden
Aktivität verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem noch ein
Verfahren zur Pflanzenzucht zur Verfügung, wobei auf die
Samen direkt ein von Mikroorganismen der Gattung Enterobacter
erzeugtes Polysaccharid mit einer pflanzenwachstumsbeschleunigenden
Aktivität aufgebracht wird und der Boden mit dem
Samen besät wird, oder das Polysaccharid mit dem Boden
vermischt wird und der vorbehandelte Boden mit Samen besät
wird, oder das Polysaccharid auf das Pflanzenblattwerk
aufgesprüht wird.
Die Mikroorganismen der Gattung Enterobacter mit einer
pflanzenwachstumsbeschleunigenden Aktivität, insbesondere
Enterobacter cloacae, können erfindungsgemäß aus dem Boden im
Wurzelbereich der Gurke isoliert werden und weisen folgende
mikrobiologische Eigenschaften auf.
(1)Gestalt und Größe: Bazillus, 0,8 bis 1,0×1,5
bis 3,0 µm
(2)Polymorphismus: kein Polymorphismus
(3)Beweglichkeit: beweglich mit peritrichen Geißeln
(4)Sporen: keine
(5)Gram-Färbung: negativ
(6)Säurefestigkeit: negativ
(1)Fleischextrakt-Agarplattenkultur: Die Mikrobenzellen
erzeugen keine unterscheidbaren Pigmente,
sondern wachsen zu einer schwachgelben Creme.
(2)Fleischextrakt-Agarschrägkultur: Dasselbe wie
unter (1)
(3)Fleischextrakt-Flüssigkultur: Der ganze Pilzkörper
wächst unter Eintrübung. Es wird keine
Pellicula gebildet.
Pellicula gebildet.
(4)Fleischextrakt-Gelatinestichkultur: es tritt
äußerst langsame Verflüssigung auf.
(5)Milchkultur: Es werden keine ausgeprägten
Veränderungen bei der Verflüssigung, Gerinnung,
dem pH-Wert etc. bemerkt.
(1)Nitratreduktion: positiv
(2)Denitrifikationsreaktion: negativ
(3)MR Test: negativ
(4)VP Test: positiv
(5)Indolbildung: negativ
(6)Schwefelwasserstoffbildung: negativ
(7)Stärkehydrolyse: negativ
(8)Verwertung von Zitronensäure: positiv
(9)Anorganische Stickstoffquelle: Nitrate und
Ammoniumsalze werden als Stickstoffquelle
verwertet.
(10)Pigmentbildung: Es wird keine merkliche
Erzeugung von löslichen oder unlöslichen
Pigmenten beobachtet.
(11)Urease: positiv
(12)Oxidase: negativ
(13)Katalase: positiv
(14)Wachstumsbereich: Die Wachstumstemperatur liegt
in einem Bereich von 15 bis 45°C, mit einer
optimalen Temperatur von 28 bis 37°C und der
geeignete Wachstums-pH-Wert liegt in der Nähe der
Neutralität.
(15)Verhalten gegenüber Sauerstoff: fakultativ
anaerob
(16)O-F Test: F-Typ
(17)Säure- und Gasbildung aus Sacchariden
(1)Erzeugung von DNase: negativ
(2)Erzeugung von Tryptophandesaminase: negativ
(3)Erzeugung von β-Galactosidase: positiv
(4)Argininzersetzungstest: positiv
(5)Lysindecarboxylierungsreaktion: negativ
(6)Ornithindecarboxylierungsreaktion: positiv
(7)Äsculinzersetzung: negativ
Wie oben gezeigt, weist der erfindungsgemäße Stamm
morphologische Eigenschaften auf; es handelt sich um einen
Gram-negativen und fakultativ anaeroben Bazillus, der keine
Spuren bildet und sich mit peritrichen Geißeln bewegt;
hinsichtlich seiner physiologischen Eigenschaften ist er
Oxidase-negativ und bei der Nitratreduktion positiv. Aus
diesen Eigenschaften schließt man, daß der Stamm zur Familie
Enterobacteriaceae gehört. Angesichts verschiedener anderer
physiologischer Eigenschaften ist es angemessen, den Stamm
als zur Enterobacter cloacae gehörig anzusehen. Der Stamm
wurde als BIKOKEN-KIN KI Nr. 8968 (FERM P-8968) bei der
Agency of Fermentation Research Institute, Japan, hinterlegt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Mikroorganismen
der Gattung Enterobacter mit einer wachstumsbeschleunigenden
Aktivität, beispielsweise Enterobacter cloacae zur
Wachstumsbeschleunigung von Pflanzen auf die Samen in einer
Menge von 10⁶ bis 10¹⁰ Zellen pro Samen aufgebracht werden
und der Boden kann direkt mit solchen Samen besät werden. Die
Mikroorganismen können alternativ mit dem Boden in einer
Menge von 10⁵ bis 10¹⁰ Zellen pro Gramm Boden gemischt werden
und der vorbehandelte Boden kann mit Samen besät werden. Bei
einer Wasserkultur kann der Mikroorganismus mit einem
Flüssigdünger für Hydroponik in einer Menge von 10⁶ bis 10⁸
Zellen/ml gemischt werden und, wenn gewünscht, kann der
Mikroorganismus zusätzlich während der Züchtung zugeführt
werden.
Die Einimpfung des erfindungsgemäßen Mikroorganismus
zeigt seine Wirkungen zuerst bei der Wachstumsbeschleunigung
des Wurzelsystems und dann bei der Wachstumssteigerung des
Blatt- und Stengelbereichs.
Mikroorganismen der Gattung Enterobacter und insbesondere
Enterobacter cloacae sind fähig, das Pflanzenwachstum zu
beschleunigen, wenn sie auf Samen etc. aufgetragen oder mit
dem Boden vermischt werden. Ferner wurde festgestellt, daß
extrazelluläre Polysaccharide, die bei der Züchtung von
Enterobacter erzeugt werden, eine ähnliche pflanzenwachstumsbeschleunigende
Wirkung zeigen.
Diese Polysaccharide können durch Züchtung von Enterobacter
cloacae (FERM P-8968) in einem M-Agarmedium mit der
selben Zusammensetzung wie das weiter unten beschriebene M-
Medium in Beispiel 1 zuzüglich 0,0033 Gew.-% Bengalrosa und
1,5 Gew.-% Agar bei 30°C auf experimenteller Basis erzeugt
werden. Im industriellen Maßstab können die Polysaccharide
hergestellt werden durch Schüttelkultur von Enterobacter
cloacae (FERM P-8968) in einem flüssigen Medium mit beispielsweise
1 Gew.-% Laktose, 0,5 Gew.-% Pepton, 0,1 Gew.-%
KH₂PO₄, und 0,05 Gew.-% MgSO₄ · 7 H₂O bei 30°C zwei bis drei
Tage lang; zum Entfernen des Pilzkörpers wird die resultierende
Kultur der Zentrifugalabscheidung unterzogen, die
überstehende Flüssigkeit wird auf ein Drittel ihres ursprünglichen
Volumens konzentriert, zu dem Konzentrat wird das
dreifache Volumen Äthanol gegeben, um die erzeugten Polysaccharide
auszufällen, die zum Erhalt von 0,6 bis 1,2 g
Polysaccharide pro Liter der Kultur isoliert und getrocknet
werden.
Die auf diese Weise erhaltenen Polysaccharide sind
wasserlöslich. Wenn die Polysaccharide bei Pflanzen verwendet
werden, beschleunigen sie das Wachstum der Wurzel und
Sprößlingsysteme der Pflanze, was zu gesteigerten Erträgen
führt. Die Polysaccharide können direkt auf Samen in einer
Menge von 5 bis 100 γ/Same aufgetragen werden; oder eine
wäßrige Lösung der Polysaccharide mit 50 bis 200 γ/ml kann
über den Boden in einer Menge von 0,5 bis 5,0 kg/ha gesprüht
werden; oder eine wäßrige Polysaccharidlösung mit 20 bis 200 γ/ml
kann auf das Blattwerk aufgesprüht werden. Außerdem
können die Polysaccharide in einen Flüssigdünger für
Wasserkulturen eingemischt werden. Durch diese Behandlungen
können die Pflanzenerträge gesteigert werden und die auf
diese Weise gezüchteten Pflanzen sind geschmacklich und
qualitativ ausgezeichnet, was sich beispielsweise durch einen
gesteigerten Stärkegehalt ausdrückt.
Die Pflanzen, auf die die vorliegende Erfindung
anwendbar ist, sind nicht besonders eingeschränkt und
bevorzugt sind "Feldfrüchte". DerAusdruck "Feldfrüchte"
meint hier alle Arten von Landwirtschaftspflanzen und deren
Ernten, wie Getreide, Gemüse, Blumen, Obstbäume und ähnliches.
Die Pflanzen schließen auch Gemüsesämlinge von
beispielsweise Gurken, Kürbissen, Auberginen, Tomaten,
Melonen, Wassermelonen etc., Blumensämlinge, Getreidesämlinge
und Sämlinge aller anderen Nutzpflanzen ein. Der Ausdruck
"Samen etc." meint hier nicht nur Samen, sondern auch
Saatkartoffeln für knotige Wurzeln etc. Der Ausdruck
"Hydroponik" schließt hier Hydroponik, Sandkultur, Kieselkultur,
Mineralwollenkultur und ähnliches ein.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt im einzelnen unter
Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben, wobei die
Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist. In diesen
Beispielen handelt es sich, wenn nicht anders angegeben, um
Gewichtsprozente.
In einen 1-Liter-Dreihalskolben wurden 400 ml eines
flüssigen Kulturmediums mit 1,0% Glukose, 0,5% Pepton, 0,1%
KH₂PO₄ und 0,05% MgSO₄ · 7 H₂O (M-Medium) gebracht. Nach dem
Sterilisieren bei 120°C 30 Minuten lang, wurde das Medium
abgekühlt und eine Platinöse voll Enterobacter cloacae (FERM
P-8968) wurde zu dem Medium geimpft und bei 240 U/min 24
Stunden lang bei 30°C gezüchtet, um eine Saatkultur herzustellen.
Ein 30-Liter-Glaskolbenfermenter wurde mit 20 Litern
M-Medium gefüllt, und das Medium wurde bie 120°C 30 Minuten
lang sterilisiert. Nach dem Abkühlen auf 30°C wurde das
Medium mit der Saatkultur beimpft und bei 200 U/min 24
Stunden lang bei 30°C bei einer Belüftung von 100 vvm
gezüchtet. Die resultierende Kultur enthielt 1×10¹⁰ Zellen/ml
Enterobacter cloacae.
Der Boden für die Zuchtstätte wurde in eine Zuchtschale
gebracht (30 cm×50 cm×3 cm), und 100 Gurkensamen (Art:
Kifujin) wurden darauf gesät. Nach dem Züchten bei 20 bis 23°C
eine Woche lang, wurden die Gurkensämlinge in einen Topf
(Durchmesser
90 mm, Höhe 76 mm) gepflanzt und 2 Wochen lang weiter
genährt. Die verwendeten Versuchsgruppen waren wie folgt.
Kontrollgruppe:Die Zuchtstätte wurde so wie sie war
verwendet.
Bodenbehandelte Gruppe:Enterobacter cloacae (10⁷ Zellen/g
Boden) wurden zu dem Boden der
Zuchtstätte gegeben.
Samenbehandelte Gruppe:Die Samen (Kifujin) wurden in die
Kultur von Enterobacter cloacae (1,0×10¹⁰ Zellen/ml)
eingetaucht und
dann in dem Enterobacter cloacaefreien
Boden genährt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
zeigt, daß das Verhältnis der Sämlinge mit Größe S mit einer
übererdigen Höhe von 10 cm oder weniger in der Kontrollgruppe
37% betrug, wohingegeben die Anteile in der bodenhehandelten
Gruppe und der samenbehandelten Gruppe mit jeweils 6 und 18%
kleiner als die in der Kontrollgruppe waren. Deshalb ist
bewiesen worden, daß größere und stärkere Sämlinge erhalten
werden können, wenn entweder der Boden oder die Samen mit
Enterobacter cloacae behandelt sind.
Die wie in (2) erhaltenen Gurkensämlinge wurden in den
Boden in einem Gewächshaus mit Abständen von 80 cm eingepflanzt
und in dem Gewächshaus unter natürlichen Temperatur-
und Lichtbedingungen 3 Monate lang gezüchtet. Ein
anorganischer Dünger (Kasei Nr. 14 mit 14% NH₄-N, 10% P, 13%
K) wurde, wenn nötig, der Grundlage zugeführt. Außerdem
wurde, zur Bekämpfung von Blattläusen "Taÿiston" ein Mittel
mit 5% 0,0-Diethyl-S-2-(ethylthio)ethyl-phosphordithioat nach
dem Ende der zweiten Zuchtwoche, wenn gewünscht, aufgesprüht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2 zeigt, daß die Gurkenpflanzen sowohl von der bodenbehandelten
Gruppe, als auch von der samenbehandelten Gruppe
übererdig größer waren, als die der Kontrollgruppe, und daß
der Gurkenertrag 8 bis 12% größer war, als der der Kontrollgruppe.
Von den Gurkenpflanzenwurzeln wurden in gewissen
Zeitabständen während der Zucht Proben entnommen, und die
Anzahl der auf den Wurzeln gewachsenen Zellen von Enterobacter
cloacae wurde gezählt. Das Zählen der Zellen wurde gemäß
des in Dojo Biseibutsu Kenkyukai (Herausgeber) Dojo Biseibutsu
Jikkenho (Procedures of Experiments of Soil Microorganisms,
Yokendo, Tokyo, Japan, 1975), Seite 380 beschriebenen
Verfahrens durchgeführt. Da Enterobacter cloacae einen
charakteristischen Farbton und eine charakteristische Gestalt
annimmt, und Polysaccharide erzeugt, wenn er in Martin-
Medium (Glukose=1%, Pepton=0,5%, KH₂PO₄=0,1%,
MgSO₄ · 7 H₂O=0,05%, Bengalrosa=0,0033%, Agar=2,0%, pH-
Wert=6,8) bei 30°C 24 bis 48 Stunden lang gezüchtet wird,
wurde die Anzahl der Kolonien mit diesen Eigenschaften als
Indikator verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
gezeigt. In Tabelle 3 wurde die Anzahl der Zellen als Anzahl
der lebensfähigen Zellen pro Gramm der Wurzel (Naßgewicht)
ausgedrückt.
Zwei Sonnenlattichsamen (sunny lettuce) wurden auf ein
4 cm quadratisches Urethanvließ gebracht und in einen Flüssigdünger
mit 0,15% Otsuka House Hieryo Nr. 1 (10% N, 8%
P₂O₅, 24% K₂O, 5% MgO, 0,1% MnO, 0,1% B₂O₃, 0,18% Fe)
und 0,1% Otsuka House Hiryo Nr. 2 (11% N, 23% CaO)
getaucht. Nachdem sie 10 Tage lang bei 24°C und
5000 lux genähert wurden, wurden die Sämlinge in eine
Hydroponikvorrichtung gebracht und 35 Tage lang bei 24°C und
8000 lux gezüchtet. Die Versuchsgruppen waren wie folgt.
Kontrollgruppe:Mikroorganismen-freier Otsuka House
Dünger
Behandelte Gruppe:Enterobacter cloacae wurde zu dem
Otsuka House Dünger in einem
Verhältnis von 1×10⁵ Zellen/ml bis
1×10⁹ Zellen/ml gegeben. Während
der Züchtung wurde Enterobacter
cloacae einmal wöchentlich (viermal
insgesamt) zugefügt. Der dazugegebene
Stamm wurde auf dieselbe Weise
erhalten wie in Beispiel 1.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, daß der Ertrag und das
Wurzelgewicht durch Zusatz von Enterobacter cloacae zu dem
Flüssigdünger gesteigert werden kann. Diese Wirkung war
besonders in den Gruppen bemerkenswert, wo 1×10⁶ bis
1×10⁸ Zellen/ml des Stamms hinzugefügt wurden.
Auf Schwarzerde in einem Zuchtkasten (50 cm×15 cm×20 cm)
wurden 40 g Reissamen (Art: Akinishiki) verteilt, und
die Samen wurden mit 3 bis 4 m des Bodens bedeckt. Die Samen
wurden bei 30 bis 32°C 2 Tage lang zur Keimung gezüchtet und
dann bei 25°C 17 Tage lang. Die Versuchsgruppen waren wie
folgt.
Kontrollgruppe:Unbehandelter Boden (Schwarzerde)
wurde verwendet
Behandelte Gruppe:Der Boden wurde durch Zusatz von
1,0×10⁷ Zellen/g Enterobacter
cloacae behandelt. Der verwendete
Stamm wurde auf dieselbe Weise, wie
in Beispiel 1 erhalten.
Im Ergebnis betrug die Durchschnittslänge des Cormus
(Blatt und Stiel)der behandelten Gruppe 18,4 cm und zeigte
im Vergleich mit der Kontrollgruppe mit 16,3 cm einen Zuwachs
von 13%.
In einen Topf (50 cm×15 cm×20 cm) wurden 200
Spinatsamen (Art: Jiromaru) eingepflanzt und 40 Tage bei 20°C
und 30 000 lux gezüchtet. Die verwendeten Versuchsgruppen
waren wie folgt.
Kontrollgruppe:Es wurde unbehandelter Boden
(Schwarzerde) verwendet.
Behandelte Gruppe:Der Boden wurde durch Zusatz von
1,0×10⁸ Zellen/g Enterobacter
cloacae behandelt. Der Stamm wurde
auf dieselbe Weise wie in Beispiel
1 erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Wie aus Tabelle 5 ersichtlich, betrug das Durchschnittsgewicht
des Ertrags der behandelten Gruppe 135% von dem der
Kontrollgruppe.
Getreidesamen wurde in Schwarzerde in einem Topf
(Durchmesser 90 mm; Höhe 76 mm) ausgesät und 20 Tage lang bei
25°C und 5000 lux gezüchtet. Die Versuchsgruppen waren wie
folgt.
Kontrollgruppe:Es wurde unbehandelte Schwarzerde
verwendet.
Behandelte Gruppe:Der Boden wurde durch Zusatz von
1×10⁴ bis 1×10⁹ Zellen/g
Enterobacter cloacae behandelt. Der
Stamm wurde auf dieselbe Weise wie
in Beispiel 1 erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Aus Tabelle 6 ist ersichtlich, daß der Zusatz von
Enterobacter cloacae zum Boden bei der Zunahme der Blatt- und
Stiellänge der Pflanze wirksam ist. Insbesondere zeigten die
Gruppen, in denen der Boden mit 1×10⁵ bis 1×10⁸ Zellen/g
des Stamms behandelt wurde eine Wachstumsbeschleunigung von
14 bis 37% über die Kontrollgruppe hinaus.
40 Gramm Reissamen (Art: Akinishiki) wurden auf
Schwarzerde in einem Zuchtkasten (50 cm×15 cm×20 cm)
verteilt und mit dem Boden bis zu einer Dicke von 3 bis 4 mm
zugedeckt.
Nach 7tägigem Züchten bei 30 bis 32°C wurden die
Wurzeln der jungen Sämlinge in eine Suspension mit 1×10⁵/ml
bis 1×10¹⁰/ml lebensfähiger Zellen von Enterobacter cloacae
getaucht, und die Züchtung wurde 10 Tage weiter fortgesetzt.
In diesem Beispiel wurde die Düngung und die Bewässerung auf
herkömmliche Weise durchgeführt. Die lebensfähigen Zellen des
verwendeten Stamms wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel
1 hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
Wie aus Tabelle 7 ersichtlich ist, kann das Wachstum der
Sämlinge durch Einimpfung von Enterobacter cloacae zu den
Sämlingwurzeln beschleunigt werden.
56 Kartoffelkeime (Art: Danshaku) wurden in ein
Versuchsfeld von 10,8 m² pro Gruppe am 27. Februar gepflanzt
und bis zum 29. Mai gezüchtet. Während der Züchtung wurden
Düngung und Bewässerung auf herkömmliche Weise durchgeführt.
Die Versuchsgruppen waren wie folgt.
Bodenbehandelte Gruppe:Der Boden wurde durch Zusatz
von 1×10⁷ Zellen/g Enterobacter
cloacae behandelt.
Samenbehandelte Gruppe:Die Kartoffelkeime wurden durch
Beschichtung jedes Keims mit
1×10¹⁰ Zellen von Enterobacter
cloacae behandelt.
Kontrollgruppe:Weder beim Boden, noch bei den
Kartoffelkeimen wurde eine
Behandlung durchgeführt.
Die verwendeten lebensfähigen Zellen von Enterobacter
cloacae wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Tabelle 8 zeigt, daß der Ernteertrag und Stärkegehalt im
Vergleich zur Kontrollgruppe jeweils auf 110 bis 113% und
108 bis 112% steigt, indem der Boden oder die Saatkartoffeln
mit Enterobacter cloacae in einer Menge von 1×10⁷ Zellen/g
oder 1×10¹⁰ Zellen/Saatkartoffeln behandelt werden.
Ein Gewichtsteil Kaiware Daikonsamen (wörtlich,
Kotyledon Rettich (cotyledon radish), künstlich gezogener
Rettich mit weißem Stiel und Keimblatt) wurde mit einer
wäßrigen Lösung besprüht, die 0,7 bis 0,025% von Enterobacter
cloacae (FERM P-8968) erzeugte Polysaccharide und 0,75%
Natriumalginat enthält und im Luftstrom bei 40 bis 50°C
getrocknet, um mit verschiedenen Mengen von 2,5 bis 100 γ der
Polysaccharide beschichtete Samen herzustellen.
Fünfzig der polysaccharidbeschichteten Samen wurden auf
einem Kunstharzvließ in einem Glasbehälter verteilt und 70 ml
Leitungswasser wurden dazugefügt. Die Samen wurden bei 23°C
im Dunkeln 4 Tage lang und dann 2 Tage lang bei einer
Beleuchtung von 5000 lux gezüchtet. Als Kontrollgruppe wurden
unbehandelte Samen in gleicher Weise gezüchtet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 9 gezeigt.
Wie aus den Ergebnissen von Tabelle 9 ersichtlich, ist
die Behandlung von Samen mit von Enterobacter cloacae
erzeugten Polysacchariden in einer Menge von 5 bis 100 γ/Same
wirksam, um das Wachstum auf 108 bis 120% bei der Blatt- und
Stengelhöhe und auf 121 bis 218% bei der Wurzellänge im
Vergleich zur Kontrollgruppe, bei der unbehandelte Samen
verwendet wurden, zu beschleunigen.
Die in diesem Beispiel verwendeten extrazellulären
Polysaccharide wurden von Enterobacter cloacae folgendermaßen
hergestellt.
In einen 250-ml-Dreihalskolben wurden 30 ml eines
Mediums mit 1% Laktose, 0,5% Pepton, 0,1% KH₂PO₄ und 0,05%
MgSO₄ · 7 H₂O gebracht. Das Medium wurde bei 120°C 15 Minuten
lang sterilisiert und wurde dann mit einer Platinöse voll
Enterobacter cloacae (FERM P-8968) beimpft und bei 240 min.-1
24 Stunden lang bei 30°C gezüchtet, um eine erste Samenkulturlösung
herzustellen. In einen 1-Liter-Dreihalskolben
wurden 300 ml des Mediums eingebracht. Nach 15minütigem
Sterilisieren bei 120°C wurden 10 ml der Saatkultur dazu
eingeimpft, gefolgt von einem 24stündigen Züchten bei
240 min-1 bei 30°C, um eine zweite Samenkulturlösung zu
erhalten.
In einen 30-Liter-Glaskolbenfermenter wurden 20 l eines
Mediums mit derselben Zusammensetzung wie obiges Medium
eingebracht und bei 120°C 30 Minuten lang sterilisiert. Zu
dem Medium wurden 100 ml der zweiten Samenkultur geimpft, die
bei 30°C und 240 min-1 zwei Tage lang gezüchtet wurde. Zu
der Kultur wurde ein gleiches Volumen an Wasser gegeben, und
die Kultur wurde bei 10 000 G 40 Minuten lang zentrifugiert,
um den Pilzkörper zu entfernen. Die überstehende Flüssigkeit
wurde auf ein Volumen von 3 l konzentriert, und 7 l Äthanol
wurden zu dem Konzentrat gegeben, um die erzeugten Polysaccharide
auszufällen. Der Niederschlag wurde durch Zentrifugieren
gesammelt und getrocknet, um 16 g Polysaccharide zu
liefern.
Die von Enterobacter cloacae auf dieselbe Weise wie in
Beispiel 8 erzeugten Polysaccharide wurden verwendet, um ihre
pflanzenwachstumsbeschleunigende Aktivität beim Kaiwarerettich
wie folgt zu untersuchen.
36 Kaiware Daikonsamen wurden auf einem Kunstharzvließ
in einem Glasbehälter verteilt, und 70 ml Leitungswasser mit
den Polysacchariden mit Konzentrationen von 0,000025 bis
0,25% wurden in den Behälter gegeben, gefolgt von einem 4tägigen
Züchten bei 23°C im Dunkeln und dann 2 Tage lang bei
einer Beleuchtung von 5000 Lux. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 10 gezeigt.
Tabelle 10 zeigt, daß bei der Hydroponik die Verwendung
von Wasser mit 0,25 bis 0,00025% der von Enterobacter
cloacae erzeugten Polysaccharide das Wachstum sowohl des
Blatt- und Stengelbereichs, als auch des Wurzelbereichs
beschleunigt.
56 Kartoffelkeime (Art: Danshaku) wurden in ein
Versuchsfeld (10,8 m²/Gruppe) am 27. Februar gepflanzt und 2
Monate lang gezüchtet. Die von Enterobacter Cloacae in
gleicher Weise wie in Beispiel 8 erzeugten extrazellulären
Polysaccharide wurden mit Wasser auf die unten gezeigten
Konzentrationen verdünnt und zweimal auf die Blattoberfläche
in der Keimungsphase gesprüht (am 28. April und 8. Mai). Die
Züchtung wurde am 29. Mai beendet. Die Testergebnisse sind in
Tabelle 11 gezeigt.
Wie aus Tabelle 11 ersichtlich, steigert das Besprühen
des Blattwerks mit von Enterobacter cloacae erzeugten
Polysacchariden in einer Menge von 200 γ/ml bis 20 γ/ml den
Ertrag und den Stärkegehalt.
In einen Topf (17 cm×60 cm×15 cm) wurden 9 kg
Schwarzerde gebracht, und 40 Chinakohlsamen (Brassica Rapa
var. pervidis) (Art: Misugi) wurden hineingepflanzt und unter
natürlichen Bedingungen vom 15. Juni bis 4. Juli gezüchtet.
Während der Züchtung wurde der Topf mit wäßrigen Lösungen
der von Enterobacter cloacae in gleicher Weise wie in
Beispiel 8 erzeugten Polysaccharide gewässert, die die in
Tabelle 12 gezeigten Konzentrationen aufwiesen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 12 gezeigt.
Tabelle 12 zeigt, daß die Bewässerung mit 0,5 kg/ha bis
2,5 kg/ha der von Enterobacter cloacae erzeugten Polysaccharide
den Ertrag auf 111 bis 120% steigert.
Wie oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung
einen neuen Mikroorganismus mit einer pflanzenwachstumsbeschleunigenden
Wirkung zur Verfügung, wobei die Verwendung
dieses Mikroorganismus die Leistungsfähigkeit der Pflanzenzüchtung
verbessert.
Claims (8)
1. Mikroorganismus der Gattung Enterobacter mit einer
pflanzenwachstumsbeschleunigenden Aktivität.
2. Mikroorganismus nach Anspruch 1, wobei der Mikroorganismus
Enterobacter cloacae ist.
3. Verfahren zur Pflanzenzüchtung, wobei man direkt auf
Samen einen Mikroorganismus der Gattung Enterobacter mit
einer pflanzenwachstumsbeschleunigenden Aktivität, oder von
diesem extrazellulär erzeugte Polysaccharide aufbringt und
den Boden mit dem vorbehandelten Samen besät, oder den
Mikroorganismus oder die Polysaccharide mit dem Boden mischt
und diesen mit Samen besät.
4. Verfahen nach Anspruch 3, wobei der Mikroorganismus
Enterobacter cloace ist.
5. Verfahren zur Pflanzenzüchtung, wobei man bei der
Hydroponik von Sämlingen oder Pflanzen einen Flüssigdünger
mit Gehalt an einem Mikroorganismus der Gattung Enterobacter
mit einer pflanzenwachstumsbeschleunigenden Aktivität oder
von dem Mikroorganismus extrazellulär erzeugten Polysacchariden
verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Mikroorganismus
Enterobacter cloacae ist.
7. Verfahren zur Pflanzenzüchtung, wobei man auf das
Pflanzenblattwerk eine wäßrige Lösung mit Gehalt an
Polysacchariden sprüht, die von einem Mikroorganismus der
Gattung Enterobacter mit pflanzenwachstumsbeschleunigender
Aktivität extrazellulär erzeugt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Mikroorganismus
Enterobacter cloacae ist.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP61245399A JPS63102668A (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 新規微生物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3735364C2 DE3735364C2 (de) | 1996-08-08 |
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ID=17133074
Family Applications (1)
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| DE (1) | DE3735364C2 (de) |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2112700A1 (es) * | 1994-04-07 | 1998-04-01 | Miera Antonio Almaraz | Panel prefabricado para edificaciones y construcciones y sistema para su acoplamiento y montaje. |
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1993
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NICHTS ERMITTELT * |
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| JPH0430271B2 (de) | 1992-05-21 |
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