Blog

Bacillus Subtilis v hnojivech: Některé profesionální hnojiva na trávníky od značky Pure (Pure Sport & Golf a Pure Autumn) obsahují Bacillus Subtilis, a často se nás ptáte na otázky ohledně tohoto mikroorganismu. Naštěstí můžeme vždy poskytnout odpovědi, ale mnohé výhody pro trávník zůstávají neobjeveny. Naštěstí je Bacillus Subtilis dobře prozkoumán, a můžeme věnovat článek výhodám Bacillus Subtilis pro trávník. Připojen je dokument s informacemi z různých studií, které byly použity jako zdroje.

Co je Bacillus Subtilis?  

Bacillus subtilis, také známý jako "B. subtilis", je sporulující bakterie patřící do rodu Bacillus. Tato bakterie má celosvětové rozšíření a často se nachází v různých typech půdy. To, co činí B. subtilis pozoruhodným, je jeho schopnost mít prospěšné účinky na rostliny a půdu, což ho činí cenným hráčem v údržbě trávníků a zemědělských postupech. 

Mikroskopické charakteristiky Bacillus Subtilis: Pod mikroskopem B. subtilis projevuje typické bakteriální charakteristiky. Má bacilární (tyčinkový) vzhled a je gram-pozitivní, což znamená, že má tlustou buněčnou stěnu, která udržuje purpurové (modrofialové) barvení podle Gram metody. B. subtilis také produkuje endospory, což mu umožňuje vstoupit do spící fáze, když jsou podmínky nepříznivé, což je trvanlivá strategie přežití. 

Výskyt v přírodě B. subtilis je rozšířený v přírodním prostředí po celém světě. Může být nalezen v půdách, hromadách kompostu a dokonce i ve vzduchu. Tato bakterie prosperuje v různých klimatických a půdních podmínkách, a její schopnost přežít ve formě spor z ní dělá velmi odolnou. 

Biologické vlastnosti a funkce Bacillus Subtilis: To, co činí B. subtilis zvláště cenným pro údržbu trávníků a zemědělství, jsou jeho prospěšné vlastnosti, a to 

1. biologická kontrola a prevence infekcí a nemocí 
2. podpora růstu 
3. zlepšení struktury půdy 
4. zvýšená odolnost vůči stresu 

Biologická kontrola a prevence infekcí a nemocí:

Bacillus Subtilis využívá čtyři různé mechanismy k prevenci infekcí a nemocí a boji s patogeny (původci nemocí a infekcí). 

1. Soutěž o živiny: Bacillus subtilis soutěží s patogeny o potravu. Patogeny se živí sacharidy, jako je glukóza, aminokyseliny a minerály, jako je železo, hořčík a vápník. Bacillus Subtilis prosperuje na těchto samých zdrojích potravy a kolonizuje okolo kořenů rostlin, často vytváří symbiotický vztah, protože kolem kořenů rostlin není dostatek potravy pro patogeny a proto zahynou.
2. Bacillus Subtilis a produkce antibiotik k prevenci nemocí trávníků: Bacillus subtilis může produkovat různé antibiotické látky, které mohou inhibovat nebo zabít škodlivé mikroorganismy, jako jsou patogenní bakterie a plísně. Tato produkce antibiotik je jedním z mechanismů, kterým Bacillus subtilis může chránit rostliny a půdu před patogeny. Zde jsou některá klíčová antibiotika, která mohou být produkována Bacillus subtilis:
   • Bacitracin: Bacitracin, produkovaný Bacillus subtilis, narušuje buněčné stěny bakterií, což vede k jejich smrti. Bacitracin je často používán jako antibiotikum v medicíně a lze ho nalézt i v některých komerčních produktech pro ochranu rostlin a trávníků. Bacitracin je účinný proti bakteriím, které způsobují nemoci, jako je hnědá ohniskovost.
   • Subtilin (také známý jako lantibiotikum): Subtilin je další antibiotikum produkované Bacillus subtilis. Má antimikrobiální vlastnosti a může inhibovat růst určitých bakterií tím, že poškozuje jejich buněčné membrány. Subtilin je účinný proti bakteriím, které způsobují různé nemoci trávníků (hnědá ohniskovost, rez apod.).
   • Ituriny: Ituriny jsou skupina antimikrobiálních peptidů produkovaných Bacillus subtilis. Mají schopnost potlačovat plísně a mohou zlepšit zdraví kořenů trávníku tím, že brání infekcím plísněmi. Jsou také účinné proti gram-pozitivním bakteriím a houbovkám. Ituriny mohou zabránit nemocem, jako je hnědá ohniskovost, hniloba kořenů a fusarium u trávníků.
   • Surfactin: Surfactin je biosurfaktant a antibiotikum produkované Bacillus subtilis. Může destabilizovat buněčné membrány bakterií a někdy je používán k ovládání škodlivých bakterií a hub. Surfactin může zabránit nemocem jako je fusarium, plísňová hniloba a hniloba kořenů a také dalším nemocem.

   • Co je zajímavé na těchto antibiotikách, je to, že obvykle selektivně působí proti konkrétním patogenům, aniž by poškozovaly prospěšné mikroorganismy. To činí Bacillus subtilis cenným nástrojem ve strategiích biologické kontroly a v podpoře zdraví rostlin bez použití škodlivých chemických pesticidů.

3. Vytvoření biofilmu v kořenové zóně trávníku: Třetím mechanismem, který pomáhá předcházet a bojovat proti nemocem a infekcím, je tvorba biofilmu, který poskytuje ochranu proti patogenům. Biofilm Bacillus subtilis může fungovat jako ochranná bariéra proti patogenům, jako jsou škodlivé bakterie a houby. Tento biofilm vytváří fyzickou vrstvu, která brání patogenům ve vlastním kontaktu s trávníkem nebo rostlinnými kořeny a snižuje tak jejich šance na způsobení infekcí. Biofilmy mohou být relativně stabilní a trvalé v prostředí. To znamená, že biofilmy Bacillus subtilis mohou přetrvávat po dlouhou dobu a poskytovat ochranu proti patogenům i v proměnlivých podmínkách. V biofilmové komunitě mohou Bacillus subtilis a další prospěšné mikroorganismy spolupracovat na zvýšení celkové odolnosti trávníku vůči nemocem. Mohou sdílet živiny nebo produkovat ochranné látky, které brání patogenům. 

   Tvorba biofilmu je složitý proces, který zahrnuje přichycení buněk Bacillus subtilis k povrchům a produkci extracelulární matrice, která drží buňky pohromadě. Tato matrice poskytuje ochranu proti vnějším stresovým faktorům a tvoří strukturu biofilmu.

   Použití hnojiv obsahujících Bacillus subtilis při údržbě trávníku může stimulovat tvorbu biofilmu, což poskytuje dodatečnou ochrannou vrstvu proti patogenům.

4. Aktivace přirozeného obranného systému trávníku: Čtvrtým mechanismem, který pomáhá předcházet nebo bojovat proti infekcím a nemocem na trávníku, je aktivace přirozeného obranného systému rostlin. Tento proces je znám jako "indukovaná systémová rezistence" (ISR), a funguje následovně:

   • Zaznamenání Bacillus subtilis: Když je Bacillus subtilis přítomen v blízkosti kořenů rostlin, rostliny mohou detekovat určité signály vysílané touto bakterií. Tyto signály mohou zahrnovat molekuly produkované Bacillus subtilis, jako jsou lipopeptidy.
   • Aktivace obranného systému rostliny: Jakmile rostlina zaznamená tyto signály, reaguje aktivací různých obranných mechanismů. To zahrnuje:

    

   1. • Hormonální odpověď: Rostlina může produkovat hormony, jako je kyselina jasmonová (JA) a kyselina salicylová (SA). Tyto hormony hrají klíčovou roli v regulaci obranných reakcí rostliny.
      • Změny v exprese genů: Rostlina může aktivovat specifické geny, které se účastní obrany proti patogenům.
      • Produkce obranných látek: Rostlina může produkovat obranné látky, jako jsou enzymy a antimikrobiální peptidy, které ji chrání před potenciálními infekcemi.

Ochrana proti patogenům: V důsledku aktivovaných obranných mechanismů se rostlina lépe připraví na odolávání útokům patogenních mikroorganismů, jako jsou škodlivé bakterie a houby.  Obranné reakce mohou být různé v závislosti na druhu rostliny, povaze patogenů a dalších environmentálních faktorech.

Klíčovým bodem je, že Bacillus Subtilis tím, že aktivuje indukovanou systémovou rezistenci, posiluje přirozené obranné mechanismy rostlin. To může pomoci rostlině bránit se široké škále patogenů. Konkrétní účinek se může lišit v závislosti na druhu rostliny, povaze patogenů a dalších environmentálních faktorech.

Takže existují čtyři mechanismy, kterými Bacillus Subtilis může chránit trávník a snižovat potřebu chemických pesticidů, což podporuje udržitelnou údržbu trávníků, přispívá k celkovému zdraví trávníku a pomáhá trávníku lépe se přizpůsobit patogenům v jeho prostředí.

Jak Bacillus Subtilis podporuje růst

Nejznámější funkcí Bacillus Subtilis je způsob, jakým činí fosfáty rozpustné ve vodě. Fosfát v půdě je často ve formě, která není přímo dostupná trávníku, ale Bacillus Subtilis produkuje enzymy, které dokážou rozkládat organické fosfátové sloučeniny do více rozpustných forem.

Tím, že zpřístupňuje fosfát ve více rozpustnější formě, je pro trávník snazší ho absorbovat přes své kořeny. To může vést ke zlepšenému vstřebávání živin a lepšímu růstu trávníku. Bacillus Subtilis tedy nepřímo přispívá k zdravému růstu trávníku tím, že zpřístupňuje fosfát v půdě

Bacillus Subtilis produkuje různé sloučeniny, jako jsou rostlinné hormony, enzymy a další bioaktivní látky, které mohou stimulovat růst rostlin. Jednou z nejznámějších látek podporujících růst produkovaných Bacillus Subtilis je indoleoctová kyselina (IAA). IAA je přirozený rostlinný hormon, který se podílí na regulaci růstu a vývoje rostlin. IAA hraje klíčovou roli při podpoře růstu kořenů a tvorbě bočních větví rostlin. Tento hormon stimuluje tvorbu bočních kořenů, což umožňuje rostlinám účinněji absorbovat vodu a živiny z půdy. Výsledkem je zvýšený růst a vitalita rostlin.

Kromě IAA může Bacillus Subtilis produkovat také další látky podporující růst, jako jsou cytokininy a gibbereliny. Cytokininy hrají roli při dělení buněk a podporují růst listů a výhonů. Gibbereliny regulují prodlužování buněk rostlin a mohou podporovat růst stonků a listů.

Bacillus Subtilis produkuje enzymy, které mohou rozkládat organické sloučeniny v půdě. Tyto enzymy hrají roli při mineralizaci organického materiálu, což zpřístupňuje živiny, jako jsou dusík, fosfor a draslík, kořenům rostlin. To zlepšuje vstřebávání živin a přispívá k zdravému růstu.

Tím, že produkuje látky podporující růst a enzymy, může Bacillus Subtilis zlepšit celkovou účinnost vstřebávání živin rostlinami. To je klíčové pro růst a vývoj rostlin, protože zajišťuje dostatečný zásobník živin pro všechny důležité procesy v rostlině.

Všechny tyto látky podporující růst přispívají k schopnosti Bacillus Subtilis pomoci rostlinám prosperovat. Nejenže podporují růst, ale také přispívají k celkovému zdraví a odolnosti rostlin proti stresovým faktorům a patogenům, což má za následek silnější a odolnější trávník nebo zahradu.

Jak Bacillus Subtilis může zlepšit strukturu půdy trávníku 

Zlepšení struktury půdy Bacillus Subtilis přispívá k udržování příznivé struktury půdy na trávníku, což je klíčové pro zdravý růst trávníku. Dobře strukturovaná půda poskytuje trávníku správné prostředí pro růst kořenů, vstřebávání živin a retenci vody, což všechno přispívá k úspěšné údržbě trávníku a zahradnictví.

Jak Bacillus Subtilis může zlepšit strukturu půdy trávníku a proč je to důležité:

1. Výroba exopolysacharidů (EPS): Bacillus subtilis produkuje exopolysacharidy (EPS), což jsou složité sacharidové sloučeniny. Tyto EPS jsou sekretovány bakterií a tvoří gelovitou matici v půdě trávníku. Tato matice má několik důležitých účinků na strukturu půdy:

• • Zvýšení agregace: Matice EPS může držet půdní částice pohromadě v agregátech. To zlepšuje agregaci půdy a podporuje lepší tvorbu půdních kruhů. Agregáty jsou nezbytné pro udržení dobré struktury půdy, což umožňuje snadnější pronikání vzduchu, vody a kořenů rostlin.
  • Zlepšení retence vody: Matice EPS může také zvýšit retenci vody v půdě. To je důležité, protože trávník potřebuje konzistentní dostupnost vody pro zdravý růst. Zlepšení retence vody může také snížit riziko vysychání půdy během suchých období.
  • Podpora mikrobiálního života: Matice EPS může také sloužit jako substrát pro růst a aktivitu dalších prospěšných mikroorganismů v půdě. To může zlepšit půdní ekosystém a podpořit rozklad organických látek.

2. Zvýšení odolnosti půdy proti erozi: Dobře strukturovaná půda je odolnější proti erozi. Matice EPS může pomoci snížit riziko eroze půdy na trávníku.

3.Celkově přispívá Bacillus Subtilis k udržení zdravé struktury půdy trávníku, což je zásadní pro úspěšnou údržbu trávníku a růst rostlin.

Zvýšená odolnost vůči stresu Bacillus Subtilis může také pomoci trávníku zvládat stresové situace, jako jsou:

 

1. Sucho: Nedostatek vody může vést k dehydrataci a snížení růstu travních rostlinek
2. Extrémní teploty: Jak zima, tak teplo mohou poškodit trávník.
3. Problémy s půdou: Špatná kvalita půdy, zhutnění půdy nebo kontaminace půdy mohou bránit růstu travních rostlinek na trávníku.

Bacillus Subtilis přispívá ke zlepšení odolnosti rostlin vůči stresu různými způsoby:

1. Aktivace obranného systému rostliny: Bacillus subtilis dokáže aktivovat přirozený obranný systém rostlin. To zahrnuje produkci obranných látek a signálních molekul, které pomáhají rostlinám bránit se proti patogenům a dalším stresovým faktorům.
2. Zvládání stresu: Bacillus subtilis může pomoci rostlinám lépe se vyrovnat se stresory, jako je sucho. Stimuluje produkci proteinů chránících před stresem v rostlinách, které fungují jako „proteiny chaperonu“ k ochraně ostatních proteinů před poškozením způsobeným stresem.
3. Kyselina indoleoctová (IAA): Jak již bylo zmíněno dříve, Bacillus Subtilis může produkovat IAA. Tento rostlinný hormon nejen podporuje růst, ale může také přispívat ke zvýšení odolnosti rostlin vůči stresovým faktorům, jako je sucho, tím, že podporuje zdravý růst kořenů.

 

Závěrem

Bacillus Subtilis je cenným doplňkem údržby trávníku. Pure hnojiva jako Pure Sport & Golf a Pure Autumn obsahují Bacillus Subtilis a přidávají tak vašemu trávníku významnou hodnotu.