Tytuł projektu:
Opracowanie innowacyjnej biodegradowalnej otoczki dla nasion soi opartej na biopolimerach z surowców odnawialnych dla zwiększonej tolerancji roślin na niekorzystne warunki środowiskowe
Akronim: BIOSOYCOAT
Źródło finansowania: Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Program BIOSTRATEG/Konkurs III
Numer projektu: BIOSTRATEG3/346390/4/NCBR/2017
Okres realizacji: od 2017-04-01 do 2020-06-30
Koordynator projektu: dr inż. Ewa Kopania
Instytucja koordynatora: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych
Partnerzy projektu:
- Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy,
- Uniwersytet Rzeszowski,
- Naukowo Badawcze Centrum Rozwoju Soi AgeSoya Sp. z o.o.
Kierownik prac w IUNG-PIB: dr Grażyna Korbecka-Glinka
Podsumowanie wyników projektu:
Celem projektu było opracowanie biodegradowalnej, przyjaznej dla środowiska otoczki opartej na biopolimerach z surowców odnawialnych, chroniącej nasiona soi przed niekorzystnymi warunkami pogodowymi. Niska temperatura gleby po wysiewie nasion powoduje wydłużenie procesu kiełkowania, co sprzyja prażeniom przez patogeny grzybowe przenoszone za pośrednictwem gleby. Dlatego w projekcie dążono do opracowania otoczki nasiennej, która charakteryzowałaby się dużą spójnością mechaniczną w niskiej temperaturze uniemożliwiając rozpoczęcie procesu kiełkowania nasion w niekorzystnych warunkach.
Sporządzono kilka dwuwarstwowych kompozycji polimerowych i polimerowo-woskowych zawierających polimery naturalne z grupy polisacharydów o wysokiej bioaktywności. Kompozycje wybrane do otoczkowania nasion soi charakteryzowały się odpowiednimi właściwościami fizyko-chemicznymi, reologicznymi, termicznymi i wykazywały zdolność do transmisji pary wodnej. Po naniesieniu na powierzchnię nasion soi otrzymano otoczki o jednorodnej strukturze i grubości 3-5µm. Ochronne działanie otoczki potwierdzono poprzez testy kiełkowania otoczkowanych i nieotoczkowanych nasion w warunkach kontrolowanych. Stwierdzono też, że wybrane kompozycje ulegają biodegradacji na drodze mikrobiologicznego rozkładu w środowisku glebowym. Wykonano również ocenę cyklu życia (LCA) opracowanych otoczek.
Skuteczność nowych otoczek weryfikowano w doświadczeniach polowych, w których monitorowano wschody i dynamikę wzrostu roślin oraz występowanie chorób. Wykonano doświadczenie polowe ścisłe na siedmiu odmianach soi dostarczonych przez firmę AgeSoya Sp. z o.o. (Annushka, Atlanta, Lajma, Madlen, Mavka, Smuglyanka, Violetta), w którym porównano wschody i plonowanie roślin otrzymanych z nasion otoczkowanych trzema rodzajami kompozycji i nieotoczkowanych nasion kontrolnych. Następnie do doświadczenia łanowego wybrano odmianę Annushka i najlepszy wariant otoczki, przy czym zastosowano dwa systemy gospodarowania: konwencjonalny i ekologiczny. Stwierdzono, że otoczkowanie materiału siewnego przynosi korzystny efekt zarówno w konwencjonalnym jak i ekologicznym systemie uprawy. Uzyskano wyższe wschody oraz plony z otoczkowanych nasion w porównaniu z kontrolą. Wdrożenie rezultatów projektu polega na uruchomieniu produkcji i sprzedaży otoczkowanych nasion soi w ramach własnej działalności jednego z konsorcjantów (firma AgeSoya).
W toku realizacji projektu wykonano też ocenę odporności odmian i linii hodowlanych soi na choroby grzybowe w testach inokulacji patogenami grzybowymi. Ponadto prowadzono monitoring patogenów i szkodników w doświadczeniach polowych oraz porównano wpływ różnych, komercyjnie dostępnych, szczepionek bakteryjnych na plonowanie soi. Badania te stały się podstawą publikacji naukowych i dostarczyły informacji użytecznych dla hodowli soi oraz praktyki rolniczej.
Zgłoszenie patentowe
Zgłoszenie do Urzędu Patentowego RP nr P. 434232 przyjęte w dniu 2020-06-05 o udzielenie patentu
na wynalazek pt.:” Sposób wytwarzania otoczki ochronnej na nasionach soi”
Wybrane publikacje:
- Olszak-Przybys, H.; Korbecka-Glinka, G.; Czubacka, A.; Patkowska, E. Identification of fungi inhabiting underground plant parts of soybean [Glycine max (L.) Merrill] in two developmental stages Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus 2021, 20, w druku.
- Korbecka-Glinka, G.; Wiśniewska-Wrona, M.; Kopania, E. Zastosowanie polimerów naturalnych do uszlachetniania materiału siewnego. POLIMERY 2021, 66, 11-20, DOI: https://doi.org/10.14314/polimery.2021.1.2
- Jarecki, W. Reaction of soybean [Glycine max (L.) Merr.] to seed inoculation with Bradyrhizobium japonicum bacteria. Plant, Soil and Environment 2020, 66, 242-247, DOI: https://doi.org/10.17221/201/2020-pse
- Jarecki, W.; Buczek, J.; Jańczak-Pieniążek, M. Soybean (Glycine max (L.) Merr.) response to commercial inoculation with Bradyrhizobium japonicum. Applied Ecology and Environmental Research 2020, 18, 6713-6724, DOI: https://doi.org/10.15666/aeer/1805_67136724
- Jarecki, W.; Bobrecka-Jamro, D. Influence of seed inoculation with commercial bacterial inoculants (Bradyrhizobium japonicum) on growth and yield of soybean. Legume Research – an International Journal 2019, 42(5), 688-693. DOI: https://doi.org/10.18805/lr-485
- Wiśniewska-Wrona, M.; Pałys, B.; Jagodzińska, S.; Korbecka-Glinka, G.; Czubacka, A.; Skomra, U.; Doroszewska, T.; Monich, R.; Koba, L.; Skórka M.; Bobrecka-Jamro, D.; Jarecki, W. Opracowanie innowacyjnej otoczki nasion soi w celu zwiększenia tolerancji roślin na niekorzystne warunki środowiskowe. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin 2019, 285, 179-180.
- Jarecki, W.; Bobrecka-Jamro, D.; Monich, R.; Kopania E.; Korbecka-Glinka G. Porównanie przebiegu wegetacji roślin oraz wielkość i jakość plonu nasion wybranych odmian soi. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin 2019, 285, 59-60.
Nagrody i wyróżnienia:
- Dyplon uznania, od Macao Innovation and Invention Association (MIIA), HRVATSKI SALON INOVACIJA INTERNATIONAL INVENTION SHOW Zagreb, Croatia November, 2020
- Złoty medal za rozwiązanie “Method of preparation of the protective cover on soybean seeds” otrzymany na Targach INOVA CORATIA w 2020r.
- CERTIFICATE of Achievement – Gold Award przyznane przez E-INNOVATE, Poland
