Vliv aplikace alginátových hydrogelů s obsahem PGPR na charakteristiky půdy

The effect of applying alginate hydrogels containing PGPR on soil characteristics

Abstrakt

Rhizobakterie podporující růst rostlin (PGPR) představují významnou skupinu půdních mikroorganismů, které pozitivně ovlivňujírůst a vývoj rostlin prostřednictvím celé řady biochemických a fyziologických mechanismů. Patří mezi ně biologická fixace dusíku, solubilizace fosfátů, produkce fytohormonů, sideroforů, a ochrana rostlin před půdními patogeny. Tato práce se zaměřuje na hodnocení vlivu aplikace alginátových hydrogelů s obsahem PGPR na fyzikálně-chemické a mikrobiální charakteristiky půdy a jejich potenciál pro udržitelné zemědělství, kde by mohly být využívány jako půdní stimulanty. S rostoucím důrazem na ekologickou rovnováhu a snižování používání syntetických hnojiv roste potenciál využití těchto biologických inokulantů na významu. Experimentální část práce se zaměřuje na hodnocení účinků PGPR v různé aplikační formě (suspenze bakterií, alginátový hydrogel s obsahem PGPR, lyofilizovaný alginátový hydrogel s obsahem PGPR, čistý alginátový hydrogel, kontrolní vzorek bez ošetření) na fyzikálně-chemické charakterist iky půdy (pH, konduktivita, obsah organické hmoty a živin v půdě), na mikrobiální aktivitu, životaschopnost bakterií a enzymatickou aktivitu vybraných půdních enzymů. Součástí práce bylo také posouzení vlivu jednotlivých ošetření půdy na vybrané PGP efekty (schopnost solubilizace fosfátů, produkcesideroforů a indol-3-octové kyseliny). Tyto testy byly realizovány na rhizosferické půdě získané po ukončení kultivačního experimentu, ve kterém byla locika setá(Lactucasativa) pěstována po dobu 1 měsíce v řízených podmínkách (osvit, závlaha, kontrolovaná teplota a vlhkost). Výsledky práce prokázaly, že aplikace PGPR v hydrogelové formě nemá zásadní vliv na fyzikálně-chemické vlastnosti půdy, ale může pozitivně ovlivnit mikrobiální aktivitu a tím přispět k dlouhodobé stabilitě půdních ekosystémů. Bylo potvrzeno, že enkapsulace PGPR do alginátových hydrogelů zlepšuje jejich stabilitu, životaschopnost a účinnost v půdním prostředí. Tyto poznatky potvrzují, že využití hydrogelových nosičů představuje ekologicky šetrný přístup pro moderní zemědělství zaměřené na udržitelnost a ochranu životního prostředí [1].

Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are an important group of soil microorganisms that positively influence plant growth and development through a range of biochemical and physiological mechanisms. These include biological nitrogen fixation, phosphate solubilization, phytohormone production, siderophore production, and protection of plants against soil pathogens. This work focuses on evaluating the effect of applying alginate hydrogels containing PGPR on the physicochemical and microbial characteristics of soil and their potential for sustainable agriculture, where they could be used as soil stimulants. With the growing emphasis on ecological balance and reducing the use of synthetic fertilizers, the potential for using these biological inoculants is growing in importance. The experimental part of the work focuses on evaluating the effects of PGPR in various application forms (bacterial suspension, alginate hydrogel containing PGPR, lyophilized alginate hydrogel containing PGPR, pure alginate hydrogel, control sample without treatment) on the physicochemical characteristics of the soil (pH, conductivity, organic matter and nutrient content in the soil), microbial activity, bacterial viability, and enzymatic activity of selected soil enzymes. The work also included an assessment of the effect of individual soil treatments on selected PGP effects (phosphate solubilization capacity, siderophore production, and indole-3-acetic acid production). These tests were performed on rhizospheric soil obtained after the completion of a cultivation experiment in which Lactuca sativa was grown for one month under controlled conditions (light, irrigation, controlled temperature and humidity). The results of the study showed that the application of PGPR in hydrogel form does not have a significant effect on the physicochemical properties of the soil, but it can positively influence microbial activity and thus contribute to the long-term stability of soil ecosystems. It has been confirmed that encapsulating PGPR in alginate hydrogels improves their stability, viability, and effectiveness in the soil environment. These findings confirm that the use of hydrogel carriers is an environmentally friendly approach for modern agriculture focused on sustainability and environmental protection [1].

alginát, polyhydroxyalkanoáty, Azotobacter vinelandii, gely, zapouzdření

alginate, polyhydroxyalkanoates, Azotobacter vinelandii, gels, encapsulation

BARABOSZOVÁ, T.; SÚKENÍK, M.; KALINA, M.

27.11.2025

Vysoké učení technické v Brně

Brno

978-80-214-6388-2

studentská odborná konference CHEMIE JE ŽIVOT 27—11— 2025

28

28

91

https://www.fch.vut.cz/vav/konference/sok/vystupy/sok-2025-sbornikabstraktu-pdf-p321225