Przydomowy ogród

seasonal-worker-785469__180Kolejnym etapem w tworzeniu naszego przydomowego ogrodu będzie rozsiew kwiatów. Najpierw należy przeanalizować topografię naszego terenu: od wielkości spadku będzie zależało jaką roślinność należy posadzić, a z której zrezygnować. Gdy stok jest nachylony, w czasie deszczu woda może wymyć delikatne nasiona kwiatów i zatrzymają się one dopiero na naszym ogrodzeniu systemowym. W tym przypadku roślinność, którą zdecydujemy się posadzić powinna mieć masywne ukorzenienie. Również rodzaj ziemi może wpłynąć zarówno osłabiająco jak i stymulująco na wzrost zieleni: przykładem może być ziemia gliniasta, która jest ciężka w uprawie. Otwiera ona jednak inną możliwość: stworzenie oczka wodnego, gdzie woda nie będzie szybko wsiąkać w ziemię, a wysypanie jego dna piaskiem zapobiegnie zamulaniu wody.     Gdy marzy nam się ogród obfity w uprawy warzywne trzeba pamiętać, że wymagają one corocznego przekopywania. Jest z tym więc tak samo dużo pracy jak z sadzeniem roślin jednorocznych. Warto wykorzystać nasze ogrodzenie systemowe jako balustradę po której mogą piąć się rośliny czepne, jak bluszcz i trzmielina. Pamiętajmy jednak, że jedno miejsce nie nadaje się na rozrost roślin pnących i są to bramy garażowe.  Kraków jest pełen mieszkańców, którzy popełniają ten błąd.

Nawożenie azotem

summer-861865_640W jednym z artykułów nt. nawożenia azotem opisałem jakie rośliny współżyją z różnymi mikroorganizmami, które to wiążą azot atmosferyczny dostarczając go później roślinie i w konsekwencji całemu ekosystemowi.  Ostatnio również wypowiedziałem się na temat wykorzystania azotu w przeszłości jak i przyszłości… Ten artykuł poświęcony będzie życiu wolnożyjących organizmów wiążących azot. Nie będzie to jednak opis życia bakterii z rodzin Azotobacter, Azospirrillum,  Clostridium, Arthrobacter, Beijerinckia, Pseudomonas i… tylko praktyczny przepis jak te mikroorganizmy zaprząc do pracy, byśmy mieli tytułowy „azot za darmo”. Osoby niezainteresowane zbytnio zagadnieniem dlaczego musimy stworzyć takie warunki jakie musimy mogą przewinąć wpis na sam koniec – tam w 7 punktach opisane jest co należy zrobić „by było dobrze”.  Wolno żyjące bakterie wiążące azot mogą być istotnym źródłem azotu dla rolnictwa. Zarówno teraz jak i w dobie Peak Oil.  Rodzaje wolnożyjących organizmów wiążących azot:  Wolnożyjące mikroorganizmy wiążące azot możemy podzielić kilka grup:  -niefotosyntetyzujące tlenowe bakterie wiążące azot np. Azotobacter , Beijerinckia  -niefotosyntetyzujące  -beztlenowe bakterie wiążące azot np. Clostridiumfotosyntetyzujące sinice np. Anabaena and Nostoc.  Ile azotu mogą związać wolnożyjące bakterie i organizmy wiążące azot?  Jest o co walczyć, bo wg różnych źródeł ilość związanego azotu przez wolnożyjące bakterie może dochodzić w optymalnych warunkach nawet do 50 kg na ha/rok (1). To sporo, mniej więcej 30-50% rocznej dawki używanej do nawożenia zbóż, lub inaczej licząc azot zawarty w ponad 1,5 tony ziarna kukurydzy i odpowiedniej masie kukurydzianej słomy (2).Autorska uczciwość wymaga bym podkreślił jeszcze raz sformułowanie „do” 50 kg na ha/rok – wartość pięciu kg (taka ilość również występuje) teoretycznie całkiem prawdziwie mieści się w przedziale od zera „do 50 kg”.  Jakie czynniki wpływają na wydajność wiązania azotu przez wolnożyjące mikroorganizmy?

Szata roślinna

padi-705586__180Grzyby wytwarzają dużo sporo różnorodnych substancji antybakteryjnych (antybiotyków chociażby). Z tego powodu w przypadku produktywnego leśnego ogrodu lepiej jest jednak polegać na roślinach wieloletnich współżyjących z bakteriami wiążącymi azot niż na organizmach wolnożyjących.  Szata roślinna może również mieć wpływ na ilość związanego przez bakterie wiążące azot. Rośliny z rodziny czosnkowatych (cebula, por, czosnek…) wydzielają do gleby substancje antybakteryjne. Powodują one gorszy wzrost roślin z rodziny bobowatych (fasoli, grochu bobu), które to współżyją z bakteriami wiążącymi azot. Przyczyną gorszego wzrostu jest właśnie antybakteryjne wydzieliny roślin z rodziny czosnkowatych. Jestem skłonny przypuszczać (choć nie znalazłem danych to potwierdzających), że efekt ten rozciąga się również na wolnożyjące bakterie wiążące azot. Rośliny (te nie posiadające brodawek również) wytwarzają różne wydzieliny, którymi np. bakterie Azotobacter się żywią.  Jak działalność agrotechniczna wpływa na wolnożyjące organizmy wiążące azot?  Stosowanie środków ochrony roślin wpływa negatywnie na ilość i aktywność wolnożyjących organizmów wiążących azot. Nie wszystkie testowane herbicydy wpływają na organizmy wiążące azot jednakowo – niektóre wpływają gorzej, niektóre mniej szkodzą. Również wpływ testowanych herbicydów na poszczególne gatunki bakterii wiążących azot jest różny (10).  Orka wpływa pośrednio na temperaturę, wilgotność, ubicie, zawartość materii organicznej w glebie, zatem jest czynnikiem, który wpływa również na wolnożyjące organizmy wiążące azot.

Uprawa kukurydzy

tractor-724787__180W ciągu ostatnich kilku lat uprawa kukurydzy w naszym kraju stała się o wiele bardziej powszechna, niż było to do tej pory. Stało się tak za sprawą ciągłego wzrostu zapotrzebowania na ten produkt rolny.  Wielu rolników w związku z zaistniałą sytuacją wiązało spore nadzieje i zdecydowało się na taką produkcję rolną. Czy obecnie produkcja kukurydzy jest nadal opłacalna? Problem ten postaram się rozważyć poniżej. Wiele osób może zastanawiać się skąd wzięło się to pytanie, skoro w ciągu kilku lat wstecz, produkcja kukurydzy nasiennej była jedną z bardziej opłacalnych w tym sektorze. Otóż pytanie wzięło się po podsumowaniu zeszłorocznych żniw. W zeszłym roku rolnicy zajmujący się uprawą kukurydzy zebrali rekordowo wysokie plony, niemniej jednak sprzedali je po rekordowo niskiej cenie. W zaistniałej sytuacji wielu rolników zrezygnowało z takiej uprawy a wielu zastanawia się czy jej nie porzucić. Problem ten staje się bardzo powszechny pośród grupy uprawiającej tą roślinę co zauważyć można przeglądając niejeden portal rolniczy lub fora traktujące o tej tematyce.  Przyjrzyjmy się zatem jak na przełomie kilku ostatnich lat kształtowała się uprawa kukurydzy w Polsce. Jeżeli weźmiemy pod uwagę dane dotyczące uprawy tej rośliny w roku 2000 i porównamy z danymi z roku 2002, zauważymy istotne zmiany, które wpłynęły na jej opłacalność. Otóż we wspomnianym roku 2002 powierzchnia uprawy kukurydzy zajmowała około 300 tys. ha. Z tego ponad połowę stanowiła kukurydza nasienna. Już dwa lata później areał ten wzrósł do 500 tys. ha z czego niemalże 300 tysięcy hektarów kukurydzy nasiennej.

Borówka amerykańska

farmer-866487__180Coraz częściej, na naszych ulicach i sklepowych półkach możemy zobaczyć owoc, znany bliżej pod tajemniczą nazwą borówka. Te owoce, na pierwszy rzut oka przypominają jagody. Jest to jednak podobieństwo pozorne ponieważ borówka amerykańska jest niemal dwukrotnie większa, a jej miąższ jest bardziej zbity.  Kiedy wyobrazimy sobie głęboki kolor granatu, pierwsze co nam powinno przyjść do głowy to właśnie borówka. Dopiero od niedawna borówka amerykańska robi taką zawrotną karierę. Nowoodkryta cieszy się powodzeniem zarówno na surowo, prosto z koszyczka, jak i przetworzona na sok czy dżem. O najwyższą jakość i walory smakowe pieczołowicie dba producent borówki. Od tego jak zorganizuje plantacje, jak się nią zaopiekuję i posadzi krzewinki, zależy jego przyszły sukces zawodowy.  Otwórz własny interes, borówka czeka na uprawę.  Jeśli uda nam się zrobić dobry biznes plan, a przy tym dobrze zajmiemy się sadzonkami, sukces mamy jak w banku, ponieważ nie jest to jeszcze rozpowszechniony biznes. Trzeba mieć tylko trochę smykałki do  hodowania roślin i samozaparcia. Potrzebna jest jednak cierpliwość i pieczołowitość wykonania zadania. Borówka amerykańska nie lubi spóźnialskich, dlatego lepiej zaplanować sobie harmonogram prac od razu.  Upodobania i zachcianki borówki.  Sadzonka borówki nie jest bardzo wymagająca, ale mimo wszystko potrzebuje nieco zainteresowania z naszej strony. Podłoże w jakim się znajduje odgrywa tu istotne znaczenie, dlatego zadbajmy aby nasza borówka amerykańska czuła się jak u siebie w domu. Koszt jeden sztuki sadzonki borówki nie jest wygórowany i wynosi około 6 złotych. Do zbudowania plantacji przynoszącej dochody potrzebne jest co najmniej hektarowe pole. Przez niektórych plantatorów borówka kojarzona jest z innymi owocami leśnymi, takimi jak jeżyny czy jagody. Dysponujemy wieloma odmianami tej roślinki, jednak najbardziej dostępna jest borówka amerykańska. Popularne odmiany borówki amerykańskiej to bluecrop co oznacza niebieską plamę albo earliblue.

Pielęgnacja drzew

agriculture-693314__180Drzewa muszą być gotowe na obecność zwierząt. Przykładowo w pierwszym roku po posadzeniu może być lepiej pozyskiwać tylko siano lub uprawiać zboże. W drugim można się pokusić o wypas kur, w trzecim i czwartym wypas gęsi (drzewka muszą koniecznie być zabezpieczone przed ogryzaniem).  Starsze drzewka mogą znieść obecność świń, owiec i krów. Młode drzewko nawet dobrze zabezpieczone przed zgryzieniem kory i liści może nie wytrzymać ocierania się o nie krowy. To oczywiście tylko propozycje – systemy agroleśnicze można i trzeba dopasowywać do indywidualnych warunków.   Dlaczego najdroższe drewno pochodzi od drzew z lasu? Drewno pochodzące z lasu jest na ogół droższe niż to pochodzące z przycinki rowów melioracyjnych czy drzew śródpolnych. Przyczyną różnicy w cenie jest jakość drewna – to pochodzące z lasu ma mniej sęków niż drzewo rosnące. Mniejsza ich ilość w drewnie z lasu jest spowodowana tym, że drzewa w lesie szybko „oczyszczają” pień z dolnych gałęzi. To zaś spowodowane jest tym, że leśne drzewa muszą walczyć o dostęp do światła – po kilku latach ilość światła, która dociera do dolnych gałęzi jest na tyle mała, ze drzewu nie opłaca się w ogóle podtrzymywać ich przy życiu. Dla leśnego drzewa dużo lepsza inwestycją energii jest wyprodukowanie nowych gałęzi u góry drzewa gdzie światła (chwilowo) jest pod dostatkiem. Wynikiem takich warunków wzrostu jest długi, prosty a więc cenny pień.  Drzewa śródpolne, takie rosnące „swobodnie”, które nie muszą walczyć o światło nie mają potrzeby pięcia się w górę. W takim wypadku drzewo nie ma żadnego interesu w tym by odrzucać dolne gałęzie (skoro coś działa to po co to zmieniać?) Miejsca w  których długo rosną gałęzie a zwłaszcza gdy są grube i duże powodują pojawianie się na pniu sęków (jednej z wad drewna).

Identyfikacja wirusów roślin

vegetables-607307__180Identyfikacja wirusów roślin, a co za tym idzie i diagnozowanie choroby wirusowej możliwe są przy zastosowaniu metod roślin wskaźnikowych, metod serologicznych oraz technik elektronomikroskopowych.  W mikroskopie elektronowym ustala się przede wszystkim następujące cechy i własności wirusów: morfologię cząstek, ich właściwości serologiczne i pokrewieństwo z innymi wirusami oraz zmiany cytopatologiczne, jakie powstają na skutek porażenia danym wirusem. Do tego celu wykorzystuje się techniki do badań zawiesin wirusów w kontrastowych, negatywowo nieczyszczonych i oczyszczonych preparatach oraz techniki immunoelektronomikroskopowe. Umożliwiają one serologiczne wykrywanie wirusów występujących w bardzo niskich koncentracjach, wykrywanie mieszanin wirusów, a także przez możliwość mianowania surowic dokładnie określanie pokrewieństwa serologicznego. Specjalne znaczenie diagnostyczne mają wyniki badań interakcji wirus – roślina w ultracienkich skrawkach, a zwłaszcza badania inkluzji wirusowych.  1) Techniki elektronomikroskopowe w badaniach negatywowo kontrastowych preparatów in vitro wirusów roślin.   Preparaty in vitro wirusów to zawiesiny wirusów otrzymywane z soku roślin porażonych i te właśnie nadają się na preparaty elektronomikroskopowe. Aby cząstki wirusa były widoczne na błonce siateczki mikroskopu, muszą być wykontrastowane w stosunku do podłoża. W tym celu wykorzystywano techniki cieniowania, napylania wirionów ciężkimi metalami, które obecnie zastąpiono procedurami negatywowego kontrastowania preparatów. Tło staje się ciemniejsze a cząstki wirionów pozostają jaśniejsze. Do technik barwienia negatywowego preparatów in vitro należą:  – technika „mieszania EM” –  opracowana przez Williamsa i Backusa w 1949 roku. Polega ona na zmieszaniu preparatu zawierającego wirusa i barwnika w jednakowej objętości i pozostawieniu jej na siatce do wyschnięcia.  – technika zanurzania (dip) zwana zamiennie techniką szybkiego zanurzania (quick-dip) lub zanurzania liścia (leaf-dip) – opracowana przez Brandesa w 1957. Zasada techniki opiera się na tym, że krawędź świeżo przeciętego liścia lub fragment epidermy przeciągany jest kilka razy przez krople wody na szkiełku podstawowym. Część uszkodzonych komórek tonie w kropli, część pozostaje w postaci filmu na powierzchni kropli. Na kroplę nakłada się siateczkę i następnie kontrastuje. Technika ta przeznaczona była do wykrywania wirusów nitkowatych, ale Kitajima (1965), Hitchborn i Hills (1965) oraz Doi i wsp. (1969) wykrywali nią również izomeryczne winiony. Głównym problemem tej metody są zanieczyszczenia zaciemniające obrazy mikroskopowe.  technika zanurzania w soku (sap-dip) – technika ta wykorzystuje efekt adsorbowania cząstek wirusa na błonkach podtrzymujących. Błonki takie mogą być spłukiwane w celu usunięcia większości roślinnych zanieczyszczeń.

Uprawy kukurydzy

tractor-768718__180Ilość rolników parających się taką uprawą rosła z roku na rok co doprowadziło do tego, że w 2008 roku mieliśmy już areał rzędu 730000 hektarów. Popularność tej uprawy sprawiła, że w naszym kraju kukurydzy jest w chwili obecnej za dużo. Stąd właśnie jej niska cena. Podstawowe prawo ekonomii, mówi o tym, że kiedy podaż rośnie to cena idzie w dół. Nie inaczej jest właśnie w tym przypadku. Podaż przerosła popyt a co za tym idzie cena kukurydzy poszła w dół i jej uprawa przestała się opłacać. Spadek ceny spowodowały także inne czynniki natury ekonomicznej. Ponieważ cena krajowej kukurydzy była wysoka, przedsiębiorcy zajmujący się jej przetwórstwem, sprowadzili tańszą między innymi z: Ukrainy, Bułgarii i Rumunii.  Wielu rolników wyszło na uprawie kukurydzy ze sporym minusem, w szczególności Ci, którzy zainwestowali masę pieniędzy w sprzęt do prowadzenia takiej uprawy. Obecnie wielu z nich wycofuje się takiej działalności. Nie może jednak być tak, że teraz wszyscy porzucą uprawę kukurydzy nasiennej, gdyż będziemy mieli do czynienia z procesem odwrotnym. Popyt będzie przerastał podaż, więc ceny i produkcja kukurydzy krajowej będą tak wysokie, że taniej będzie kupować za granicą na czym straci zarówno rodzime rolnictwo jak i gospodarka. Zdrowe wyczucie jest kluczem do sukcesu w tej branży. Stała obserwacja nasycenia rynku, może być recepta na opłacalność prowadzenia gospodarstwa.

Preparaty antywirusowe

summer-861865__180Preparaty uzyskuje się przez nałożenie siateczki na krople soku lub odwrotnie po chwili spłukuje się ją wodą destylowaną i następnie kontrastuje. Zaleta metody jest to, że uzyskuje się wyraźniejsze obrazy morfologii cząsteczek, a wadą to, że jakiś ważny materiał może zostać wypłukany. Wykorzystując tę technikę Christie i wsp. (1987) opracowali procedurę CVC (clarifield viral concentrate) stosując wstępne oczyszczanie wirusa przed naniesieniem go na błonkę. Oprócz naprawdę czystych preparatów uzyskali, wielokrotne zwiększenie ilości cząstek wirusowych.  – technika „napięcia powierzchniowego” EM zwana „procedurą  rozszerzania” –  wykorzystuje napięcie powierzchniowe kropli wody, aby usunąć z preparatów sole i cukry czyli związki rozpuszczalne w wodzie. Białka i tłuszcze mogą pozostać na powierzchni kropli. Do powierzchni kropli dotyka się błonką siatki, a następnie kontrastuje. Służy ona w preparatyce kwasów nukleinowych  w ME. – technika „agarowa EM” – opisał ją  Kellenberger i Bitterli w 1976 roku. W technice tej błonkę podtrzymującą umieszcza się na płytce Petriego, a następnie nanosi się na nią zawiesinę wirusa. Drobne cząsteczki soli i cukrów powinny przeniknąć do agaru. Błonkę wypłukuję się barwnikiem z agaru i umieszcza na siatkach.    2) Techniki immunoelektronomikroskopowe preparatów in vitro.    Badanie reakcji serologicznych między antygenem (wirus roślinny) a specyficznymi przeciwciałami surowicy z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej możliwe jest dzięki tak zwanym technikom immunoelektronomikroskopowym – IEM. Techniki immunocytochemiczne umożliwiają lokalizację antygenów w komórkach roślin, za pomocą znakowanych elementarnym złotem przeciwciał. Bardzo wysoka czułość i specyficzność testów, minimalna wielkość próbek badawczych i w zasadzie możliwość wykorzystania prawie każdego rodzaju surowic to najważniejsze zalety tych technik.  – technika IEM dekoracji cząstek –  opracowana przez Milne i Luisoni w 1975 roku. Na skutek niespecyficznej adsorpcji cząstki wirusowe są unieruchamiane na powierzchni błonki podtrzymującej. Potraktowanie takich nieruchomych cząsteczek specyficzną surowicą prowadzi do wystąpienia reakcji serologicznej widocznej po kontrastowaniu w postaci opłaszczenia. Warstwa ta pochłania dużo więcej barwnika toteż jest widoczna jako ciemna otoczka. Poszczególne etapy procedury rozdzielone są dokładnym płukaniem siatek, dzięki czemu obrazy elektronomikroskopowe są bardzo wyraźne, dobrze wykontrastowane, bez nadmiaru zanieczyszczeń.

Antygeny i wirusy

grain-664740__180Efekt reakcji serologicznej między antygenem, czyli wirionami wirusa i specyficznymi przeciwciałami surowicy widoczny jest w mikroskopie elektronowym w postaci zlepionych przeciwciałami cząstek wirusów.  Pewne kłopoty natury technicznej w preparatyce jak: wysychanie mieszaniny serologicznej przed kontrastowaniem, krystaliczne osady po stosowanych buforach i często nieodpowiednie związki kontrastujące, powodowały, że z reguły uzyskiwano obrazy nieczytelne, z uszkodzonymi wirionami. Milne i Luisioni (1975,1977b) zaproponowali wersję tej techniki, wprowadzając etap płukania błonek podtrzymujących dzięki czemu uzyskiwano obrazy  dużo lepszej jakości. Wykorzystywano ją do identyfikacji wirusów, badań nad pokrewieństwem serologicznym oraz była polecana do mianowania surowic. Obecnie technika ta jest rzadko stosowana, gdyż efekty zbrylania cząstek są czasami niespecyficzne, koncentracja cząstek wirusów musi być stosunkowo wysoka i musi być odpowiednia koncentracja surowic.     3) Badania inkluzji wirusowych w ultracienkich skrawkach.   Patogeneza choroby wirusowej może pociągać za sobą  daleko idące zmiany w metabolizmie porażonych komórek roślin. Mogą być one związane z degradacją systemu elementarnych błon komórkowych, zmian strukturalnych organelli itp., co może doprowadzić nawet do śmierci komórki. Występują także zmiany cytologiczne, które mogą być specyficzne i typowe tylko dla rodziny lub rodzaju wirusa i są niezależne od reakcji rośliny żywicielskiej na zakażenie. Lesemann (1991) do takich zmian zalicza nagromadzenie się w komórce różnych produktów genomu wirusa oraz zmiany w systemie błon komórek żywiciela uczestniczących w procesie replikacji, które obserwowane mogą być jedynie krótko po infekcji. Główne produkty genomu wirusa to cząstki wirusów, występujące pojedynczo lub w agregatach oraz różne niestrukturalne białka tworzące duże i charakterystyczne inkluzje wirusowe. Cząstki wirusów, których genomem jest ssRNA, najczęściej występują w cytoplazmie podstawowej, ale także w centralnej wakuoli, plastydach lub mitochondriach. Wirusy o cząstkach izomerycznych najłatwiej rozróżnić, gdy tworzą zwarte masy lub kryształy. Wirusy o cząstkach wydłużonych mogą być obserwowane jako rozproszone masy cząstek, cząstki ułożone szeregowo i przylegające do błon elementarnych (poty-, carlawirusy) lub gdy występują w spłaszczonych, podobnych do płytek agregatach. Agregaty mogą się łączyć tworząc zwarte kryształy (tobamovirusy) lub ciała, inkluzje staśmione (potem-, Carla-, closterowirusy). Cytoplazmatyczne inkluzje wirusowe powstające z kodowanych przez genom wirusa białek niestrukturalnych to głównie ciała X wiązane z infekcją przez wirus mozaiki tytoniu i tobamowirusy oraz cylindryczne inkluzje charakterystyczne dla potywirusów. Funkcja, jaką mają spełniać inkluzje wirusowe, nie jest jeszcze poznana, może ich białko odgrywa jakąś rolę w systemie replikacyjnym RNA lub w transporcie wirusów z komórki do komórki. Edwardson i Christie w 1978 opisali charakterystyczne dla poszczególnych grup wirusów typy inkluzji wirusowych, które mogły być przydatne jako kryteria klasyfikacyjne (pokrewieństwo wirusów) i cechy diagnostyczne grupy.   Mikroskopia elektronowa dominowała w większości prac lat sześćdziesiątych. Lata siedemdziesiąte to dominacja enzymatycznego testu serologicznego ELISA, lata osiemdziesiąte należały do przeciwciał monoklinalnych, zaś w latach dziewięćdziesiątych zeszłego stulecia to fascynacja metodami łańcuchowej reakcji polimerazy – PCR. Zarówno nowe techniki EM, jak i coraz nowocześniejsze mikroskopy mogą odkryć przed nami nie jedną terra incognita mikroświata.