Wstęp. Rośliny zbożowe, a w tym pszenica zwyczajna Triticum aestivum L. emend. Fiori et Paol, są kluczowe w żywieniu człowieka i stanowią 1/3 światowej produkcji roślinnej. Trwają poszukiwania sposobów zwiększania uzyskiwanych plonów, m.in. poprzez stosowanie nawozów sztucznych i pestycydów. Jednak nadmierne ich użycie ma negatywne konsekwencje w zakresie bioróżnorodności oraz zanieczyszczenia środowiska. Alternatywną metodą proponowaną w uprawie roślin może być wykorzystanie bionawozów. Początkowo zainteresowano się bakteriami, a ostatnio również drożdżami.

Cel. Celem pracy było zbadanie wpływu zawiesin drożdży Saccharomyces cerevisiae na kiełkowanie i wzrost pszenicy jarej Triticum aestivum L. w kontekście możliwości wykorzystania ich jako nawozu organicznego.

Materiał i metody. Do badań użyto ziarna pszenicy jarej (Triticum aestivum L. emend. Fiori et Paol) odmiany Tybalt. Badanie przeprowadzono w 6 wariantach, z wykorzystaniem trzech różnych stężeń żywych (W1-W3) i martwych (W4-W6) drożdży Saccharomyces cerevisiae Meyen ex E. C. Hansen. Wodę wodociągową użyto jako kontrolny wariant doświadczenia. Analizowanymi parametrami były: energia (oceniana po 1 dniu) i zdolność kiełkowania (po 6 dniu), długość pędu i najdłuższego korzenia (mierzone po 6 i 19 dniu). Zawartość wody i suchej masy w siewkach oznaczono metodą suszarkową w ostatnim dniu eksperymentu. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej w programie Statistica.

Wyniki. Na podstawie wyników przeprowadzonego eksperymentu wykazano, że energia kiełkowania dla badanych ziarniaków pszenicy jarej (Triticum aestivum L. emend. Fiori et Paol) wynosiła 60% w kontroli. Dla wariantów, w których użyte zostały zawiesiny drożdży żywych, wartości energii kiełkowania mieściły się w przedziale od 54,4% (W1) do 75,6% (W3), a dla zawiesin z martwymi drożdżami – od 57,8% (W4) do 75,6% (W6). Najkorzystniejszy wpływ przejawiały zawiesiny o najwyższym stężeniu drożdży – 16 g/L, niezależnie od tego czy były żywe, czy zdenaturowane. Odnotowano, że wraz ze wzrostem stężenia używanej zawiesiny drożdży, następował wzrost energii kiełkowania. We wszystkich analizowanych wariantach doświadczenia zaobserwowano wysoką zdolność kiełkowania (powyżej 90%), co świadczy o dobrej jakości użytych ziarniaków.

Podczas 6. dnia doświadczenia wykazano istotne statystycznie różnice w długości pędu i najdłuższego korzenia siewek względem kontroli dla wariantów W2-W6. W przypadku zawiesin o najwyższych stężeniach – 16 g/L, zaobserwowano największą różnicę długości pędu względem kontroli dla drożdży żywych (W3; p = 0,0002) i martwych (W6; p = 0,00002).

W przypadku korzenia największą średnią długość zaobserwowano w wariancie W6 (9,68 ± 6,1 cm) i była ona istotnie (p = 0,009) większa w porównaniu z kontrolą (8,50 ± 0,52 cm). Jednocześnie zaobserwowano istotny wpływ użytego stężenia zawiesin drożdży martwych na wzrost długości korzeni (W4 vs W6; p = 0,003).

Podczas pomiaru 19. dnia, średnia długość pędów w kontroli wynosiła 35,75 ± 6,5 cm. Największą długość osiągnęły pędy z wariantu W5 – 41,52 ± 2,7 cm i była to wartość istotnie (p = 0,007) wyższa w porównaniu z kontrolą. Pomiar 19. dnia wykazał jednocześnie największą długość korzenia w wariancie W2 i W5, która była około 16% większa w stosunku do kontroli.

Oznaczona w ostatnim dniu doświadczenia zawartość wody w siewkach wynosiła w kontroli 80,7%, w wariantach z drożdżami żywymi – od 82,6% (W1) do 86,3% (W3), a w wariantach z martwymi drożdżami wartość ta sięgała do 86,1% (W5). Najwyższą zawartość suchej masy odnotowano dla kontroli (19,3%), a najniższą (13,7%) w siewkach, na które działano najwyższym stężeniem żywych drożdży.

Wnioski. Drożdże Saccharomyces cerevisiae poprawiały parametry kiełkowania i wzrostu pszenicy Triticum aestivum L., co potwierdza możliwość wykorzystania ich w formie nawozu organicznego.

 

Słowa kluczowe: zrównoważony rozwój, drożdże, pszenica, kiełkowanie, nawożenie organiczne, wzrost siewek.

 

Introduction. Cereal crops, including common wheat Triticum aestivum L., are crucial to human nutrition and account for 1/3 of global crop production. There is an ongoing search for ways to increase yields, including the use of chemical fertilizers and pesticides. However, their excessive use has negative consequences in terms of biodiversity and environmental pollution. An alternative method proposed for crop cultivation may be the use of biofertilizers. Initially, bacteria and, more recently, yeast have been of interest.

Aim. The aim of the study was to assess the yeast Saccharomyces cerevisiae impact on germination and growth of Triticum aestivum L., and whether they can be used as biofertilizer.

Material and methods. Spring wheat grains (Triticum aestivum L. emend. Fiori et Paol) of the Tybalt variety were used in the study. The test was carried out in 6 variants, using three different concentrations of both live and dead yeast Saccharomyces cerevisiae Meyen ex E. C. Hansen. Tap water was used as the control variant of the experiment. The parameters analyzed were energy (assessed after the first day) and germination (after day 6), shoot length and longest root (measured after days 6 and 19). The water and dry matter contents of the seedlings were determined using the dryer method on the last day of the experiment. The results were statistically analyzed using Statistica.

Results. Based on the results of the experiment, it was shown that the germination energy for the tested spring wheat (Triticum aestivum L. emend. Fiori et Paol) grains was 60% in the control. For the variants in which live yeast suspensions were used, germination energy values ranged from 54.4% (W1) to 75.6% (W3), and for suspensions with dead yeast from 57.8% (W4) to 75.6% (W6). The suspensions with the highest yeast concentration of 16 g/L showed the most beneficial effect, regardless of whether they were live or denatured. It was noted that as the concentration of the yeast suspension used increased, there was an increase in germination energy. A high germination rate (above 90%) was observed in all analyzed variants of the experiment, indicating the good quality of the grains used.

During the 6th day of the experiment, statistically significant differences were shown in the length of the shoot and the longest root of the seedlings relative to the control for variants W2-W6. For the suspensions with the highest concentrations – 16 g/L, the greatest difference in shoot length was observed relative to the control, for live (W3; p = 0.0002) and dead (W6; p = 0.00002) yeast.

In the case of the root, the greatest mean length was observed in the W6 variant (9.68 ± 6.1 cm) and this was significantly (p = 0.009) greater compared to the control (8.50 ± 0.52 cm). At the same time, a significant effect of the concentration of dead yeast suspensions used on the increase in root length was observed (W4 vs W6; p = 0.003).

During the measurement on day 19, the average length of shoots in the control was 35.75 ± 6.5 cm. The shoots from the W5 variant reached the greatest length with 41.52 ± 2.7 cm and this value was significantly (p = 0.007) higher compared to the control. The measurement on day 19 simultaneously showed the greatest root length in the W2 and W5 variants, which was about 16% greater compared to the control.

The water content of the seedlings determined on the last day of the experiment was 80.7% in the control, between 82.6% (W1) and 86.3% (W3) in the variants with live yeast, and up to 86.1% (W5) in the variants with dead yeast. The highest dry matter content was recorded for the control (19.3%) and the lowest (13.7%) in seedlings treated with the highest concentration of live yeast.

Conclusions. The yeast Saccharomyces cerevisiae improved the germination and growth parameters of wheat Triticum aestivum L., confirming its potential for use as an organic fertilizer.

 

Keywords: sustainable development, wheat, seedling growth, germination, organic.