Academic literature on the topic 'Biofertilisation'

One of the alternatives to fulfil food needs, especially rice in Indonesia, is upland rice. Especially in the development of dry land and the development of cropping patterns on critical lands. Some of the obstacles that will be faced for upland rice cultivation are the risk of water stress, as well as the need for nutrients and soil organic matter. This research aims to see the effect of Application of Various Concentrations of Chitosan and Bacillus subtilis Biofertilisation on the Growth and Production of Upland Rice. The research was arranged based on a 2-factor factorial experiment with a Completely Randomised Block Design (CRBD) pattern, the first factor was Chitosan Application consisting of 3 levels, namely 0 (Control), 0.5, and 1.0 ml.L-1 The second factor is Baccilus subtilis biofertilisation with 3 levels of 1, 1.5, and 2 ml.L-1. Parameters observed included plant height (cm), number of tillers, flag leaf area (cm2), number of panicles per clump, and number of seeds per clump. Observation results showed that the application of chitosan 1.0 ml.L-1 gave better results on plant height increase with an average of 79.33 cm, flag leaf area (average 31.67 cm2) and Baccilus subtilis 2 ml.L-1), while the application of Baccilus subtilis 1ml.L-1 gave the best results on Yield per clump with an average of2273.2 per clump.

Piriformospora indica, classified as an Agaricomycetes fungus, has garnered significant interest due to its remarkable capacity to enhance plant growth, fortification, and resilience to stress factors. Its ability to inhabit various plant species stems from its direct influence on plant hormone signalling pathways. This colonisation stimulates increased root proliferation by generating indole-3-acetic acid, facilitating better nutrient absorption and ultimately leading to heightened crop yields. Furthermore, P. indica initiates resistance against fungal and viral threats while reinforcing the plant antioxidant defences, fortifying its resilience to stressors. It aids in successfully acclimating micro-propagated plants upon transplantation. It can establish complex symbiotic relationships, including tripartite symbiosis, which enhances the population dynamics of plant growth-promoting rhizobacteria. Overall, P. indica is a multifaceted facilitator of plant growth, a source of biofertilisation, a barrier against pests and diseases, a regulator of biological functions, and a promoter of overall plant development. Understanding the physiological and molecular mechanisms underlying the mutualistic interaction between P.indica and crop plants can provide valuable insights for enhancing crop protection and productivity, thereby contributing to the sustainability of agricultural practices.

Apple replant disease (ARD) impacts the economic yield of orchards by physiological and morphological suppression of apple trees on replanted soils. The complexity of replant disease caused by a plethora of biological interactions and physical properties of the soil requires complex management strategies to mitigate these effects. Based on expert recommendations, we selected two management strategies linked to agroecological principles of (a) organic fertilisation with a specific mulch composition (MDK) and (b) biofertilisation with arbuscular mycorrhizal and bacterial strains (AMFbac), applied by a composition of existing products. For both management strategies we provide a proof-of-concept, by pot and field experiments. Both treatments have the potential to mitigate ARD effects on plant vigour. ARD effect was fully mitigated by MDK treatment in the short-term (one year) and was mitigated by up to 29% after seven years of MDK treatment (long-term). MDK provides an additional substrate for root growth. AMFbac has the potential to mitigate ARD effects on plant vigour but with non-replicable plant-beneficial effects in its current form of application. Thereby our results show a principal potential to mitigate economic effects but not to overcome replant disease inducing effects. While the MDK treatment is found resource intensive but reliable, the AMFbac treatment was found more user-friendly.

En Côte d’Ivoire, la pratique des cultures continues ont entrainé la pauvreté des sols en éléments nutritifs. Pour y remédier, des espèces biofertilisantes en occurrence des légumineuses subligneuses susceptibles d’influer sur la disponibilité des éléments nutritifs du sol sont plantées dans les jachères pour la restauration de la fertilité. Cette étude sur le recensement et les caractérisations physicochimiques du sol et des légumineuses utilisées comme biofertilisants dans les jachères a été conduite à Daloa. La caractérisation chimique de ces végétaux réalisée sur la biomasse racinaire fraîche séchée au four à 65 ° C pendant 72 heures puis broyée et tamisée à une taille de 0,5 mm, a porté sur les compositions totales en N, P, K, Ca, Mg, C. Quant à la caractérisation du sol prélevé à 0-20 cm de profondeur, le pH, la taille des particules, l'azote total, le carbone organique, la capacité d'échange de cations, le P disponible et le K ont été analysés. Les prospections réalisées dans ces jachères ont permis de recenser six légumineuses comme culture principale. Ces légumineuses sont majoritairement lianescentes (50 %) contre 33 % des herbacées et 17 % d’arbustes. Les caractéristiques chimiques des racines ont montré une différence de variation de l’azote du témoin (13 g kg-1) à Mimosa invisa (28 g kg-1). Les concentrations en N, P, K ont été maximales chez toutes les espèces à l’exception de Mimosa invisa et Crotalaria retusa. Cependant, chez Mimosa invisa , les fortes concentrations de CEC (13,8 cmolc kg-1) et de C (27 g kg-1) ont été enregistrées. Les concentrations de phosphores (3,9 g kg-1) et de potassiums (53 g kg-1 de K) sont maximales respectivement chez Crotalaria goreensis et Crotalaria retusa. L’usage de ces légumineuses semble indispensable à la reconstitution de l’horizon humifère donc susceptible de restaurer la fertilité du sol et d’influencer la croissance des cultures non fixatrice d’azote. Akedrin et al., 2020 Journal of Animal & Plant Sciences (J.Anim.Plant Sci. ISSN 2071-7024) Vol.45 (1): 7771-7782 https://doi.org/10.35759/JAnmPlSci.v45-1.2 7772 Monograph of subligneous legumes used for the biofertilization of improved fallow soils in Daloa (Côte d'Ivoire). ABSTRACT In Côte d'Ivoire, the practice of continuous cultivation has resulted in poor nutrient soils. To remedy this, biofertilizing species in the form of subligneous legumes likely to influence the availability of soil nutrients are planted in fallows to restore fertility. This study on the inventory and the physico-chemical characterization of the legume species used as biofertilizers in fallows was conducted in Daloa. The chemical characterization of these plants was carried out from fresh root biomass dried in an oven at 65 ° C for 72 hours then crushed and sieved to a size of 0.5 mm. The analyses related to the total compositions in N, P, K, Ca, Mg, and C. As for the characterization of the soil sampled at 0-20 cm depth, the pH, the size of the particles, Total nitrogen, the organic carbon, cation exchange capacity, available P and K were analyzed. Surveys carried out in these fallows have identified six legumes as the main crop. These legumes are mostly creeping (50%) compared to herbaceous (33%) and shrubs (17%). The chemical characteristics of the roots showed a difference in the variation of nitrogen from the control (13 g kg-1) to Mimosa invisa (28 g kg-1). Concentrations of N, P, and K were highest in all species except Mimosa invisa and Crotalaria retusa. However, in Mimosa invisa, high concentrations of CEC (13.8 cmolc kg-1) and C (27 g kg-1) were recorded. Similarly, the concentrations of phosphorus (3.9 g kg-1) and potassium (53 g kg-1 K) are maximum in Crotalaria goreensis and Crotalaria retusa respectively. The use of these legumes seems essential to the reconstruction of the humiferous horizon, therefore likely to restore soil fertility and influence the growth of crops that do not fix nitrogen.

Oak forests are facing multiple threats due to global change, with the introduction and expansion of invasive pathogens as one of the most detrimental. Here, we evaluated the use of soil biological fertiliser Biohumin® to improve the response of Quercus ilex L. to the soil-borne pathogen Phytophthora cinnamomi Rands by using one-year-old seedlings fertilised at 0, 12.5, and 25% concentrations of Biohumin® (v/v). Our hypothesis was that plant vigour and response to the pathogen would improve with Biohumin®. The effects of soil infestation and fertilisation were tested by assessing plant survival, growth, and physiology. The soil infested with P. cinnamomi negatively affected all the studied traits. We observed that a moderate concentration of Biohumin® (12.5%) increased plant survival. However, a high concentration (25%) reduced the survival compared with the control, probably as a result of the stress caused by both biotic (infection) and abiotic (soil toxicity) factors. Biohumin® at the highest concentration reduced the plant height-to-stem diameter ratio (H/D) and negatively affected plant biomass and physiological activity. Combined biofertilisation and infection induced synergistic negative effects in the leaf water potential compared with infection and fertilisation applied alone. A higher concentration of Biohumin® may favour pathogens more than plants. Further studies should explore the causes of the negative effect of the high concentration of Biohumin® observed here and evaluate if lower concentrations may benefit plant survival and physiology against soil pathogens.

L’objectif de cette étude est de proposer, par approche intégrée, une voie de gestion des déchets agro-industriels : halieutique, avicole, agrumicole. La valorisation énergétique du point de vue de la production de biogaz et aussi la valorisation du digestat qui en découle sont étudiées. Dix mixtures sont établies dans le cadre d’un plan simplexe-centroïde, leur digestion anaérobie dure environ 5000 min, suffisante pour atteindre la stabilité. L’évolution de plusieurs paramètres physico-chimiques tels que le pH, la conductivité, la matière sèche est déterminée. La conversion du carbone organique total (COT), le phosphore (P) et l’azote (NT) sont étudiés et modélisés par les surfaces d’isoréponses. Les contrôles microbiologiques pour vérifier l’hygiénisation des digestats sont menés. Le volume de biogaz produit pour les différents mélanges est mesuré en fonction du temps en utilisant la méthode du liquide déplacé. Finalement, le digestat est valorisé dans la fertilisation des sols agricoles, pour cela des tests de fertilisation sont ainsi conduits sur des cultures de poivrons (Capsicum annum). Les résultats montrent qu’il est possible de générer, après processus de digestion anaérobie optimale, un digestat, intéressant pour une application dans la fertilisation des sols agricoles, hygiénique par l’absence des micro-organismes d’altération, riche en azote, phosphore, potassium, caractérisé par un pH idéal pour la culture de poivrons.

La biofertilisation des sols est une des voies potentielles pour réduire les intrants chimiques dans l’agriculture. Cette étude a pour objectif d’optimiser la survie des rhizobactéries par encapsulation. Les capsules ont été produites par dripping d’une matrice alginate-amidon dans une solution de chlorure de calcium. La protection des rhizobactéries a été optimisée en jouant sur la phase de croissance, la formulation de la matrice et la nature du calcium. La phase la plus critique est le séchage des billes avec une perte de la viabilité des cellules pouvant aller jusqu'à trois logs. Les paramètres cités ci-dessous mais aussi le choix adéquat du procédé de séchage permet toutefois de réduire les pertes de viabilité. Le taux de survie maximale a été obtenu par R. Terrigena cultivée dans le milieu de culture YEP supplémenté avec du tréhalose et le gluconate de calcium comme agent gélifiant. Dans le cas d’A. Brasilense, nous avons obtenu la survie maximale lorsqu’elle était cultivée dans le milieu de culture YEP supplémenté avec du tréhalose et le chlorure de calcium comme agent gélifiant. De plus, nous avons obtenu 85% de taux de survie d’A. Brasilense dans les capsules après un an de stockage. Nos travaux ont également montré que les capsules formulées à base d’alginate-amidon permettaient bien une libération progressive des bactéries dans l’eau et dans le sol. Une étude d’inoculation en champs a montré une efficacité de l’ensemencement par capsule identique à celle de l’inoculation par un inoculum liquide. Ce travail a permis de mettre au point des capsules dont la concentration en cellules était augmentée d’un facteur 10 voir plus par rapport aux travaux précédents. Toutefois, nous montrons que les conditions optimales d’encapsulation sont très dépendantes des bactéries mises en oeuvre. C’est pourquoi les recherches doivent être poursuivies pour permettre une amélioration largement significative du rendement de production de cultures de blé
The biofertilization of soils is a potential approach to reduce the chemichals fertilizers in agriculture. The aim in this study was to optimize the rhizobacteria survival by encapsulation in alginate-starch beads. Immobilized cells were produced by dripping an alginate-starch solution mixed with rhizobacteria were dropped into a calcium solution. Beads were formed by testing different factors such as cell growth-medium, bacteria growth phase, formulation of the encapsulation matrix and nature of calcium. The critical point of the encapsulation process is the drying of beads, three logs in cell viability were observed. The parameters listed below as well as the adequate choice of the drying process, allows to reduce the loss of viability. Maximum cell recovery was obtained for R. Terrigena grown in YEP medium supplemented with trehalose and with calcium gluconate as gelling agent. In the case of A. Brasilense maximum. Cell recovery was obtained grown in YEP medium supplemented with trehalose and with calcium chloride. Furthermore, dried beads containing A. Brasilense presented 85% of living cells after one year of storage. Our work also showed that the capsules formulated with alginate-starch allowed a progressive diffusion of bacteria in water and soil conditions. A field study of bacteria showed a success capsule inoculation identical to that a liquid inoculations. This work can help to develop capsules with a concentration of cells increased by a factor of 10 compared to previous work. However, we also showed that the optimum conditions for encapsulation are dependent of bacteria strains. Therefore, research should be pursued to enable a highly significant improvement to production yield of wheat crop

La contamination des sols est un enjeu environnemental majeur. Une grande partie des sols contaminés en Europe le sont par des éléments traces métalliques. Celle-ci peut affecter les organismes édaphiques, avec souvent comme conséquence une diminution des activités biologiques. Pourtant plusieurs études ont montré l’importance des relations dites « belowground-aboveground » liant les communautés souterraines et aériennes des sols. Parmi elles, l’une des plus connues est l’interaction sol – plante – ver de terre. Ces derniers sont connus pour impacter positivement les fonctions écologiques des sols non contaminés. En effet, ils peuvent augmenter la production primaire des plantes et jouent également un rôle dans la régulation des communautés du sol. Mais dans le cas de sols contaminés, leur rôle reste encore peu documenté. Les enchytréides sont également des annélides oligochètes auxquels on prête le même rôle écologique que les vers de terre. Toutefois, peu d’études permettent d’appuyer cette hypothèse.Dans ce travail nous avons fait l’hypothèse que les connaissances acquises sur les interactions sol – plante – annélides en sol fertile sont transférables en sols contaminés et donc que les annélides peuvent, en interaction avec les plantes, participer à une valorisation de ces sols. Les questions suivantes ont été soulevées : i) y-a-t 'il des modifications de biodisponibilité des contaminants par l’activité des organismes ? Quel est l’impact réciproque des organismes entre eux ? Peut-on mettre en évidence un effet court terme versus long terme sur plusieurs générations de vers ? Pour répondre à ces questions nous avons fait des expérimentations ex situ. Nous avons utilisé un sol considéré comme marginal par sa texture sableuse, et contaminé in situ par plusieurs éléments traces métalliques (teneurs sublétales en Cu, Zn, Cd). Trois espèces biologiques ont été étudiées seules ou en interaction : le ver de terre Aporrectodea caliginosa, un ver de terre endogé communément retrouvé dans les sols agricoles, Enchytraeus albidus, un enchytréide à large habitat approprié pour les tests écotoxicologiques et enfin Lolium perenne, une herbe fourragère.Nous avons montré une amélioration de la production primaire du sol contaminé par les deux groupes d’annélides, via une amélioration de la biomasse des plantes, lorsqu’il y a une interaction proche entre les racines et les annélides, en lien avec une augmentation de la biodisponibilité des nutriments. Cependant, lorsqu’ils s’éloignent des racines, cet effet bénéfique disparait. Concernant les éléments traces, les annélides du sol tendent à augmenter leur disponibilité. Toutefois, la plante possède un pouvoir fort de régulation limitant les transferts d’éléments trace. Les teneurs internes d'éléments mesurées dans les organismes varient d’un élément à l’autre et d’une espèce biologique à l’autre, ainsi qu’en présence d’interactions entre organismes. Nous avons ainsi pu montrer que les modifications de l’environnement induites affectent tous les organismes. Nous avons notamment montré que la présence de plantes sur le long terme augmente la capacité du sol à les héberger même en sol contaminé. En revanche, la présence de vers de terre dans le sol facilite l’enfouissement des enchytréides dans les couches plus profondes du sol et tend à réduire leur nombre retrouvé en surface. Cette étude montre que dans nos conditions expérimentales les connaissances acquises dans les sols non contaminés concernant la biofertilisation peuvent être appliquées aux sols contaminés. Cependant, les flux d’éléments majeurs s’accompagnant de flux d’éléments traces, l’impact résultant doit être examiné dans tous les compartiments biologiques du système. Nous avons de plus observé des effets de rétroactions de la plante sur les vers de terre, suggérant l’importance de les prendre en compte pour avancer dans la compréhension des mécanismes sous-jacents aux interactions sol-plante-annélides
Soil pollution is key environmental issue. A large part of European soils is contaminated by trace elements. Depending on the contamination level organisms exposed to degraded and contaminated soils can be affected in a variety of ways but generally contamination affects the biological activity. However, several researches have shown the importance of ecological linkages in soils, particularly the so-called "belowground-aboveground" relationships that connect the below-ground and above-ground soil communities. One of the most well-known of these relationships is the soil-plant-earthworm interactions. Earthworms are known to improve the ecological functions associated with fertile soils. For example, they can increase the primary production of both wild and cultivated plants and at the same time they have a key role in regulating soil communities. But in the case of contaminated soil their role is still poorly documented. Enchytraeids are oligochaete annelids that play the same ecological role as earthworms. However, there are few researches that confirm this hypothesis, whatever the soil contaminated or not. In this work, we hypothesised that the knowledge gained on soil-plant-annelid interactions in non-contaminated soils are transferable to polluted soils. In this case, annelids in interaction with plants could participate to the valorisation of these soils. We raised several questions: Do activities of annelids in contaminated soils affect the bioavailability of trace elements? Is there a reciprocity of influence between the soil organisms or plants? Are the annelids effects on the short or the long-term following several annelid life cycles? To answer these questions, we performed ex-situ experiments in cosmes. We used a soil classified as marginal because of its sandy texture, and field contaminated by several metallic trace elements (sublethal contents in Cu, Zn, Cd). Three different biological species were studied, alone or in interaction: Aporrectodea caliginosa, an endogeic earthworm found in agricultural soils, Enchytraeus albidus, an enchytraeid with a large habitat suitable for ecotoxicological testing, and finally Lolium perenne, a forage grass.We have seen an increase in the primary output of the contaminated soil via an increase in plant biomass, when a close connection between the roots and the annelids was assessed. We also showed that both annelid species have the ability to increase biomass production. However, when they move away from the roots, this positive effect decreases. This favourable effect on plants is due to an increase in nutrient bioavailability, linked to the annelid activities. However, annelids also tend to increase trace metal fluxes, and then their environmental availability with high contents in soil solution. But the plant has in turn a powerful regulatory power that limits metal transfers to the soil pore water. Furthermore, the trace element values observed in organisms differ from one chemical species to the other, as well as from one biological species to the other. Finally, the presence of species and the changes in their habitat have an impact on other organisms. We have shown that the presence of plants is favourable to the development of earthworms, boosting the soil's capacity to host them over time. The presence of earthworms in the soil, on the other hand, accelerates the burial of enchytraeids in the deeper layers of the soil and tends to diminish the amount of enchytraeids detected in soil surface. In our experimental conditions, we confirm that knowledge acquired for uncontaminated soils can be applied also for contaminated soils. However, fluxes of major elements are accompanied by fluxes of trace elements whose impact have to be checked in all the biological compartments of the system. Finally, we detected feedback from the plant to the earthworms, indicating intricate soil-plant-annelid connections that has to be taken into account for their better understanding