Microbiological properties of natural film–forming materials
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.22007Keywords:
biopolymer, xanthane, carboxymethylcellulose, starch, composition, Escherichia coli, mold fungi, yieldAbstract
Microbiological analysis of natural film-forming materials-biopolymers, their solutions and compositions based on them is considered; their physical characteristics, the impact on crop yield and research results are given in the paper.
The study was aimed at investigating the influence of compositions on germination and yield of plants, properties of aqueous solutions of biopolymers and compositions based on them, as well as studying their impact on various types of microorganisms. The optimum percent concentration of biopolymers (XA-0, 125%, CMC -0,5%, ST-2%), which allows forming the optimal film thickness - from 15.5 microns to 19.5 microns, at which it dissolves fast enough, not clogging the seed surface, and the optimal ratio of fertilizers and micronutrients are selected.
Using microbiological methods it was determined that harmful microorganisms such as E. coli and mold fungi that cause diseases and damage seed grain do not develop in the studied biopolymers and compositions based on them. Thus, compositions are characterized by high hygienic indicators, and seeds, treated by them do not require additional treatment since they show bactericidal and partially fungicidal properties, inhibiting the growth of microorganisms.
Using the studied compositions allows to reduce the total expenditure of fertilizers and micronutrients by 9-107 times and provides increased crop yields up to 75-80% compared to control plants.
References
- Декина, С. С. Влияние полимеров на процессы ассоциации молекул лизоцима [Текст] / С. С. Декина, И. И. Романовская, Т. Ю. Громовой // Biopolymers and Cell. – Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины. – К. – 2011. – № 6. – С. 442–445. 2. Kalia, S. Cellulose Fibers: Bio– and Nano–Polymer Composites. Green Chemistry and Technology [Text] / S. Kalia, B. S. Kaith, I. Kaur. – Springer–Verlag Berlin Heidelberg, 2011. – 737 p. 3. Belmares, H. New composites materials from natural hard fibers [Text] / H. Belmares, A. Barrera, E. Castillo, V. E. Verhuegen, M. Monjarsa, G. A. Paltfort, E. N. Buequoye. – Ind Eng Chem Prod Res Dev 20, 1981. – P. 555–561. 4. Біополімери – альтернатива пакувальних матеріалів. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream/123456789/7745/1/Hurets.pdf 5. Палапа, Н. В. Еколого–агрохімічна та фітосанітарна ефективність захисно–стимулюючих сумішей природного походження та інших засобів хімізації [Текст]: зб. наук. пр. / Н. В. Палапа // Агроекологія і біотехнологія. – Інститут агроекології та біотехнології УААН. – К. – 1998. – Вип.2. – С. 103–106. 6. Манохіна-Тимошенко, О. В. Вплив препарату ЕМ-1 на якість зерна кукурудзи [Текст] / О. В. Манохіна-Тимошенко // Віс- ник Полтавської державної аграрної академії. – Полтава . – 2010. – № 2. – С. 180–182. 7. Хіга, Т. Корисні та ефективні мікроорганізми для ведення сталого сільського господарства та відновлення довкілля [Текст] / Т. Хіга, Ф. П. Джеймс // Екотерра. – Львів, 2006. − 20 с. 8. Баланда, О. В. Вплив 6-БАП на активність ферменту сахарази у рослинах кукурудзи за різних температурних умов [Текст] / О. В. Баланда, Н. Г. Чернега // Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України. Електронне фахове видання. – К. – 2011. – № 3. – Режим доступу: https://archive.is/1Uja1. 9. А. с. СССР №1386071. МКИ Склад для передпосівної обробки зерен [Текст] / Воронова, Н. Л., Козяков, В. И., Юферов, А. М. и др. – А 01 С 1/06, опуб.07.04.1988, Бюл. изоб. № 13.УДК 631.531.17(088.8). 10. Квятковский, А. Ф. Застосування мікродобрив [Текст] / А. Ф. Квятковский // Справочник кукурузовода. Урожай. – К. – 1986 – С. 51–60. 11. Струмінська, О. О. Використання біополімерних композицій для агрохімічної технології передпосівної обробки насіння [Текст] / О. О. Струмінська, С. А. Курта, О. Я. Куцела // Агроекологічний журнал. – К. – 2013. – № 4. – С. 74–78. 12. Singh, B. Natural fibers, biopolymers and biocomposites [Text] / B. Singh, M. Gupta, A. K. Mohanty, M. Misra, L. T. Drazel (eds). Chap 8. – Taylor & Francis. – New York, 2005. – P. 261–290. 13. Mohanty, A. K. Natural fiber, biopolymers and biocomposites [Text] / A. K. Mohanty, M. Misra, L. T. Drazel. // Taylor & Francis, New York, NY, 2005. – 896 р. 14. Химическая энциклопедия. Том 1 [Текст] / Под ред. И. Л. Кнунянца // Сов. Э–я. – М. – 1988. – 625 с. 15. Gamini, A. Physicochemical properties of aqueous solutions of xanthan: an NMR study [Text] / A. Gamini, J. De Bleijer, J. C. Leute. – Carbohydr. Res, 1991. – P. 33–47. 16. Neij, Atrin Localisation of Amylose and Amylopectin in Starch Granules Using Ensyme [Text] / Atrin Neij, L. Sophia, Rukmal Cheng., М. Abeysekera, W. Anthony Robards. – Gold Iabelling 11 Starch. Nr. 5, 1999. – Р. 163–172. 17. Большая медицинская энциклопедия. Том 15 [Текст] / Под ред. Н. А. Семашко // Сов. Энциклопедия. – М., 1981. – 576 с. 18. Борисов, Л. Б. Краткий справочник микробиологической терминологии [Текст] / Л. Б. Борисов, И. С. Фрейдлин // Медицина. – М., 1975. – 136 с. 19. Корнелаева, Р. П. Санитарная микробиология сырья и продуктов животного происхождения [Текст] / Р. П. Корнелаева, П. П. Степаненко, Е. В. Павлова. – 2006. – С. 15–18. 20. Пирог, Т. П. Загальна мікробіологія [Текст] / Т. П. Пирог // НУХТ. – К., 2004. – 471 с. 21. Векірчик, К. М. Мікробіологія з основами вірусології [Текст] / К. М. Векірчик. – Либідь, К., 2001. – 312 с. 22. Струминская, Е. О. Синтез и свойства биополимерных пенкообразующих композиций для передпосевной обработки семян с/х кульур [Текст] : матер.VI межд. науч.–прак. конф. / Е. О. Струминская, С. А. Курта, О. Я. Куцела // Наука вчера, сегодня, завтра. – Изд. «СибАК», Новосибирск. – 2013. – № 6 (6). – С. 25–37. 23. Struminska, O. O. Biopolymers for Presowing Treatment of Seed [Text] / O. O. Struminska, S. A. Kurta // Abstracts VII Polish–Ukrainian conference polymers of special application. – Radom–Swieta Katarzyna, Poland? 2012. – 73 p. 24. Фурзікова, Т. М. Мікробілогія. Практикум [Текст] / Т. М. Фурзікова, М. Г. Сергійчук, В. В. Власенко, Ю. В. Швець, В. К. Позур // Фітосоціоцентр, К., 2006. – 210 с. 25. Мейнел, Дж. Экспериментальная микробиология (теория и практика) [Текст] / Дж. Мейнел, Э. Мейнел. – М.: Мир, 1967.– 347 с. 26. Струмінська, О. О. Агроекологічні аспекти технології передпосівної обробки насіння [Текст] : зб. матер. Міжн. наук.–прак. інтернет–конф. / О. О. Струмінська, С. А. Курта, О. Я. Куцела, Т. І. Козак // Хімія, екологія та освіта. – Полтава, РВВ ПДАА. – 2013. – 180 с. 27. Порівняння продуктивності кукурудзи на зерно при беззмінному вирощуванні та в сівозміні. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://pdaa.edu.ua/sites/default/files/studconf/35.pdf. 28. Курта, С. А. Полімерні плівкоутворювачі для передпосівної обробки насіння [Текст] / С. А. Курта, О. О. Струмінська, М. С. Курта // Вісник Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника. Серія Хімія. – Івано–Франківськ, Гостинець. – 2011. – Випуск XIIIС. – С. 122–129. 1. Dekina, S. S., Romanovskaya, I. I., Gromovoy, T. Y. (2011). Vliyaniye polimerov na protsessy assotsiatsii molekul lizotsima. Biopolymers and Cell. . Institut molekulyarnoy biologii i genetiki NAN Ukrainy, K., 6, 442–445. 2. Kalia, S., Kaith, B. S., Kaur, I. (2011). Cellulose Fibers: Bio–and Nano–Polymer Composites. Green Chemistry and Technology. Springer–Verlag Berlin Heidelberg, 737. 3. Belmares, H., Barrera, A., Castillo, E., Verhuegen, V. E., Monjarsa, M., Paltfort, G. A., Buequoye, E. N. (1981). New composites materials from natural hard fibers. Ind Eng Chem Prod Res Dev 20, 555–561. 4. Biopolimeri – al’ternativa pakuval’nikh materialiv. Available at: http://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream/123456789/7745/1/Hurets.pdf 5. Palapa, N. V. (1998). Ekoloho–agrokhimichna ta fitosanitarna efektyvnist zakhysno–stymulyuyuchykh sumishey pryrodnoho pokhodzhennya ta inshykh zasobiv khimizatsiyi. Ahroekolohiya I biotekhnolohiya. Instytut ahroekolohiyi ta biotekhnolohiyi UAAN, 2, 103–106. 6. Manokhіna-Timoshenko, O. V. (2010). Vpliv preparatu YEM-1 na yakіst’ zerna kukurudzi. Vіsnik Poltavs’koі derzhavnoі agrarnoі akademіі. Naukovo-virobnichiy zhurnal. Poltava, 2, 180–182. 7. Khiga, T., Dzheyms, F. P. (2006). Korisni ta yefektivni mikroorganizmi dlya vedennya stalogo sil’s’kogo gospodarstva ta vidnovlennya dovkillya. Еkoterra, L’viv, 20. 8. Balanda, O. V., Chernega, N. G. (2011). Vpliv 6-BAP na aktivnіst’ fermentu sakharazi u roslinakh kukurudzi za rіznikh temperaturnikh umov. Naukovі dopovidi Natsіonal’nogo unіversitetu bіoresursіv і prirodokoristuvannya Ukraini. Еlektronne fahove vidannya, № 3. Available at: https://archive.is/1Uja1 9. Voronova, N. L., Kozyakov, V. Y., Yuferov, A. M. (07.04.1988). Sklad dlya peredposivnoyi obrobky zeren. SSSR № 1386071. MKY A 01 S 1/06, UDK 631.531.17(088.8). 10. Kvyatkovskyy, A. F. (1986). Zastosuvannya mikrodobryv. Spravochnyk kukuruzovoda. K., Urozhay, 51–60. 11. Struminska, O., Kurta, S., Kutsela, O. (2013). Vykorystannya biopolimernykh kompozytsiy dlya ahrokhimichnoyi tekhnolohiyi peredposivnoyi obrobky nasinnya, 4, 74–78. 12. Singh, B., Gupta, M., Mohanty, A. K, Misra, M., Drazel, L. T. (2005). Natural fibers, biopolymers and biocomposites, Chap 8. Taylor & Francis, New York, 261–290. 13. Mohanty, A. K., Misra, M., Drazel, L. T. (2005). Natural fiber, biopolymers and biocomposites. Taylor & Francis, New York, NY, 896 14. Khimicheskaya entsiklopediya. (1988). M., Sov, Vol 1, 625. 15. Gamini, A., De Bleijer, J., Leute, J. C. (1991). Physicochemical properties of aqueous solutions of xanthan: an NMR study. Carbohydr. Res., 33–47. 16. Atrin, N., Sophia, L., Rukmal, Cheng., Abeysekera, М., Anthony, Robards, W. (1999). Localisation of Amylose and Amylopectin in Starch Granules Using Ensyme. Gold Iabelling 11 Starch. Nr. 5, 163–172. 17. Bol’shaya meditsinskaya entsiklopediya (1981). M., Sov. Entsiklopediya, Vol. 15, 576. 18. Borysov, L. B., Freydlyn, Y. S. (1985). Kratkyy spravochnyk mykrobyolohycheskoy termynolohyy. Meditsina, 136. 19. Kornelaeva, R. P., Stepanenko, P. P., Pavlova, E. V. (2006). Sanytarnaya mykrobyolohyya syrya y produktov zhyvotnoho proyskhozhdenyya, 15–18. 20. Pyroh, T. P. (2004). Zahalna mikrobiolohiya. NUKHT, 471. 21. Vekirchyk, K. M. (2001). Mikrobiolohiya z osnovamy virusolohiyi. K., Lybid’, 312. 22. Strumynskaya, E., Kurta, S., Kutsela, O. (2013). Syntez y svoystva bіopolymernykh penkoobrazuyushchykh kompozytsyy dlya peredposevnoy obrabotky semyan s/kh kulur. Nauka vchera, sehodnya, zavtra. Novosybyrsk, Yzd. «SybAK», 6 (6), 25–37. 23. Struminska, O. O., Kurta, S. A. (2012). Biopolymers for Presowing Treatment of Seed. Abstracts VII Polish–Ukrainian conference polymers of special application, Radom–Swieta Katarzyna. Poland, September 24–27, 73. 24. Furzikova, T. M., Serhiychuk, M. H., Vlasenko, V. V., Shvets, Y. V., Pozur, V. K. (2006). Mikrobilohiya. Praktykum. K., Fitosotsiotsentr, 210. 25. Meynel, Dzh., Meynel, E. (1967). Eksperymentalnaya mykrobyolohyya (teoryya y praktyka). Myr, 347. 26. Struminska, O. O., Kurta, S. A., Kutsela, O. Y., Kozak, T. I. (2013). Ahroekolohichni aspekty tekhnolohiyi peredposivnoyi obrobky nasinnya. Khimiya, ekolohiya ta osvita. Poltava, RVV PDAA, 180. 27. Porivnyannya produktivnosti kukurudzi na zerno pri bezzminnomu viroshchuvanni ta v sivozmini. Available at: http://pdaa.edu.ua/sites/default/files/studconf/35.pdf. 28. Kurta, S. A., Struminska, O. O., Kurta, M. S. (2011). Polimerni plivkoutvoryuvachi dlya peredposivnoyi obrobky nasinnya. Visnyk Prykarpatskoho natsionalnoho universytetu imeni Vasylya Stefanyka. Seriya Khimiya, , Ivano–Frankivsk, Hostynets, Vol. XIII, 122–129.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2014 Олена Остапівна Струмінська, Марія Михайлівна Байляк, Сергій Андрійович Курта
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.
A license agreement is a document in which the author warrants that he/she owns all copyright for the work (manuscript, article, etc.).
The authors, signing the License Agreement with TECHNOLOGY CENTER PC, have all rights to the further use of their work, provided that they link to our edition in which the work was published.
According to the terms of the License Agreement, the Publisher TECHNOLOGY CENTER PC does not take away your copyrights and receives permission from the authors to use and dissemination of the publication through the world's scientific resources (own electronic resources, scientometric databases, repositories, libraries, etc.).
In the absence of a signed License Agreement or in the absence of this agreement of identifiers allowing to identify the identity of the author, the editors have no right to work with the manuscript.
It is important to remember that there is another type of agreement between authors and publishers – when copyright is transferred from the authors to the publisher. In this case, the authors lose ownership of their work and may not use it in any way.
