Η αξιολόγηση της ποιότητας των εμβολίων είναι θέμα ενδιαφέροντος εδώ και πολλά χρόνια. Σε μελέτες της υγρασίας, τη βιωσιμότητας, των ρύπων και της αποτελεσματικότητας εμβολίων από Rhizobium που παρασκευάζονται με βάση την τύρφη, διαπιστώθηκε ότι η ποσότητα των μικροοργανισμών είναι μεταβλητή και, στις περισσότερες περιπτώσεις, υπάρχει μόλυνση σε ποσότητες μεγαλύτερες από τον αριθμό των ριζοβιακών κυττάρων. Αυτό με τη σειρά του επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την αποτελεσματικότητα του σκευάσματος. Παρόμοια αποτελέσματα ελήφθησαν σε ένα ευρύ φάσμα από εμβόλια που χρησιμοποιούνται σε διάφορες περιοχές του κόσμου. Διαπιστώθηκε ότι τα βιολιπάσματα που παρασκευάζονται με μη αποστειρωμένη τύρφη περιέχουν 100 φορές λιγότερα Rhizobia, σε σύγκριση με εκείνα που παρτασκευάστηκαν με αποστειρωμένη τύρφη. Σε ενημερωτικό δελτίο για την παραγωγή και τον ποιοτικο έλεγχο των εμβολίων για όσπρια αναφέρθηκε ότι τα περισσότερα από τα προϊόντα που δοκιμάζονται στην Ινδία περιέχουν λιγότερο από το βέλτιστο επίπεδο Rhizobia (<108 Rhizobia / g εμβολίου) με μεγάλες ποσότητες μη ριζοβιακών οργανισμών. Άλλοι συγγραφείς διαπιστώνουν ότι ο αριθμός των ριζοβιακών κυττάρων είναι αντιστρόφα ανάλογη με το επίπεδο της μόλυνσης. Μετά την ανάλυση των 40 διαφορετικών εμβολίων του Rhizobium, που πραγματοποιήθηκε στη Βόρεια Αμερική έχει αναφερθεί σταθερά υψηλό επίπεδο των ρύπων (108 έως 1010 κύτταρα / g προϊόντος), το οποίο υπερέχει την ποσότητα των ριζοβιακών κυττάρων σε όλα τα προϊόντα χωρίς ένα. Σε άλλα δεν μπορούν καν να απομονωθούν τα Rhizobium. Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν και από μια άλλη μελέτη των 60 δειγμάτων, στα οποία η ποσότητα των ρύπων υπερβαίνει τον αριθμό των ριζοβιακών κυττάρων. Παρόμοιες δοκιμές έγιναν επί εμπορικά εμβόλια σόγιας στην Αργεντινή – από 18 προϊόντα, τα 17 ήταν πολύ μολυσμένα, ενώ σε 14 από αυτά οι ρύποι υπερβαίνουν την ποσότητα των Rhizobium. Πιο πρόσφατες μελέτες αναφέρουν παρόμοια ανησυχητικά αποτελέσματα για ριζοβιακά εμβόλια, αλλά και για προϊόντα που περιέχουν FRM ή ελεύθερα βακτήρια που δεσμεύουν το Ν2. Επιπλέον, μεταξύ μερικών από τα απομονωμένα στελέχη βρέθηκαν ευκαιριακά παθογόνα για τον άνθρωπο, τα φυτά ή τα έντομα. Η αξιολόγηση της ποιότητας των εμβολίων από ΔΜΜ δείχνει ότι αυτά περιέχουν συνήθως πολύ μικρή ποσότητα βιώσιμου πολλαπλασιαστικού υλικού καθώς και μειωμένο δυναμικό (ή έλλειψη δυναμικού) για μόλυνση και αποικισμό του ξενιστή, το οποίο οδηγεί σε εξαιρετικά ασυνεπή απόδοση στο χωράφι.
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα του εμβολίου κατά τη διάρκεια της παραγωγής και μετά τον εμβολιασμό του εδάφους. Τα κύρια συστατικά παρουσιάζονται στην Εικόνα 1.
Εικ. 1. Βασικοί παράγοντες που επιρεάζουν τη πoιότητα του σκευάσματος από την παραγωγή μέχρι τον εμβολιασμό
Από αυτή την άποψη, θα πρέπει να ξεπεραστούν πολλές τεχνικές δυσκολίες που συνδέονται με την παραγωγή εμβολίων μεγάλης κλίμακας. Για παράδειγμα, οι συνθήκες ανάπτυξης (περιβάλλον, θερμοκρασία, pΗ, χρόνος) θα πρέπει να είναι βέλτιστες για να διασφαλιστεί ότι τα κύτταρα είναι σε καλή φυσιολογική κατάσταση. Για τους ΔΜΜ, οι ξενιστές μπορούν να επιλεγούν με βάση τις συγκεκριμένες σχέσεις μεταξύ ενός στελέχους και ενός ξενιστή που θα παρέχει την ευκαιρία για τον πολλαπλασιασμό των μικροοργανισμών. Ο τρόπος της καλλιέργειας και οι μεγάλες εκτάσεις που απαιτούνται για τη διαδικασία είναι τα κύρια μειονεκτήματα για την παραγωγή ΔΜΜ μεγάλης κλίμακας. Σε όλες τις περιπτώσεις, η χρήση ικανών και καλά εκπαιδευμένων χειριστών είναι κρίσιμη, και με αυτόν τον τρόπο θα εξασφαλίζεται η εφαρμογή των σωστών μεθοδολογιών. Άλλοι σημαντικοί παράγοντες είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους παραγωγής και η διατήρηση καθαρής μικροβιακής καλλιέργειας καθ’όλη τη διαδικασία. Έτσι εξασφαλίζεται η καλύτερη ποιότητα της παραγωγής.
Ένα σημαντικό στοιχείο για τη διασφάλιση της ποιότητας των βιολιπασμάτων είναι το σκεύασμα. Χρειάζονται νέοι φορείς για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί της τύρφης (διαθεσιμότητα, επιπτώσεις στο περιβάλλον, τοξικότητα) και πρέπει να εξασφαλσιτεί καταλληλότερο περιβάλλον για τους μικροοργανισμούς. Αυτοί πρέπει να διατηρούν τη βιωσιμότητα των μικροβίων και την καταλληλότητα κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης, τόσο πάνω στους σπόρους, όσο και στο έδαφος.
Ένα από τα κρίσιμα στάδια κατά την παραγωγή βιολιπασμάτων είναι ο εμβολιασμός του μέσου / του φορέα). Είναι κατανοητό ότι η χρήση αποστειρωμένου φορέα έχει αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους μη αποστειρωμένους. Αυτό σημαίνει μεγαλύτεροι πληθυσμοί του στελέχους - στόχου και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Επιπλέον, οι μολυσμένοι μικροοργανισμοί συχνά διαδίδονται ταχύτερα από τους μικροοργανσιμούς - στόχους (ειδικά στην περίπτωση του Rhizobium), και με αυτόν τον τρόπο το μετατοπίζουν σε σύντομο χρονικό διάστημα από το παρασκεύασμα. Τα τελευταία ανταγωνίζονται για χώρο και θρεπτικά συστατικά, μπορούν να παράγουν τοξικές ενώσεις που μειώνουν τον πολλαπλασιασμό άλλων κυττάρων ή είναι παθογόνα για τα φυτά, τα ζώα και / ή τους ανθρώπους. Η αποστείρωση γίνεται συνήθως με την χρήση ατμού (σε αυτόκαυστο) ή γάμα ακτινοβολία. Η τελευταία θεωρείται καλύτερη μέθοδος για την αποστείρωση. Μια άλλη σημαντική πτυχή της διασφάλισης της ποιότητας είναι η διατήρηση της βιωσιμότητας των κυττάρων κατά τη διάρκεια της μεταφοράς και αποθήκευσης. Αυτή επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες. Η υγρασία είναι πρωταρχικής σημασίας για τα προϊόντα τύρφης και φθάνει κατά μέσο όρο από 45 έως 60% επί νωπού βάρους. Για τα κοκκώδη εμβόλια η ταχύτητα της ξήρανσης είναι μεγάλης σημασίας. Η αργή ξήρανση έχει μικρότερη επίδραση επί των κυττάρων από την ταχεία ξήρανση. Η προσθήκη ουσιών που παρέχουν υψηλότερη ανοχή στην ξήρανση (όπως μέσα ωσμωτικής προστασίας) θα επιτρέψει την παραγωγή βιολιπασμάτων, που είναι πιο ανθεκτικά στις δυσμενείς συνθήκες αποθήκευσης. Θεωρείται ότι οι χαμηλές θερμοκρασίες (4 °C) είναι οι καταλληλότερες συνθήκες αποθήκευσης. Ωστόσο, οι θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης και της μεταφοράς μπορεί να είναι πάνω από 26 °C και μερικές φορές ακόμη και πάνω από 40 ° C. Αυτές οι συνθήκες είναι επιβλαβείς για τα στελέχη του Rhizobium. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι επιδράσεις που ασκούνται από την περιεκτικότητα σε νερό, τη θερμοκρασία και τον χρόνο δεν είναι αμοιβαία αποκλειόμενες. Αρκετές μελέτες αναφέρουν ότι με την πάροδο του χρόνου, ο αριθμός των μικροβιακών πληθυσμών στα εμβόλια μειώνει που οδηγεί σε χαμηλότερη αποτελεσμα-τικότητα και αύξηση των μολυσματικών στελεχών. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα προϊόντα που έχουν αποθηκευτεί κάτω από ιδανικές συνθήκες. Συνήθως η διάρκεια ζωής του εμβολίου είναι περίπου 12 μήνες μετά την παραγωγή του, αλλά συχνά τα προϊόντα αυτά χρησημοποιούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά την περίοδο αυτή.
Ένα άλλο ανοιχτό ζήτημα είναι ότι η πλειοψηφία των βιβλιογραφικών αναφορών που αξιολογούν την ποιότητα των βιολιπασμάτων (ή την επιλογή των στελεχών) γίνονται κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες, αλλά όχι σε συνθήκες πεδίου. Οι διαθέσιμες μελέτες αναφέρουν συνήθως ποικίλα αποτελέσματα (ακόμη και σε πολύ ελπιδοφόρα προϊόντα με ελεγχόμενες παραμέτρους) που οφείλονται σε αλληλεπιδράσεις μεταξύ του φυτού - στόχου, των μικροοργανισμών, του εδάφους και των περιβαλλοντικών συνθηκών. Άλλοι παράγοντες όπως ο τρόπος εφαρμογής (επικάλυψη των σπόρων, επεξεργασία των σπόρων στο πεδίο ή ο εμβολιασμός του εδάφους) μπορούν επίσης να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα των βιολιπασμάτων ανάλογα με τον τύπο της καλλιέργειας (το μεγέθους και την αστάθεια των σπόρων) και την επεξεργασία των αρχικών σπόρων. Ο τύπος και η πυκνότητα του τοπικού πληθυσμού μπορεί να γίνει ένα σημαντικό εμπόδιο για τον επιτυχή εμβολιασμό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα κύτταρα που διασκορπίστηκαν πρόσφατα πρέπει όχι μόνο να επιβιώσουν στις νέες δυνητικά δυσμενείς συνθήκες, αλλά και να ανταγωνιστούν για μια οικολογική θέση και για τρόφιμα, με τους κυρίαρχους, καλύτερα προσαρμοσμένους τοπικούς πληθυσμούς. Από αυτή την άποψη, η επιτυχία του εμβολιασμού έχει σχέση με τη βιωσιμότητα του εισαγόμενου στελέχους, δηλαδή με την ικανότητά του να δημιουργεί πληθυσμούς υψηλής πυκνότητας, παρά το εχθρικό περιβάλλον. Το στέλεχος πρέπει να είναι σε θέση να επιβιώσει ως μόνιμο μέλος της μικροχλωρίδας του εδάφους, ακόμη και εν απουσία ενός φυτού ξενιστή.
Η επιτυχής εμπορευματοποίηση των νέων εμβολίων εξαρτάται κυρίως από τη συνεργασία μεταξύ των ερευνητικών οργανισμών (προετοιμασία της καλύτερης φύτευσης, χρήση του σωστού στελέχους για τη σωστή σοδιά στις κατάλληλες συνθήκες), τον ιδιωτικό τομέα (αύξηση της παραγωγής, δημιουργία μιας οικονομικά υγιούς και βιώσιμης αγοράς) και την ευρεία αποδοχή του προϊόντος από τους αγρότες. Η ανάγκη για την κατάρτιση των αγροτών είναι ζωτικής σημασίας. Σε περίπτωση που οι τελικοί χρήστες είναι πεπεισμένοι στην αποτελεσματικότητα των βιολιπασμάτων στις καλλιέργειες τους, θα είναι πιο πρόθυμοι να τα αγοράζουν και να τα χρησιμοποιούν στη θέση των ακριβών και επικίνδυνων χημικών σκευασμάτων. Για να επιτευχθεί αυτό, η βελτίωση της ποιότητας των βιολιπασμάτων είναι ζωτικής σημασίας. Οι επιτόπιες επιδείξεις με προϊόντα υψηλής ποιότητας και τακτική επιμόρφωση των αγροτών θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στα προϊόντα και ως εκ τούτου σε υψηλότερη χρηστικότητα των βιολιπασμάτων.
The European Commission support for the production of this publication does not constitute endorsement of the contents which reflects the views only of the authors, and the Commission cannot be held responsi-ble for any use which may be made of the information contained therein.