A&L BIOLOGICALS Advancing the Evergreen Revolution
George Lazarovits, Keri Wang, Rafiq Islam, Soledad Saldías, Yibin Liu,
Kristen Delaney, Norma Garzon, Jae-min (Joseph) Park, Bessy (Baifu)
Shan, Andrew Wojcik
Coop Student: Lucas Alabano, Stephanie Kerkvliet, Jonathan Mahoney
Graduate student: Muna Basahi
Présenté par / Presented by
All plants and animals (humans) are super
organisms composed of many Microorganisms
The bacteria we carry now differs from those of our
grandparents – antibiotics, water, etc.
We carry 10 microbes per every of our own cells. 2 kg
of our weight is made up of bacteria Our DNA codes for about 25,000 proteins - our bacteria
code for over 8 million
They help digest our food, synthesize vitamins,
metabolize drugs, detoxify carcinogens, stimulate cell
renewal, activate and support our immune system, etc.
Présenté par
Toute les plantes et animaux (incluant les
humains sont des organismes complexe
composés miscroorganisme.
L’humain
Porteur de 10 microorganismes par cellule don’t 2 kg de masse
bactérienne/ humain
Possède un ADN codant pour pour 25 000 protéines
L’ADN bactérien en code plus de 8 millions
Elles permettent
la digestion de la nourriture,
la synthèse des vitamines,
la métabolisation des médicaments,
la détoxification des carcinomes,
La stimulation du cycle cellulaire.
Active et supporte la réponse immunitaire
Elles évoluent et different donc de celles du temps de nos grands
parents
antibiotics
FEMS Microbiol Rev37(2013) 634–663
6500 gene
compose une
bactérie
(moyenne)
Les cellules
végétales
supporte 100 à
1000 millions de
bactéries
Le biome
végétale code
pour plus de
protéines que
celui de
l’humain
FEMS Microbiol Rev37(2013) 634–663
A typical
Bacterium has
6500 genes
Plant tissues
harbor 100 -
1000 million
bacteria
The microbiome
from just
bacteria could
represent
millions of
proteins similar
to found with
humans
40% de la variabilité peut être expliqué par la biomasse
microbienne – Le facteur le plus important dans la
variation de rendement dans un champs de blé – La
biomasse peut vraiment être relié au potentiel mineral de
l’azote (PMN)
La biomasse microbienne est un Microbial biomass is a
storehouse of plant essential nutrients. 15 kg to 150 kg
N/ha; 5-15 kg of sulfur and 10-45 kg phosphorus per
ha.
FACTORS ASSOCIATED WITH HIGH
VERSUS LOW YIELDING PADDOCKS IN
WESTERN AUSTRALIA
40% of the variability explained by microbial biomass -
the most important factor in high versus low yielding
wheat fields – biomass was most related to potential
mineralizable nitrogen (PMN)
Microbial biomass is a storehouse of plant essential
nutrients. 15 kg to 150 kg N/ha; 5-15 kg of sulfur and
10-45 kg phosphorus per ha.
Such nutrients are not prone to leaching and are
released for plant uptake when microbes die.
FACTORS ASSOCIATED WITH HIGH
VERSUS LOW YIELDING PADDOCKS IN
WESTERN AUSTRALIA
4. What are the forces
that maintain equilibrium
among the population?
2. What are these
microbes doing?
5. What are the unique
characteristics of each
individual?
1. What is the identity of
the microbes that
populate their host?
3. How is the host
responding to them?
4. Quels sont les forces
qui maintiennent
l’équilibre dans la
population?
2. Que font-ils?
5. Quels sont les
caractéristiques uniques
pour chaque individu?
1. Quel est l’identité des
microorganismes de qui
resident sur l’hôte?
3. Comment l’hôte réagit-il?
SOIL HEALTH FUNCTIONS Biomasse microbienne
Activités microbienne
1. Fertilisant
2. Controle biologique
3. Promotion et biostimulation de la croissance
Biodiversité des communauté des sols
Diagnostique
SOIL HEALTH FUNCTIONS MICROBIAL BIOMASS
MICROBIAL ACTIVITIES
1. Fertility
2. Biological control
3. Growth promotion/Biostimulation
SOIL COMMUNITY FUNCTIONS
DIAGNOSTICS
BIOMASS is an important indicator of sustainable
soil fertility (Biological nutrient supply)
Measuring soil health
A weighed sample of dry soil is placed in a jar with added
water, and the pulse of CO2 measured with Solvita probes.
- See more at: http://solvita.com
Soil and plant health diagnostic tools
Nitrogen fixation
Antibiotic production
Phosphate solubilisation
Hormone production, etc.
Genetic markers for:
Présenté par
Rhizobia fix most of the
nitrogen in natural
environments
MUCH OF THE TECHNOLOGY
WAS DEVELOPED IN CANADA
Why was this interaction maintained?
Because plant breeders had a
PHENOTYPE
plant and soil specific
nodulation related to
population density
interactions regulated by
hundreds of genes in the plant and the bacterium
Benefits of symbiosis to soybeans (seed yield)
and Rhizobia for 21 B. japonicum strains.
Sanctions, cooperation, and the stability of plant rhizosphere mutualisms
Detection of nifH gene in potato soils and roots for
Nitrogen fixation
nifH gene was detected in all soil types and cultivars
to a varying level.
Présenté par
Examples of the types of ecologically
based agriculture we are aiming for:
The Brazilian sugar cane industry and use of endophytic bacteria with multiple plant growth promoting benefits – 40 million hectares
Présenté par
Sugar cane endophytes were shown to be
an integral component of production
Most nitrogen required by the crop is provided by bacterial endophytes
These endophytes include: Gluconacetobacter diazotrophicus, Herbaspirillum spp., Azospirillum spp. and Burkholderia spp.
G. diazotrophicus has zinc and phosphate solubilizing activity, produces auxins, and antagonizes sugar cane pathogens
Gluconacetobacter diazotrophicus
Présenté par
Testing of novel products and methods to
increase root growth and plant health
TerraBiogen
Green waste fermented using thermophyllic bacteria
Novel growth promoting products were isolated
Présenté par
CONDUCIVE SOIL
A soil that allows the development of disease
SUPPRESSIVE SOIL
A soil in which plants do not suffer from certain
diseases or where disease severity is reduced,
although a pathogen might be present and the
host plant is susceptible to the disease.
Suppressive soils occur worldwide.
Disease suppressive soils
Suppressive soils are known for the following
pathogens
Gaeumannomyces graminis var. tritici: : take-all of wheat, white
inflorescence with shriveled grains and no yield
Fusarium oxysporum: wilt diseases of tomato, radish, banana, etc.
Phytophthora cinnamoni: root rot of eucalyptus 10
Pythium spp. and Rhizoctonia solani: damping-off of seedlings
Thielaviopsis basicola: black root rot of tobacco, beans, etc.
Streptomyces scabies: potato scab
Ralstonia solanacearum: bacterial wilt of tomato, tobacco, etc.
Meloidogyne incognita: root swelling and root-knot galls caused by this
nematode on several crops
Fence Row Farming Mr. and Mrs. Dean Glenney, Dunnville, Ontario
Average Corn Yield at 301 bu/acre for corn and 62bu/acre
soybeans; yields 2X times that of the county average
The Results
Profitability/acre
150 bu X $5 =$750 - $500
= $ 250 profit
300 bu X $5 =$1500 - $500
= $1000 profit
400% income increase
Reduced Fertilizer
Reduced Fuel
Reduce Irrigation
Reduced Machinery
Reduced Runoff
Reduced Soil Erosion
The question Mr. Glenney asked from us
“What have I done to achieve such yields?”
Bacterial diversity analysis using TRFLP technique
TRFLP of bacteria populations in various corn
tissues of 20 plants sampled from a high yielding
soil at 60 days (V10) after planting.
Leaf
Stem sap
Rhizosphere
= 150 Bu/A
= 300 Bu/A
Comparison of
bacterial TRFLP
profiles of 20
corn plants
harvested from a
high and average
production site at
60 days (V10)
after planting
Une nouvelle génération de données locales pour les producteurs.
A new generation of local data for producers
Présenté par
Molecular Diagnostics
Rapid
Inexpensive
Highly sensitive and highly specific
No need for expertise
Can measure function not just source
A&L Biologicals has developed quantitative molecular
methods for numerous fungi and bacteria
Partnered with AGDIA for detection of viruses, they
produce many do it yourself kits Présenté par
Pythium aphanidermatum was shown to be the
causal agent - present in the drain systems, lake
water, and on open bags of vermiculite used for
germinating the seeds.
Accreditations
Containment Level 2 laboratory
ISO/IEC 17025:2005 Certification
Standards Council of Canada (SCC)
The Canadian Association for Laboratory
Accreditation (CALA)
CFIA certified lab for potato disease testing
under the CFIA National Approval Program
Présenté par
Anaerobic count
Clostridium perfringens
Coliforms
E. coli (E. coli O157:H7)
Fecal coliform
Fecal Streptococci
Listeria spp. (L. monocytogenes)
Salmonella spp.
Standard plate count (total count)
Food safety
Présenté par
We are well on the way to:
Developing an understanding of plants’ microbiome so that we can utilize them for enhancing plant health and productivity.
Developing microorganism communities that allow plants to perform well under low fertility and high stress because they have robust root systems
Developing cropping systems and practices (e.g. rotations) that improve root and soil health and plant performance under stress.
All aspects lower cost of production and reduce the environmental footprint of agriculture
Présenté par
Thanks to our funding partners
Agricultural Adaptation Council – AAFC
Agriculture and Agri-Food Canada
Grain Farmers of Ontario
Horticulture Australia Limited
Ontario Tomato Research Institute
Landscape Ontario
NRC-IRAP
NSERC Engage
MITACS
Présenté par
Une nouvelle génération de données locales pour les producteurs.
A new generation of local data for producers
Présenté par
Technologies Naturelles Inc.
Bio-organismes aide la plante à
absorber:
Enzymes
Minéraux
Antibiotiques
Activateurs de croissance
Hormones naturelles
Bio-organismes dans la Rhizosphère:
Cyanobactéries
Bactéries
Champignons
Actinomycetes
Algues
Protozoa
Contribuer au système immunitaire de la plante
Contribuer à bâtir
une flore
microbienne
diversifiée
Technologies Naturelles Inc.
CO 2
Bio-organismes aide la
plante à absorber:
Enzymes
Minéraux
Antibiotiques
Activateurs de croissance
Hormones naturelles
BioStim
BioGar
Bio-organismes dans la
Rhizosphère:
Cyanobactéries
Bactéries
Champignons
Actinomycetes
Algues
Protozoa
La Technologie
et les Produits
Maximisent
ces Fonctions
A6
Arclay Technologies Naturelles Inc., 275
Flanagan, Châteauguay, QC J6J 3N7
T. 514.312.2514 F 450-699-2143
Agriculture Maraîchère
Innovatrice et Durable
5C
Hums
T16
G10
BIO-Stimulant Minéraux Optimaux
Agent Biologique Unique
Technologie Yunite
Application racinaire pour effet positif sur:
• Le rendement et rendement vendable
• La santé des plantes
• L’apparence des tubercules
BIO-Stimulant Minéraux Optimaux
Agent Biologique Unique
Technologie Yunite
Application foliaire pour effet positif sur:
• Le rendement et rendement vendable
• La santé des plantes
• L’apparence des tubercules
Démarreurs naturels: Acides humiques et
fulviques, Produits de fermentation microbienne,
Cellulase, Phosphotase, Phytase, Enzymes,
Acides Aminés, Protéines
Technologie Yunite
Effets positifs sur le démarrage:
-Idéal pour les plants de démarrage et le travail en serre
- Ses éléments naturels et biologiques contribuent à la croissance des
plantes
- Améliore la prise en charge des nutriments contenus dans le sol
BIO Minéraux et BIO-OLIGO éléments
essentiels:
• Magnésium, Cuivre, Molybdène, Cobalt,
Manganèse, Zinc
Technologie Yunite
Effets positifs sur les rendements :
• Composition unique qui augmente l’absorption de l’AZOTE, du
PHOSPHORE et du CALCIUM par le système racinaire
• Améliore le développement du système racinaire
• Augmente la photosynthèse
•Cuivre, Zinc et Magnésium supportent l’action des fongicides
• Améliore la production de chlorophylle
BIO-OLIGO Minéraux essentiels:
•Azote, Cuivre, Manganèse, Zinc
Technologie Yunite
Aide à la production de:
•Plantes en santé – le Cuivre supporte l’effet des fongicides
• Composition clé de minéraux manquants dans la plupart des sols du
Nord-est de l’Amérique du Nord
Activateurs Naturels
• Polysaccharides, Peptides et Régulateurs de
croissance
Technologie Yunite
Améliore:
• Masse racinaire et la prise en charge des nutriments
• Contribue à neutraliser les pathogènes par compétition
• Contribue à la diversité biologique des sols
‘’Rotation en Bouteille’’
• Cultures microbiennes
• Acides humiques
• Enzymes
• Diatomes d’eau non salée
Technologie Yunite
• Augmente la capacité du sol à retenir l’eau et s’aérer
• Retient les fertilisants solubles dans la rhizosphère et les relâche au
moment opportun
• Riche en matières organiques et minérales
• Agi comment agent catalyseur organique et aide à la photosynthèse
•Favorise la germination et la croissance
A6
Biogar
BioStim
Technologies Naturelles Inc.
Activateurs de Croissance
• Activateurs de croissance biologiques:
– Poly-saccharides
– Peptides
– Régulateurs de croissance
• Effectif peu importe les conditions environnementales
• Améliore: – Masse racinaire
– Prise en charge des nutriments (uptake)
– Contribue à neutraliser les pathogènes par compétition
• Amène l’élément clé pour de meilleurs rendements vendables: – La diversité biologique des soils et des plants en meilleure santé
• Application: Foliaire ou sur le sol. Cultures de rang: 2L/Ha à la plantation Grandes cultures: 2L/Ha à la plantation suivi d’une 2e application (2L/Ha) à la levée
G10
Technologies Naturelles Inc.
DELORME G10 Trials
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
Percent of tuber affected by scab
To
tal %
of
sam
plin
g cate
go
ry
Treated G10 45.0% 55.0%
Not Treated 35.1% 64.9%
<5% 5%+
DE – Essais Gale aux champs G10 Tota
l %
du lot dans la c
até
gori
e
% de couverture affecté par la gale
Ingrédient
Actif
Contenu
Minéral
BioGar
Silice 12.65%
Aluminium 3.53%
Magnesium 0.56%
Calcium 2.30%
Fer 1.20%
Titanium 0.18%
Phosphate 0.02%
Sodium 0.05%
Potassium 1.01%
Cuivre 7 ppm
Zinc 24 ppm
Selenium 0.04 ppm
Cobalt 5 ppm
Manganèse 0.112 ppm
Molybdenum 0.33 ppm
Technologies Naturelles Inc.
Programme de R&D Tri Partite • Un support au développement de
technologies innovantes
• Un crédit d’impôt remboursable pour le producteur couvrant les frais de: – D’achat du produit
– Recherche interne
– D’ application dans les champs
– Main d’œuvre
• La préparation des rapports scientifiques pour les réclamations d’impôts
• Un gain important pour le producteur
Technologies Naturelles Inc.
CO 2
Bio-organismes aide la
plante à absorber:
Enzymes
Minéraux
Antibiotiques
Activateurs de croissance
Hormones naturelles
BioStim
BioGar
Bio-organismes dans la
Rhizosphère:
Cyanobactéries
Bactéries
Champignons
Actinomycetes
Algues
Protozoa
La Technologie
et les Produits
Maximisent
ces Fonctions
A6
Technologies Naturelles Inc.
Agriculture Maraîchère
Innovatrice et Durable
5C
Hums
T16
G10
Minéraux Optimaux
Agent Biologique Unique
Technologie Yunite
Application racinaire pour effet positif sur:
• Le rendement et rendement vendable
• La santé des plantes
• L’apparence des tubercules
Minéraux Optimaux
Agent Biologique Unique
Technologie Yunite
Application foliaire pour effet positif sur:
• Le rendement et rendement vendable
• La santé des plantes
• L’apparence des tubercules
Démarreurs naturels: Acides humiques et
fulviques, Produits de fermentation microbienne,
Cellulase, Phosphotase, Phytase, Enzymes,
Acides Aminés, Protéines
Technologie Yunite
Effets positifs sur le démarrage:
-Idéal pour les plants de démarrage et le travail en serre
- Ses éléments naturels et biologiques contribuent à la croissance des
plantes
- Améliore la prise en charge des nutriments contenus dans le sol
Minéraux et Oligo-éléments essentiels:
• Magnésium, Cuivre, Molybdène, Cobalt,
Manganèse, Zinc
Technologie Yunite
Effets positifs sur les rendements :
• Composition unique qui augmente l’absorption de l’AZOTE, du
PHOSPHORE et du CALCIUM par le système racinaire
• Améliore le développement du système racinaire
• Augmente la photosynthèse
•Cuivre, Zinc et Magnésium supportent l’action des fongicides
• Améliore la production de chlorophylle
Minéraux essentiels:
•Azote, Cuivre, Manganèse, Zinc
Technologie Yunite
Aide à la production de:
•Plantes en santé – le Cuivre supporte l’effet des fongicides
• Composition clé de minéraux manquants dans la plupart des sols du
Nord-est de l’Amérique du Nord
Activateurs de Croissance
• Polysaccharides, Peptides et Régulateurs de
croissance
Technologie Yunite
Améliore:
• Masse racinaire et la prise en charge des nutriments
• Contribue à neutraliser les pathogènes par compétition
• Contribue à la diversité biologique des sols
‘’Rotation en Bouteille’’
• Cultures microbiennes
• Acides humiques
• Enzymes
• Diatomes d’eau non salée
Technologie Yunite
• Augmente la capacité du sol à retenir l’eau et s’aérer
• Retient les fertilisants solubles dans la rhizosphère et les relâche au
moment opportun
• Riche en matières organiques et minérales
• Agi comment agent catalyseur organique et aide à la photosynthèse
•Favorise la germination et la croissance
A6
Biogar
BioStim
We will develop “ecological agriculture”
which involves:
Practices that require greater reliance on
natural soil processes, native
microorganisms, and the interactions
between plants, animals, and humans.
Présenté par
To increase plant productivity we aim to:
improve root structure and health
improve soil structure
improve soil microbiology
utilize plant-microbial associations
Présenté par