Сьогодні чи не головними чинниками при вирощуванні основних сільгоспкультур є отримання екологічно чистої продукції, зменшення енерговитрат на її виробництво, а також підвищення родючості ґрунтів. Впродовж останніх років світове агровиробництво все більше звертається до використання мікробних біопрепаратів. Адже вони забезпечують позитивний ефект, зокрема через збереження стабільного рівня вмісту органічної речовини у ґрунті. За її розкладання та утворення складніших органічних речовин, зокрема гумусу, відповідають мікроорганізми, таким чином відбувається біологічне перетворення азоту з повітря в органічні азотовмісні сполуки.

Альтернативні технології вирощування сільськогосподарських культур, які передбачають максимальне використання біологічних факторів, формують стабільну структуру трофічних зв’язків у мікробних ценозах, збільшують їх стійкість та інтегрованість.

NB: Актуальним на сьогодні є застосування біопрепаратів на основі штамів азотфіксувальних, фосформобілізувальних мікроорганізмів і продуцентів речовин фітогормональної та антифунгальної дії для поліпшення мінерального живлення рослин, стимуляції  їхнього росту і захисту від хвороб.

Таким чином, застосування в технології вирощування сільськогосподарських культур біопрепаратів дає можливість частково замінити азот мінеральних добрив на дешевший біологічний азот, фіксований мікроорганізмами з повітря.

NB: Однак бактеріальні препарати не виключають застосування помірних доз мінеральних добрив, оскільки низька концентрація мінеральних елементів живлення на початку росту рослин може спричинити зниження інтенсивності метаболічних процесів, зокрема фотосинтезу.

Українські науковці з Інституту сільського господарства Степу НААН (кол. КДСДС НААН) впродовж семи років (2011-2018 рр.) досліджували ефективність сумісного застосування різних форм мікробних препаратів, регуляторів росту з протруйниками для передпосівної обробки насіння при вирощуванні сої за різного рівня удобрення, обробітку ґрунту та систем захисту посівів від бур’янів.

NB: Дослідженнями встановлено, що 1 кг азоту, зв’язаного азотфіксувальними бактеріями у ґрунті, в 13 раз дешевше, ніж еквівалентна кількість азоту, що вноситься з мінеральними добривами. При цьому, фіксований азот є екологічно чистим.

Переваги біологічного азоту порівняно із мінеральними формами очевидні: це і зменшення енергетичних та матеріальних затрат на виготовлення добрив, екологічність, а крім того, вирощування бобових рослин оптимізує мікробіологічні процеси, поліпшує фізико-хімічні властивості ґрунту, як наслідок – підвищується його родючість.

Бактеріальні добрива: головне у потрібній кількості, в потрібне місце і в правильний час

Від мінеральних добрив бактеріальні вигідно відрізняються, адже:

  • при їх використанні підвищується схожість насіння;
  • збільшується стійкість рослин до різних хвороб;
  • зростає стійкість посівів при заморозках;
  • скорочується період вегетації, рослини швидше дозрівають;
  • зростає урожайність культур на 10-60 %;
  • покращується якість продукції і збільшується насиченість її вітамінами;
  • у продуктивних органах рослин не утворюються нітрати і нітрити, їх кількість, навпаки, знижується в 1,5-2 рази;
  • у 3-4 рази знижується потреба в мінеральних добривах при сумісному їх використанні з біопрепаратами;
  • відновлюється і покращується структура ґрунту;
  • прискорюється процес ґрунтоутворення.

Крім того, відносно низька їх вартість, висока окупність, нескладна технологія застосування, безпечна для навколишнього середовища додають їм привабливості.



Одним із шляхів активізації надходження в ґрунти агроценозів азоту атмосфери є застосування нових мікробних препаратів. Рослини сої дуже ефективно використовують природні ресурси, зокрема її посіви в чотири рази краще застосовують сонячну енергію, порівняно з іншими культурними рослинами.

NB: Соя при симбіозі з бульбочковими бактеріями виду Brаdyrhizobium japonicum залишає після себе 90-280 кг біологічного фіксованого азоту, чисте від бур’янів поле, а тому є добрим попередником для сільськогосподарських культур. При цьому забезпечується потреба рослин сої у азоті, значення якого в загальному балансі азоту в землеробстві надто істотне.

Передпосівна бактеризація: переваги

Серед факторів, що значною мірою впливають на ріст і розвиток рослин сої, важливе значення має передпосівна бактеризація насіння препаратами на основі бульбочкових бактерій. Бактеризація є однією із складових сучасних технологій вирощування культури, важливим елементом екологізації та енергозбереження.

Для виробництва інокулянтів бобових культур використовують різні штами бульбочкових бактерій родів Rhizobium, Bradyrhizobium, мікоризні гриби, несимбіотичні азотфіксувальні, фосформобілізувальні бактерії, інші корисні ґрунтові мікроорганізми.

NB: Бульбочкові бактерії це досить численна група ґрунтових мікроорганізмів, які проникають у кореневі волоски бобових рослин та утворюють спеціалізовані органи бульбочки. У бульбочках відбувається зв’язування газоподібного азоту атмосфери та його перетворення в амонійні сполуки. У сої бульбочки мають округлу форму. Червоне забарвлення всередині бульбочки вказує на те, що в ній відбувається активна фіксація атмосферного азоту. Зелене або біле забарвлення зрізу бульбочки свідчить про неактивний симбіоз бобової рослини з бульбочковими бактеріями.

Останнім часом значно зріс попит на біопрепарати землеудобрювальної дії, які характеризуються комплексним позитивним впливом на рослини: поліпшують мінеральне живлення рослин та підвищують їх продуктивність. Основним компонентом біопрепаратів під бобові культури є активний штам певного виду бульбочкових бактерій. Інші компоненти (торф, вермикуліт, перліт), біологічно активні речовини, мікроелементи застосовуються для поліпшення якості препаратів та забезпечення стабільності їх основних характеристик.

Суть застосування біопрепарату полягає в тому, щоб разом із насінням в ґрунт внести велику кількість клітин активного штаму бульбочкових бактерій, що збільшує ймовірність утворення бульбочок на рослині саме за участю цих мікроорганізмів. Тому основним фактором, який визначає ефективність препарату у виробничих умовах, є активність штаму бульбочкових бактерій, а також такі чинники як рівень родючості ґрунту, погодні умови вегетаційного періоду, агротехніка вирощування культури.

NB: Багатьма дослідниками встановлено, що інокулювання насіння сої високоефективними штамами бульбочкових бактерій сприяє підвищенню рівня врожайності цієї культури на 10-15 %, а в нових районах, де відсутні аборигенні популяції азотфіксувальних бактерій на 25-30 %, при цьому значно збільшується вміст білка в зерні.

Різноманіття вибору біопрепаратів: як не загубитись?

Сучасний рівень розвитку науки робить актуальним підбір штамів мікроорганізмів не тільки під конкретну культуру, але й під окремі сорти, що найкраще реагують на інокуляцію. Інокуляція препаратами бульбочкових бактерій значно підвищує ефективність симбіозу. При обробці насіння бактеріальними препаратами, виготовленими на основі ефективних штамів бульбочкових бактерій, на коренях бобових рослин утворюють бульбочки, в яких іде інтенсивний процес біологічної фіксації азоту атмосфери.

NB: На ринку біопрепаратів України чимало інокулянтів вітчизняного і іноземного виробництва: Біомаг-Соя® (Торгового Дому «Ензим-Агро»), Ризогумін, Ризобофіт (Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН); інокулянти для сої зі стабілізатором PreNoctin (ЛКХ «Био-Вита»); Оптімайз (Франція); РизоФло 5 (SAATBAU LSNZ, Австрія); Нітрофікс (Glycimax) (Бразилія); Нітрофікс (PreNoctin A), (Аргентина); TM HiStick, TM RhizUp, TM HiCoatSuper (Бекер Андервуд, США); Легум Фікс (Легум Технолоджі Лтд, Великобританія); Різолік Топ (Rizobacter Argentina S. A., Аргентина) тощо.

При застосуванні мікробних препаратів у землеробстві слід обов’язково враховувати, що кожен із них створено на основі специфічних до певного виду рослин мікроорганізмів, тому ефективність конкретного біопрепарату для певної сільськогосподарської культури зовсім не гарантує ефекту при застосуванні для іншої.

Крім того, на відміну від препаратів фізіологічної дії (стимуляторів росту рослин, мікроелементів тощо), більшість мікробних препаратів застосовують для передпосівної обробки насіннєвого матеріалу.

NB: Використання препаратів по вегетації не завдасть шкоди рослинам, але й не забезпечить достовірного ефекту. Для того, щоб корисний мікроорганізм зміг проникнути через сформований бактеріальний «фільтр» в оточенні рослин і зайняти домінуюче становище, потрібно внести в сотні раз більші дози препаратів, ніж для передпосівної інокуляції, а це економічно невиправдано.

Однією з головних вимог до передпосівної обробки насіння біопрепаратами є забезпечення рівномірного розподілу мікроорганізмів по всій масі насіння, а також максимальне скорочення часу від обробки до висівання насіння в ґрунт.



Найбільший ефект отримують при проведенні бактеризації в день сівби. Проте останнім часом в інструкціях до застосування окремих біопрепаратів, особливо імпортних, допускається завчасна (до трьох і більше місяців) бактеризація, у т. ч. й в одній баковій суміші з протруйниками насіння.

NB: Перевірка цих тверджень у дослідах із соєю, бактеризованою препаратами різних виробників, проведених в Інституті сільськогосподарської мікробіології та АПВ НААН, свідчить, що вже на третій день зберігання обробленого насіння чисельність бульбочкових бактерій зменшується з 200-300 тис. клітин/насінину до 0,5-4 тис. клітин залежно від використаного біопрепарату. Через один місяць зберігання бактеризованого насіння на ньому виявлялися лише поодинокі клітини бульбочкових бактерій, незалежно від препарату і, відповідно, від компанії-виробника.

Підвищити ефективність функціонування соєво-ризобіальних симбіозів і, відповідно, реалізацію їх потенціалу можливо за використання стимуляторів росту і розвитку рослин. Проте при цьому слід враховувати певні особливості взаємодії препаратів. Оскільки фізіологічно активні речовини (ФАР) синтезуються мікроорганізмами, в біопрепаратах містяться певні їх кількості. Саме тому додаткове нанесення стимуляторів росту на рослини може призвести до передозування ФАР і, відповідно, до токсичного ефекту. Щоб цього не трапилося, стимулятори росту краще застосувати по вегетуючих рослинах.

Олена Григор’єва, старший науковий співробітник лабораторії землеробства, к. с.-г. н., доцент;
Тетяна Алмаєва, молодший науковий співробітник лабораторії землеробства;
Олег Гайденко, вчений секретар, завідувач науково-технологічного відділу селекції, насінництва і трансферу інновацій, к. т. н., с. н. с.
Інститут сільського господарства Степу НААН

Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram