НОВОСТИ

Биокомплекс на сое

ТЕГИ: биологический азот инокуляция микробные препараты соя штаммы клубеньковых растений

Виталий Волкогон, член-корреспондент НААНУ

Анатолий Москаленко, кандидат экономических наук             

Светлана Димова, кандидат с.-х. наук

Максим Комок, научный сотрудник,

Институт сельскохозяйственной микробиологии и агропромышленного производства НААН Украины

 

Несмотря на достаточную популярность в Украине такой зернобобовой культуры как соя, для многих регионов она остается совершенно новой. Поэтому вполне понятен интерес производственников к микробным препаратам для предпосевной обработки семян данной культуры.

Фото 1. Биокомплекс на сое

Биобактерии и препараты

Одним из основных направлений «устойчивого» земледелия является контроль азота в агроценозах. При этом ведущая роль отводится увеличению доли биологического азота в современных системах аграрного производства. Среди живых организмов способность связывать молекулярный азот атмосферы присуща только микроорганизмам. В природных экосистемах доля доступных для растений соединений азота, образующихся в результате фиксирования микроорганизмами, составляет примерно 99,8%.

Общий уровень фиксации микроорганизмами «биологического» азота в современных агроценозах составляет 30-70 млн т в год. При этом бобовые растения, способные к симбиозу с клубеньковыми бактериями, являются основным азотфиксатором. И сегодня в странах с высокоразвитым земледелием наблюдается устойчивая тенденция к росту посевных площадей именно под бобовыми культурами, что существенно увеличивает плодородие почв. Так, большинство однолетних бобовых культур могут оставить в почве с органическими остатками 30-65 кг азота на гектар, а многолетние бобовые -60-170 кг/га за сезон. Естественно, это положительно влияет на производительность последующих культур.

Фото 2. Биокомплекс на сое

Одним из основных способов повышения эффективности бобово-ризобиального симбиоза является применение микробных препаратов на основе активных штаммов клубеньковых бактерий. Эффективность биопрепаратов под бобовые культуры для районов с традиционным выращиванием этих культур составляет в среднем 10-15%. Для бобовых, внедряющихся в новых районах - на почвах, где отсутствуют специфические аборигенные клубеньковые бактерии, эффект от инокуляции обычно значительно выше и может достигать 100%.

Основой современных микробных препаратов для бобовых культур являются чистые культуры эффективных штаммов клубеньковых бактерий, размноженные в определенном субстрате. Для успешного формирования бобово-ризобиального симбиоза с участием производственных штаммов в зону прорастающих семян необходимо интродуктировать достаточное количество живых клеток клубеньковых бактерий. Поэтому основным показателем, характеризующим качество бактериальных препаратов, является бактериальный титр (количество клеток бактерий в 1 г субстрата). По европейским и американским стандартам в 1 г препарата должно содержаться от 107 до 109 клеток бактерий, жизнеспособных в течение гарантийного срока их хранения.

Фото 3. Биокомплекс на сое

Другим важным показателем эффективности препаратов является соответствие бактерий для инокуляции каждому конкретному ботаническому виду растений. В идеале необходим подбор макро- и микросимбионтов на уровне районированных сортов и штаммов клубеньковых бактерий, выделенных из агроценозов определенной почвенно-климатической зоны. Поскольку в условиях рыночной экономики это сделать трудно, разработчиками микробных препаратов предлагаются такие бактерии (и, соответственно, препараты на их основе), которые обеспечивают эффективное взаимодействие с растениями большинства имеющихся в производстве сортов. Разумеется, что при этом одни сорта к формированию активных азотфиксирующих симбиозов способны в большей степени, а другие - в меньшей. Но среднестатистическая положительная оценка перспектив предлагаемых биопрепаратов позволяет смело рекомендовать их производству.

Успешная инокуляция семян сои способствует как значительному росту урожайности культуры, так и улучшению качества зерна, в частности, содержанию в нем белка. Следует отметить, что традиционные бактериальные препараты при неоспоримой экологической и экономической целесообразности их применения имеют такой существенный недостаток, как нестабильность эффективности. По литературным данным, достоверный положительный эффект они обеспечивают лишь в 60-70% случаев их использования. Дело в том, что биоагентами микробных препаратов являются живые микроорганизмы, на которые могут негативно влиять неблагоприятные биотические и абиотические факторы (низкие температуры, низкая влажность почвы, взаимодействие с гербицидами и фунгицидами, пр.). Это обстоятельство побудило ученых к разработке комплексных препаратов, которые кроме бактериального компонента содержали бы другие факторы активизации развития растения и повышения эффективности бобово-ризобиального взаимодействия. Сочетание в одном биопрепарате нескольких факторов активного воздействия на продукционный процесс повышает успешность их применения до 100%. Одним из таких биокомплексных препаратов является Ризогумин, разработанный на основе известного препарата Ризобофита (Ризоторфина). Он отличается от «родительской» формы тем, что кроме бактериального компонента включает физиологически активные вещества биологического происхождения.

Фото 4. Биокомплекс на сое

Поэтому при применении нового препарата не только активизируется симбиотическое взаимодействие, но и интенсифицируется ряд физиологических процессов. Так, активизируется процесс фотосинтеза (как за счет увеличения общей фотосинтетической поверхности, так и за счет активизации процессов хлоропластогенеза). Наличие в препарате физиологически активных веществ в оптимальном для развития растений количестве обеспечивает формирование развитой корневой системы, что способствует увеличению ее активной поглощающей поверхности. Активизация процессов корнеобразования положительно влияет на интенсивность минерального питания растений сои и благоприятно сказывается на урожайности культуры. Физиологически активные вещества положительно влияют также и на общий иммунный статус растений, повышая их устойчивость к поражению отдельными возбудителями болезней. Но едва ли не главным преимуществом препарата является его способность влиять на формирование азот фиксирующих симбиозов даже в агроценозах, где сою ранее уже выращивали и, соответственно, в почве имеются популяции клубеньковых бактерий. Как известно, эффективность применения микробных препаратов в новых районах выращивания сои не вызывает сомнения. Однако относительно перспектив применения биопрепаратов в хозяйствах, которые длительное время выращивают сою, единого мнения не существует. При этом возникает вполне логичный вопрос: если в грунте уже есть клубеньковые бактерии, для чего нужна предпосевная бактеризация? Наши исследования показывают, что предпосевная обработка семян сои микробными препаратами улучшает эффективность соеворизобиального взаимодействия как при отсутствии в почве клубеньковых бактерий, так и при плотной их популяции (табл. 1).

Таблица 1. Влияние микробных препаратов

В проведенных полевых опытах при отсутствии клубеньковых бактерий сои в почвах логическим было отсутствие азотфиксирующих клубеньков (и, соответственно, азотфиксирующей активности) на корнях растений контрольного варианта. В вариантах с обработкой семян микробными препаратами наблюдалось формирование достаточного для растений количества корневых клубеньков сои. Образующиеся симбиотические системы обеспечивали высокие показатели азотфиксирующей активности. При этом по количеству клубеньков вариант с обработкой семян Ризогумином превышал вариант с Ризобофитом на 16,5%, а по азотфиксирующей активности - на 16,1%. При плотной аборигенной популяции ризобий сои наблюдалось образование клубеньков на корнях растений и в контрольном варианте, однако по активности этот симбиоз значительно уступал вариантам с обработкой микробными препаратами. Так, по количеству клубеньков варианты с предварительной обработкой семян превышали контрольные показатели на 30,539,6%. Инокуляция обеспечивала прирост азотфиксирующей активности симбиотических систем в 2-2,5 раза по сравнению с контролем без обработки. Интегральным показателем эффективности симбиоза является формирование урожайности сои (табл. 2). Рост производительности культуры, которая выращивалась при отсутствии фоновой популяции ризобий в почве, свидетельствует о весьма положительном воздействии бактеризации, что типично для таких условий. В среднем за 3 года испытаний исследованные биопрепараты обеспечили прирост урожая от 53,6% до 60,8% по отношению к показателям контроля, где инокуляция не производилась. Бактеризация положительно повлияла и на качество полученной продукции. Так, в результате воздействия препаратов увеличивалось содержание белка в зерне сои (табл. 3). Бактеризация способствовала также увеличению валового сбора протеина на 184-329 кг/га при контрольных значениях сбора протеина на уровне 510 кг/га.

Таблица 2. Влияние бактеризации на урожайность сои

Таблица 3. Влияние бактеризации на качество зерна сои

Таблица 4. Эффективность Ризогумина в производственных условиях

При плотной аборигенной популяции ризобий сои достоверный прирост содержания белка в зерне отмечали при предпосевной обработке семян обоими препаратами. Так, данный агроприем способствовал увеличению валового сбора протеина на 378-439 кг/га при контрольных значениях этого показателя на уровне 451 кг/ га. Следует отметить, что применение модифицированного препарата способствует накоплению белка в растениях сои в большей степени, чем это имеет место при использовании, к примеру, Ризобофита, как при отсутствии аборигенных популяций ризобий сои, так и при плотной их популяции. Наши исследования свидетельствуют о том, что на новых местах выращивания сои бактеризация является важным элементом технологии. В условиях плотной аборигенной популяции клубеньковых бактерий новый препарат комплексного действия значительно эффективнее своего аналога, поскольку его действие основано на комплексном воздействии на растение. Эффективность препарата подтверждена в условиях многочисленных производственных опытов. Некоторые из них приведены в табл. 4. Кроме того, эффективность препарата подтверждена в результате многолетнего опыта применения препарата предприятиями холдингов «Райз-Максимко», «Дружба-Нова», «Агро-Трейд» и др.

 

 

ВИДЕО
СОБЫТИЯ