Актуальним питанням сьогодення є мінімізація витрат на добрива, враховуючи значне їх здороження, що спонукає сільськогосподарських виробників до пошуку альтернативних джерел надходження поживних речовин. Тому зараз найбільшого поширення набуває використання бактеріальних препаратів. Біопрепарати є не тільки значно дешевими від добрив, а також вони насичені корисними для ґрунту мікроорганізмами, що забезпечує його гумусом і малодоступними формами поживних речовин.
Переважна більшість сільськогосподарських виробників ще приблизно 2-3 роки тому відмовлялася від використання бактеріальних препаратів, мотивуючи це їх низькою ефективністю, але сучасні умови ринку вимагають альтернативних рішень. Через скорочення використання азотних добрив (майже на 30 %) їх замінником можуть слугувати бактеріальні препарати азотфіксуючої дії, адже на виготовлення технічного азоту затрачується значна кількість матеріальних ресурсів, а бактеріальні препарати дозволяють накопичувати його з повітря за рахунок бактерій, які живуть на коренях більшості бобових рослин, що є значно дешевшим способом.
Бактеріальні препарати – це препарати, які містять у своєму складі мікроорганізми, життєдіяльність яких сприяє накопиченню в ґрунті елементів живлення рослин, стимулює їх ріст і розвиток. Основна їх функція – регуляція ґрунтової мікрофлори завдяки збільшенню числа корисних відселекційованих форм мікроорганізмів і оптимізації їх взаємодії з рослинами в ґрунті. Найперспективнішими в цьому напрямі є застосування біопрепаратів азотфіксуючих і фосфатмобілізуючих мікроорганізмів.
Азотфіксуючі біопрепарати.
Біопрепарати даної групи діляться на препарати симбіотичної азотфіксації, тобто фіксують азот за рахунок бульбочок, які знаходяться на коренях бобових рослин, та асоціативної азотфіксації – за рахунок бактерій, які знаходяться безпосередньо в ризосфері кореня рослин.
Розробляються азотфіксуючі біопрепарати на основі таких мікроорганізмів: симбіотичні бактерії роду – Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Mesorhizobium; асоціативні бактерії роду – Azospirillum, Azotobacter, Agrobacterium, Klebsiella, Enterobacter, Pseudomonas.
Інокуляція насіння азотфіксуючими біопрепаратами здатна:
– забезпечувати рослини біологічним азотом, який не забруднює довкілля, оскільки його надходження регулюється потребами рослинно-бактеріальних асоціацій і симбіозів;
– підсилювати розвиток кореневої системи і поліпшувати живлення рослин завдяки підвищенню коефіцієнтів використання поживних речовин ґрунту і мінеральних добрив;
– продукувати біологічно активні речовини, що стимулюють ріст і розвиток рослин;
– сприяти збільшенню вмісту білка в продукції завдяки активізації діяльності рослинних азотасиміляторних ферментних систем;
– підвищувати кількість рослин до дії патогенів унаслідок як прямого впливу на збудників хвороб, так і підвищення імунного статусу інокульованих рослин;
– зменшувати обсяги використання мінеральних добрив, надмірне застосування яких призводить до накопичення токсичних сполук у ланцюгах живлення.
За численними науковими дослідженнями у багатьох випадках біопрепарати розглядають як додаткове джерело підвищення родючості ґрунту та врожайності сільськогосподарських культур, яке дозволяє зменшити норму внесення мінеральних добрив на 25-55 % та замінює 10-20 кг. азоту. Дія мікробних препаратів на основі азотфіксуючих бактерій на формування урожайності сільськогосподарських культур при їх застосуванні на оптимальних агрофонах є еквівалентною впливу 40-60 кг/га мінерального азоту.
Біопрепарати на основі фосфатмобілізуючих мікроорганізмів.
Для виготовлення фосфатмобілізуючих біопрепаратів використовують такі мікроорганізми родів: Bacillus, Pseudomonas, Bacterium, Micrococcus, Corinebacterium, Alcaligens.
Незважаючи на те, що запаси фосфору у більшості ґрунтів досить значні, основна частина їх знаходиться у недоступних для рослин мінеральних та органічних формах. Застосуванням мінеральних фосфорних добрив можна розв’язати проблему фосфорного живлення рослин, але через низький ступінь їхнього засвоєння рослинами (не більше 20 %). Такий агрозахід може зумовити виникнення інших проблем, зокрема екологічних та економічних. А відтак особливого значення набувають наукові розробки зі створення та ефективного застосування біопрепаратів для поліпшення фосфорного живлення рослин.
Інокуляція фосфатмобілізуючими біопрепаратами забезпечує:
- продукування органічних кислот та ферментів, що, в свою чергу, сприяють розкладу важкорозчинних фосфатів;
- синтез мікроорганізмами ростостимулюючих речовин, таких, як вітамін В12, рибофлавін, біотин, пантотенова кислота та ін.;
- активізацію ферментної активності в інокульованих рослинах, наприклад зростання вмісту цукру в буряках, або жиру в насінні соняшнику;
- оптимізацію водного режиму в стресових умовах;
- підвищення стійкості рослин до патогенних мікроорганізмів.
Необхідні умови для ефективного використання бактеріальних препаратів:
- Бактеріальні препарати мають бути зареєстровані в «Переліку пестицидів і агрохімікатів дозволених до використання в Україні».
- Кислотність ґрунту не повинна бути нижче 4,5, якщо рН ґрунту нижче 4,5, то препарат може не спрацювати, оскільки ріст бактерій, які містяться в препараті, при кислому середовищі гальмується або припиняється.
- За обробки насіння бактеріальними препаратами на них не повинно потрапляти пряме сонячне випромінювання, оскільки значна частина бактерій під сонцем гине.
- Використання бактеріальних препаратів можливе тільки під ті культури, під які вони призначені;
- У якості добрив біопрепарати найкращий ефект дають за безпосередньому нанесенні на насіння (інокуляції), оскільки мікроби, які нанесені на насіння, займають більш значне місце в ґрунті, ніж ті, які використовують по вегетуючих рослинах.
- За внесення мінеральних добрив у нормі NРК 40-90 кг/га д.р. використання біопрепаратів буде ефективним, а використання вищих норм добрив в рази зменшує ефект від застосування.
- Рекомендовано при використанні біопрепаратів також вносити так звані стартові норми мінеральних добрив в нормі 10-15 кг д.р./га
- Забороняється використовувати за один технологічний прийом біопрепарати, стимулятори росту рослин, мікроелементи тощо. Таке поєднання надмірної кількості препаратів призводить до «гербіцидного ефекту».
- Більшість пестицидів негативно діє на бульбочкові та асоціативні азотфіксуючі бактерії, порушуючи їх взаємодію з рослиною, тому бактеріальні препарати найкраще застосовувати в системі біологічного землеробства з біологічними засобами захисту.
Виключенням є препарати на основі фосфатмобілізуючих бактерій. Так, за даними Інституту сільськогосподарської мікробіології препарати їхнього виробництва поліміксобактерин та альбобактерин резистентні до таких пестицидів: інсектициди – Адифур, Гаучо, Круізер 350FS, та фунгіцидів – Максим АП, Максим XL-350 FS, Фундазолу, Вітаваксу 200 ФФ.
- Найкраще обирати біопрепарати у вигляді гранул або торфових сумішей, оскільки при контакті з отрутохімікатами вони зберігають свої цінні властивості.
- Використання біопрепаратів у вигляді суспензії має свої особливості застосування, оскільки вони мають тісну взаємодію з пестицидами і використовувати їх потрібно на не протруєному насінні, а також необхідно врахувати оптимальне співвідношення води й насіння для запобігання втрати цінних властивостей біопрепаратів. У таблиці наведено оптимальні норми води для проведення передпосівної бактеризації насіння (Джерело: Інститут сільськогосподарської мікробіології НААН).
Рекомендовані об’єми води для проведення передпосівної бактеризації насіння
| Культура | Норма висіву, кг/га | Оптимальна кількість води (л) для зволоження нектарної норми насіння |
| Горох | 200 | 1,5-2,0 |
| Люпин | 120-180 | 1,2-1,8 |
| Соя, квасоля | 80-120 | 0,6-0,8 |
| Вика | 120 | 1,0-1,5 |
| Люцерна, конюшина | 20 | 0,3-0,5 |
| Еспарцет | 70 | 1,5-2,0 |
| Пшениця | 180-200 | 2,0-3,0 |
| Ячмінь | 250 | 3,0-4,5 |
| Озиме жито | 200 | 2,0 |
| Гречка | 80-90 | 1,6-1,8 |
| Пажитниця | 20 | 0,6 |
- У якості прилипачів для окремих культур (з гладенькою шкіркою) разом з бактеріальними препарати, без шкоди для бактерій, можна поєднувати такі клейкі речовини: натрій КМЦ 2%; меляса 3-5%; желатин технічний 1%; казеїн технічний 1-1,5%; клейстер з борошна або крохмалю 3-5%.
За даними Ткаленко Г. в «Переліку пестицидів та отрутохімікатів препаратів України», для поліпшення ґрунтового живлення рослин та підвищення врожайності сільськогосподарських культур зареєстровано 28 препаратів, що становить близько 30 % від їх загальної кількості.
Український ринок бактеріальних препаратів представлений такими вітчизняними біопрепаратами:
- азотфіксуючі біопрепарати: ризогумін, діазофіт, діазобактерин, азотобактерин, агрофіл, мікрогумін (ІСГМАПВ НААН), ризоактив, ризобофіт (ІАП НААН), азотофіт (БТУ-центр), ризостим (ІФРГ НАН) та ін.
- фосфатмобілізуючі біопрепарати: біогран, поліміксобактерин альбобактерин, агробактерин (ІСГМАПВ НААН), фосфоентерин (ІАП НААН), Аюдар та ін.
Перелік вітчизняних установ, які займаються виробництвом бактеріальних препаратів:
державні – Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН (ІСГМАПВ НААН), Інститут агроекології і природокористування НААН (ІАП НААН), Інститут мікробіології і вірусології НАНУ, Інститут фізіології рослин і генетики НАНУ (ІФРГ НАН); приватні – БТУ–центр, ТОВ ТД «Ензим-агро», ТМ «Біона», ТОВ «Центр Біотехніка», ПрАТ «ВНП«Укрзооветпостач».
Отже, вдало вибраний біопрепарат дасть змогу не тільки зекономити кошти на використанні мінеральних добрив, але й забезпечить прибавку до врожаю в межах 10-15 %.
Автор: Катерина Поліщук, канд. с.-г. наук