
Соя має властивість ефективно забезпечувати себе азотом завдяки такій властивості, як азотфіксація. Аби досягти максимальної азотфіксації спеціалісти рекомендують перед посівом обробити насіння мікробіологічними препаратами, які містять ризобії бульбочкових бактерій. Разом з тим, якщо агровиробники уникають інокуляції, або ж рослини все одно повільно розвиваються — у таких випадках спеціалісти рекомендують весняне внесення азоту під культивацію та літнє підживлення в рядки тощо.
Соя задовольняє потребу в азоті за рахунок фіксації атмосферного азоту тільки на 50–70 %, а тому в початковий період потребує внесення азотних добрив. Засвоєння поживних речовин соєю неоднакове в різні фази її росту та розвитку. Так, засвоєння азоту поступово збільшується від фази сходів (завдяки як поглинанню з грунту, так і фіксації азоту бульбочковими бактеріями) і досягає максимуму у фазі цвітіння й утворення бобів і насіння, після чого швидко зменшується. Азотні добрива в дозі 30–45 кг/га вносять під передпосівну культивацію. Слід зауважити, що надмірне живлення сої азотом сприяє розростанню вегетативних органів і сприяє інтенсивному розвитку кореневих гнилей та ураженню рослин іншими хворобами. Тому азотні добрива під сою доцільно вносити у поєднанні з фосфорно-калійними. У рядки при сівбі сої вносять по 10–15 кг/га фосфору в формі молібденізованого суперфосфату. Соя для свого росту й розвитку вимагає також внесення у грунт мікроелементів, особливо молібдену і бору, які суттєво підвищують стійкість рослин до інфекційних захворювань.
Існують суперечливі думки щодо доцільності застосування азотних добрив при вирощувані сої. На думку одних, рослини соя повністю забезпечують себе азотом за рахунок азотфіксації і внесення добрив не доцільно, оскільки останні гальмують процес азотфіксації. Ми рекомендуємо внесення “стартових” 20-30 кг/га мінерального азоту під передпосівну культивацію. Крім того при своєчасному формуванні симбіотичного апарату в фазі 4-го – 5-го трійчатого листка, але при помітному азотному голодуванні рослин рекомендується позакореневе підживлення сої близько 10 кг/га азоту. За такої схеми вирощування сої, спостерігається певне уповільнення процесів азотфіксації проте не безповоротно, після використання рослиною мінерального азоту процес азотфіксації відновлюється, що в кінцевому результаті позитивно відображається на урожаю.(1)
У випадку незадовільного стану бульбочок та жовтуватого відтінку у забарвленні рослин слід провести 1-2 підживлення азотом (N30-45) у фазу бутонізації чи у період цвітіння.(4)
Що таке азотфіксація?
Азотфіксація – це процес зв’язування атмосферного азоту бактеріями – єдиними організмами, здатними його здійснювати. Азотфиксуючі бактерії відновлюють молекулярний азот N2 до аміаку NH3 за допомогою ферменту нітрогенази, яка «працює» при звичайній температурі, в той час як хімічний синтез аміаку з азоту і водню вимагає високих температур і тисків.
Азотфіксація дуже широко поширена серед аеробних бактерій (див. Аероби), але особливо серед анаеробних (див. Анаероби). Її здійснюють як вільноживучі бактерії (ціанобактерії, азотобактер та ін.), Так і симбіотичні (див. Симбіоз). Бульбочкові бактерії, наприклад, поселяються на коренях бобових і деяких інших рослин (лоха, обліпихи, вільхи). У клітинах бактерій аміак використовується для біосинтезу амінокислот і інших азотовмісних речовин. Після загибелі бактерій органічний азот минерализуется і стає доступним для рослин. У свою чергу, симбіотичні бактерії отримують від рослини вуглеводи, мінеральні солі.
Фактори що впливають на ефективність азотфіксації
- Одним з факторів, що обмежує активність симбіозу сої є підвищена кислотність ґрунту. Діапазон значень рН ґрунтового розчину для симбіозу сої коливається від 5,5 до 8,5, проте потужний симбіотичний апарат соя формує при оптимальних значеннях рН від 6,6 до 7,0. На кислих ґрунтах рослини сої менше утворюють кореневих волосків, зменшується поглинаюча здатність кореневої системи, сповільнюються обмінні процеси в рослині. Крім того, з власних досліджень та літературних джерел відомо, що у кислих ґрунтах бульбочкові бактерії знаходиться в значних кількостях, але за таких умов вони втрачають вірулентність та активність.
- Нестача вологи негативно впливає не лише на рослини сої, а й на бульбочки. В результаті відбуваються певні зміни у фотосинтезі, що в свою чергу викликає дефіцит вуглеводів у рослинному організмі, оскільки включаються механізми збереження і всі поживні елементи витрачаються на побудову та розвиток кореневої системи, а саме нових корінців, для “пошуку” води. Таким чином, нестача вуглеводів у рослині знижує активність рівня азотфіксації, що в свою чергу спричиняє некротичні процеси у бульбочках. Бульбочкові бактерії не утворюються в сухому ґрунті, якщо на момент початку вегетації волога в ньому становить менш як 50–60% повної польової вологоємності. У пізніші стадії розвитку рослини недостатня кількість вологи може навіть спричинити відмирання бульбочок. Тому для вирощування сої деяке перезволоження (окрім тривалих затоплень) менш шкідливе, ніж нестача вологи. Оптимальна кількість вологи для ефективного розвитку бульбочок — близько 60–80% повної вологоємності ґрунту.Після нормалізації водного обміну у рослині яка перенесла водний стрес старі бульбочки вже не відновлюються своїх функцій, а в той час на периферійних корінцях кореневої системи утворюються нові дрібні бульбочки, рівень фіксації азоту яких значно нижчий ніж тих, що втратили життєздатність.
- Активність бульбочкових бактерій значною мірою залежить від забезпечення їх джерелом енергії. До того часу поки в рослинах сої не починається формування насіння та складаються сприятливі умови навколишнього середовища, бактеріальні віроїди у бульбочках використовують у своїх обмінних процесах вуглеводи для свого розвитку і діяльності. Після того коли починає наливатись насіння відбувається відтік вуглеводів та закладання їх у вигляді поживних речовин ендосперму. У бульбочках тим часом дефіцит вуглеводів спричиняє затухання всіх фізіологічних процесів у тому числі і зниження фіксації азоту і в кінці кінців відбувається старіння та відмирання бульбочок.
Що таке інокуляція?
Основні правила та інструкція для успішної інокуляції…
Загальні вимоги до інокулянтів:
- зберігати за оптимальних температур 5–25оС;
- На інокулянт не повинне потрапляти пряме сонячне світло, йому не можна пересихати. Тому інокуляція виконується з вечора, причому обробляється лише та кількість насіння, яка буде висіяна впродовж найближчої доби. «Якщо ви почали інокуляцію і разом з нею почався дощ, який затягнувся на добу або кілька діб, це може стати проблемою;
- запобігати надмірному нагріванню препарату;
- не допускати замерзання препарату;
- не зберігати у незахищених або непридатних для зберігання приміщеннях;
- уникати контакту з фумігантами протягом зберігання і в процесі застосування;
- попередньо перевіряти сумісність з фунгіцидними чи інсектицидними протруйниками при одночасному застосуванні;
- застосовувати лише нехлоровану воду при використанні препарату;
- перевірити і упевнитись, що обладнання для нанесення препарату правильно відкаліброване і налаштоване;(9)
- При інокуляції слід дотримуватися оптимального співвідношення обсягів робочої суспензії препарату та насіння, бо за надмірної зволоженості може порушитись норма його висіву. Виконання цієї умови сприятиме збереженню від ушкодження оболонок насіння сої, яке має тонку і ніжну оболонку, що швидко набрякає.
- Якщо попередником сої була соя, інокуляцію можна не проводити. Практики у США говорять, що інокуляція економічно доцільна лише тоді, коли перерва у висіванні сої складає 3 роки і більше».(6)
- Якщо сівозміна у господарстві не насичена соєю або соя раніше взагалі на полі не вирощувалася, потрібно використовувати торф’яні інокулянти. (6)
- Рідкі інокулянти іноді не спрацьовують, навіть якщо інокуляція проводилася за всіма правилами.До того ж при використанні рідких інокулянтів насіння необхідно висіяти впродовж доби, тому що бактерії таких препаратів не мають поживного середовища, щоб підтримувати життєдіяльність.(6)
- Пролонговані інокулянти, або ж препарати тривалої дії, застосовувати не завжди ефективно, оскільки в більшості в них немає живих бактерій. «Такі препарати містять лише маркери, які провокують мутацію місцевого ґрунтового ризобіуму. А якщо цього ризобіуму у вас немає, інокуляція почнеться дуже пізно».(6)
Підвищення ефективності азотфіксації можливе при поєднанні азотфіксуючих бактерій з фофомобілізуючим ендомікоризним грибом Glomus (читати публікацію).
СУМІСНІСТЬ ІНОКУЛЯНТІВ З ПЕСТИЦИДАМИ
Слід пам’ятати, що бульбочкові бактерії – це живі організми. І деякі пестициди можуть мати фітотоксичну дію на їх ефективність. Ступінь негативного впливу залежить перш за все від діючої речовини та штаму бактерій. У ході випробувань, проведених науково-дослідним центром Becker Underwood, було встановлено, що за правильного застосування інокулянти від компанії Becker Underwood сумісні з хімічними протруйниками Круїзер 350 FS, т.к.с. (тіаметоксам, 350 г/л), Максим XL, т.к.с. (флудиоксоніл, 25 г/л + металаксил-М, 10 г/л), Апрон XL, т.к.с. (металаксил-М, 350 г/л), Вітавакс 200 ФФ, т.к.с. (тирам, 200 г/л + карбоксин, 200 г/л), Роял Фло, в.с.к. (тирам, 480 г/л), Февер, т.к.с. (протіоконазол, 300 г/л).
Ґрунтові гербіциди Харнес, к.е. (ацетохлор, 900 г/л), Півот, к.е. (імазетапір, 100 г/л) та Зенкор, з.п. (метрибузин, 700 г/кг) за умов застосування рекомендованих норм істотного шкідливого впливу на штами ризобактерій, які використовуються в інокулянтах ХайСтік, РізоФло5 та ХайКоут Супер, не мали.(4)
Але іноді, з практики, Ацетохлор може пригнічувати бульбочки.
Які є різновиди інокулянтів?
Є різні групи препаратів. Одні містять лише бактерії, інші бактерії та маркери, третя група препаратів містить тільки маркери.
За терміном використання розрізняють:
- Класичні інокулянти на торфовій основі, або рідкі. Даними інокулянтами слід обробляти не більше чим за добу, та слід уникати сонячних променів.
- Пре-інокулянти – для обробки значної кількості насіння за кілька тижнів чи місяців до посіву (наприклад: ХайКот Супер Соя + ХайКот Супер Екстендер)
Чи є переваги в інокулянтів довготривалої дії (які можна використовувати за 1-1,5 місяці)? Чи є там живі бактерії, чи тільки маркери для мутації місцевої біоти, як часто говорять?
Звичайно, що найбільш ефективним буде той препарат, який містить найбільшу концентрацію живих бактерій на насінні саме в момент потрапляння насіння в ґрунт. Відповідно, пре-інокулянти потрібні виробникам, у яких великі площі посіву сої, великий вал насіння, який важко обробити за один день і, тим більше, висіяти його в ґрунт. Якщо площі великі, це неможливо або дуже незручно. Тому тут пре-інокулянти — це вже як обов’язковий елемент технології вирощування. У принципі, навіть при невеликих об’ємах насіння пре-інокулянт може мати перевагу перед звичайними інокулянтами, адже містить додатковий компонент, який, по-перше, захищає бактерії на поверхні насіння від впливу всіх шкідливих факторів навколишнього середовища, а, по-друге, може надавати додаткове живлення самій насінині, забезпечуючи краще проростання, схожість і енергію проростання.(8)
Способи інокуляції
- Інокуляцію можна проводити завчасно спеціальними інокулянтами, що містять речовини для захисту бульбочок;
- Інокуляцію проводять перед висіванням;
- Подвійна інокуляція – поєднання пре-інокуляції з інкрустацією за 90 днів до посіву та інокуляції перед посівом. Даний спосіб найбільш ефективний, оскільки підвищує шанси інфікування бульбочковими бактеріями.
Механізована обробка:
Ручна обробка:
Як визначається ефективність біологічних препаратів?
Ефективність бактеріальних препаратів визначається низкою показників, на які слід звернути увагу під час придбання інокулянту, зокрема:
1. Основним фактором ефективності біопрепаратів є штами азотфіксувальних мікроорганізмів. Успішність симбіозу залежить від наявності у бульбочкових бактерій таких властивостей:
— специфічність щодо вибору рослини-господаря — здатність вступати у симбіоз із чітко визначеною кількістю видів бобових рослин;
— вірулентність і конкурентоспроможність — здатність проникати в корінь рослини-господаря і зумовлювати утворення бульбочок за наявності інших штамів цього самого виду та місцевих рас бульбочкових бактерій;
— азотфіксувальна активність — здатність перетворювати молекулярний азот на азотовмісні сполуки завдяки діяльності спеціальних ферментних систем;
— ефективність — здатність підвищувати врожай і вміст азоту (білка) у рослини-господаря, що пов’язано із передачею йому сполук азоту і біологічно активних речовин;
— комплементарність — ефективність взаємодії із різними сортами відповідних рослин.
2. Однією з умов високої ефективності бактеріальних добрив є їхня стерильність. Контамінація (забруднення) препаратів іншою мікрофлорою (найнебезпечнішими є спори грибів) знижує, в першу чергу, ефективність нітрогеназного (азотфіксувального) комплексу бактерій і лише потім впливає на їхню вірулентність і конкурентоспроможність щодо диких рас грунтових мікроорганізмів.
Варто зауважити, що кількість бульбочок на коренях рослин не є показником ефективності препаратів. До прикладу: штам-стандарт Bradyrhizobium japonicum 634б формує на коренях рослини від 30 до 60 бульбочок і забезпечує фіксацію 150–250 кг/га азоту; штам Bradyrhizobium japonicum 604к формує від 700 до 2000 бульбочок і забезпечує фіксацію азоту на рівні 5–10 кг/га. Наявність рожевого кольору на зрізі бульбочок (вміст леггемоглобіну) не є критерієм оцінки ефективності біологічних препаратів, а лише вказує на наявність сформованого азотфіксувального апарату.
3. Важливе значення має і термін зберігання препарату. Навіть за умов повної стерильності препарат містить живу культуру мікроорганізмів, що має здатність постійно рости. За досягнення певної концентрації в препараті бактерії перестають розмножуватися, починають старіти та відмирати. Токсини, утворені у результаті розкладу бактеріальних клітин, значною мірою знижують симбіотичні властивості живих бактерій. З цієї причини бактеріальні препарати, які мають термін зберігання понад 1 рік, хоч і є активними, проте значно меншою мірою, ніж щойно вирощені мікроорганізми. Тому бактеріальні добрива під бобові та зернові культури виготовляють на основі високоактивних, високоефективних і конкурентоспроможних штамів мікроорганізмів із додержанням умов повної стерильності та безпосередньо перед початком посівної кампанії.
Пропозиції українського ринку інокулянтів
Понад 60% вітчизняних препаратів відповідають згаданим критеріям. Розглянемо деякі з них:
— Ризогумін (оригінатор — Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН України) — рідкий або порошкоподібний інокулянт для сої. Містить у своєму складі гумінові кислоти, що, за словами авторів, надає йому унікальної симбіотичної спорідненості із соєю, завдяки чому досягається гарантовано стабільний ефект.
— Ризобофіт (оригінатор — Інститут агроекології і природокористування НААН України) — рідкий або порошкоподібний інокулянт для сої. Містить запатентовані штами ризобій сої, які, на думку розробника, забезпечують високі врожаї зерна цієї культури.
— Ризоактив (оригінатор — Інститут агроекології і природокористування НААН України) — порошкоподібний інокулянт для сої на основі активованого вугілля.
— Біомаг СОЯ (оригінатор — ТОВ ТД «Ензим-Агро») — рідкий інокулянт для сої. Препарат виготовляють за ліцензією та під науковим супроводом Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України.
— Біоінокулянт БТУ-т® (оригінатор — БТУ-центр ) — біопрепарат на основі торфу для інокуляції насіння бобових культур. Містить спеціально приготовлений торф зі стабілізатором.
— Біоінокулянт БТУ-р® (оригінатор — БТУ-центр ) — рідкий біопрепарат на основі бульбочкових бактерій.
— Нітрофікс Ж (оригінатор — ТОВ «СГП “Нива”», ТМ «Біона») — рідкий біопрепарат на основі бульбочкових бактерій.
— Нітрофікс П (оригінатор — ТОВ «СГП “Нива”», ТМ «Біона») — порошкоподібний біопрепарат на стерильному торфі.
— Нітрофікс (PreNoctin A) (оригінатор — ТОВ «СГП “Нива”», ТМ «Біона») — інокулянт із прилипачем-стабілізатором виробництва Аргентини для завчасної обробки насіння сої.
Серед вітчизняних препаратів особливої уваги заслуговує препарат нового покоління Ризостим (оригінатор — Інститут фізіології рослин і генетики НАН України). Унікальність препарату забезпечує поєднання комплексу штамів ризобій, отриманих за допомогою останніх досягнень молекулярної біології та нанобіотехнології, і комплексу рослинних протеїнів, які пришвидшують формування симбіозу, активізують нітрогеназний комплекс бактерій та підвищують стійкість рослин до несприятливих факторів довкілля. Крім того, препарат містить унікальний компонент, який поліпшує прилипання бактерій до насіння та забезпечує їхнє зберігання на його поверхні щонайменше протягом двох місяців.
Вітчизняні препарати значно дешевші, ніж зарубіжні аналоги, і водночас за дотримання умов бактеризації не поступаються їм за ефективністю, оскільки штами, що є основою добрив, адаптовані до грунтово-кліматичних умов України.
Проте технології виробництва рідких препаратів та порошкоподібних на основі торфу було розроблено на початку минулого століття. І хоча штам мікроорганізмів є визначальним у ефективності біопрепарату, останнім часом поліпшення їхньої якості досягають шляхом підвищення технологічності або застосуванням розробок молекулярної біології, генетичної інженерії, нанотехнології, що, на превеликий жаль, є здебільшого пріоритетом зарубіжних препаратів. Ось приклад деяких із них:
— ХайСтік (HiStick) (компанія BASF)— рідкий препарат або препарат на стерильному торфі. Містить запатентовану технологію підготовки торфу, що дає змогу використовувати порошкову форму безпосередньо у сівалці без попереднього зволоження насіння.
— ХайКоатСупер (HiCoatSuper) (компанія BASF)— рідкий інокулянт із екстендером (поживним середовищем, подовжувачем життєдіяльності бактерій). Дає змогу проводити завчасну обробку насіння (за декілька місяців).
— Графекс (Graph-Ex) (ф. «Адвантс Біолоджікал»)— порошкоподібний інокулянт на основі графітово-талькових носіїв. Ця технологія забезпечує відмінну плинність насіння у сівалці та запобігає її псуванню.
— Різап (RhizUp) (ф. «Бєккер Андервуд»)— препарат на стерильному торфі. Містить композицію штамів із контрастними властивостями, що забезпечує високу комплементарність компонентів препаратів до сортів рослин різних груп стиглості та ефективність добрив за дії несприятливих факторів довкілля.
— Оптимайз (Optimize) (компанія Bayer)— препарат містить у своєму складі ліпохітоолігосахаридний (ЛХО) промоутер. Перевагою такої технології є прискорення формування симбіозів завдяки використанню ЛХО-сигналінгу. Ліпохітоолігосахаридні сигнальні молекули активізують каскад біохімічних реакцій, спрямованих на активізацію формування симбіотичних систем та подолання сортової несумісності мікро- та макропартнера.
Оцінка інокуляції
