25 червня 2009

Мікробіологи пропонують змінити стратегію удобрення сільгоспкультур

Результати багаторічних польових та виробничих дослідів із випробування ефективності діазобактерину, проведених на різних сортах гречки в різних грунтово-кліматичних умовах, підтверджують суттєвий вплив біопрепарату на врожайність культури та якість одержуваної продукції. Не менш ефективним для гречки є також новий біопрепарат Мікрогумін, який різниться з Діазобактерином збільшеним вмістом рістстимулюючих речовин біологічного походження.
Цей же препарат забезпечує активізацію азотного обміну в рослинах ячменю, про що свідчать результати вегетаційного досліду за використання методики ізотопного розбавлення (з 15N) (табл. 1).
Аналіз ізотопного складу азоту в рослинах ячменю показує, що за використання Мікрогуміну значно зростає надходження в рослини біологічного азоту, асимільованого інтродукованими в кореневу зону азотфіксуючими бактеріями. Отже, азотний метаболізм інокульованих рослин значною мірою можливий за рахунок екологічно безпечного біологічного азоту. Проте Мікрогумін стимулює не лише фіксацію атмосферного азоту, а й засвоєння бактеризованими рослинами мінерального азоту (внесених азотних добрив). Такий результат є наслідком впливу бактеріального компонента біопрепарату та його фізіологічно активних речовин на процеси утворення коріння та додаткового синтезу азотасиміляторних ферментів рослин. Застосування біопрепарату для активізації процесу асоціативної азотфіксації та збільшення коефіцієнтів використання добрив значно розширює горизонти його застосування в землеробстві.
Численні дослідження ефективності біопрепаратів у польових умовах підтвердили результати модельних експериментів і свідчать про таку саму закономірність. Так, урожайність зерна ячменю під впливом препарату Мікрогуміну зростала на 11-28% залежно від агрофону та років випробування (табл. 2).
Слід зазначити, що найбільші прирости врожаю від інокуляції одержано на невисокому (N60K25) і високому (N120K50) агрофонах. Але застосування інокуляції на невисокому агрофоні забезпечує таку саму врожайність культури, як і за внесення найбільших у досліді добрив, тільки без біопрепарату. Іншими словами, дія бактеризації на невисокому агрофоні була еквівалентною впливу 60 кг/га діючої речовини азотних добрив. Така висока ефективність біопрепарату, безперечно, пояснюється не тільки надходженням до рослин атмосферного азоту, а й впливом його на коефіцієнти засвоєння добрив, про що йшлося вище.
Як і за бактеризації гречки, в разі застосування Мікрогуміну для ячменю в зерні зростає кількість амінокислот, у т. ч. й незамінних.
Аналогічні результати ми одержали для інших мікробних препаратів, призначених для інокуляції низки сільськогосподарських культур: Поліміксобактерину, Альбобактерину, Діазофіту, Біографу тощо.
За наведеними в табл. 3 результатами можемо впевнитися в тому, що дія Поліміксобактерину еквівалентна впливу N25P25K25. Причому, якщо зміна агрофону з середнього до високого сприяла зростанню врожайності лише в межах 1,4 ц/га, то застосування Поліміксобактерину на середньому фоні сприяло збільшенню продуктивності культури на 6,4 ц/га, а на високому - на 9,5 ц з гектара.
Подібним є вплив застосування препарату Біогран на продуктивність зеленої маси кукурудзи (табл. 4). Вплив бактеризації на врожайність культури на невисоких агрофонах не менший за дію N40P15K35. Якщо порівнювати ефективність біологічного добрива, застосованого на фоні без удобрення, з показниками, обумовленими внесенням найменшої дози мінерального живлення, спостерігаємо аналогічну залежність. Зі збільшенням агрохімічного навантаження позитивна дія Біограну на продуктивність культури зменшується.
Застосування Біограну за вирощування такої культури, як картопля, теж забезпечує перелічені вище закономірності. Так, урожайність культури на фоні ІІ за умови бактеризації формується на рівні 299 ц/га, а на високому агрофоні без застосування препарату - 271 ц/га (табл. 5). Тобто дія біопрепарату еквівалентна впливу мінеральних добрив у дозі, не меншій за N40P15K35.
Звертають на себе увагу показники вмісту нітратів у бульбах. У разі застосування Біограну їхня кількість у продукції зменшується, а засвоєння добрив інтенсивніше. Це цілком закономірний результат, оскільки бактеризація активізує синтез азотасиміляторних рослинних ферментів, і нітрати із запасного фонду, де вони можуть накопичуватися в значних кількостях, не завдаючи шкоди рослині, залучаються до обмінних процесів організму.
Показовим є ефективність мікробного препарату Діазобактерину під час передпосівної бактеризації пажитниці однорічної (табл. 6).
За поєднаного застосування мінерального азоту в дозі 80 кг/га і мікробного препарату Діазобактерин одержано врожайність на рівні 101 ц/га сухої речовини, а за використання 200 кг/га мінерального азоту без бактеризації - 94,4 ц/га. Отже, ефективність передпосівної бактеризації в даному разі перебуває на рівні впливу 120 кг/га мінерального азоту.
Досліди з ефективності мікробних препаратів та їхнього впливу на зростання коефіцієнтів засвоєння діючої речовини добрив проведено в усіх грунтово-кліматичних зонах України, на різних сільськогосподарських культурах як за участі розробників, так і без них. Показовими є дослідження агрохіміків Чернігівського інституту АПВ УААН. Застосування мікробного препарату Біогран для кукурудзи сприяло одержанню достовірного зростання показників урожайності культури. Але справжньою несподіванкою стало встановлення факту обмеження вимивання сполук біогенних елементів з фільтраційними водами (табл. 7).
Обмеження вимивання поживних речовин у нижні горизонти грунтового профілю пояснюється кращим їхнім засвоєнням бактеризованими рослинами та закріпленням кореневою системою. Після відмирання й розкладання коренів ці речовини повернуться в обіг і будуть використані новими в сівозміні сільськогосподарськими культурами.
Отже, застосування мікробних препаратів у технологіях сучасного рільництва сприяє поліпшенню екологічної ситуації в агроценозах і є надзвичайно вигідним агрозаходом з економічного погляду. Зважаючи на це, мікробіологи пропонують змінити стратегію удобрення сільськогосподарських культур: вона має передбачати використання мікробних препаратів.
Економічна ефективність бактеризації досить висока, враховуючи як показники приросту врожайності, так і економію азотних добрив. Передпосівна бактеризація насіння не порушує технологій вирощування цих культур, а є лише додатковим екологічно та економічно обгрунтованим заходом збільшення їхньої продуктивності.
Над проблемою створення мікробних препаратів працюють науковці багатьох установ у різних країнах. Сьогодні вже створено потужні виробництва у США, Канаді, Індії, Австралії, Угорщині, Бразилії.
Мікробіологічними аспектами оптимізації кореневого живлення в Україні успішно займаються в Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН, Інституті мікробіології і вірусології НАНУ, Інституті клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ, Інституті фізіології рослин та генетики НАНУ, Національному науковому центрі "Інститут землеробства" УААН, Інституті агроекології УААН. На сьогодні розроблено понад десять мікробних препаратів. Зареєстровано в Україні (мають державну реєстрацію) такі біопрепарати, як Ризогумін, Ризоторфін, Клепс, Діазобактерин, Поліміксобактерин, Альбобактерин. Для частини препаратів здійснюють процедуру передреєстраційних експертиз.
Науковці перелічених вище установ завжди готові надати вичерпні консультації з питань ефективного застосування біопрепаратів, забезпечити науковий супровід упровадження розробок.