Чи варто застосовувати інокулянт, якщо сіємо сою по сої?

Застосування інокулянтів дало змогу практично повністю уникнути використання мінеральних азотних добрив у технологіях вирощування бобових культур. Але, на відміну від добрив, потреба в щорічному внесенні яких сумнівів не викликає, з інокулянтами виникає питання: чи є необхідність проведення інокуляції насіння, якщо культуру висівають на цьому ж полі другий рік поспіль (монокультура) або повертають через 1–2 роки (короткоротаційні сівозміни). Саме це питання ми детально розглянемо.

Звідкіля ноги ростуть?

Наші фермери дуже часто посилаються на досвід своїх заокеанських колег, які не проводять інокуляції насіння за вирощування сої по сої чи в короткій ротації, коли культура повертається на поле через рік. Кількість сформованих бульбочок на неінокульованих рослинах часто дорівнює їхній кількості на оброблених рослинах. За логікою аграрія все начебто правильно... Якби ми збирали врожай з бульбочок. Ще одна омана, що для інтродукції (заселення) мікроорганізмів у ґрунт досить їхнього внесення кілька разів. Після цього з’являється стійка популяція, адаптована до даних типів ґрунтів і здатна виживати в тих агрокліматичних умовах. Для того, щоб уникнути вищезазначених помилок (і їх наслідків), давайте розглянемо ці питання з точки зору спочатку біології процесу, а потім порахуємо його економіку.

Питання інокуляції  «під мікроскопом»

Це твердження може вас шокувати. Але тримайте себе в руках! Ефективність інокулянтів виражається не в кількості сформованих бульбочок, а в їхній здатності фіксувати азот і стимулювати ріст та розвиток рослин. Ефективність фіксації азоту в кожної бульбочки може відрізнятися в кілька разів, а іноді — і десятків разів. І називається цей параметр — питома азотфіксуюча активність. Наприклад, рослини з 10-ма бульбочками і 50-ма можуть фіксувати однакову кількість азоту.

 Пояснити цей феномен можна тим, що рослина формує таку кількість бульбочок, яка необхідна для її сталого розвитку або яку вона може забезпечити продуктами фотосинтезу. Незначна кількість бульбочок не завжди свідчить про неякісні інокулянти, а навпаки, це може бути ознакою високоефективного штаму, або ж велика кількість бульбочок може бути ознакою малоактивного мікроорганізму-симбіонта.

Проте істину в такому разі можна буде встановити або за допомогою хроматографічного аналізу активності самого процесу азотфіксації, або шляхом аналізу ґрунтів щодо вмісту азоту. Непрямим аргументом може слугувати й продуктивність рослин, але тут вже є вплив багатьох суб’єктивних факторів, таких як кліматичні умови в період формування зерна, токсичний ефект від засобів захисту рослин або розвиток хвороб.

Наступний аргумент на користь повторної інокуляції — кількість бактерій. Для ефективного формування бульбочок необхідна певна кількість мікроорганізмів, які зможуть конкурувати в ґрунті не тільки з аборигенними ризобіями, а й з іншими, більш активними, мікроорганізмами. З огляду на низьку як для бактерій швидкість розмноження Rhizobium, у них є всі шанси програти. Навіть внесення інокулянтів протягом декількох років не гарантує формування стійкої популяції бактерій у ґрунті та не виключає їхню повторну інтродукцію через певний період. Запорукою ефективної роботи бактерій є нанесення їх безпосередньо на насіння, тобто в зону формування кореня, адже аборигенні штами, зазвичай, розосереджені по всьому об’єму ґрунту, що автоматично знижує їхню кількість біля насіння.

Окрім того, чи можемо ми бути впевнені, що після перезимівлі, впливу посухи, високих і низьких температур, впливу пестицидів аборигенні бактерії не втратили своїх корисних властивостей? Особливо це актуально у разі повернення бобової культури на поле через рік. Звичайно, можна провести аналіз ґрунту на наявність бактерій-симбіонтів, але наскільки це доцільно, враховуючи вартість цього аналізу порівняно з вартістю самого інокулянту?

Ще одним аргументом на користь застосування повторної інокуляції у разі повернення бобової культури через рік є той факт, що склад бактерій ґрунту регулюється, в першу чергу, складом кореневих виділень рослин. Таким чином, завдяки попередній культурі сівозміни можливе збільшення кількості мікроорганізмів, які можуть перешкоджати ефективному проникненню ризобій у корені бобової рослини-господаря. І саме завдяки цьому ефекту ми дуже часто спостерігаємо більш активне формування бульбочок за вирощування інокульованої сої по сої. І останній аргумент. Інокулянти — це не лише фабрика біологічного азоту в ґрунті. Колонізуючи коріння, бактерії не дадуть патогенам проникати в рослини і викликати захворювання. Мікроорганізми продукують біологічно активні речовини, які стимулюють ріст рослин, підвищують їхню стійкість до посухи, низьких і високих температур та інших стресів. І ці властивості бактерій є не менш важливими, ніж їхня здатність фіксувати азот.

Питання інокулянтів  «під калькулятором»

Розглянемо доцільність інокуляції сої у разі вирощування на полі, де декілька років поспіль вирощувалисою із систематичним застосуванням інокулянтів, з економічної точки зору. У 2016 році в ТОВ «Лотівка Еліт», що є дослідним полігоном корпорації «Сварог Вест Груп» (с. Лотівка Шепетівського району Хмельницької області), використали інокулянт Біомаг-Соя нормою 3 л/т в суміші зі стандартним екстендером (1 л/т) для передпосівної обробки насіння сої сорту Медісон.

Сівбу провели 30 квітня, площа дослідної ділянки — 0,05 га, площа контрольної ділянки — 0,05 га. На обох ділянках довгий час вирощували сою. В контрольному варіанті насіння інокулянтом не обробляли. Технологія вирощування сої (система захисту посівів підживлення) та система удобрення на контролі та дослідній ділянці — загальноприйняті у господарстві.

Під час виїзду на дослідну ділянку 28 липня 2016 р. були відібрані рослини сої з контрольної та дослідної ділянок рослин. Рослини сої у фазі цвітіння — початку формування бобів мали хороший завдяки сприятливим погодним умовам протягом вегетаційного періоду. Водночас відмічали кращий розвиток рослин у варіанті з додатковим застосуванням інокулянту (фото 1).

У дослідному варіанті спостерігали кращий ступінь гілкування, що в свою чергу забезпечувало зростання ефективної фотосинтетичної площі рослин сої і відповідно впливало на продуктивність рослин. Також слід зазначити, що листки рослин у дослідному варіанті мали темно-зелене забарвлення, що свідчить про краще забезпечення рослин азотом. Визначення вагових показників підтверджує результати візуального обстеження посівів (рис. 1). Оптимізація азотного обміну у рослин дослідного варіанта стимулювало розвиток рослин і сприяло інтенсивнішому накопиченню рослинної маси. Так, у рослини з варіанта з використанням інокулянтів відзначали приріст маси на 17,1% (рис. 1).

За сприятливих умов 2016 р. спостерігали утворення кореневих бульбочок в обох варіантах (фото 2). Водночас додаткове використання інокулянту стимулювало процеси формування та розвитку кореневих бульбочок. У дослідному варіанті спостерігали формування більшої кількості бульбочок порівняно з контролем.

На відміну від контролю, у дослідному варіанті відмічали формування більшої кількості бульбочок на головному корені, які завдяки розвиненій провідній системі мають вищу активність. Дані візуального спостереження підтверджують результати визначення кількості бульбочок протягом вегетаційного періоду (табл. 1). Так, у варіанті з передпосівною обробкою насіння інокулянтом спостерігали прибавку кількості бульбочок у 2,7–3,4 раза протягом усього періоду вегетації. Зокрема, в фазу бутонізації середня кількість бульбочок становила 19,8 і 5,8 шт./росл. Відповідно на досліді і на контролі. У дослідному варіанті у фазі початку наливання бобів відмічали збільшення маси бульбочок у 3,5 рази порівняно з контролем (рис. 2) — відповідно 25 і 9 шт./росл.

Під час функціонування бульбочкових бактерій в ґрунті за впливу низки несприятливих факторів (рН, низький вміст органічної речовини, екстремальні температури) спостерігається зниження їхньої активності. Так, наприклад, у проведеному дослідженні на контрольному варіанті, в якому бульбочки формувались за рахунок місцевої раси бульбочкових бактерій, спостерігали менш інтенсивне забарвлення бульбочок на розрізі порівняно з бульбочками сформованими за дії інокулянту. Це свідчить про меншу їхню активність (фото 3).

Зниження азотфіксуючої активності кореневих бульбочок, сформованих місцевими бульбочковими бактеріями підтверджують дані визначення їхньої активності (рис. 3). Так, активність азотфіксації за передпосівної обробки насіння інокулянтом зростала у 3,9 раза порівняно з активністю бульбочок у контрольному варіанті. Забезпечення рослин сої додатковим азотом у варіанті із застосуванням інокулянту позитивно вплинуло на продуктивність (табл. 2).

Так, у дослідному варіанті відмічали прибавку на рівні 3,2 ц/га (або 11,6%) за врожайності в контрольному варіанті 27,6 ц/га. Додаткова обробка насіння інокулянтом збільшила вартість технології господарства на 156 грн/га (табл. 3). Водночас порівняння економічної ефективності застосованих технологій свідчить, що додаткове використання інокулянту завдяки підвищенню врожайності забезпечує отримання додаткового прибутку на рівні 3364 грн/га (табл. 4).

Додаткове застосування інокулянту навіть за наявності місцевої популяції бульбочкових бактерій сприяло прибавці врожайності на 3,2 ц/га (або 11,6%), що є результатом кращого забезпечення рослин сої азотом у цьому варіанті. Застосований інокулянт дав змогу отримати прибуток на рівні 3364 грн/га порівняно з показниками контролю. Тобто економія на обробці насіння інокулянтом навіть за багаторічного вирощування сої на полі та попередньої систематичної інокуляції, замість додаткового прибутку, гарантує збиток, еквівалентний вартості недоотриманого врожаю. В нашому випадку це 3,2 ц/га. Чи справді варто так «економити»?

П. Маменко, канд. біол. наук, керівник відділу R&D ТД «Ензим-Агро»

Журнал «Пропозиція», №12, 2017 р.