Спецможливості
Агрохімія

Пе­с­ти­циди та азотфіксація зер­но­бо­бо­вих культур

09.02.2017
3768
Пе­с­ти­циди та  азотфіксація зер­но­бо­бо­вих культур фото, ілюстрація
Най­кра­щий вплив на ефек­тивність симбіотич­ної азот­фік­сації спра­ви­ли Аль­бо­бак­те­рин, Фіто­с­по­рин і Хе­томік

Про­труй­ни­ки насіння, гер­біци­ди, інсек­ти­ци­ди є сво­го ро­ду стре­со­вим фак­то­ром для грун­то­вої мікро­­­ф­ло­ри. За­побігти не­га­тив­ним впли­вам на рівень симбіотич­ної азотфіксації мож­на пра­виль­ним до­бо­ром про­труй­ни­ка на­сін­ня.

 

Ви­ко­ри­с­тан­ня пе­с­ти­цидів шля­хом їх­­ньо­го вне­сен­ня в грунт чи на ве­ге­ту­ючі рос­ли­ни знач­но впли­ває як на струк­ту­ру мікроб­но­го це­но­зу, так і на йо­го діяль­ність. При цьо­му змінюється склад ко­ре­не­вих виділень і їхні зо­ни, мо­же при­гні­чу­ва­тись син­тез біологічно ак­тив­них спо­лук мікро­ор­ганізма­ми. Крім то­го, відо­мо, що за по­ру­шен­ня грун­то­во­го го­мео­ста­зу мож­ли­вий пе­­рехід де­я­ких ней­т­раль­но­го ти­пу мікро­ор­ганізмів до па­ра­зи­тиз­му, особ­ли­во це сто­сується та­ких грибів, як Fuzarium і Alternaria.

Дані Інсти­ту­ту сільсько­го­с­по­дарсь­кої мікробіології НА­АН свідчать про стій­кість буль­боч­ко­вих бак­терій до та­ких фунгіцидів, як Мак­сим XL 035 FS, Фун­да­зол, Віта­вакс 200ФФ, як­що насіння про­тру­ю­ва­ти за два тижні до іно­ку­ляції. При цьо­му ба­жа­но збільши­ти до­зу мік­ро­­­біологіч­но­го пре­па­ра­ту в два ра­зи.

У дослідах на нуті та­кож бу­ла під­твер­д­же­на відсутність впли­ву Фун­да­зо­лу та Віта­вак­су 200ФФ на функціо­ну­­ван­ня бо­бо­во-ри­зобіаль­ної си­с­те­ми.

За­се­лен­ня ко­ре­не­вої си­с­те­ми буль­боч­ко­ви­ми бак­теріями відбу­вається у декілька етапів: рух мікроб­них клітин до по­верхні коріння і їхнє закріп­лен­ня, розмно­жен­ня та по­даль­ша ко­ло­нізація ко­ре­не­вої зо­ни. На ці про­це­си суттєво впли­ва­ють такі фак­то­ри, як тем­пе­ра­ту­ра грун­ту, йо­го рН, на­явність во­ло­ги. Бе­зу­мов­но, вне­сен­ня грун­то­вих гербіцидів не­га­тив­но впли­ває на всі ці ета­пи і знач­ною мірою зни­жує кількість буль­бо­чок, які фор­му­ють­ся на рос­лині. 

На­укові дані свідчать про те, що такі гербіци­ди, як Хар­нес, Тре­ф­лан 480, Ба­за­г­ран, Ду­ал Голд 960 ЕС, інгібу­ють ак­тив­­ність нітро­ге­на­зи — клю­чо­во­го фер­мен­ту си­с­те­ми симбіотич­ної азот­фік­сації.

Гербіци­ди як ре­чо­ви­ни з ви­со­кою фізіологічною ак­тивністю суттєво впли­ва­ють на мікроб­не уг­ру­по­ван­ня ри­­­зо­сфе­ри, пригнічу­ють роз­ви­ток мі­­кро­­­ф­ло­ри, особ­ли­во в по­чат­ко­вий період після вне­сен­ня. На жаль, ре­акція мік­­роб­ної спіль­но­ти грун­ту на ви­ще­наз­вані за­со­би за­хи­с­ту рос­лин вив­чені ще до­сить сла­бо, а на­уко­ва інфор­мація до­волі ча­с­то від­сут­­ня і не­до­стат­ньо вра­хо­вується за за­сто­су­ван­ня мікроб­них пре­па­ратів у рос­лин­ництві. 

Знач­ною мірою за­побігти цьо­му мож­на шля­хом стрічко­во­го вне­сен­ня грун­то­вих гербіцидів, за яко­го во­ни бу­дуть відда­лені від насіння, яке іно­ку­ль­о­ва­не ефек­тив­ним шта­мом буль­боч­ко­вих бак­терій.

За та­ких умов по­чат­кові ета­пи азот­фіксу­валь­но­го про­це­су бу­дуть поз­бав­лені не­га­тив­но­го впли­ву гер­бі­ци­ду. Крім то­го, як­що ви­ни­кає не­об­хідність вне­сен­ня грун­то­во­го гербіци­ду йо­го кра­ще за­сто­со­ву­ва­ти пі­­с­ля сівби іно­ку­ль­о­ва­но­го насіння з на­с­туп­ним за­гор­тан­ням бо­ро­на­ми. 

Важ­ли­вим фак­то­ром підви­щен­ня ефек­тив­ності азотфіксації є ви­ко­ри­с­тан­ня ре­гу­ля­торів рос­ту рос­лин (РРР) од­но­час­но з іно­ку­ляцією насіння, на­­при­к­­лад Емісти­му С та Емісти­му СМ.

За до­­посівної об­роб­ки на­сіння сої РРР і пре­па­ра­та­ми буль­боч­ко­вих бак­терій спо­с­те­ріга­ли знач­не збіль­шен­ня кількості буль­бо­чок, площі ли­ст­ко­вої по­верхні рос­лин, вмісту фо­то­син­те­тич­них пігментів, су­хої ма­си про­рост­ків. 

РРР суттєво впли­ва­ють на мікробіоту грун­ту за за­сто­су­ван­ня та­кож стра­хо­вих гербіцидів, які вно­сять у період ве­ге­та­тив­но­го рос­ту куль­ту­ри, що бу­ло чітко до­ве­де­но у до­­слід­жен­нях Умансь­ко­го дер­жав­но­го універ­си­те­ту са­­дівництва. 

Посіви сої об­роб­ля­ли різни­ми до­за­ми Тар­ги Су­пер спільно з Емісти­мом С. Бу­ло вста­нов­ле­но, що на де­ся­тий день після вне­сен­ня гербіциду най­ак­тивніше роз­ви­ва­лась мікро­ф­ло­ра за за­сто­су­ван­ня Тар­ги Су­пер у дозі 1,5 л/га. Най­кращі ре­зуль­та­ти ви­я­ви­ли за за­сто­су­ван­ня Тар­ги Су­пер у дозі 1–1,5 л/га та Емісти­му С у кількості 5 мл/га. Ав­то­ри ствер­д­жу­ють, що най­чут­ливіши­ми до хімічних пре­па­ратів бу­ли нітрифіка­то­ри пер­шої та дру­гої фаз нітрифікації, а ма­ло­чут­ли­ви­ми — амоніфіка­то­ри і це­лю­ло­зо­руйнівні бак­терії. Важ­ли­во відміти­ти, що в цих дослі­джен­нях Емістим С спри­яв підви­щен­ню кількості особ­ли­во чут­ли­вих до дії гербіцидів мікро­ор­ганізмів.

Подібний вплив цьо­го РРР ви­я­ви­ли та­кож за за­сто­су­ван­ня на го­росі та­ких стра­хо­вих гербіцидів, як Ба­за­г­ран, Агрі­токс і Пан­те­ра. Поєднан­ня гербіцидів з Емісти­мом С при­ве­ло до зро­с­тан­ня у рос­лин го­ро­ху ак­тив­ності та­ких фер­ментів, як ка­та­ла­за, пе­рок­си­да­за, що сприяє при­ско­рен­ню обмінних про­цесів, в ре­зуль­таті яких швид­ше про­хо­дить де­ток­си­кація гербіцидів.

У ба­га­ть­ох країнах світу ак­тив­но за­сто­со­ву­ють на різних сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­ту­рах ком­плекс ефек­тив­них мікро­ор­ганізмів (ЕМ), які впер­ше бу­ли за­про­по­но­вані японсь­ким вче­ним Те­руо Хіга. Ком­плексні ЕМ-пре­па­ра­ти об’єдну­ють ве­ли­ку кількість видів ае­роб­­них і ана­ероб­них мікро­ор­ганізмів, які на­ле­жать до бак­терій, дріжджів, ак­ти­номіцетів, фер­мен­ту­ю­чих грибів то­що. Як пра­ви­ло, їх за­сто­со­ву­ють для оз­до­ров­лен­ня і підви­щен­ня ро­дю­чості грунтів, а та­кож зро­с­тан­ня про­дук­тив­ності сільсько­го­с­по­дарсь­ких рос­лин. Про­ве­дені у Тер­нопіль­ській об­ласті по­льові досліджен­ня сої ви­я­ви­ли, що пе­ред­посівна об­роб­ка насіння пре­па­ра­та­ми Бай­кал ЕМ-1-У суттєво сти­му­лює про­цес азотфіксації. Він по­зи­тив­но впли­вав на кількість буль­бо­чок та їхню ма­су на рос­лині, що збільшує уро­жай насіння на 7,2 ц/га (17,1%).

По­вна ре­алізація азотфіксу­валь­но­го по­тенціалу зер­но­бо­бо­вих куль­тур мож­ли­ва ли­ше за до­б­ре зба­лан­со­ва­но­го за­без­пе­чен­ня рос­лин ма­к­ро- і мікро­е­ле­мен­­та­ми. За та­ких умов мак­си­маль­но ре­алізується ма­к­ро­симбіон­та як го­ло­вна скла­до­ва ча­с­ти­на симбіотич­ної си­с­те­ми. Відо­мо, що грун­ти на­шої країни ма­ють, як пра­ви­ло, ви­со­кий вміст фо­с­фо­ру, хо­ча він пе­ре­бу­ває пе­ре­важ­но у ма­ло­ру­хо­мих фор­мах. У зв’яз­ку з цим ко­ефіцієнт йо­го ви­ко­ри­с­тан­ня ста­но­вить ли­ше 3–5%. 

Досліджен­ня вче­них свідчать про те, що мобілізу­ва­ти фо­с­фор із важ­ко­роз­чин­них спо­лук здатні мікро­ор­ганізми. В Інсти­туті мікробіології і віру­со­логії ім. Д.К. За­бо­лот­но­го НАН Ук­раїни виділені шта­ми бак­терій ро­ду Bacillus, які пе­ре­тво­рю­ють важ­ко­роз­чинні не­ор­ганічні та ор­ганічні спо­лу­ки фо­с­фо­ру на до­ступні рос­ли­нам. Цей про­цес обу­мов­ле­ний ство­рен­ням кис­ло­го се­ре­до­ви­ща під час роз­мно­жен­ня та рос­ту цьо­го ви­ду бак­терій. На ос­нові цьо­го фе­но­ме­ну в інсти­туті ство­ре­но бак­теріальні пре­па­ра­ти ком­п­лекс­ної дії, які вклю­ча­ють ефек­тивні шта­ми буль­боч­ко­вих бак­терій B.japonicum і штам Bacillus subtulis IMB B-7023 або Azotobacter vinelandii 56. Та­кий зміша­ний іно­ку­лянт, при­го­то­ва­ний на ос­нові гли­ни­с­тих міне­ралів, підви­щу­вав по­каз­ни­ки симбіозу в сої, а та­кож збільшу­вав енергію про­ро­с­тан­ня і схо­жість насіння, а та­кож ви­со­ту про­ростків на по­чат­ко­вих ета­пах рос­ту. Важ­ли­во за­ува­жи­ти, що се­лекціоно­вані шта­ми фо­с­фат­мобілізив­них бак­терій ро­ду Bacillus пригнічу­ють ріст фіто­па­то­ген­них грибів — збуд­ників та­ких за­хво­рю­вань, як фу­заріоз та аль­тер­наріоз, а та­кож та­ких па­то­ге­нов, як Erwinia carotovora, Pseudo­mo­nes cepacia, Xantho­monas campestris.

Важ­ли­вим ме­ханізмом фо­с­фор­но­го жив­лен­ня іно­ку­ль­о­ва­них рос­лин слу­гує те, що цей еле­мент по­сту­по­во пе­ремі­щується із нижніх го­ри­зонтів грунтів у вищі за до­по­мо­гою до­б­ре роз­ви­не­ної ко­ре­не­вої си­с­те­ми зер­но­бо­бо­вих куль­тур, яка іноді про­ни­кає на гли­би­ну по­над один метр. 

На дум­ку вче­них Інсти­ту­ту сільсько­го­с­по­дарсь­кої мікробіології НА­АН, за­сто­су­ван­ня фо­с­фор­мобілізив­них або зміша­них пре­па­ратів дає змо­гу повністю виріши­ти пи­тан­ня фо­с­фор­но­го жив­лен­ня, оскільки наші грун­ти — на фо­с­фа­товмісних по­ро­дах, які мож­на за­лу­чи­ти до кру­го­обігу цьо­го еле­мен­та за ра­ху­нок біологічних про­цесів. З на­шої точ­ки зо­ру, це ду­же важ­ли­ва ідея, яку мож­на ре­алізу­ва­ти за ра­ху­нок не­знач­них коштів.

Ко­рисні мікро­ор­ганізми, за­се­лив­ши ко­ре­не­ву си­с­те­му зер­но­бо­бо­вих куль­тур, не до­пу­с­ка­ють у цю зо­ну па­то­ген­них мікро­ор­ганізмів. Та­ким чи­ном бак­те­ри­зо­вані рос­ли­ни є знач­но стійкіши­ми до хво­роб.

З ме­тою по­даль­шо­го роз­вит­ку цьо­го на­пря­му досліджень вчені пра­цю­ють над ство­рен­ням поліфунк­ціо­наль­них пре­па­ратів, які вклю­­­ча­ють різні ви­ди мікро­­­ор­ганізмів та РРР. Так, в Інсти­туті мікро­біології і віру­со­логії ім. Д. К. За­бо­лот­но­го НА­НУ за ви­про­бу­ван­ня три­ком­по­нент­но­го пре­па­ра­ту на сої, який вклю­чав ефек­тивні шта­ми буль­боч­ко­вих бак­терій і Bacillus mega­terium, суттєво зрос­ли по­каз­ни­ки сим­біо­тич­ної азотфіксації. У грунті за та­ких умов під­ви­щи­лась ак­тивність амоніфіку­ю­чих, амінолітич­них і фо­с­фат­мобілізив­них мікро­ор­ганізмів. У цих дослідах одер­жа­ли знач­ну при­бав­ку вро­жаю на­сіння сої з підви­ще­ним рівнем білка. Ав­то­ра­ми роз­роб­ле­на ге­ле­ва фор­ма та­ко­го пре­па­ра­ту для зер­но­бо­бо­вих куль­тур.

Но­вим пер­спек­тив­ним на­пря­мом досліджень є за­сто­су­ван­ня біологічних спо­лук, які ма­ють ан­ти­фунгіцид­ну здат­ність без ток­сич­ної дії. Особ­ли­во їхня роль зро­с­тає за впро­ва­д­жен­ня ор­ганіч­них аг­ро­тех­но­логій. За­сто­су­ван­ня біоло­гічних фунгіцидів сприяє збе­ре­жен­ню, а в де­я­ких ви­пад­ках і ак­тивізації мікроб­них асоціацій грун­ту. Одер­жані в Пів­денній дослідній станції Інсти­ту­ту сіль­сько­го­с­по­дарсь­кої мі­­кро­­біології НА­АН дані під час ви­ко­ри­с­тан­ня біоп­ре­па­ратів на рос­ли­нах ну­ту по­ка­за­ли відсутність при­гнічен­ня про­цесів буль­боч­ко­у­тво­рен­ня і азотфіксації. Най­кра­щий вплив на ефек­тивність симбіотич­ної азот­фік­сації спра­ви­ли Аль­бо­бак­те­рин, Ризобофіт, Нітрагін і Нітродар. У цих са­мих варіан­тах ма­ла місце і най­ви­ща уро­жайність ну­ту сор­тів Ро­зан­на та Алек­сан­д­рит. Учені цієї на­уко­вої ус­та­но­ви ре­ко­мен­ду­ють, замість хімічних про­труй­ників насіння зер­но­бо­бо­вих куль­тур, ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти такі біоп­ро­тек­торні пре­па­ра­ти, як: Аль­бо­бак­те­рин, Ри­зо­план та інші — во­ни не ви­яв­ля­ють не­га­тив­но­го впли­ву на бо­бо­во-ри­зобіаль­ний симбіоз.

Висновки

Вне­сен­ня в грунт ко­рис­них мікро­ор­ганізмів шля­хом спеціаль­но роз­роб­ле­них пре­па­ратів на ос­нові відсе­лек­то­ва­них штамів сприяє по­кра­щан­ню рос­ту і роз­вит­ку зер­но­бо­бо­вих куль­тур та підви­щує їхню уро­жайність. Це відбу­вається за ра­ху­нок сти­му­лю­ван­ня про­ро­с­тан­ня насіння, поліпшен­ня жив­лен­ня рос­лин, ак­тиві­зації фо­то­син­те­тич­ної діяль­ності, під­ви­щен­ня стійкості до хво­роб і шкідників.

 

В. Січкар, д-р біол. на­ук, про­фе­сор, заввідділу се­лекції, ге­не­ти­ки і насін­ницт­ва бо­бо­вих куль­тур, Се­лекційно-ге­не­тич­ний інсти­тут На­ціо­наль­но­го цен­т­ру насіннєзнав­ст­ва та сор­то­вив­чен­ня 

 

Інформація для цитування

Пе­с­ти­циди та  азотфіксація зер­но­бо­бо­вих культур / В. Січкар // Спецвипуск ж. Пропозиція. Сучасні агротехнології із застосування біопрепартав та регуляторів росту / — 2015. — С. 32-34

 

 

Інтерв'ю
Ірина Чернишова
Зараз стрімкі зміни, передусім у технічній сфері, охопили навіть аграрний сектор, який має репутацію чи не найконсервативнішої галузі економіки. Не дивно, що часто зусилля власників господарств, спрямовані на впровадження змін, зустрічають... Подробнее
Компанія Agrieye з'явилася тільки рік тому, але вже встигла вийти на ринки Перу, Еквадору, Пакистану, Малайзії, США, Норвегії, Кенії, Єгипту. Як говорить засновник і генеральний директор компанії AGRIEYE Андрій Севрюков: "Основний мій вид... Подробнее

1
0