Розділ «8.4. Мікробні препарати»

Важливий показник якості бактеріального препарату – штам, який є відселектованою культурою азотфіксувальних бактерій (аналогія сорту в рослинництві). Зазвичай інокулянти містять у своєму складі кілька штамів бактерій. Іншим важливим показником якості препарату є титр. Він відображає кількість життєздатних бактерій в одиниці об'єму препарату (млрд/г або млрд/мл). Цей показник можна перевірити лише в умовах лабораторії. До показників, що впливають на якість препарату, належать термін придатності та умови його зберігання (як передпродажного, так і в господарстві до початку застосування). Для кожного виду бобових рослин характерні свої групи бактерій, які утворюють бульбочки. Тому біопрепарат використовують для оброблення насіння лише тієї культури, назву якої зазначено на упаковці.

Мікробні препарати на основі азотфіксувальних бактерій

Нині препарати на основі бульбочкових бактерій під різними торговими назвами виготовляють і широко застосовують у рослинництві багатьох країн: у США – нітрагін і даблноктин, у Мексиці – нітрагін і парадор, в Уругваї – нітросоїл і нітрум, у Новій Зеландії – ризокоут, в Австралії – нодолейт і нітроджерм, в Угорщині – ризонітторфе, в Росії – ризоторфін.

В Україні нині виробляються бактеріальні препарати для бобових культур на основі високоефективних симбіотрофних азотфіксувальних бактерій під торговими марками нітрагін (нітрофікс), ризобофіт, ризогумін та ін. їх використовують для підвищення азотонакопичувальної здатності бобових рослин. До складу препаратів входять бульбочкові бактерії ризобіум, що живуть у симбіозі з бобовими культурами. Поглинаючи вуглеводи, що надходять з листків до кореневої системи, бульбочкові бактерії фіксують молекулярний азот з повітря, який надалі засвоюється бобовими та іншими рослинами, що після них вирощують. Для кожного виду бобових характерні свої групи бактерій, які утворюють бульбочки. Тому ризобофіт використовують для оброблення насіння лише тієї культури, назву якої зазначено на етикетці препарату. Так, ризобофіт виготовляють для оброблення насіння гороху, вики, сої, бобів, люпину, квасолі, конюшини, люцерни та інших бобових культур. Крім специфічності, раси бульбочкових бактерій різняться за вірулентністю та активністю. Вірулентність – здатність бульбочкових бактерій проникати через кореневі волоски в корінь бобової рослини й утворювати буль- бочки. Активністю бульбочкових бактерій називають їх здатність до засвоєння азоту атмосфери. Лише активні штами цих бактерій забезпечують бобові рослини азотом. Неактивні ж – пригнічують рослину-хазяїна. У разі зараження коренів вірулентними, але неактивними бульбочковими бактеріями, бульбочки утворюються, але фіксація азоту не відбувається. Бульбочкові бактерії, які використовуються для виготовлення бактеріальних препаратів, можуть бути високоактивними і виявляти значну вірулентність. Якшо вірулентність бульбочкових бактерій препарату виша за вірулентність менш активних бактерій, які знаходяться в ґрунті, то бульбочкові бактерії препарату проникають у корінь швидше і в більшій кількості.

Ризобофіт – селекціоновані штами бульбочкових бактерій залежно від виду бобової культури, розмножені у стерильному торфі з часточками розміром 0,25 мм. Дрібні часточки сприяють ліпшому прилипанню до насіння. За зовнішнім виглядом – це маса темного кольору вологістю 40–50 °с. збагачена вуглеводами, вітамінами, макро- і мікроелементами. Ризобофіт випускають у поліетиленових пакетах, які не рекомендується відкривати до початку застосування. В І г ризобофіту має міститися не менш як 2,5 млрд бульбочкових бактерій. Незалежно від об'єму насіння, яке висівають, норма препарату становить 200 г/га. Зберігають бактеріальний препарат не довше, ніж 6 міс з дня виготовлення в сухому темному прохолодному приміщенні окремо від пестицидів за плюсової температури. Термін придатності рідкого препарату – до 20 діб.

Щеплення бульбочкових бактерій бобовим культурам називають інокуляцією. Зазвичай інокуляція досягається прямим нанесенням матеріалу з ризобіями на насіння (перед сівбою) або його дозованим внесенням у насіннєве ложе під час сівби.

Однією з основних вимог до передпосівного оброблення насіння біопрепаратами є забезпечення рівномірного їх розподілу по кожній насінині, а також максимальне скорочення часу від оброблення до висівання насіння в ґрунт. Інокуляцію проводять в день сівби або напередодні. Традиційна технологія інокуляції подібна до протруюювання насіння вологим способом: насіння обробляють водною суспензією препарату. Суспензію готують з розрахунку на відповідну масу насіння і без відстоювання перемішують з ним вручну або механічним способом.

Слід враховувати, що оптимальне співвідношення води і насіння має істотне значення. За надмірної кількості води може бути порушена норма висіву насіння, а насіння деяких культур, наприклад сої, має тонку і ніжну оболонку, яка швидко набрякає і може бути травмована. Для оптимального зволоження до насіння добавляють певну норму води або суспензії (табл. 8.3).

Таблиця 8.3. Рекомендовані об'єми робочих розчинів на проведення передпосівно? бактеризації насіння

На насінні окремих культур з гладенькою поверхнею водна суспензія утримується погано. Цей недолік можна виправити застосуванням прилипливих речовин у вигляді водних розчинів: 1) екстендер – полімерний компонент; 2) натрієва сіль карбоксиметилцелюлози (Na-КМЦ) 2 %; 3) меляса 3–5 %; 4) сульфітно-спиртова барда (рідкий концентрат) 7–12 %; 5) желатин технічний 1 %; 6) казеїн технічний

1–1.5 %; 7) молочні відвійки (сироватка) без розбавляння; 8) клейстер з борошна або крохмалю 3–5 %; 9) полівиніловий спирт (ПВС) 2 %.

Меляса, патока, барда, клейстер добре розчиняються у холодній воді; желатин та казеїн спочатку замочують у воді, а потім розчиняють у гарячій воді, охолоджують. Na-КМЦ розчиняють у гарячій воді за безперервного перемішування, охолоджують. Ці речовини утримують часточки препаратів на поверхні насіння, не виявляють негативного впливу на життєдіяльність і активність бактерій, а також на схожість насіння.

Спочатку у воді розчиняють клейку речовину, а потім добавляють біопрепарат. Оброблення цим розчином насіння можна поєднувати з обробленням його мікродобривами чи стимуляторами росту вручну або в машинах для протруювання, заздалегідь ретельно очищених від пестицидів, безпосередньо в сівалці. Допускається використання бетонозмішувачів, які забезпечують рівномірний розподіл препарату в масі зерна, не пошкоджуючи при цьому насіння. Бактеризацію проводять лише у день сівби в місцях, захищених від прямих сонячних променів, під дією яких бактерії гинуть. Незалежно від способу її проведення, насіння має бути сипким. Оброблене насіння відразу висівають. Слід зазначити, що через 4–5 год після оброблення насіння близько 50 % клітин ризобіуму гине, а невисіяне в день оброблення насіння потрібно переінокулювати. Різні форми бактеріальних препаратів можуть мати свої особливості застосування (строки проведення інокуляції, норми витрати, поєднання з пестицидами тощо), про які слід дізнаватися з етикетки їх упаковки або рекомендацій виробника.

На ефективність біопрепаратів істотний вплив мають пестициди. Більшість із них негативно діє на бульбочкові та асоціативні азотфіксувальні бактерії. Зазвичай здоровий насіннєвий матеріал можна не протруювати. Сумісне оброблення пестицидами і біопрепаратом варто узгодити з виробником останнього. За комплексного оброблення насіння дозу біопрепарату треба збільшити. Її також збільшують удвічі на кислих ґрунтах.

Вишу ефективність препарату встановлено на ґрунтах легкого гранулометричного складу, що пов'язано з меншою активністю природних популяцій азотфіксаторів. Ефективність інокуляції підвищується після вапнування ґрунту та внесення мікроелементів, насамперед молібдену і бору.

Встановлення оптимального поєднання біологічного азоту та азоту мінеральних добрив у живленні рослин дає змогу збалансувати його колообіг у землеробстві. Обсяг симбіотичної азотфіксації залежить від забезпечення рослин азотом та інтенсивності фотосинтезу. Невелика стартова доза азоту мінеральних добрив (20–40 кг/га), особливо на бідних ґрунтах, сприяє ліпшому розвитку бульбочок на початку вегетації рослин.

Інокуляція насіння бобових культур має бути обов'язковим агротехнологічним заходом. Витрати на його проведення не перевищують 3–5 % отриманого прибутку, а врожайність бобових культур збільшується на 10–15 %. При цьому також значно зменшуються потреби внесення азоту мінеральних добрив.

Для того щоб бульбочкові бактерії працювали найефективніше, їм потрібно створити оптимальні умови життєдіяльності.

1. Симбіоз дуже чутливий до реакції ґрунтового розчину. На кислих ґрунтах бульбочки формуються погано, за винятком бактерій люпину і лядвенцю рогатого. Вапнування є важливим заходом інтенсифікації азотфіксації. Найсприятливіші для функціонування бульбочкових бактерій ґрунти з pH 6,0-7,5.

2. Умови фосфорного і калійного живлення. Нестача калію й особливо фосфору різко знижує інтенсивність азотфіксації. Відомо, що при симбіотичному живленні азотом бобові культури чутливіші до нестачі фосфорного живлення. За низького вмісту рухомих фосфатів у ґрунті ризобії здатні проникати в коріння, але не сприяють утворенню бульбочок. При цьому азот фіксується слабко або його фіксація взагалі відсутня.