Лабутова Н. М., к. б. н., старший науковий співробітник лабораторії біотехнології ВНДІ сільськогосподарської мікробіології
Описано біопрепарати на основі бактерій і нижчих грибів, що утворюють симбіоз з кореневою системою рослин, призначені для захисту рослин від хвороб, поліпшення їх мінерального живлення і стимуляції росту.
Key words: agrotechnology, plant protection, biodivparations, endomycorrhiza, symbionts.
New biodivparations for plant protection, growth stimulation and improvement of mineral nutrition are described. Preparations are based on bacteria and fungi, that form a symbiosis with plant rootage.
Двадцяте століття - це століття застосування мінеральних добрив. Однак на рубежі століть стало ясно, що, широко застосовуючи хімічні сполуки в сільському господарстві, людство риє собі яму планетарного масштабу. Присутність в продуктах харчування нітратів, нітритів, пестицидів, гербіцидів і т. д. негативно позначається на здоров'я населення планети і призводить до розвитку багатьох захворювань, перш за все - алергічного характеру. Накопичення в грунті хімічних сполук, застосовуваних у сільському господарстві, обумовлює різке погіршення її родючості незалежно від кліматичних зон і типів грунту. Утворюється замкнуте коло: погіршення родючості веде до зниження урожаїв і вимагає внесення все великих доз мінеральних добрив для забезпечення продуктивності сільськогосподарських культур. Це призводить до ще більшого зниження рівня родючості, що змушує знову збільшувати дози мінеральних добрив. У результаті перед людством, як і раніше, стоїть проблема забезпечення високої продуктивності сільськогосподарських культур і захисту рослин від хвороб.
Чи є альтернатива мінеральних добрив, а також хімічного протруйника насіння і фунгіцидів? Так, є. Це - біологічні препарати.
Діючим початком біопрепаратів є бактерії і мікроскопічні гриби, що живуть у грунті. Шляхом тривалої селекції з їх числа відбирають мікроорганізми, які добре приживаються в ризосфері або на коренях рослин і мають позитивну дію на ріст і розвиток сільськогосподарських культур. Для людини і тварин такі мікроорганізми абсолютно безпечні, а при внесенні в грунт можуть істотно поліпшити її родючість.
Протягом багатьох років найбільшим розробником біопрепаратів є Всеросійський інститут сільськогосподарської мікробіології. Багато препаратів, розроблені під ВНІІСХМ, успішно конкурують на світовому ринку і викликають великий інтерес фірм з Німеччини, Франції, Щвеции, Китаю, В'єтнаму, Кореї, Індії, Ірану та ін
Однією з розробок колективу лабораторії грунтової мікології ВНІІСХМ є грибні біопрепарати, призначені для захисту рослин від хвороб, поліпшення їх мінерального живлення і стимуляції росту.
Біопрепарат Гліокладін був створений для захисту сільськогосподарських рослин від грибних хвороб, насамперед - від різноманітних кореневих гнилей. Основою біопрепарату є мікроскопічний гриб гліокладіум, який при внесенні в грунт активно розвивається між корінням рослини. Його захисна дія проявляється за рахунок виділення антибіотиків та специфічних ферментів, які руйнують структури грибів, які є збудниками хвороб. Гліокладін відмінно показав себе при випробуваннях під томати, огірок, салат, перець солодкий, ячмінь, пшеницю, - захворюваність цих культур знижувалася на 20-60%. Біопрепарат виявився незамінний для захисту айстри, гвоздики і хризантеми в закритому грунті, де дуже висока загибель рослин від кореневих гнилей. Однак це ще не все - при випробуваннях Гліокладіна дослідників чекав сюрприз. Виявилося, що біопрепарат має потужний стимулюючою дією на розвиток рослин. Це пов'язано з тим, що мікроорганізм, що є основою біопрепарату, виділяє поблизу коріння велика кількість ростових речовин і вітамінів, які активно поліпшують ріст рослин. Незалежно від захисної дії Гліокладіна, збільшення врожаю сільськогосподарських культур в результаті стимуляції становить 15-25%. Найдивовижніші ж результати були отримані при використанні Гліокладіна під соняшник: ця культура виявилася найбільш вразливою до стимулюючій дії біопрепарату. Перш за все це позначається на швидкості появи сходів - при обробці Гліокладіном дружні сходи формуються на 4-5 днів раніше. Внесення біопрепарату активно стимулює розвиток соняшнику: в середині вегетації висота рослин у порівнянні з необробленими зазвичай збільшується в півтора рази, а біомаса - удвічі. Гліокладін починає чинити захисну дію безпосередньо з моменту посіву, тому що при нанесенні на насіння пригнічує насіннєві інфекції, а в подальшому, розвиваючись в грунті, запобігає почвообітающіх збудників хвороб. Стимулюючий і захисну дію Гліокладіна забезпечує збільшення врожаю соняшника від 30 до 60%. Особливо слід підкреслити, що Гліокладін поки є єдиним препаратом, який ефективно захищає соняшник від фомопсису.
Інший препарат - Мікофіл - створений на основі почвообітающего ендомікорізного гриба, який проникає в корінь і утворює з рослиною симбіоз. Мікофіл, перш за все, забезпечує живлення рослин фосфором. Як це відбувається? При внесенні в грунт мінеральних фосфорних добрив рослини поглинають тільки 20-25% внесеного фосфору. Решта фосфор частково вимивається, а більша його частина переходить у нерозчинну форму, яка недоступна рослинам. У підсумку складається пародоксальное ситуація: у грунті накопичується фосфор, приводячи до забруднення грунтів і акваторій, і в той же час, рослини відчувають фосфорне голодування, оскільки нездатні цей фосфор засвоїти. Мікроорганізм, що входить до Мікофіл, має унікальну властивість - він здатний поглинати фосфор якраз з цих недоступних рослині з'єднань і транспортувати в корінь. Таким чином, Мікофіл забезпечує надходження в рослини фосфору, який накопичився в грунті за багато років використання мінеральних добрив і який лежить там мертвим капіталом. Застосування Мікофіла замінює внесення 80-150 кг фосфорних добрив на гектар і гарантує практично повне засвоєння рослинами поставляється фосфору. У мікроорганізму, що лежить в основі біопрепарату, є ще одна корисна властивість - він регулює водний і сольовий обмін рослин, з якими утворює симбіоз. В результаті у рослин істотно збільшується стійкість до посухи, а також до теплового і сольового стресів, що робить Мікофіл надзвичайно привабливим для використання у посушливих регіонах. Цей біопрепарат можна застосовувати як під овочеві, так і під зернові культури, виняток становлять тільки хрестоцвіті, з якими ендомікорізний гриб не утворює симбіоз. Слід зазначити, що здатність Мікофіла постачати рослини мікроелементами і посилювати стійкість до водних стресів підвищує приживання розсади і саджанців на 50-60%. При використанні біопрепарату прибавки врожаю коливаються від 15 до 50% залежно від культури. Застосування Мікофіла під сорго стабільно забезпечує збільшення врожаю на 60-100%.
Якщо Мікофіл замінює внесення фосфорних добрив, то бактеріальний препарат ризоторфіном - внесення азотних. Бактерії, що входять до ризоторфіном, поселяючись на коренях бобових рослин, утворюють бульби. Знаходяться в бульбочках мікроорганізми здатні фіксувати азот, який знаходиться у грунті в газоподібному стані, і постачати цей елемент живлення рослин прямо в корінь. Використання ризоторфіном під бобові культури підміняє внесення в грунт 80-100 кг мінеральних азотних добрив на гектар. Застосовувати ризоторфіном дуже просто - його наносять на насіння перед висівом. Для кожної бобової культури підібрані специфічні штами бульбочкових бактерій, які найбільш ефективні на даній рослині. Суттєвий момент: ризоторфіном можна використовувати разом з Мікофілом. У цьому випадку сільськогосподарські культури отримують азот і фосфор за рахунок роботи біопрепаратів з ресурсів грунту, які недоступні рослинам.
Препарат Регрост розроблений для стимуляції росту та розвитку овочевих, зернових і плодових культур. При мікробіологічному розкладанні Регроста в грунті виділяється гормон росту, який прискорює і стимулює розвиток рослин. Застосування цього препарату забезпечує отримання зеленних культур на 5-6 днів раніше, що особливо важливо при вирощуванні ранньої, а, отже, і дорогої продукції. Регрост допомагає вижити і нормально розвиватися рослинам при несприятливих погодних умовах, як, наприклад, заморозки по сходам або плісняви. Прибавка врожаю при використанні Регроста становить від 15 до 35% залежно від культури. Найбільш ефективний цей препарат для цибулинних: тут збільшення досягають 80-100%. Завдяки цій особливості Регрост незамінний для вирощування та вигонки тюльпанів, гіацинтів, лілій та інших цибулинних квітів. Ще одна властивість препарату - сприяти дозріванню плодів. За допомогою Регроста можна довести до товарної кондиції томати, баклажани, солодкий перець, сливи і т. д., зняті в незрілому стані. По дії Регрост порівняємо з відомими препаратами на основі гібереліни і гетероауксином, але значно дешевше.
Всі препарати, про які йшла мова, не накопичуються ні в плодах, ні в зеленій масі рослин і гарантують отримання екологічно чистого врожаю. Більше того, застосування біопрепаратів забезпечує підвищення якості продукції за рахунок збільшення вмісту в плодах вітамінів і цукрів. У сільськогосподарській продукції не накопичуються нітрати і нітрити, що сприяє тривалого збереження зібраного врожаю.
Найголовніше ж - використання біопрепаратів не тільки не шкодить грунті, а навпаки, підвищує її родючість. Судіть самі: використання ризоторфіном - це спосіб збагачення грунту азотом, який накопичується в коренях бобових рослин і таким чином залишається в грунті. Мікофіл «перекачує» забруднює грунт фосфор в рослини. Подальша заорювання зеленої маси, збагаченої фосфором, забезпечить надходження цього елемента в доступній для мікрофлори і рослин формі.
На закінчення слід зазначити, що гектарна норма внесення біологічних препаратів суттєво менше, ніж мінеральних добрив, і тому використання агробіотехнологій обходитися значно дешевше. Скільки ж коштує здоров'я, кожен добре знає і сам.