В материале ученых рассказывается об особенностях биопрепаратов агрономически полезных микроорганизмов таких как Фосфоэнтерин и Ризобофит, представленных как в жидкой, гельной и сыпучей формах.
В современной системе земледелия приоритет должен отдаваться экологически безопасным природоохранным технологиям возделывания сельскохозяйственных культур. В связи с этим всевозрастающее значение приобретают биопрепараты на основе агрономически полезных микроорганизмов.
Южная опытная станция ИСХМ УААН имеет собственную коллекцию отселекционированных штаммов микроорганизмов, обладающих комплексом полезных для растения свойств: азотфиксирующей, фосфатмобилизирующей, ростстимулирующей и антибиотической активностью. Необходимым условием их успешного использования в практике сельскохозяйственного производства является разработка технологии изготовления биопрепаратов.
Наилучшими считаются полифункциональные биопрепараты с длительным сроком сохранности оптимального количества жизнеспособных клеток, экономичные при изготовлении и удобные в использовании. Исходя из этого, важным этапом в создании технологии производства микробных препаратов является подбор и оптимизация питательных сред, субстратов и условий культивирования бактерий. По доминирующей функции биопрепараты условно разграничивают на землеудобрительные (улучшающие корневое питание растений за счет азотфиксации, трансформации труднорастворимого фосфора, синтеза физиологически активных веществ) и защитные (ограничивающие численность патогенной микрофлоры и вредителей). Коммерческие препараты, разработанные сотрудниками опытной станции, по форме подразделяются на жидкие, сыпучие и гелеобразные (гельные).
Жидкая форма препарата содержит остатки культуральной среды, живые микроорганизмы и их метаболиты. Благодаря упрощенной технологии изготовления и применения, жидкие препараты остаются наиболее распространенной формой инокулюма для обработки семян сельскохозяйственных культур. Срок сохранности жизнеспособных клеток в культуре зависит от вида бактерий, но, как правило, не превышает 25 суток, за исключением фосфоэнтерина (до 5 месяцев).
Жидкий биопрепарат ФОСФОЭНТЕРИН разработан на основе фосфатмобилизирующей бактерии Enterobacternimipressuralis 32-3. Данный штамм способен разлагать труднорастворимые органические фосфаты (фитаты), что важно при его применении на южных почвах, а также продуцировать вещества, регулирующие рост растений и способствует увеличению коэффициента использования минеральных удобрений. ФОСФОЭНТЕРИН рекомендуется для предпосевной обработки семян зерновых, овощных и бобовых культур.
В почве микроорганизмы находятся в адсорбированном на твердых частицах состоянии, поэтому в технологии изготовления бактериальных препаратов целесообразно использовать различные сорбенты-носители (субстраты-наполнители), обладающие определенными физическими свойствами. Выбор наполнителя зависит, прежде всего, от свойств штамма микроорганизма. В биотехнологии почвенных микроорганизмов доминирующим наполнителем является торф, обладающий высокой влагоемкостью и большой сорбирующей поверхностью. Для ассоциативных азотфиксирующих бактерий альтернативным наполнителем является лигнин — продукт гидролиза древесины.
На основе наиболее эффективных, конкурентоспособных и, в то же время, требовательных к условиям культивирования, штаммов клубеньковых бактерий (ризобий) разработан высокоэффективный вермикулитный препарат — РИЗОБОФИТ. Субстрат-носитель — вермикулит характеризуется стабильностью свойств, выдерживает высокотемпературную обработку и многократную стерилизацию без образования токсичных для бактерий веществ.
Сыпучая вермикулитная форма препарата имеет вид увлажнённой массы серого или серо-жёлтого цвета. Титр клеток препарата зависит от вида клубеньковых бактерий и достигает 2,0 — 6,0 млрд. на грамм. Вермикулитный препарат — РИЗОБОФИТрекомендуется для предпосевной обработки семян соответствующих бобовых культур.
Перспективой получения микробных препаратов, которые бы имели преимущества жидких (в изготовлении) и сыпучих (при хранении).
Гельная форма препаратов. В основу разработки технологи и производства гельных препаратов было взято свойство некоторых видов бактерий синтезировать достаточное для изменения консистенции среды количество экзополисахаридов. Интенсификация этого процесса осуществлялась путем компоновки трофической части среды из доступных, дешевых составляющих и создания разветвленной абсорбционной системы. Сегодня довольно популярны гельные препараты на основе производственных штаммов Agrobacteriumradiobacter 204 (диазофит под зерновые), Agrobacteriumradiobacter 10 (агрофил под овощные культуры), Alcaligenesparadoxus060207 (алкалигин под зерновые) и PaenibacilluspolymyxaП (биоподицид (БСП) под зернове, бобовые и овощные культуры). Гельные препараты хорошо удерживается на семенах за счет собственных полисахаридов, что исключает необходимость применения прилипателей.
Следующим, направлением в разработке элементов технологии применения биопрепаратов в растениеводстве, является изучение эффективности комплексного (полиштаммного) препарата. Комплексный биопрепарат (КБП) компонуется для каждого вида растений и состоит, как правило, из азотфирующих, фосфатмобилизирующих и биопротекторных микроорганизмов.
Таким образом, в Южной опытной станции ИСХМ УААН разработаны различные виды и формы биопрепаратов на основе отселекционированных эффективных конкурентоспособных штаммов агрономически полезных микроорганизмов, рекомендуемые для предпосевной обработки семян возделываемых сельскохозяйственных культур (табл. 1), которые широко известны в Украине и в странах СНГ.
Таблица 1
Микробные препараты для земледелия
Применение биопрепаратов при возделывании растений способствует повышению урожая и улучшению его качества. Биопрепараты имеют низкие цены, а их применение позволяет уменьшить дозы минеральных удобрений и химических средств защиты растений, что ведет к повышению экономической эффективности получения продукции растениеводства. Экономический эффект от применения микробных препаратов колеблется от 20-200 грн./га., что зависит от возделываемой культуры. Важно отметить, что потребность в биопрепаратах у сельхозпроизводителей возрастает. В 2006, 2007 годах Южная опытная станция изготовила для фермерских хозяйств Крыма до 4500-5000 га/порций биопрепаратов разной функциональности, что в девять раз больше, по сравнению с 2003 годом.
Технология применения биопрепаратов. Обработка семян проводится в день посева, а ещё лучше небольшими партиями непосредственно перед посевом. Обработанные биопрепаратами семена следует беречь от прямых солнечных лучей и перегрева. Высев рекомендуется производить во влажную почву.
Предпосевную обработку семян препаратом можно проводить вручную и механизированным способом. Ручную обработку (инокуляцию) семян зерновых и бобовых культур биопрепаратом осуществляют следующим образом. На брезент (или пленку) насыпают семена (гектарную норму высева) и обрабатывают поверхность рабочей суспензией препарата, которую готовят путем размешивания гектарной порции (100-200 г) в количестве воды или прилипателя, соответствующем количеству семян и виду сельскохозяйственных растений (табл.2). Затем семена перемешивают, поочередно поднимая противоположные концы брезента, для равномерного распределения препарата на поверхности семян. Обработанные биопрепаратом семена затаривают в мешки и вывозят в поле для посева.
Семена овощных культур обрабатывают исходным препаратом или в разведении с водой 1:1. Количество жидкости для обработки семян должно составлять 1-2% от массы обрабатываемых семян. Для применения препаратов при выращивании овощей рассадным способом рекомендуется дополнительная обработка. Корни рассады обмакивают в болтушке суспензии препарата (1 часть препарата: 100 частей воды) с небольшим количеством почвы.
Механизированную обработку семян биопрепаратом осуществляют машинами для протравливания семян по технологии аналогичной с протравливанием. Для этой цели пригодны ПСШ-3, ПС-10 и другие. Перед работой машины для протравливания необходимо тщательно очистить от ядохимикатов, промыть и обезвредить согласно санитарным правилам.
При обработке семян необходимо придерживаться главного правила: на гектарную норму семян должна быть нанесена гектарная порция биопрепарата, а количество воды в суспензии должно обеспечивать равномерное распределение препарата на семенах и их сыпучесть. Расчёт количества препарата и воды для обработки гектарной нормы семян производят согласно соотношениям, указанным в таблице 2.
Таблица 2
Соотношение водной суспензии биопрепаратов к количеству семян сельскохозяйственных культур
Для лучшей удерживаемости биопрепарата (жидкого и сыпучего) на поверхности семян, особенно сои, желательно использовать прилипатели, дозировка которых дифференцируется в зависимости от формы препарата. Применяют следующие водные концентрации прилипателей: 7-12% раствор барды, 1-1,5% раствор казеина технического, 2-3% раствор латекса или патоки, 2-2,5% раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы технической (натрий КМЦ), снятое молоко (обрат) используется без разбавления.
При работе с микробными препаратами необходимо придерживаться соблюдения норм охраны труда.
Биопрепараты и дополнительную информацию о технологии применения можно получить в Южной опытной станции Института сельскохозяйственной микробиологии УААН по адресу:
Ул. К.Маркса, 107, П.Гвардейское, Симферопольский район, АР Крым.
Телефон: (0652)32-34-76; (0652)32-30-50; (0652) 32- 39-65
E-meil:
Т. МЕЛЬНИЧУК, И. КАМЕНЕВА, Л. ГРИТЧИНА, Н. АЛЕКСЕЕНКО, О. ПАНАСЮК, Н. ШЕРСТОБОЕВ, Н. ТОЛКАЧЕВ, Л. ЧАЙКОВСКАЯ, Т. ПАРХОМЕНКО/ Южная опытная станция ИСХМ УААН.