Микробные препараты для экологической оптимизации растениеводства

Текст: Павел Пенкин, генеральный директор «Агропромышленная микробиология групп»

Возделывание многолетних бобовых трав и зернобобовых культур — важный фактор развития устойчивого, экологически ориентированного сельского хозяйства. Их возделывание, наряду с увеличением производства кормового растительного белка, обеспечивает накопление в пахотном слое до 600 кг биологического азота на гектар за сезон, повышение плодородия почвы и получение экологически чистой продукции.

Повышение плодородия и качества кормов

Среди многолетних бобовых трав наиболее значимыми являются люцерна и клевер, которые улучшают агрофизические и агрохимические свойства почвы. В России себестоимость кормовой единицы этих культур в 2,6 раз ниже, чем у зерна, и в 4-6 раз ниже, чем у комбикормов для КРС.

Бобовые культуры, благодаря способности фиксировать азот атмосферы, увеличивают его запас в почве: клевер накапливает 160-180 кг/га за два года, а люцерна — до 400 кг/га благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. Эти травы важны для повышения почвенного плодородия и используются для получения дешевых, экологически чистых белковых кормов, дополняя друг друга в летний период.

Бактерии как фактор роста потенциала

Рост биологического и продуктивного потенциала бобовых культур зависит от интенсификации микробиологической активности. Разработка микробиологических методов повышения эффективности растениеводства является важной задачей для России, учитывая высокую стоимость минеральных удобрений. Для стимуляции роста сельхозкультур используются бактериальные препараты, которые обогащают ризосферу полезными микроорганизмами. Эти микроорганизмы обеспечивают растения не только минеральным питанием, но и физиологически активными веществами. Применение биопрепаратов становится особенно актуальным из-за снижения использования традиционных удобрений. Использование биопрепаратов в сочетании с низкими дозами минеральных удобрений позволяет достигать оптимальной урожайности и высокого качества продукции при минимальных затратах.

Консорциумы микроорганизмов

Одной из ключевых задач микробиологов является создание консорциумов полезных микроорганизмов для сельхозкультур, которые не антагонистичны и взаимодополняют друг друга. Разработка и применение биопрепаратов на основе клубеньковых и фосфатмобилизующих бактерий в сочетании с современными агротехнологиями позволит более эффективно реализовать биологический потенциал бобовых культур.

Использование микробных препаратов также способствует повышению биологического разнообразия почвенной микробиоты, что улучшает их плодородие и способствует экологической оптимизации растениеводства.

Специально для России

Многолетний отечественный и зарубежный опыт свидетельствует о том, что микробные удобрения играют важную роль дополнительного фактора повышения урожайности, но они, в большинстве случаев, не заменяют полностью ни органические, ни минеральные удобрения.

Для улучшения азотного питания зернобобовых и многолетних бобовых трав применяют препараты на основе клубеньковых бактерий, а для улучшения фосфорного питания используют микробные препараты на основе фосфатмобилизующих бактерий и арбускулярных микоризных грибов. Создание комплексных микробных препаратов, содержащих консорциумы различных видов микроорганизмов, способных активизировать деятельность микробиоты почв, является целью деятельности многих научных центров.

В лаборатории взаимоотношений микроорганизмов почвы и высших растений Института микробиологии НАН Беларуси совместно с ООО «Агропромышленная микробиология групп» из клубеньков и корней были выделены специфичные для перспективных бобовых культур, возделываемых в России, эффективные и адаптированные к почвенно-климатическим условиям России, штаммы клубеньковых бактерий, а из дерново-подзолистых почв, насыщенных фосфатами — фосфатмобилизующие штаммы, обладающие повышенной фосфатмобилизующей и ростстимулирующей активностью.

Препарат «Ризофос» марки «Клевер» и «Люцерна»

При отборе изолятов клубеньковых бактерий клевера и люцерны учитывались показатели нодулирующей способности, азотфиксирующей активности и морфология клубенька, свидетельствующие о симбиотической активности штамма клубеньковых бактерий.

В качестве составляющего компонента микробного препарата «Ризофос» марки «Клевер» отобран изолят клубеньковых бактерий клевера, обладающий высокой нодулирующей способностью (14 шт./1 раст.) и азотфиксирующей активностью (18,3 нМ С2H4/час). Природный изолят клубеньковых бактерий клевера идентифицирован как Rhizobium trifolii.

Выбор изолята клубеньковых бактерий люцерны для создания микробного препарата «Ризофос» марки «Люцерна» обусловлен его высокими симбиотическими способностями: на корнях люцерны образуются крупные, розового цвета клубеньки (9 шт./1 раст.), обладающие высокой азотфиксирующей активностью (10,5 нМ С2H4/час). Природный изолят клубеньковых бактерий люцерны идентифицирован как Sinorhizobium meliloti, а изолят фосфатмобилизующих бактерий идентифицирован как Bacillus sp. 7.

Технология глубинного культивирования

К факторам, оказывающим влияние на качество биопрепарата, полученного в результате глубинного культивирования микроорганизмов, относятся компоненты питательной среды, их количество, активная кислотность, температурный режим и аэрация. Оптимальные соотношения всех параметров культивирования предопределяют способность микроорганизмов к размножению и сохранению свойств.

В процессе изучения динамики роста штаммов клубеньковых и фосфатмобилизующих бактерий в глубинной культуре при совместном культивировании на кукурузно-мелассной среде в лабораторных условиях отработаны оптимальные соотношения бактериальных компонентов, при которых достигается равновесное состояние бактериальных культур с выходом максимальных титров и минимальных сроков культивирования. При создании микробного препарата «Ризофос» впервые была использована технология совместного глубинного культивирования клубеньковых бактерий и бацилл, обеспечивающая экономию материальных и энергетических ресурсов и способствующая снижению стоимости препарата.

Ощутимая прибавка урожая

Определение ростостимулирующей активности препарата «Ризофос» показало, что он обеспечивает увеличение длины проростков у люцерны и клевера на 36% и 84%, соответственно, а вес проростков люцерны и клевера увеличивался за счет обработки семян препаратом «Ризофос» на 33% и 136% соответственно.

На посевах люцерны посевной в мелко-деляночном опыте прибавка урожая зеленой массы от применения микробного препарата «Ризофос» марки «Люцерна» составила 47% от контроля, а в производственных условиях получена прибавка 40,0 ц/га по сравнению с вариантом, где не применялся «Ризофос». Применение «Ризофоса», обеспечивающего дополнительное фосфорное питание растений, способствует получению прибавки урожая зеленой массы, составляющей 20 ц/га при сравнении с моноинокуляцией. В вариантах с инокуляцией семян «Ризофосом» отмечено достоверное превышение урожайности люцерны по сравнению с контролем на 22%.

Анализ роста и развития клевера лугового при применении предпосевной инокуляции микробным препаратом «Ризофос» показал, что в условиях мелко-деляночного опыта инокуляция способствует росту растений в высоту (115% от контроля). В производственных условиях получена прибавка урожая зеленой массы клевера 60,0 ц/га, что составило 127% по сравнению с контролем.

Биоудобрение для многолетних бобовых трав

В результате двухлетних испытаний в России микробного препарата «Ризофос» марок «Клевер» и «Люцерна», проведенных «Агропромышленная микробиология групп»), установлена высокая эффективность применения его в качестве биоудобрения при возделывании многолетних бобовых трав.

Эффективность микробного препарата «Ризофос» в качестве биоудобрения была оценена при возделывании люцерны посевной (Medicago sativa) сорта «Будучыня» и клевера лугового (Trifolium pratensе) сорта «Мерея». В среднем за два года инокуляция семян люцерны, а также некорневая подкормка микробным препаратом «Ризофос» достоверно увеличили урожайность люцерны. Так, в варианте с биоудобрением получено 518,7 ц/га зеленой массы, или 88,2 ц/га к.ед. Прибавка составила 84,0 ц/га, или 14,3 ц/га к.ед. Урожайность сена по сравнению с контролем увеличилась на 13,6 ц/га. Применение микробного препарата «Ризофос» под люцерну обеспечило получение 519 ц/га зеленой массы, что на 84 ц/га выше, чем в контроле, а урожайность семян достоверно увеличилась на 29%.

Инокуляция семян клевера, а также некорневая подкормка микробным препаратом «Ризофос» достоверно обеспечили увеличение зеленой массы, в среднем за два года прибавка продуктивности составила 73 ц/га зеленой массы или 15,5 ц/га к.ед., сухого вещества – 10,9 ц/га, урожая сена – 12,6 ц/га, а урожайность семян клевера увеличилась на 21%.

ООО Агропромышленная микробиология групп»
+7 929 692-87-55
+7 916 550-40-55
info@microbio.pro
microbio.pro