Микробные препараты при выращивании бобовых трав
Внедрение в производство органических, контурно-мелиоративных, адаптивно-ландшафтных и других экологически безопасных систем земледелия, предусматривает выращивание многолетних бобовых трав (эспарцет, люцерна, донник, клевер, лядвенец рогатый, козлятник восточный и другие). Эти растения обладают уникальной способностью вступать в симбиоз со специфическими для каждого вида растений клубеньковыми бактериями, образовывать азотфиксирующие клубеньки и усваивать за вегетацию до 125-480 кг/га азота воздуха ежегодно.
Это обеспечивает высокие урожаи дешевого растительного белка без применения дорогостоящих и экологически небезопасных минеральных азотных удобрений. С пожнивными и корневыми остатками многолетних бобовых трав в почве остается в среднем около 50% фиксированного из воздуха азота, который на 2-3 года существенно повышает урожайность последующих культур, позволяя экономить до 20-30% азотных удобрений.
Для формирования эффективного бобово-ризобиального симбиоза и обеспечения растений биологическим азотом необходимо проводить предпосевную обработку семян бобовых трав микробными препаратами на основе селекционных штаммов клубеньковых бактерий (ризобий). Это позволяет повысить азотфиксирующий потенциал до 15-50% (прибавка урожайности составляет 40-60%).Остальной резерв может быть использован при оптимизации условий функционирования симбиоза.
Наиболее эффективна нитрагинизация бобовых культур при отсутствии в почве соответствующих им видов клубеньковых бактерий. На юге России в почвах отсутствуют аборигенные клубеньковые бактерии козлятника, и без предпосевной обработки семян растения не образуют клубеньков, не способны усваивать атмосферный азот.
Помимо нитрагинизации семян, для повышения эффективности симбиотической азотфиксации необходимы сорта с высоким азотфиксирующим потенциалом; подбор к ним генетически комплиментарных высококонкурентных штаммов ризобий; обеспечение растений элементами минерального питания и микроэлементами; создание благоприятных условий выращивания бобовых растений, соответствующих их биологии.
В отделе сельскохозяйственной микробиологии ФГБУН «НИИСХ Крыма» создана, поддерживается и постоянно пополняется коллекция перспективных штаммов клубеньковых бактерий практически под все бобовые культуры, которые выращиваются в России и за ее пределами, а также разработаны современные технологии производства микробных препаратов на их основе.
В приоритете – экологизация
Все больший приоритет сегодня отдается экологизации сельского хозяйства и применению различных микробных препаратов при выращивании сельскохозяйственных культур для получения экологически безопасной растениеводческой продукции и повышения культуры земледелия. Известно, что микробные препараты имеют комплексное влияние на рост, развитие растений и состояние агроценозов. Это значительно расширяет спектр их применения, однако создает определенные особенности при использовании.
Для бобовых трав, в первую очередь, это связывание азота атмосферы, которое обеспечивается за счет симбиотического взаимодействия растений и клубеньковых бактерий. Использование микроорганизмов биопротекторного действия позволяет снизить поражение плесневыми и фитопатогенными грибами. Размножаясь в ризосфере корня, микроорганизмы антифунгального действия создают защитный барьер, подавляя развитие патогенов на протяжении всей вегетации. Применение фосфатмобилизующих микроорганизмов позволяет улучшить фосфорное питание растений, обеспечить его доступными формами фосфора. За счет ферментативной деятельности фосфатмобилизующих бактерий в ризосфере растений происходит активное растворение недоступных фосфатов почвы и усвоение их растением.
Необходимо помнить, что эти микроорганизмы и их симбиоз с бобовыми растениями очень чувствительны к пестицидам. Все протравители в той или иной степени ингибируют образование клубеньков и снижают их азотфиксирующую активность. Вместо химических фунгицидов для подавления корневых гнилей и других заболеваний целесообразно использовать препараты микроорганизмов – антагонистов фитопатогенов. Технологически удобно одновременно обрабатывать семена перед посевом препаратами на основе ризобий и микроорганизмов – антагонистов фитопатогенов.
Оболочка семян люцерны, донника и козлятника содержит токсичные для клубеньковых бактерий вещества, в частности алкалоиды, и более половины нанесенных на семена бактерий гибнет в течение двух часов после инокуляции. Еще более токсичны для клубеньковых бактерий семена люцерны, обработанные специальными составами для магнитной сепарации от семян повилики. Протравливание фунгицидами и обработка микроэлементами семян бобовых культур также существенно снижают выживание ризобий на их поверхности вплоть до полной гибели последних. Микроэлементы бор и молибден целесообразно применять не опыливанием семян, что усиливает гибель клубеньковых бактерий на их поверхности, а опрыскиванием растений в фазу бутонизации.
Соблюдение технологий – залог эффективности
Для эффективной нитрагинизации мелкосемянных бобовых трав в чистых посевах разработана технология внесения суспензии бактериального инокулюма специальным приспособлением к сеялкам в процессе посева. Она обеспечивает практически полное сохранение жизнеспособности клубеньковых бактерий. С аналогичной целью можно использовать также устройство для гидровысева мелкосемянных овощных культур.
Применение стартовых доз азота (20-30 кг/га) под бобовые травы нецелесообразно совмещать с нитрагинизацией семян как в чистых, так и в подпокровных посевах, поскольку задерживается образование клубеньков и уменьшается конкурентоспособность интродуцированных штаммов клубеньковых бактерий. Кроме того, минеральный азот усиливает развитие покровной злаковой культуры, что приводит к большему угнетению бобовых растений.
Для высокой интенсивности симбиотической азотфиксации необходима хорошая обеспеченность почвы доступным растениям фосфором и калием. Фосфорные и калийные удобрения следует внести с осени, так как рядковое внесение суперфосфата и аммофоса при посеве может задерживать образование клубеньков. Недопустимо смешивать инокулированные семена люцерны, донника, козлятника с гранулированными фосфорными удобрениями для более равномерного высева ‒ это полностью убивает клубеньковые бактерии.
Процесс симбиотической азотфиксации осуществляется за счет энергии фотосинтеза и функционально с ним взаимосвязан. Для интенсификации фотосинтеза с целью повышения продуктивности растений широко используют регуляторы роста растений.
Эффективность применения микробных препаратов зависит от четкого соблюдения рекомендаций относительно их хранения, качества инокуляции и сроков посева.
ФГБУН «НИИСХ Крыма»
Фото unsplash.com,stroy-podskazka.ru