Звідкіля ноги ростуть?
Наші фермери дуже часто посилаються на досвід своїх заокеанських колег, які не проводять інокуляції насіння при вирощуванні сої по сої чи в короткій ротації, коли культура повертається на поле через рік. Кількість сформованих бульбочок на неінокульованих рослинах часто дорівнює їх кількості на оброблених. З точки зору логіки аграрія, все начебто правильно... Якби ми збирали врожай із бульбочок.
Також існує омана, що для інтродукції (заселення) мікроорганізмів у ґрунт досить їх внесення кілька разів. Після цього з'являється стійка популяція, адаптована до цих типів ґрунтів і здатна виживати в тих агрокліматичних умовах.
Для того щоб уникнути вищезазначених помилок (і їх наслідків), давайте розглянемо ці питання спочатку з погляду біології процесу, а потім порахуємо його економіку.
Питання інокуляції «під мікроскопом»
Це твердження може вас шокувати. Але тримайте себе в руках. Ефективність інокулянтів виражається не в кількості сформованих бульбочок, а в їх здатності фіксувати азот і стимулювати ріст та розвиток рослин.
Ефективність фіксації азоту у кожної бульбочки може відрізнятися у кілька, а іноді і десятків разів. І називається цей параметр питома азотфіксуюча активність. Наприклад, рослини із 10 бульбочками і 50 можуть фіксувати однакову кількість азоту. Пояснити цей феномен можна тим, що рослина формує таку чисельність бульбочок, яка необхідна для її сталого розвитку, або яку вона може забезпечити продуктами фотосинтезу. Незначна кількість бульбочок не завжди свідчить про неякісні інокулянти, а навпаки, це може бути ознакою високоефективного штаму, з іншого боку, велика кількість бульбочок може бути ознакою малоактивного мікроорганізму-симбіонта. Але істину в такому випадку можна буде встановити або за допомогою хроматографічного аналізу активності самого процесу азотфіксації, або за рахунок аналізу ґрунтів на вміст азоту.
Непрямим аргументом може слугувати і продуктивність рослин, але тут вже існує вплив багатьох суб'єктивних факторів, таких як кліматичні умови в період формування зерна, токсичний ефект від засобів захисту рослин або розвиток хвороб.
Наступний аргумент на користь повторної інокуляції — кількість бактерій. Для ефективного формування бульбочок необхідна певна кількість мікроорганізмів, які зможуть конкурувати в ґрунті не тільки з аборигенними ризобіями, але і з іншими більш активними мікроорганізмами. З огляду на низьку як для бактерій швидкість розмноження Rhizobium, у них є всі шанси програти. Навіть внесення інокулянтів протягом декількох років не гарантує формування стійкої популяції бактерій у ґрунті та не виключає їх повторну інтродукцію через певний період.
Запорукою ефективної роботи бактерій є нанесення їх безпосередньо на насіння, тобто в зону формування кореня, адже аборигенні штами зазвичай розосереджені по всьому об'єму ґрунту, що автоматично знижує їх кількість біля насіння. Окрім того, чи можемо ми бути впевнені, що після перезимівлі, впливу посухи, високих і низьких температур, впливу пестицидів аборигенні бактерії не втратили своїх корисних властивостей? Особливо це актуально при поверненні бобової культури через рік. Звичайно, можна провести аналіз ґрунту на наявність бактерій-симбіонтів, але наскільки це доцільно, враховуючи вартість цього аналізу в порівнянні з вартістю самого інокулянту?
Ще одним аргументом для застосування повторної інокуляції при поверненні бобової культури через рік є той факт, що склад бактерій ґрунту регулюється передусім складом кореневих виділень рослин. Таким чином, за рахунок попередньої культури сівозміни можливе збільшення кількості мікроорганізмів, які можуть перешкоджати ефективному проникненню ризобій у корені бобової рослини-господаря. І саме завдяки цьому ефекту ми дуже часто спостерігаємо більш активне формування бульбочок при вирощуванні інокульованої сої по сої.
І останній аргумент. Інокулятнти — це не лише фабрика біологічного азоту в ґрунті. Колонізуючи коріння, бактерії не дозволяють патогенам проникати в рослини і викликати захворювання. Мікроорганізми продукують біологічно активні речовини, які стимулюють ріст рослин, підвищують їх стійкість до посухи, низьких і високих температур та інших стресів. І ці властивості бактерій є не менш важливими, ніж їх здатність фіксувати азот.
Питання інокулянтів «під калькулятором»
Розглянемо доцільність інокуляції сої при вирощуванні на полі, де декілька років поспіль вона вирощувалася із систематичним застосуванням інокулянтів, з економічної точки зору.
Торік у ТОВ «Лотівка Еліт», дослідному полігоні корпорації «Сварог Вест Груп», що знаходиться у с. Лотівка Шепитівського району Хмельницької області, використали інокулянт для передпосівної обробки насіння сої сорту Медісон:
Посів провели 30 квітня на площі дослідної ділянки 0,05 га, контрольної — 0,05 га. На обох ділянках довгий час вирощувалась соя. У дослідному варіанті обробка проводилася інокулянтом Біомаг-Соя. У контрольному насіння не обробляли.
Технологія вирощування сої (система захисту посівів підживлення) та система удобрення у контролі і дослідній ділянці загальноприйнята у господарстві.
При виїзді на дослідну ділянку 28 липня 2016 року були відібрані рослини сої з контрольної та дослідної ділянок рослин. Рослини сої у фазі цвітіння-початку формування бобів мали гарний розвиток, що є наслідком сприятливих погодних умов протягом вегетаційного періоду. При цьому відмічали кращий розвиток рослин у варіанті з додатковим застосуванням інокулянту (фото 1). У дослідному варіанті спостерігали кращий ступінь гілкування, що, своєю чергою, забезпечувало зростання ефективної фотосинтетичної площі рослин сої і, відповідно, впливало на продуктивність рослин. Також слід зазначити, що листки рослин у дослідному варіанті мали темно-зелене забарвлення, що свідчить про краще забезпечення рослин азотом.
Фото 1. Вплив передпосівної обробки насіння на розвиток рослин сої (1- контроль, 2 — дослід. У варіанті з передпосівною обробкою інокулянтом Біомаг-Соя спостерігали більш інтенсивне накопичення вегетативної маси та краще гілкування рослин)
Визначення вагових показників підтверджує результати візуального обстеження посівів (рис. 1). Оптимізація азотного обміну у рослин дослідного варіанту стимулювала розвиток рослин і сприяла більш інтенсивному накопиченню маси рослин. Так, у рослини з варіанту з використанням інокулянтів відмічали приріст маси на 17,1 % (рис. 1).
Рисунок 1. Вплив передпосівної обробки насіння на накопичення вегетативної маси рослин сої (фаза цвітіння- початок формування бобів)
За сприятливих умов 2016 р. відмічали утворення кореневих бульбочок в обох варіантах (фото 2). У той же час додаткове використання інокулянту стимулювало процеси формування та розвитку кореневих бульбочок. У дослідному варіанті спостерігали формування більшої кількості бульбочок порівняно з контролем. На відміну від останнього у дослідному варіанті відмічалося формування більшої кількості бульбочок на головному корені, які за рахунок кращої провідної системи мають вищу активність.
Фото 2. Вплив передпосівної обробки насіння сої на формування кореневих бульбочок (1 — контроль; 2 — дослід. У дослідному варіанті відмічали формування більшої кількості бульбочок, які переважно розміщувались на головному корені)
Дані візуального спостереження підтверджують результати визначення кількості бульбочок протягом вегетаційного періоду (табл. 1). Так, у варіанті з передпосівною обробкою насіння інокулянтом спостерігали приріст кількості бульбочок у 2,7-3,4 разів протягом усього періоду вегетації.
Таблиця 1. Вплив застосованого комплексу препаратів на формування симбіотичної системи
У дослідному варіанті у фазі початку наливу бобів відмічали збільшення маси бульбочок у 3,5 разу порівняно з контролем (рис. 2).
Рисунок 2. Вплив передпосівної обробки насіння на накопичення маси кореневих бульбочок (фаза початок формування бобів)
При існуванні бульбочкових бактерій у ґрунті за впливу окремих несприятливих факторів (рН, низький вміст органічної речовини, екстремальні температури) спостерігається зниження їх активності. Так, наприклад, у проведеному дослідженні в контрольному варіанті, в якому бульбочки формувались за рахунок місцевої раси бульбочкових бактерій, спостерігали менш інтенсивне їх забарвлення на розрізі порівняно з тими, що сформовувалися за дії інокулянту. Це свідчить про меншу їх активність (фото 3).
Фото 3. Вплив передпосівної обробки насіння сої на активність кореневих бульбочок (1 — контроль; 2 — дослід. У дослідному варіанті відмічали більш інтенсивне забарвлення бульбочок, що свідчить про вищу їх активність)
Зниження азотфіксуючої активності кореневих бульбочок, сформованих місцевими бульбочковими бактеріями, підтверджують дані визначення їх активності (рис. 3). Так, активність азотфіксації за передпосівної обробки насіння інокулянтом зростала у 3,9 разу порівняно з активністю бульбочок у контрольному варіанті.
Забезпечення рослин сої додатковим азотом у варіанті із застосуванням інокулянту позитивно вплинуло на продуктивність (табл. 2). Так, у дослідному варіанті відмічали приріст на рівні 3,2 ц/га (або 11,6 %) при врожайності в контрольному на рівні 27,6 ц/га.
Таблиця 2. Вплив комплексного інокулянту на врожайність сої сорту Медісон
Додаткова обробка насіння інокулянтом збільшила вартість технології господарства на 156 грн/га (табл. 3).
Таблиця 3. Вартість застосованого комплексу препаратів при вирощуванні сої у ТОВ «Лотівка Еліт»
Водночас порівняння економічної ефективності застосованих технологій свідчить, що додаткове використання інокулянту за рахунок підвищення урожайності забезпечує отримання прибутку на рівні 3364 грн/га (табл. 4).
Таблиця 4. Економічна ефективність застосованих агрозаходів у ТОВ «Лотівка Еліт» (середня закупівельна ціна на сою станом на 06.10.2016 становить 10980 грн/т)
Висновок
Додаткове застосування інокулянту, навіть за наявності місцевої популяції бульбочкових бактерій, забезпечило приріст урожайності на 3,2 ц/га (або 11,6 %), що є наслідком кращого забезпечення рослин сої азотом у цьому варіанті. Застосований інокулянт забезпечив прибуток на рівні 3364 грн/га, порівняно з показниками контролю.
Тобто економія на обробці насіння інокулянтом, навіть при багаторічному вирощуванні сої на полі та попередній систематичній інокуляції замість додаткового прибутку, гарантує збиток, еквівалентний вартості недоотриманого врожаю. У нашому випадку це 3,2 центнери з кожного гектару. Чи справді варто так економити?
Павло МАМЕНКО, канд. біол. наук, керівник відділу R&D Торгового Дому «Ензим-Агро»
