Взаємодія мікроорганізмів з рослинами відіграє провідну роль в існуванні останніх. Так, дія одних мікроорганізмів направлена на розвиток, виконуючи ряд адаптивних функцій, а саме живлення, виживання за несприятливих умов, інші — можуть знижувати життєздатність господаря, спричинюючи в окремих випадках навіть його загибель.
Останні роки компанія Novozymes, а з 2014 року альянс Monsanto BioAg активно досліджує та пропонує виробничникам новий біологічний препарат Ратчет, діючою речовиною якого є сигнальна молекула ліпохітоолігосахариду (так звана ЛХО технологія).
Бактерії ризобії запускають синтез сигнальної ЛХО молекули (ризобіальний Nod-фактор, який є продуктом експресії Nod-генів) під дією флаваноїдів рослин-господаря в той час, коли знаходяться на корінці бобової рослини та чекають моменту її інфікувати, що в подальшому ми спостерігаємо як бульбочкові структури, наприклад на сої. Досліджено, що ЛХО, крім утворення бульбочок у бобових рослин, здатні позитивно впливати на проростання насіння та ріст інших сільськогосподарських культур, серед яких томати, огірки, кукурудза та багато інших. Одностайно дослідники погоджуються з тим, що ЛХО сприяє підвищенню стресостійкості рослин та позитивно впливає на урожайність і якість отриманої продукції.
Проведено ряд досліджень, упродовж 2013–2014 років зі встановлення ефективності препарату Ратчет за листкового нанесення на рослини сої та кукурудзи в умовах Правобережного Лісостепу (Вінницька область; у 2014 році Вінниницький район м. Бохоники дослід проводився в 4-кратній повторності на ділянках 25 м2, які розміщені рендомізовано; у 2013 році Хмільницький район село Кушелівка, в 4-кратній повторності на ділянках 25 м2, які розміщені рендомізовано; лабораторні виміри незалежно від року досліджень проводили в 4-кратній повторності, при вимірюванні кожного показника). Оброблення рослин препаратом Ратчет проводили під час вегетації дослідних культур, а саме у фазі 4–6 справжнього листа для кукурудзи і 3–6 трилистників для сої. Рослини обприскували приготованим розчином препарату Ратчет з розрахунку 0,3 л/га кукурудзи та сої. Використання препарату Ратчет у технології вирощування сої показало позитивні результати відносно росту та розвитку рослин. Так, порівнюючи дослідний варіант з контролем де не проводилось ніякої обробки, висота рослин зростала в середньому на 7 см, кількість бобів з 1 рослини збільшувалася на 3-5 шт., також спостерігали зростання маси 1000 насінин. Найбільш важливим показником, що характеризує рівень продуктивності культури є її урожайність та якість насіння. Урожайність сої коливалась рік від року, але у середньому приріст урожаю при застосуванні препарату Ратчет була у межах від 0,12 т/га до 0,4 т/га порівняно з контролем (рис. 1).
Таблиця 1. Якісні показники сої та кукурудзи при оброблені препаратом Ратчет
Якість отриманої рослинної продукції, в тому числі і сої, характеризується основними показниками, за які борються виробничники, а саме вміст білка, клітковини та жиру в насінні (табл. 1). Після оброблення рослин сої препаратом Ратчет по листу спостерігали зростання вмісту білку в насінні у межах 1,0-2,2%, вміст жиру — зростав від 1,5% до 1,8%, залежно від року дослідження.
ЛХО- технологія позитивно впливала на ріст та розвиток не лише бобових культур, а й зернових. Зокрема, внесення препарату Ратчет при листковому підживленні рослин кукурудзи сприяло позитивним змінам морфометричних показників (табл. 1 та рис. 2 і 3). Так, включення препарату Ратчет у технологію вирощування кукурудзи сприяло збільшенню її висоти в середньому на 5-7 см, а також збільшення фітомаси рослин від 0,8 (в 2014) до 3,5 ( в 2013) кг/м? .
Урожайність кукурудзи при застосуванні препарату Ратчет, залежно від погодних умов року, коливалася в межах 7-8,5 т/га (рис. 2). Якісні показники насіння кукурудзи після застосування препарату Ратчет зазнали позитивних змін. Так, за результатами 2013 року (табл. 1) вміст крохмалю у зерні зростав від 56,7% контрольного варіанту до 62,8%. Вміст білка у насінні кукурудзи збільшувався із 7,7% до 9,4%, залежно від року дослідження.
Отримані результати польових досліджень засвідчують, що препарат Ратчет беззаперечно сприяє збільшенню урожайності і покращенню якості отриманої продукції кукурудзи та сої.
Однією з основних гіпотез механізму дії ЛХО- технології на рослини під час вегетації є включення вище згаданої молекули в фізіологічні процеси, а саме процес фотосинтезу, що дозволяє зменшити дію зовнішніх чинників, які не завжди позитивно впливають на рослинний організм. Але достеменно пояснити механізми дії ЛХО- технології на сільськогосподарські культури за умови листового підживлення рослин вчені поки що не можуть. Актуальність питання ставить ряд складних завдань перед фізіологами рослин, на які найближчим часом їм потрібно буде дати відповіді і які ми висвітлимо в наступних публікаціях.
