Механізм інокуляції, або ж щеплення насіння бобових бактеріальними препаратами, які називають інокулянтами, є добре відомим і багаторазово перевіреним на практиці. Посівний матеріал обробляють спеціальним сухим або рідким інокулянтом, що містить штами бульбочкових бактерій. Від якості такої обробки залежить подальша успішна життєдіяльність бактерій, яка позитивно впливає на розвиток посівів. Кожна рослина із родини бобових та навіть із інших родин потребує застосування окремого виду бульбочкових бактерій, які працюють саме на конкретній культурі. Скажімо, на сої використовують вид Bradyrhizobium japonicum.
Бульбочкові бактерії (ризобії) викидають тоненькі «волосини», інфікуючи кореневу систему рослин. У місцях потрапляння бактерій до рослини формуються бульбочки, в яких відбувається їх активне розмноження. Бактерії «вилучають» і фіксують азот із повітря, передаючи його рослинам у такій формі, яка може легко ними засвоюватися — це іон амонію NH₄.
Слід враховувати, що головним мірилом ефективності інокулянту є два фактори. Це — якість його нанесення та фактична кількість живих бактерій (титр) в одному грамі чи мілілітрі препарату. Перший фактор має найчастіше організаційний характер з огляду на те, що в деяких господарствах не приділяють належної уваги якості інокуляції насіння. Умовно кажучи, як звикли, що декілька працівників без елементарних знань здійснюють це на рядні в полі, так і роблять щороку. Тим часом неякісно проведена інокуляція може звести нанівець дію навіть найкращого препарату. Інколи доцільніше купувати вже інокульований посівний матеріал.
Взаємодія ризобактерій з насінням сої. Лабораторні досліди
Другий фактор, котрий також часто залишається поза увагою аграріїв — кількість живих бактерій у розрахунку на кожен грам (мілілітр) інокулянту. Бажано, щоб на кожну насінину припадало не менше, ніж 1 мільйон живих клітин бактерій. Для цього слід з’ясувати перед придбанням, скільки ж їх міститься у препараті в перерахунку на 1 літр чи кілограм. Це дуже важливо, оскільки в одному, нібито дешевшому інокулянті, може бути, умовно кажучи, 3 млрд живих клітин бактерій, а в іншому — дорожчому на пару доларів — усі 10 млрд. Ясна річ, що останній буде втричі ефективнішим.
Враховуючи, що азотфіксація бульбочкових бактерій відбувається в симбіозі з рослиною, можна констатувати, що брак вологи чи навпаки перезволоження ґрунту впливає спочатку на рослину і вже опісля — на бульбочки. Останній фактор є особливо важливим, позаяк аеробні ризобії потребують кисневого живлення, тому оптимальний показник вологоємності ґрунту для них перебуває в межах 60–70%. Відповідно, перезволоження призводить до сповільнення азотфіксувальної активності бульбочок. Вологоємність ґрунту нижче за 16–15% спричиняє тимчасове повне припинення життєдіяльності ризобій, яка відновлюється з підвищенням рівня вологості ґрунту.
Негативну дію на розвиток бульбочкових бактерій справляє і відсутність вологи в ґрунті, що потрібно враховувати в тому числі й з огляду на доцільність вирощування сої в конкретному регіоні загалом. Ще один суттєвий стримуючий фактор — надмірна кислотність чи, навпаки, залуженість ґрунтів. Розвиток ризобій майже цілковито гальмується в тому разі, коли кислотність ґрунту (Ph) буде нижчою за 5,5 чи вищою за 7,5.
Механізм інокуляції насіння сої дає змогу досягнути подвійного ефекту. Окрім забезпечення безпосередньо посівів сої, значна частина азоту осідає в кореневій системі та пожнивних рештках культури і стане чудовим джерелом живлення азотом для культур-наступників. Згідно з результатами досліджень, завдяки інокуляції фіксується в середньому 200–250 кг атмосферного азоту, при цьому приблизно 100 кг із цього обсягу залишиться у запасі на полі. Це один із головних позитивних чинників інокуляції посівного матеріалу сої в принципі, оскільки він дає змогу накопичити певну кількість легкодоступного азоту в ґрунті. Це особливо важливо для загалом азотозалежних культур (таких як кукурудза), які потребують постійного доступу до цього макроелементу впродовж усього періоду вегетації.
Процес інокуляції в господарстві
Є важливим і те, що якісна інокуляція насіння сої дає змогу підвищити вміст білкових речовин у бобах і, таким чином, зібрати більш якісний врожай. І, звісно ж, вищий порівняно з необробленим інокулянтами насінням — в середньому приріст фіксують в межах від 300 до 450 кг/га. Опосередковано інокуляція також допомагає боротися із забур’яненістю посівів, бо під сою вносять або відносно невелику норму азотних добрив, або ж не вносять взагалі. Відповідно, бур’яни у міжряддях перебувають на голодному пайку і їхній розвиток уповільнюється.
Зазначимо, що досить поширеною помилкою є відмова від інокуляції насіння у короткоротаційній сівозміні за повторного вирощування сої. Як аргумент у такому разі беруть той факт, що частина бульбочкових бактерій осідає в ґрунті, живлячись органікою і, мовляв, якщо вони там лишилися, то немає потреби додавати ще і витрачати кошти. Навряд чи такий підхід є правильним, позаяк виживає вельми незначна частка ризобій, і при цьому їх природні штами істотно поступаються за ефективністю азотфіксації виведеним у лабораторних умовах. До того ж їх кількість не дозволяє сподіватися на нормальну інокуляцію. Такий підхід може бути можливим лише у тому разі, коли застосовують малобюджетну технологію вирощування сої, не покладаючи особливих надій на високий врожай. Себто, коли існує висока ймовірність посушливих умов вегетації, і висівають сою без внесення мінеральних добрив та витратного глибокого обробітку ґрунту. Однак, повторимося, по-хорошому кожна насінина сої має бути інокульованою.
Інтенсивний підхід до вирощування сої часто передбачає паралельне застосування протруйників на насінні сої та інкрустування посівного матеріалу мікроелементами. Однак при цьому слід зважати на те, що окремі протруйники можуть негативно впливати на живі бульбочкові бактерії. Щоб цього уникнути, бажано використовувати спеціальні протруйники, нешкідливі для інокулянту. Як варіант — застосування так званих біопротекторів, що дають змогу завчасно провадити інокуляцію насіння сої (за 90 днів) і захищають бактерії від хімічних агресивних речовин.
Розвиток кореневої системи у гібриду кукурудзи а) інокульоване насіння б) інокуляція листків на стадії V4 c) контроль без інокулянта
Пильну увагу потрібно звертати і на суміщення інокулянту з інкрустацією насіння мікроелементами. Якщо йдеться про сою, то найчастіше це бор, молібден та кобальт. Останні два мікроелементи можуть справляти сильний токсичний вплив на штами бактерій і, відповідно, слід ретельно дотримувати рекомендацій під час передпосівної обробки насіння. Спочатку внести добриво, що містить молібден чи кобальт, а після того — провадити інокуляцію. Вельми бажано це проробити якомога швидше перед сівбою, аби уникнути тривалого контакту поміж ними. Так само доречним буде застосування препаратів-біопротекторів.
Потрібно наголосити: якщо інокуляція сої, як бобової рослини, є обов’язковою і всім відомою процедурою, то аналогічна практика обробки азотофіксувальними бактеріями насіння кукурудзи та соняшнику лишень набуває поширення. Зафіксовані й підтверджені результати випробувань відповідними препаратами дають підстави стверджувати, що в цьому разі прибавка до врожайності становить від 4–5% до 10%. Себто, є економічно доцільною. При цьому ключовою перевагою інокуляції насіння кукурудзи та соняшнику є не лише стабільне надходження азоту, але й активізація процесів розвитку рослин та зростання стійкості посівів до стресів. Вірогідно, за декілька років інокуляція насіння основних культур стане поширеною практикою в Україні. І для цього є усі резони.
Василь ЧЕРКАС, спеціально для Агробізнесу Сьогодні
