Для вирішення цього питання у США, Німеччині, Ізраїлі, Індії, Бразилії, Австралії, Росії, Україні та інших країнах інтенсивно застосовують мікробні препарати на основі бактерій, що здатні до ферментативного або метаболічного перетворення важкорозчинних ґрунтових фосфатів у розчинні форми, які легко засвоюються рослинами, що сприяє покращенню їх кореневого фосфатного живлення. В Інституті на основі фосфатмобілізованих бактерій Paenibacillus polymyxa КВ та Achromobacter album 1122 розроблені та впроваджуються у технологіях вирощування пшениці озимої:
Поліміксобактерин (Посвідчення про державну реєстрацію. Серія А № 03697) та ріпаку озимого — Альбобактерин (Посвідчення про державну реєстрацію. Серія А № 03695) шляхом бактеризації насіння (УВАГА! Допускається проводити бактеризацію сумісно з протруєнням насіння згідно з інструкцією).
Механізм дії мікробних препаратів Поліміксобактерину та Альбобактерину на продукційний процес культурних рослин:
- розчинення важкорозчинних мінеральних й органічних фосфатів ґрунту та добрив, а також синтезувати фермент фосфатазу, що забезпечує гідроліз органічних ґрунтових фосфатів, внаслідок чого активізується процес засвоєння фосфору рослинами;
- продукування бактеріями фізіологічно-активних речовин, які здатні підвищувати імунітет рослин, активно впливають на формування і розвиток кореневої системи, її абсорбуючої здатності;
- збільшення ступеню засвоєння поживних речовин за рахунок розширення кореневої системи рослин (рис. 1).
Рослини пшениці озимої чутливі до дефіциту фосфору на ранніх етапах розвитку, коли їх слаборозвинена коренева система має низьку засвоювальну здатність. Інтенсивність засвоєння фосфору рослинами під впливом бактеризації насіння пшениці озимої Поліміксобактерином розглянемо за результатами досліджень у польовому досліді на лучно-чорноземному ґрунті дослідного поля Інституту.
При визначенні ступеню рухомості фосфатів у ризосферному ґрунті пшениці озимої встановлено, що вміст Р2О5 у кореневій зоні бактеризованих рослин нижчий порівняно з контрольним варіантом. Зокрема, у фазі трубкування цей показник при бактеризації насіння Поліміксобактерином становив 0,33 мг Р2О5/дм3 ґрунтового розчину при 0,55 мг Р2О5 /дм3 у контрольному варіанті (рис. 2), а у фазі цвітіння — від 0,28 мг Р2О5 /дм3 до 0,48 мг Р2О5/дм3, відповідно. Це вказує на активніше поглинання фосфору з ґрунту кореневою системою бактеризованих рослин, порівняно з контрольними, завдяки підвищенню ступеня рухомості фосфатів під впливом інтродукованих в агроценоз мікроорганізмів.
Рис. 2. Дія Поліміксобактерину на ступінь рухомості фосфатів у
ризосферному ґрунті рослин пшениці озимої сорту Поліська 90
Для з’ясування інтенсивності засвоєння фосфору з ґрунту бактеризованими рослинами нами вивчено дію бактеризації на вміст фосфору в рослинах та зерні пшениці озимої. Як свідчать результати досліджень, у вегетативній масі інокульованих рослин вміст фосфору підвищувався відносно контролю (табл. 1). Так, при бактеризації насіння пшениці Поліміксобактерином вміст Р2О5 у листо-стебловій масі рослин становив 0,26 %, 0,22 % та 0,19 %, залежно від фази розвитку рослин при контрольних показниках на рівні 0,22 %, 0,19 %, 0,17 %. Підвищення ступеня рухомості фосфатів у кореневій зоні інокульованих рослин за дії бактеризації сприяло надходженню додаткового фосфору в зерно пшениці. Так, вміст фосфору у зерні становив від 0,78 % у контролі до 0,90 % при бактеризації.
Таблиця 1. Загальний вміст сполук фосфору у рослинах пшениці озимої сорту Поліська 90
під впливом бактеризації
Слід відзначити, що варіанти з бактеризацією за цим показником не поступалися дії суперфосфату в дозі Р30 (0,81 % Р2О5 у зерні). За розрахунками виносу фосфору зерном та соломою пшениці озимої бактеризація сприяє значному його збільшенню, що не поступається дії від застосування мінерального фосфорного добрива (рис. 3).
Рис. 3. Винос фосфору урожаєм пшениці озимої за дії бактеризації
Так, винос фосфору зерном збільшувався від 28,4 кг/га у контролі до 38,1 кг/га за дії бактеризації, соломою — від 10,8 кг/га до 14,1 кг/га, відповідно. Відтак, за дії бактеризації збільшився і загальний винос фосфору з урожаєм пшениці озимої і становив від 39,2 кг/га (у контролі) до 52,2 кг/га (при бактеризації), що на 13,0 % більше контрольних показників, тоді як при застосуванні 30 кг/га д.р. суперфосфату винос фосфору рослинами зростав лише на 4,2 % (табл. 2).
Таблиця 2. Винос фосфору з урожаєм пшениці озимої під дією бактеризації
Примітка * — різниця між показниками загального виносу
фосфору з урожаєм досліджуваного і контрольного варіанту
Винос фосфору з урожаєм рослин пшениці озимої, бактеризованих Поліміксобактерином, збільшувався порівняно з контролем на 13,0 кг/га, або 33,2 %, що свідчить про підвищення ефективності фосфорного живлення рослин. Приріст урожаю від бактеризації насіння становив 0,88 т/га, або 22,2 % до контролю. Бактеризація насіння пшениці озимої позитивно діє на накопичення білка у зерні, вміст його збільшувався до 1,5 %.
За останні два роки препарат використано на площі 721,1 тис. га в господарствах різних ґрунтово-кліматичних умов. (табл. 3).
Таблиця 3. Ефективність застосування Поліміксобактерину
при вирощуванні пшениці озимої
Фосфор є важливим біогенним елементом для нормального розвитку ріпаку, що позитивно впливає на нагромадження олії у рослинах і насамперед необхідний для утворення потужної кореневої системи, збільшення насіннєвої продуктивності й прискорення дозрівання.
Для того щоб забезпечити отримання врожаю насіння на рівні 3,5-4,0 т/га, необхідно внести на 1 га не менше 60-80 кг фосфору за діючою речовиною. Високу ефективність Альбобактерину в технології вирощування ріпаку озимого підтверджено в дослідженнях Прикарпатської державної сільськогосподарської дослідної станції НААН. Так, залежно від років випробування, приріст урожайності культури від бактеризації становив від 0,66 т/га до 0,91 т/га (рис. 4).
Рис. 4. Вплив Альбобактерину на урожайність насіння ріпаку озимого сорту Свєта
У виробничих умовах Запорізької, Київської, Одеської, Хмельницької, Херсонської й Чернігівської областей встановлено, що за дії Альбобактерину урожайність насіння ріпаку ярого та озимого збільшувалася до 25,0 %.
За підсумками розрахунків економічної та енергетичної ефективності встановлено, що застосування у технологіях вирощування пшениці озимої Поліміксобактерину та ріпаку — Альбобактерину сприяє покращенню фосфатного живлення рослин, підвищенню урожайності та поліпшенню якості продукції, є економічно та енергетично доцільним і навіть більш ефективним, ніж внесення фосфорних мінеральних добрив у дозі 30-45 кг/га д.р., і може розглядатися як елемент органічного виробництва.
