С. Я. КОБАК,
Для запобігання напруженій екологічній ситуації, яка склалася в умовах інтенсивного землеробства, необхідна розробка принципово нової його стратегії. Останніми роками підвищився інтерес до нетрадиційних методів землеробства і рослинництва, що передбачають широке використання біологічних способів захисту та живлення рослин, які дозволяють оптимізувати використання пестицидів і зменшити дози добрив. Існує переконання, що майбутнє біологічної та агрономічної наук, їх резерв — це вивчення і використання біологічних методів впливу на ріст, розвиток і продуктивність рослин. Важлива особливість екологічного землеробства полягає у активізації природних азотфіксуючих систем, завдяки яким забезпечується живлення сільськогосподарських культур переважно за рахунок біологічного азоту.
Згідно з результатами досліджень, проведених в Україні, встановлено, що за рахунок біологічної фіксації азоту на одиниці площі однорічні зернобобові культури в симбіозі з відповідними видами бульбочкових бактерій можуть засвоювати щорічно з повітря від 60 до 200 кг/га біологічного азоту (табл. 1) та на 35-90 % забезпечити свої потреби в цьому елементі.
Таблиця 1. Розміри біологічної фіксації азоту та його надходження у ґрунт
Раціональне використання симбіотичної азотфіксації дозволяє у рази зменшити застосування під зернобобові культури дорогих та енерговитратних азотних добрив. Для цього необхідно забезпечити ефективний симбіоз з відповідними видами бульбочкових бактерій та створити умови для його ефективного функціонування.
Найбільш значущим агротехнічним заходом покращення ефективності симбіотичної азотфіксації є інокуляція насіння бактеріальними добривами. Ефективність інокуляції різна і залежить від характеру взаємовідносин макро- і мікросимбіонта у кожному окремому випадку, комплексу екологічних умов, достатнього забезпечення макро- та мікроелементами. Слід зазначити, що багатьом сортам зернобобових культур властиве недостатньо високе сприйняття до інокуляції активними штамами бульбочкових бактерій, внаслідок чого їх кореневу систему заселяють «місцеві» малоактивні штами. Тому симбіоз потрібно розглядати не тільки в розрізі культура-азотфіксуючі бактерії, але й сорт-штам азофіксуючих бактерій. Застосування високоефективних штамів бульбочкових бактерій у симбіозі з сучасними сортами зернобобових культур підвищує їх продуктивність на 10-30% і збільшує вміст білка в зерні на 2-6%, навіть при наявності в ґрунті популяцій аборигенних або раніше інтродукованих бульбочкових бактерій.
У цілому сьогодні на ринку України представлено широкий спектр інокулянтів, особливо для сої як вітчизняного, так і іноземного виробництва. Вони випускаються у твердій та рідкій формах. Найчастіше для сухих бактеріальних добрив в якості субстрату використовують торф або вермикуліт, а для кращого утримання його на насінні додають прилипач. Рідка форма інокулянту, як правило, має два компоненти: власне, штам бульбочкових бактерій у рідкому живильному середовищі та суміш фізіологічно-активних речовин із мікро- та макроелементами («екстендер») для забезпечення виживання бактерій на обробленому насінні протягом певного періоду. Поряд з цим однією з головних вимог до інокуляції насіння є забезпечення рівномірного розподілу біопрепарату по всій масі насіння.
Існує два методи інокуляції: вологий із додаванням незначної кількості води (1,0% від маси насіння) та сухий — інокулянт поступово висипають на насіння, яке потроху подається у барабан протруйника, або ж ретельно вручну змішують з насінням у ящику сівалки безпосередньо перед сівбою.
Крім цього, важливим при інокуляції насіння є спосіб застосування препаратів: механізована та ручна обробка.
Механізована обробка:
1-й спосіб. Біопрепарати суспендують у необхідній кількості води. Одержаною суспензією обробляють посівний матеріал, використовуючи стрічкові транспортери або шнекові механізми, які дозволяють якісно перемішати насіння з препаратом. Допускається також використання бетонозмішувачів, які забезпечують рівномірний розподіл препарату в масі зерна, не пошкоджуючи при цьому насіння.
2-й спосіб. Рідкі препарати суспендують у воді і використовують у машинах для протруєння насіння. Перед використанням машину потрібно ретельно очистити від залишків отрутохімікатів. Обробка проводиться аналогічно протруєнню хімічними препаратами згідно з інструкцією до машини.
Ручна обробка:
1-й спосіб. Препарат суспендують у відповідній кількості води. Насіння розміщують на брезенті або на асфальтованій ділянці. Рівномірно зволожують його суспензією, якісно перемішують.
2-й спосіб. Суспензія препарату рівномірно (наприклад, за використання поливалки) наноситься на зерно, що вантажиться на машину, за допомогою шнекових навантажувачів або стрічкових транспортерів. При цьому препарат добре перемішується.
Необхідно взяти до уваги: незалежно від способу інокуляції після обробки насіння потрібно підсушити до сипучого стану (для попередження втрати сипучості і можливого зниження норми висіву). Також існують застереження при інокуляції насіння — це відсутність попадання на інокулянт прямого сонячного проміння; перезволоження, яке може призвести до порушення норми висіву або ж до швидкого набрякання та травмування насіння (особливо сої, яке має тонку і ніжну насіннєву оболонку); нерівномірне нанесення інокулянту, особливо за ручної обробки.
Щоб уникнути перезволоження, необхідно забезпечити оптимальне співвідношення води та насіння культури. Так, за норми висіву сої 100-120 кг/га оптимальна кількість робочого розчину становить 0,6-0,8 л, бобів кормових та гороху за норми висіву 200 кг/га — 1,5-2,0 л, квасолі за норми висіву 80 кг/га — 0,6 л, вики за норми висіву 120 кг/га — 1,0-1,5 л, люцерни та конюшини за норми висіву 20 кг/га — 0,3-0,5 л.
У 2015 році в Інституті кормів та сільського господарства Поділля НААН проводились дослідження щодо визначення ефективності бактеріальних препаратів компанії BASF, таких як ХайКот Супер Соя + Екстендер (рідка форма) та ХіСтік Соя (тверда форма) у посівах сої. Порівняння проводилось з варіантами, де інокуляцію не проводили (контроль), та з варіантами, де насіння обробляли бактеріальними препаратами-конкурентами як вітчизняного, так і іноземного виробництва. Слід зазначити, що на дослідних полях Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН сою висівають з 1974 року, тому ґрунт має потужний фон аборигенних або раніше інтродукованих бульбочкових бактерій. Крім цього, умови вегетаційного періоду сої у 2015 році були наближені до умов степу. Так, за вегетаційний період випало 81,8 мм опадів, сума активних і ефективних температур відповідно становила 2255,8 та 1125,8°С. У генеративний період сої (3-й трійчастий листок-повне наливання насіння) спостерігались температура повітря на рівні 21,1°С, кількість опадів становила від 3,1 до 24,5 мм. У період утворення бобів сої, який припав на ІІ-ІІІ декади липня, були дуже екстремальні умови, зокрема, опадів випало 12 мм, середньодобова температура становила 19,1-22,7°С, максимальна 34,3-35°С, мінімальна 8,8-13°С, на поверхні ґрунту було максимально 57,8-60,6°С, мінімально 7,8-10,4°С. Повітряна та ґрунтова посуха й контрастні зміни температури повітря призвели до порушення водного балансу тканин рослини (відсутність тургору в тканинах листків, в’янення) та проходження фізіолого-біохімічних процесів.
Результати досліджень показали, що застосування бактеріальних препаратів для інокуляції насіння сої, навіть у жорстких посушних умовах 2015 року, забезпечили приріст урожайності від 0,14 до 0,60 т/га або 6,6-28,2% порівняно з ділянками контрольного варіанту, де інокуляція не проводилась (табл. 2).
Таблиця 2. Урожайність насіння сої, т/га (2015 р.)
Найвищий рівень урожаю насіння сої було відмічено на варіантах, де інокуляцію проводили бактеріальними препаратами ХайКот Супер Соя + Екстендер (2,73 т/га) та ХіСтік Соя (2,52 т/га). Приріст до контролю становив 28,2 та 18,3%. Прибавка урожаю насіння сої на варіантах, де обробку проводили ХайКот Супер Соя + Екстендер, у порівнянні з конкурентами становила від 0,24 до 0,46 т/га, або 9,6-20,2%; на варіантах, де обробку проводили ХіСтік Соя, — від 0,03 до 0,25 т/га, або 1,2-11,0%.
Також слід зазначити, що інокуляція насіння різними бактеріальними препаратами сприяла збільшенню показників індивідуальної продуктивності рослин сої, власне, показників, які формують рівень урожайності насіння. Так, максимальну кількість бобів (26,8-25,2 шт.), кількість насінин (56,1-51,0 шт.) та масу насіння (6,76-6,17 г) забезпечила обробка насіння препаратами ХайКот Супер Соя + Екстендер та ХіСтік Соя. Також на цих варіантах і відмічена найбільша маса 1000 насінин 132,6 та 126,9 г. Інші бактеріальні препарати теж забезпечили більші показники порівняно з контролем (без передпосівної обробки насіння), проте менші за варіанти, де обробку проводили ХайКот Супер Соя + Екстендер та ХіСтік Соя (табл. 3).
Таблиця 3. Індивідуальна продуктивність рослин сої (2015 р.)
Таким чином, інокуляція насіння бактеріальними препаратами є обов’язковим елементом технології вирощування сої. Проте ефективність застосування бактеріальних добрив на основі азотфіксуючих бактерій залежить від чіткого дотримання рекомендацій відносно їх зберігання, якості інокуляції і термінів сівби. Крім інокуляції насіння, для підвищення ефективності симбіотичної азотфіксації необхідні сорти з високим азотфіксуючим потенціалом та сортові технології їх вирощування, які забезпечать максимальну реалізацію цього потенціалу.
