Лабутова Н. М., к. б. н., старший научныйсотрудник лаборатории биотехнологии ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии
Описаныбиопрепараты на основе бактерий и низших грибов, образующих симбиоз с корневойсистемой растений, предназначенные для защиты растений от болезней, улучшенияих минерального питания и стимуляции роста.
Key words: agrotechnology, plant protection, biopreparations,endomycorrhiza, symbionts.
New biopreparations for plant protection, growth stimulation andimprovement of mineral nutrition are described. Preparations are based onbacteria and fungi, that form a symbiosis with plant rootage.
Двадцатоестолетие – это век применения минеральных удобрений. Однако на рубеже вековстало ясно, что, широко применяя химические соединения в сельском хозяйстве,человечество роет себе яму планетарного масштаба. Присутствие в продуктахпитания нитратов, нитритов, пестицидов, гербицидов и т. д. отрицательносказывается на здоровье населения планеты и приводит к развитию многихзаболеваний, прежде всего – аллергического характера. Накопление в почвехимических соединений, применяемых в сельском хозяйстве, обуславливает резкоеухудшение ее плодородия вне зависимости от климатических зон и типов почвы.Образуется замкнутый круг: ухудшение плодородия ведет к снижению урожаев итребует внесения все больших доз минеральных удобрений для обеспеченияпродуктивности сельскохозяйственных культур. Это приводит к еще большемуснижению уровня плодородия, что вынуждает снова увеличивать дозы минеральныхудобрений. В результате перед человечеством по-прежнему, стоит проблемаобеспечения высокой продуктивности сельскохозяйственных культур и защитырастений от болезней.
Естьли альтернатива минеральным удобрениям, а также химическим протравителям семяни фунгицидам? Да, есть. Это – биологические препараты.
Действующимначалом биопрепаратов являются бактерии и микроскопические грибы, обитающие впочве. Путем длительной селекции из их числа отбирают микроорганизмы, которыехорошо приживаются в ризосфере или на корнях растений и оказывают положительноедействие на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Для человека иживотных такие микроорганизмы совершенно безопасны, а при внесении в почвумогут существенно улучшить ее плодородие.
Втечение многих лет крупнейшим разработчиком биопрепаратов являетсяВсероссийский институт сельскохозяйственной микробиологии. Многие препараты,разработанные во ВНИИСХМ, успешно конкурируют на мировом рынке и вызываютбольшой интерес фирм из Германии, Франции, Щвеции, Китая, Вьетнама, Кореи,Индии, Ирана и др.
Однойиз разработок коллектива лаборатории почвенной микологии ВНИИСХМ являютсягрибные биопрепараты, предназначенные для защиты растений от болезней,улучшения их минерального питания и стимуляции роста.
БиопрепаратГлиокладин был создан для защиты сельскохозяйственных растений от грибныхболезней, прежде всего – от разнообразных корневых гнилей. Основой биопрепаратаявляется микроскопический гриб глиокладиум, который при внесении в почвуактивно развивается между корнями растения. Его защитное действие проявляетсяза счет выделения антибиотиков и специфических ферментов, которые разрушаютструктуры грибов, являющихся возбудителями болезней. Глиокладин отлично показалсебя при испытаниях под томаты, огурец, салат, перец сладкий, ячмень, пшеницу,– заболеваемость этих культур снижалась на 20–60%. Биопрепарат оказалсянезаменим для защиты астры, гвоздики и хризантемы в закрытом грунте, где оченьвысока гибель растений от корневых гнилей. Однако это еще не все – прииспытаниях Глиокладина исследователей ожидал сюрприз. Оказалось, чтобиопрепарат обладает мощным стимулирующим действием на развитие растений. Этосвязано с тем, что микроорганизм, являющийся основой биопрепарата, выделяетвблизи корней большое количество ростовых веществ и витаминов, которые активноулучшают рост растений. Вне зависимости от защитного действия Глиокладина,прибавка урожая сельскохозяйственных культур в результате стимуляции составляет15–25%. Самые же удивительные результаты были получены при использованииГлиокладина под подсолнечник: эта культура оказалась наиболее восприимчивой к стимулирующемудействию биопрепарата. Прежде всего это сказывается на скорости появлениявсходов – при обработке Глиокладином дружные всходы формируются на 4–5 днейраньше. Внесение биопрепарата активно стимулирует развитие подсолнечника: всередине вегетации высота растений по сравнению с необработанными обычноувеличивается в полтора раза, а биомасса – вдвое. Глиокладин начинает оказыватьзащитное действие непосредственно с момента посева, т. к. при нанесении насемена подавляет семенные инфекции, а в дальнейшем, развиваясь в почве,предохраняет и от почвообитающих возбудителей болезней. Стимулирующее изащитное действие Глиокладина обеспечивает прибавку урожая подсолнечника от 30до 60%. Особо следует подчеркнуть, что Глиокладин пока является единственным препаратом,который эффективно защищает подсолнечник от фомопсиса.
Другойпрепарат – Микофил – создан на основе почвообитающего эндомикоризного гриба,который проникает в корень и образует с растением симбиоз. Микофил, преждевсего, обеспечивает питание растений фосфором. Как это происходит? При внесениив почву минеральных фосфорных удобрений растения поглощают только 20–25%вносимого фосфора. Остальной фосфор частично вымывается, а большая его частьпереходит в нерастворимую форму, которая недоступна растениям. В итогескладывается пародоксальная ситуация: в почве накапливается фосфор, приводя кзагрязнению грунтов и акваторий, и в то же время растения испытывают фосфорноеголодание, т. к. неспособны этот фосфор усвоить. Микроорганизм, входящий вМикофил, обладает уникальным свойством – он способен поглощать фосфор как разиз этих недоступных растению соединений и транспортировать в корень. Такимобразом, Микофил обеспечивает поступление в растения фосфора, который накопилсяв почве за многое годы использования минеральных удобрений и который лежит таммертвым капиталом. Применение Микофила заменяет внесение 80–150 кг фосфорныхудобрений на гектар и гарантирует практически полное усвоение растениямипоставляемого фосфора. У микроорганизма, лежащего в основе биопрепарата, естьеще одно полезное свойство – он регулирует водный и солевой обмен растений, скоторыми образует симбиоз. В результате у растений существенно увеличиваетсяустойчивость к засухе, а также к тепловому и солевому стрессам, что делаетМикофил чрезвычайно привлекательным для использования в засушливых регионах.Этот биопрепарат можно применять как под овощные, так и под зерновые культуры,исключение составляют только крестоцветные, с которыми эндомикоризный гриб необразует симбиоз. Следует отметить, что способность Микофила снабжать растениямикроэлементами и усиливать устойчивость к водным стрессам повышаетприживаемость рассады и саженцев на 50–60%. При использовании биопрепаратаприбавки урожая колеблются от 15 до 50% в зависимости от культуры. ПрименениеМикофила под сорго стабильно обеспечивает увеличение урожая на 60–100%.
ЕслиМикофил заменяет внесение фосфорных удобрений, то бактериальный препаратРизоторфин – внесение азотных. Бактерии, входящие в Ризоторфин, поселяясь накорнях бобовых растений, образуют клубеньки. Находящиеся в клубенькахмикроорганизмы способны фиксировать азот, который находиться в почве вгазообразном состоянии, и поставлять этот элемент питания растениям прямо вкорень. Использование Ризоторфина под бобовые культуры заменяет внесение впочву 80–100 кг минеральных азотных удобрений на гектар. Применять Ризоторфиночень просто – его наносят на семена перед высевом. Для каждой бобовой культурыподобраны специфичные штаммы клубеньковых бактерий, которые наиболее эффективнына данном растении. Существенный момент: Ризоторфин можно использовать вместе сМикофилом. В этом случае сельскохозяйственные культуры получают азот и фосфорза счет работы биопрепаратов из ресурсов почвы, которые недоступны растениям.
ПрепаратРегрост разработан для стимуляции роста и развития овощных, зерновых и плодовыхкультур. При микробиологическом разложении Регроста в почве выделяется гормонроста, который ускоряет и стимулирует развитие растений. Применение этогопрепарата обеспечивает получение зеленных культур на 5–6 дней раньше, чтоособенно важно при выращивании ранней, а, следовательно, и дорогой продукции.Регрост помогает выжить и нормально развиваться растениям при неблагоприятныхпогодных условиях, как, например, заморозки по всходам или цветению. Прибавкаурожая при использовании Регроста составляет от 15 до 35% в зависимости откультуры. Наиболее эффективен этот препарат для луковичных: здесь прибавкидостигают 80–100%. Благодаря этой особенности Регрост незаменим для выращиванияи выгонки тюльпанов, гиацинтов, лилий и других луковичных цветов. Еще односвойство препарата – способствовать дозреванию плодов. С помощью Регроста можнодовести до товарной кондиции томаты, баклажаны, сладкий перец, сливы и т. д.,снятые в незрелом состоянии. По действию Регрост сравним с известнымипрепаратами на основе гиббереллинов и гетероауксинов, но значительно дешевле.
Всепрепараты, о которых шла речь, не накапливаются ни в плодах, ни в зеленой массерастений и гарантируют получение экологически чистого урожая. Более того,применение биопрепаратов обеспечивает повышение качества продукции за счетувеличения содержания в плодах витаминов и сахаров. В сельскохозяйственнойпродукции не накапливаются нитраты и нитриты, что способствует длительнойсохранности собранного урожая.
Самоеже главное – использование биопрепаратов не только не вредит почве, а наоборот,повышает ее плодородие. Судите сами: использование Ризоторфина – это способобогащения почвы азотом, который накапливается в корнях бобовых растений итаким образом остается в почве. Микофил «перекачивает» загрязняющий почвуфосфор в растения. Последующая запашка зеленой массы, обогащенной фосфором,обеспечит поступление этого элемента в доступной для микрофлоры и растенийформе.
Взаключение следует отметить, что гектарная норма внесения биологическихпрепаратов существенно меньше, чем минеральных удобрений, и поэтомуиспользование агробиотехнологий обходиться значительно дешевле. Сколько жестоит здоровье, каждый хорошо знает и сам.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта en.edu.ru/