Производство биологических препаратов для растениеводства и животноводства
Телефон горячей линии
8 (800) 505-38-50
Есть вопросы?
Закажите звонок специалиста!
Заказать продукцию
Инокулянты – эффективное средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Для максимального результата, важно учитывать : вид культуры, тип почвы, климатические условия, качество самого инокулянта и способ его применения. По сути, инокулянт – это препарат, содержащий живые микроорганизмы, которые улучшают питание растений, защищают их от болезней и стимулируют их рост.
Существует несколько основных типов инокулянтов.
Они наиболее изучены и применяются в основном для бобовых культур. Механизм их действия – симбиотическая азотфиксация. Бактерии проникают в корни растений, образуют клубеньки, в которых фиксируют азот из воздуха и преобразуют его в аммиак, доступный для растения. Растение получает азот, а бактерии – питание. Важно учитывать, что разные виды Rhizobium специфичны к разным бобовым, например, R. leguminosarum эффективен для гороха, а B. japonicum – для сои. Применяются такие инокулянты в жидкой, порошкообразной или гранулированной форме, вносятся в почву или используются для обработки семян. Эффективность зависит от наличия аборигенных ризобий в почве, её кислотности, питательности, влажности и температуры.
Эти микроорганизмы – свободноживущие азотфиксаторы, то есть они фиксируют азот в почве независимо от растения-хозяина. Они также синтезируют ростостимулирующие вещества, такие как ауксины и гиббереллины. Применяются для зерновых, овощных и плодовых культур, вносятся в почву или используются для обработки семян.
Фосфор часто находится в почве в недоступной форме, а эти микроорганизмы растворяют соединения фосфора, такие как фосфаты кальция, железа и алюминия, переводя их в доступные формы (ортофосфаты) при помощи органических кислот, ферментов и хелатов. Применяются такие инокулянты на почвах с высоким содержанием недоступного фосфора, что позволяет снизить потребность в минеральных фосфорных удобрениях.
Грибы образуют гифы, увеличивая площадь поглощения воды и питательных веществ, особенно фосфора, азота, цинка и меди, а также улучшают структуру почвы и повышают устойчивость растений к засухе и болезням. Существуют два основных типа микоризы: эктомикориза (для древесных) и эндомикориза, или арбускулярная микориза (для сельскохозяйственных культур). Применяются для широкого спектра культур, особенно на почвах с низким плодородием и недостатком влаги. Создание эффективных микоризных инокулянтов требует тщательного отбора грибов и разработки оптимальных методов их выращивания.
Эти бактерии разными путями влияют на рост. Они фиксируют азот, мобилизуют фосфор, синтезируют гормоны роста, продуцируют антибиотики, подавляют фитопатогены и индуцируют системную устойчивость (ISR) растений к болезням и вредителям. Применяются для повышения урожайности, улучшения качества продукции и защиты растений от болезней.
Инокуляция – это внесение в почву или на растения полезных микроорганизмов, которые способствуют улучшению питания, защиты и, как следствие, роста культур.
Важно понимать, что эффективность этого процесса не является универсальной и зависит от ряда факторов, таких как вид культивируемого растения, тип используемого инокулянта и условия окружающей среды.
Такие как соя, горох, люцерна и клевер, демонстрируют наибольшую отзывчивость к инокуляции. Эти растения вступают в симбиотические отношения с бактериями родов Rhizobium, Bradyrhizobium и Azorhizobium. В результате этого симбиоза на корнях образуются клубеньки, способные фиксировать атмосферный азот, превращая его в форму, доступную для растения. В частности, инокуляция сои бактериями Bradyrhizobium japonicum может привести к увеличению урожайности на 10-30%, а также значительно улучшить качество семян за счет повышения содержания белка и масла.
Такие как пшеница, ячмень и кукуруза, демонстрируют менее предсказуемую реакцию на инокуляцию. Эффективность этого процесса сильно зависит от конкретного вида и сорта растения, а также от характеристик почвы и климатических условий. Тем не менее, в ряде случаев инокуляция может оказывать положительное влияние на урожайность и качество зерна. Для пшеницы и ячменя используют инокулянты на основе бактерий Azotobacter, Azospirillum, Bacillus и Pseudomonas, которые способствуют улучшению всхожести, стимулируют рост корневой системы и повышают доступность питательных веществ, что в итоге может привести к увеличению урожайности на 5-15%. Кукуруза особенно нуждается в инокуляции азотфиксирующими и фосфатмобилизующими бактериями, а также микоризными грибами, особенно на почвах с низким содержанием азота и фосфора. Микориза, в свою очередь, значительно улучшает поглощение питательных веществ и воды, что крайне важно для нормального роста и развития кукурузы.
Их реакция на инокуляцию может значительно варьироваться. Для томатов и перца часто используют инокулянты на основе микоризных грибов и PGPB (plant growth promoting bacteria), что способствует улучшению приживаемости рассады, стимулирует рост растений, повышает их устойчивость к различным заболеваниям и, в конечном итоге, увеличивает урожайность. Для огурцов и кабачков инокуляция микоризными грибами может оказаться особенно полезной на почвах, характеризующихся низким содержанием фосфора. Инокуляция лука и чеснока микоризными грибами также способствует улучшению поглощения фосфора и других необходимых элементов, что приводит к повышению урожайности.
Их инокуляция особенно эффективна на почвах с низким уровнем плодородия и в условиях стресса, таких как засуха или засоление. Яблони, груши и другие семечковые культуры, как правило, инокулируют эктомикоризными грибами, которые формируют микоризу и способствуют улучшению поглощения питательных веществ и воды. Виноград, инокулированный микоризными грибами, становится более устойчивым к засухе и различным заболеваниям, а также демонстрирует улучшение качества ягод. Ягодные кустарники, такие как смородина, крыжовник и малина, также положительно реагируют на инокуляцию микоризными грибами, особенно на почвах с низким содержанием фосфора.
Первоочередная задача – добиться высокой концентрации микроорганизмов на поверхности семян, обеспечив их качественное закрепление и защиту от негативного воздействия окружающей среды. Ультрафиолетовое излучение, высыхание и перепады температур могут значительно снизить выживаемость инокулянтов, поэтому защита от этих факторов критически важна. Кроме того, необходимо обеспечить микроорганизмы необходимым питанием для поддержания их жизнедеятельности. Хорошим примером является применение препарата «Нитрофорс» (2 л/т), обеспечивающего около 2550 микроорганизмов на каждое семя.
Основой успешной обработки является качество самого инокулянта.
Следует выбирать высококачественные препараты с активными штаммами Bradyrhizobium japonicum и Bradyrhizobium elkanii, обращая особое внимание на срок годности и условия хранения. Существуют разные формы инокулянтов: жидкие обеспечивают равномерное распределение, но быстро высыхают, в то время как порошкообразные (торфяные) дольше хранятся и лучше защищают от высыхания, хотя и хуже прилипают к семенам.
Крайне важна совместимость используемых препаратов, особенно фунгицидов и инсектицидов, с инокулянтом
Некоторые вещества могут оказывать негативное воздействие на бактерии. При применении фунгицидов и инокулянтов в баковой смеси, рекомендуется увеличивать дозировку последних на 30-50%. Ингибиторы роста растений, такие как гербициды, также могут подавлять рост корней и/или сам процесс симбиоза. Некоторые фунгициды, например, бензимидазолы, стробилурины (при высокой температуре) и карбаматы, повреждают ризобии, а тирам и вовсе уничтожает микроорганизмы. Почвенные гербициды также могут негативно влиять на ризобии в почве.
Необходимо строго соблюдать рекомендованные дозировки протравителей.
Качество воды, используемой для обработки, тоже имеет значение – она должна быть чистой, нехлорированной и с нейтральным pH, так как хлор и высокая кислотность снижают жизнеспособность микроорганизмов. Равномерное нанесение препаратов на семена – еще один важный фактор. Обработку следует проводить в тени, избегая прямого солнечного света, так как УФ-излучение губительно для микроорганизмов.
Для повышения выживаемости инокулянтов все чаще применяется стратегия синергизма, заключающаяся в добавлении Bacillus amyloliquefaciens и Pseudomonas aureofaciens.
Эти бактерии работают в связке с Bradyrhizobium japonicum, создавая благоприятную среду для формирования и активности клубеньков. Bacillus amyloliquefaciens и Pseudomonas aureofaciens повышают биодоступность фосфора и калия, улучшая питание сои и стимулируя рост корней, а также подавляют фитопатогены, снижая конкуренцию между патогенами и Bradyrhizobium japonicum. Например, препарат «Респекта Ж» (Bacillus amyloliquefaciens и Pseudomonas aureofaciens) способствует азотфиксации.
Немаловажным является применение адъювантов (прилипателей), обеспечивающих защиту и удержание микроорганизмов на семенах. «Адьюгрейн Ж» (для биопрепаратов) повышает адгезию, защищает от высыхания и повреждений, создавая микросреду и питая микроорганизмы. Совместимость «Адьюгрейна Ж» с компонентами баковой смеси гарантирует эффективность инокуляции.
Крайне важно соблюдать температурный режим при хранении обработанных семян: температура должна быть в диапазоне от +1 до +25 градусов Цельсия, а влажность воздуха не должна превышать 75%. При использовании комбинации инокулянта, биофунгицида «Респекта Ж» и адъюванта «Адьюгрейна Ж» семена могут храниться до 60 дней в отсутствии солнечного света.
Инокулянт с химическим фунгицидом и адъювантом позволяют хранить семена до 21 дня, а без адъюванта – всего 7 дней.
Для продления сроков хранения необходимо обеспечить оптимальные условия (прохладное, сухое, темное место) и регулярно проверять жизнеспособность микроорганизмов.
После посева на выживаемость и активность инокулянтов влияют абиотические и биотические факторы. Эффективность азотфиксации зависит от концентрации солей и тяжелых металлов (токсичны), оптимальной температуры (+11…+25°С, процесс азотфиксации начинается через 7 дней после формирования клубеньков), экстремальных значений рН (при рН ниже 6 повышается растворимость токсичных металлов), водного дефицита (влажность почвы <30% препятствует образованию клубеньков) и дефицита фосфора (доступный Р <25 мг/кг). Состав почвенной микрофлоры также влияет на эффективность симбиоза, а патогенные микроорганизмы и микроскопические грибы (Penicillium, Fusarium, Aspergillus) могут вызывать гибель клубеньковых бактерий за счет выделения фитотоксинов.
Потребность сои в азоте динамично меняется в зависимости от фазы развития. В период от всходов до бутонизации (V1-R1) потребность умеренная, и растение в основном полагается на запасы азота в семенах и доступные формы в почве. Азотфиксация на этом этапе относительно невелика.
Наиболее критичным периодом является фаза цветения и начала образования бобов (R1-R3), когда потребность в азоте резко возрастает. Именно в это время происходит активное формирование цветков и завязывание бобов, требующее значительного количества азота.
Дефицит азота в этот период может привести к существенному снижению урожая. Эффективная азотфиксация, обеспечиваемая бактериями Bradirhizobium japonicum и Bradirhizobium elkanii, становится наиболее интенсивной, и, в зависимости от условий, можно ожидать фиксации от 50 до 80 кг азота на гектар. В фазу налива бобов (R4-R7) потребность в азоте остается высокой, так как происходит активное накопление белка в бобах. Азот, фиксируемый ризобиями, продолжает играть важную роль в обеспечении этого процесса, хотя интенсивность фиксации снижается до 30-50 кг/га.
Внесение инокулянтов способствует активному образованию клубеньков на корнях сои, что напрямую увеличивает способность растения усваивать атмосферный азот. Однако, влияние инокуляции гораздо шире, чем простое увеличение азотфиксации. Этот процесс оказывает комплексное воздействие на развитие корневой системы и усвоение других питательных веществ.
Это приводит к увеличению общей площади корневой системы и, соответственно, поглощающей поверхности. Более развитая корневая система позволяет растению эффективнее извлекать воду и другие питательные элементы из почвы. Исследования показывают, что существует тесная связь между эффективностью азотфиксации и усвоением фосфора. Предполагается, что это связано с усилением активности корневых эксудатов, которые способствуют мобилизации фосфора из почвы и улучшают его доступность для растения. Кроме того, сам процесс азотфиксации может косвенно стимулировать процессы, улучшающие поглощение фосфора. Растения, инокулированные эффективными штаммами, часто демонстрируют повышенную устойчивость к различным стрессовым факторам, таким как засуха, засоление и болезни. Это связано с улучшенным питательным статусом и более развитой корневой системой, которая позволяет растениям лучше переносить неблагоприятные условия.
Различные инокулянты, содержащие разные штаммы Bradirhizobium japonicum и Bradirhizobium elkanii, могут оказывать разное влияние на сою. Например, «Нитрофикс Ж», содержащий штамм Bradirhizobium japonicum, обеспечивает эффективную азотфиксацию, стимулируя развитие клубеньков и, как следствие, рост и продуктивность сои. «Нитрофорс», содержащий оба штамма (Bradirhizobium japonicum и Bradirhizobium elkanii), обеспечивает более широкий спектр адаптации к различным почвенно-климатическим условиям, потенциально повышая эффективность азотфиксации в различных ситуациях. «Нитрофикс П», аналогичный «Нитрофорсу» по составу, но на основе торфа, улучшает адгезию бактерий к семенам и обеспечивает дополнительную защиту бактерий от неблагоприятных условий.
Инокуляция сои – это важный инструмент в руках агрария, позволяющий повысить урожайность и улучшить качество продукции за счет оптимизации питания растений азотом и повышения их устойчивости к стрессам. Правильный выбор инокулянта и соблюдение технологии его применения являются залогом успеха.
Автор: Анастасия Князева, руководитель агротехнической поддержки ООО «Биона»
