АБК – это эффективные элементы АгроБиоКомплексной технологии от УкрНИИ бионанотехнологий, ресурсосбережения и научной общественной организации экспертов-профессионалов «Уманская Академия аграрных и экологических технологий». АБК – это комплекс карбоксилатов биогенных элементов, биокомплекс бактерий и полисахарид-прилипатель.
Наши многолетние исследования и достигнутые результаты в области испытания, производства и широкого применения разработанных препаратов позволяют нам рекомендовать эффективный комплексный подход, в котором соединены биологические, природные ингредиенты с самыми последними разработками современной химии и физики. Это более эффективный, но вместе с тем и более экологичный, органоминеральный продукт – АгроБиоКомплекс.
Если быть более точным – это несколько препаратов, то есть комплекс, предназначенный для питания, защиты и пролонгирования эффективности баковых смесей применяемых на всех этапах роста и развития растений. А если еще точнее – это высокоэффективные элементы АгроБиоКомплексной технологии, в дальнейшем будем их называть обобщенно – АБК, рекомендуя в каждом конкретном случае индивидуальный подбор составляющих нашего комплекса после получения заказа и определения ситуации на полях. Микрофлора почвы оказывает непосредственное влияние на её плодородие и, как следствие, - на урожайность растений.
Важнейшая роль почвенных микроорганизмов – их способность, в симбиозе с растениями, переводить труднодоступные для растений формы минеральных и органических компонентов почвы в легкодоступные, а также обогащать почву азотом. Кроме того, биологически активные вещества и антибиотики, продуцируемые микроорганизмами в результате их жизнедеятельности, еще и защищают растения и почву, так как они способны чрезвычайно быстро размножаться, подавляя фитопатогены и очень длительно сохраняться даже в неблагоприятных условиях.
Комплекс препаратов АБК – это триллионы полезных и активных споровых и капсулированных бактерий – 3х10 в 11 степени частиц семи биогенных элементов. Почвенные микроорганизмы в процессе роста и развития улучшают структуру почвы, накапливают в ней питательные вещества, минерализуют различные органические соединения, превращая их в легко усвояемые растением компоненты питания. Для стимуляции этих процессов применяют бактериальные удобрения, обогащающие ризосферу растений полезными микроорганизмами. Микроорганизмы, используемые для производства бактериальных препаратов, входящих в состав АБК, способствуют снабжению растений не только элементами минерального питания, но и физиологически активными веществами (фитогормонами, витаминами и др.)
Составляя композиции-комплексы полезных бактерий, входящие в состав АБК, наши специалисты учли, что из одного и того же количества органического субстрата именно аэробные организмы способны извлечь почти в 20 раз больше энергии, чем анаэробные. Именно поэтому, после внесения препаратов АБК содержащих аэробные бактерии, путем обработки семян инкрустацией или же опрыскиванием всходов, необходимо следить, чтобы на поверхности почвы не образовывалась корка – иначе, работа бактерий будет ослабевать. Но после боронования, культивации, мотыжения или после дождя, уснувшие (заспоренные, закапсулированные) бактерии в течение 20-40 минут просыпаются (прорастают из спор) и, получив глоток воздуха, продолжают свою активную жизнедеятельность, обеспечивая растения доступными макро- и микроэлементами, накапливая их для последующих культур, снижая фитотоксичность почвы и уменьшая отравление ее пестицидами.
Воистину Пастер был прав – роль ничтожно малых микроорганизмов огромна! Они просто незаменимы! Но даже мельчайшие микроорганизмы, для того, чтобы вести интенсивную жизнедеятельность и активно размножаться, нуждаються в специализированном полноценном питании – и в самой препаративной форме, особенно при соединении нескольких видов во избежание подавления друг друга, и при попадании на семена или в агрессивную среду, каковой для полезных бактерий является любая среда - почва, семена, где ниша уже занята другими микроорганизмами, далеко не всегда полезными, конкурентами прежде всего по питанию. Именно потому жизнеспособность (читайте - эффективность для растений, для роста их урожайности и плодородия почвы) бактерий зависит от доступности легкоусвояемых форм микроэлементов. Поэтому в бактериальных препаратах должны быть включены, доступные для быстрого усвоения любыми клетками, особо чистые карбоксилаты биогенных элементов или включать в баковые растворы, применяемые на всех фазах роста и развития растений.
Комплекс АБК, при внесении в почву или опрыскивании по листьям, подавляет развитие возбудителей грибковых заболеваний и защищает растения от:
- корневых гнилей (фузариозных, ризоктониозных);
- трахеомикозного увядания;
- болезней листьев и стеблей (мучнистая роса, пероноспороз, септориоз, ржавчина, фитофтороз, альтернариоз, церкоспороз, парша, монилиоз, серая гниль).
Он также является средством снижения пестицидного стресса у растений при применении в баковых смесях с химическими пестицидами (гербицидами, инсектицидами, фунгицидами). Перечень защищаемых культур: зерновые, бобовые, подсолнечник, лен, сахарная свекла, яблоня, виноград, черная смородина и крыжовник, земляника, огурцы защищенного и открытого грунта, томаты защищенного и открытого грунта, картофель, розы защищенного и открытого грунта, рассада цветочных культур, декоративные деревья и кустарники - всего более сорока культур.
В состав АБК, как в комплекс элементов агротехнологии и как в оптимально подобранный эффективный комплекс слагаемых-элементов препаративных форм необходимо включать:
1. Основу-фундамент-носитель живых и органоминеральных компонентов препаратов и баковых смесей –полисахарид-прилипатель-пленкообразователь, продукт синтеза бактерий, состоящий из полисахаридов микробного происхождения, превосходящий по качеству искусственные, синтетические.
2. Биогенный активатор и катализатор, коллоидный раствор органических микроэлементов Co, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo и Zn, хелатированных карбоксилатами цикла Кребса, в деионизированной воде.
3. Многокомпонентное бактериальное удобрение (NPK) с защитными свойствами против болезней, в состав которого должны входить:
-калиймобилизирующие и биофунгицидные микроорганизмы - бактерии, которые помогают растению извлекать калий и ряд других элементов – S,B,Si,Ca,Mg,La из труднорастворимых соединений, с защитным действием за счет антагонизма по отношению к патогенам, в т.ч. и за счет выделения в процессе своей жизнедеятельности антибиотиков и специфических ферментов, которые разрушают структуры грибов, являющихся возбудителями болезней;
-азотфиксирующие микроорганизмы – свободноживущие и ассоциативные бактерии, имеющие ферментные системы, катализирующие фиксацию молекулярного азота воздуха в доступные для растений соединения и симбиотические бульбочковые бактерии, образующие бульбочки – своеобразную фабрику азота на корнях бобовых культур;
-фосформобилизирующие микроорганизмы – микроорганизмы, превращающие труднодоступные фосфаты органических и неорганических соединений фосфора в доступную для растений форму.
Человеку сегодня по прежним стереотипам такие задачи оптимально не решить – всегда будут большие издержки, непроизводительные затраты и недополученный Урожай и недополученное его качество. Ответ новый и старый – ибо новое, это хорошо забытое старое, даже очень старое. Очень-очень давно растительный и животный мир пережил не одни катаклизмы. Очень давно население выращивало продукцию без агрохимикатов. Но дальше, в 20-м столетьи и особенно в его конце без агрохимикатов нельзя уже было прокормиться 4-5 миллиардам, и наращивая потенциал химической промышленности, мы чуть не забыли, без кого ни один химический препарат не станет доступным, без кого он быстрее зря, даже во вред – выветривается, стекает, окисляется, переходя в труднорастворимые формы нейтральных и токсичных комплексов.
А ответ единственный – в простейших мельчайших микроорганизмах, которые и сами могут и накормить наши культуры и защитить их, особенно если их количество, изрядно потрепанное не столь конкурентами (миллиарды лет естественный отбор сделал свое дело – на пользу эволюции!), как продуктами рук человеческих – агрохимикатов, изменяющих существенно их среду обитания, выживание и эффективность – в нашем случае симбиоз по отношению к растениям и антагонизм по отношению к патогенам.
Нас спасает только то, что гены микроорганизмов нисколько не слабее генов животных и его величества Человека – и все полезные свойства не сложно растиражировать и примножить на земле и на растениях хоть на гидропонике, хоть на аэропонике – инкрустировать культуральной жидкостью комплекса самых необходимых и выносливых микроорганизмов семена, полить и/или опрыскать корни, стебли, листья и плоды, заселяя их дружественной микрофлорой, которая лучше, пока гораздо лучше самых производительных компьютеров реагирует на постоянно переменчивые биотические и абиотические факторы окружающей среды, вырабатывая энзимы (ферменты), антибиотики, физиологически активные вещества, ауксины, гиббереллины и прочие стимуляторы роста, органические кислоты-растворители труднорастворимых соединений неорганических и органических почвенных комплексов и вносимых удобрений, приспосабливаясь и выживая, а в процессе своей жизнедеятельности и после ее окончания помогая своими действиями и последействием нашему Урожаю!
Положительных моментов от бактерий, грибов и прочих прокариотов столько, что не хватит времени и места даже на нашем 3-терагиговом жестком диске компьютера для полной демонстрации всех преимуществ. Но скажем главное – подобранный и отселекционированный нашей и мировой наукой за последние двадцать лет из того, что природа создавала миллиарды лет комплекс живых организмов может накапливать и помогать растениям дополнительно получить с 1 га необходимых элементов питания в действующем веществе не менее N40P30K30Fe0,5Ca5Mg3Mn2S8 и получать более высокие показатели количества и качества Урожая с большей гарантированностью его получения в стрессовых условиях по сравнением с условиями без поддержки БАТ. Самое простое пояснение гарантированности в самых переменчивых условиях – в ферментативности препаратов.
Бактериальные препараты с дейстующим веществом живых микроорганизмов, вырабатывающих ферменты, позволяют значительно расширить диапазон очень многих оптимальных факторов для питания и защиты растений. Именно белковые ферменты являются самыми сильными катализаторами, которые ускоряют многие химические и физиологические процессы в сотни тысяч, миллионы и даже в миллиарды раз! И пусть эти крошечные микроскопичные существа вырабатывают и микро-микродозы полезного, но это происходит и тогда, когда уже никакие химические реакции не происходят, и тогда, когда в почве для растений нет или не хватает тех или иных элементов или комплексов, или когда их невозможно внести(погода, техника, человек) вовремя.
Итак, чтобы запустить процесс превращения питательных химических и органических удобрений в доступные растениям, чтобы повысить их коэффициент полезного действия, а, значит и их окупаемость, а иногда в стрессовых условиях и на время заменить, просто жизненно необходимо добавить на семена, на растения, в почву - живую фабрику макро-, микроэлементов, ферментов и ФАВ, живые биореакторы, антагонисты патогенов – полезные бактерии и грибы как незаменимый элемент Агробиокомплексной технологии для получения и высокого, и гарантированного, и качественного Урожая, оставляя после этого более плодородную и экологически чистую землю.
Какими же свойствами должны обладать слагаемые элементы Агробиокомплекса?
1. Биоколоид-липкоген, полисахарид, прилипатель, пленкообразователь
В качестве носителя-прилипателя бактериальных препаратов наилучшим образом подходит разработка ИМВ им.Заболотного Д.К. - биоколоид новейшей разработки, – продукт синтеза бактерий ксантамонасов, это биополимерная композиция – полисахариды. Это еще и питание для бактерий в начальный период (до 6 месяцев с момента формирования биокомплекса желательными бактериями). Кроме того полисахариды микробного происхождения являются дополнительным источником энергии и повышают защитные силы организма — резистентность.
Полисахариды микробного происхождения позволяют семенам, даже за месяц до уборки урожая, существенно накопить сухие вещества, повысить их качество, особенно всхожесть и энергию прорастания. Образующаяся пленка защитит на этот период растения от различного вида инфекций. Даже отдельное применение таких полисахаридов или при обработке семян перед посевом или за месяц до уборки, позволяет получить больший урожай, лучшего качества, предотвратить растрескивание стручков, плодов, осыпание зерна , пораженность его микотоксинами и т.п.
При любом освещении, в течение не более чем 1 часа, полисахарид-биоколоид образует решетчатообразную пленку, которая не смывается дождем, росой, поливом. И чем лучше туманообразующий распыл, который должен покрывать все растение (не только плоды, но и остальные части растений - верхнюю и нижнюю часть листьев) - тем больший эффект от применения. Особенности препарата полисахарида-биоколоида:
- при попадании рабочей жидкости на обрабатываемые растения, сразу после высыхания, БПКА создает на их поверхности полимерную пленку с сетчатой структурой;
- создает полимерную пленку без солнечного света, что является важным преимуществом при использовании препарата в вечернее время;
- характеризуется стабильностью и обеспечивает эффективное действие;
- устойчив к высоким температурам, работает в диапазоне от +5 ° С до +70 ° С;
- обеспечивает экономию пестицидов на 20 - 30%;
- можно использовать пожнивные остатки на корм животным.
БПКА нефитотоксичен - не токсичен для теплокровных, почвенных и водных организмов, пчел.
2. Биогенный активатор, катализатор
Наиважнейшей частью любых бактериальных препаратов является питание для живых микроорганизмов – как для активных клеточных форм, так и для вновь проросших из спор и капсул (когда они наиболее ослаблены и есть риск их гибели), для этой цели незаменимы доступные микроэлементы. Для соответствия основному предназначению АБК – минимум массы, максимум эффективности – необходимо выбирать органоэлементы Co, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo и Zn, которые желательно должны быть произведены физическим способом в особо чистом и легкоусваиваемом виде. В одном миллилитре органоэлементов, произведенных таким способом находится 1х10 в 21 степени частиц. Благодаря такому значительному количеству они в течение самого краткого времени (10 - 40 мин) попадают в каждую клетку бактерий и растений, в то время как в хелатных удобрениях, полученных химическим путем этот показатель - до 64 часов и выше, так как конгломераты частиц гораздо крупнее и несвободны от вредных примесей.
Микроэлементы — химические элементы, которые нужны растениям в малых или очень малых количествах. Сюда относятся такие элементы как железо, магний, медь, цинк, молибден, кобальт, марганец. В растениях они играют важную роль, потому что входят в состав ферментов или являются активаторами ферментов (ко-факторами). Молибден и кобальт принимают участие в азотфиксации, в восстановлении нитратов, а марганец - в фотолизе воды во время фотосинтеза. Такие элементы, как железо, марганец, медь молибден, кобальт, входят в состав активных групп ферментов, которые обеспечивают процессы фотосинтеза. Микроэлементы способствуют адаптивным реакциям растений, перенесению стрессовых влияний, противодействию паразитическим организмам и приобретению фитоиммунитета. Нет ни одного биохимического преобразования в растительных клетках, которые бы не были связаны с функциями микроэлементов.
Микроудобрения, как средства для растений, представлены комплексными соединениями макро и микроэлементов и используются для дополнительной подкормки растений. Как известно, в комплексных соединениях они находятся в виде солей, оксидов и гидроксидов, которые в такой форме практически недоступны для растений. Поэтому производители добавляют в комплексы микроэлементов хелатообразователи, переводящие их в хелатированные соединения, которые могут усваиваться растениями. Но из всего объема этих соединений переходят в хелатную форму лишь 20 – 40 % их элементов. После перехода микроэлементов в хелаты, образовывается довольно значительное количество активных кислотных остатков предыдущих соединений, которые присутствуют в растворе как ненужные, нередко вредные примеси. То есть комплексы микроэлементов существуют в растворе вместе с соединениями-загрязнителями, которые при внесении на сельхозкультуры блокируют попадание микроэлементов в растение.
Поэтому из внесенных микроудобрений усваиваются лишь от 1 до 5 % их задекларированного количества, а остатки загрязняют окружающую среду, проявляют токсичность к растениям, разрушают защитные покровы растений. Поэтому растение переживает дополнительные стрессы и тратит довольно значительное количество энергии для своего восстановления. Но уже есть препараты, которые состоят из органических соединений меди, цинка, магния, марганца, кобальта, молибдена и железа. Органическая основа такого препарата выполняет транспортную и энергетическую функцию, она имеет наивысшую чистоту и не содержит балластных побочных веществ, благодаря чему полностью усваивается растением.
После попадания органоэлементов на семена или вегетирующие растения происходит быстрый переход активных веществ из препарата в растения. В этом случае растение не тратит энергию на синтез ферментов и поиск необходимых элементов. Активные органические соединения сами проникают в растение и включаются в биохимические процессы, это дает возможность растению быстрее пройти фазы развития, развить корневую систему и ее экссудативность, активизировать все физиологические процессы, все это в дальнейшем дает растению определенный запас прочности и позволяет ему полностью раскрыть свой потенциал. В конечном результате повышаются количественные и качественные показатели урожая.
В растении органические соединения металлов входят в состав разных биологически активных соединений- ферментов (например, Zn — в карбоангидраз, Cu — в полифенолоксидаз, Mn — в аргиназ, Mo — в ксантиноксидаз, в целом известно около 200 металоферментов). Действие органических металлов, которые входят в состав ферментов проявляется главным образом в изменении активности процессов обмена веществ в растительном организме. Некоторые органические соединения влияют на рост (Mn, Zn, Cu), размножение (Mn, Cu, Mo), на процессы тканевого дыхания и внутриклеточного обмена (Cu, Zn), и т.д. Органические соединения марганца – активно влияют на процессы роста клеток, повышают интенсивность фотосинтеза. При марганцевом голодании в растениях развивается пятнистый хлороз, то есть точечность листков, прекращается их рост и появляются большие пятна.
Органические соединения цинка – входят в состав значительного количества разных ферментов. Недостаток цинка замедляет скорость деления клеток, что приводит к морфологическим изменениям листков, нарушению фаз растягивания клеток и дифференциации тканей. Первым симптомом недостатка цинка является межжилковый хлороз. Потом на листьях появляются некрозы, которые приобретают пурпурный цвет. Характерным признаком дефицита цинка есть формирование розеточности у растений, то есть уменьшение длины побегов и образование мелких листьев, частичная или полная остановка роста растений. Органические соединения цинка повышают засухо- , жаро- и холодоустойчивость растений. Потребность растений в цинке находится в большой зависимости от температурных условий. При высоких температурах она повышается. Органические соединения меди – около 70% всей меди находится в хлоропластах в виде пластоцианина.
Существует прямая зависимость между энергией прорастания семян злаков, бобовых и содержанием меди, которая принимает участие в процессах обмена ростактивирующих физиологически активных веществ. Медь повышает также стойкость растений к засухам, жаре (высокой температуре) и морозам. Органические соединения меди связаны также с фиксацией молекулярного азота. Органические соединения молибдена концентрируется в молодых органах. Бобовые растения характеризуются уникальной способностью его накопления. Органические соединения молибдена активизируют азотный обмен и принимают участие в восстановлении нитратов. Роль молибдена не ограничивается лишь участием его в первичных процессах редукции нитратов и биологической азотфиксации, а и охватывает завершающее звено азотного обмена — синтез белка.
Молибден необходим растениям в небольших количествах. Его недостаток особенно часто наблюдается на кислых грунтах, где он находится в малоподвижном (нерастворимом) состоянии. Органические соединения кобальта в бобовых концентрируются в корневых бульбочках бобовых культур, что связано с особой ролью в процессах азотофиксации. Кобальт скапливается также в генеративных органах, что свидетельствует о его участии в процессах оплодотворения. В растении он встречается в виде ионов, в составе витамина В12, и в виде неидентифицированных органических комплексов. Органические соединения кобальта принимают активное участие в реакциях окисления-восстановления, стимулируют цикл Г. Кребса, положительно влияют на дыхание и энергетический обмен. На недостаток кобальта заметно реагируют бобы, а также сахарная свекла. Внесение комплексного препарата с присутствием кобальта заметно повышает рост этих растений.
Органические соединения магния находятся в составе основного пигмента зеленых листьев и хлорофилла. Магний скапливается преимущественно в наиболее жизнеспособных тканях – меристемах, узлах кущения, зародышах зерновок. Особая функция магния связана с фотосинтезом, он регулирует структуру органелл, увеличивая активность первичных процессов фотосинтеза. Большинство реакций гликолиза, цикла Кребса также активируется магнием. Связь магния с активностью ферментов определяет его роль в метаболизме растений, в процессах их роста и развития. Внешние признаки дефицита магния – жилки листьев остаются зелеными, а желтеет лишь пластинка между ними. Магниевый хлороз получил название мраморовидного хлороза листьев. Особое значение имеет магний для растений, которые растут на кислых грунтах.
Органические соединения железа связаны, прежде всего, с его способностью легко переходить из окисленной формы Fe 3+ в восстановленную Fe 2+ и наоборот. Отсутствие железа или даже его недостаток служит причиной очень заметных нарушений функциональной деятельности растений. Кроме активации фотосинтеза и дыхания, его ионы принимают участие в восстановлении нитратов и биологической азотфиксации. Именно поэтому коэффициент усвоения главного элемента для растений - азота повышается в 1,3-1,7 раза.
3. Фосформобилизирующие микроорганизмы
Фосфор имеет большое значение в жизнедеятельности организма. Без фосфора не могут синтезироваться белки, он в большом количестве входит в состав ядерного вещества и многих ферментов, участвует в так называемых реакциях фосфорелирования. Некоторые фосфорорганические компоненты – носители больших запасов энергии (нуклеиновые кислоты, липиды и др.).
В земледелии Украины ежегодный дефицит баланса фосфора 20-25 кг Р2О5 / га. При таком дефицитном балансе уже в ближайшие годы содержание подвижного фосфора в почве уменьшится в среднем с 10,2 до 7,8 мг Р2О5 на 100 г почвы, что обусловит значительное снижение продуктивности сельскохозяйственных угодий и устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям, а также снижение эффективности использования растениями азотных удобрений.
В этой ситуации перспективными направлениями являются все приемы и средства, направленные на мобилизацию грунтовых и остаточных фосфатов, в том числе обработка семян и растений бактериальными удобрениями с фосформобилизивными свойствами, биологически активными веществами, которые стимулируют развитие корневой системы, выделение ею органических кислот и фосфатаз, которые значительно повышают подвижность и доступность для растений фосфора грунтовых фосфатов прикорневой зоны. Многолетними опытами ННЦ "Институт почвоведения и агрохимии им. А.Н. Соколовского" доказано, что увеличение содержания Р2О5 только на 1 мг/100 г почвы обеспечивает повышение урожая зерновых на 1,5-2,0 ц / га.
Количество фосфора в почве составляет 3 – 5 т/га. Особенно много этого элемента в черноземах, богатых гумусом (5 – 6 т/га). Фосфор в почве содержится в основном в органической, неусвояемой растением форме и в виде трудноусвояемых минеральных соединений. Органические соединения фосфора попадают в почву вместе с растительными остатками, а также с отмирающими микроорганизмами. Они представлены нуклеопротеидами, нуклеиновыми кислотами и т.д. . Часть фосфора высвобождается при разложении растительных остатков, но содержание его очень низкое, а наиболее богатая часть фосфора синтезируется почвенными микроорганизмами. В сухом веществе корневой системы пшеницы содержится около 0,10% фосфора, а в бактериях – около 1,5-2,5% фосфора.
Из разнообразия фосфорных микроорганизмов наибольший интерес представляют спорообразующие формы, поэтому они и используются для приготовления бактериального удобрения. Их относят к виду Bacillus Megaterium var. phosphatium. Это крупные палочки с закругленными концами, плотной оболочкой и зернистой цитоплазмой. Размеры клеток 5 – 6 мкм в длину и 1,8 – 2 мкм в ширину. В ранней стадии клетки расположены поодиночно и слабоподвижны, в дальнейшем они располагаются попарно или короткими цепочками и становятся неподвижными. При старении концы клеток приобретают конусообразную форму. Клетки богаты органическими соединениями фосфора, нуклеопротеидами, образуют овальные эндоспоры, расположенные внутри клетки.
Микробы энергично расщепляют органические соединения фосфора, освобождают фосфор в виде минеральных легкорастворимых солей фосфорной кислоты, доступных для растений. Чем больше таких микробов в почве, тем больше в ней доступного фосфора. В те почвы, которые бедны легкодоступным фосфором вносят АБК с большим содержанием Bacillus Megaterium, им можно одновременно проводить бактеризацию и протравливание семян, в то время как химический протравитель заметного действия на споры микробов не оказывает.
Сущность действия этих фосфобактерий заключается в том, что микробы, попадая вместе с семенами в почву, способствует минерализации органического фосфора и тем самым улучшают фосфорное питание растений. Полезное действие микробов состоит еще и в том, что они активизируют развитие других полезных групп микроорганизмов: нитрификаторов и азотфиксаторов, чем повышают процент усвоения азота.
Bacillus Megaterium – это почвообитающая фосформобилизующая бактерия, которая проникает в корень и образует с растением симбиоз, прежде всего она обеспечивает питание растений фосфором. При внесении в почву минеральных фосфорных удобрений растения поглощают только 20–25% вносимого фосфора. Остальной фосфор частично вымывается, а большая его часть переходит в нерастворимую форму, которая недоступна растениям. В итоге складывается пародоксальная ситуация: в почве накапливается фосфор, приводя к загрязнению грунтов и акваторий, и в то же время растения испытывают фосфорное голодание, так как неспособны этот фосфор усвоить. Bacillus Megaterium обладает уникальным свойством – она способна поглощать фосфор как раз из этих недоступных растению соединений и транспортировать в корень.
Таким образом, Bacillus Megaterium обеспечивает поступление в растения фосфора, который накопился в почве за многое годы использования минеральных удобрений и который лежит там мертвым капиталом. Эта бактерия за сезон может перевести из труднодоступних фосфатов и органических остатков до 2-3 мг Р2О5 на 100 г грунту ( 20-30 кг д.в. фосфора на 1 га). Троекратное применение АБК на озимых культурах заменяет внесение 50–130 кг фосфорных удобрений на гектар и гарантирует практически полное усвоение растениями поставляемого фосфора. У этих микроорганизмов, включенных в АБК, есть еще одно полезное свойство – они регулируют водный и солевой обмен растений, с которыми образуют симбиоз. В результате у растений существенно увеличивается устойчивость к засухе, а также к тепловому и солевому стрессам, что делает Bacillus Megaterium чрезвычайно привлекательными для использования в засушливых регионах.
Следует отметить, что способность Bacillus Megaterium усиливать устойчивость к водным стрессам повышает приживаемость рассады и саженцев от 50–60 до 100%. При использовании бактерий прибавки урожая увеличиваются на 15 - 50%, в зависимости от культуры и кратности применения. Клеточный препарат Bacillus Мegaterium var. phosphaticum - это спорообразующие бактерии, которые активно минерализуют органические соединения фосфора (нуклеопротеиды, нуклеиновые кислоты, лецитин, фитин и др.) и, следовательно, обеспечивают растения доступными для него формами фосфорных соединений.
4. Азотфиксирующие микроорганизмы
Особое место в жизни растений занимают азотфиксирующие бактерии, живущие либо в почве, например Azotobacter, либо в корневых клубеньках бобовых растений, например клубеньковые бактерии Rhizobium. Эти бактерии имеют ферментные системы, катализирующие фиксацию молекулярного азота воздуха в доступные для растения соединения.
Предпосевная обработка семян культурных растений специально отобранными активными культурами Azotobacter или Rhizobium позволяет значительно улучшить обеспечение растений азотом, повысить урожайность и обеспечить почву дополнительным азотом. Бактерии Azotobacter в течение года связывают 20—40 кг азота на каждый гектар площади, а клубеньковые бактерии в симбиозе с бобовыми культурами — 80—300 кг/га. Эти бактерии также выделяют биологически активные вещества (никотиновую и пантотеновую кислоты, пиридоксин, биотин, гетероауксин, гиббереллин и др.), которые стимулируют рост растений. Кроме того, продуцируемые Azotobacter фунгицидные вещества из группы анисомицина угнетают развитие некоторых нежелательных микроскопических грибов в ризосфере растения.
Все виды Azotobacter - строгие аэробы, они чувствительны к содержанию в среде фосфора и развиваются лишь при высоком его содержании в питательной среде. Азотфиксирующая способность этих бактерий подавляется аммиаком (вообще содержание в среде связанного азота угнетает азотфиксацию). Стимулируют же процесс фиксации азота соединения молибдена и кобальта, которые содержатся в биогенном активаторе микроэлементов, карбоксилированных природными кислотами цикла Кребса. Установлено, что при фиксации азота, процесс его восстановления протекает на одном и том же синтезируемом Azotobacter ферментном комплексе и лишь конечный продукт (аммиак) отделяется от фермента. Нитрогеназная азотфиксирующая система представляет собой мультиферментный комплекс, содержащий не связанное с геном железо, молибден и SH-группы.
Препарат для бобовых производится на основе активных жизнеспособных клубеньковых бактерий из рода Rhizobium. Эти бактерии в симбиозе с бобовыми культурами способны фиксировать свободный азот атмосферы, превращая его в соединения, легкоусвояемые растением. Бактерии рода Rhizobium - строгие аэробы. Среди них различают активные, малоактивные и неактивные культуры. Критерием активности клубеньковых бактерий служит их способность в симбиозе с бобовым растением фиксировать атмосферный азот и использовать его в виде соединений для корневого питания растений.
Для каждой культуры бобовых растений препарат готовят из соответствующих штаммов группы клубеньковых бактерий, которые микробиологи получают путем тщательного отбора, исходя как из способности фиксации азота, так из интенсивности проникновения бактерий в клубеньки корневой системы растений.
Чтобы физиологическое воздействие бактериальных удобрений, вносимых в почву, происходило вблизи семян и чтобы в результате их действия улучшалось питание растений, эти удобрения наносят на семена растений непосредственно перед посевом. Протравливанием семян уничтожается не только вредная, но и вообще вся микрофлора семян. И возобновление полезной микрофлоры на поверхности семян – важное и незаменимое мероприятие! Но то, что нанесено на семена, в почве будет входить в контакт и с физико-химическим комплексом почвы и с ее микрофлорой.
Поэтому главным критерием отбора культур для бактериальных удобрений была не только способность усваивать азот, делать доступными фосфор, калий и отдельные микроэлементы, синтезировать активные вещества, но и конкурировать с почвенной микрофлорой, исходя из ее агрессивности и вирулентности. Даже для бобовых, кроме бульбочковых бактерий, следует использовать культуру azotobakter chroococum – свободноживущие азотфиксирующие микроорганизмы, обеспечивающие азотом культуру и почву даже в кислой среде, когда бульбочки не образовываются. Но даже и в таком случае, неиспользуемые соей бактерии Rhizobium останутся в почве жизнеспособными на несколько лет до следующих посевов. Обработка семян бобовых культур прочно вошла в мировую сельскохозяйственную практику. Крупнейшими производителями таких бакпрепаратов препаратов являются США и Австралия, есть достижения и в Украине.
Но цена на импортные препараты в разы выше (за гектарную норму), а их жизнеспособность учитывая время доставки, наоборот, ниже. Кроме этого, самые уязвимые со стороны патогенной микрофлоры азотфиксирующие бактерии необходимо защищать основной бактерией комплекса АБК, признанную всеми развитыми и развивающимися странами – Bacillus subtilis, которая подавляет патогены на семенах и в ризосфере растений, проявляя к азотфиксаторам симбиоз. Именно поэтому каждая бактерия в комплексе АБК сильнее, чем в монопрепарате.
Продолжение во второй части.
