Биостимуляторы для кукурузы ‒ актуальность применения и эффективность

Чтобы удовлетворить растущий спрос на продукты питания и при этом сохранить природную среду, в последнее десятилетие как ученые, так и аграрии во всем мире стали интересоваться использованием биоудобрений, особенно на основе почвенных микроорганизмов, стимулирующих развитие растений.

Основными факторами, ограничивающими рост и продуктивность растений, являются абиотические стрессы. Двумя наиболее разрушительными из них являются засуха и засоление почв. Они ограничивают рост сельскохозяйственных культур и оказывают негативное влияние на урожайность и качество растениеводческой продукции. В Европе, например, проблема засоления затрагивает более 17,3% сельхозугодий (рис. 1).

Plant Growth-Promoting Bacteria (PGPB) ‒ это группа бактерий, обладающих необычайными свойствами стимулировать рост и развитие растений. Они действуют как природные биостимуляторы, улучшая усвоение питательных веществ и повышая устойчивость растений к стрессовым факторам, таким как засуха, засоление, болезни и вредители. Эти микроскопические организмы, живущие в симбиозе с корнями растений, положительно влияют на их рост, содержание хлорофилла, здоровье и продуктивность. Это делает растения более устойчивыми к экстремальным условиям окружающей среды, болезням и другим негативным факторам. Эти бактерии, известные как Azotobacter, Bacillus, Mesorhizobium, Paenibacillus, Pseudomonas, Rhizobium, Serratia, являются частью почвенной экосистемы, по-разному влияя на растения.

Одним из ключевых механизмов стимулирующего действия бактерий является способность вырабатывать фитогормоны (ауксины, цитокинины и гиббереллины), которые положительно влияют на многие процессы жизнедеятельности растений, в том числе на прорастание семян, развитие корневой системы, рост стебля, процесс цветения и завязывание плодов.

Известно, что азот является одним из важнейших питательных веществ, необходимых для роста всех живых организмов. Несмотря на его высокое содержание в атмосфере Земли (около 78%), он остается недоступным для растений, поскольку они не способны преобразовать атмосферный азот в доступную форму для использования его для построения собственных тканей. Некоторые бактерии, вырабатывающие фермент нитрогеназу, способны переводить атмосферный азот в доступную для растений форму.

PGPB предоставляют растениям и другие преимущества. Они способны растворять такие минералы, как фосфор, кальций, цинк и железо, что облегчает усвоение растениями этих важных питательных веществ. Эти микроэлементы необходимы растениям для строения клеточной структуры, деления клеток, активации ферментов, фотосинтеза и общего состояния растений. Поддержание надлежащего уровня этих микроэлементов в почве и обеспечение их усвоения растениями имеет решающее значение для роста и развития сельскохозяйственных культур, повышения урожая и его качества.

В последние годы в связи с необходимостью внедрения более экологических альтернатив химическим фунгицидам интерес к биологическому контролю фитопатогенов значительно возрос.

PGPB способны повышать устойчивость растений к фитопатогенам, вырабатывая антибактериальные и противогрибковые вещества, конкурируя с патогенами и активируя защитные системы растений (рис. 2). Поэтому использование микробных антагонистов против фитопатогенов сельскохозяйственных культур является потенциальной альтернативой химическим фунгицидам. Наиболее известные и коммерчески доступные препараты с противогрибковой активностью содержат штаммы бактерий родов Bacillus и Pseudomonas.

В последнее время развитие сектора бактериальных препаратов с PGPB набирает обороты благодаря их потенциалу по снижению зависимости от химических удобрений. На рынке появляется все больше готовых препаратов, содержащих микроорганизмы и/или их метаболиты, благотворно влияющие на рост и урожайность разных сельскохозяйственных культур. Эти продукты содержат:

• азотфиксирующие микроорганизмы,
• микроорганизмы, мобилизующие фосфаты из органических и неорганических источников,
• бактерии, мобилизующие калий,
• бактерии, продуцирующие фитогормоны.

Данные продукты чаще всего выпускаются в жидкой форме и могут наноситься на растения или непосредственно на почву. Срок внесения зависит от культуры. Чаще всего их рекомендуют использовать весной, после начала вегетации, и в период вегетации. Обработку следует проводить опрыскивателем, предварительно растворив рекомендованную производителем дозу препарата в 200-400 л воды. Лучше всего вносить препараты во влажную почву вечером или перед ожидаемыми дождями. Эти продукты также можно смешивать с обычными минеральными удобрениями.

Многие научные исследования подтверждают благоприятное влияние микробиологических препаратов на урожайность кукурузы (табл.), пшеницы, сои, картофеля и других культурных растений как в лабораторных, так и в полевых условиях.

Предполагается, что в ближайшем будущем благодаря стимуляторов роста на основе бактерий аграрии смогут повысить урожайность сельскохозяйственных культур, минимизировав негативное воздействие сельского хозяйства на экосистемы и стимулируя здоровье почвы.

Примеры новейших работ, описывающих влияние применения бактериологических препаратов на кукурузе в полевых условиях

Источник: подборка на основе опубликованных исследований.

Статья опубликована в журнале "Наше сельское хозяйство", выпуск №23.