Виды бактериальных удобрений
В настоящее время известны следующие бактериальные удобрения:
· препараты на основе симбиотических азотфиксирующих бактерий (нитрагин, ризоторфин)
· препараты на основе несимбиотических азотфиксирующих бактерий (флавобактерин, ризоэнтерин, агрофил, ризоагрин, азотобактерин, ризобактерин, экстрасол и др.)
· биологически активный грунт АМБ
Нитрагин и ризоторфин производятся на основе активных жизнеспособных бактерий из рода Rhizobium. Они усваивают азот атмосферы и переводят его и связанную форму, которая доступна для питания растений. Растения снабжают бактерии энергией, которая необходима для фиксации азота. Таким образом, возникает симбиоз бактерий и бобовых культур. Это обеспечивает благоприятные условия азотного питания и повышение урожайности. Фиксация атмосферного азота возможна только в клубеньках, которые образуются на корнях растений.
Выпускается два вида нитрагина – почвенный и сухой.
Почвенный нитрагин впервые был получен в 1911 году на бактериально-агрономической станции в Москве. В настоящее время его производство ограничено из-за сложной и трудоемкой технологии.
Более перспективен сухой нитрагин. Это высушенная биомасса жизнеспособных бактерий в смеси с наполнителем (тиомочевина и меласса).
При использовании нитрагина повышается урожайность бобовых растений – на 15-20%, в растениях увеличивается содержание белка – на 3-5%.
В 1973-1977 г.г. была создана технология торфяного препарата клубеньковых бактерий – ризоторфина. При этом торф сушат, размалывают в порошок, нейтрализуют мелом, стерилизуют облучением гамма-лучами, увлажняют до 30-40% и расфасовывают в полиэтиленовые пакеты. Затем его облучают и заражают клубеньковыми бактериями с помощью шприца. Ризоторфином обрабатывают семена бобовых культур (гороха, люпина, сои, люцерны, клевера и др. при посеве).
Флавобактерин и ризоэнтерин усиливают поглотительную способность корней, что улучшает минеральный и водный обмен растений, стимулирует рост растений, являются антагонистами микроорганизмов-фитопатогенов. Повышают в продукции содержание сырого белка – на 1,5-2%, аскорбионовой кислоты – на 15-20%.
Азотобактерин – бактериальное удобрение, содержащее свободно-живущий почвенный микроорганизм азотобактер – Azotobacter chroococcum. Азотобактер способен усваивать до 10-15 кг атмосферного азота в год на 1 га пахотного слоя земли. Большое количество белкового азота появляется в почве при отмирании бактерий.
Эти бактерии выделяют биологически активные вещества (никотиновую и пантотеновую кислоты, пиридоксин, биотин, гетероауксин, гиббереллин и др.), которые стимулируют рост растений; фунгицидные вещества, которые угнетают развитие некоторых нежелательных микроскопических грибов в ризосфере растения.
Азотобактер способствует поступлению в растения соединений фосфора; стимулирует развитие почвенной микрофлоры, которая необходима для корневого питания; он использует корневые выделения, продукты распада растительных остатков и соединений образующихся в результате минерализации перегноя в качестве дополнительного источника углерода и энергии.
Выпускается несколько видов азотобактерина: сухой, почвенный и торфяной.
Сухой азотобактерин – это активная культура высушенных клеток азотобактера с наполнителем. В 1 г препарата содержится не менее 0,5 млрд. жизнеспособных клеток.
Почвенный и торфяной азотобактерин представляют собой активную культуру азотобактера, размноженную на твердой питательной среде. В 1 г содержится не менее 50 млн. жизнеспособных клеток.
Азотобактерин применяют для обработки семян, рассады, компостов. При этом урожайность увеличивается на 10-15%.
Ризобактерин – создан на основе штамма Klebsiella planticola S. Он обладает высокой азотфиксирующей активностью, продуцирует β-индолилуксусную кислоту и подавляет развитие корневых фитопатогенов Ризобактерин повышает урожайность зерновых культур в среднем на 23%.
Экстрасол – содержит индивидуальные штаммы или несколько видов ризосферных азотофиксирующих бактерий и их метаболиты, которые предназначены для данного вида или сорта растений, что определяется экспериментальным путем. Представляет собой сухую или увлажненную массу или бактериальную суспензию. В 1 г содержится не менее 100 млн. бактериальных клеток.
Экстрасол улучшает поступление элементов питания в растения, увеличивает энергию прорастания семян, ускоряет развитие растений, снижает поражаемость растений фитопатогенными микроорганизмами.
Несимбиотическую азотфиксацию можно усилить внесением в почву ассоциативных азотфиксирующих бактерий и микоризных грибов; цианобактерий и водного папоротника.
Фосфоробактерин – порошок светло-серого или желтоватого цвета, содержит споры капустной палочки Bacillus megaterium var. phosphaticum.
Эти бактерии превращают сложные фосфорорганические соединения (нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды и т.д.) и трудноусвояемые минеральные фосфаты в доступную для растений форму; вырабатывают биологически активные вещества (тиамин, пиридоксин, биотин, пантотеновую и никотиновую кислоты и др.), стимулирующие рост растения.
Фосфоробактерин эффективен на богатых органикой почвах и благоприятно действует на корневую систему, его рекомендуют для улучшения роста кустарников и древесных растений.
Биологически активный грунт АМБ (автохронная микрофлора «Б») используется при создании грунта в теплицах и парниках для выращивания овощных культур и рассады, а также для активации биохимических процессов северных почв (автохронная микрофлора «Б»). В АМБ входят бактерии разлагающие белки и белково-подобные соединения, фосфорсодержащие органические соединения, целлюлозолитические, азотфиксирующие, нитрифицирующие бактерии и др.
Технология удобрения АМБ сложная и громоздкая. При этом в кислый торф вносят известковый материал, минеральные добавки и маточную культуру АМБ из расчета 1-2 кг/т, затем идет созревание грунта на местах его использования. Расход АМБ – до 500 кг/т.
Грибы-микоризообразователи улучшают водообеспечение и минеральное питание растений, продуцируют биологически активные вещества (витамины, фитогормоны, антибиотики), противостоят фитопатогенным микроорганизмам. Так, полевые культуры образуют нормальную микоризу самостоятельно. Микоризация используется при инокуляции семян и саженцев древесных пород. Грибы-микоризообразователи трудно культивировать искусственно, поэтому для микоризации чаще применяют лесную почву, которая содержит споры и мицелий таких грибов.
Источник
Бактериальные удобрения. Виды, свойства бактериальных удобрений
Бактериальные удобрения – это препараты высокоактивных микроорганизмов, улучшающих условия питания сельскохозяйственных культур. Ориентация растениеводства на экологическую и экономическую целесообразность предусматривает внедрение современных достижений биотехнологии, в том числе бактериальных удобрений, обеспечивающих использование биологических механизмов питания и защиты растений.
Важными аргументами в пользу бактериальных удобрений являются полная безопасность для человека и окружающей среды, экологическая безопасность и возможность снижения доз минеральных удобрений и ядохимикатов.
При применении бактериальных удобрений обеспечивается повышение урожайности и качества сельскохозяйственных культур за счет биологической азотфиксации атмосферного азота, микробной мобилизации основных элементов минерального питания, стимуляции роста, повышения устойчивости растений к корневым инфекциям.
Наиболее широкое распространение получили препараты, содержащие азотфиксирующие микроорганизмы. Биологический азот в почве накапливается в результате симбиотической, несимбиотической и ассоциативной азотфиксации. Симбиотическую азотфиксацию выполняют клубеньковые бактерии, живущие на корнях бобовых культур. В симбиозе с клубеньковыми бактериями бобовые способны удовлетворить до 60–90 % своей потребности в азоте за счет биологической азотфиксации.
По данным Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси, однолетние зернобобовые культуры (люпин, горох и др.) за сезон связывают на 1 га от 150–200 кг азота, примерно половина его остается в почве. Многолетние бобовые травы продуцируют значительно больше азота. Клевер за вегетацию усваивает 200–250 кг азота из атмосферы, в почве после себя оставляет 75–100 кг азота. Люцерна продуцирует в симбиозе с клубеньковыми бактериями и связывает 300–350 кг азота, оставляя после себя в почве 120–150 кг азота.
Бактериальные удобрения производят в США (20 млн/га порций ежегодно), Австрии (6–9 млн), Бразилии (4–6 млн), Индии (2–4 млн), Канаде (2,5 млн), Аргентине (2–3 млн), Уругвае (1–2 млн), России (0,3 млн).
Институтом микробиологии НАН Беларуси для бактеризации бобовых культур было разработано бактериальное удобрение Сапронит, которое применяется в республике в настоящее время. Инокуляция семян бобовых культур Сапронитом повышает эффективность бобоворизобактериального симбиоза, урожайность бобовых культур, улучшает качество продукции.
Основными условиями формирования полноценного симбиоза клубеньковыми бактериями являются оптимизация калийного и фосфорного питания, внесение микроудобрений (В, Мо, Со), регулирование почвенной кислотности, соблюдение необходимых агротехнических приемов и бактеризация семян бобовых культур специфичными штаммами клубеньковых бактерий.
Сапронит – препарат клубеньковых бактерий, субстратным носителем которого является органический сапропель. Изготавливается жидкий препарат для различных бобовых культур. Объем гектарной нормы 0,2 л. Предпосевная обработка 1 т семян зернобобовых культур проводится рабочей смесью: 1 л сапронита и 10 л воды (непосредственно перед использованием).
Соя Риз – сыпучая препаративная форма биоудобрения, получаемая путем иммобилизации на торфяном субстрате-носителе клеток эффективного питания клубеньковых бактерий. Улучшает азотное питание. Повышает урожайность семян сои от 5 до 135 %, зеленой массы до 30 %.
На основе азотобактера (свободноживущего азотфиксатора) методами генной инженерии создан бактериальный препарат Ризофил. По результатам испытаний Ризофил повышает урожайность томатов и огурцов в среднем на 25 %, заменяя 20 % азота минеральных удобрений биологически фиксированным.
Улучшить азотное питание небобовых культур способны ассоциативные азотфиксаторы. Размеры ассоциативной азотфиксации различны и, согласно литературным данным, в зависимости от вида растений и почвенно-климатической зоны колеблются от 3–50 кг азота за год в странах с умеренным климатом до 200–600 кг в странах с тропическим климатом.
Активными ассоциативными азотфиксаторами являются Azospirilla и Klebsiella planticola 5. По данным Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси, усвоение азота атмосферы зерновыми культурами за счет несимбиотической азотфиксации за вегетацию составляет 33–38 кг/га, многолетними злаковыми травами – 29–45 кг/га. Основные пути активизации природного потенциала ассоциативной азотфиксации – оптимизация минерального питания небобовых культур и применение бактериальных удобрений на основе активного питания диазотрофов. Эти микроорганизмы размещаются в верхних слоях растительной ткани корней и в благоприятных условиях могут обеспечивать до 40–50 % потребности растений в азоте.
В Беларуси на основе этих ассоциативных диазотрофных микроорганизмов разработаны бактериальные удобрения Азобактерин и Ризобактерин соответственно.
Азобактерин – бактериальное удобрение широкого спектра действия, разработанное в РУП «Институт почвоведения и агрохимии». Оно применяется для зерновых культур, многолетних трав и льнадолгунца.
Азобактерин изготавливается в жидкой форме. Объем гектарной нормы – 0,5 л/га – может быть использован как для обработки семян, так и для обработки посевов. Предпосевная обработка 1 т семян зерновых культур проводится рабочей смесью: 1 л азобактерина, 1–2 л раствора прилипателя и 3–4 л воды. Обработка посевов проводится смесью из расчета на 1 га: 0,5 л Азобактерина + 150–200 л воды.
Ризобактерин – бактериальное удобрение на основе ассоциативного диазотрофа Klebsiella planticola 5 для зерновых культур, обладающего множественным эффектом (фиксация атмосферного азота, биосинтез индолилуксусной кислоты, подавление жизнедеятельности корневых патогенов). Удобрение разработано в Институте микробиологии НАН Беларуси.
Применение Ризобактерина позволяет повысить урожайность зерна на 10–15 %, снизить химическую нагрузку на почву и дозы азотных удобрений на 20–30 %. По данным кафедры агрохимии УО БГСХА, урожайность зерна овса при инокуляции семян Ризобактерином увеличивалась на 5,2–8,7 ц/га, содержание сырого белка в зерне – на 0,9– 1,1 %. Урожайность зерна яровой пшеницы при применении Ризобактерина возрастала на 6,5 ц/га, озимой ржи – 6,2 ц/га.
Ризобактерин изготавливается в жидкой форме, объем гектарной дозы 0,2 л. Нормы расхода Ризобактерина для обработки 1 т семян яровой пшеницы составляют 1,1 л, для озимой ржи – 0,9 л, ячменя – 1,1 л. Непосредственно перед обработкой семян препарат разбавляют 10 л воды.
Разработана также усовершенствованная форма Ризобактерина с повышенным сроком хранения, прикрепляемостью и выживаемостью продуцента на корнях зерновых культур – Ризобактерин-С.
В условиях Беларуси фосфор второй по значимости элемент питания, играющий важную роль в формировании урожая и качества сельскохозяйственных культур.
Используя бактериальные удобрения на основе фосфатмобилизующих бактерий, можно повысить доступность труднорастворимых фосфатов для сельскохозяйственных культур. Из фосфатмобилизующих бактериальных удобрений в Беларуси наибольшее распространение получил фитостимофос.
Фитостимофос – фосфатмобилизующее бактериальное удобрение, действующим началом которого является живая культура и ростостимулирующие метаболиты микроорганизмов Agrobacterium radiobacter. Наряду со способностью трансформировать труднорастворимые фосфаты железа, алюминия и кальция в доступные для растений соединения фосфора, продуцент биопрепарата синтезирует биологически активные соединения (а-ИУК, рибофлавин, аминокислоты), а также хорошо приживается в ризосфере и колонизирует корни растений.
Фитостимофос эффективен при возделывании зерновых, зернобобовых и овощных культур, стимулирует прорастание семян, физиологические процессы в растениях. За счет повышения подвижности труднорастворимых фосфатов почвы позволяет компенсировать 15– 30 % применяемых фосфорных удобрений. Инокуляция семян сельскохозяйственных культур этим удобрением повышает урожайность, по обобщенным данным Института микробиологии НАН Беларуси, в среднем на 20 %.
Фитостимофос изготавливается в жидкой форме, объем гектарной нормы – 0,2 л. Норма расхода фитостимофоса, разбавленного в 10 л воды для обработки 1 т семян яровой пшеницы составляет 1,1 л, для кукурузы – 5,0 л, зернобобовых – 1,0 л, сои – 2,5 л.
В целом ряде стран сейчас успешно применяют совместную инокуляцию семян различных культур препаратами азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий, что позволяет одновременно улучшать азотное и фосфорное питание растений.
Ризобактерин + Фитостимофос – синергические препараты на основе диазотрофных и фосфатмобилизующих микробов-интродуцентов. Форма препарата жидкая.
Ризофос выпускается трех марок: для галеги, люцерны и клевера. Предназначен для усиления азотфиксирующей способности бобовых культур и фосфатмобилизации. Повышает урожайность семян галеги на 6,7 ц/га, люцерны – на 2,7, клевера – на 2,6 ц/га, зеленой массы – на 4,1, 16 и 8 % соответственно. Норма расхода – 200 мл/га.
Технология внесения бактериальных удобрений
Наиболее эффективно проведение предпосевной обработки семян бактериальными удобрениями в день посева в специальных помещениях или под навесом. Инокуляция семян бактериальными удобрениями осуществляется в машинах для протравливания семян ПС-10, КПС-10, ПС-10А, Мобитокс-Супер, Грамакс-В, Хеге-11, Ребер при условии предварительной очистки от химических препаратов, содержащих ртуть.
Предпосевная обработка семян бактериальными удобрениями может проводиться как с применением прилипателя, так и без него. В качестве прилипателя можно использовать 2%-ный водный раствор NаКМЦ. Для приготовления рабочего раствора прилипателя используются емкости, оснащенные перемешивающим устройством. Высушенный и измельченный NaКМЦ растворяют в воде при температуре 40–45 о С. Для обеспечения равномерного набухания в расчетное количество полимера при постоянном перемешивании добавляют 2/3 необходимого объема воды. Ориентировочная длительность перемешивания – 30– 40 мин. В случае неполного растворения полимера перемешивание продолжают.
При работе с бактериальными удобрениями работники должны быть обеспечены спецодеждой и индивидуальными средствами защиты: резиновыми перчатками, защитными очками, респираторами. При работе с бактериальными удобрениями не следует допускать попадания брызг на кожу и в глаза, что может вызвать раздражение. При попадании жидкости на покровы кожи и в глаза их следует тщательно промыть обильным количеством воды.
Бактериальные удобрения следует хранить в сухих помещениях, защищенных от попадания осадков и прямых солнечных лучей, оптимальная температура хранения от 0 до +4 о С. Срок годности зависит от вида и препаративной формы бактериальных удобрений.
Источник