З кожним роком збільшується число випадків ушкодження здоров’я людей у результаті застосування отрутохімікатів на присадибних ділянках. Ними забруднюється ґрунт, прісна вода, фрукти, овочі. Тому актуальною проблемою є заміна діючих отрутохімікатів на біологічні засоби захисту рослин, які є абсолютно безпечними для здоров’я людей та довкілля.
Такі препарати вже існують на ринку України. Але інформація про них майже не доступна для широкого кола сільгоспвиробників. Тому одним із завдань круглого столу за відповідною тематикою, проведеного в рамка виставки «Агро-2007», стала саме популяризація нових ефективних біопрепаратів.
Використання біопрепаратів на основі ефективних мікроорганізмів, на думку учасників заходу, є невід’ємним аспектом сучасного землеробства. Вони забезпечують підживлення рослин, їх захист, стимулюють ріст та плодючість. Як відомо, багато ґрунтових організмів трансформують важкорозчинні органічні та мінеральні сполуки фосфору і перетворюють їх у форми, що легко засвоюються рослинами завдяки продукуванню органічних кислот і ферментів. На основі цих властивостей створено низку біологічно активних, безпечних для здоров’я людини препаратів.
Біологічні добрива та біопестициди
Біологічні добрива та біопестициди допомагають вирішити не тільки проблему здорового харчування, а й обійти деякі супутні. Сільгосппродукція, отримана за допомогою біопрепаратів, є безпечною (без нітратів і пестицидів), а також - економічно доцільнішою, тобто дешевшою. Порівняйте, для вирощування зернових на 1 га потрібно внести як мінімум 90-120 кг/га азоту, іншими словами, 1000 кг селітри за ціною 500 грн за тону (врахуйте також підкормки) та використати протруйник насіння за ціною від 10 до 150 грн на гектарну порцію насіння. Додайте транспортні витрати та витрати на складування. Якщо ж врахувати і негативні медичні та екологічні наслідки від застосування агрохімікатів, то вартість врожаю зросте за рахунок відновлення здоров’я людей і рекреації забруднених угідь та навколишних ландшафтів. Вартість біопрепарату складає в середньому 10 грн за гектарну порцію. Доречно додати, що біопрепарати вносять невеликими порціями (10-25 мл на гектар), отже, немає потреби для створення складських приміщень, витрат на транспортування великих вантажів тощо. Таким чином, застосування біопрепаратів для вирощування врожаїв доцільніше порівняно з агрохімічними засобами з медичної, екологічної та економічної точки зору.
Бактерійні препарати
Перші бактерійні препарати для вирощування врожаїв було застосовано майже сто років тому, але на науковій основі вони створюються з 50-х років. За цей час визначилися два основних види препаратів за їхнім призначенням: біодобрива (бульбочкові бактерії) та біопестициди (бацили, псевдомонади та інші), однак перспективнішими є препарати, в основу яких покладено бактерії з комплексом корисних властивостей (забезпечення рослин біологічним азотом, біостимуляторами, антимікробними речовинами тощо). Важливим чинником ефективності препаратів є здатність бактерій виживати на рослині та змагатися у грунті серед міліардів грунтових бактерій за джерела живлення та енергії. Тому найперспективнішими є бактерії, які здатні заглиблюватися всередину тканин рослини, не спричиняючи їй шкоди. Займаючи спритніше від інших свою нішу всередині рослини, бактерії ефективніше співпрацюють з рослиною, надаючи їй біологічно активні речовини, та постійно заселяють поверхню рослини, витримуючи атаки конкурентів. Бактерії, які здатні локалізуватися всередині рослини, звуться ендофітами.
Ендофіти
Отже, на відміну від вільноіснуючих бактерій (наприклад, азотобактерій), не здатних проникати всередину тканин рослини, ендофіти є більш конкурентоспроможними, оскільки займають екологічну нішу всередині рослини і отримують усе необхідне для життєдіяльності. Окрім того, ендофіти знаходять захист у рослинному депо від несприятливих погодних умов. Якщо ризосферні мікроорганізми піддаються впливу різноманітних факторів природи (зливи, коливання температури, опромінення) і їхня популяція нерідко гине, то ендофіти захищені зсередини. Збережені всередині бактерії здатні поновлювати ризосферну популяцію, і, таким чином, підтримувати присутність бактерій на рослині протягом її вегетації. Окрім постачання рослини фізіологічно активними речовинами, які вони здатні продукувати, наприклад, фітогормонами, вітамінами тощо, ендофітні бактерії імунізують рослину, і таким чином захищають її від вторинної інфекції з грунту. Окремо слід зазначити, що ендофіти є засобом цільової доставки певних речовин у рослину, зокрема, біопестицидів. За рахунок таких бактерій можливо буде змінювати властивості рослин без втручання у геном останніх, наприклад, імунізувати рослину ендофітами, що надають рослинам стійкості до шкідливих комах. Така технологія є і дешевшою, і більш сприйнятною стурбованою екологічними проблемами громадськістю, однак слід зауважити, якщо вона і має право на існування, то не є альтернативою новітнім ДНК-технологіям.
Ефективні біологічні засоби захисту
Ознайомимось, які ж саме біопрепарати запропоновано сьогодні дослідними установами.
Уже став досить відомим такий препарат як «Різоплан» - біологічний засіб захисту рослин від хвороб. Застосовують його на картоплі проти фітофтори - найбільш ефективною є обробка бульб картоплі перед посадкою. Застосовується також «Різоплан» - методом обприскування картоплі ще до видимих ознак хвороби. Обробіток поновлюють кожних 7-10 днів. На плодових деревах препарат застосовується від борошнистої роси та парші. На смородині, аґрусі, порічках – проти борошнистої роси (пожовтіння листків, білий наліт на листках).
«Бітоксібацилін». Препарат являє собою кристалоутворюючі бактерії, які призводять до масової загибелі личинок колорадського жука, підгризаючих совок, та інших гусениць.
Біопрепарат «Фосфоентерин» – можливості та перспективи
Ознайомимось, які ж саме біопрепарати запропоновано сьогодні дослідними установами.
Науковцями Південної дослідної станції Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН представлено препарат, створений на основі штаму фосфатмобілізуючої бактерії Enterobacter nimipressuralis 32-3. У польових дослідах вченими виявлено позитивний вплив препарату на зернову продуктивність озимої пшениці, рапсу та кукурудзи. Встановлено, що він стимулює ріст та розвиток розсади овочевих культур (томатів, капусти) та їх продуктивність.
Науковці переконані, що використання біопрепаратів на основі мікроорганізмів, що мають комплекс корисних властивостей, є невід’ємним аспектом сучасного землеробства. Використання біопрепаратів, на їх думку, один із найважливіших резервів оптимізації фосфорного живлення рослин.
Методи обстеження
Для дослідження біологічних препаратів використовуються мікробіологічні та біохімічні методи дослідження. Спочатку проводиться виділення та первинна оцінка активності відповідних бактерій. Потім їх вивчення за допомогою методів світлової та електронної мікроскопії.
Наприклад, у процесі дослідження біопрепарату «Фосфоентерину» із чорнозему виділено ефективні штами фосфатомобілізуючих бактерій, вивчено їх властивості, проведено ідентифікацію найбільш перспективних штамів. В результаті відібрано найперспективніший штам E. nimipressuralis 32-3 (мал. 1).
У результаті досліджень науковцями встановлено, що цей штам утворює органічні кислоти при утилізації вуглеводів, а також продукує ферменти, що сприяють розкладу фосфатів. Тобто, відбувається поліпшення живлення рослин, їх ріст та врожайність. Для цього проводиться передпосівний обробіток насіння. Під час досліджень препарату відзначено збільшення врожайності різних сортів зернових на 6-16%, зокрема, озима пшениця сорту Альбатрос одеський за чотири роки обстежень збільшила урожайність у середньому на 7%.
Тому науковці наполегливо рекомендують сільгоспвиробникам прислухатись до їхніх порад і досягати збільшення врожайності та захисту рослин безпечними для здоров’я біопрепаратами.
Оксана Шаповал