Инокуляция и симбиотическое связывание азота.
Члены подсемейства цветковых растений в составе семейства Бобовые (Leguminosae) располагают уникальной способностью вступать с почвенными бактериями, относящимися к родам Rhizohium, Bradyrhizobium и Azorhizobium, в взаимовыгодное отношение по связыванию азота.
Инокуляция – это важный микробиологический процесс при котором бактерий рода Rhizobium наращиваются на семена сои, для начала симбиотического отношения между бактериями Rhizobium и растениями сои.
В результате содействия прокариотического и евкариотического партнеров на корнях и, реже, также и на стеблях растения-хозяина образуются так называемые клубеньки, в которых преобразовавшиеся бактерии (бактероиды) „связывают” молекулярный атмосферный азот, то есть редуцируют его в аммиак, а последний, в свою очередь, уже пригоден для усвоения растением-партнером. В результате этого растение уже не будет зависеть от азотосодержания почвы, так как его потребности в азоте могут быть покрыты за счет азотных соединений, происходящих из симбиотической связи, в то время как бактериям открывается доступ к источнику углерода, происходящему из фотосинтеза. Растение сои значительно лучше усваивает азот из клубеньков, чем из химических азотных удобрений.
Симбиотическое взаимодействие выгодно не только для участвующих партнеров, но имеет основополагающую важность также и с точки зрения живого мира в целом. Хотя и 78 % атмосферы Земли составляет газообразный азот, все-же, подавляющим большинством живых существ он не может быть усвоен. Всего несколько прокариотических организмов располагают способностью редуцировать азот атмосферы и, тем самым, делать его доступным также и для других живых существ. Некоторые прокариоты способны связывать азот как при своем индивидуальном существовании, так и при существовании в слабосвязанной ассоциации с растениями (например, Klebsiella, Azospirillum), в то время, как иные из них такое связывание осуществляют в симбиозе с растением-хозяином (например, Rhizobium). Однако, последние системы, благодаря более тесной взаимосвязи и тесному взаимодействию, намного более эффективны и, тем самым, они обеспечивают самый крупный по своим размерам источник азота в азотном цикле. Биологическое связывание азота на обрабатываемых сельскохозяйственных территориях в сумме обеспечивает выработку 44 x 106 тонн связанного азота и, согласно оценочным данным, 35 x 106 тонн из указанного объема представляет собой азот, редуцируемый в аммиак бактериями Rhizobium в корневых клубеньках мотыльковых растений.
Технология изготовления препарата
„Iregi natúr szója oltópor” или „Ирегский натуральный прививочный порошок сои”представляет собой повышающее урожайность средство природного происхождения, содержащее ризобии, предназначенное для прививки сои (но также может быть примененно и для других культур семейства мотыльковых растений (Leguminosae)) и располагающее способностью интенсивного связывания азота, которое можно применять также и в хозяйствах со специализацией органического земледелия.
При производстве сои особую роль играют так называемые бактерии-ризобии, или же племена и биотипы вида Rhizobium japonicum. При наличии в почве таких бактерий они, находясь в образующихся на корнях сои клубеньках, связывают атмосферный азот и передают его растению. В результате этого растение-хозяин (соя) приносит больше урожая и, заодно, обогащает почву азотом.
Почвы в Европе изначально не содержат в себе ризобии сои, поэтому требуется обработка засеиваемых семян содержащими в себе особые штаммы бактерий Rhizobium japonicum препаратами, прививочными средствами.
Для изготовления „Ирегского натурального прививочного порошка сои” нами используется метод производства, в результате которого вырабатываются бактерии-ризобии, хорошо размножающиеся в любой почве, встречающейся при культивации в полевых условиях, и располагающие способностью хорошей фиксации азота. Почвы с различными химическими и физическими свойствами не оказывают отрицательного влияния на свойства популяции ризобий, заразительность и активность которых велика для всех видов почвы.
Штаммы ризобий размножаются специалистами в клубеньках, образующихся на корнях сои, культивируемой в полевых условиях без химикатов и без искусственных удобрений. Разведение штаммов ризобий производится не в искусственной питательной почве (in vitro), а в клубеньках, образующихся на корнях сои, культивируемой в грунте, а также путем сбора таких клубеньков (in vivo).
Прививочный препарат весьма эффективен, так как в нем содержится не один штамм ризобий, а популяция штаммов ризобий, лучше всего размножающихся в природных условиях и сильнее всего связывающих азот, которая в широких пределах может приспосабливаться к различным условиям культивирования. Постоянство средства обеспечивается также и грунтом с сравнительно постоянным химическим составом и физическими свойствами. Данное средство для прививки обладает устойчивостью и долговечностью, превышающими аналогичные свойства всех известных на данный момент средств прививки, так как оно содержит в себе всего 5 % воды. Стойкие к высыханию ризобии, хранимые в сухом и прохладном месте, даже более двух лет сохраняют свою максимальную заразительность и способность фиксации азота. Средство пригодно для прививания как в виде порошка, так и в умеренно увлажненном виде.
При использовании прививочного порошка, соя связывает 180-200 кг атмосферного азота на гектар, 50 % которого растение использует само, а остальное количество оставляет в грунте для растений-потомков.
Состав и способ использования препарата
Молотые клубеньки с бактериями Rhizobium japonicum, с грунтом (99,9%масс), краситель Rhodamine B 500 (0,1 % масс). Суммарное количество зародышей - не менее 1,0 x 106 шт./г.
При постоянном перемешивании равномерно увлажнить семена с расчетом 0,4 л воды на 100 кг семян, затем, при непрерывном перемешивании, насыпать средство для прививки на влажные семена (в соотношении 100 грамм препарата на 100 кг семян). Продолжать перемешивание до тех пор, пока семена не приобретут розовый цвет.
Семена, не обработанные порошком для прививки | Семена, обработанные порошком для прививки |
Обработанные семена, после краткой сушки, загрузить в мешки и в таком состоянии их можно хранить до посева. При невыполнении сушки семена следует посеять как можно раньше, иначе семена сои, под действием влажности, могут набухнуть. Кратковременное хранение семян в их увлажненном состоянии на эффективность прививочного средства не влияет.
Исследование эффективности применения Ирегского натурального прививочного порошка сои
В результате научных исследований при Венгерском ВСельскохозяйственном Институте в Капошваре за последние 10 лет были получены следующие результаты:
а) Средняя урожайность сои обработанной прививочным порошком была выше на 15 % чем соя необработанная прививочным порошком.
б) Содержание белка в сое обработанной прививочным порошком была выше на 9 % чем соя необработанная прививочным порошком.
в) Урожайность белка в сое обработанной прививочным порошком была выше на 27 % чем соя необработанная прививочным порошком.
г) Растения инокулированной сои были более развиты и более устоичивы к стрессу.
д) Урожайность пшеницы, послепредварительного засева поля соей, возросла почти на 25 % в сравнении с стандартом засеяным после кукурузы.
Экономическое обоснование использования инокулянта.
Ирегский натуральный прививочный порошок сои является эффективным и выгодным источником обеспечения растения сои азотом. Результаты постояных полевых испытаний в Ирегче, Венгрия, показывают среднюю прибавку урожая в 16 %, что в пересчете на 1 гектар составляет от 250 до 500 кг.
Для производства 100 кг сои растению необходимо получить 7.5 кг азота в, соответственно для получения 4 т/га нужно около 300 кг азота в действующем веществе. Но даже при таких инвестициях усвоение минерального азота все равно не превышает 50 %. По ценам на 2014 г. в Молдове это составляет около 2900 лей на 1 гектар. Бактерии Rhizohium, которые обойдутся производителю за символическую цену, произведут данное колическтво азота почти даром. Также, необходимо отметить, что использование Ирегского натурального прививочного порошка сои повышает содержание протеина в бобах.