Ученые представили способ, как вырастить тонны грунтовых огурцов и сэкономить на дорогих удобрениях с помощью бактерий-помощников.
Интеграция микробных биостимуляторов с уменьшенной дозой фосфорных удобрений позволила получить хороший урожай грунтовых огурцов в исследовании, которое провели ученые из Польши и Италии.
В условиях постоянного удорожания фосфорных минеральных удобрений и стремлении к экологизации традиционные схемы интенсивного питания огурца требуют пересмотра. Особую проблему представляет фосфор (Р). Попадая в почву с традиционными туками, до 80–90% этого макроэлемента связывается в труднорастворимые комплексы с железом, алюминием или кальцием, становясь недоступным для корневой системы. Аграрии вынуждены завышать нормы внесения, что ведет к засолению почв и эвтрофикации водоемов.
Решение этой проблемы лежит в плоскости биотехнологий. Результаты четырехлетних полевых испытаний доказали: интеграция консорциума фосфатмобилизующих микроорганизмов позволяет сократить норму внесения фосфорных удобрений до 60% от стандартной дозы без малейшего ущерба для физиологических параметров и урожайности грунтового огурца.
Подземная лаборатория: какие микроорганизмы переводят фосфор в доступную форму?
В естественных биоценозах мобилизация закрепленного фосфора происходит за счет жизнедеятельности фосфоррастворяющих (фосфатмобилизующих) микроорганизмов. Они переводят нерастворимые минеральные и органические фосфаты в доступные для растений ортофосфат-ионы.
Основные биологические агенты, входящие в состав современных биостимуляторов:
Бактерии рода Pseudomonas (псевдомонады): в частности, Pseudomonas putida и Pseudomonas fluorescens. Являются лидерами по синтезу низкомолекулярных органических кислот (глюконовой, лимонной, янтарной). Эти кислоты эффективно хелатируют катионы, связанные с фосфатами, высвобождая свободный фосфор. Дополнительно они продуцируют сидерофоры, связывающие избыток железа, подавляя патогенную микрофлору.Бактерии рода Bacillus (бациллы): штаммы Bacillus megaterium (выделенный как var. phosphaticum) и Bacillus subtilis. Помимо выделения органических кислот, они синтезируют ферменты фосфатазы и фитазы, которые расщепляют органические соединения фосфора в почве. Благодаря спорообразованию, бациллы высокоустойчивы к засухе, температурным стрессам и пестицидной нагрузке.Применение микробных биостимуляторов может снизить потребность в применении минеральных удобрений, особенно тех, что имеют ограниченную доступность или имеют сильное воздействие на окружающую среду, например, фосфатные удобрения.
«Консорциум бактериальных штаммов, способных растворить фосфор (P), был введён вместе с уменьшенным удобрением P (60% от стандартной дозы), проведенным либо комплексным удобрением, либо простым P-удобрением, что сравнивалось со стандартными нормами удобрений. Испытания с выращиваемыми в полевых огурцах проводились в течение четырёх лет. Применение микробного консорциума с уменьшенной дозой обоих удобрений не повлияло негативно на физиологические параметры растений и урожайность. Оценка влияния инокуляции на микробную активность почвы, проведённая на растениях, выращиваемых в ризобоксах, показала, что вышеупомянутая инокуляция в сочетании с уменьшением доз обоих удобрений значительно повышает микробную активность в ризосфере по сравнению с удобрениями, вводящимися в полных дозах без инокуляции. Результаты свидетельствуют о том, что интеграция микробных биостимуляторов в минеральное питание растений — это стратегия, которую можно применять и в долгосрочной перспективе, что приведёт к значительному сокращению использования минеральных удобрений и положительному экономическому и экологическому воздействию», подчеркнули авторы работы.
Важно, что микробные биостимуляторы адаптировались в ризосфере огурца и продолжали активно работать на протяжении всего периода вегетации, сглаживая дефицит питания в критические фазы цветения и плодоношения.