Микробные инокулянты для белокочанной капусты позволили увеличить урожайность при снижении минеральных удобрений в новом исследовании ученых.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей коллектива авторов из Колумбийской корпорации сельскохозяйственных исследований (AGROSAVIA), опубликованной в журнале Agronomy 2024 на портале MDPI, в которой рассказывается об успешном опыте биологизации при выращивании капусты: «Белокочанная капуста - широко потребляемый овощ, который ценится во всем мире за свою доступность, широкую доступность и многочисленные преимущества для здоровья, включая высокое содержание клетчатки, витамина С и антиоксидантных соединений. В Колумбии также выращивается белокочанная капуста в пяти штатах, являясь важнейшим продуктом для питания людей.
Как известно, успешное производство этого листового овоща требует сбалансированного питания, в основном азота (N), фосфора (Р) и калия (К), которые обычно предоставляются в виде минеральных удобрений.
Примечательно, что фермеры обычно применяют высокие дозы минеральных удобрений независимо от реальных потребностей сельскохозяйственных культур, что увеличивает затраты и снижает доходность. Кроме того, чрезмерное применения минеральных азотных и фосфорных удобрений может привести к значительному увеличению выбросов парниковых газов, особенно закиси азота, и способствовать эвтрофикации водных объектов.
Сегодня набирают популярность биоудобрения, к которым в частности относят микробные продукты с бактериями, стимулирующими рост и развитие растений (PGPB). Эти бактерии представляют собой группу микроорганизмов, которые влияют на урожайность с помощью множества прямых или косвенных механизмов.
Так, их внедрение в агропрактику может повысить эффективность использования питательных веществ, то есть оптимизировать питание питание растений за счет увеличения поглощения микроэлементов и макроэлементов. Более того, PGPB также потенциально может способствовать мобилизации фосфора в почве, тем самым увеличивая его доступность для потребления растениями. Это особенно важно, учитывая, что фосфор является ограниченным ресурсом, поскольку он представляет собой невозобновляемый минеральный источник.
Хотя успех даже одного микробного штамма хорошо известен, использование бактериальных консорциумов повышает эффективность. Это улучшение в первую очередь является результатом сочетания множества синергетических признаков PGPB. Среди этих особенностей превращение атмосферного азота в доступную для растений форму имеет решающее значение для урожайности.
Например, и Azospirillum, и Herbaspirillum содержат виды, способные фиксировать атмосферный азот. Кроме того, способность некоторых микробов выделяют растворимый фосфор из нерастворимых форм - инокуляция Rhizobium в небобовые растения, например, привела к усилению трансформации фосфора из недоступных в доступные формы в почве, тем самым улучшая питание растений.
Таким образом, совместная инокуляция штаммов имеет значительный потенциал для улучшения многих параметров роста, включая длину корня, поглощение макронутриентов (N, P и K), диаметр кочана и общий вес, что следует из проведенных опытов.
В этом исследовании мы оценили влияние консорциума PGPB на эффективность использования N и P, а также урожайность и качество капусты белокочанной «Зеленый шар».
Гипотеза заключалась в том, что микробная инокуляция такого рода может снизить дозы минеральных удобрений, необходимые для выращивания капусты. Таким образом, цели были двоякими: (i) изучить влияние микробного консорциума на урожайность и качество капусты по сравнению с минеральными удобрениями, обычно используемыми фермерами, и (ii) оценить потенциал биоудобрений в снижении внесения минеральных удобрений, обеспечивая при этом удовлетворительное развитие и продуктивность капусты.
Полевой эксперимент был проведен в Исследовательском центре Колумбийской корпорации сельскохозяйственных исследований AGROSAVIA в Обонуко и включал два цикла выращивания капусты из рассады.
Применялся консорциум, состоящий из Azospirillum brasilense D7 (SAMN16830199), Herbaspirillum sp. AP21 (SAMN15498633) и Rhizobium leguminosarum T88 (SAMN15498640). Эти штаммы были выбраны из-за их способности стимулировать рост растений в стрессовых условиях и предоставлены Коллекцией микроорганизмов зародышевой плазмы микроорганизмов Колумбийской корпорации сельскохозяйственных исследований – AGROSAVIA, Москера, Колумбия.
Микробная инокуляция происходила на двух различных этапах: во время посадки рассады капусты и через 28 дней после посадки. Консорциум готовили путем объединения равных пропорций каждого штамма перед применением. В качестве инокулянта каждый штамм применялся в конечной концентрации 1 × 10 8 КОЕ/мл. Процесс инокуляции включал пропитку растений в дозе 2,0 л/ га. Для равномерного нанесения инокулята его разводили дистиллированной водой в соотношении 2,0 л инокулянта на 200 л дистиллированной воды. При неинокулированных обработках применялся эквивалентный объем дистиллированной воды для поддержания однородности во всех экспериментальных условиях.
Обработка, обозначенная как 100% внесение NP-удобрений, представляла собой стандартное коммерческое удобрение, соответствующее 130 кг/га азота и 114 кг/га фосфора . От стандартной дозы были установлены нормы, сниженные до 25%, 50%, 75%. Мочевина и диаммонийфосфат служили источниками N и P для всех обработок.
Калий (K) оставался постоянным во время обработки, применяясь в постоянной концентрации 50 кг/га в форме KCl. Минеральные подкормки вносили через 30 дней после пересадки капусты.
По итогам полевого опыта, норма, сниженная до 75% минеральных удобрений NP (что эквивалентно 93,6 кг на га азота и 82,1 кг на га фосфора), наилучшим образом сработала с микробной инокуляцией, что привело к увеличению на 9 тонн с гектара за счет включения биоудобрения.
Индекс относительной агрономической эффективности (RAE) показал, что сочетание биологического удобрения с 50% и 75% внесения NP удобрений соответственно увеличило урожайность на 66% и 48% по сравнению с коммерческой дозировкой NP без микробных удобрений. Таким образом, высокую дозу минеральных удобрений можно снизить без последствия для урожая капусты, если применить микробную инокуляцию».
По статье группы авторов (Вильфранд Ф. Бехарано-Эррера, Карлос А. Марсилло-Паге, Дэниел Ф. Рохас-Тапиас, Герман А. Эстрада-Бонилья), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.