Международная группа исследователей выяснила преимущества синергии между синтетическими удобрениями и микробными инокулянтами для сои и кукурузы
Обычные синтетические удобрения имеют низкую эффективность использования растениями, что является следствием потери питательных веществ (например, как в результате выщелачивания, улетучивания, адсорбции, так и по причине низкого содержания полезной микробиоты в почве интенсивных полей).
Инокуляция моноаммонийфосфата (МАР) бактериями, стимулирующими рост растений (PGPB), представлена в исследовании ученых из Университет Сан-Паулу, Бразилия, и компании BiOWiSH Technologies, США.
«Фосфор необходим для растений, участвуя в важных физиологических и биохимических процессах, таких как процесс фотосинтеза, синтез нуклеиновых кислот и регуляция активности ферментов. Однако фосфорное питание для сельхозкультур пока что далеко от идеала, - пишут авторы. - В почвах количество фосфора, доступного для поглощения растениями, обычно невелико из-за адсорбции фосфора на положительно заряженной поверхности минералов (оксидов/гидроксидов железа и алюминия) и выпадения фосфора в осадок в сочетании с кальцием и магнием в щелочных условиях. Это означает, что при высоких дозах внесения фосфорных удобрений, растения получат лишь часть. Эффективность использования элемента P в растениеводстве низкая и составляет в среднем от 9,1% до 12,4%.
При этом, согласно статистике Международных ассоциаций производителей удобрений, мировое потребление фосфорных удобрений (P2O5) для сельского хозяйства увеличилось на 34,5 млн тонн в период с 1961 по 2019 год.
В связи с этим, инокуляция бактериями, стимулирующими рост растений (PGPB), рассматривается как способ увеличения доступности фосфора для важных сельхозкультур. Микроорганизмы, присутствующие в PGPB, могут выделять кислоты (масляную, яблочную, уксусную, молочную, лимонную и другие) или непосредственно производят растворимый в органической почве фосфор.
Большинство бактериальных родов PGPBs включают Acinetobacter, Agrobacterium, Arthrobacter, Azospirillum, Azotobacter, Bradyrhizobium, Burkholderia, Frankia, Rhizobium, Serratia, Thiobacillus, Pseudomonas и Bacillus. Причем, представители рода Bacillus считаются популярными включениями в биостимуляторы и составы биоудобрений.
Эта популярность отчасти объясняется способностью клеток Bacillus образовывать эндоспоры, которые являются выносливыми и метаболически бездействующими клетками, способными противостоять физическим и химическим стрессорам (таким как экстремальная жара, высыхание, ультрафиолетовое излучение и противомикробные химикаты), которые убивают другие микробы.
PGPBs оказывают прямое влияние на архитектуру и рост корней и рост корней, что необходимо для усвоения растениями почвенного фосфора – важнейший фактор.
Исследование проводилось в теплице, расположенной в Высшей сельскохозяйственной школе «Луис де Кейрос» (ESALQ-USP), в Пирасикабе, Сан-Паулу, Бразилия.
Экспериментальный проект включал рандомизированную блочную схему (RBD) с пятью дозами PGPB (0, 1,0, 1,33, 1,66 и 2,0 л на тонну удобрения), распыляемую на моноаммонийфосфат (MAP: 11% азота и 52% фосфора/P2O5) для подкорки сои и кукурузы. Контролем был простой МАР без обработки.
Микробиологический раствор PGPB распыляли на удобрение MAP в день внесения. Микробный раствор представляет собой коммерческий продукт -смесь запатентованных микробных культур (Bacillus subtilis: 2,5 × 109 кое/мл; Bacillus amyloliquefaciens: 2,5 × 109 кое/мл; Bacillus licheniformis: 2,5 × 109 кое/мл; Bacillus pumilus: 2,5 × 109 кое/мл), предоставленный BiOWiSH Technologies Inc..
Результаты показали, что как в почвах, так и в сельскохозяйственных культурах в ходе эксперимента наблюдались колебания биологической активности. На 45-й день PGPB + MAP стимулировали активность бета-глюкозидазы и аммонийокисляющих микроорганизмов.
Выводы. PGPB + MAP увеличили рост корней как в почве, так и у самих культур. Сухое вещество растений было связано с содержанием фосфора в почве, что указывает на то, что внесенный фосфор поглощался растениями. следовательно, приводил к более высокому накоплению в растении. На основании полученных результатов делается вывод, что инокуляция действительно увеличивает рост и накопление фосфора у сои и кукурузы, оказывая непосредственное влияние на укореняемость культур».
По статье группы авторов (Кристиан Презотто Сильвейра, Фернандо Дини Андреоте, Рисели Ферраз-Алмейда, Жардельсио Карвалью, Джон Горсач, Рафаэль Отто), опубликованной в журнале Agronomy 2023 на портале www.mdpi.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости.
