'Исследования с микробными биостимуляторами в Аграрном университете – Пловдив'

Систематические исследования влияния различных микробных биостимуляторов на сельскохозяйственные культуры проводятся в Аграрном университете – Пловдив (Сапунджиева и др., 2009; Панайотов и др., 2010; Карталска, 2010; Панайотов и др., 2012; Стоева и др., 2015). Полученные результаты в целом доказывают наличие положительных эффектов, но в то же время показывают их сильную зависимость от ряда факторов – типа продукта, стадий и доз применения, климатических условий и т.д. Это послужило мотивацией для проведения дополнительных исследований. Здесь вкратце представлены результаты влияния микробного биостимулятора Нуптак (производитель: Daymsa, Испания) на пшеницу, выращиваемую при различных режимах азотного питания. Продукт Нуптак содержит бактерию Priestia megaterium (Рисунок 4).

Нуптак – это микробный биостимулятор, содержащий специально отобранную свободноживущую азотфиксирующую бактерию. Разработанный продукт является результатом значительной исследовательской работы, в ходе которой был проведен тщательный отбор штамма вида Priestia megaterium, который обладает специфическими качествами и характеризуется высокой активностью. Штамм может развиваться в широком диапазоне температур от 5°C до 48°C, с оптимальной температурой между 20°C и 35°C. Он хорошо развивается при pH от 4,5 до 8 и показал очень хорошую устойчивость к условиям засоления и высокому содержанию карбоната кальция. Он сохраняет свою жизнеспособность при растворении в воде с высоким содержанием минеральных веществ (жесткая вода). Способность штамма образовывать споры обеспечивает выживание бактерии в неблагоприятных условиях окружающей среды, при засухе, очень высоких температурах и воздействии ультрафиолетового излучения.

Бактериальный штамм характеризуется высокой азотфиксирующей способностью и широким спектром биостимулирующей активности без образования клубеньков на корнях растений. Помимо азотфиксирующей активности штамма, доказанной генетическими анализами и наличием соответствующих генов (nifH и nifDK), связанных с функционированием фермента нитрогеназы, установлены дополнительные биостимулирующие эффекты, такие как синтез фитогормонов (синтез ауксинов – индол-3-уксусной кислоты), который стимулирует рост растений. Количество выделяемой индол-3-уксусной кислоты, измеренное в экспериментах in vitro, достигает 160 мкг/мл. Бактериальный штамм в Нуптак также повышает устойчивость растений к стрессу за счет синтеза АЦК-дезаминазы, а также увеличивает растворимость иммобилизованных питательных веществ (фосфора и железа).

Продукт вносится в почву и действует в ризосферной зоне. Использование биостимулятора может дополнять действие минерального азотного удобрения. Он предлагается в твердом состоянии, гранулированной форме, и может транспортироваться и храниться без специальных требований до 24 месяцев.

Колонии бактерии Priestia megaterium, активного компонента микробного биостимулятора Нуптак

Полевой опыт с Нуптак был проведен на Учебно-опытной станции Аграрного университета – Пловдив в 2021/2022 году. Он был заложен на пшенице сорта Лазули с нормой высева 550 всхожих семян на квадратный метр. Включает 5 вариантов, разложенных в 4 повторностях, с размером делянки 18,2 м². Варианты опыта представлены в таблице 2.

Таблица 2. Варианты полевого опыта

Почва на выбранном опытном участке имеет низкое содержание общего минерального азота (10–15 мг/кг), чтобы позволить более четкое проявление азотфиксирующей способности испытываемого микробного биостимулятора. Азотное питание включает предпосевное удобрение и несколько подкормок в течение вегетации аммиачной селитрой (Таблица 2). Варианты в опыте удобрялись 18,75, 14,06 и 9,38 кг действующего вещества азота на декарь, что составляет 100, 75 и 50% соответственно от установленной нормы азота. Продукт Нуптак (NT) и продукт-конкурент (CP) применялись на стадии кущения растений в дозе 100 граммов на декарь. Способ применения – опрыскивание рабочим водным раствором с помощью ранцевого опрыскивателя объемом 20 литров на декарь. Часть полученных результатов представлена в таблице 3.

Таблица 3. Влияние микробного биостимулятора Нуптак на урожайность и структурные элементы продуктивности пшеницы сорта Лазули, выращенной при разных уровнях азотного питания. В скобках – % от контроля (вариант 1)

В целом, климатические условия в течение вегетационного периода были неблагоприятными для роста и развития пшеницы, причем особенно негативное влияние оказала поздняя весенняя засуха. Урожай зерна с контрольного варианта (вариант 1) составляет 428 кг на декарь. Применение микробного продукта Нуптак в варианте со 100% N (вариант 2) увеличило урожай на 4%. Урожаи пшеницы в вариантах со сниженным на 25% (вариант 3) и на 50% (вариант 4) азотным удобрением ниже, чем в контрольном варианте (вариант 1) на 8 и 12% соответственно. Полученные результаты по урожайности пшеницы показывают, что применение продукта Нуптак в некоторой степени компенсирует сниженное азотное питание. Проведенные в этом году исследования, включающие микробиологические, агрохимические и физиологические анализы, дополнительно раскроют природу положительного эффекта этого биостимулятора.

Фото 1 и 2. Общий вид полевого опыта с пшеницей, выращенной при различных режимах азотного питания и обработанной микробным продуктом Нуптак