Naudodami mikrobiologinius produktus, augintojai vis daugiau dėmesio skiria mikrobų įvairovei ir pasiskirstymui natūraliose ekosistemose. Kasmet daugiau augintojų supranta, kad mikrobų populiacijų ir bendrijų, kurias skiria vos keli centimetrai ir tūkstančiai kilometrų žemynuose, erdvinė struktūra yra didelė. Tokia erdvinė struktūra gali atspindėti neutralius arba stochastinius procesus (įskaitant sklaidos apribojimą) ir skirtingą atranką, kurią lemia aplinkos veiksniai, įskaitant ryšį su augalais šeimininkais.
Pavyzdžiui, vietinis prisitaikymas prie konkrečių šeimininkų rūšių ar genotipų gali lemti didelę bakterijų įvairovę, ko gero, geriausias pavyzdys yra augalų patogenai, kurie nežiūrint naudojamų augalų apsaugos priemonių, kasmet darosi įžūlesni. Taigi ryšys su konkrečiais augalais šeimininkais gali turėti didelę įtaką bakterijų populiacijai viename ar kitame dirvožemyje. Taigi ryšys su šeimininkais yra svarbus kontekstas siekiant suprasti bakterijų įvairovę ir pasiskirstymą, nes, palyginti su abiotiniais aplinkos veiksniais, jis sukuria unikalų atrankos spaudimą.
Bakterijos ir mikroorganizmai ne tik dirvoje
Su augalais susijusios bakterijos, ypač tos, kurios užima oro nišas („filosferą”), yra patrauklios sistemos, padedančios suprasti procesus padedančius formuoti natūralias mikrobų populiacijas. Apskaičiuota, kad filosferoje yra beveik 107 bakterijų ląstelių/cm2 lapų paviršiaus, o bakterijų bendrijoms įtakos turi tiek biotiniai, tiek abiotiniai veiksniai. Pavyzdžiui, lapų eksudatuose gali būti antimikrobinių ir maistinių medžiagų, o kolonizuojant lapų paviršių bakterijas veikia ultra violetiniai spinduliai ir išdžiūvimas. Šie veiksniai gali lemti atranką, skatinančią bakterijų populiacijos sudėtį bei savybes.
Augintojas – selekcininkas
Bakterijų bendrijose esančiose lapų paviršiuje paprastai dominuoja Alphaproteobacteria ir Gammaproteobacteria, iš to galime suprasti, kad šiuo atveju svarbus vaidmuo teks atrankai, o ne natūraliam bendrijų formavimuisi. Augintojų tikslas lapų paviršiuje neleisti susidaryti patogeninių mikroorganizmų populiacijoms. Augintojas šiuo atveju gali pasijusti kaip selekcininkas, tik nuo jo sumanumo ir žinių, priklausys kokios mikroorganizmų populiacijos susidarys lapų paviršiuje. Ne tik augintojai, bet ir mokslininkai su baime žiūri į mikroorganizmus užimančius nišas lapų paviršiuje. Sunku kiekybiškai įvertinti mikrobų fenotipų įvairovę gamtoje ir patikrinti priežastinius veiksnius, lemiančius šią įvairovę.
Neapsiribojama tik azoto fiksacija
UAB Bioenergy LT mokslinio padalinio darbuotojai sprendžia šią problemą tikrindami įvairių geografinių ir su augalais šeimininkais susijusių veiksnių poveikį formuojant su augalais susijusių bakterijų genties fenotipinę įvairovę. Pastaraisiais metais daug dėmesio skiriame metilotrofinių Methylobacterium bakterijų pasiskirstymui ir funkciniams skirtumams. Šios genties bakterijos paplitusios visame pasaulyje ir gausiai paplitusios daugelio augalų rūšių fitosferoje. Šis jų dominavimas fitosferoje siejamas su unikaliu gebėjimu naudoti metanolį, išsiskiriantį per augalų žioteles, kaip vienintelį anglies šaltinį.
Pavyzdžiui, kviečių lapus kolonizuojančios metilobakterijos, gamindamos citokininus, padidina sėklų daigumą, tai labai svarbu auginant sėklinius pasėlius. Kai kurios metilobakterijų padermės taip pat sintetina auksiną ir vitaminą B12, kurie gali pagerinti augalų augimą.
Siekiant suprasti mechanizmus ir suteikti priemones augalų atsparumui aplinkos streso sąlygomis didinti, naudojama daugybė metodų. Siekdami užtikrinti ilgalaikę maisto gamybą, turime kurti efektyvius žemės ūkio metodus, darančius kuo mažesnį neigiamą poveikį aplinkai. Šiame kontekste mikrobiologinių produktų naudojimas atlieka svarbų vaidmenį.
Augalų augimą skatinančios rizobakterijos (AzofixRhizo), įterptos į dirvą ar apvėlus sėklas, padidina pupinių šeimos produktyvumą. Fosfix Plus gali tirpinti netirpius fosfatus, skatinti augalų augimo hormonų sintezę. Azofix Plus atmosferos azotą paverčia amoniaku. Bactoforce slopina augalų patogenų augimą. Natūraliai paplitę mikroorganizmai veiksmingai skatina augalų augimą ir vystymąsi, taip pat pasėlių produktyvumą ir ligų valdymą streso sąlygomis. Šis aplinkai nekenksmingas metodas galėtų būti vienas iš veiksmingiausių metodų, padedančių sumažinti cheminių medžiagų naudojimą.
Tyrimai Lietuvoje
Mes akcentuojame visus mūsų gaminamų produktų privalumus, tačiau augintojus labiau domina azoto fiksavimas iš atmosferos. Žinome, kad galime naudodami nesimbiotines bakterijas padidinti azoto efektyvumą, o čia naujiena, dar kartą vegetacijos eigoje galime paskatinti augalus efektyviau naudoti azotą. Atmosferoje esantį azotą bakterijų reziduojančių ant lapų pagalba paversti į azoto formą, kuri yra augale. LAMMC mokslininkai pademonstravo, kaip Methylobacterium sumažino cheminių azoto trąšų poreikį, kviečiams. Žieminius kviečius tręšiant N90 ir išpurškus biologinį produktą N-Foliar BBCH 50 – 52 tarpsniu, žieminių kviečių derlingumas padidėjo, tačiau didėjimas nebuvo reikšmingas.
Naudojant didesnę azoto trąšų normą N120 ir BBCH 31 – 33 tarpsniu išpurškus N-Foliar, grūdų derlingumas padidėjo 0,4 tha-1, nespėjus produkto panaudoti BBCH 31 – 33 tarpsniu, galima naudoti BBCH 37-39 bei 50 – 52 tarpsniais. LAMMC mokslininkų duomenimis, žieminių kviečių derlingumas abiem atvejais padidėjo 0,2 t ha-1.
Daugumos su biologiniu produktu N-Foliar apdorotų pasėlių derlingumas buvo didesnis nei neapdorotų, nes bakterijos gebėjo fiksuoti atmosferos azotą. Toks fermentinis aktyvumas galimas dėl nitrogenazės komplekso, sudaryto iš chlorofillidų reduktazių ir ferredoksino protochlorofillidų reduktazių, kuris kompensuoja sumažėjusį cheminio azoto įsavinimą dėl aplinkos veiksnių.
Šių dienų grūdų rinkos realijos tokios, kad reikia užauginti aukštos kokybės grūdus. LAMMC mokslininkų išvadose teigiama, kad naudojant N-Foliar esmingai padidėja baltymų kiekis grūduose.
Iš tarptautinių patirčių žinome, kad produktas N-Foliar labai efektyvus ne tik kviečiuose, rapsuose, bet ir daugiamečiuose žolynuose bei kukurūzuose.
Dėl efektyviausio biologinio produkto N-Foliar panaudojimo kreipkitės į UAB Bioenergy LT konsultantus.
