Какие бактерии важны для повышения плодородия почвы: А4. Какие бактерии особенно важны для повышения плодородия

Какие бактерии особенно важны для повышения плодородия почвы — Огород и прочее

Почвенные микроорганизмы – это обязательный компонент практически всех наземных экосистем. С их деятельностью связано формирование почвы и протекание в ней важных процессов. Почвенная микрофлора участвует в круговороте веществ и энергии, от её жизнедеятельности зависит плодородие почвы, её биологическая активность, а также способность к самоочищению. Сообщества микроорганизмов, являясь продуцентами ферментов, осуществляют процессы трансформации органических веществ в почве.

По микробному разнообразию почва – самая богатая среда обитания по сравнению с водой, геологическими отложениями, силосом и другими средами. Почва не только лучшая среда обитания для микроорганизмов, но и лучшая среда для их сохранения и выживания (Звягинцев, 1987).

В микрофлоре почвы выделяют три большие группы организмов: бактерии, грибы и актиномицеты.

Бактерии. В основном в почве преобладают бактерии. По литературным данным (Звягинцев, 1978), их количество в почвах составляет от 1 млн. до 1 млрд., а иногда несколько десятков миллиардов клеток на 1 г почвы.

Бактерии, выделяемые на обычных питательных средах, аммонифицируют в почве белки и пептоны. Как источник азота они могут использовать также соли аммония, нитраты и аминокислоты. Как источник углерода используют ряд углеводов, спирты и органические кислоты (Мишустин, 1975).

Среди бактериального населения почвы есть микроорганизмы, связывающие молекулярный азот. Подробно изучена экология анаэробных азотфиксаторов Clostridium и аэробного Azotobacter. Из видов этой бактерии в почве обычно встречается Az. chroococcum. Этот микроорганизм требователен к условиям среды: развивается в достаточно увлажненных почвах, имеющих реакцию, близкую к нейтральной, обеспеченных фосфором, калием и рядом микроэлементов. Такая требовательность делает понятной причину его ограниченного распространения в ряде почв. В зоне обыкновенных и южных черноземов азотобактер обычно появляется как весенний эфемер.

В последнее время выяснилось, что нет отдельных физиологических групп азотфиксаторов и денитрификаторов. Одна и та же бактерия проводит оба процесса в зависимости от условий окружающей среды. При наличии органического вещества и недостатке связанного азота в среде происходит азотфиксация. Если же имеется органическое вещество при избытке связанного азота и недостатке кислорода – идет денитрификация. Если бактерия азотфиксатор-денитрификатор в процессе своего роста использует белки или аминокислоты, она становится аммонификатором. Обычно бактерии могут проводить и гетеротрофную нитрификацию. Таким образом, генетические возможности микробов оказались очень обширными (Звягинцев, 1987).

Актиномицеты – одна из многочисленных групп почвенного микронаселения, исчисляемая в миллионах /1 г. В почве находится большое количество гиф актиномицетов. Они возбуждают процесс аммонификации и могут разлагать разнообразные углеродсодержащие соединения. Некоторые актиномицеты способны разрушать клетчатку, но перегнойные соединения не разлагают (Мишустин, 1975).

Микроскопические грибы. Численность их составляет несколько тысяч в 1 г почвы, но суммарная длина грибных гиф на 1 г почвы равняется тысячам метров (Звягинцев, 1987). Грибы способны разлагать белковые соединения и могут быть по этому признаку причислены к аммонификаторам. Они разрушают многие углеродсодержащие вещества, в том числе минерализуют циклические соединения и перегной. Некоторые из несовершенных грибов, встречающихся в почве, являются фитопатогенами.

Отдельные слои пахотного горизонта довольно существенно различаются по богатству микроорганизмов. При благоприятных условиях влажности слой 0-5 см содержит в два раза больше микробов, чем слой 20-30 см. При тождественном химическом составе в пределах пахотного горизонта верхний слой отличается существенно большей энергией микробиологических процессов. В основном это результат худшего проникновения в глубокие слои почвы кислорода воздуха. В целине это различие сказывается более резко.

Зарегистрирована неравномерность в заселении почвенных горизонтов отдельными микроорганизмами, особенно родами Bacillus, Clostridium, Pseudomonas и Bacterium. В пахотной почве споровые бактерии Bacillus чаще встречаются в поверхностном слое, в то время как Clostridium и Bacterium – в нижних слоях. Что касается грибов, они предпочитают верхние слои в связи с их большей аэрируемостью.

Под влиянием растительности почва не теряет характерных признаков специфики микробного ценоза. Тип почвообразовательного процесса сказывается на микробном населении сильнее всего (Мишустин, 1975).

К настоящему времени накоплено много сведений о биологическом состоянии различных почв. На основании этих данных, полученных в основном Е. Н. Мишустиным с сотрудниками, а в Сибири Н. Н. Наплёковой, И. Л. Клевенской и другими сотрудниками НИИ Почвоведения и Агрохимии СО РАН, были установлены следующие эколого-географические закономерности распространения микроорганизмов:

1) географический фактор, оказывающий решающее влияние на почвообразовательный процесс, специфически воздействует и на почвенные микроорганизмы;

2) численность микроорганизмов возрастает от северных почв к южным;

3) в почвах различных типов существенно изменяется соотношение отдельных групп микробонаселения,

4) определенные типы почв характеризуются наличием в них специфических видов микроорганизмов и их группировок (Клевенская и др., 1970).

Агроиспользование почв существенно изменяет почвенные биотические сообщества. Известно, что почвы агросистем отличаются от естественных биогеоценозов меньшим видовым богатством микробов, но бόльшим обилием ряда видов и интенсивным протеканием микробиологических процессов (Мишустин, 1972). При окультуривании почв разных типов четко прослеживается усиление микробиологической и ферментативной активности, увеличение интенсивности минерализации и трансформации почвенного органического вещества (Минеев, 1990). При длительном экстенсивном земледелии ухудшаются развитие органотрофной микрофлоры, азотфиксация и накапливаются патогенные микробы (Артамонова, 2002).

Многочисленные опыты научно-исследовательских учреждений убедительно показывают, что совместное внесение органических и минеральных удобрений способствует энергичному развитию биологических процессов в почве. После внесения таких удобрений при благоприятных климатических условиях многократно возрастает численность микроорганизмов. Внесение смеси усиливает размножение всех физиологических групп микроорганизмов, переводящих недоступные для растений вещества почвы и удобрений в усвояемые элементы корневого питания. Увеличивается выделение почвой СО

2, что является следствием более энергичного микробного разрушения органических остатков, возрастает нитрификационная способность почвы (Мишустин, 1972). Внесение малых доз органоминеральных удобрений оказывает на микрофлору, развивающуюся под растением, не меньшее стимулирующее действие, чем внесение больших доз навоза для озимой пшеницы.

Особенного внимания заслуживают факты усиленного размножения в ризосфере удобренных органоминеральной смесью растений анаэробных фиксаторов азота (Clostridium pasteurianum и олигонитрофилов). Фосфорные и калийные соединения, входящие в состав сложных удобрений усиливают активность свободноживущих и симбиотических азотфиксаторов. Даже через 3 года после внесения гранул органоминеральных смесей, состоящих из суперфосфата и перегноя, в черноземе Прииртышья наблюдались очаги повышенного содержания бактерий и подвижной фосфорной кислоты, как в самой грануле, так и в почве вокруг нее (Сорокина, 1962).

Наиболее сильное влияние органоминеральные смеси оказывают на микрофлору прикорневого слоя почвы, который в биологическом отношении является наиболее активным. Как отмечает Т. А. Сорокина (1962) удобренные растения имеют корневую систему более мощно развитую, с большим количеством корневых волосков. Благодаря этому микроорганизмы, развивающиеся в зоне деятельности корней, испытывают двойное влияние: непосредственное удобрений и косвенное растений, что и приводит к особенному усилению микробиологической активности в прикорневом слое почвы. Здесь резко возрастает количество таких важнейших для питания растений групп микроорганизмов, как нитрификаторы, азотфиксаторы, бактерии, переводящие органические и трудно усвояемые минеральные формы фосфора в доступную форму. Повышенное количество фосфора наблюдается в течение длительного времени, обычно вплоть до цветения. Что касается нитратов, то увеличение содержания их в прикорневом слое под влиянием органоминеральной смеси можно заметить лишь в начальный период развития растений. Объясняется это тем, что мощно развивающиеся растения сильнее поглощают нитраты, поэтому, несмотря па усиленную деятельность микроорганизмов, нитраты под растениями обнаруживаются в меньшом количестве.

Итак, совместное внесение органических и минеральных удобрений является мощным фактором влияния на почвенную микрофлору. В механизме действия удобрений существенным моментом является то, что они усиливают рост растения, а это в свою очередь вызывает стимуляцию жизнедеятельности микрофлоры. С другой стороны, вызванная удобрениями интенсификация микробиологических процессов приводит к мобилизации питательных веществ самой почвы, благодаря чему также улучшается питание растения. Таким образом, получается сложная цепь причинной зависимости, основным звеном которой являются микроорганизмы почвы.



Source: biofile.ru

Читайте также

Влияние бактерий на плодородие почв

Почва — целостная живая система, плодородием которой можно управлять. Плодородная почва крайне важна для успешного земледелия. Потеря плодородия лишает растений возможности раскрыть свой потенциал. 

Для того, чтобы повысить урожайность выращиваемых гибридов в интенсивном сельском хозяйстве применяют удобрения, особенно макро минеральные комплексы. Избыточное применение азотных подкормок нарушает баланс почвы, что приводит к стрессам у растений. Как результат накапливаются нитраты в растениях и зерне, происходит поражение вредителями и болезнями. Все это неминуемо снижает урожайность. 

Удобрения приносят пользу, если вносить их правильно и обосновано. Стабильный урожай можно получить, внося только научно обоснованные дозы удобрений. Кроме того, бактерии в почве способствуют адаптации растений к воздействиям извне. Ризосферные бактерии, что находятся в симбиозе с корнями, повышают устойчивость культур и способствуют более органичному росту. 

В практике сельского хозяйства распространено применение биопрепаратов. Бактериальные препараты выполняют такие функции: 

• адаптация культуры к стрессам
• ингибирование роста фитопатогенов
• ограничение поступления загрязнителей в растение из окружающей среды
• повышение урожайности. 

Успешное возникновение симбиоза между бактериями в почве и корнями растений зависит от физических и химических условий в почве.  

Симбиоз ризобактерий с корнями бобовых культур

Растения бобовых культур (горох, соя) вступают во взаимовыгодные взаимоотношения с азотфиксирующими бактериями. Растения не могут усваивать атмосферный азот и часто не усваивают его даже в почве. Некоторые микроорганизмы, а именно азотфиксирующие бактерии, обладают геном, что кодирует фермент нитрогеназу, которая фиксирует атмосферный азот. Аэробные бактерии Azotobacter рода Rhizobium обитают в почве и образуют клубеньки на корнях растений. Поэтому их называют клубеньковыми бактериями. Бактерии получают от растения небольшой объем органического питания, а на замену отдают азотные соединения. 

Если в почве мало или отсутствуют ризобактерии посевной материал бобовых культур обрабатывают инокулянтом перед посевом. Инокулянты для сои более популярны. Часто ризобактерии строго специфичны к виду растения, поэтому качественный инокулянт содержит несколько серотипов бактерий. Применяя инокулянт, вы наверняка окупите все затраты, получив высокий урожай без применения высоких доз макроудобрений. 

Влияние бактерий на плодородие почв

Азотфиксирующие бактерии вносят в почву много легкодоступных соединений азота, обогащая не только растение-хозяина, но последующие культуры в севообороте. Бобовые включают в схему севооборота именно с целью восстановления плодородия и повышения азота в почве для следующих культур. Азот- и фосфатфиксирующие бактерии важны для оптимизации питания растений. 

Микроорганизмы, что фиксируют атмосферный азот и фосфор, делают значительный вклад в потенциальную урожайность. Кроме того, такие бактерии-фиксаторы способствуют синтезу фитогормонов и других биоактивных соединений. Это имеет положительный эффект на рост и развитие культурных растений, повышается качество урожая, снижается влияние фитопатогенов, потому что экологическую нишу занимают полезные бактерии, что вытесняют патогенные. 

Новый подход к восстановлению плодородия почвы

Обзор рынка препаратов для разложения пожнивных остатков

     Если бы этак сто лет тому назад мы предложили бы крестьянину купить у нас микробный препарат для разложения пожнивных остатков, и он бы понял, за что ему нужно отдать добытые им потом деньги, то он бы рассмеялся нам в лицо.

     Когда-то на весь мир знаменитое плодородие почв Юга России позволяло получать урожай зерновых, не вкладывая в почву особых сил и каких-то удобрений, о которых-то тогда никто и не знал. Сама технология зернопроизводства не оставляла большую часть пожнивных остатков на поле, так как снопы вывозились с поля и вымолот зерна производился в особом месте. Никто не вывозил солому обратно на поле, и если что и попадало назад, то только в виде подстилки с навозом из-под коров. Остатки стерни можно было просто спалить, чтобы они не мешали высеву последующих культур.

      Вновь используемые для возделывания зерновых плодородные земли Ставрополья имели такой потенциал урожайности, что говорить о специальном удобрении полей не имело никакого смысла.

     Но все хорошее иногда кончается. С проблемой оскудения плодородия почв крестьянин столкнулся достаточно давно, и проблема это специально не решалась, разве как переводом теряющих силу землю в залежь или перелог землю на несколько десятков лет. В конце концов, при наличии определенных обстоятельств можно было пытаться переехать на вновь осваиваемые земли, и этих обстоятельств в новой и новейшей истории было немало. Сеять клевера и другие бобовые травы для повышения плодородия почв, как это в свое время придумали англичане, крестьяне Российской империи до революции 1917 года так и не научились.

     Для обозначения оскудения плодородия полей еще в старину был использован специальный термин — «выпаханность», который в свое время использовался достаточно широко. В свете современных знаний о плодородии почв это можно объяснить. Используемые в традиционном агрохимическом анализе методы определения, так называемого плодородия почв, когда определяется NPK, общий гумус почвы и рН, привнесенные с середины Х1Х века, когда победила теория минерального питания Ю.Либиха, являются определением, так называемого производственного потенциал почв и, не дают представления о плодородии почв.

     Современное понимание плодородия почв, недавно высказанное профессором кафедры почвоведения Санкт-Петербургского Госуниверситета А.Поповым связано с пониманием процессов кругооборота питательных веществ в почве, симбиотического взаимоотношения высших растений и микроорганизмов почвы, со взаимоотношением последних друг с другом, с вовлечением в кругооборот из нерастворимых минеральных компонентов почвы – частиц песка и глины, содержащегося в них фосфора, калия и других элементов таблицы Менделеева, необходимых для питания растений. Что для того, чтобы решать производственные задачи, то нужно принять, что плодородие есть следствие кругооборота биофильных элементов в природе. Если это понять, то производственные проблемы решаются намного проще. Чем быстрее идет кругооборот биофильных элементов в системе почва-растение, тем выше урожайность и есть. А что говорят агрохимики, то это не плодородие почвы, а производственный потенциал. Никто не задумывался о том, что автором определения плодородия почв в учебниках агрохимии является … господин К.Маркс, который, как нам известно, не был ни почвоведом и агрохимиком, а был экономистом. То определение — лозунговое, а к лозунгам нужно относиться очень внимательно.

     Кругооборот этот происходит благодаря действию того компонента почвы, который называют активным, или лабильны гумусом. Пассивный же гумус никакого влияния на плодородие почвы не имеет. Лабильный гумус – представляет собой живую биомассу почв: микробы, жучки, червячки и прочие обитатели почв и тем, чем они питаются – сильно и несильно разложившиеся остатки растений и животных. Точка зрения, на плодородие почвы, навязанная последователями учения Ю. Либиха, призывала к минерализации органического вещества почвы и рассматривала активный гумус лишь как потенциал по содержанию минеральных веществ компонент почвы, который нужно разложить, минерализовать, чтобы до этих питательных веществ добраться. Минерализация активного гумуса привела к тому, что живая биомасса почв уменьшилась с 30 тн на гектар до 2-4 тн. Это привело к тому, что уменьшился коэффициент отдачи минеральных удобрений. На заре внедрения в сельскохозяйственную практику теории Либиха, 1 кг вносимых в почву минеральных удобрений NPK, давал 28 кг прибавки урожая зерна, сейчас – 4-5 кг, что при современных ценах на удобрение ставит их применение на грань рентабельности. По мнению академика В.В. Волкогона — директора Института сельскохозяйственной микробиологии УААН, последствия потери активной части гумуса известны – даже при достаточном обеспечении минеральным питанием растения не могут сформировать полноценный урожай. При сохранении в агрохимии и земледелии существующих сегодня точек зрения на проблему корневого питания растений перспектива превращения почвы из «живого тела» (по выражению В.В. Докучаева) в «субстрат» неизбежна. Следует отметить, что согласно современных представлений, деградацию почв надо рассматривать не только как результат действия суммы факторов, ведущих к снижению содержания гумуса и ухудшению физико-химических показателей, но и как следствие процессов, приводящих к сведению к минимуму (а то и исчезновению) необходимых для гармонического развития растений почвенных микроорганизмов.

     Корни растений, как известно, находятся в окружении микроорганизмов, которые создают своеобразный “чехол” – ризосферу, и являются трофическими посредниками между почвой и растением. Именно микроорганизмы превращают трудноусваиваемые растением соединения в мобильные, оптимальные для поглощения и метаболизма. По образному выражению известного микробиолога Н.А. Красильникова, микроорганизмы, населяющие ризосферу растений, напоминают органы пищеварения животных.

     В существующих системах земледелия биологические особенности почвообразовательных процессов, к сожалению, не берутся во внимание, поскольку в центре представлений о формировании урожая сельскохозяйственных культур находится известная теория минерального питания растений. Идеи Ю. Либиха были восприняты слишком буквально его сторонниками и последователями, несмотря на критику ряда выдающихся исследователей. В результате этого активно развивалась агрохимическая часть земледелия. Как следствие глобальной химизации мы имеем деградированные почвы, которые не в состоянии обеспечить реализацию потенциала урожайности сельскохозяйственных культур. Сегодня, к сожалению, в некоторых почвах отдельные виды микроорганизмов находятся на грани исчезновения. Их место занимают нетипичные для почвообразовательных процессов и эффективного взаимодействия с растениями микроорганизмы. При этом корни растений заселяют неспецифичные микроорганизмы, которые, соответственно, выполняют и нетипичные функции – они не «кормят» сельскохозяйственные культуры элементами питания, а паразитируют на растительном организме.

• Процессы, проходящие в ризосфере, являются ключом к доступности питательных веществ и выносу их растениями
• Биологическая активность почвы приводит к круговороту питательных веществ
• Таким образом, биологическая активность почвы является ключом к продуктивности

     Потеря биологической активности почв обратила на себя внимание хозяйственников не с точки зрения решения проблемы повышения урожайности сельскохозяйственных культур, а как проблема связанная с тем, что перестали разлагаться запаханные пожнивные остатки, которые в настоящее время из-за разрушения животноводческой отрасли стали оставлять на поле, и это стало достаточно серьезной помехой для посевных агрегатов. Кроме того, как известно, на пожнивных остатках сохраняется до 75% патогенов растений, которые стали накапливаться и создавать реальные проблемы с распространением, в первую очередь, корневых гнилей. Простейший способ решения этой проблемы путем сжигания пожнивных остатков частично решает эту проблему, но проблема прогрессирующей деградации почв из-за дефицита углерода, который должен поступать для питания почвенной биоты продолжает оставаться. Степень снижения целлюлозолитической активности такова, что по доступным нам данным по Ставропольскому краю, в середине семидесятых она снизилась на черноземах в 4 раза, а на каштановых почвах – в 1,8. С тех. пор прошло немало времени, и эти показатели увеличились еще раза в два. Мы имеем на полях солому прошлого года, позапрошлого и даже третьего года. Рекомендации из учебников агрохимии использовать аммиачную селитру для изменения соотношения С:N из расчета 10 кг д.в. на тонну пожнивных остатков для ускорения их разложения не учитывают современную цену минеральных удобрений, а в последние годы, как показывает практический опыт, практически перестали работать. Если, кто хочет поспорить из теоретических соображений, то у нас есть много видеосъемок с полей, где эта ситуация документально зафиксирована.

Предлагаемую в настоящее время господствующую идеологию использования препаратов для деструкции пожнивных остатков, мы рассматриваем не как элемент новой системы мышления, а как технический способ удаления мешающего земледельцу фактора.

Деструкторы соломы, предлагаемые на рынке мы можем условно подразделить на живые и неживые

К неживым относятся ферментные препараты, также полученные микробиологическим путем

    На российском и украинском рынке присутствуют ферментные препараты американского происхождения класса ОКСИДАЗ: AG-zyme и HC-zyme, их выпускает единственный в мире завод, находящийся в Лас-Вегасе, штат Невада. Америка изобрела ферментные препараты, Украина, тем временем, наладила выпуск собственных.Речь идет о применении для нужд сельского хозяйства ферментных препаратов, производства США: Perma-zyme, AG-zyme, HC-zyme и их аналогов, синтезированных в Украине, соответственно – Дорзин, Агрозин и Оксизин.

    Ферменты (Энзимы) — специфические белки-вещества, ускоряющие течение различных химических реакций. Как раз, этим свойством (ускорением) и отличаются ферменты от белков (протеинов). Химические реакции с участием ферментов называются ферментативным катализом. Ферментативный катализ отличается исключительно высокой эффективностью: скорость реакции увеличивается в 1010 — 1013 степени раз.

    Эти препараты действительно могут разложить растительные остатки за короткое время и частично компенсировать разорванные трофические связи, связанные с потерей в почве тех или иных видов почвенных микроорганизмов. Их можно рассмотреть как способ скорой технической помощи земледельцу и как временную компенсацию определенных, выпавших из ценотической цепочки, микроорганизмов. По аналогии, человек страдающий несварением, принимает ферментный препарат Мезим Форте. Он решает задачу сейчас, но не восстанавливает собственное пищеварение вообще. Для этого нужно сменить образ жизни – больше двигаться, иметь ограничения в еде и, возможно сменить диету. Применение ферментных препаратов — решение в краткосрочной, а не в долгосрочной перспективе с точки зрения восстановления плодородия почвы.

К живым препаратам мы относим живые препараты микробной природы, которые бывают моноштаммовые (однокомпонентные) и полиштаммовые (многокомпонентные).

     Чтобы определить, что нам нужно разложить, мы должны вспомнить, из какого органического вещества состоят растительные остатки. В них целлюлозы — 45-55%, лигнина – 35-45%, есть гемицеллюлоза, пектин, белки и другие органические вещества.

     Основная часть микробных препаратов представленных на рынке России и Украины состоят из целлюлозолитиков, то есть они способны разложить примерно половину биомассы пожнивных остатков. Целлюлоза разлагается путем молочнокислого сбраживания, путем действия ферментов грибков, путем действия ферментов микробов рода Целлюлозоамонас, путем действия ферментов грибов рода Триходерма – это основные группы микроорганизмов используемые в сельском хозяйстве. В природе этих групп несравненно больше. Из них выбраны группы, которые можно культивировать в искусственных условиях.

    Качество препаратов определяется следующими параметрами: биологическая активность штаммов, титр препарата – количество микроорганизмов в единице объема, сроки хранения, технологичность внесения. Это очень важно. Например, по скорости разложения и при недостатке влаги будет быстрее работать гриб триходерма (препарат Глиокладин). Недостаток препаратов с триходермой – невысокий титр и связанная с ним необходимость использовать достаточно большое количество препарата на гектар от 5 литров и более. Препарат Глиокладин (российского производства) необходимо использовать в кратчайшие сроки после приобретения (10-12 дней) – за счет свойства агглютинации, образуются сгустки клеток гриба, которые могут забивать опрыскиватель. Препараты на молочнокислых бактериях Акрам (Стерневит) – работают медленнее, но могут быть более технологичны. Срок хранения их – несколько недель.

    Более подробно нужно сказать о сложных препаратах. Первый широко раскрученный препарат был создан в 80-х годах в Японии проф. Терио Хига. Изначально препарат создавался для разуплотнения почвы в садах и понижения токсичности почв. Коммерческое международное его название Кюссей, распространением его занимается фирма «Емро», и именно ей принадлежит товарный знак ЕМ-эффективные микроорганизмы, которым незаконно пользуются производители многих микробных препаратов. В составе препарата изначально были 3 группы микроорганизмов, которые можно было размножать при совместном культивировании: дрожжи, молочнокислые бактерии (лактобациллы), фотосинтезирующие бактерии. Затем в разные композиты было добавлено еще до 3 видов микроорганизмов. Заявление некоторых о 80 видах микроорганизмов в препарате – не более чем сказки венского леса. Тут путают понятие, что такое вид и что такое штамм. Например: корова – это вид. Голштинофризская, айрширская, симментальская – это порода, или штамм, в определении, применяемом для бактерий. Коза – это вид. Зааненская, тоггенбургская, оренбургская – это порода. Иначе говоря, японский препарат – это три вида животных, но много пород, много штаммов. Японский препарат оказался многофункциональным, его стали использовать как пробиотик – путем добавления в питье животных, для уничтожения запаха в животноводческих помещениях, для компостирования и, наконец, для разложения пожнивных остатков путем их опрыскивания с последующей заделкой. По мотивам японского Кюссея создано много отечественных препаратов с той же самой триадой: молочнокислые, дрожжи, фотосинтезирующие бактерии, но они много беднее в штаммовом разнообразии – обычно по одному штамму каждого вида. Многие препараты, появившиеся несколько лет назад под разными названиями (первый Байкал, если кто помнит), были тем самым размноженным японским Кюссеем и неплохо «работали» в первое время. Потом включилось народное творчество, перестали использовать японскую закваску, что-то набодяжили отечественные умельцы и от препаратов осталась одна зарегистрированная торговая марка и былые воспоминания, что когда-то он хорошо работал. Вообще мы должны понимать, что препарат будет хорошо работать, пока на фирме будет работать автор микробной композиции и поддерживать качество первичной закваски.

     Отношение российских и украинских научных организаций, занимающихся сельхозмикробиологией, к сложным микробным композициям, используемым для разложения пожнивных остатков – очень противоречивое. Во-первых, за последние 20 лет не удалось создать ни одного более чем 2-х штаммового препарата сельскохозяйственного назначения. Где причина: отсутствие должного финансирования, потеря кадров в связи с утечкой мозгов за границу, простое неверие, что можно сделать нечто выходящее за рамки представлений определенного научного коллектива – не знаю. Изучение в институтах коммерческих препаратов, взятых в системе розничной торговли, чаще показывало вместо заявленного микробного разнообразия наличие только дрожжей и молочнокислых бактерий. Но это скорее – на совести продающих организаций.

     Мы в прошлом году провели свою экспертизу. Анализ купленного в России препарата в виде микробной закваски Кюссей состоял из двух вышеназванных микробов, а анализ закваски, полученной из Японии, полностью соответствовал наличию 6 заявленным микроорганизмам.

     Несколько лет назад ученые-микробиологи из одного медицинского учреждения создали сложный препарат сельскохозяйственного назначения, где удалось объединить до 20 видов микроорганизмов, собранных по принципу митотических связей и, пригодных, поэтому, для совместного культивирования. В данном препарате присутствует вышеописанная «троица» микроорганизмов, он усилен микробами рода целлюлозоамонас, микробами-антагонистами патогенной микрофлоры грибной природы, микробами-азотофиксаторами, фосфатмобилизующими микроорганизмами. Он имеет исключительно целлюлозолитическую направленность.

    В последние несколько лет он продается на Юге России и импортируется в Украину под названием Биофит компанией «Панда», которая в Украине приписывает ему фантастические свойства (которыми он в реальности не обладает) и предлагают заменить им минеральные удобрения и средства защиты растений. Хотя в России он использовался в баковых смесях с химическими пестицидами и минеральными удобрениями, и никак иначе. Препарат продается в Украине по астрономическим ценам и в данной технологии применения привел к тяжелому финансовому положению тех сельхозпроизводителей, которые «повелись» на эту авантюру. В России препарат в настоящее время выпускается группой лиц с нарушением технологии и не имеющих права его выпуска, т.к. он запатентован группой ученых, участвовавших в его создании под названием Фитостим. Из-за нарушения технологии производства титр препарата неустойчив и может отличаться до 1000 раз, в зависимости от поставляемой партии (измерялся в Институте микробиологии и вирусологии УАН и др. научных организациях).

О титре

     ГОСТ советских времен определяет титр препарата в 1х109 степени или 1 млрд. живых клеток на см.куб. Норма расхода при этом титре привязывалась к 1 л/га. Если препарат имеет больший титр, то это хорошо, это нам подарок и его можно использовать на гектар в меньшем объеме. Если титр меньше, то препарата надо больше, то есть препарат измеряется не количеством литров, а количеством микробов в нем.

     Если мы, при разложении растительных остатков ставим задачу не просто их удаления, а, как дополнительную опцию разуплотнение почвы, уменьшение токсического влияния накопленных метаболитов патогенных грибов и бактерий, перевод соединений фосфора и калия в доступное состояние, накопление биологического азота, то особое внимание надо обратить именно на сложные препараты, где есть необходимые микроорганизмы. Могу сразу сказать, что проверить соответствие заявленным микроорганизмам очень трудно даже в условиях специализированных институтов – очень сложно система выделения и идентификации, которая может занять несколько недель. Хотя теоретически это возможно. Когда компании судятся за какой либо препарат, то эту экспертизу делают. Поэтому основным критерием становится субъективный фактор: нравится — не нравится и мнение людей, которые с тем или иным препаратом работали. Мнение продавцов необъективно: во-первых, им нужно продать и заработать, во-вторых, на поле они бывают в крайне редком случае.

     Следующий важный момент, о котором нужно сказать – появление новых болезней культурных растений, которые проявились последние 2-3 года. Это смешанные бактериально-грибные инфекции, которые появились примерно с 2002-2004 года. Они имеют два основных вектора поражения: абсолютная неустойчивость зерновых к засухе, абсолютная неустойчивость зерновых к низким температурам зимой и весенним возвратным заморозкам.

     Именно они привели к потерям прошлого года в Северо-Восточной Украине, когда средняя урожайность озимой пшеницы в Харьковской области была немногим более 14 ц/га, а в некоторых районах — около 8 центнеров, а также в настоящее время являются причиной падения урожайности в центре и севере Ростовской области, Воронежской, Курской, Тамбовской и других областях Центрального Черноземья. На Юге России весна в этом году была удивительно мягкая, без заморозков. Ставрополье в этом году дожди заливают, и растения могут формировать урожай при пораженной сложной инфекцией корневой системе.

     В отличие от грибных болезней, которые пришли-ушли и принесли большие потери при совпадении определенных условий: температура, влага, и т.д., эти болезни имеют характер накапливаться, и когда мы видим их проявление, оказывается, что они копились много лет, и уже надо принимать какие-то кардинальные решения. Отсутствие специальных химических препаратов из-за ошибок прогноза химических компаний, выдвигает новые требования к препаратам для разложения пожнивных остатков. Первое: микробные компоненты препаратов должны быть антагонистичны и против грибных компонентов сложной инфекции, и против бактериальных. В лучшем случае, они должны быть нейтральны. Опыт использования того самого дорогого ставропольского препарата в России в условиях эпифитотии бактериозов вызвал вспышку бактериальной инфекции, что вызвало на полях хозяйства в Ростовской области, применявшего Биофит катастрофическое падение урожайности с 44ц/га в 2008 до 11 ц/га в 2009 из-за того, что микробные компоненты препарата фунгицидного действия изменили динамическое равновесие в почве в пользу патогенных бактерий. Из-за потери ряда функций этот препарат стал уходить с российского рынка. Его стали везти в Украину.

     Из существующих сегодня на рынке микробных препаратов, не смотря на заверение продающих их организаций, нет ни одного, способного решать задачу борьбы с корневыми гнилями и другими болезнями бактериального происхождения. Мы отметили факт, что разные препараты будут приходить на рынок и уходить с рынка. Необходима постоянная доработка и совершенствование препаратов, согласно решению постоянно возникающих проблем. Тем не менее, к осени 2010 года содружеством российских, украинских и белорусских ученых было создано 3 препарата для работы с растительными остатками, имеющими кроме антигрибной, антибактериальную (против возбудителей бактериозов) активность.

     Кроме целлюлозолитической активности, они имеют лигнолитическую активность и очень высокую скорость разложения пожнивных остатков, даже в условиях недостаточной влаги, исключая условия полной засухи. В составе препаратов есть прямые антагонисты и микробы-заместители — конкуренты по питанию патогенных бактерий. Кроме того, введены агрономически полезные виды микроорганизмов и задача, которую ставит агроном – не только разложение пожнивных остатков, но и повышение ее плодородия. Эти препараты объединены под торговым знаком СТИМИКС®, они будут выведены в этот сезон на украинский рынок и уже знакомы в России.

     Расширяя задачи, которые может ставить агроном, мы можем говорить о процессах восстановления плодородия почвы и задачах биологизированного земледелия, сторонниками которого мы являемся. Группа компаний БИОЦЕНТР (Россия) в партнерстве «Инновационной компанией БИОИНВЕСТ-АГРО» (Украина) предлагают систему перехода на биологизированное земледелие и необходимые препараты с целью повышения качества продукции растениеводства, величины урожаев – и, в конечном счете, — снижения цены производства и увеличения рентабельности.

     Увеличение урожайности сельскохозяйственных культур достигается за счет увеличения коэффициента усвоения минеральных удобрений, а также за счет улучшения защиты растений при совместном применении химических средств защиты растений, биологических фунгицидов и иммуномодуляторов.

     Схемы совместного применения в баковых смесях химических и биологических препаратов разработаны учеными России и Украины, Республики Беларусь и научными сотрудниками фирмы и эффективно применяются в ряде хозяйств этих стран.

     Эффективность биологизированных схем проявляется в виде прибавки урожая в первый же год их применения. Совместное применение химических и биологических препаратов в течение 3-4 лет значительно уменьшает общий инфекционный фон на полях и увеличивает активное плодородие почв. В связи с тем пересматриваются системы защиты растений в сторону уменьшения количества применяемых химических пестицидов и уменьшения количества применяемых химических азотных удобрений.

     Грамотно построенный переход особенно интересен и для хозяйств, практикующих ОРГАНИЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, так как основан на восстановлении супрессивности почв и их естественного плодородия. Супрессивность почвы (suppressivity of the soil) – это показатель почвенного здоровья, проявляемый в подавлении и/или элиминировании из педоценоза отдельных видов патогенов и фитопатогенов, обусловленный совокупным действием биологических,физико-химических и агрохимических свойств почвы.

     При восстановлении плодородия почв показатель усвоения свободно живущими бактериями азота из воздуха может быть увеличен от 50 кг азота до 300 кг азота на гектар, что эквивалентно 1 тонне минеральных азотных удобрений в виде селитры. При достижении этого показателя можно отказаться от применения химических азотных минеральных удобрений.

     Применение микробных препаратов включает в себя обработку семян, обработку растений в период вегетации, обработку пожнивных остатков в момент их заделывания в почву. Особенно интересным является то, что их применение в наших схемах не требует отдельного выхода опрыскивателя на поля и экономит значительные материальные средства хозяйства. Фирма предлагает не один, а несколько препаратов для разложения соломы и стерневых остатков отечественного и импортного производства, различающихся скоростью действия и получаемым эффектом.

     В применяемых технологиях следует обратить внимание на использование биологического липкогена ЭПАА-10

     Отечественного препарата, разработанного учеными Института микробиологии и вирусологии им. Заболотного НАН Украины. Он получен на основе микробных  полисахаридов ксантана или энпосана, с добавлением некоторых безопасных химических компонентов, обладает исключительными реологическими свойствами, которые стабильны в широком диапазоне температур,  рН,  концентраций различных солей.

ЭПАА-10 рекомендован к использованию в качестве прилипателя (в дозах 150-400 мл/га):

• для равномерного нанесения, распределения и удержания на растениях и семенах пестицидов, бактериальных препаратов, регуляторов роста и микроудобрений, а также их сложных композиций;
• для повышения на 20-30% эффективности действия пестицидов, элементов питания  и регуляторов роста растений;
• для уменьшения поражения сельскохозяйственных культур патогенными микроорганизмами;
• для повышения эффективности агромероприятий и урожайности в целом.

     Обработка пожнивных остатков микробными составами особенно важна при переходе на энергосберегающие технологии минимальной и нулевой обработки почв (MINI-TILL и NO-TILL), так как в течение 4-5 лет переходного периода наблюдается потеря урожайности более 25% из-за увеличения количества корневых гнилей и общего фона болезней, по причине того, что с растительными остатками передаются и сохраняются в почве 75% болезней растений, а также из-за процессов уплотнения почвы.Наряду с уменьшением почвенной инфекции наблюдаются процессы биологического разрыхления почв, что приводит к экономии горючего (от 15% и более) в случае работы на полях в хозяйствах, практикующих применение пахоты с помощью плуга.Хочу обратить внимание еще на группу препаратов, которые можно использовать с целью разложения пожнивных остатков и повышения плодородия почвы. Это так называемые ценотические препараты.

     Самым известным в настоящее время в мире ценотическим препаратом является биодинамический препарат 500-пятисотый. Технология его производства и применения была озвучена в лекциях Штайнера по биодинамике, прочитанная в начале 20-х годов ХХ века в Мюнхене. Сам он принадлежал к так называемой школе Гете. Этот препарат готовится из растительных и животных остатков, помещенных в рог коровы, родившей определенное количество телят и закопанный в землю на несколько месяцев. Затем этот препарат, произведенный столь сказочным способом, вытряхивался, разводился в воде, и этим составом опрыскивалась почва с проблемами, например чрезмерного уплотнения. Свое название 500, он получил от своего титра – 500 миллионов живых микробных клеток на кубический сантиметр. Несмотря на всю свою архаичность, только в Австралии в рамках проекта «Деметра» он применяется на площади 1 миллион гектаров. В прошлом году я встречался с Алексом Подолянски, который является руководителем этого проекта. Этому человеку в настоящее время 86 лет. Он приезжал в Украину по приглашению Клуба органического земледелия. В разговоре рассматривался вопрос состояния украинских черноземов, состояние которых соответствует состоянию российских. По его мнению, ситуация настолько запущена, что вначале необходимо делать глубокое чизелевание, затем высевать сидеральные культуры со стержневой корневой системой, после которых можно использовать 500 препарат.

     Особенностью ценотических препаратов является то, что их микробный состав определить крайне трудно, практически невозможно. Это скорее — органическое удобрение. Однако можно создавать отлично работающие функционально разнонаправленные композиции. В линейку препаратов Стимикс®, о которых мы упоминали, входят несколько подобных препаратов.

     Итак, препараты для разложения пожнивных остатков есть, и они имеют право на жизнь. Их производит несколько фирм и качество, функциональные особенности могут соответствовать и не соответствовать рекламным описаниям продуктов. Как свое мнение я бы хотел отметить, что в случае выбора и цели использования данного класса продуктов необходимо делать упор не на биологическую альтернативу спички для уничтожения соломы, а как на способ с помощью соответствующей закваски получить с помощью обработки соломы ключ к восстановлению плодородия почвы.

Харченко Александр Генрихович — ген. директор группы компаний БИОЦЕНТР.

Вернуть плодородие. Классические и нестандартные подходы к разуплотнению почвы — Журнал «Агротехника и технологии» — Агроинвестор

Признаками переуплотнения почвы являются пониженная урожайность, не уходящая с полей влага, вымочки или, наоборот, быстрое испарение воды, плохая впитываемость и стекание по рельефуCNH

Журнал «Агротехника и технологии»

март – апрель 2019

Читать номер

Осознание проблемы переуплотнения почвы ставит перед хозяйствами множество вопросов. Как определить масштабы переуплотнения на своих полях, что можно сделать прямо сейчас и какие орудия помогут разрушить переуплотненный горизонт?

Можно ли восстановить плодородие почв и их агрегатный состав, если перейти на радикальный контроль передвижения техники по полям — технологию постоянной колеи — и каковы ее перспективы в нашей стране? В тонкостях борьбы с переуплотнением почвы разбирался корреспондент журнала «Агротехника и технологии».

Деградация почвенного покрова, отрицательный баланс гумуса и формирование уплотненного горизонта, препятствующего эффективному дренажу влаги ниже глубины обработки, становится основной темой для дискуссий в контексте засух и снижения урожайности. Земельные ресурсы нашей страны огромны, именно поэтому о проблеме сохранения почв в России заговорили позже, чем в Европе, где земельные наделы значительно меньше и передаются от отца к сыну многие поколения. «На таких столетиями возделываемых полях проблема снижения урожайности встала значительно раньше, — констатирует директор по навесному оборудованию компании CNH Industrial Александр Загинайлов. — Кроме того, на Западе, в том числе и в Америке, исторически поколение фермеров-отцов было уверено, что эту землю нужно передать дальше, а значит? позаботиться о ее плодородии».

В России же последние сто лет форма собственности на землю не предполагала личной заинтересованности каждого конкретного человека в поддержании плодородия почв, поэтому и отношение к этому вопросу в массе было более безответственным. И, по наблюдению директора по развитию ГК «Альтаир» Дмитрия Кравченко, во многих агропредприятиях такая политика, к сожалению, сохраняется: агроресурсы используются «до последнего», а когда урожайность начинает стремительно снижаться, начинают искать «волшебные таблетки» — средства, которые мгновенно поднимут урожайность. В худшем случае поля бросают или перепродают новым хозяевам.

Тем не менее, по мнению Александра Загинайлова, все больше серьезных инвесторов и вдумчивых сельхозпроизводителей уже задаются вопросом, где искать причину падения урожаев.

Масштаб бедствия

О том, что проблема переуплотнения приобрела в хозяйстве серьезные масштабы, можно догадаться по косвенным признакам: пониженная урожайность, не уходящая с полей влага, вымочки или, наоборот, быстрое испарение воды, плохая впитываемость и стекание по рельефу. Есть много способов «подтвердить диагноз», то есть определить переуплотнение и его границы. Самый простой из них — с помощью обычного ножа.

«Выкапывается небольшая яма глубиной 35-45 см, и в стенку этой ямы чуть ниже глубины обработки почвы (которую обычно применяют на данном поле), втыкается нож, — объясняет управляющий продажами компании «Кун Восток» по ЮФО Матвей Пащенко. — Он ведется вверх до момента соприкосновения с более плотным слоем — это нижняя граница переуплотненного горизонта. А далее проделывается то же самое, но сверху вниз, чтобы определить его верхнюю границу и таким образом узнать толщину переуплотненного слоя почвы».

Примерно так же подтвердить и выявить проблему переуплотнения можно с помощью специальных приборов — пенетрологгеров, которые «оцифровывают» глубину и мощность переуплотненных горизонтов, замечает генеральный директор компании «Агроноут», к. б.н. Алексей Трубников. По сути, это щуп с датчиком, который вставляют в почву на глубину до 60 см. Точки измерения можно фиксировать по координатам и наносить на карту для дальнейшей выработки стратегии и тактики работы с переуплотнением. Такой прибор, по мнению специалиста, должен быть в арсенале каждого хорошего фермера и агронома.

«Помимо этого, сопротивление пенетрации можно измерить специальными датчиками (датчик компактности), которые устанавливаются на трактор, квадроцикл или автомобиль-внедорожник, — продолжает он. — Во время измерений запись показателей идет в онлайн-режиме, и в среднем один датчик делает около 20 замеров в час». Используя эти данные, можно также составить карты залегания переуплотненных горизонтов.

Еще более глубокий анализ, в результате которого устанавливается степень переуплотнения, можно сделать в агрофизических лабораториях, куда отправляются образцы почв, отобранные специальным образом из разрезов (шурфов), добавляет Алексей Трубников. Это не массовый вид анализа, и делают их в основном в лабораториях факультетов почвоведения ВУЗов, например в Тимирязевской академии. «Один из главных показателей сложения почвы — объемный вес (вес одного куб. см почвы) — в идеале должен составлять 1,1 г/см3, если же почва избыточно уплотнена, это значение будет свыше 1,3 г/см3, — объясняет специалист. — Для суглинистых почв оптимальная плотность находится в пределах 1-1,3 г/см3, а для супесчаных — 1,2-1,5 г/см3».

Кстати, слишком рыхлая почва также имеет большие недостатки: если объемный вес почвы 0,9 и ниже, то в ней будет много воздуха и, соответственно, мало контакта корней с влагой, а это значит, что всходы будут плохими. Поэтому опытные агрономы знают, что не рекомендуется делать предпосевную обработку ниже глубины заделки семян, если стоит задача получения дружных всходов и высоких урожаев.

Одной из первостепенных мер, позволяющих быстро исправить переуплотнение, ученые считают глубокое рыхление. Именно механическим рыхлением можно быстрее всего разуплотнить переуплотненные горизонты и наладить дренирование почвы. По мнению Алексея Трубникова, глубину рыхления (на 25-35-40 см) следует выбирать в зависимости от ситуации и глубины переуплотненного горизонта, т. е. машину нужно настраивать на каждом поле индивидуально.

Механическим рыхлением можно быстрее всего разуплотнить переуплотненные горизонты и наладить дренирование почвыФото: Kuhn

Не так страшен плуг

В силу почвенно-климатических условий и особенностей возделывания некоторых культур (например, сахарной свеклы) большинство хозяйств в Центральной России не могут отказаться от обработки почвы плугом, отмечает Игорь Иванов, руководитель направления по плугам компании «Квернеланд Груп СНГ». А появление плужной подошвы в традиционной технологии во многом зависит от работы на одну и ту же глубину (отсюда и пошел термин «плужная подошва»). Но этого можно избежать благодаря специальным приспособлениям, позволяющим рыхлить почву ниже глубины вспашки, утверждает специалист.

«Плужная подошва» — устаревший термин, считает Алексей Трубников. И переуплотненный слой, который понимается под этим термином, возникает вовсе не всегда от использования плуга. Более того, бороться с плужной подошвой зачастую можно, как раз используя плуг, но применяя специальные наральники или эко-сошники. Например, такие решения есть у компаний «Квернеланд Груп» (эко-сошник), Amazone (подпочвенный рыхлитель для плуга) и др.

Как объясняет Игорь Иванов, такое приспособление устанавливается на полевую доску корпуса плуга, его конструкция очень простая и надежная, в ней используются стандартные (оборотные) долота плуга. «Эко-сошник работает на 10 см ниже заданной глубины плуга, разрушая плужную подошву и способствуя проникновению влаги в нижние слои горизонта, — поясняет он работу такого устройства. — Кроме того, это экономично — вспашка и глубокое рыхление почвы одновременно».

«В последние годы хозяйства, массово уходя от основной обработки почвы и, в частности, пахоты, ударились в другую крайность — занялись повальным бесконтрольным мини-тиллом», — рассказывает Алексей Трубников. В результате в большинстве сельхозпредприятий обработка почвы долгое время велась исключительно дисковыми машинами. Причем зачастую тяжелыми дисковыми боронами и дискаторами. «Про глубокорыхление и вспашку забыли, а где-то даже разучились правильно пахать — отмечает он. — Характерно, что на выставке “Юг-Агро” в 2009 году не было представлено ни одного глубокорыхлителя. Это было время тотального увлечения дискаторами».

Все это привело к тому, что ширина слоя уплотненного горизонта увеличилась. «И если после вспашки уплотненный слой залегает на глубине 25-30 см и имеет обычно толщину не более 5-7 см, то при постоянной исключительно дисковой обработке почвы тяжелыми машинами, которая затрагивает только верхний слой почвы, устойчивый спрессованный слой начинается уже на отметке 10-15 см, и толщина его проникает до 20-15 см вглубь, — разъясняет Алексей Трубников. — То есть, вопреки распространенному мнению, постоянная вспашка приносит гораздо меньше неприятностей с точки зрения переуплотненного горизонта, чем неразумный mini-till». У почвоведов даже появился такой термин — «поля убитые минималкой», замечает специалист. Однако после засухи 2010 года маятник качнулся обратно, и на полях и выставках массово появились плуги и глубокорыхлители.

Постоянная вспашка приносит гораздо меньше неприятностей с точки зрения переуплотненного горизонта, чем неразумное следование технологии mini-tillФото: «Ростсельмаш»

Для «классики» и «нуля»

«Глубокое рыхление необходимо проводить осторожно, чтобы не выносить на поверхность неплодородный слой (например, глину), особенно там, где его залегание достаточно близко, — замечает региональный представитель по ЮФО компании HORSCH Вячеслав Векленко. — Именно поэтому к глубокорыхлителям применяют повышенные требования: рабочий орган (лапа, долото) должен иметь относительно узкую форму, чтобы разрушать верхний слой, но не поднимать почву из нижних неплодородных слоев на поверхность, и в то же время не делать широких щелей, чтобы верхний слой не проваливался на дно борозды».

Производители техники рекомендуют работать на 2-3 см ниже нижней границы уплотненного слоя, но не глубже. Иначе, по словам Матвея Пащенко, обработка превратится в бесполезную трату горючего, и будет напрасно нарушаться структура почвы ниже уплотненного горизонта. «Рабочий орган глубокорыхлителя, заходя под нижний слой переуплотненной почвы, подцепляет его и поднимает вверх целым пластом, — объясняет специалист. — Таким образом происходит взламывание уплотненного горизонта без выдергивания нижезалегающих неплодородных слоев. А появившиеся трещины позволяют воде дренировать». В настоящее время для этих целей рынок предлагает два типа орудий: диско-лаповые и чисто лаповые (только с долотьями).

Если в хозяйстве работают по классической технологии или по mini-till, особенно в южных районах, где имеется большое количество пожнивных остатков, то такую обработку нужно проводить по принципу «мелко перемешивать, глубоко рыхлить». В этой связи участники рынка советуют обратить внимание на диско-лаповые орудия, призванные выполнять глубокую обработку и активное поверхностное перемешивание стерневых остатков дисками на различную глубину.

«Как правило, это комбинация дисковой батареи (или двух) и чизеля — лапового орудия, работающего на большую глубину и взламывающего плужную подошву и уплотненные нижние горизонты почвы. А диски в таком орудии занимаются заделкой стерни в верхний слой почвы», — объясняет менеджер категории почвообработка компании «АГКО-РМ» Михаил Базан.

К таким агрегатам относятся, например, John Deere 2720 и 2730, HORSCH Tiger, Kverneland DTX, KUHN Краузе DMR4855 (Dominator) и PERFORMER, новые Massey Fergusson 4511 и 4412, Case IH Ecolotiger и др.

Если же в хозяйстве придерживаются нулевой обработки, и по технологии важно оставить стерню, то глава компании «Грейт Плейнз Агро» Руслан Тимов советует обратить внимание на глубокорыхлители линейного типа, имеющие небольшие тонкие стойки, которые не выворачивают комья, не трогают стерню, но при этом разрушают плужную подошву по всей ширине захвата.

Машины такого плана есть в линейке многих компаний, в том числе John Deere (2100, 913, 915), Great Plains (SS1300(A), SS1700(A), SS1800(A), SS2000(A)), KUHN Краузе Ripper 4830, Massey Fergusson (серии 2500), а также у некоторых латиноамериканских и отечественных производителей.

«Строго говоря, нулевая технология не подразумевает никакой почвообработки, — замечает Михаил Базан. — Тем не менее, переходя на прямой посев, многие сельхозпроизводители сталкиваются с уплотнением и, соответственно, не могут повысить свою урожайность». Разрыв уплотненного слоя, по его словам, позволит достичь оптимальной влагообеспеченности в течение следующего года.

Фото: «Альтаир»

Тренды

Экологизация (восстановление) почвы — процесс длительный. Одним из первых шагов на этом пути, по словам Дмитрия Кравченко, должно стать внесение основного фосфорного или калийного удобрения осенью не по всему почвенному горизонту, а локально. В этой связи особого внимания, по мнению специалиста, заслуживают глубокорыхлители с внутрипочвенным внесением гранулированных или жидких удобрений (например, Terraland- Ferti Cart BEDNAR), позволяющие заложить основное удобрение в осенний период в нужном месте, в том числе координатно полосами с шагом 45 или 70 см, с последующим посевом по этим же трекам яровых культур.

Матвей Пащенко отмечает, что возможность закладки удобрений при почвообработке является мировым трендом, и многие производители сельхозтехники работают над внедрением этой опции в свои глубокорыхлители.

Но главное направление, в котором движутся все мировые производители, по словам Александра Загинайлова, — полная автоматизация полевых работ, в том числе почвообработки.

Например, у компании John Deere на комбинированном глубокорыхлителе серии 2730 появилась новая опция TruSet, которая позволяет оператору изменять глубину обработки и прижимное давление прикатывающих катков из кабины трактора. 

Бренд Case IH в прошлом году представил разработку программного обеспечения Soil Command, позволяющего на основе комплекта датчиков глубины работать с дифференцированным заглублением по карте-предписанию. Все это, как объясняет Александр Загинайлов, позволит связать воедино почвообрабатывающий агрегат с электроникой и механикой трактора. «Таким образом, можно будет производить запись информации о плотности (агрофизике) почвы, параметрах трактора в онлайн режиме и в процессе работы в дальнейшем регулировать положение стоек. А это, по сути, уже дифференцированная почвообработка», — замечает специалист.

На данный момент система обкатывается на предпосевном культиваторе, а в дальнейшем будет адаптирована для глубокорыхлителя. В России у этой технологии большое будущее уверены эксперты.

Фото: Deutz-Fahr

По постоянной колее

Однако главной задачей агрономов всего мира, по словам Дмитрия Кравченко, остается не столько разуплотнение почвы, сколько восстановление ее объемного веса и создание экологически благоприятной ситуации для роста корней, симбиотических грибов и бактерий в почве. «Повышение содержания органического вещества почвы (гумуса) на 1 % позволяет удержать в верхних 30 см почвы на 25 тыс. галлонов воды больше, что в пересчете на гектары составит +234 т/га, — отмечает он, ссылаясь на исследования компании Case IH. — Обязательное условие для этого — исключить уплотнение почвы в зоне роста культурных растений».

Специалист убежден: необходимо радикально снизить нагрузку на почву. И самый привлекательный из реальных способов, по его мнению, — выделить на поле зоны для движения техники и зоны для роста растений. Иными словами, одним из перспективных направлений в решении данной проблемы он видит переход на технологию с постоянной колеей — CTF (controlled traffic farming). «К 2015 году в Австралии эту технологию применяли 21 % сельхозпредприятий на площади 2,65 млн га., — приводит данные Дмитрий Кравченко. — И это позволило им в условиях засушливого климата увеличить на 25 % водоудерживающую способность почвы и, как следствие, просто фантастически взлететь в урожайности: за 10 лет валовый сбор зерна в Австралии вырос почти в 2 раза».

Сторонниками продвижения такой технологии сейчас выступают в основном американские компании — John Deere и Сase IH, а из европейских производителей эту идею горячо поддерживает и продвигает глава компании HORSCH Михаэль Хорш.

Суть технологии CTF состоит в том, чтобы ограничить движение всей техники только определенными выделенными колеями. Частично эта идея уже реализуется во многих хозяйствах европейских стран в части опрыскивания, подкормок и посева. Но глобально задача технологии CTF — свести к строго регламентированным путям всю технику, выезжающую на поля. Соответственно, главным условием успешной работы по CTF становится кратность ширины захвата всей техники в хозяйстве (жатка, сеялка, опрыскиватель и т. д.).

«Например, если ширина захвата сеялки составляет 12 м, то у разбрасывателей и опрыскивателей должна быть 36 м — объясняет Алексей Трубников. — Тогда не будут возникать перекрытия, огрехи и другие проблемы неэффективной реализации агротехнологии».

«Рабочая полоса может быть равной 9, 12 или 15 м, а колея движения самоходных машин 3 или 3,5 м, — продолжает Дмитрий Кравченко. — Это позволяет использовать современные комбайны с небольшой адаптацией по длине шнека. При этом тракторы должны “раздвинуть” колеса или гусеницы на принятую колею». Идеальная схема, по словам Дмитрия Кравченко, — сочетание опрыскивателя на 3 рабочих полосы, т. е. 27, 36 или 45 м. «Допустимо и на две, например, при 30 или 24 метрах ширины захвата», — уточняет он. Специалист также обращает внимание, что пропашная сеялка должна быть адаптирована к схеме и не сеять в колею, а зерновую можно и не модернизировать.

Обязательным условием для реализации этой системы будет наличие устойчивого сигнала от БС РТК, а лучше сети РТК, как например Сеть БС РТК «Кубань», подчеркивает Дмитрий Кравченко.

Кстати, в опытном хозяйстве компании «Альтаир» заложили эксперимент по технологии CTF: поле разделено на две части с рабочими полосами 9 м, а самоходный опрыскиватель имеет ширину штанги 27 м. При этом используется шестипольный севооборот с чередованием озимой пшеницы и яровых культур — гороха, подсолнечника и нута. Результаты опыта, по словам Дмитрия Кравченко, можно будет оценить через несколько лет в динамике.

А исследования и практика австралийских сельхозпроизводителей свидетельствуют о том, что переход на технологию CTF позволяет освободить 86 % почвы на поле от проблем с переуплотнением, сконцентрировав уплотнение на оставшихся 14 % в виде дорожек. После восстановления оптимального объемного веса почвы в зоне роста культурных растений и отсутствия уплотнения произошло восстановление микоризы и колонии симбиотических бактерий, что привело к увеличению водоудерживающей способности почвы, отмечает директор по развитию ГК «Альтаир». На фермах, применяющих технологию CTF более 10 лет, наблюдается рост содержания гумуса, качества зерна, а также урожайности при существенном снижении себестоимости.

Применение технологии CTF в Австралии позволило увеличить водоудерживающую способность почвы на 25%. Переход на технологию CTF позволяет освободить 86% почвы на поле от проблем с переуплотнением, сконцентрировав уплотнение на оставшихся 14% в виде дорожекФото: John Deere

Не так все просто

Однако на данный момент трудностей для перехода на такие рельсы не меньше, чем возможностей, считает Алексей Трубников. Во-первых, вся техника в хозяйстве должна иметь единую ширину колеи, а при пестром машинно-тракторном парке российских сельхозпредприятий такое решение реализовать непросто.

«Тракторы надо “раскатывать” на колею 3 м, и если у большинства американских производителей имеется возможность раздвинуть задние колеса на 3 м, то для европейских тракторов все гораздо сложнее — нужны специальные проставки, — обращает внимание Дмитрий Кравченко. — Для передних колес проставки нужны в любом случае. Аналогичная ситуация и с прицепами и бункерами-перегрузчиками: большинство из них не позволяют получить колею 3 м».

На рынке есть решения тракторов с изменяемой колеей, например, Case IH производит гусеничные тракторы Quadtrac и Magnum Rowtrac c изменяемой колеей от 2,5 до 3,5 м, что позволяет без проблем использовать их в технологии CTF.

Но и кратность ширины захвата также обеспечить нелегко, и главное слабое звено в этой цепочке — комбайн. «В Австралии работают с широкими жатками — по 12-18 м, которые кратны ширине захвата опрыскивателя, — отмечает Трубников. — А у нас самые распространенные жатки — 7-9 м».

Но даже если кратные по ширине орудия найдутся, то возникает проблема выгрузки зерна на расстояние 7-9 м: перегрузчик или другой транспорт не сможет подъехать ближе. А длина шнека у комбайнов в основном не превышает 4 м.

И это вопрос тоже решаемый: у некоторых производителей (в том числе «Ростсельмаш», CLAAS, New Holland) существуют специальные проставки, позволяющие увеличить длину выгрузного шнека до 7 м. А у некоторых производителей, например, у John Deere есть шнеки длиной 7,9 м без проставок.

«Но как быть с координацией выгрузки на таком расстоянии? — задается вопросом Дмитрий Кравченко. — В этом случае синхронизировать движение тракторов и комбайнов, глядя в зеркало, довольно тяжело». У ведущих производителей техники существуют специальные программы синхронизации, например, John Deere (Machine Sync), Case IH (V2V) и др., но в России они пока мало испытаны и почти недоступны.

«Пока к технологии CTF слишком много вопросов. Например, сейчас российские аграрии производят почвобоработку в разных направлениях, чтобы поле было ровным, а CTF-технология не позволит их чередовать», — добавляет Алексей Трубников. — А при работе в одном направлении есть риск возникновения искусственных неровностей, нагребания гряд и пр.».

Но самый главный минус CTF в том, что эта технология пока еще слишком дорога для применения в российских хозяйствах. «Мы хотели бы работать по технологии CTF, но пока приводим в порядок наши поля (рекреация, выравнивание, чистка и т. д.), она нам не подходит, — отмечает учредитель агропредприятия «Тригорское» (Псковская область) Игорь Муратов. — Как только поля будут выглядеть оптимально, хотелось бы заняться этим вопросом. Однако сразу же возникает множество проблем: не совпадает ширина колеи у комбайнов и тракторов, требуют тщательного подбора орудия с кратной шириной захвата. В идеале вся техника должна быть от одного производителя, а это пока слишком дорого»

Тем не менее, в перспективе это — самый разумный вариант для сохранения почвы и восстановления ее урожайности, резюмирует Александр Загинайлов. Что же касается увеличения гумусного слоя, то здесь, по его мнению, необходимо больше работать с органикой, которая должна поступать в почву ежегодно в соответствии с требованиями каждой конкретной культуры. В среднем по 15-20 тонн /га, добавляет специалист.

«Однако животноводство, пришедшее в упадок за последние десятилетия, еще не восстановилось в полном объеме, поэтому органики не хватает», — сетует руководитель отдела технического маркетинга компании CNH Industrial. Интересным вариантом для тех регионов, где животноводство развито слабо или превалирует растениеводство (например, Ростовская область, Краснодарский край), он называет применение сидерального пара или бинарных посевов. При таком подходе покровные культуры компенсируют процессы нехватки органики в почве и своими корнями разуплотняют ее. Правда пока эта технология находит слабый отклик в России.

Не тратить зря

При всем многообразии методов разуплотнения существуют крайне склонные к самоуплотнению почвы — слитые, которые будут слипаться, несмотря на старания агрономов и механизаторов, в силу природных качеств. «Они расположены по всему миру независимо от количества осадков до широты 45 градусов к северу и к югу от экватора, — поясняет Алексей Трубников. — Площадь полей с такими почвами во всем мире составляет 248 млн га. Они есть и в Кении, и в Индонезии, 80 млн га из них расположены в Восточной Австралии, 72,5 млн га — в Индии. Довольно приличная их часть находится в ЮФО России (Краснодарский и Ставропольский края, Ростовская область и др.)».

Такие почвы особенно трудно разуплотнять, и глубокорыхление на них проводить сложно, так как они имеют очень узкий диапазон оптимальной для глубокого рыхления влажности. «Улучшить их практически нельзя: ни фосфогипс, ни органика не в состоянии изменить их генетическую природу, — замечает генеральный директор компании «Агроноут» (почвовед по образованию). — К ним можно только адаптировать нормы высева и внесения удобрений при помощи технологий точного земледелия. То есть фактически просто снизить норму высева и минимально тратить удобрения».

Загрузка…

Вестник КАСУ — Экологически чистый биопрепарат «Олжа» для повышения плодородия почвы

К содержанию номера журнала: Вестник КАСУ №3 — 2006 Авторы: Пахолкова А.В., Слаквенко М.А., Приходько Н.А. Растения — это своеобразный друг человека. Они дают нам пищу, лечебные средства, одежду и т.д. Человек издавна занимался земледелием, чтобы прокормить себя. Ученые-земледельцы определили, что почва имеет плодородные горизонты, в которых важным элементом является гумус. Японские ученые предложили повышать урожайность без химии, а лишь за счет обогащения почвы гумусом естественным путем. Не секрет, что экологически чистой растительности сегодня нам недостает. Это происходит потому, что в мире стали использовать почву как субстанцию для наполнения ее химическими удобрениями и за счет этого добиваться повышения сборов выращиваемых культур. А чтобы их защитить от сорняков, вредителей и болезней, интенсивно применяются гербициды и пестициды. Выращивание различных традиционных культур — это очень тяжелый труд. Сколько сил уходит только на борьбу с сорняками! Ведь если с сорняками не вести борьбу, они заглушают и истощают культурные растения. В наше время существует множество способов борьбы с ними, один из них — это просто выдернуть сорняки руками. Во многих странах для борьбы с сорняками используют гербициды. Гербициды (от лат. herba — трава и caedo — убиваю) — химические препараты из группы пестицидов для уничтожения нежелательной, главным образом, сорной растительности. Борьба с сорняками при помощи гербицидов называется химической прополкой посевов: сорняки уничтожаются, а посеянные растения избавляются от угнетающего действия сорняков. Одним из первых эффективных средств, помогавших избавиться от сорняков в посевах злаковых культур, были вещества совершенно немудреные: серная кислота и медный купорос. Сейчас же изобретено множество менее радикальных гербицидов. Приблизительно 90-95% земли, использующейся под засевы, в Европе и США каждый год опыляют гербицидами. Один из недостатков гербицидов — это то, что, убивая сорняки, они могут вредно влиять на традиционные культуры. Всем известно, какой вред приносят пестициды, прежде всего, в сельском хозяйстве: микрофлоре, урожаю каждого года, потребителям, сельскохозяйственным животным и, конечно, флоре и фауне. Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге, представляют опасность и для самого человека. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая, таким образом, его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека. Слова «Опасно для жизни!», «Опасно!» или «Осторожно!» всегда присутствуют на этикетках пестицидов. То есть нам постоянно напоминают: безопасных ядохимикатов не существует. Всякий химический продукт, рассчитанный на определенного вредителя, распространяет свое действие на растения, животных и человека. С пищей пестициды попадают в организм животных, а затем — с мясом, яйцами, молоком, сметаной – к нам на стол. Таким образом, мы получаем высокие сборы зерна, овощей, фруктов, зеленых кормов, которые содержат химический коктейль. Да еще и удивляемся: почему снижается продолжительность жизни человека и распространяются болезни? Чем питаемся, то и получаем. Японцы, изучив закон естественного воспроизводства плодородия почвы, пришли к выводу, что в верхнем горизонте грунта (до 10 сантиметров) «работают» мириады микроорганизмов, которых они назвали «эффективными» микроорганизмами. Всякая органика, попав в почву, не является непосредственной пищей растений. Сначала ее должны «съесть» микроорганизмы, а уже их продукт становится доступным корням растений. Важно знать, что эффективные микроорганизмы распределяются строго по почвенному горизонту. Те, которые живут при наличии кислорода – аэробы — расположены в верхнем горизонте. Им-то и надо создавать все условия, чтобы они активно размножались и жили. Жизнь бактерий длится до 20 минут. За это время они успевают путем деления клетки создать потомство. Но чтобы этот процесс продолжался по геометрической прогрессии, в верхнем слое должна быть органическая пища, воздух и влага, тогда за сутки их масса может увеличиться до 400 тонн на гектаре [1]. В нижнем горизонте «трудятся» анаэробные бактерии, жизнедеятельность которых протекает без кислорода. Но оба эти вида микроорганизмов выполняют общую задачу – перерабатывают остатки корней, стеблей и другую органику в доступную пищу для растений. Как видим, механизм простой и понятный. Чем активнее «работают» микроорганизмы, тем буйнее развивается растение, а, значит, больше остается органики для питания микроорганизмов. Вот почему в естественных условиях происходит повышение плодородия почвы. Такова наглядная картина естественного воспроизводства плодородия почвы. Возникает вопрос: почему, зная этот механизм, зная пагубное воздействие современной агротехники, мы не перестраиваемся? Беда в том, что крестьянин и наука, обслуживающая его, по натуре консервативны. Разработали когда-то систему обработки почвы, теперь все только этого правила и придерживаются. Посмотрим, что происходит с почвой, если ее вспахать с оборотом пласта на 20-25 сантиметров. Мы верхний, самый плодородный слой почвы сбрасываем в нижний горизонт, а вместе с ним туда попадают аэробные микроорганизмы, которые без кислорода гибнут. А анаэробные бактерии выворачиваем наверх, где они гибнут от кислорода, плюс химзащита, убивающая микроорганизмы. Так постепенно почва превращается в «мертвую». Японцы разработали ЭМ-технологию. В ней предусмотрено проводить только поверхностное рыхление почвы. Это улучшает аэрацию почвы и создает условия для нормального развития микроорганизмов. Учитывая, что в почве эффективные микроорганизмы могут быть угнетенными, или их недостаточно, ныне предложили искусственно размножать 86 видов микроорганизмов и ими насыщать почву, обрабатывать семена перед севом, опрыскивать растения во время вегетации [2]. В последние годы в сельском хозяйстве нашли применение биопрепараты широкого спектра действия, состоящие из консорциума микроорганизмов, которые: — не наносят вреда окружающей среде; — не требуют больших экономических затрат; — эффективно восстанавливают плодородие почв за счёт переработки органики, что приводит к увеличению количества питательных, легко доступных для растений веществ; — сдерживают размножение вредных микроорганизмов, защищают прорастающие семена и растения от болезней; — повышают урожайность сельскохозяйственных культур; — дают возможность на одном месте несколько сезонов подряд выращивать одну и ту же культуру; — микроорганизмы, за счёт выделения биологического тепла, увеличивают температуру почвы на 2–5°С, поэтому растения более устойчивы к заморозкам; — микроорганизмы образуют ряд ферментов, помогающих усваивать растениям ранее не доступные вещества; — микроорганизмы синтезируют ростостимулирующие вещества: ауксины, гиббереллин и т.д., благодаря которым интенсивно развивается корневая система и растение в целом; — молочнокислые бактерии синтезируют молочную кислоту, являющуюся своеобразным стерилизатором почвы, губительно влияют на патогенные микроорганизмы; — азотфиксирующие бактерии, ассимилируя атмосферный азот, способствуют азотному питанию растений; — микроорганизмы синтезируют биологически активные вещества: витамины, антибиотики; органические кислоты (щавелевую, уксусную, яблочную), разрушающие почвообразующие минералы и выщелачивающие микроэлементы, необходимые для питания растений; — применение биопрепарата значительно повышает энергию прорастания семян. Работы по получению биопрепаратов, повышающих плодородие почвы и урожаи сельскохозяйственных культур, в РК не проводились, но в странах ближнего зарубежья имеются аналогичные препараты. В 1998 году японской ЭМ-технологией заинтересовались в России. Здесь разработали ряд препаратов, таких, как «Байкал ЭМ-1», Гамаир, Экстрасол, Агат-25 К и др. Эти биопрепараты являются экологически чистым и безопасным удобрением, так как они состоят из микроорганизмов, которые реально существуют в почве. Механизм действия биопрепаратов сводится к тому, что при инокуляции происходит искусственное заселение поверхности семян полезной микрофлорой. При посеве бактерии интенсивно размножаются и активно заселяют ризосферу развивающегося растения. Применение препаратов позволяет снизить дозы азотных удобрений за счет работы азотфиксирующих бактерий, оказывают пролонгированное стимулирующее действие на развитие растения в целом, что приводит к улучшению продуктивности растений и улучшению качества продукции [3]. Попадание биопрепарата на вегетирующие растения способствует регуляции жизненно важных функций и защитно-приспособительных реакций. Поэтому своевременная профилактическая обработка позволяет блокировать развитие патогенных микроорганизмов в начальных стадиях развития и обеспечить нормальное физиологическое развитие растений. В процессе своей жизнедеятельности бактерии вырабатывают вещества, способные оказывать стимулирующее действие на рост и развитие растений. В результате этого обеспечивается: нормализация физиологии и биохимии растительной клетки; увеличение индекса листовой поверхности; увеличение интенсивности фотосинтеза и дыхания; регуляция транспирационного коэффициента и коэффициента водопотребления; снижение дефицита усвояемых форм микроэлементов. Применение биопрепаратов значительно повышает энергию прорастания и всхожесть семян, прежде всего, обеспечивает защиту растений от корневых гнилей. Действие биопрепаратов в вегетативной фазе развития растений обусловлено тем, что суспензия микроорганизмов и продуктов их метаболизма, попадающая на вегетирующие растения, способствует регуляции жизненно важных функций и защитно-приспособительных реакций. Попадающие на листья микроорганизмы проникают через устьица в паренхиму и предотвращают проникновение патогенной микрофлоры. Защитное действие биопрепаратов распространяется, прежде всего, на наиболее вредоносные болезни: ржавчина, фитофтороз, мучнистая роса, гельмитоспороз, фузариозы, бактериозы, корневые гнили. Своевременная профилактическая обработка биопрепаратами позволяет блокировать развитие патогенных микроорганизмов в начальных фазах развития растений. Посевам, обработанным биопрепаратом, не страшны ни засуха, ни заморозки. Это объясняется тем, что для нормального развития растениям нужны питательные вещества, которые поступают в стебли с всасываемой корнями влагой. Чем плодороднее почва, вернее, чем больше в почве доступных питательных веществ, тем меньше требуется влаги на образование единицы массы. Буйная деятельность микроорганизмов при переработке органических остатков происходит с выделение тепла. Это и повышает температуру почвы в зоне кущения. Возникает вопрос, зачем нам разрабатывать новый биопрепарат, когда можно использовать российские аналоги. Дело всё в различии климатических условий, и микроорганизмы из другой климатической зоны просто не смогут адаптироваться к нашим достаточно жёстким условиям. Т.е. лето у нас очень жаркое, почва прогревается до 50-60°С, а зима – сухая, но достаточно холодная. Таким образом, возникла идея в создании биологического препарата, эффективного в условиях Южно-Казахстанской области. Для разработки препарата «Олжа» были выделены микроорганизмы, изолированные из корневой системы и с поверхности корней культурных растений Южно-Казахстанской области, отличающихся повышенной продуктивностью, размерами и отсутствием фитопатогенной микрофлоры. Исследованы морфологические и биохимические свойства микроорганизмов, используемых для получения биопрепарата [4]. С учётом климатических условий Южного Казахстана, проведены селекционные работы по получению термофильных штаммов микроорганизмов, способных существовать при высокой температуре и низкой влажности, и получены новые штаммы микроорганизмов: Streptococcus lactis МТ-60, Leuconostoc citrovorum МТ-55, Lactobacillus bulgaricus МТ-65, Lactobacillus acidophilus МТ-65, Azotobacter chroococcum МТ-55, Azotobacter vinelandii МТ-55, Azotobacter agilis МТ-55, Actinomyces antocyaneus МТ-65, Aspergillus niger МТ-65, Penicillium chrysogenum МТ-65. Таблица 1 – Морфологические характеристики микроорганизмов Вид микроорганизма Морфологические характеристики Streptococcus lactis МТ-60 Форма клеток – овальные кокки величиной от 0,5 до 1 мк, соединённые попарно или в виде коротких цепочек. Хорошо окрашиваются по Граму, неподвижны, спор не образуют на плотной питательной среде колонии среднего размера (диаметром 2 мм), круглые, светлые, матовые. Leuconostoc citrovorum МТ-55 Клетки шарообразные, соединены в пары и цепочки. Величина клеток 0,5 – 1 мк, редко – меньше. На плотной питательной среде колонии более мелкие по сравнению с исходным штаммом (диаметром 2 – 3 мм), круглые, сероватые, блестящие. Lactobacillus bulgaricus МТ-65 Форма клеток – длинные и короткие палочки от 5 до 20 мк, толщиной 1 – 1,5 мк. Красятся по Граму, спор не образуют. На плотных питательных средах образуют колонии – более или менее крупные (1,5 – 3 мм), локонообразные, серые, матовые. Lactobacillus acidophilus МТ-65 Форма клеток в молоке – длинные и короткие палочки, от 3 до 40 мк, толщиной 1 – 1,5 мк, красятся по Граму, наблюдаются метахроматические зёрна при окрашивании препаратов метиленовым голубым. На плотных питательных средах образуют колонии – более или менее крупные (1,5 – 3 мм), локонообразные, серые, матовые. Azotobacter chroococcum МТ-55 В молодой культуре имеет палочковидные клетки, подвижные, размером 3 – 7 мкм. В старой культуре клетки кокковидные, соединённые в пары и сарциноподобные пакеты, окружённые слизистой капсулой. В клетках много блестящих зёрен волютина. Колонии на плотных питательных средах слизистые, растекающиеся по агару, бесцветные. Azotobacter vinelandii МТ-55 В молодой культуре клетки палочковидные, размером 2 – 3 мкм. В старой культуре форма клеток шаровидная. Плазма однородная, плотная, зернистых включений нет. Колонии шероховатые, слизистые, матовые. Выделяет сине-зелёный флюоресцирующий пигмент, проникающий в субстрат. Azotobacter agilis МТ-55 Клетки палочковидные, 1 – 2 мкм. В старой культуре клетки кокковидные. Зернистых включений нет. Колонии гладкие, слизистые, матовые, более крупные. Actinomyces antocyaneus МТ-65 Образование спор происходит на прямых или спирально закрученных ветках – спороносцах воздушного мицелия. Споры формируются одновременно на всём протяжении спороносца; образуются длинные цепочки, в которых содержится от 30 до 50 спор. Субстратный мицелий – тёмно-фиолетовый, воздушный мицелий серовато-голубой, пигмент отсутствует. Aspergillus niger МТ-65 Вегетативное тело – многоклеточный, очень ветвистый мицелий, пронизывающий субстрат. Споры находятся в сидячих шарообразных плодовых телах, бесцветные с поперечной бороздой. Колонии чёрного цвета. Penicillium сhrysogenum МТ-65 Конидии образуются на особых конидиеносцах кистевидно ветвящихся. Конидии располагаются цепочками, гладкие, округлые. Колонии имеют зелёную окраску, характерно выделение на поверхности колонии эскудата жёлтого цвета и такого же пигмента в среду Таблица 2 – Биохимические характеристики Lactobacillus bulgaricus МТ-65 и Lactobacillus acidophilus МТ-65 Признаки Lactobacillus bulgaricus МТ-65 Lactobacillus аcidophilus МТ-65 Оптимум температуры, °С 40 – 45 37 – 38 Рост при щелочной реакции среды (рН 8) — + Рост при концентрации фенола 1 : 250 – 1 : 400 — + Рост при концентрации солей желчи 20 % — + Рост при концентрации NaCl 2 % — + Продолжительность свёртывания молока при внесении петлёй, ч 8 – 11 8 – 11 Максимальная кислотность в молоке, % молочной кислоты 2 – 3 2 – 3 Летальная температура, °С 75 – 80 70 – 80 Сбраживание глюкозы + + галактозы — + лактозы + + сахарозы + — мальтозы — + левулёзы — — раффинозы — — арабинозы — — маннита — — дульцита — — сорбита — — декстрина ± — Проведены работы по изучению взаимоотношений между микроорганизмами биопрепарата, установлено, что они являются симбиотическими, так же изучено действие на патогенную микрофлору (Staphylococcus aureus 209 p, Pseudomonas fluorescens, Brucella suis 22, Fusarium oxysporum), выявлено, что микроорганизмы биопрепарата действуют на нее губительно. Таблица 3 – Взаимоотношения между микроорганизмами Обозначения: + синергизм, ± комменсализм, — антагонизм. Результаты исследования показали, что при температуре -5 °С семена, не обработанные препаратом (контроль), не взошли. Обработанные препаратом семена взошли в количестве 20–22%, здесь разницы между препаратами не видно. При 0°С для контрольного опыта составили 50% всхожести, обработанные препаратами семена дали 68–70%, то есть всхожесть возросла на 18–20 %. При высокой температуре (50°С) семена контрольного опыта роста не дали, семена, обработанные биопрепаратом (БП), дали 2%, обработанные биопрепаратом после селекционных работ (БПСР) по получению термофильных микроорганизмов – 16%, биопрепарат с введённой культурой Azospirillum brsilense SAB MKB (БПАВ) – 4%. Это доказывает, что биопрепарат до селекционных работ и биопрепарат АВ незначительно улучшают всхожесть семян при высокой температуре. Рисунок 2 – Всхожесть пшеницы при различной температуре Биопрепарат «Олжа» может использоваться круглый год. Препарат предназначен для обработки семян перед посевом, обработки растений путём опрыскивания, переработки пищевых и растительных отходов с последующим внесением компоста в почву в качестве биологического удобрения, для улучшения плодородия и повышения урожайности растений. Основными потребителями являются сельскохозяйственные предприятия и все, кто занимается выращиванием сельскохозяйственной продукции. Рынок сбыта не ограничен. Препарат не токсичен, совместим с протравителями семян (при соблюдении технологии), с некорневыми подкормками растений, водными растворами азотных удобрений, что способствует улучшению качества плодов и овощей и увеличению урожая. Кроме непосредственного действия на растения, биопрепарат оказывает благотворное влияние на экологическое состояние почвы, он обладает способностью стимулировать биологическую активность корней, почвы и прикорневой зоны растений, повышается общая численность микроорганизмов и снижается численность патогенных грибов в прикорневой зоне, при этом увеличивается содержание азотфиксирующих бактерий. (5) Применение биопрепарата «Олжа» будет заменять внесение 15–27 кг/га азота и 12–18 кг/га фосфора на среднеокультуренной почве, что соответствует 40–71 кг/га аммиачной селитры и 60–90 кг/га простого суперфосфата, одновременно повышается способность растений использовать калийные удобрения. Экономическая эффективность от использования биопрепарата «Олжа» только за счёт экономии на приобретение пестицидов, по предварительным расчётам, должна составить до 2 тыс. тенге на 1 га. Общая выгода от использования биопрепарата «Олжа», включая прибавку урожая и снижение расходов на закупку азотных и фосфорных удобрений, составит около 3–5 тыс. тенге на 1 га. в зависимости от выращиваемых культур и агротехнологии. Таким образом, применение биопрепарата «Олжа» позволит сэкономить значительные средства на закупку импортных химических фунгицидов, улучшить экологическую обстановку, повысить качество получаемых плодов и овощей, увеличить объём их производства и в результате получить значительный экономический эффект. ЛИТЕРАТУРА 1. Сельскохозяйственная биотехнология /Под ред. В.С. Шевелухи – М.: Высш. шк., 2003. – 469 с. 2. Шаблин П.А. ЭМ-технология надежда планеты. – М.: ПО «ЭМ- кооперация», 2000. — 34 с. 3. Муромцев Г.С., Бутенко Р.Г., Тихонович Т.И. и др. Основы сельскохозяйственной биотехнологии – М.: Агропромиздат, 1990 – 421 с. 4. Приходько Н.А., Слаквенко М.А., Пахолкова А.В. Изучение морфологических и биохимических характеристик микроорганизмов, входящих в состав биопрепарата для нужд сельского хозяйства /Наука и образование Южного Казахстана, 2006, № 9. 5. Биотехнология /Под ред. А. Баева. – М.: Наука, 1984. – 342 с К содержанию номера журнала: Вестник КАСУ №3 — 2006

Плодородие почвы: как оценить и повысить — АГРОТЕСТ

Динамика системы почва — растение

Подвижность питательных элементов

Почему важно органическое вещество?

Живые организмы

Состав органического вещества почвы

Фактор плодородия I

Фактор плодородия ІІ

Фактор плодородия ІІІ

Фактор плодородия ІV

 

Определение

• Изучение способности почвы обеспечивать растения необходимыми минеральными питательными веществами, механизм, с помощью которого происходит поступление питательных веществ, и факторы, влияющие на обеспечение растениями питательными веществами.
• Естественная способность почвы обеспечивать растения питательными веществами.

Нельзя управлять плодородием почвы, можно управлять только питательными веществами для растений, которые в свою очередь влияют на плодородие почвы.

Динамика системы почва — растение

Если М — элемент питания, его движение можно описать следующим образом

М (твердая фаза) → М (раствор) → М (корень растения) → М (растение)

Факторы, которые влияют на преобразование недоступных питательных элементов в доступные и наоборот являются:

• Химическая активность в недоступной форме питательного элемента
• Химическая активность любых замещающих ионов в точке реакции
• Количество доступных ионов в растворе
• Микробная активность
• Факторы, влияющие на перенос доступных ионов на поверхность корня

В свою очередь, на активность микробов влияют влага, аэрация, поступление питательных веществ, температура и рН почвы. На перенос доступных ионов на поверхность корня влияет возможность замены и количество обменных ионов, а также градиент концентрации растворенных ионов.

Подвижность питательных элементов

Определение

Способность питательного иона двигаться через почву по одному или нескольким механизмами.

Нитрат-ион является наиболее подвижным в почве из-за высокой растворимости в воде и очень ограниченной реакцией с соединениями почвы. Подвижность сульфат — иона почти такая же как у нитрат-иона, но ограничена в почвах с высокой емкостью анионного обмена. Обменные катионы удерживаются глиной и органическими веществами, но находятся в равновесии с почвенным раствором.

Скорость высвобождения зависит от:

• типа обмена и концентрации в почвенном растворе
• заменимости обменных катионов
• скорости удаления из почвенного раствора

Существует шесть основных факторов, влияющих на оценку плодородия почвы:

• Уровень органического вещества в почве
• Биологическая активность
• Обработка почвы
• Отсутствие или минимальная эрозия
• Правильный рН почвы
• Баланс питательных веществ

Почему важно органическое вещество?

На плодородие почвы большое влияние оказывает органическое вещество почвы. Органическое вещество — это часть почвы, которая образуется от разлагающихся растений и животных. Например, когда вспахивается поле, листья и корни становятся частью органического вещества почвы. В почве органическое вещество состоит из нескольких различных фракций, включая живые организмы, свежие и разложенные органические остатки.

Живые организмы

Живые организмы составляют около 15% органического вещества почвы. Живая часть почвы включает в себя дождевых червей, насекомых, бактерии, грибы, корни растений и такие животные, как полевки и родинки. Эти организмы помогают расщеплять только добавленные растительные остатки, навоз и другие органические вещества.

В процессе разложения, организмы получают энергию и питательные вещества, и выделяют доступные для растений питательные вещества. Этот процесс выделения питательных веществ называется минерализацией. Также организмы играют важную роль в агрегации почв и подавлении болезней.

Состав органического вещества почвы

Фактор плодородия I

Поддержание уровня органического вещества почвы

Очень важно поддерживать достаточный уровень органических веществ в почве. Для некоторых хозяйств это может быть довольно трудной задачей и требует от них диверсифицированного подхода. По сути, уровень органического вещества можно поддерживать за счет добавления различных видов органических веществ, одновременно уменьшая потери органического вещества из системы. На молочных фермах основным источником органического вещества является навоз. Другими источниками органического вещества могут быть покровные культуры и растительные остатки. Севооборота, которые включают в себя многолетние посевы трав, уменьшение агрессивной и непрерывной обработки почвы, помогут уменьшить потери органического вещества.

 

Более подробно о органическое вещество почвы Вы можете ознакомиться в статье:

«Органическое вещество почвы — фактор, определяющий ее плодородие».

 

Фактор плодородия ІІ

Поддержание биологической активности почвы

Вторым фактором плодородия почвы является поддержка биологического разнообразия в почве. Почвенная пищевая паутина состоит из множества организмов, которые имеют различные размеры, но их выживание в значительной степени зависит друг от друга. Биологически разнообразный грунт может насчитывать до 100 000 различных типов живых организмов.

 

Про грунтовые микробы читайте в статье:

«Здоровье почвы — грунтовые микробы, органические вещества и рециркуляция питательных веществ»

 

Побочные продукты, образующиеся из корней и свежих органических остатков, питают грунтовые организмы. В свою очередь, грунтовые организмы поддерживают здоровье растений, поскольку они разлагают органические вещества, участвуют в круговороте питательных веществ, раскладывают загрязняющие вещества, улучшают структуру почвы и контролируют популяции вредителей сельскохозяйственных культур.

Например, для других почвенных организмов, дождевые черви расщепляют крупные куски растительных остатков на более мелкие. Дождевые черви также закапываются в почве, обеспечивая множество воздушных каналов для роста корней. Наконец, дождевые черви выделяют муцигель, который помогает почвы связываться.

Фактор плодородия ІІІ

Обработка почвы

Следующим принципом плодородия является управление обработкой почвы. Считается, что почвы в хорошем физическом состоянии — почвы пористые, в которые легко проникает вода и корни. Пористое пространство создается агрегированной почвой. Грунтовые агрегаты образуются, когда частицы почвы (песок, ил, глина) склеиваются вместе с органическими веществами, грунтовыми организмами и корнями растений. Клей, удерживающий все это вместе, образуется из корней растений и почвенных микроорганизмов.

Грунтовые агрегаты бывают разных форм, размеров и уровней стабильности. Их размещение в грунтовой экосистеме формирует структуру почвы. Пространство между грунтовыми агрегатами обеспечивает пространство для воздуха и воды. Поэтому на таких почвах меньше проблем с эрозией и вымыванием, питательные вещества легче становятся доступными для корней растений.

Все о биологии почв, читайте в статье:

«Здоровье почвы — биология уплотненных почв»

Фактор плодородия ІV

Предотвращение эрозии почвы

Одним из факторов плодородия почв является уменьшение потерь питательных веществ в окружающую среду. Эрозия — это основной механизм, с помощью которого ценный верхний слой почвы теряется с сельскохозяйственных полей. Уменьшение эрозии — это поддержание почвы в таком состоянии, которое будет противостоять воздействию дождя и ветра.

Существует много способов, которые можно применить для борьбы с эрозией, Во-первых, держите почву максимально покрытой растительным материалом. Например, эрозия больше на полях с пропашными культурами, чем с многолетними травами. В системе пропашных культур, покровные культуры можно выращивать для защиты почвы от эрозии в течение осенне-зимних месяцев.

Во-вторых, уменьшение обработки также влияет на уменьшение эрозии. Растительные остатки после минимальной обработки почвы, защищают поле от эрозии.

Бобовые культуры, как это красный клевер, является важной частью севооборота

Фактор плодородия V

Кислотность почвы

Нейтральная почва имеет рН 6,5 — 7,3. Кислая почва с рН <6,5. Щелочной грунт имеет рН> 7,3. Кислотность почвы очень сильно влияет на доступность питательных элементов. Большинство сельскохозяйственных культур хорошо себя чувствуют на почвах с рН между 6,0 и 6,8. Бобовые чувствительны к кислотности, и плохо себя чувствуют при рН <6,0.

Это объясняется тем фактом, что бобовые образуют симбиоз с особым видом бактерий. У бактерий есть способность фиксировать атмосферный азот, и превращать его в доступный для растений азот. Для того, чтобы выжить этим бактериям нужен рН почвы от 6,0. Молибден, который необходим для фиксации азота в бобовых, доступен в более щелочных почвах.

 

Статья: «Кислотность почвы (рн)»

Фактор плодородия VI

Баланс питательных веществ

Последний принцип плодородия почвы — сбалансировать питательные вещества, необходимые растениям, одновременно уменьшая их воздействие на окружающую среду. Должен существовать баланс между тем, какое количество питательных веществ необходимо для растений и количеством удобрений, которые вносятся в почву.

Основные вопросы касаемо плодородия почвы

• Насколько же грунт плодородный?
• Как повысить плодородие почвы?
• Сколько же в почве находится питательных веществ?
• Сколько удобрений нужно внести, чтобы не перекормить почву и получить запланированный урожай?

Для того, чтобы ответить на эти вопросы необходимо провести агрохимическое исследование поля.

Пять шагов по повышению плодородия

Основные шаги для успешной программы по повышению плодородия почв:

• Отбор репрезентативного образца почвы для анализа: для стандартного земледелия используйте метод конверта;
• Правильный уход за образцом: не загрязняйте образец. Отправьте почву для анализа как можно скорее;
• Химический анализ в лаборатории: доступны надежные результаты исследований, поскольку процедуры стандартизированы и регулируются государством.
• Грамотная интерпретация результатов агрохимического анализа лаборатории
  Разработка рекомендаций: на основе исследования земельных участков в вашем регионе и для выращиваемых культур.

Новый ключ к восстановлению плодородия почвы

Деструкторы соломы, предлагаемые на рынке России и Украины, можно условно подразделить на живые и неживые

Если бы лет этак сто назад мы предложили крестьянину микробный препарат для разложения пожнивных остатков, за что потом ему нужно было бы отдать добытые им деньги, он бы уж точно рассмеялся нам в лицо…

Когда-то знаменитое на весь мир плодородие почв юга России позволяло получать урожай зерновых, не вкладывая в почву особых сил и каких-либо минеральных удобрений, о которых тогда никто и не знал. Сама технология зернопроизводства не оставляла на поле большую часть пожнивных остатков: снопы с поля выво­зились и вымолот зерна производился в особом месте. Никто не возил солому обратно на поле, а если что-то и попадало назад, то только в виде подстилки с навозом из-под коров. Остатки стерни можно было просто сжечь, чтобы они не мешали высеву последующих культур. Используемые для возделывания зерновых плодородные земли Ставрополья имели такой потенциал урожайности, что говорить о специальном удобрении полей не имело никакого смысла

 Но все хорошее рано или поздно кончается. С проблемой оскудения почв крестьянин столкнулся достаточно давно, и проблема эта решалась просто: земли, теряющие силу, на несколько десятков лет переводились в залежь (или перелог земли), благо свободного места было вдоволь. Землевладельцы и крестьяне перебирались на новые земли, взять хотя бы массовое переселение крестьян после реформы Столыпина. А вот сеять клевера и другие бобовые травы для улучшения плодородия, как это в свое время придумали англичане, крестьяне Российской империи вплоть до революции 1917 года так и не научились.

 

Ошибочка вышла

Для обозначения снижения плодородия полей на Руси еще в старину широко использовалось очень точное слово – «выпаханность». В свете современных знаний о плодородии почв это можно легко объяснить. В традиционном агрохимическом анализе применялся метод определения плодородия почв, возникший в середине ХIХ века на основе теории минерального питания Ю. Либиха. Он позволяет оценить так называемый производственный потенциал почв (определяется NPK, общий гумус почвы и рН), но, как ни странно, не дает представления об их истинном плодородии.

Современное представление о плодородии почв связано с пониманием множества процессов. Это и кругооборот питательных веществ в почве, и симбиотические взаимоотношения высших растений и микроорганизмов почвы, и взаимоотношения микроорганизмов друг с другом. А еще нужно учитывать вовлеченность в кругооборот нерастворимых минеральных компонентов почвы – частиц песка и глины, поскольку они содержат в себе фосфор, калий и другие элементы таблицы Менделеева, необходимые для питания растений. Другими словами, плодородие есть следствие кругооборота биофильных элементов в природе. Если это понять, то производственные проблемы решаются намного проще. Чем быстрее идет кругооборот биофильных элементов в системе почва – растение, тем выше урожайность.

Кругооборот этот происходит исключительно благодаря действию того компонента почвы, который называют активным (или лабильным) гумусом. Пассивный же гумус никакого влияния на плодородие почвы не имеет. Лабильный гумус представляет собой живую биомассу почв: это микробы, жучки, червячки и прочие обитатели почв, а также все то, чем они питаются: разложившиеся в разной мере остатки растений и животных.

У последователей учения Ю. Либиха была иная точка зрения на плодородие почвы. Навязанная аграриям, она призывала к минерализации органического вещества почвы и рассматривала активный гумус лишь как потенциал, как источник минеральных веществ. Это компонент почвы, который нужно разложить, минерализовать, чтобы до этих самых питательных веществ добраться. Многолетняя настойчивая минерализация активного гумуса привела к тому, что живая биомасса почв уменьшилась с 30 тонн на гектаре до 2-4 тонн. И как ни покажется парадоксальным, но вместе с уменьшением активного гумуса уменьшался и коэффициент отдачи минеральных удобрений. Если на заре внедрения в сельскохозяйственную практику теории Либиха 1 кг минеральных удобрений NPK, вносимых в почву, с легкостью давал 28 кг прибавки урожая зерна, то сейчас для этого нужно уже 4-5 кг, что при современных ценах на удобрения ставит их применение на грань рентабельности.

По мнению академика В. Волкогона, директора Института сельскохозяйственной микробиологии УААН, последствия потери активной части гумуса известны: даже при достаточном обеспечении минеральным питанием растения не могут сформировать полноценный урожай.

При сохранении в агрохимии и земледелии существующих сегодня точек зрения на проблему корневого питания растений перспектива превращения почвы из «живого тела» (по выражению В. Докучаева) в «субстрат» неизбежна. Следует отметить, что, согласно современным представлениям, деградацию почв надо рассматривать не только как результат действия суммы факторов, ведущих к снижению содержания гумуса и ухудшению физико-химических показателей, но и как следствие процессов, сводящих к минимуму или ведущих к полному исчезновению почвенных микроорганизмов, необходимых для гармонического развития растений.

 

Плодородие по Марксу

Корни растений, как известно, находятся в окружении микроорганизмов, которые создают своеобразный «чехол» – ризосферу. Микро­организмы являются трофическими посредниками между почвой и растением. Именно они превращают трудноусваиваемые растением соединения в мобильные, оптимальные для поглощения и метаболизма. По образ­ному выражению известного микробиолога Н. Красильни­кова, микроорганизмы, населяющие ризосферу растений, напоминают органы пищеварения животных.

Ввиду инерции мышления биологические особенности почвообразовательных процессов в существующих системах земледелия, к сожалению, не принимаются во внимание. В центре распространенных представлений о формировании урожая сельскохозяйственных культур находится известная теория минерального питания растений. Идеи Либиха были восприняты его сторонниками и последователями слишком буквально, несмотря на критику ряда выдающихся исследователей. С результатом этого движения мы все хорошо знакомы: в стране активно развивалась агрохимическая часть земледелия. Однако то, что агрохимики считают плодородием почвы, на самом деле ее производственный потенциал. Никто не задумывался о том, что автором определения плодородия почв в учебниках агрохимии является… господин К. Маркс, который, как известно, не был ни почвоведом, ни агрохимиком. Он был экономистом. Его определение – лозунговое, а к лозунгам нужно относиться очень внимательно.

Как следствие глобальной химизации мы имеем деградированные почвы, которые не в состоянии обеспечить реализацию потенциала урожайности сельскохозяйственных культур. Сегодня, к сожалению, в некоторых почвах отдельные виды микроорганизмов находятся на грани исчезновения. Их место занимают нетипичные для почвообразовательных процессов и эффективного взаимодействия с растениями микроорганизмы. При этом корни растений заселяют неспецифичные микроорганизмы, которые выполняют и нетипичные функции: они не «кормят» сельскохозяйственные культуры элементами питания, а паразитируют на растительном организме.

Потеря биологической активности почв обратила на себя внимание хозяйственников не с точки зрения повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Возникла другая проблема: перестали разлагаться запаханные пожнивные остатки, что стало достаточно серьезной помехой для посевных агрегатов. Кроме того, как известно, на пожнивных остатках сохраняется до 75% патогенов растений, которые по мере накопления становятся распространителями болезней, в первую очередь, корневых гнилей. Частично эта проблема решается сжиганием пожнивных остатков, но при этом возникает еще одна серьезная проблема: огонь уничтожает углерод, который необходим для питания почвенной биоты, и деградация почв продолжает прогрессировать, хотя и не такими быстрыми темпами.

Степень снижения целлюлозолитической активности такова, что, по доступным нам данным, в Ставро­поль­ском крае в середине 1970-х она снизилась на черноземах в 4, а на каштановых почвах – в 1,8 раза. С тех пор прошло немало времени, эти показатели увеличились, как минимум, еще вдвое. Подтверждение тому можно встретить практически на любом поле, где лежит солома прошлого года, позапрошлого и даже третьего года. Как видим, практически перестали работать рекомендации по использованию аммиачной селитры для ускорения разложения пожнивных остатков, а ведь цена минеральных удобрений постоянно растет…

Поэтому предлагаемую в настоящее время идеологию по использованию препаратов для разложения пожнивных остатков мы рассматриваем как элемент новой системы мышления, а не только как технический способ удаления мешающего земледельцу фактора.

 

Ускорить разложение остатков. Кто лучший?

Деструкторы соломы, предлагаемые на рынке России и Украины, можно условно подразделить на живые и неживые.

К неживым относятся ферментные препараты, полученные микробиологическим путем.

На российском и украинском рынках присутствуют ферментные препараты американского происхождения класса ОКСИДАЗ – AG-zyme и HC-zyme; их выпускает единственный в мире завод, находящийся в Лас-Вегасе, штат Невада. Америка изобрела ферментные препараты, Украина тем временем наладила выпуск собственных. Речь идет о синтезированных в Украине американских препаратах, имеющих название – «Дорзин», «Агрозин» и «Оксизин».

Ферменты (энзимы) – это специфические белки-вещества, ускоряющие течение различных химических реакций. Именно этим свойством (ускорением) и отличаются ферменты от белков (протеинов). Химические реакции с участием ферментов называются ферментативным катализом. Ферментативный катализ отличается исключительно высокой эффективностью: скорость реакции увеличивается в 1010–1013 раз.

Эти препараты действительно могут разложить растительные остатки за короткое время и частично компенсировать разорванные трофические связи, вызванные исчезновением тех или иных видов почвенных микроорганизмов. Их можно рассмотреть как способ скорой технической помощи земледельцу и как временную компенсацию определенных микроорганизмов, выпавших из ценотической цепочки. По аналогии – человек, страдающий несварением, принимает ферментный препарат Мезим Форте. Да, он решает проблему прямо сейчас, но собственное пищеварение при этом не восстанавливает. Для этого нужно сменить образ жизни – больше двигаться, соблюдать некоторые ограничения в еде, возможно, потребуется сменить диету. С точки зрения восстановления плодородия почвы, применение ферментных препаратов – это решение в крат­косрочной, а не в долгосрочной перспективе.

К живым препаратам мы относим препараты микробной природы, которые бывают моноштаммовые (однокомпонентные) и полиштаммовые (многокомпонентные).

Чтобы определить, что нам нужно разложить, мы должны вспомнить, из какого органического вещества состоят растительные остатки. В них имеется целлюлоза – 45-55%, лигнин – 35-45%, есть гемицеллюлоза, пектин, белки и другие органические вещества.

Основная часть микробных препаратов, представленных на рынке России и Украины, состоит из целлюлозолитиков, то есть они способны разложить примерно половину биомассы пожнивных остатков. Целлюлоза разлагается разными путями: это молочнокислое сбраживание, действие ферментов грибков, ферментов микробов рода целлюлозоамонас и действие ферментов грибов рода триходерма – основных групп микроорганизмов, используемых в сельском хозяйстве. В природе этих групп несравненно больше. Из них выбраны те группы, которые можно культивировать в искусственных условиях.

Качество микробных препаратов определяется следующими параметрами: биологическая активность штаммов, титр препарата – количество микроорганизмов в единице объема, сроки хранения, технологичность внесения.

Например, при недостатке влаги по скорости разложения будет быстрее работать гриб триходерма (препарат «Глиокладин»). Недостаток препаратов с триходермой – невысокий титр и связанная с ним необходимость использовать достаточно большое количество препарата на гектар (от 5 литров и более). Препарат «Глиокладин» (российского производства) необходимо использовать в кратчайшие сроки после приобретения (10-12 дней), иначе в нем образуются сгустки клеток гриба, которые могут забивать опрыскиватель. Препараты на молочнокислых бактериях – «Акрам» («Стерневит») – работают медленнее, но зато более технологичны. Срок их хранения – несколько недель.

 

О некоторых сказках венского леса…

Более подробно нужно сказать о сложных препаратах. Первый широко разрекламированный препарат такого типа был создан в 80-х годах прошлого века в Япо­нии профессором Терио Хига. Изначально препарат создавался для разуплотнения почвы в садах и понижения токсичности почв. Он известен как «Кюссей», который распространяется фирмой «Емро». Именно ей принадлежит товарный знак ЕМ – эффективные микроорганизмы, которым незаконно пользуются производители многих микробных препаратов.

В составе «Кюссея» изначально были три группы микроорганизмов, которые можно было размножать при совместном культивировании: дрожжи, молочнокислые бактерии (лактобациллы), фотосинтезирующие бактерии. Затем в разные композиты было добавлено еще до трех видов микроорганизмов – и все! Поэтому все заявления некоторых производителей о том, что в их препарате содержится 80 видов микроорганизмов, – не более чем сказки венского леса. Здесь подменяется понятие вида и штамма. Например: корова – это вид. Голштинофризская, айрширская, симментальская – это порода, а в применении к бактериям – штамм. Иначе говоря, в классическом японском препарате так и осталось три вида микроорганизмов и широкий спектр штаммов. Японский препарат оказался многофункциональным, его стали использовать как пробиотик, добавляя в питье животным, для уничтожения запаха в животноводческих помещениях, для компостирования и, наконец, для разложения пожнивных остатков путем их опрыскивания с последующей заделкой.

По мотивам японского «Кюссея» были созданы многие отечественные препараты с той же самой триадой: молочнокислые, дрожжи, фотосинтезирующие бактерии, но они намного беднее в штаммовом разнообразии – обычно по одному штамму каждого вида. Многие препараты, появившиеся несколько лет назад под разными названиями (например первый микробный препарат «Байкал»), были тем самым размноженным японским «Кюссеем» и первое время неплохо «работали». Потом включилось народное творчество, японскую закваску перестали использовать, вместо нее что-то набодяжили отечественные умельцы и от препаратов осталась лишь зарегистрированная торговая марка и былые воспоминания, которые и поддерживают интерес к «детям «Кюссея».

У российских и украинских научных организаций, занимающихся сельхозмикробиологией, к сложным микробным композициям, используемым для разложения пожнивных остатков, отношение очень противоречивое. В первую очередь потому, что за последние 20 лет не удалось создать ни одного более чем двухштаммового препарата сельхозназначения. А изучение в институтах коммерческих препаратов, взятых в системе розничной торговли, чаще показывало вместо заявленного микробного разнообразия наличие только дрожжей и молочнокислых бактерий. Но это, возможно, уже на совести реализаторов.

Когда мы в 2010 году провели собственную экспертизу приобретенного в России препарата на основе микробной закваски «Кюссей», он содержал всего лишь два необходимых микроба, тогда как анализ закваски, полученной из Японии, подтверждал наличие всех шести заявленных микроорганизмов.

Несколько лет назад ученые-микробиологи из одного медицинского учреждения создали сложный препарат сельскохозяйственного назначения, где объединили до 20 видов микроорганизмов, собранных по принципу митотических связей и пригодных для совместного культивирования. В препарате присутствует уже вышеописанная «троица» микроорганизмов, которая усилена микробами рода целлюлозоамонас, микробами-антагонистами патогенной микрофлоры грибной природы, микробами-азотофиксаторами, фосфатмобилизующими микроорганизмами. Весь этот «букет» имеет исключительно целлюлозолитическую направленность.

В последние несколько лет он продается на юге России, а также импортируется в Украину под коммерческим названием «Биофит». Компания «Панда», которая его реализует в Украине, приписывает препарату фантастические свойства (которыми он в реальности не обладает) и предлагает полностью заменить им минеральные удобрения и средства защиты растений. Кстати, в России он использовался в баковых смесях с химическими пестицидами и минеральными удобрениями, поэтому его эффективность там и подтверждалась.

При относительно небольшой себестоимости (порядка 7 грн/л) препарат продается в Украине по 120 грн и преподносится как некая панацея. Неудивительно, что хозяйства, которые «повелись» на эту авантюру, несут убытки. Однако препарат еще и подрывает доверие к микробиологии в целом. Кстати, и в самой России препарат в настоящее время выпускается дельцами, грубо нарушающими технологию.

На самом деле правом его выпуска обладает группа ученых-разработчиков, а оригинальное название препарата – «Фитостим»! Из-за нарушения технологии производства титр «Биофита» не­устойчив, причем отличия могут быть до 1000 раз, в зависимости от поставляемой партии (данные получены в Институте микробиологии и вирусологии НАНУ, ВНИИ Биологической защиты растений РАСХН и других научных организациях).

Кстати, о титре. ГОСТ советских времен определяет титр препарата в 1х109 степени, или 1 млрд живых клеток на 1 кубический сантиметр. Норма расхода при таком титре привязывалась к 1 л/га. Если препарат имеет больший титр, его можно использовать на гектар в меньшем объеме. Если титр меньше, то препарата надо больше, то есть эффективность препарата измеряется не количеством литров, а количеством микробов в нем.

Могу сразу сказать, что проверить препарат на соответствие заявленным микроорганизмам очень трудно даже в условиях специализированных институтов: сложная система выделения и идентификации; она может занять несколько недель. Хотя теоретически это возможно. Когда компании судятся за какой-либо препарат, то эту экспертизу делают. Поэтому основным критерием становится субъективный фактор: нравится – не нравится, а также мнение людей, которые с тем или иным препаратом работали. Мнение продавцов необъективно: во-первых, им нужно продать и заработать, во-вторых, на поле они бывают крайне редко.

Сегодня при деструкции растительных остатков нас интересует не просто их разложение, более важны дополнительные опции: разуплотнение почвы, уменьшение токсического влияния накопленных метаболитов патогенных грибов и бактерий, перевод соединений фосфора и калия в доступное состояние, накопление биологического азота. И поэтому особое внимание надо обратить именно на сложные препараты, где есть необходимые для этого микроорганизмы.

 

Новые болезни – новые препараты

Следующий важный момент, о котором нужно сказать, – это появление новых болезней культурных растений, проявившихся в последние 3-4 года. Это смешанные бактериально-грибные инфекции, которые выявлены приблизительно в 2002-2004 годах. Они имеют два основных вектора поражения:

• абсолютная неустойчивость зерновых к засухе;

• абсолютная неустойчивость зерновых к низким температурам зимой и весенним возвратным заморозкам.

Именно эти факторы привели к потерям 2010 года в Северо-Восточной Украине, когда средняя урожайность озимой пшеницы в Харь­ков­ской области была немногим более

14 ц/га, а в некоторых районах – около 8 центнеров. Именно смешанные инфекции в настоящее время являются причиной падения урожайности в центре и на севере Ростовской области, в Воро­нежской, Курской, Там­бовской и других областях Центрального Черноземья.

В отличие от грибных болезней, которые пришли-ушли и принесли большие потери при совпадении определенных условий (температура, влага), смешанные болезни имеют характер накапливаться. И когда мы видим их проявление, оказывается, что они копились уже много лет, а теперь надо принимать какие-то кардинальные решения. Отсутствие специальных химических препаратов, случившееся из-за ошибок прогноза химических компаний, выдвигает новые требования к препаратам для разложения пожнивных остатков.

Первое: микробные компоненты препаратов должны быть антагонистичны как против грибных компонентов сложной инфекции, так и против бактериальных. В лучшем случае они должны быть нейтральны. Использо­вание в России уже упоминаемого препарата «Биофит» в условиях эпифитотии бактериозов спровоцировало вспышку бактериальной инфекции, что стало причиной катастрофического падения урожайности на полях хозяйств в Ростовской области с 44 ц/га в 2008 г. до

11 ц/га в 2009 г. Основная причина состояла в том, что микробные компоненты препарата фунгицидного действия изменили динамическое равновесие в почве в пользу патогенных бактерий. Из-за потери ряда функций этот препарат стал уходить с российского рынка. Теперь его стали активно предлагать Украине.

Среди существующих сегодня на рынке микробных препаратов, несмотря на заверения поставщиков, нет ни одного, способного решать задачу борьбы с корневыми гнилями и другими болезнями бактериального происхождения. Безусловно, приходить на рынок и уходить с него будут разные препараты. Но чтобы препарат удержался на рынке как можно дольше, разработчикам необходимо его постоянно дорабатывать и усовершенствовать, подстраивать под вновь возникающие проблемы. Так, к осени 2010 года в рамках международного содружества российских, украинских и белорусских ученых создано три препарата для работы с растительными остатками. Помимо антигрибной, они включают еще и антибактериальную (против возбудителей бактериозов) активность.

Особенность этих препаратов – высокая скорость разложения пожнивных остатков, даже в условиях недостаточной влаги (правда, за исключением полной засухи). В составе препаратов есть прямые антагонисты и мик­ро­бы-заместители – конкуренты по питанию патогенных бактерий. Кроме того, введены агрономически полезные виды микроорганизмов, способствующие не только разложению пожнивных остатков, но и повышению плодородия почвы. Эти препараты объеди­нены под торговым знаком СТИМИКС®, их уже знают в России, а в этом сезоне они выйдут и на украинский рынок.

 

Биологизация земледелия

Расширяя задачи, которые может ставить агроном, следует сказать о процессах восстановления плодородия почвы и задачах биологизированного земледелия, сторонниками которого мы являемся. Группа компаний «БИОЦЕНТР» (Россия) в партнерстве c «Инноваци­он­ной компанией БИОИНВЕСТ-АГРО» (Украина) предлагает систему перехода на биологизированное земледелие и необходимые для этого препараты. Наша цель – повышение качества продукции растениеводства, рост урожайности, а в конечном счете – снижение цены производства и увеличение рентабельности.

Увеличение урожайности сельскохозяйственных культур достигается за счет повышения коэффициента усвоения минеральных удобрений, а также за счет улучшения защиты растений при совместном применении химических средств защиты растений, биологических фунгицидов и иммуномодуляторов.

Эффективность биологизированных схем проявляется в виде прибавки урожая уже в первый же год их применения. А совместное применение химических и биологических препаратов в течение 3-4 лет значительно уменьшает общий инфекционный фон на полях и увеличивает активное плодородие почв. Все идет к тому, что хозяйства пересматривают системы защиты растений и начинают уменьшать количество применяемых химических пестицидов.

Грамотно построенный переход особенно интересен для хозяйств, практикующих ОРГАНИЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, так как основан на восстановлении супрессивности (показатель почвенного здоровья) почв и их естественного плодородия. При восстановлении плодородия почв показатель усвоения свободноживущими бактериями азота из воздуха может быть увеличен от 50 кг азота на гектар до 300 кг азота на гектар, что эквивалентно 1 тонне минеральных азотных удобрений в виде селитры. При достижении этого показателя можно вообще отказаться от применения химических азотных минеральных удобрений.

Применение микробных препаратов включает в себя обработку семян, обработку растений в период вегетации, обработку пожнивных остатков в момент их заделывания в почву. Особенно интересным является то, что применение препаратов в наших схемах не требует отдельного выхода опрыскивателя на поля, что экономит значительные материальные средства хозяйства. Фирма предлагает не один, а несколько препаратов для разложения соломы и стерневых остатков; это препараты отечественного и импортного производства, различающиеся скоростью действия и получаемым эффектом.

В применяемых технологиях следует обратить внимание на использование биологического липкогена ЭПАА-10 – отечественного препарата, разработанного учеными Института микробиологии и вирусологии им. Заболотного НАН Украины. Он получен на основе микробных полисахаридов ксантана или энпосана с добавлением некоторых безопасных химических компонентов; обладает исключительными реологическими свойствами, стабильными в широком диапазоне температур, рН, концентраций различных солей.

Обработка пожнивных остатков микробными составами особенно важна при переходе на энергосберегающие технологии минимальной и нулевой обработки почв (Mini-till и No-till).

Хочу обратить внимание читателей еще на одну группу препаратов, которые можно использовать с целью разложения пожнивных остатков и повышения плодородия почвы. Это так называемые ценотические препараты.

Самым известным в настоящее время в мире ценотическим препаратом является биодинамический препарат «500» – пятисотый. Технология его производства и применения была озвучена в лекциях Штайнера по биодинамике, прочитанных в начале 20-х годов ХХ века в Мюнхене. Сам он принадлежал к так называемой школе Гете. Этот препарат готовится из растительных и животных остатков, помещенных в рог коровы, родившей определенное количество телят. Рог зарывают в землю на несколько месяцев. Затем этот препарат, произведенный столь сказочным способом, вытряхивался и разводился в воде. Полученным составом опрыскивалась почва с проблемами (например чрезмерно уплотненная). Свое название «500» он получил от своего титра – 500 миллионов живых микробных клеток на кубический сантиметр.

Несмотря на всю свою архаичность, только в Австралии в рамках проекта «Деметра» препарат применяется на площади 1 миллион гектаров. В прошлом году я встречался с Алексом Подолянски, который является руководителем данного проекта. Этому человеку в настоящее время 86 лет. Он приезжал в Украину по приглашению Клуба органического земледелия. В беседах обсуждалось состояние украинских черноземов и их соответствие черноземам российским. По мнению Подолянски, ситуация настолько запущена, что вначале необходимо делать глубокое чизелевание, затем высевать сидеральные культуры со стержневой корневой системой, после которых можно использовать препарат «500».

Особенностью ценотических препаратов является то, что их микробный состав определить крайне трудно, практически невозможно. Скорее, это органическое удобрение. Однако можно создавать отлично работающие функционально разнонаправленные композиции.

Итак, препараты для разложения пожнивных остатков есть. Их производит несколько фирм. Качество, функциональные особенности препаратов могут соответствовать или не соответствовать рекламным описаниям продуктов – такова жизнь. Но правильно подобранный препарат – это ваш ключ к восстановлению плодородия почвы.

 

Александр Харченко,
генеральный директор группы компаний «БИОЦЕНТР»

Опубликовано в №09 2012 г.

Полезные бактерии почвы и их роль в стимулировании роста растений: обзор | Annals of Microbiology

Abd-Alla MH (1994a) Солюбилизация каменных фосфатов Rhizobium и Bradyrhizobium . Folia Microbiol 39: 53–56

Статья CAS Google ученый

Abd-Alla MH (1994b) Использование органического фосфора в биоваре Rhizobium leguminosarum. Viceae фосфатазы. Biol Fertil Soils 18: 216–218

Статья CAS Google ученый

Abou-Shanab RAI, Angle JS, Chaney RL (2006) Бактериальные инокулянты, влияющие на поглощение никеля Alyssum murale из почв с низким, средним и высоким содержанием никеля.Soil Biol Biochem 38: 2882–2889

Статья CAS Google ученый

Ахмад Ф., Ахмад И., Хан М.С. (2005) Производство индола уксусной кислоты местными изолятами Azotobacter и Flourescent pseudomonas в присутствии и в отсутствие триптофана. Turk J Biol 29: 29–34

CAS Google ученый

Альварес М.И., Суэльдо Р.Дж., Барасси К.А. (1996) Влияние Azospirillum на рост колеоптилей проростков пшеницы в условиях водного стресса.Cereal Res Commun 24: 101–107

Google ученый

Angle JS (1986) Пектиновые и протеолитические ферменты, продуцируемые быстро и медленно растущей соей Rhizobia . Soil Biol Biochem 18: 115–116

Статья CAS Google ученый

Анджум М.А., Саджад М.Р., Ахтар Н., Куреши М.А., Икбал А., Джами А.Р., Хассан М. (2007) Реакция хлопка на посевы ризобактерий, способствующих росту растений (PGPR), при различных уровнях азота.J Agric Res 45 (2): 135–143

Google ученый

Antoun H, Beauchamp CJ, Goussard N, Chabot R, Lalande R (1998) Потенциал видов Rhizobium и Bradyrhizobium как стимуляторов роста растений ризобактерий на небобовых культурах: влияние на редис 5 Lalande ( Raphanus) ). Растительная почва 204: 57–68

Артикул CAS Google ученый

Arora P, Gaur AC (1979) Микробная солюбилизация различных неорганических фосфатов.Индийский журнал J Exp Biol 17: 1258–1261

CAS Google ученый

Аршад М., Франкенбергер В. Т. младший (1991) Влияние свойств почвы и микроэлементов на производство этилена в почвах. Soil Sci 151: 377–386

Статья CAS Google ученый

Arshad M, Frenkenberger WT Jr (1993) Микробиологическое производство регуляторов роста растений. В: Встреча FB Jr (ed) Почвенная микробная экология.Деккер, Нью-Йорк, стр. 307–347

Google ученый

Аршад М., Франкенбергер В.Т. мл. (1998) Вещества, регулирующие рост растений в ризосфере. Производство и функции микробов. Adv Agron 62: 46–51

Google ученый

Асгар Х.Н., Захир З.А., Аршад М., Халик А. (2002) Взаимосвязь между производством ауксинов in vitro ризобактериями и их активностью, способствующей росту, в brassica junceal .Biol Fertil Soils 35 (23): 1–237

Google ученый

Бабу-Хан С., Йео С., Мартин В.Л., Дурон М.Р., Роджерс Р., Голдштейн А. (1995) Клонирование гена, солюбилизирующего минеральный фосфат, из Pseudomonas cepacia . Appl Environ Microbiol 61: 972–978

PubMed CAS Google ученый

Balandreau J (2002) Модель сперматосферы для выбора ризобактерий, способствующих росту растений.В: Kennedy IR, Choudhury ATMA (eds) Биоудобрения в действии. Корпорация исследований и развития сельских районов, Канберра, стр. 55–63

Google ученый

Baldani VLD, Baldani JI, Dobereiner J (2000) Инокуляция растений риса эндофитными диазотрофами Herbaspirillums seropidicae . Biol Fertil Soils 30: 485–491

Статья Google ученый

Банерджи М.Р., Ясмин Л. (2002) Ризобактерии, окисляющие серу: инновационный экологически чистый почвенный биотехнологический инструмент для улучшения производства канолы.Производство АГРОЕНВИРОНА. Каир, Египет, 2002 г., 26–29 октября, стр. 1-7

Банерджи М.Р., Есмин Л., Весси Дж. К. (2006) Ризобактерии, способствующие росту растений, в качестве биоудобрений и биопестицидов. В: Рай М.К. (ред.) Справочник по микробным биоудобрениям. Haworth Press, Нью-Йорк

Google ученый

Баник С., Дей Б.К. (1982) Доступное содержание фосфатов в аллювиальной почве зависит от инокуляции некоторых изолированных фосфатсолюбилизирующих микроорганизмов.Растительная почва 69: 353–364

Артикул CAS Google ученый

Barassi CA, Creus CM, Casanovas EM, Sueldo RJ (2000) Может ли Azospirillum смягчить эффекты абиотического стресса у растений? Обернский университет. Веб-сайт: http://www.ag.auburn.edu/argentina/pdfmanuscripts/brassi.pdf

Бареа Дж. М., Наварро Э., Монтойя Э. (1976) Производство регуляторов роста растений бактериями, растворяющими фосфат ризосферы.J Appl Bacteriol 40: 129–134

PubMed CAS Google ученый

Bashan Y (1998) Штаммы, стимулирующие рост растений Azospirillum , не являются патогенными для томатов, перца, хлопка и пшеницы. Can J Microbiol 44: 168–174

Статья CAS Google ученый

Бенедузи А., Перес Д., Варгас Л.К., Боданезе-Занеттини М.Х., Пассалья LMP (2008) Оценка генетического разнообразия и активности азотфиксирующих бацилл , выделенных с рисовых полей в Южной Бразилии, на рост растений.Appl Soil Ecol 39: 311–320

Артикул Google ученый

Бидербек В.О., Лупвайи Н.З., Хансон К.Г., Райс В.А., Центнер Р.П. (2000) Влияние длительного севооборота с лентисами на экологию ризосферы и на эндофитные Rhizobia пшеницы. Тезисы 17-й Североамериканской конференции по симбиотической азотфиксации. Университет Лаваля, Квебек, Канада, стр. 23–28, июль 2000 г.

Biswas JC, Ladha JK, Dazzo FB, Yanni YG, Rolf BG (2000) Инокуляция ризобиями влияет на силу всходов и урожайность риса.Agron J 90: 880–886

Артикул Google ученый

Bloemberg GV, Lugtenberg BJJ (2001) Молекулярные основы стимулирования роста растений и биоконтроля с помощью ризобактерий. Curr Opin Plant Biol 4: 343–350

PubMed Статья CAS Google ученый

Boddey RM, Urquiaga S, Reis V, Döbereiner J (1991) Биологическая фиксация азота, связанная с сахарным тростником.Растительная почва 137: 111–117

Артикул Google ученый

Боттомли П.Дж., Дугри М.Х. (1989) Размер и распределение популяции Rhizobium leguminosarum biovar trifolii в зависимости от общего количества почвенных бактерий и глубины почвы. Appl Environ Microbiol 55: 959–964

PubMed CAS Google ученый

Боттомли П.Дж., Маггард С.П. (1990) Определение жизнеспособности серотипов почвенной популяции Rhizobium leguminosarum biovar trifolii .Appl Environ Microbiol 56: 533–540

PubMed CAS Google ученый

Boyer GL, Kane SA, Alexander JA, Aronson DB (1999) Образование сидерофоров в железо-ограниченных культурах Frankia sp. штамм 52065 и Frankia sp. штамм CeSI5. Can J Bot 77: 1316–1320

Google ученый

Браннен П.М., Бакман П.А. (1994) Подавление фузариоза увядания хлопчатника с помощью составов для бункерных ящиков Bacillus subtilis .В: Ryder MH, Stephens PM, Bowen GD (eds) Повышение продуктивности растений с помощью ризосферных бактерий, материалы третьего международного семинара по ризобактериям, способствующим росту растений. CSIRO Press, Аделаида, стр 83–85

Google ученый

Brierley JA (1985) Использование микроорганизмов для добычи металлов. В: Halvorson HO, Pramer D, Rogul M (ред.) Инженерные организмы в окружающей среде: научные проблемы. ASM Press, Вашингтон, стр. 141–146

Google ученый

Brown ME (1974) Бактеризация семян и корней.Анну Рев Фитопатол 12: 181–197

Статья CAS Google ученый

Burd G, Dixon DG, Glick BR ​​(2000) Бактерии, способствующие росту растений, которые снижают токсичность тяжелых металлов для растений. Can J Microbiol 46: 237–245

PubMed Статья CAS Google ученый

Бернс Р.Г. (1983) Взаимодействие внеклеточных ферментов и субстратов в почве. В: Slater JH, Whittenbury R, ​​Wimpenny JWT (eds) Микробы в их естественной среде обитания.Cambridge University Press, Кембридж, стр. 249–298

Google ученый

Burr TJ, Caesar A (1984) Полезные растительные бактерии. Crit Rev Plant Sci 2: 1–20

Статья Google ученый

Чакмакчи Р., Дёнмез Ф, Айдын А., Шахин Ф. (2006) Стимуляция роста растений с помощью стимулирующих рост растений ризобактерий в теплице и в двух различных полевых почвенных условиях. Soil Biol Biochem 38: 1482–1487

Статья CAS Google ученый

Чакмакчи Р., Эрат М., Эрдоган ЮГ, Дёнмез М.Ф. (2007) Влияние PGPR на параметры роста, антиоксиданты и ферменты окислительного цикла пентозофосфата у растений пшеницы и шпината.J Plant Nutr Soil Sci 170: 288–295

Статья CAS Google ученый

Callegan RP, Nobre MF, McTernan PM, John BR, Navarro-González R, McKay CP, da Costa MS, Rainey FA (2008) Описание четырех новых психрофильных, чувствительных к ионизирующему излучению видов Deinococcus из альпийской среды . Int J Syst Evol Microbiol 58: 1252–1258

PubMed Статья CAS Google ученый

Каттелан А.Дж., Хартел П.Г., Фурманн Дж.Дж. (1999) Скрининг на рост растений ризобактериями для стимулирования раннего роста сои.Soil Sci Soc Am J 63: 1670–1680

Статья CAS Google ученый

Chabot R, Antoun H, Cescas MP (1996a) Стимуляция роста кукурузы и салата за счет солюбилизации фосфатов Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli. Растительная почва 184: 311–321

Статья CAS Google ученый

Chabot R, Antoun H, Kloepper JW, Beauchamp CJ (1996b) Колонизация корней кукурузы и салата биолюминесцентным Rhizobium leguminosaurm biovar phaseoli.Appl Environ Microbiol 62: 2767–2772

PubMed CAS Google ученый

Chaintreuil C, Giraud E, Prin Y, Lorquin J, Ba A, Gillis M, deLajudie P, Dreyfus B (2000) Photosynthetic brady Rhizobia являются естественными эндофитами африканского дикого риса Oryza breviligulata. Appl Environ Microbiol 66: 5437–5447

PubMed Статья CAS Google ученый

Chandra S, Choure K, Dubey RC, Maheshwari DK (2007) Компетентность в ризосфере Mesorhizobium loti MP6 вызывает скручивание корневых волосков, ингибирует Sclerotinia sclerotiorum и усиливает рост индийской горчицы ().Braz J Microbiol 38: 124–130

Google ученый

Chatterjee AK, Buchanan GE, Behrens MK, Starr MP (1978) Синтез и выделение полигарактуроновой кислоты и транселиминазы у видов Erwinia, Yersinia, и Klebsiella . Can J Microbiol 25: 94–102

Статья Google ученый

Чен Ю.П., Рекха П.Д., Арун А.Б., Шен Ф.Т., Лай В.А., Янг С.К. (2006) Солюбилизирующие фосфат бактерии из субтропической почвы и их способность растворять трикальцийфосфат.Appl Soil Ecol 34: 33–41

Артикул Google ученый

Chin-A-Woeng TFC, Bloemberg GV, Lugtenberg BJJ (2003) Феназины и их роль в биоконтроле бактериями Pseudomonas. New Phytol 157: 503–523

Артикул CAS Google ученый

Cleland RE (1990) Ауксин и удлинение клеток. В: Дэвис П.Дж. (ред.) Гормоны растений и их роль в росте и развитии растений.Kluwer, Dordrecht, pp 132–148

Google ученый

Cleyet-Marcel JC, Larcher M, Bertrand H, Rapior S, Pinochet X (2001) Усиление роста растений ризобактериями. В: MorotGaudry JF (ed) Ассимиляция азота растениями: физиологические, биохимические и молекулярные аспекты. Science Publishers, Плимут, стр. 185–197

Google ученый

Cocking EC (2003) Эндофитная колонизация корней растений азотфиксирующими бактериями.Растительная почва 252 (1): 169–175

Статья CAS Google ученый

Dakora FD (1995) Флавоноиды растений: биологические молекулы для полезного использования. Aust J Plant Physiol 22: 7–99

Статья Google ученый

Dakora FD (2003) Определение новых ролей для молекул растений и ризобий в единственных и смешанных культурах растений с участием симбиотических бобовых. New Phytol 158: 39–49

Артикул CAS Google ученый

Дангар Т.К., Басу П.С. (1987) Исследования веществ для роста растений, метаболизма ИУК и активности нитрогеназы в корневых клубеньках Phaseolus aureus Roxb.var. манго. Биол Завод 29: 350–354

Статья CAS Google ученый

Дэвис П.Дж. (1995) Растительные гормоны: их природа, возникновение и функции. В: Дэвис П.Дж. (ред.) Гормоны растений: физиология, биохимия и молекулярная биология, 2-е изд. Kluwer, Dordrecht, pp 1–12

Google ученый

Дэвисон Дж. (1988) Сажайте полезные бактерии. Биотехнология 6: 282–286

Статья CAS Google ученый

Dazzo FB, Yanni YG, Rizk R, De Bruijn FJ, Rademaker J, Squartini A, Corich V, Mateos P, Martinez-Molina E et al (2000) Прогресс международных совместных исследований полезной связи между Rhizobium Ieguminosarum с помощью трифолии и риса.В: Ladha JK, Reddy PM (ред.) Поиски фиксации азота в рисе. IRR1, Лос-Баньос, Филиппины, стр. 167–189

Google ученый

De Freitas JR, Banerjee MR, Germida JJ (1997) Фосфатсолюбилизирующие ризобактерии усиливают рост и урожай, но не поглощение фосфора канолы (Brassica napus L .) . Biol Fertil Soils 24: 358–364

Статья Google ученый

Dell’Amico E, Cavalca L, Andreoni V (2008) Улучшение роста Brassica napus при кадмиевом стрессе с помощью устойчивых к кадмию ризобактерий.Soil Biol Biochem 40: 74–84

Статья CAS Google ученый

Delvasto P, Valverde A, Ballester A, Muñoz JA, González F, Blázquez ML, Igual JM, García-Balboa C (2008) Разнообразие и активность бактерий, биовыщелачивающих фосфат из железной руды с высоким содержанием фосфора. Гидрометаллургия 92: 124–129

Статья. CAS Google ученый

Deng S, Summers ML, Kahn ML, McDermontt TR (1998) Клонирование и характеристика неспецифической кислой фосфатазы Rhizobium meliloti .Arch Microbiol 170: 18–26

PubMed Статья CAS Google ученый

Deng S, Elkins JG, Da LH, Botero LM, McDermott TR (2001) Клонирование и характеристика второй кислой фосфатазы из штамма Sinorhizobium meliloti 104A14. Arch Microbiol 176: 255–263

PubMed Статья CAS Google ученый

Дей Р., Пал К.К., Бхатт Д.М., Чаухан С.М. (2004) Стимуляция роста и повышение урожайности арахиса (Arachis hypogaea L) путем применения ризобактерий, способствующих росту растений.Microbiol Res 159: 371–394

PubMed Статья CAS Google ученый

Dimkpa C, Aleš S, Dirk M, Georg B, Erika K (2008) Сидерофоры гидроксамата, продуцируемые Streptomyces acidiscabies E13, связывают никель и способствуют росту вигны ( Vigna unguiculata L.) под воздействием никелевого стресса. Банка Дж. Микроб 54: 163–172

Google ученый

Dobbelaere S, Vanderleyden J, Okon Y (2003) Эффекты диазотрофов в ризосфере, стимулирующие рост растений.Crit Rev Plant Sci 22: 107–149

Статья CAS Google ученый

Дафф РБ, Уэбли Д.М. (1959) 2-Кетоглюконовая кислота как естественный хелатор, продуцируемый почвенными бактериями. Chem Ind 1376-1377

Dutta S, Mishra AK, Kuma BSD (2008) Индукция системной устойчивости против фузариозного увядания у голубиного гороха посредством взаимодействия ризобактерий и ризобий, способствующих росту растений. Почва Биол Биохим 40: 452–461

Google ученый

Dwivedi D, Johri BN (2003) Противогрибковые средства от флуоресцентных псевдомонад : биосинтез и регуляция.Curr Sci 12: 1693–1703

Google ученый

Эгамбердиева Д. (2005) Ризобактерии, способствующие росту растений, выделенные из каллизоля в полузасушливом регионе Узбекистана: биохимическая характеристика и эффективность. J Plant Nutr Soil Sci 168: 94–99

Статья CAS Google ученый

Эрлих Х.Л. (1990) Геомикробиология, 2-е изд. Деккер, Нью-Йорк, стр. 646

Google ученый

Ehteshamul-Haque S, Ghaffar A (1993) Использование Rhizobia для борьбы с корневыми болезнями подсолнечника, бамии, сои и маша.J Phytopathol 138: 157–163

Статья Google ученый

Эльбадри М., Эль-Бассель А., Эльбанна К. (1999) Возникновение и динамика фототрофных пурпурных несерных бактерий по сравнению с другими асимбиотическими азотфиксаторами на рисовых полях Египта. World J Microbiol Biotechnol 15: 359–362

Статья Google ученый

Эль-Хавас Х., Адачи К. (1999) Идентификация и количественная оценка ауксинов в питательных средах Azospirillum и Klebsiella и их влияние на корни риса.Biol Fertil Soils 28: 377–381

Статья CAS Google ученый

El Mohandes MAO (1999) Использование ассоциативных диазотрофов с разной скоростью азотных удобрений и компоста для усиления роста и N ₂ -фиксации пшеницы. Бюллетень сельскохозяйственного факультета Каирского университета 50: 729-753

Google ученый

Esashi Y (1991) Этилен и прорастание семян.В: Matoo AK, Suttle JC (ред.) Растительный гормон этилен. CRC Press, Boca Raton, pp 133–157

Google ученый

Estrada-delos Station P, Bustitio-Cristales R, Caballero-Mallado J (2001) Burkholderia, род, богатый связанными с растениями азотфиксаторами, с широким экологическим и географическим распространением. Appl Environ Microbiol 67: 279–2798

Google ученый

Fallik E, Sarig S, Okon Y (1994) Морфология и физиология корней растений, связанных с Azospirillum .В кн .: Окон Ю. (ред.) Азоспириллово-растительные ассоциации. CRC Press, Boca Raton, pp 77–84

Google ученый

Файез М., Доу З.Й. (1987) Влияние инокуляции различными штаммами Azospirillum brasilense на хлопок (Gossypium barbadense) . Biol Fertil Soils 4 (9): 1–95

Google ученый

Fraga R, Rodríguez H, Gonzalez T (2001) Перенос гена, кодирующего кислую фосфатазу Nap A, от Morganella morganii к штамму Burkholderia cepacia .Acta Biotechnol 21: 359–369

Статья CAS Google ученый

Frankenberger WTJ, Arshad M (1995) Фотогормоны в почве: производство и функции микробов. Деккер, Нью-Йорк, стр. 503

Google ученый

Friedlander AM, Welkos SL, Pitt MLM, Ezzell JW, Worsham PL, Rose KJ (1993) Постконтактная профилактика экспериментальной ингаляционной формы сибирской язвы. J Infect Dis 167: 1239–1242

Google ученый

Galal YGM, Эль-Гандур И.А., Али С.С., Солиман С., Гадалла А. (2000) Неизотопный метод количественной оценки биологической азотфиксации и производства пшеницы в полевых условиях.Biol Fertil Soils 32: 47–51

Статья CAS Google ученый

Гангули Т.К., Яна А.К., Моитра Д.Н. (1999) Оценка агрономического потенциала Azospirillum brasilense и Bacillus megaterium в системе волокно-боб-злаки в гаплакепте Aeric. Индийский журнал J Agric Res 33: 35–39

Google ученый

Гарсия де Саламоне И.Е., Хайнс Р.К., Нельсон Л.М. (2001) Производство цитокининов ризобактериями, способствующими росту растений, и отобранными мутантами.Can J Microbiol 47 (5): 404–411

PubMed Статья Google ученый

Гилрит Дж. П., Нолинг Дж. У., Мируссо Дж., Нэнси Дж., Эгер Дж., Гилрет П. (2001) Телон и гербициды: что можно, а что нельзя, а может быть, — учебник для фермера завтрашнего дня. ФАКТЫ Труды МФСА, Университет Флориды, стр. 37-40

Глик Б.Р. (1995) Усиление роста растений свободноживущими бактериями. Can J Microbiol 41: 109–117

Статья CAS Google ученый

Glick BR ​​(2001) Фиторемедиация: синергетическое использование растений и бактерий для очистки окружающей среды.Biotechnol Adv 21 (3): 83–393

Google ученый

Глик Б. Р., Пастернак Дж. Дж. (2003) Бактерии, способствующие росту растений. В: Glick BR, Pasternak JJ (eds) Принципы молекулярной биотехнологии и применения рекомбинантной ДНК, 3-е изд. ASM Press, Вашингтон, стр. 436–454

Google ученый

Глик Б. Р., Пенроуз Д. М., Ли Дж. (1998) Модель снижения концентрации этилена в растениях за счет ризобактерий, способствующих росту растений.J Theor Biol 190: 63–68

PubMed Статья CAS Google ученый

Goldstein AH (1986) Бактериальная солюбилизация микробных фосфатов: историческая перспектива и перспективы на будущее. Am J Альтернативное сельское хозяйство 1: 51–57

Google ученый

Goldstein AH (1994) Участие хинопротеин-глюкозодегидрогеназы в солюбилизации экзогенных минеральных фосфатов грамотрицательными бактериями.В: Torriani-Gorni A, Yagil E, Silver S (eds) Фосфат в микроорганизмах: клеточная и молекулярная биология. ASM Press, Вашингтон, стр. 197–203

Google ученый

Goldstein AH (1995) Недавний прогресс в понимании молекулярной генетики и биохимии солюбилизации фосфата кальция грамотрицательными бактериями. Biol Agric Hortic 12: 185–193

Google ученый

Goldstein AH (2007) Будущие тенденции в исследованиях микробной солюбилизации фосфатов: сто лет нерастворимости.В: Веласкес Э., Родригес-Барруэко С. (ред.) Первое международное совещание по солюбилизации микробного фосфата. Springer, Dordrecht, pp 91–96

Глава Google ученый

Goldstein AH, Liu ST (1987) Молекулярное клонирование и регуляция гена, солюбилизирующего минеральный фосфат, из Erwinia herbicola . Биотехнология 5: 72–74

Статья CAS Google ученый

Goldstein AH, Krishnaraj PU (2007) Микроорганизмы, солюбилизирующие фосфат, vs.Фосфатмобилизирующие микроорганизмы: что отличает фенотип от признака? В: Веласкес Э., Родригес-Барруэко С. (ред.) Первая международная встреча по солюбилизации микробного фосфата. Springer, Dordrecht, pp. 203–213

Глава Google ученый

Golovan S, Wang G, Zhang J, Forsberg CW (2000) Характеристика и избыточное производство бифункционального фермента, кодируемого Escherichia coli appA, который проявляет активность как фитазы, так и кислой фосфатазы.Can J Microbiol 46: 59–71

PubMed Статья CAS Google ученый

Goris J, De Vos P, Coenye T, Hoste B, Janssens D, Brim H, Diels L, Mergeay M, Kersters K, Vandamme P (2001) Классификация металлостойких бактерий из промышленных биотопов как Ralstonia campinensis sp. nov., Ralstonia Metallidurans sp. nov и Ralstonia basilensis . Int J Syst Evol Microbiol 51: 1773–1782

PubMed CAS Google ученый

Gray EJ, Smith DL (2005) Внутриклеточный и внеклеточный PGPR: общие черты и различия в процессах передачи сигналов между растениями и бактериями.Soil Biol Biochem 37: 395–412

Статья CAS Google ученый

Gügi B, Orange N, Hellio F, Burini JF, Guillou C, Leriche F, Guespin-Michel JF (1991) Влияние температуры роста на активность нескольких экспортируемых ферментов психротропной бактерии Pseudomonas fluorescens . J Bacteriol 173: 3814–3820

PubMed Google ученый

Guo JH, Qi HY, Guo YH, Ge HL, Gong LY, Zhang LX (2004) Биоконтроль увядания томатов за счет ризобактерий, способствующих росту растений.Biol Control 29: 66–72

Статья Google ученый

Gupta CP, Dubey RC, Maheshwari DK (2002) Усиление роста растений и подавление Macrophomina phaseolina , вызывающей угольную гниль арахиса флуоресцентными Pseudomonas . Биол Фертл Соил 35: 295–301

Google ученый

Gutiérrez-Mañero FG, Ramos-solano B, Probanza A, Mehouachi J, Tadeo FR, Talon M (2001) Ризобактерии, способствующие росту растений Bacillus pumilus и Bacillus licheniformis , производят большое количество физиологически активных бактерий. .Physiol Plant 111: 206–211

Статья Google ученый

Haansuu P, Vuorela P, Haahtela K (1999) Обнаружение антимикробной и 45Ca ²⁺ -блокирующей активности в экстрактах культурного бульона Frankia . Pharm Pharmacol Lett 1: 1–4

Google ученый

Hagen G (1990) Контроль экспрессии генов с помощью ауксина. В: Дэвис П.Дж. (ред.) Гормоны растений и их роль в росте и развитии растений.Kluwer, Dordrecht, стр. 149–163

Google ученый

Гальдер А.К., Чакрабарти П.К. (1993) Солюбилизация неорганического фосфата Rhizobium . Folia Microbiol 38: 325–330

Статья CAS Google ученый

Гальдер А.К., Мишра А.К., Бхаттачарья П., Чакрабарти П.К. (1990) Солюбилизация каменного фосфата Rhizobium и Bradyrhizobium .J Gen Appl Microbiol 36 (8): 1–92

Google ученый

Гальдер А.К., Мисра А.К., Чакрабарти П.К. (1991) Солюбилизация неорганических фосфатов Bradyrhizobium . Индийский журнал J Exp Biol 29: 28–31

CAS Google ученый

Hardarson G (1993) Методы усиления симбиотической азотфиксации. Растительная почва 152: 1–17

Статья Google ученый

Hass D, Keel C (2003) Регулирование выработки антибиотиков при колонизации корней Pseudomonas sp.и актуальность для биологической борьбы с болезнями растений. Анну Рев Фитопатол 41: 117–153

Статья CAS Google ученый

Hayat R (2005) Устойчивая система возделывания бобовых зерновых культур посредством управления биологической фиксацией азота в Потваре. Кандидатская диссертация. PMAS Засушливый сельскохозяйственный университет, Равалпинди, Пакистан

Хайят Р., Али С. (2004) Способность летних бобовых удерживать азот и приносить пользу урожаю пшеницы в богарных условиях.J Agronomy 3: 273–281.

Google ученый

Хаят Р., Али С. (2010) Азотфиксация бобовых и урожайность пшеницы при севообороте бобовые-пшеница в Потваре. Pak J Bot 42 (3): в печати

Hayat R, Ali S., Siddique MT, Chatha TH (2008a) Биологическая азотфиксация летних бобовых и их остаточное влияние на последующий урожай богарной пшеницы. Pak J Bot 40 (2): 711–722

CAS Google ученый

Hayat R, Ali S., Ijaz SS, Chatha TH, Siddique MT (2008b) Оценка N ₂ — фиксация маша и маша с помощью техники ксилемы уриеде в богарных условиях.Pak J Bot 40 (2): 723–734

CAS Google ученый

Hegazi NA, Faye M, Amin G, Hamza MA, Abbas M, Youssef H, Monib M (1998) Диазотрофы, связанные с небобовыми культурами, выращенными на песчаной почве. В: Малик К.А., Мирза М.С., Ладха Дж. К. (ред.) Фиксация азота с небобовыми культурами. Kulwer, Dordrecht, стр. 209–222

Google ученый

Herman MAB, Nault BA, Smart CD (2008) Влияние ризобактерий, способствующих росту растений, на производство болгарского перца и заражение зеленой персиковой тлей в Нью-Йорке.Crop Prot 27: 996–1002

Артикул Google ученый

Herridge DF, Marcellos H, Felton WL, Turner GL, Peoples MB (1993) Legume N ₂ фиксация эффективного источника азота для производства зерновых, Ядерные методы в почвенно-растительных аспектах устойчивого сельского хозяйства (Proc. Sem. Коломбо, 1993). МАГАТЭ, Вена

Google ученый

Hesselmann RPX, Werlen C, Hahn D, van der Meer JR, Zehnder AJB (1999) Обогащение, филогенетический анализ и обнаружение бактерии, которая выполняет повышенное биологическое удаление фосфатов из активного ила.Syst Appl Microbiol 22: 454–465

PubMed CAS Google ученый

Hilali A, Przrost D, Broughton WJ, Antoun A (2000) Потенциальное использование Rhizobium leguminosarum компанией trifoli в качестве ризобактерий, способствующих росту растений, с пшеницей. В: Тезисы докладов 17-й Североамериканской конференции по симбиотической азотфиксации. Университет Лаваля, Квебек, Канада, стр. 23-28

Hilali A, Prevost D, Broughton WJ, Anloun H (2001) Эффекты инокуляции на основе Rhizobium leguminosarum biovar trifolii sur la croissance du ble dans deux sols du Maroc.Can J Microbiol 47: 590–593

PubMed Статья CAS Google ученый

Hoflich G (2000) Колонизация и стимуляция роста небобовых растений бактериями Rhizobium . Микробные биосистемы: новые пронтиеры. В: Bell CR, Brylinsky M, Johnson-Green P (eds) Труды 8-го международного симпозиума по микробной экологии. Atlantic Canada Soc, Microbial Ecol., Галифакс, Канада, стр. 827-830

Hoflich G, Wiehe W, Kohn G (1994) Стимуляция роста растений путем инокуляции симбиотическими и ассоциативными ризосферными микроорганизмами.Experienca 50: 897–905

Статья Google ученый

Hoflich G, Wiehe W, Hecht-Buchholz CC (1995) Ризосферная колонизация различных сельскохозяйственных культур с стимулированием роста бактерий Pseudomonas и Rhizobium . Microbiol Res 150: 139–147

Google ученый

Huang XD, El-Alawi Y, Penrose DM, Glick BR, Greenberg BM (2004) Многопроцессорная система фиторемедиации для удаления полициклических ароматических углеводородов из загрязненных почв.Environ Pollut 130: 465–476

PubMed Статья CAS Google ученый

Huang XD, El-Alawi Y, Gurska J, Glick BR, Greenberg BM (2005) Многопроцессорная система фиторемедиации для обеззараживания стойких общих нефтяных углеводородов (TPH) из почв. Microchem J 81: 139–147

Артикул CAS Google ученый

Hurek T, Reinhold-Hurek B, Van Montagu M, Kellenberger E (1994) Корневая колонизация и системное распространение Azoarcus sp.штамм BH72 в травах. J Bacteriol 176: 1913–1923

PubMed CAS Google ученый

Hynes RK, Leung GCY, Hirkala DLM, Nelson LM (2008) Выделение, отбор и характеристика полезных ризобактерий из гороха, чечевицы и нута, выращиваемых в западной Канаде. Банка Дж. Микроб 54: 248–258

Google ученый

Idriss EE, Makarewicz O, Farouk A, Rosner K, Greiner R, Bochow H, Richter T, Borriss R (2002) Внеклеточная активность фитазы Bacillus amyloliquefaciens FZB45 способствует его эффекту, способствующему росту растений.Микробиология 148: 2097–2109

PubMed CAS Google ученый

Igual JM, Valverde A, Cervantes E, Velázquez E (2001) Фосфатсолюбилизирующие бактерии в качестве инокулянтов для сельского хозяйства: использование обновленных молекулярных методов в их исследовании. Agronomie 21: 561–568

Статья Google ученый

Иллмер П., Шиннер Ф. (1992) Солюбилизация неорганических фосфатов микроорганизмами, выделенными из лесной почвы.Soil Biol Biochem 24: 389–395

Статья Google ученый

Iruthayaraj MR (1981) Пусть Azotobacter поставляет азот в хлопок. Интенсивное сельское хозяйство 19-23

Islam N, Rao CVS, Kennedy IR (2002) Содействие фиксации симбиоза N ₂ между диазотрофами и пшеницей. В: Kennedy IR, Choudhury ATMA (eds) Биоудобрения в действии. Корпорация исследований и развития сельских районов, Канберра, стр. 84–93

Google ученый

Джексон М.Б. (1991) Этилен в росте и развитии корней.В: Matoo AK, Suttle JC (ред.) Растительный гормон этилен. CRC Press, Бока-Ратон, стр. 159–181

Google ученый

Джадхав Р.С., Такер Н.В., Десаи А. (1994) Участие сидерофоров вигны Rhizobium в железном питании арахиса. World J Microbiol Biotechnol 10: 360–361

Статья CAS Google ученый

Джеймс Е.К., Рейс В.М., Оливарес Флорида, Балдани Д.И., Дёберейнер Дж. (1994) Заражение сахарного тростника азотфиксирующей бактерией Acetobacter diazotrophicus .J Exp Bot 45: 757–766

Статья CAS Google ученый

Джеймс Е.К., Гианешвар П., Барракио В.Л., Матан Н., Ладха Дж.К. (2000) Эндофитные диазотрофы, связанные с рисом. В: Ladha JK, Reddy PM (ред.) Поиски фиксации азота в рисе. Международный научно-исследовательский институт риса, Лос-Банос, стр. 119–140

Google ученый

Jetiyanon K, Kloepper JW (2002) Смеси ризобактерий, способствующих росту растений, для индукции системной устойчивости к множественным заболеваниям растений.Biol Control 24: 285–291

Статья Google ученый

Джу Дж. Дж., Кин Ю. М., Ким Дж. Т., Ри И. К., Ким Дж. Х., Ли И. Дж. (2005) Гиббереллины, продуцирующие ризобактерии, увеличивают содержание эндогенных гиббереллинов и способствуют росту красного перца. J Microbiol 43 (6): 510–515

PubMed CAS Google ученый

Каджар Б., Дженсен Дж. (1995) Наследование содержания азота и фосфора в ячмене анализируется с помощью генетических маркеров.Heriditas 123: 109–119

Статья Google ученый

Канунго П.К., Панда Д., Адхья Т.К., Рамакришнан Б., Рао В.Р. (1997) Активность нитрогеназы и азотфиксирующие бактерии, связанные с ризосферой сортов риса. J Sci Food Agric 73: 485–488

Статья CAS Google ученый

Китинг Дж. Д. Х., Чапманиан Н., Саксена М. С. (1998) Влияние улучшенного управления бобовыми в севообороте бобово-зерновые на полевые оценки поглощения азота растениями и симбиотической азотфиксации в северной Сирии.J Agric Sci 110: 651–659

Статья Google ученый

Кемпстер В.Н., Скотт Э.С., Дэвис К.А. (2002) Доказательства систематической перекрестной устойчивости клевера белого (Trifolium repens) и однолетнего медика (Medicago truncatula var truncatula) , индуцированного биологическими и химическими агентами. Biocontrol Sci Technol 12 (5): 615–623

Статья Google ученый

Kennedy IR, Tchan Y (1992) Биологическая фиксация азота в полевых культурах без зернобобовых культур: последние достижения.Растительная почва 141: 93–118

Артикул CAS Google ученый

Кеннеди И.Р., Ислам Н. (2001) Текущий и потенциальный вклад требований асимбиотического азота на фермах: обзор. Aust J Exp Agric 41: 447–457

Статья CAS Google ученый

Kennedy IR, Pereg-Gerk LL, Wood C, Deaker R, Glichrist K, Katupitiya S (1997) Биологическая фиксация азота в небобовых полевых культурах: содействие развитию эффективной ассоциации между Азосириллуном и пшеницей.Растительная почва 194: 65–79

Артикул CAS Google ученый

Kennedy IR, Choudhury AIMA, KecSkes ML (2004) Несимбиотические бактериальные диазотрофы в системах растениеводства: можно ли лучше использовать их потенциал для стимулирования роста растений? Boil Biochem 3 6 (8): 1229-1244

Google ученый

Kerovuo J, Lauraeus M, Nurminen P, Kalkinen N, Apajalahti J (1998) Выделение, характеристика, клонирование молекулярных генов и секвенирование новой фитазы из Bacillus subtilis .Appl Environ Microbiol 64: 2079–2085

PubMed CAS Google ученый

Халид А., Аршад М., Захир З.А. (2001) Фактор, влияющий на биосинтез ауксина ризобактериями пшеницы и риса. Pak J Soil Sci 21: 11–18

Google ученый

Халид А., Аршад М., Захир З.А. (2003) Реакция роста и урожайности пшеницы на инокуляцию ризобактериями, продуцирующими ауксин, способствующими росту растений.Пак Дж. Бот 35: 483–498

Google ученый

Халид А., Аршад М., Захир З.А. (2004) Скрининг ризобактерий, способствующих росту растений, для улучшения роста и урожайности пшеницы. J Appl Microbiol 96: 473–480

PubMed Статья CAS Google ученый

Хан А.Г. (2005) Роль почвенных микробов в ризосфере растений, произрастающих на почвах, загрязненных микроэлементами, в фиторемедиации.J Trace Elem Med Biol 18: 355–364

PubMed Статья CAS Google ученый

Kim YO, Lee JK, Kim HK, Yu JH, Oh TK (1998) Клонирование термостабильного гена фитазы (phy) из Bacillus sp. DS11 и его сверхэкспрессия в Escherichia coli . FEMS Microbiol Lett 162: 185–191

PubMed Статья CAS Google ученый

Klee HJ, Hayford MB, Kretzmer KA, Barry GF, Kishore GM (1991) Контроль синтеза этилена путем экспрессии бактериального фермента в трансгенных растениях томатов.Растительная ячейка 3: 1187–1193

PubMed Статья CAS Google ученый

Kloepper JW (1993) Ризобактерии, способствующие росту растений, в качестве агентов биологической борьбы. В: Metting FB Jr (ed) Микробная экология почвы. Деккер, Нью-Йорк, стр. 255–274

Google ученый

Kloepper JW (1994) Ризобактерии, способствующие росту растений. В: Okon Y (ed) Azospirillum / Растительные ассоциации.CRC Press, Boca Raton, pp 137–166

Google ученый

Kloepper JW, Schroth MN (1978) Ризобактерии редиса, способствующие росту растений. Труды Четвертой Международной конференции по бактериям-патогенам растений, вып. 2. INRA, pp 879–882

Kloepper JW, Beauchamp CJ (1992) Обзор вопросов, связанных с измерением колонизации корней растений бактериями. Can J Microbiol 38: 1219–1232

Статья Google ученый

Клоппер Дж. В., Лифшиц Р., Заблотович Р. М. (1989) Посевной материал свободноживущих бактерий для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.Trends Biotechnol 7: 39–43

Статья Google ученый

Kloepper JW, Ryu CM, Zhang S (2004) Индуцированная системная резистентность и стимуляция роста растений Bacillus spp. Фитопатология 94 (11): 1259–1266

PubMed Статья CAS Google ученый

Kokalis-Burelle N (2003) Влияние типа трансплантата и почвенного фумиганта на рост и урожайность клубники во Флориде.Растительная почва 256: 273–280

Артикул CAS Google ученый

Kokalis-Burelle N, Martinez-Ochoa N, Rodríguez-Kábana R, Kloepper JW (2002a) Разработка многокомпонентных смесей для трансплантации для подавления Meloidogyne incognita на томате (Lycopersicon5 esculentum) esculentum. J Nematol 34: 362–369

PubMed CAS Google ученый

Кокалис-Бурелле Н., Ваврина С.С., Росскопф Е.Н., Шелби Р.А. (2002b) Полевая оценка способствующих росту растений ризобактерий, измененных смесями для трансплантации и соляризации почвы для выращивания томатов и перца во Флориде.Растительная почва 238: 257–266

Артикул CAS Google ученый

Кокалис-Бурелле Н., Ваврина С.С., Редди М.С., Клёппер Дж.В. (2003) Поправка к средам для пересадки дыни и арбуза ризобактериями, способствующими росту растений: влияние на устойчивость к болезням и нематодам. Hortic Technol 13: 476–482

Google ученый

Kokalis-Burelle N, Kloepper JW, Reddy MS (2006) Ризобактерии, способствующие росту растений, как поправки к трансплантатам, и их влияние на местные ризосферные микроорганизмы.Appl Soil Ecol 31 (1-2): 91–100

Артикул Google ученый

Колб В., Мартин П. (1985) Ответ корней растений на инокуляцию Azospirillum brasilense и применение индолуксусной кислоты. В: Klingmüller W (ed) Azospirillum III: генетика, физиология, экология. Springer, Berlin, pp. 215–221

Google ученый

Кумар В., Бел Р.К., Нарула Н. (2001) Создание солюбилизирующих фосфат штаммов Azotobacter chroococcum в ризосфере и их влияние на сорта пшеницы в тепличных условиях.Microbiol Res 156: 87–93

PubMed Статья CAS Google ученый

Ladha JK, Reddy PM (2003) Фиксация азота в рисовых системах: уровень знаний и перспективы на будущее. Растительная почва 252: 151–167

Артикул CAS Google ученый

Ladha JK, Baraquio WL, Watanabe I (1982) Иммунологические методы выявления азоспирилл, связанных с рисом.Can J Microbiol 28: 478–485

PubMed Статья CAS Google ученый

Лебун М., Хеулин Т., Хартманн А. (1997) Производство ауксина и других индольных и фенольных соединений штаммами Paenibacillus polymyxa , выделенными из-за разной близости к корням растений. FEMS Microbiol Ecol 22: 325–334

Артикул CAS Google ученый

Ли С., Пирсон Б., Кеннеди С. (2002) Генетика и биохимия азотфиксации и других факторов, полезных для роста растений-хозяев у диазотрофных эндофитов.В: Vanderleyden J (ed) Труды девятого международного симпозиума по фиксации азота с небобовыми растениями. Католический университет, Лёвен, стр. 41–42

Google ученый

Leelahawonge C, Nuntagij A, Teaumroong N, Boonkerd N, Pongsilp N (2010) Характеристика клубеньковых бактерий, выделенных из лекарственных бобовых Indigofera tinctoria . Ann Microbiol 60: 65–74

Статья CAS Google ученый

Lhuissier FGP, de Ruijter NCA, Sieberer BJ, Esseling JJ, Emons AMC (2001) Динамика клеточных биологических событий, вызванных в корневых волосках бобовых Rhizobium Nod-факторы: современное состояние.Ann Bot 87: 289–302

Статья CAS Google ученый

Li J, Ovakin DH, Charles TC, Glick BR ​​(2000) Дезаминаза ACC минус мутант Entreobacter cloacae UW4 больше не способствует удлинению корня. Curr Microbiol 41: 101–105

PubMed Статья CAS Google ученый

Limpens E, Franken C, Smit P, Willemse J, Bisseling T, Geurts R (2003) Киназа рецептора домена LysM, регулирующая инфекцию, индуцированную ризобиальным nod-фактором.Science 302: 630–633

PubMed Статья CAS Google ученый

Loper JE, Buyer JS (1991) Сидерофоры в микробных взаимодействиях на поверхности растений. Mol Plant Microb Interact 4: 5–13

CAS Google ученый

Lucas GJA, Probanza A, Ramos B, Colon Flores JJ, Gutierrez Mañero FJ (2004a) Влияние ризобактерий, способствующих росту растений (PGPR), на биологическую фиксацию азота, клубенькование и рост Lupinus albus I.резюме. Мультолупа. Eng Life Sci 7: 1–77

Google ученый

Лукас GJA, Probanza A, Ramos B, Palomino MR, Gutierrez Mañero FJ (2004b) Влияние инокуляции Bacillus licheniformis на помидоры и перец. Agronomie 24: 169–176

Статья Google ученый

Lupwayi NZ, Rice WA, Clayton GW (2000) Endophytic Rhizobia в ячмене и каноле поочередно с полевым горохом.В: Сборник тезисов 17-й Североамериканской конференции по симбиотической азотфиксации, 23-28 июля 2000 г., 80. Университет Лаваля, Квебек, Канада, стр. 51

Линч Дж. М. (1983) Биотехнология почвы. Блэквелл, Оксфорд

Google ученый

Линч Дж. М. (1990) Полезные взаимодействия между микроорганизмами и корнями. Biotechnol Adv 8: 335–346

PubMed Статья CAS Google ученый

Малик К.А., Мирза М.С., Хассан У., Мехназ С., Расул Г., Хаурат Дж., Бауи Р., Норманель П. (2002) Роль полезных бактерий, ассоциированных с растениями, в системе выращивания риса и пшеницы.В: Kennedy IR, Chaudhry ATMA (eds) Биоудобрения в действии. Корпорация по исследованиям и развитию сельских предприятий, Канберра, стр. 73–83

Google ученый

Mantelin S, Touraine B (2004) Бактерии, способствующие росту растений и доступность нитратов: влияние на развитие корней и поглощение нитратов. J Exp Bot 55: 27–34

PubMed Статья CAS Google ученый

Мартинес-Ромеро Э., Гутьеррес-Замора М.Л., Эстрада П., Кабальеро-Мелладо Дж., Эрнандес-Лукас I (2000) Естественная эндофитическая ассоциация между Rhizobium Etli и кукурузой.В: Сборник тезисов 17-й Североамериканской конференции по симбиотической азотфиксации, 23-28 июля 2000 г. Университет Лаваля, Квебек, Канада, стр. 51

Мартинес-Толедо М.В., Роделас Б., Салмерон В., Посо К., Гонсалес -Lopez J (1996) Производство пантотеновой кислоты и тиамина с помощью Azotobacter vinelandii в среде определенного химического состава и диализованной почвенной среде. Biol Fertil Soils 22: 131–135

Статья CAS Google ученый

Матиру В.Н., Дакора Ф.Д. (2004) Возможное использование ризобиальных бактерий в качестве стимуляторов роста растений для повышения урожайности староместных сортов африканских зерновых культур.Afr J Biotechnol 3 (1): 1–7

CAS Google ученый

McGrath JW, Wisdom GB, McMullan G, Lrakin MJ, Quinn JP (1995) Очистка и свойства фосфоноацетатгидролазы, нового фермента, расщепляющего углерод-фосфорные связи, из Pseudomonas fluorescens 23F. Eur J Biochem 234: 225–230

PubMed Статья CAS Google ученый

McGrath JW, Hammerschmidt F, Quinn JP (1998) Биоразложение фосфономицина Rhizobium huakuii PMY1.Appl Environ Microbiol 64: 356–358

PubMed CAS Google ученый

Mclnroy JA, Kloepper JW (1995) Исследование местных эндофитов хлопка и сладкой кукурузы. Растительная почва 173: 337–342

Артикул Google ученый

Meyer SLF, Massoud SI, Chitwood DJ, Roberts DP (2000) Оценка Trichoderma virens и Burkholderia cepacia на антагонистическую активность против узловатой нематоды, Meloidogyne incognita .Нематология 2: 871–879

Статья Google ученый

Middledrop PJM, Briglia M, Salkinoja-Salonen M (1990) Биоразложение пентахлорфенола в естественной загрязненной почве инокулированным Rhodococcus chlorophenolicus . Microb Ecol 20: 123–139

Артикул Google ученый

Миллер Р.М., Ястров Дж. Д. (2000) Микоризные грибы влияют на структуру почвы.В: Капульник Ю., Дэвид Д.Д., Дэвид Д.Д. младший (редакторы) Арбускулярная микориза: физиология и функция. Springer, Berlin

Milton HSJ (2007) Полезные бактерии и биоремедиация. Вода, загрязнение воздуха и почвы 184: 1–3

Статья CAS Google ученый

Мирза М.С., Расул Г., Мехназ С., Ладха Дж. К., Со Р. Б., Али С., Малик К. А. (2000) Благоприятные эффекты инокулированных азотфиксирующих бактерий на рис. В: Ladha JK, Reddy PM (ред.) Поиски фиксации азота в рисе.Международный научно-исследовательский институт риса, Лос-Банос, стр. 191–204

Google ученый

Муратова А.Ю., Турковская О.В., Антонюк Л.П., Макаров О.Е., Позднякова Л.И., Игнатов В.В. (2005) Нефтеокислительный потенциал ассоциативных ризобактерий рода Azospirillum . Microbiology 74: 210–215

Murphy JF, Zender GW, Schuster DJ, Sikora EJ, Polston JE, Kloepper JW (2000) Рост растений, способствующий опосредованной ризобактериями защите томатов от вируса крапчатости томатов.Plant Dis 84: 779–784

Артикул Google ученый

Murray JD, Bogumil JK, Shusei SH, Satoshi T., Lisa A, Krzysztof S (2007) Мутант по восприятию цитокининов, колонизированный R hizobium в отсутствие органогенеза клубеньков. Science 315 (5808): 101–104

PubMed Статья CAS Google ученый

Muthukumarasamy R, Revathi G, Lakshminarasimhan C (1999) Диазотрофные ассоциации при выращивании сахарного тростника в Южной Индии.Trop Agric 76: 171–178

Google ученый

Nakata PA (2002) Создание мутагенизированной транспозоном библиотеки Burkholderia glumae для выделения новых мутантов. Plant Sci 162: 267–271

Статья CAS Google ученый

Narasimhan K, Basheer C, Bajic VB, Swarup S (2003) Усиление взаимодействий между растениями и микробами с использованием подхода, основанного на метаболомике ризосферы, и его применения для удаления полихлорированных дифенилов.Физиология растений 132: 146–153

PubMed Статья CAS Google ученый

Nautiyal CS, Bhadauria S, Kumar P, Lal H, Mondal R, Verma D (2000) Стресс-индуцированная солюбилизация фосфатов в бактериях, выделенных из щелочных почв. FEMS Microbiol Lett 182: 291–296

PubMed Статья CAS Google ученый

Nieto KF, Frankenberger WT Jr (1990a) Влияние аденина, изопентилового спирта и Azotobacter chroococcum на рост Raphanus sativus .Растительная почва 127: 147–156

Статья CAS Google ученый

Nieto KF, Frankenberger WT Jr (1990b) Производство цитокининов микробами. В: Bollag JM, Stotzky G (eds) Soil biochem, vol 6. Деккер, Нью-Йорк, стр. 191–248

Google ученый

Nieto KF, Frankenberger WT Jr (1991) Влияние аденина, изопентилового спирта и Azotobacter chroococcum на вегетативный рост Zea mays .Растительная почва 135: 213–221

Статья CAS Google ученый

Noling JW, Gilreath JP (2001) Бромистый метил, прогресс и проблемы: определение альтернатив бромистому метилу, т. II. Цитрусовые и овощи. Mag., МФСА, Университет Флориды

O´Sullivan DJ, O´Gara F (1992) Признаки флуоресцентных Pseudomonas spp. участвует в подавлении корневых патогенов растений. Microbiol Rev 56: 662–676

Google ученый

Ohr HD, Sims JJ, Grech NM, Becker JO, McGiffen ME Jr (1996) Метилиодид, озонобезопасная альтернатива бромистому метилу в качестве фумиганта почвы.Plant Dis 80: 27–32

Артикул Google ученый

Ohtake H, Wu H, Imazu K, Ambe Y, Kato J, Kuroda A (1996) Бактериальная деградация фосфонатов, окисление фосфитов и накопление полифосфатов. Res Conserv Recycl 18: 125–134

Артикул Google ученый

Okon Y, Labandera-Gonzalez CA (1994) Агрономические применения азоспирилл: оценка 20-летней посева в полевых условиях во всем мире.Soil Biol Biochem 26: 1591–1601

Статья CAS Google ученый

Okon Y, Itzigsohn R (1995) Разработка Azospirillum в качестве коммерческого инокулянта для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Biotechnol Adv 13 (3): 415–424

PubMed Статья CAS Google ученый

Pal KK, Tilak KVBR, Saxena AK, Dey R, Singh CS (2001) Подавление корневых заболеваний кукурузы, вызванных Macrophomina phaseolina, Fusarium moniliforme и Fusarium germinearum , путем стимуляции роста растений ризобактериями.Microbiol Res 156: 209–223

PubMed Статья CAS Google ученый

Pandey A, Kumar S (1989) Потенциал Azotobacter и Azospirilla в качестве биоудобрений для сельского хозяйства на возвышенностях: обзор. J Sci Ind Res 48: 134–144

Google ученый

Panwar JDS, Singh O (2000) Ответ азоспирилл и бацилл на рост и урожайность пшеницы в полевых условиях.Indian J Plant Physiol 5: 108–110

Google ученый

Park KS, Kloepper JW (2000) Активация промотора PR-1a ризобактериями, которые индуцируют системную устойчивость табака против Pseudomonas syringae pv . Tabaco Biol Cont 18: 2–9

Статья CAS Google ученый

Патил П.Л., Патил С.П. (1984) Поглощение азота хлопком, инокулированным Azotobacter.J Maharashtra Agric Uni 9 (17): 1–172

Google ученый

Patten CL, Glick BR ​​(1996) Бактериальный биосинтез индол-3-уксусной кислоты. Can J Microbiol 42: 207–220

PubMed Статья CAS Google ученый

Паттен К.Л., Глик Б.Р. (2002) Роль индолуксусной кислоты Pseudomonas putida в развитии корневой системы растения-хозяина. Appl Environ Microbiol 68: 3795–3801

PubMed Статья CAS Google ученый

Paynel F, Murray PJ, Cliquet B (2001) Экссудаты из корней: путь краткосрочного переноса азота из клевера и райграса.Растительная почва 229: 235–243

Артикул CAS Google ученый

Peix A, Rivas-Boyero AA, Mateos PF, Rodriguez-Barrueco C, Martínez-Molina E, Velazquez E (2001) Стимуляция роста нута и ячменя солюбилизирующим фосфатом штаммом Mesorhizobium mediterraneum under growth. Soil Biol Biochem 33: 103–110

Статья CAS Google ученый

Pereira JAR, Cavalcante VA, Baldani JI, Döbereiner J (1988) Полевая инокуляция сорго и риса Azospirillum sp и Herbaspirillum seropedicae .Растительная почва 110: 269–274

Артикул Google ученый

Persello-Cartieaux F, Nussaume L, Robaglia C (2003) Tales from the Underground: молекулярные взаимодействия растений и ризобактерий. Среда растительной клетки 26: 189–199

Статья CAS Google ученый

Picard F, Kurtev M, Chung N, Topark-Ngarm A, Senawong T, Machado De Oliveira R, Leid M, McBurney MW, Guarente L (2004) Sirt1 способствует мобилизации жира в белых адипоцитах путем подавления PPAR-гамма.Nature 429 (77): 1–776

Google ученый

Plessner O, Klapach T, Guerinot ML (1993) Использование сидерофоров Bradyrhizobium japonicum . Appl Environ Microbiol 59: 1688–1690

PubMed CAS Google ученый

Primrose SB (1979) Этилен и сельское хозяйство: роль микробов. J Appl Bacteriol 46: 1–25

CAS Google ученый

Raj SN, Deepak SA, Basavaraju P, Shetty HS, Reddy MS, Kloepper JW (2003) Сравнительные характеристики составов ризобактерий, способствующих росту растений, в стимулировании роста и подавлении ложной мучнистой росы в жемчужном просе.Crop Prot 22: 579–588

Артикул Google ученый

Rao DLN (2001) Прогресс в исследованиях BNF 1996-2000: все Индия координировала исследовательский проект по биологической фиксации азота. IISS, Бхопал

Google ученый

Рейд М. (1987) Этилен в росте, развитии и старении растений. В: Дэвис П.Дж. (ред.) Гормоны растений и их роль в росте и развитии растений.Мартинус Нийхофф, Бостон, стр. 257–279

Google ученый

Reilly TJ, Baron GS, Nano F, Kuhlenschmidt MS (1996) Характеристика и секвенирование респираторного выброса, ингибирующего кислую фосфатазу, из Francisella tularensis . J Biol Chem 271: 10973–10983

PubMed Статья CAS Google ученый

Рейнхольд-Хурек Б., Гурек Т., Гиллис М., Хост Б., Ванканнейт М., Керстерс К., ДеЛей Дж. (1993) Azoarcus gen.nov., азотфиксирующие протеобактерии, ассоциированные с корнями травы каллар (Leptochloa fusca (L.) Kunth) и описание двух видов, Azoarcus indigens sp. ноя и Azoarcus communis sp. ноя Int J Syst Bacteriol 43: 574–584

Статья Google ученый

Reinhold-Hurek B, Egener T, Hurek T., Martin D, Sarkar A, Zhang L, Miche L (2002) Регулирование азотфиксации и ассимиляции Azoarcus sp. BH72 Новые подходы к изучению биоразнообразия эндофитов трав. В: Vanderleyden J (ed) Труды девятого международного симпозиума по фиксации азота с небобовыми растениями. Katholique Universideit Leuven, Бельгия, p 48

Google ученый

Рейс В.М., Балдани Дж. И., Балдани В.Л.Д., Дёберенер Дж. (2000) Биологическая фиксация диазота в злаках и пальмах. Crit Rev Plant Sci 19: 227–247

Статья CAS Google ученый

Revillas JJ, Rodelas B, Pozo C, Martinez-Toledo MV, Gonzalez LJ (2000) Производство витаминов группы B двумя штаммами Azotobacter с фенольными соединениями в качестве единственного источника углерода в диазотрофных и адиазотрофных условиях.J Appl Microbiol 89: 486–493

PubMed Статья CAS Google ученый

Ричардсон А.Е. (2001) Перспективы использования почвенных микроорганизмов для улучшения усвоения фосфора растениями. Aust J Plant Physiol 28: 897–906

Google ученый

Richardson AE, Hadobas PA (1997) Почвенные изоляты Pseudomonas spp. которые используют фосфаты инозита.Can J Microbiol 43 (509–5): 16

Google ученый

Родригес Х., Фрага Р. (1999) Фосфатосолюбилизирующие бактерии и их роль в стимулировании роста растений. Biotechnol Adv 17: 319–339

PubMed Статья Google ученый

Rodríguez H, Han Y, Lei XG (1999) Клонирование, секвенирование и экспрессия Escherichia. ген кислой фосфатазы / фитазы coli (приложение A2), выделенный из толстой кишки свиньи.Biochem Biophys Res Commun 257: 117–123

PubMed Статья Google ученый

Родригес Х., Россолини Г.М., Гонсалес Т., Джипинг Л., Глик Б.Р. (2000) Выделение гена из Burkholderia cepacia IS-16, кодирующего белок, который способствует активности фосфатазы. Curr Microbiol 40: 362–366

PubMed Статья Google ученый

Родригес Х., Фрага Р., Гонсалес Т., Башан Т. (2006) Генетика солюбилизации фосфата и ее потенциальные применения для улучшения бактерий, способствующих росту растений.Растительная почва 287: 15–21

Артикул CAS Google ученый

Roesti D, Guar R, Johri BN, Imfeld G, Sharma S, Kawaljeet K, Aragno M (2006) Стадия роста растений, внесение удобрений и биоинокуляция грибов арбускулярной микоризы и ризобактерий, способствующих росту растений, влияют на Структура сообщества ризобактерий на богарных пшеничных полях. Soil Biol Biochem 38: 1111–1120

Статья CAS Google ученый

Roper MM, Ladha JK (1995) Biological N ₂ — фиксация гетеротрофными и фототрофными бактериями в ассоциации с соломой.Растительная почва 174: 211–224

Статья CAS Google ученый

Россолини Г.М., Шипа С., Риччио М.Л., Берлутти Ф., Макаски Л.Е., Таллер М.С. (1998) Бактериальные неспецифические кислые фосфатазы: физиология, эволюция и использование в качестве инструментов в микробной биотехнологии. Cell Mol Life Sci 54: 833–850

PubMed Статья CAS Google ученый

Russo A, Vettori L, Felici C, Fiaschi G, Morini S, Toffanin A (2008) Усиленная реакция на размножение сельскохозяйственных культур и эффект биоконтроля Azospirillum brasilense Sp245 на Prunus cerasifera L.clone Mr.S 2/5 растений. J Biotechnol 134 (3-4): 312-319

PubMed Статья CAS Google ученый

Ryu CM, Farag MA, Hu CH, Reddy MS, Kloepper JW, Paré PW (2004) Летучие бактерии вызывают системную резистентность у арабидопсиса. Физиология растений 134: 1017–1026

PubMed Статья CAS Google ученый

Ryu CM, Kim J, Choi O, Kim SH, Park CS (2006) Повышение способности биологического контроля Paenibacillus polymyxa E681 путем гранулирования семян на кунжуте.Биол Контроль 39: 282–289

Google ученый

Шахин Ф., Чакмакчи Р., Кантар Ф. (2004) Урожайность сахарной свеклы и ячменя в зависимости от инокуляции N ₂ -фиксирующих и солюбилизирующих фосфат бактерий. Растительная почва 265: 123–129

Артикул Google ученый

Салим М., Аршад М., Хуссейн С., Бхатти А.С. (2007) Перспективы ризобактерий, способствующих росту растений (PGPR), содержащих АЦК дезаминазу, в стрессовом сельском хозяйстве.J Ind Microbiol Biotechnol 34: 635–648

PubMed Статья CAS Google ученый

Салех С., Хуанг XD, Гринберг Б.М., Глик Б.Р. (2004) Фиторемедиация стойких органических загрязнителей в окружающей среде. В: Singh A, Ward O (eds) Soil Biology, vol. 1. Прикладная биоремедиация и фиторемедиация. Springer, Berlin, pp. 115–134

Google ученый

Сараванакумар Д., Лаванья Н., Мутумина Б., Рагучандер Т., Суреш С., Самиаппан Р. (2008) Pseudomonas fluorescens повышает сопротивляемость и естественную популяцию врагов в растениях риса против вредителей листового папоротника.J Appl Entomol 132 (6): 469–479

Статья Google ученый

Sasikala C, Ramana CV (1995) Биотехнологические возможности аноксигенных фототрофных бактерий. I. Производство одноклеточного белка, витаминов, убихинонов, гормонов и ферментов и их использование при обработке отходов. Adv Appl Microbiol 41: 173–226

PubMed Статья CAS Google ученый

Saubidet MI, Fatta N, Barneix AJ (2000) Влияние инокуляции Azospirillum brasilense на рост и использование азота растениями пшеницы.Растительная почва 245 (2): 15–222

Google ученый

Schippers B, Bakker AW, Baker PAHM (1987) Взаимодействие вредных и полезных ризосферных микроорганизмов и влияние методов земледелия. Анну Рев Фитопатол 25: 339–358

Статья Google ученый

Schippers B, Scheffer RJ, Lugtenberg JJ, Weisbek PJ (1995) Биопокрытие семян ризобактериями, способствующими росту растений, для улучшения приживаемости растений.Outlook Agric 24: 179–185

Google ученый

Schloter M, Wiehe W, Assmus B, Steindl H, Becke H, Hoflich G, Hartman A (1997) Колонизация корней различных растений с помощью стимуляции роста растений Rhizobium leguminosarum bv trifolii R39 изучали с моноспецифической поликлональной антисывороткой. Appl Environ Microbiol 63: 2038–2046

PubMed CAS Google ученый

Séguin A, Lalonde M (1989) Обнаружение пектолитической активности и гомологичных последовательностей pel в Frankia .Растительная почва 118: 221–229

Артикул Google ученый

Серрано А., Матеос М.И., Лосада М. (1993) Дифференциальная регуляция по трофическим условиям фосфорилирования и нефосфорилирования НАДФ (+) — зависимых глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназ в Chlorella fusca . Biochem Biophys Res Commun 193: 1348–1356

Статья Google ученый

Шах З., Шах С.Х., Пиплз М.Б., Швенке Г.Д., Хрридж Д.Ф. (2003) Влияние остатков сельскохозяйственных культур и азотных удобрений на фиксацию азота и урожайность бобово-зерновых севооборотов и органическое плодородие почвы.Полевые культуры Рез. 83: 1–11

Статья Google ученый

Шахаруна Б., Аршад М., Захир З.А. (2006a) Влияние ризобактерий, способствующих росту растений, содержащих АСС-дезаминазу, на рост кукурузы (Zea mays L.) в аксенических условиях и на клубеньки в маше (Vigna radiata L .) . Lett Appl Microbiol 42: 155–159

PubMed Статья CAS Google ученый

Шахаруна Б., Аршад М., Захир З.А., Халид А. (2006b) Характеристики Pseudomonas spp.содержащий АСС-дезаминазу для улучшения роста и урожайности кукурузы (Zea mays L.) в присутствии азотных удобрений. Soil Biol Biochem 38: 2971–2975

Статья CAS Google ученый

Shankariah C, Hunsigi G (2001) Полевые реакции сахарного тростника на ассоциативный N ₂ фиксаторов и солюбилизаторов P. В: Hogarth DM (ed) Proceedings of the 24th International Society of the сахарный тростник Конгресса, 17-21 сентября 2001 г.Австралийское общество технологов сахарного тростника, Брисбен, стр. 40–45

Google ученый

Шеной В.В., Калагуди Г.М. (2005) Повышение эффективности использования растительного фосфора для устойчивого земледелия. Biotechnol adv 23: 501–513

PubMed Статья CAS Google ученый

Shiferaw B, Bantilan MCS, Serraj R (2004) Использование потенциала BNF для бедных фермеров: технологическая политика, институциональные ограничения и потребность в исследованиях.В: Serraj R (ed) Симбиотическая азотфиксация; перспективы более широкого применения в тропическом сельском хозяйстве. Oxford & IBH, Нью-Дели, стр. 3

Google ученый

Shoebitz M, Ribaudo CM, Pardo MA, Cantore ML, Ciampi L, Curá JA (2009) Стимулирующие рост растений свойства штамма Enterobacter ludwigii , выделенного из ризосферы Lolium perenne . Soil Biol Biochem 41 (9): 1768–1774

Статья CAS Google ученый

Сиддики И.А., Эхтешамул-Хак С., Шаукат С.С. (2001) Использование ризобактерий в борьбе с комплексом корневой гнили и узловатой болезни маша.J Phytopathol 149: 337–346

Статья Google ученый

Sierra S, Rodelas B, Martinez-Toledo MV, Pozo C, Gonzalez-Lopez J (1999) Производство витаминов группы B двумя штаммами Rhizobium в средах с определенным химическим составом. J Appl Microbiol 86: 851–858

Статья CAS Google ученый

Skrary FA, ​​Cameron DC (1998) Очистка и характеристика фосфатазы Bacillus licheniformis , специфичной для D-альфа-глицерфосфата.Arch Biochem Biophys 349: 27–35

Статья Google ученый

Snapp SS, Aggarwal VD, Chirwa RM (1998) Заметка об усилении фосфора и генотипа биологической фиксации азота и продуктивности промежуточных культур кукурузы / бобов в Малави. Полевые культуры Res 58: 205–212

Статья Google ученый

Солиман С., Сида М.А., Али ССМ, Гадалла А.М. (1995) Фиксация азота растениями пшеницы под влиянием уровней азотных удобрений и несимбиотических бактерий.Egypt J Soil Sci 35: 401–413

Google ученый

Спенсер Д., Джеймс Е.К., Эллис Дж. Дж., Шоу Дж. Э., Спрент Дж. И. (1994) Взаимодействие между Rhizobia и тканями картофеля. J Exp Bot 45: 1475–1482

Статья CAS Google ученый

Stajner D, Gasaić O, Matković B, Varga SZI (1995) Влияние метолахлора на активность ферментов антиоксидантов и содержание пигментов в семенах и молодых листьях пшеницы (Triticum aestivum L .) . Agr Med 125: 267–273

Google ученый

Stajner D, Kevreaan S, Gasaić O, Mimica-Dudić N, Zongli H (1997) Азот и Azotobacter chroococcum повышают устойчивость сахарной свеклы к окислительному стрессу. Биол Завод 39: 441–445

Статья CAS Google ученый

Steenhoudt O, Vanderleyden J (2000) Azospirillum , свободноживущая азотфиксирующая бактерия, тесно связанная с травами: генетические, биохимические и экологические аспекты.FEMS Microbiol Ред. 24: 487–506

Google ученый

Stout MJ, Zehnder GW, Baur ME (2002) Потенциал использования элиситоров защиты растений в программах управления членистоногими. Arch Insect Biochem Physiol 51 (4): 222–235

PubMed Статья CAS Google ученый

Штурц А.В., Кристи Б.Р., Новак Дж. (2000) Бактериальные эндофиты: потенциальная роль в развитии устойчивой системы растениеводства.Crit Rev Plant Sci 19: 1–30

Статья Google ученый

Sutton JC, Peng G (1993) Биоконтроль Botrytis cinerea в листьях клубники. Фитопатология 83: 615–621

Статья Google ученый

Terouchi N, Syono K (1990) Rhizobium Прикрепление и скручивание у растений спаржи, риса и овса. Физиология растительных клеток 31: 119–127

Google ученый

Такурия Д., Таликдар Н.С., Госвами С., Хазарика С., Боро Р.К., Хан М.Р. (2004) Характеристика и скрининг бактерий из ризосферы риса, выращиваемого на кислых почвах Ассама.Curr Sci 86 (7): 978–985

Google ученый

Thaller MC, Berlutti F, Schippa S, Lombardi G, Rossolini GM (1994) Характеристика и последовательность PhoC, основной не подавляемой фосфатом кислой фосфатазы Morganella morganii . Микробиология 140: 1341–1350

PubMed Статья CAS Google ученый

Thaller MC, Berlutti F, Schippa S, Iori P, Passariello C, Rossolini GM (1995a) Гетерогенные образцы кислых фосфатаз, содержащих низкомолекулярные полипептиды, у членов семейства Enterobacteriaceae .Int J Syst Bacteriol 4: 255–261

Статья Google ученый

Thaller MC, Lombardi G, Berlutti F, Schippa S, Rossolini GM (1995b) Клонирование и характеристика кислой фосфатазы / фосфотрансферазы NapA Morganella morganii : идентификация нового семейства генов, кодирующих бактериальную кислую фосфатазу. Микробиология 140: 147–151

Google ученый

Tien TM, Diem HG, Gaskins MH, Hubbell DH (1981) Производство транселиминазы полигарактуроновой кислоты видами Azospirillum .Can J Microbiol 27: 426–431

PubMed Статья CAS Google ученый

Tisdale SL, Nelson WL, Beaton JD (1990) Плодородие почвы и удобрения, 4-е изд. Макмиллан, Нью-Йорк

Google ученый

Тран Ван В., Берге О., Ке С. Н., Баландро Дж., Хеулин Т. (2000) Повторные положительные эффекты инокуляции риса штаммом Burkholderia vietnamiensis на компоненты раннего и позднего урожая на сульфатно-кислых почвах с низким плодородием во Вьетнаме .Растительная почва 218: 273–284

Артикул Google ученый

Tye AJ, Siu FK, Leung TY, Lim BL (2002) Молекулярное клонирование и биохимическая характеристика двух новых фитаз из Bacillus subtilis 168 и Bacillus licheniformis . Appl Microbiol Biotechnol 59: 190–197

PubMed Статья CAS Google ученый

Umali-Garcia M, Hubbell DH, Gaskins MH, Dazzo FB (1980) Ассоциация Azospirillum с корнями травы.Appl Environ Microbiol 39 (1): 219–226

PubMed CAS Google ученый

Valverde F, Losada M, Serrano A (1999) Разработка центрального метаболического пути: гликолиза без чистого фосфорилирования в мутанте Escherichia coli gap, дополненном геном Gap N растения. FEBS Lett 449: 153–158

PubMed Статья CAS Google ученый

van Loon LC, Bakker P, Pieterse CMJ (1998) Системная резистентность, индуцированная ризосферными бактериями.Анну Рев Фитопатол 36: 453–483

PubMed Статья Google ученый

Van Rhijn P, Fujishige NA, Lim PO, Hirsch AM (2001) Сахаросвязывающая активность лектина гороха усиливает гетерологичное инфицирование трансгенных растений люцерны Rhizobium leguminosarum bivor viciae . Физиология растений 126: 133–144

PubMed Статья Google ученый

Ван Вин Дж. А., ван Овербек Л. С., ван Элсас Дж. Д. (1997) Судьба и активность микроорганизмов, внесенных в почву.Microbiol Mol Biol Rev 61: 121–135

Google ученый

Vandamme P, Goris J, Chen WM, de Vos P, Willems A (2002) Burkholderia tuberum sp. ноя и Burkholderia phymatum sp. нояб., Клубеньковые корни тропических бобовых. Syst Appl Microbiol 25: 507–512

PubMed Статья Google ученый

Венкатесварлу Б., Хари К., Катыл Дж.К. (1997) Влияние факторов почвы и сельскохозяйственных культур на местные популяции ризобий в почвах при засушливом земледелии.Appl Soil Ecol 7: 1–10

Google ученый

Vestberg M, Kukkonen S, Saari K, Parikka P, Huttunen J, Tainino L, Devos N, Weekers F, Kevers C, Thonart P, Lemoine MC, Cordier C, Alabouvette C, Gianinazzi S (2004) Микробная инокуляция для улучшения роста и здоровья клубники при микроразмножении. Appl Soil Ecol 27: 243–258

Google ученый

Vivas A, Barea JM, Azcón R (2005) Brevibacillus brevis , выделенный из почв, загрязненных кадмием или цинком, улучшает прорастание спор in vitro и рост спор Glomus mosseae при высоких концентрациях Cd или Zn.Microb Ecol 49: 416–442

PubMed Статья CAS Google ученый

Wachowska U, Majchrzak B, Borawska M, Karpinska Z (2004) Биологический контроль патогенов озимой пшеницы с помощью бактерий. Acta fytotech zootech, Vol. 7, 2004, специальный номер, Труды XVI. Словацко-чешская конференция по защите растений, организованная в Словацком сельскохозяйственном университете в Нитре, Словакия

Уолш Ю.Ф., Моррисси Дж. П., О’Гара Ф. (2001) Псевдомонады для биоконтроля фитопатогенов: от функциональной геномики до коммерческого использования.Curr Opin Biotechnol 12: 289–295

PubMed Статья CAS Google ученый

Webster G, Gough C, Vasse J, Batchelor CA, O’Callaghan KJ, Kothari SL, Davey MR, Denarie J, Cocking EC (1997) Взаимодействие Rhizobia с рисом и пшеницей. Растительная почва 194: 115–122

Артикул CAS Google ученый

Wiehe W, Holfich G (1995) Выживание ризосферных бактерий, способствующих росту растений, в ризосфере различных сельскохозяйственных культур и миграция на неинокулированные растения в полевых условиях на северо-востоке Германии.Microbiol Res 150: 201–206

Google ученый

Ян С.Ф., Хоффман Н.Е. (1984) Биосинтез этилена и его регуляция у высших растений. Annu Rev Plant Physiol 35: 155–189

Артикул CAS Google ученый

Янни Ю.Г., Эль-Фаттах ФКА (1999) На пути к интегрированному управлению биоудобрением с использованием свободноживущих и ассоциативных фиксаторов диазота для повышения урожайности риса в дельте Нила.Симбиоз 27: 319–331

Google ученый

Янни Ю.Г., Ризк Р.Й., Корич В., Сквартини А., Нинке К., Филип-Холлингсворт С., Оргамбид Г., де Брейн Ф., Штольцфус Дж., Бакли Д., Шмидт TM, Матеос П.Ф., Ладха Дж. К., Даззо Ф. Б. (1997 ) Естественная эндофитная ассоциация между Rhizobium leguminosarum bv. trifolii и корнеплоды риса и оценка их потенциала для стимулирования роста риса. Растительная почва 194: 99–114

Артикул CAS Google ученый

Янни Ю.Г., Ризк Р.Й., Абд Эль-Фаттах Ф.К., Сквартини А., Корич В., Джакомини А., де Брейн Ф., Радемакер Дж., Майя-Флорес Дж., Остром П., Вега-Эрнандес М., Холлингсворт Р. И., Мартинес- Молина Е., Нинке К., Филип-Холлингсуорт С., Матеос П. Ф., Веласкес Е., Триплетт Е., Умали-Гарсия М., Анарна Дж. А., Рольф Б. Г., Ладха Дж. К., Хилл Дж., Муджу Р., Нг П. К., Даззо Ф. Б. (2001). ассоциация стимуляторов роста растений Rhizobium leguminosarum bv. trifolii с рисовыми корнями. Aust J Plant Physiol 28: 845–870

CAS Google ученый

Зафар-уль-Хе М., Захир З.А., Шахзад С.М., Иршад У, Аршад М. (2007) Изоляция и скрининг Rhizobia для улучшения роста и клубеньков чечевицы (Lens culinaris Medic) сеянцев в условиях аксенирования. . Почвенная среда 26 (1): 81–91

Google ученый

Захир А.З., Аршад М., Франкенбергер В.Т. мл. (2004) Ризобактерии, способствующие росту растений: применение и перспективы в сельском хозяйстве.Adv Agron 81: 97–168

Статья CAS Google ученый

Захир З.А., Аббас С.А., Халид М., Аршад М. (2000) Субстрат-зависимые гормоны растений микробного происхождения для улучшения роста проростков кукурузы. Pak J Biol Sci 3: 289–291

Статья Google ученый

Заиди С., Усмани С., Сингх Б.Р., Мусаррат Дж. (2008) Значение штаммов Bacillus subtilis SJ-101 в качестве биоинокулянта для одновременного стимулирования роста растений и накопления никеля в Brassica Juncea .Chemosphere 64: 991–997

Статья CAS Google ученый

Завалин А.А., Кандаурова Т.М., Виноградова Л.В. (1998) Влияние азотфиксирующих микроорганизмов на питание и продуктивность яровой пшеницы, а также на особенности фотосинтеза различных сортов яровой пшеницы. В: Elmerich C, Kondorosi A, Newton WE (ред.) Биологическая фиксация азота в 21 веке. Kluwer, Dordrecht, стр. 413–414

Google ученый

Zhang S, Moyne AL, Reddy MS, Kloepp JW (2002) Роль салициловой кислоты в индуцированной системной резистентности, вызванной стимулирующими рост растений ризобактериями против голубой плесени табака.Biol Control 25: 288–296

Google ученый

Zhang H, Sekiguchi Y, Hanada S, Hugenholtz P, Kim H, Kamagata Y, Nakamura K (2003) Gemmatimonas aurantiaca gen. nov., sp. nov., грамотрицательный, аэробный, накапливающий полифосфат микроорганизм, первый культивируемый представитель нового бактериального типа Gemmatimonadetes phyl. ноя Int J Syst Evol Microbiol 53: 1155–1163

PubMed Статья CAS Google ученый

Zhuang XL, Chen J, Shim H, Bai Z (2007) Новые достижения в области стимулирующих рост растений ризобактерий для биоремедиации.Environ Int 33: 406–413

PubMed Статья Google ученый

Живые почвы: роль микроорганизмов в здоровье почвы

Ключевые точки

• Плодородные почвы изобилуют микроорганизмами, которые напрямую способствуют биологическому плодородию этой почвы.
• Биологическая фертильность недостаточно изучена, и наши научные знания о ней неполны.
• Помимо плодородия, почвенные микроорганизмы также играют важную роль в круговоротах питательных веществ, которые имеют фундаментальное значение для жизни на планете.
• В прошлом методы ведения сельского хозяйства не способствовали развитию здоровых популяций микроорганизмов, ограничивая урожайность и угрожая устойчивости.
• Научные исследования исследуют новые захватывающие возможности восстановления и популяризации здоровых микробных популяций в почве.

«Почва необходима для поддержания биоразнообразия над и под землей. Богатство подземного биоразнообразия огромно и недооценивается: миллионы микроорганизмов живут и размножаются в нескольких граммах верхнего слоя почвы, экосистеме, необходимой для жизни на Земле… »

Из: Австралийские почвы и ландшафты, иллюстрированный сборник

Резюме

Плодородие почвы включает три взаимосвязанных компонента: физическое плодородие, химическое плодородие и биологическое плодородие.Биологическое плодородие организмов, которые живут в почве и взаимодействуют с другими компонентами, сильно различается в зависимости от условий, является очень сложным и динамичным. Это наименее изученный компонент фертильности. Помимо плодородия почвы, почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговоротах питательных веществ, которые имеют фундаментальное значение для жизни на планете. Плодородные почвы кишат почвенными микробами. В одном грамме почвы могут быть от сотен миллионов до миллиардов микробов. Самыми многочисленными микробами в почве являются бактерии, за которыми в порядке убывания следуют актиномицеты, грибы, почвенные водоросли и почвенные простейшие.Лучшее понимание микробиологии почвы необходимо для удовлетворения потребностей растущего населения мира в сельскохозяйственном производстве. Во многих регионах здоровая популяция микробов все еще находится под угрозой и не поддерживается сельскохозяйственной практикой.

Анализ

Введение

В июле 2015 года ПИИ опубликовали документ стратегического анализа, озаглавленный «У нас под ногами: почвенные микроорганизмы как основные движущие силы основных экологических процессов».С момента публикации этой статьи наблюдается умеренная тенденция к изучению почв в целом, а не к детальному изучению компонентов почвы по отдельности. Целостное исследование особенно важно для понимания микробиологии почвы. На микроорганизмы напрямую влияют не только основные характеристики почвы, такие как влажность, кислород и химический состав, но и друг друга как полезными, так и хищническими способами. Полностью осознавая фундаментальную важность почвенных организмов, а затем развивая и понимая, как биологические процессы в почве зависят от изменений в почвенной среде, мы можем научиться управлять почвой таким образом, чтобы усилить преимущества, предоставляемые почвенными организмами.

Информация, которая следует далее, в значительной степени основана на упомянутом выше заголовке. Он представлен здесь, чтобы описать сложность и разнообразие почвенной микробиологии и предложить более целостный подход к исследованию почвы и управлению ею.

Плодородие почвы, или ее способность обогащать природные и сельскохозяйственные растения, зависит от трех взаимодействующих и взаимозависимых компонентов: физического плодородия, химического плодородия и биологического плодородия. Физическое плодородие относится к физическим свойствам почвы, включая ее структуру, текстуру, водопоглощение и удерживающую способность, а также проникновение корней.Химическая фертильность включает уровни питательных веществ и наличие химических условий, таких как кислотность, щелочность и соленость, которые могут быть вредными или токсичными для растений. Биологическое плодородие относится к организмам, которые живут в почве и взаимодействуют с другими компонентами. Эти организмы живут в почве, органическом веществе или других почвенных организмах и выполняют многие жизненно важные процессы в почве. Некоторые из них выполняют важные функции в круговоротах питательных веществ и углерода. Очень немногие почвенные организмы являются вредителями.

Из трех компонентов фертильности именно микробиологический элемент, богатое разнообразие организмов, таких как бактерии, вирусы, грибы и водоросли, которые образуют интерактивные микробные сообщества, являются наиболее сложными и, как это ни парадоксально, наименее изученными.Почти десятилетнее сотрудничество между CSIRO и австралийской компанией Bio-Platforms оценивает понимание микробных сообществ почвы так же важно, как картографирование галактик во Вселенной или биоразнообразие океанов. Это дает возможность открывать новые виды, пока неизвестные науке. Сообщества почвенных микробов поддерживают продуктивность всех сельскохозяйственных предприятий и являются основными движущими силами экологических процессов, таких как круговорот питательных веществ и углерода, деградация загрязняющих веществ и подавление болезней, передаваемых через почву.Они также тесно вовлечены в ряд полезных, а иногда и важных взаимоотношений с растениями.

Определение

Почвенная микробиология — это изучение организмов в почве, их функций и того, как они влияют на свойства почвы. Почвенные микроорганизмы можно разделить на бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли, простейшие и вирусы. Каждая из этих групп имеет разные характеристики, которые определяют организмы и различные функции в почве, в которой они обитают.Важно отметить, что эти организмы не существуют изолированно; они взаимодействуют, и эти взаимодействия влияют на плодородие почвы в такой же или большей степени, чем индивидуальная деятельность организма.

Бактерии: Бактерии — это организмы, которые имеют только одну клетку и поэтому являются микроскопическими. Всего в чайной ложке влажной плодородной почвы содержится от 100 миллионов до одного миллиарда бактерий. Они являются разложителями, поедают мертвый растительный материал и органические отходы. Делая это, бактерии выделяют питательные вещества, к которым другие организмы не могут получить доступ.Бактерии делают это, изменяя питательные вещества из недоступных форм в пригодные для использования. Этот процесс важен в круговороте азота.
Актиномицеты: Актиномицеты представляют собой почвенные микроорганизмы, подобные бактериям и грибам, и обладают характеристиками, связывающими их с обеими группами. Их часто считают недостающей эволюционной связью между бактериями и грибами, но у них гораздо больше общих характеристик с бактериями, чем с грибами. Актиномицеты придают почве характерный запах.Они также были источником нескольких важных терапевтических лекарств.

Грибы: Грибы — необычные организмы, поскольку они не являются растениями или животными. Они группируются в волокнистые нити, называемые гифами. Затем гифы образуют группы, называемые мицелием, шириной менее 0,8 мм, но могут достигать нескольких метров в длину. Они полезны, но также могут быть вредны для почвенных организмов. Грибы полезны, потому что они способны расщеплять питательные вещества, которые другие организмы не могут.Затем они выпускают их в почву, и другие организмы могут их использовать. Грибы могут прикрепляться к корням растений. Когда это происходит, большинство растений растут намного лучше. Это благоприятное отношение, называемое микоризным. Грибы помогают растению, давая ему необходимые питательные вещества, а грибы получают из растений углеводы — ту же пищу, которую растения дают человеку. С другой стороны, грибы могут получать пищу, являясь паразитами и прикрепляясь к растениям или другим организмам из эгоистичных соображений.

Некоторые из функций, выполняемых в почве грибами:

• Деструкторы — сапрофитные грибы — преобразуют мертвый органический материал в биомассу грибов, двуокись углерода (CO ₂ ) и небольшие молекулы, такие как органические кислоты.
• Mutualists — микоризные грибы — колонизируют корни растений. В обмен на углерод растения микоризные грибы помогают сделать фосфор растворимым и доставляют почвенные питательные вещества (фосфор, азот, микроэлементы и, возможно, воду) растениям. Одна из основных групп микориз, эктомикориза , растет на поверхностных слоях корней и обычно ассоциируется с деревьями. Вторая основная группа микоризы — это эндомикориза , которая растет в клетках корня и обычно ассоциируется с травами, пропашными культурами, овощами и кустарниками.
• Паразиты : Третья группа грибов, патогенов или паразитов , вызывает снижение продуктивности или гибель, когда они колонизируют корни и другие организмы.

Водоросли: Водоросли присутствуют в большинстве почв, где есть влага и солнечный свет. Их количество в почве обычно колеблется от 100 до 10 000 на грамм почвы. Они способны к фотосинтезу, посредством чего они получают углекислый газ из атмосферы и энергию из солнечного света и синтезируют собственную пищу.

Основные роли и функции водорослей в почве:

• Играет важную роль в поддержании плодородия почв, особенно тропических почв.
• Добавление органических веществ в почву, когда они умирают, и, таким образом, увеличение количества органического углерода в почве.
• Действует как вяжущий агент, связывая частицы почвы и тем самым уменьшая и предотвращая эрозию почвы.
• Помогает увеличить влагоудерживающую способность почвы на более длительные периоды времени.
• Высвобождает большое количество кислорода в почвенной среде в процессе фотосинтеза и, таким образом, способствует глубокой аэрации.
• Помогает контролировать потерю нитратов при промывании и дренаже, особенно на
  необсаженных почвах.
• Помощь в выветривании горных пород и создании структуры почвы.

Простейшие: Это бесцветные одноклеточные организмы, подобные животным. Они больше, чем бактерии, от нескольких микрон до нескольких миллиметров.Их популяция в пахотных почвах колеблется от 10 000 до 100 000 на грамм почвы, и их много в поверхностной почве. Они могут противостоять неблагоприятным почвенным условиям, так как для них характерна защищенная стадия покоя в их жизненном цикле.

Основные функции, роли и особенности простейших:

• Большинство простейших получают питание от кормления или поедания почвенных бактерий и, таким образом, они играют важную роль в поддержании микробного / бактериального равновесия в почве.
• Некоторые простейшие недавно были использованы в качестве агентов биологической борьбы против организмов, вызывающих вредные заболевания растений.
• Некоторые почвенные простейшие вызывают у людей болезни, которые переносятся через воду и другие переносчики. Примером может служить амебная дизентерия.

Вирусы: Почвенные вирусы имеют большое значение, поскольку они могут влиять на экологию биологических сообществ почвы как за счет способности передавать гены от хозяина к хозяину, так и как потенциальную причину микробной смертности.Следовательно, вирусы являются основными участниками глобальных циклов, влияя на круговорот и концентрацию питательных веществ и газов.

Несмотря на такую ​​важность, вирусология почвы изучена недостаточно. Чтобы изучить роль вирусов в здоровье растений и качестве почвы, проводятся исследования разнообразия и численности вирусов в различных географических районах (экосистемах). Было обнаружено, что вирусы очень распространены во всех изученных до сих пор районах, даже в обстоятельствах, когда популяции бактерий значительно различаются в одинаковых средах.

Почвы, вероятно, являются местом обитания многих новых видов вирусов, которые вместе могут представлять собой большой резервуар генетического разнообразия. Некоторые исследователи считают, что изучение этого в значительной степени неизученного разнообразия почвенных вирусов может изменить наше понимание роли вирусов в глобальных экосистемных процессах и эволюции самой микробной жизни.

Нематоды: Не микроорганизмы (строго говоря), нематодные черви обычно имеют диаметр 50 микрон и длину один миллиметр.Много внимания уделяется видам, ответственным за болезни растений, но гораздо меньше известно о большей части сообщества нематод, которые играют полезную роль в почве. Было обнаружено, что невероятное разнообразие нематод функционирует на нескольких уровнях пищевой сети почвы. Некоторые питаются растениями и водорослями (первый уровень), другие являются травоядными, которые питаются бактериями и грибами (второй уровень), а некоторые питаются другими нематодами (более высокие уровни).

Свободноживущие нематоды можно разделить на четыре большие группы в зависимости от их рациона.Питатели бактерий потребляют бактерии. Питатели грибов питаются, прокалывая клеточные стенки грибов и высасывая их внутреннее содержимое. Хищные нематоды поедают все виды нематод и простейших. Они поедают более мелкие организмы целиком или прикрепляются к кутикуле более крупных нематод, соскребая их, пока не удастся извлечь внутренние части тела жертвы.

Подобно простейшим, нематоды играют важную роль в минерализации или высвобождении питательных веществ в доступных для растений формах. Когда нематоды поедают бактерии или грибы, выделяется аммоний, потому что бактерии и грибы содержат намного больше азота, чем требуется нематодам.

Нематоды также могут быть полезными индикаторами качества почвы из-за их огромного разнообразия и их участия во многих функциях на разных уровнях почвенной пищевой сети.

Роль и функции

В совокупности почвенные микроорганизмы играют важную роль в разложении органических веществ, круговороте питательных веществ и удобрении почвы. Без круговорота элементов продолжение жизни на Земле было бы невозможным, поскольку необходимые питательные вещества были бы быстро поглощены организмами и зафиксированы в форме, недоступной для других.Реакции, участвующие в круговороте элементов, часто носят химический характер, но биохимические реакции, которым способствуют организмы, также играют важную роль в круговороте элементов. Первостепенное значение в этом процессе имеют почвенные микробы.

Почвенные микробы также важны для формирования здоровой структуры почвы. Почвенные микробы производят много липких веществ (например, полисахаридов и слизи), которые способствуют цементированию агрегатов почвы. Этот цемент снижает вероятность крошки заполнителей под воздействием воды.Нити грибов также стабилизируют структуру почвы, потому что эти нитевидные структуры разветвляются по всей почве, буквально окружая частицы и агрегаты, как сетка для волос. Грибы можно рассматривать как «нити» ткани почвы. Следует подчеркнуть, что микробы обычно мало влияют на изменение реальной физической структуры почвы; это выполняется более крупными организмами.

Почвенные микроорганизмы являются одновременно компонентами и производителями почвенного органического углерода, вещества, которое удерживает углерод в почве на длительные периоды времени.Обильный почвенный органический углерод улучшает плодородие почвы и ее водоудерживающую способность. Растет количество исследований, подтверждающих гипотезу о том, что почвенные микроорганизмы, и в частности грибы, могут использоваться для извлечения углерода из атмосферы и связывания его с почвой. Почвенные микроорганизмы могут стать важным средством сокращения выбросов парниковых газов в атмосферу и помочь ограничить воздействие изменения климата, вызванного парниковыми газами.

Условия

Мы видим, что здоровые почвы содержат огромное количество микробов и значительное количество микробной биомассы.Это приводит к огромному потенциалу микробной активности, когда почвенные условия (доступные источники углерода, влажность, аэрация, температура, кислотность / щелочность и доступные неорганические питательные вещества, такие как азот) являются благоприятными. Необходимо подчеркнуть потенциал активности, потому что в нормальных ситуациях микробная популяция не получает постоянного количества легко доступных субстратов для поддержания продолжительных высоких темпов роста.

Практически всем почвенным организмам (кроме некоторых бактерий) нужно то же самое, что и нам для жизни: пища, вода и кислород.Они едят пищу на основе углерода, которая обеспечивает их питательными веществами, включая азот и фосфор. Им требуется влажная среда обитания с доступом кислорода в воздушные пространства почвы. Эти причины объясняют, почему 75 процентов почвенных организмов находятся в верхних пяти сантиметрах почвы. Однако это также объясняет, почему многие из наших популяций сельскохозяйственных почвенных микроорганизмов истощены. К сожалению, некоторые из сельскохозяйственных методов, которые были стандартными в Австралии до 1980-х годов, такие как чрезмерная расчистка земель, выжигание стерни, несоответствующее внесение удобрений и чрезмерная обработка почвы, привели к деградации почвы и создавали такие условия, как засоление, подкисление, структурная структура почвы. упадок и опустынивание.

Восстановление

Хотя во многих районах наши сельскохозяйственные почвы все еще находятся под угрозой, в последние десятилетия изменения в методах ведения сельского хозяйства, описанные выше, помогают создавать более здоровые почвы. До недавнего времени это считалось единственным способом улучшить биологическую фертильность. Придут создание правильных условий и микробов, и, наоборот, если условия не будут правильными, усилия по внедрению полезных микробов обречены на провал. Однако в последнее время научные исследования достигли значительных успехов в инокуляции почв и семян полезными бактериальными и, в частности, микоризными грибами для повышения урожайности и улучшения здоровья почв.Хотя все еще находится на ранней стадии разработки, полевые испытания оказались положительными и могут в будущем привести к широкому спектру преимуществ, основанных на улучшении биологического плодородия почвы.

Заключение

В прошлом почвенная микробиология фокусировалась на вредной или патогенной угрозе, исходящей от небольшого числа почвенных микроорганизмов. Это исказило наше понимание большинства почвенных микроорганизмов, которые не представляют угрозы для здоровья человека или сельскохозяйственного производства и которые играют важную роль в механизмах, которые фундаментально важны для устойчивости человеческой цивилизации и жизни на планете в целом.Однако этот акцент меняется. Междисциплинарные исследования почв будущего должны признать динамическую область взаимодействующих процессов: целостную природу живой почвы и то, что эта часть почвы сама по себе является лишь частью более крупной почвенной системы. С помощью интегративных методов, включая неразрушающую визуализацию, химический анализ нового поколения со значительным пространственным и временным разрешением и имитационное моделирование, будут раскрыты секреты динамической почвенно-биологической взаимосвязи.Целостное почвоведение может существенно улучшить понимание систем растение-почва и дать рекомендации по актуальным вопросам 21 века, таким как устойчивость сельского хозяйства и изменение окружающей среды.

Биологическое плодородие почвы | Информационные бюллетени

Ключевые моменты

• Плодородие почвы зависит от трех основных взаимодействующих компонентов: биологического, химического и физического плодородия.


• Почвенные организмы улучшают плодородие почвы, выполняя ряд полезных для растений функций.В этой статье рассматриваются шесть из этих функций.


• Некоторые методы управления могут помочь улучшить и сохранить биологическое плодородие почвы.

Высвобождение питательных веществ из органических веществ

Почвенные микроорганизмы (рис. 1) ответственны за высвобождение питательных веществ из органических веществ. Когда микроорганизмы разлагают органические вещества, они используют углерод и питательные вещества из органических веществ для собственного роста. Они выделяют излишки питательных веществ в почву, где они могут быть поглощены растениями.Если органическое вещество имеет низкое содержание питательных веществ, микроорганизмы будут брать питательные вещества из почвы для удовлетворения своих потребностей.

Например, внесение в почву органических веществ с соотношением углерода к азоту ниже 22: 1 обычно увеличивает содержание минерального азота в почве. Напротив, внесение органических веществ с соотношением углерода к азоту выше 22: 1 обычно приводит к тому, что микроорганизмы поглощают минеральный азот из почвы (Hoyle et al. 2011).

Рисунок 1: Колонии бактерий в почве показаны голубым цветом, каждая бактерия размером примерно 1 микрон.(Изображение: Karl Ritz)

Фиксатор атмосферного азота

Симбиотическая азотфиксация является важным источником азота для сельского хозяйства Австралии и может составлять до 80% от общего количества азота (Unkovich 2003). В симбиозе ризобии или брадиризобии фиксируют газообразный азот из атмосферы и делают его доступным для бобовых растений. Взамен они получают углерод из бобовых культур. Симбиоз очень специфичен, и для каждого бобового растения требуются определенные виды ризобий и брадиризобий.Для получения дополнительной информации см. Информационный бюллетень «Бобовые и азотфиксация».

Повышение доступности фосфора

Большинство сельскохозяйственных растений (кроме люпина и канолы) образуют симбиоз с арбускулярными микоризными (AM) грибами (рис. 2), которые могут увеличивать поглощение фосфора растением. Нити гифов AM-грибов простираются от корней растений в почву и имеют доступ к фосфору, недоступному для корней растений. AM-грибы могут обеспечивать растения фосфором, а взамен они получают углерод, необходимый для роста.

Важно отметить, что этот симбиоз полезен для растений только тогда, когда доступного фосфора в почве недостаточно для потребностей растений. Повышение доступности фосфора может быть особенно полезным на почвах, фиксирующих фосфор, в Австралии, которые широко распространены и могут хранить 100 кг фосфора на гектар (Cornish 2009).

Рисунок 2: Микоризные грибы, растущие в растительных клетках, где они образовали древовидные структуры (арбускулы), которые позволяют фосфору переноситься от грибов к растению.(Изображение: Линетт Эбботт).

Разлагающие пестициды

Разложение сельскохозяйственных пестицидов в почве в основном осуществляется микроорганизмами. Некоторые микроорганизмы в почве производят ферменты, которые могут расщеплять сельскохозяйственные пестициды или другие токсичные вещества, добавленные в почву. Время, в течение которого эти вещества остаются в почве, зависит от того, насколько легко они разлагаются микробными ферментами.

Борьба с патогенами

Некоторые микроорганизмы и почвенные животные заражают растения и снижают урожайность растений.Однако многие организмы в почве контролируют распространение патогенов. Например, появление некоторых патогенных грибов в почве снижается некоторыми простейшими, которые потребляют патогенные грибы. Пищевая сеть почвы содержит множество подобных взаимосвязей, которые уменьшают численность патогенов растений.

Улучшение структуры почвы

Биологические процессы в почве могут улучшить структуру почвы. Некоторые бактерии и грибы при разложении органических веществ производят вещества, которые химически и физически связывают частицы почвы в микроагрегаты.Нити гиф грибов могут сшивать частицы почвы, помогая формировать и поддерживать агрегаты (рис. 3). Один грамм почвы может содержать несколько километров грибковых гиф (Young and Crawford 2007). Кроме того, почвенные животные увеличивают поры, прокладывая туннели через почву, и увеличивают агрегацию, заглатывая почву.

Рисунок 3: Гифы грибов (показаны синим цветом), распространяющиеся через почву (изображение Карла Ритца).

Управление биологическим плодородием почвы

В настоящее время мы меньше понимаем, как методы управления влияют на биологическое плодородие почвы, чем как они влияют на химическое и физическое плодородие почвы.Однако описанные ниже методы управления могут помочь улучшить и сохранить биологическое плодородие почвы.

1. Свести к минимуму эрозию, поскольку почвенные организмы преимущественно расположены в поверхностных слоях, которые легче всего поддаются эрозии.


2. Поддерживать или увеличивать содержание органических веществ в почве, поскольку они являются важным источником углерода, энергии и питательных веществ для почвенных организмов.


3. Используйте различные севообороты, поскольку они приводят к разнообразному поступлению органических веществ и разнообразию популяций почвенных организмов.


4. Выберите азотфиксирующие бактерии, которые подходят растению-хозяину и могут переносить характеристики вашей почвы (например, pH), поскольку азотфиксирующие бактерии образуют специфические ассоциации с бобовыми.


5. Учитывайте выделение питательных веществ из органических веществ при определении внесения удобрений.


6. Используйте удобрения, которые дополняют деятельность арбускулярных микоризных грибов, поскольку они только увеличивают усвоение фосфора растениями в почвах с дефицитом фосфора.


7. Выберите севообороты и методы управления, которые снижают пригодность почвы для патогенов растений.


8. Будьте терпеливы, поскольку биологические процессы в почве требуют времени для развития.

Знаете ли вы?

• В горстке почвы организмов больше, чем людей на Земле, но большинство из них можно увидеть только под микроскопом.


• Вес организмов на поверхности 10 см возделываемой почвы на юге Австралии может достигать 2 т / га.


• Около четверти всех организмов в сельскохозяйственной почве находится на поверхности 2 см почвы.


• В любой момент времени большинство почвенных организмов (> 70%) неактивны, поскольку почвенные условия обычно не являются оптимальными.


• Хотя существует несколько видов нематод-вредителей, существует более 95 видов, не являющихся вредителями (рис. 4).

Рисунок 4: Почвенная нематода, не являющаяся вредным организмом (изображение Карла Ритца).

Дополнительная литература и ссылки

Cornish PS (2009) Управление фосфором на обширных органических фермах и фермах с низким уровнем потребления.Земледелие и пастбище 60: 105 — 115.

Янг И.М. и Кроуфорд Дж. В. (2004) Взаимодействие и самоорганизация в комплексе почва-микроб. Наука 304: 1634 — 1637.

Хойл Ф.К., Болдок Дж. А. и Мерфи Д. В. (2011) «Почвенный органический углерод — роль в системах богарного земледелия: с особым упором на условия Австралии», в «Системы богарного земледелия», Springer Science-Business Media BV, Нидерланды.

Ункович (2003) «Давид и Голиаф: симбиотическая азотфиксация и удобрения в сельском хозяйстве Австралии», Труды 12-й австралийской конференции по азотфиксации. Glenelg, SA, сентябрь 2003 г.

Автор: Дженнифер Карсон (Университет Западной Австралии).

Этот информационный бюллетень gradient.org.au был профинансирован программой «Здоровые почвы для устойчивых ферм», инициативой Фонда природного наследия правительства Австралии в партнерстве с GRDC, а также регионами WA NRM Совета водозабора Avon и NRM Южного побережья. через инвестиции в Национальный план действий по солености и качеству воды и Национальную программу ухода за землями правительства Западной Австралии и Австралии.

Главный исполнительный директор Департамента сельского хозяйства и продовольствия штата Западная Австралия и Университета Западной Австралии не несут никакой ответственности по причине халатности или иным образом, возникшей в результате использования или разглашения этой информации или любой ее части.

Роль почвенных бактерий | Ohioline

Микробы в почве напрямую связаны с рециркуляцией питательных веществ, особенно углерода, азота, фосфора и серы. Бактерии — это основной класс микроорганизмов, которые поддерживают здоровье и продуктивность почвы.

Характеристики бактерий

Рисунок 1: Крупный план инфузорий (простейших) с различными бактериями на заднем плане. Фотография Тима Уилсона. Используется с разрешения и все права защищены.

Ингхэм (2009, стр. 18) утверждает, что «Бактерии — это крошечные одноклеточные организмы, обычно 4/100 000 дюйма в ширину (1 мкм). Чайная ложка продуктивной почвы обычно содержит от 100 до 1 миллиарда бактерий.Это масса, равная двум коровам на акр. На каждом акре может быть множество микроскопических бактерий ». Хотя бактерии могут быть небольшими, они составляют как наибольшее количество, так и биомассу (массу) любого почвенного микроорганизма. На рис. 1 показаны бактерии, потребляющие простейшие инфузорий.

Бактерии похожи по размеру на частицы глинистой почвы (<0,2 мкм) и частицы ила почвы (2-50 мкм). Они растут и живут в тонких пленках воды вокруг частиц почвы и около корней в области, называемой ризосферой. Небольшой размер бактерий позволяет им расти и быстрее адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды, чем более крупные и сложные микроорганизмы, такие как грибы.

Большинство почв — просто кладбище мертвых клеток бактерий. Бактерии настолько просты по структуре, что их часто называют мешками с ферментами и / или растворимыми мешками с удобрениями (Dick, R., 2009). Поскольку бактерии живут в условиях голода или недостатка воды в почве, они быстро размножаются при оптимальных условиях воды, пищи и окружающей среды. Популяция бактерий может легко удвоиться за 15-30 минут. Процветающие микробные популяции со временем повышают продуктивность почвы и урожайность.

Классификация бактерий

Большинство бактерий классифицируются по одной из следующих четырех категорий.

Форма бактерий

Когда ученые впервые начали классифицировать бактерии, они начали с изучения их основной формы. Бактерии обычно имеют три основных формы: стержень, сферу или спираль. Актиномицеты по-прежнему классифицируются как бактерии, но похожи на грибы, за исключением того, что они меньше по размеру. Классифицировать бактерии по форме сложно, потому что многие бактерии имеют разные формы и разное расположение.

Аэробные и анаэробные бактерии

Большинство микробов, как правило, неактивны, и их активность в почве может быть лишь кратковременной. Уровни кислорода в почве часто определяют активность почвенных бактерий (Dick, W., 2009). Большинство почвенных бактерий предпочитают хорошо насыщенные кислородом почвы и называются аэробными бактериями и используют кислород для разложения большинства углеродных соединений. Примеры аэробных бактерий включают род Aerobacter , который широко распространен в почве, и род бактерий актиномицетов Streptomyces , которые придают почве хороший «землистый» запах (Lowenfels & Lewis, 2006).

Анаэробные бактерии предпочитают, а некоторым требуется среда без кислорода. Анаэробные бактерии обычно встречаются в уплотненной почве, глубоко внутри почвенных частиц (микросайт) и гидрированных почвах, где содержание кислорода ограничено. Многие патогенные бактерии предпочитают анаэробные почвенные условия и, как известно, побеждают аэробные бактерии в почве или уничтожают их. Многие анаэробные бактерии обнаруживаются в кишечнике животных и связаны с навозом и неприятным запахом (Lowenfels & Lewis, 2006).

Грамотрицательные и грамположительные бактерии

Когда окрашивающий агент используется в лаборатории, бактерии можно классифицировать как «грамотрицательные» или «грамположительные».«Окрашивающий агент прикрепляется к клеточным стенкам бактерий. Грамотрицательные бактерии, как правило, являются мельчайшими бактериями и чувствительны к засухе и водному стрессу. Грамположительные бактерии намного больше по размеру, имеют более толстые клеточные стенки, отрицательные заряды на внешней поверхности клеточной стенки и имеют тенденцию противостоять водному стрессу (Dick, R., 2009). Бактероиды — это анаэробные грамотрицательные бактерии, обитающие в кишечнике людей и животных. Listeria — это грамположительные аэробные палочковидные бактерии, обнаруженные в зараженной пище.

Классификация других бактерий

Другой способ классификации бактерий — по их росту и размножению. Автотрофные бактерии (также называемые автотрофами) перерабатывают углекислый газ для получения углерода. Некоторые автотрофные бактерии напрямую используют солнечный свет и углекислый газ для производства сахаров, в то время как другие зависят от других химических реакций для получения энергии. Водоросли и цианобактерии — некоторые примеры автотрофных бактерий. Гетеротрофные бактерии получают свои углеводы и / или сахара из окружающей среды или живого организма или клетки, в которой они обитают.Примеры включают бактерий Arthrobacter , участвующих в нитрификации азота (Sylvia et al., 2005).

С новыми достижениями в секвенировании ДНК большинство ученых классифицируют бактерии на основе типа среды, в которой они обитают. Бактерии могут жить в экстремальных условиях, таких как горячие источники для серных бактерий, или в условиях сильного холода, как в ледяной воде в Арктике. Бактерии также можно классифицировать по жизни в сильно кислой среде по сравнению с щелочной, аэробной по сравнению с анаэробной или автотрофной по сравнению с гетеротрофной средой (Dick, R., 2009).

Функциональные группы бактерий

Бактерии выполняют множество важных экосистемных функций в почве, включая улучшение структуры почвы и агрегации почвы, повторное использование питательных веществ в почве и повторное использование воды. Почвенные бактерии образуют в почве микроагрегаты, связывая частицы почвы вместе со своими выделениями. Эти микроагрегаты подобны строительным блокам для улучшения структуры почвы. Улучшенная структура почвы увеличивает проникновение воды и увеличивает водоудерживающую способность почвы (Ingham, 2009).

Бактерии выполняют важные функции в почве, разлагая органические остатки ферментов, попадающих в почву. Ingham (2009) описывает четыре основные функциональные группы почвенных бактерий как деструкторы, мутуалисты, патогены и литотрофы. Каждая функциональная группа бактерий играет определенную роль в переработке питательных веществ в почве.

Разлагатели потребляют легкоусвояемые соединения углерода и простые сахара и связывают растворимые питательные вещества, такие как азот, в своих клеточных мембранах. Бактерии преобладают в пахотных почвах, но их эффективность в переработке углерода составляет лишь 20-30 процентов (C).Бактерии содержат больше азота (N) (10–30 процентов азота, соотношение C: N от 3 до 10), чем большинство микробов (Islam, 2008).

Среди мутуалистических бактерий есть четыре типа бактерий, которые превращают атмосферный азот (N ₂ ) в азот для растений. Существует три типа почвенных бактерий, которые связывают азот без растения-хозяина и свободно живут в почве, и к ним относятся Azotobacter, Azospirillum и Clostridium .

Рисунок 2: Азотфиксирующие Бактерии Rhizobium образуют клубеньки на корне сои. Фото Рэндалла Ридера. Используется с разрешения и все права защищены.

Бактерии Rhizobium (грамотрицательные палочковидные бактерии) связаны с растением-хозяином: бобовыми (люцерна, соевые бобы) или клевером (красный, сладкий, белый, малиновый) с образованием узелков азота для фиксации азота для растений. рост. Завод поставляет углерод в Rhizobium в форме простых сахаров. Бактерии Rhizobium берут азот из атмосферы и преобразуют его в форму, пригодную для растений.При использовании на заводах атмосферный азот (N ₂ ) или реактивный азот объединяется с кислородом с образованием нитрата (NO ₃ ^—) или нитрита (NO ₂ ^—) или соединяется с водородом с образованием аммиака ( NH ₃ ⁺ ) или аммоний (NH ₄ ⁺ ), которые используются растительными клетками для производства аминокислот и белков (Lowenfels & Lewis, 2006). На рис. 2 показаны азотфиксирующие бактерии.

Многие почвенные бактерии перерабатывают азот в органических субстратах, но только азотфиксирующие бактерии могут перерабатывать азот в атмосфере в форму (фиксированный азот), которую могут использовать растения.Фиксация азота происходит потому, что эти специфические бактерии производят фермент нитрогеназу. Азотфиксирующие бактерии обычно широко доступны в большинстве типов почв (как свободноживущие виды почвы, так и виды бактерий, зависящие от растения-хозяина). Свободноживущие виды обычно составляют лишь очень небольшой процент от общей микробной популяции и часто представляют собой штаммы бактерий с низкой способностью связывать азот (Dick, W., 2009).

Нитрификация — это процесс, при котором нитрифицирующие бактерии превращают аммиак (NH ₄ ⁺ ) в нитрит (NO ₂ ^—), а затем в нитрат (NO ₃ ^—).Бактерии и грибы обычно потребляются простейшими и нематодами, а выделяемые ими микробные отходы представляют собой аммиак (NH ₄ ⁺ ), который является доступным для растений азотом. Нитритные бактерии ( Nitrosomonas spp.) Превращают аммиак в нитриты (NO ₂ ^—), а нитратные бактерии ( Nitrobacter spp.) Могут затем преобразовывать нитриты (NO ₂ ^—) в нитраты ( НЕТ ₃ ^—). Нитрифицирующие бактерии предпочитают щелочные почвенные условия или pH выше 7 (Lowenfels & Lewis, 2006).И нитрат, и аммиак являются доступными для растений формами азота; однако большинство растений предпочитают аммиак, потому что нитрат должен превращаться в аммиак в растительной клетке, чтобы образовались аминокислоты.

Денитрифицирующие бактерии позволяют превращать нитрат (NO ₃ ^—) в закись азота (N ₂ O) или диазот (N ₂ ) (атмосферный азот). Для того, чтобы произошла денитрификация, должны возникать нехватка кислорода или анаэробные условия, позволяющие бактериям отщеплять кислород.Эти условия типичны для прудовых или насыщенных полей, уплотненных полей или глубоко внутри микроагрегатов почвы, где кислород ограничен. Денитрифицирующие бактерии снижают азотное плодородие почв, позволяя азоту улетучиваться обратно в атмосферу. На насыщенной глинистой почве от 40 до 60 процентов почвенного азота может быть потеряно в результате денитрификации в атмосферу (Dick, W., 2009).

Патогенные бактерии вызывают заболевания растений, и хорошим примером является бактериальный ожог.Здоровые и разнообразные популяции почвенных бактерий производят антибиотики, которые защищают растения от болезнетворных организмов и патогенов растений. Разнообразные популяции бактерий конкурируют за одни и те же питательные вещества почвы и воду и, как правило, действуют как сдерживающая и уравновешивающая система, сокращая популяции болезнетворных организмов. Благодаря высокому микробному разнообразию почвы содержат больше непатогенных бактерий, конкурирующих с патогенными бактериями за питательные вещества и среду обитания (Lowenfels & Lewis, 2006). Стрептомицеты (актиномицеты) производят более 50 различных антибиотиков для защиты растений от патогенных бактерий (Sylvia et al., 2005).

Литотрофы (хемоавтотрофы) получают энергию от других соединений, помимо углерода (таких как азот или сера), и включают виды, важные для рециркуляции азота и серы. В условиях хорошей аэрации сероокисляющие бактерии делают серу более доступной для растений, в то время как в насыщенных (анаэробных, с низким содержанием кислорода) почвенных условиях сероредуцирующие бактерии делают доступным меньше серы для растений.

Актиномицеты имеют большие волокна или гифы и действуют подобно грибам при обработке трудноразлагаемых органических остатков почвы (хитин, лигнин и т. Д.)). Когда фермеры вспахивают или вспахивают почву, актиномицеты при гибели выделяют «геосмин», который придает свежепереработанной почве характерный запах. Актиномицеты разлагают многие вещества, но более активны при высоких уровнях pH почвы (Ingham, 2009). Актиномицеты играют важную роль в образовании стабильного гумуса, который улучшает структуру почвы, улучшает хранение питательных веществ и увеличивает удержание воды.

Преимущества почвы от бактерий

Бактерии растут во многих различных микросредах и определенных нишах почвы.Популяции бактерий быстро расширяются, и бактерии становятся более конкурентоспособными, когда легкоусвояемые простые сахара доступны в ризосфере. Экссудаты корней, остатки мертвых растений, простые сахара и сложные полисахариды в изобилии в этом регионе. Около 10–30 процентов почвенных микроорганизмов в ризосфере составляют актиномицеты, в зависимости от условий окружающей среды (Sylvia et al., 2005).

Многие бактерии производят слой полисахаридов или гликопротеинов, который покрывает поверхность частиц почвы.Эти вещества играют важную роль в цементировании частиц песка, ила и глинистой почвы в стабильные микроагрегаты, улучшающие структуру почвы. Бактерии живут по краям минеральных частиц почвы, особенно глины и связанных с ней органических остатков. Бактерии играют важную роль в производстве полисахаридов, которые связывают частицы песка, ила и глины вместе с образованием микроагрегатов и улучшают структуру почвы (Hoorman, 2011). Бактерии не перемещаются очень далеко в почве, поэтому большинство движений связано с водой, ростом корней или поездкой с другой почвенной фауной, такой как дождевые черви, муравьи, пауки и т. Д.(Лавель и Испания, 2005 г.).

В целом, большинство почвенных бактерий лучше чувствуют себя в почвах с нейтральным pH, которые хорошо насыщены кислородом. Бактерии поставляют растениям большое количество азота, и в почве часто не хватает азота. Многие бактерии выделяют ферменты в почве, чтобы сделать фосфор более растворимым и доступным для растений. В целом, бактерии имеют тенденцию доминировать над грибами на вспаханных или нарушенных почвах, потому что грибы предпочитают более кислую среду без нарушения почвы. Бактерии также доминируют на затопленных полях, потому что большинство грибов не выживают без кислорода.Бактерии могут выжить в засушливых или затопленных условиях из-за своего небольшого размера, большого количества и способности жить в небольших микропроцессорах в почве, где условия окружающей среды могут быть благоприятными. Как только условия окружающей среды вокруг этих микросайтов становятся более благоприятными, выжившие быстро расширяют свои популяции (Dick, W., 2009). Простейшие, как правило, являются крупнейшими хищниками бактерий на вспаханных почвах (Islam, 2008).

Чтобы бактерии выжили в почве, они должны адаптироваться ко многим микросредам.Концентрация кислорода в почве сильно различается от одного микроучастка к другому. Большие поры, заполненные воздухом, обеспечивают высокий уровень кислорода, что способствует аэробным условиям, в то время как в нескольких миллиметрах более мелкие микропоры могут быть анаэробными или испытывать недостаток кислорода. Такое разнообразие почвенных микроокружений позволяет бактериям процветать при различных уровнях влажности почвы и кислорода, потому что даже после наводнения (насыщенная почва, недостаток кислорода) или обработки почвы (инфузия кислорода) существуют небольшие микроокружения, в которых могут жить различные типы бактерий и микроорганизмов. для повторного заселения почвы при улучшении условий окружающей среды.

Естественная сукцессия происходит во многих растительных средах, в том числе в почве. Бактерии улучшают почву, позволяя прижиться новым растениям. Без бактерий новые популяции растений и сообщества борются за выживание или даже за существование. Бактерии изменяют почвенную среду, так что определенные виды растений могут существовать и размножаться. Там, где формируется новая почва, некоторые фотосинтезирующие бактерии начинают колонизировать почву, рециркулируя азот, углерод, фосфор и другие питательные вещества почвы, чтобы произвести первое органическое вещество.Почва, в которой преобладают бактерии, обычно обрабатывается или разрушается и имеет более высокий pH почвы и азот, доступный в виде нитратов, что является идеальной средой для растений с низкой сукцессией, называемых сорняками (Ingham, 2009).

По мере того, как почва меньше нарушается, а разнообразие растений увеличивается, трофическая сеть почвы становится более сбалансированной и разнообразной, что делает почвенные питательные вещества более доступными в среде, лучше подходящей для высших растений. Разнообразные микробные популяции с грибами, простейшими и нематодами поддерживают рециркуляцию питательных веществ и контролируют болезнетворные организмы.

Резюме

Бактерии — самые маленькие и самые выносливые микробы в почве, которые могут выжить в суровых или меняющихся почвенных условиях. Бактерии эффективны при переработке углерода только на 20–30%, имеют высокое содержание N (от 10 до 30% N, соотношение C: N 3–10), более низкое содержание C и короткий срок службы. Существует четыре основных функциональных группы почвенных бактерий, включая деструкторы, муталисты, патогены и литотрофы. Бактерии-разлагатели потребляют простые сахара и простые углеродные соединения, в то время как мутуалистические бактерии образуют партнерские отношения с растениями, включая азотфиксирующие бактерии ( Rhizobia ).Бактерии также могут стать патогенами для растений, а литотрофные бактерии превращают азот, серу или другие питательные вещества в энергию и играют важную роль в круговороте азота и деградации загрязнения. Актиномицеты классифицируются как бактерии, но очень похожи на грибки и разлагают трудноразлагаемые (трудноразлагаемые) органические соединения. Бактерии обладают способностью приспосабливаться к различным микроклиматическим условиям почвы (влажная или сухая, хорошо насыщенная кислородом или низкая кислородная среда). У них также есть способность изменять почвенную среду в интересах определенных растительных сообществ по мере изменения почвенных условий.

Список литературы

• Дик, Р. (2009). Лекция о почвенных бактериях в почвенной микробиологии, Личное собрание Р. Дика, Школа окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо, Колумбус, Огайо.
• Дик, В. (2009). Лекция о процессе биохимии в почвенной микробиологии, Личное собрание У. Дика, Школа окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо.
• Hoorman, J.J., Sa, J.C.M., Reeder, R.C. 2011 г.Биология уплотнения почвы (пересмотренная и обновленная), , Журнал по беспахотному земледелию, , том 9, № 2, стр. 583-587.
• Ингхэм, Э. Р. (2009). Грунт по биологии почвы , Глава 4: Почвенный гриб. Анкени И.А.: Общество охраны почв и воды. Стр. 22-23. soils.usda.gov/sqi/concepts/soil_biology
• Ислам, К. (2008). Лекция по физике почвы, Личное собрание К. Ислама, Школа окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо, Колумбус, Огайо.
• Лавель П. и Испания А.В. (2005). Экология почвы , Глава 3: Почвенные организмы, Спрингер, Нью-Дели, Индия.
• Лоуэнфельс, Дж. И Льюис, У. (2006). Объединение с микробами: Руководство садовода по пищевой сети почвы , Глава 3: Бактерии, Timber Press, Портленд, Орегон.
• Ридер, Р. (2012). Фотография бактерий Rhizobium и клубеньков, заражающих корни сои, из личной коллекции Р. Редера, Food, Agricultural and Biological Engineering, Государственный университет Огайо, Колумбус, Огайо.
• Сильвия Д.М., Хартель П.Г. Fuhrmann, J.J. и Зуберер, Д. (2005). Принципы и применения почвенной микробиологии (2-е изд.). Под редакцией Дэвида М. Сильвы, Пирсон Прентис Холл, Аппер Сэдл Ривер, Нью-Джерси.
• Уилсон, Т. (Октябрь 2013). Фотографии инфузорий, жгутиков и различных бактерий. Из Микроорганизмы для компоста, почвы и компостного чая .

---

Этот информационный бюллетень был подготовлен совместно с Советом по покровным культурам Среднего Запада (MCCC).

Бактерии и грибы могут способствовать биодоступности питательных веществ и формированию агрегатов в деградированных почвах.

Реферат

Интенсивные методы ведения сельского хозяйства и выращивание полных культур ухудшили плодородие почвы и ее качество в агроэкосистемах. По оценкам, такая практика превратит 30% всех обрабатываемых земель в мире к 2020 году в деградированные земли. Структура почвы и потеря плодородия являются одной из основных причин деградации почвы. Они также считаются серьезной угрозой растениеводству и продовольственной безопасности будущих поколений.Внедрение безопасных и экологически чистых технологий было бы жизнеспособным решением для достижения устойчивого восстановления деградированных почв. Посевы бактерий и грибов могут восстановить плодородие деградированных земель с помощью различных процессов. Эти микроорганизмы увеличивают биодоступность питательных веществ за счет фиксации азота и мобилизации основных питательных веществ (фосфора, калия и железа) на культурные растения, одновременно улучшая структуру почвы за счет улучшения ее агрегации и стабильности.Успешность таких инокулятов в полевых условиях зависит от их антагонистического или синергетического взаимодействия с местными микробами или их инокуляции органическими удобрениями. Совместная инокуляция бактерий и грибов с органическими удобрениями или без них более полезна для восстановления плодородия почвы и содержания органических веществ, чем единичный инокулят. Такие факторы имеют большое значение при рассмотрении инокулята бактерий и грибов для восстановления деградированных почв. Обзор представленных механизмов и взаимодействий поможет агрономам в планировании стратегии устойчивого управления для восстановления плодородия деградированных почв и поможет им снизить негативное воздействие искусственных удобрений на окружающую среду.

Ключевые слова

Деградированные земли

Продовольственная безопасность

Микробный посев

Биодоступность питательных веществ

Плодородие почвы

Сидерофоры

Агрегирование почвы

000 Рекомендуемые статьи Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Чтобы восстановить наши почвы, накормите микробы

Наши почвы в беде.В течение прошлого века мы злоупотребляли ими, вспахивая, вспахивая и слишком много удобрений.

То, что многие считают «просто грязью», на самом деле представляет собой невероятно сложную смесь минералов, полученных из горных пород, органических веществ растительного происхождения, растворенных питательных веществ, газов и богатой пищевой сети взаимодействующих организмов.

Благодаря вспашке и обработке почвы мы увеличили эрозию сельскохозяйственных угодий в 10-100 раз естественными темпами. Всего за последние несколько десятилетий мы, возможно, потеряли около половины верхнего слоя почвы, который в течение тысяч лет создавался естественными процессами в U.С. кукурузный пояс.

Верхний слой почвы богат органическим веществом почвы — темным губчатым материалом, образованным из разложившихся тканей растений и животных. Органическое вещество почвы чрезвычайно важно: оно помогает почве удерживать воду и питательные вещества и поддерживает почвенные микробы, которые перерабатывают питательные вещества. Из-за потери органического вещества почвы многие фермы все больше полагаются на удобрения, пестициды и гербициды.

Многие недавние исследования были сосредоточены на добавлении органических материалов в почвы для их восстановления. Это важная стратегия, но я считаю, что мы также должны стремиться к увеличению количества микробов, ответственных за почвообразование.Я был частью исследовательской группы, которая продемонстрировала в исследовании 2015 года, что добавление эффективных микробов в почву может увеличить процент углерода растений, который превращается в почву. Новое исследование показывает, что, создавая эффективный и активный почвенный микробиом, мы можем ускорить регенерацию почвы, намного превышающую обычные скорости, наблюдаемые в природе.

Микробы выполняют важные функции в почвенных пищевых сетях, такие как разложение органических материалов, круговорот питательных веществ и улучшение структуры почвы. USDA NRCS

Для создания здоровой почвы нужна деревня

Природные почвы процветают.Они содержат невероятное разнообразие микроскопических бактерий, грибов, вирусов и других организмов. Одна горстка почвы может содержать десятки тысяч различных видов.

Эти микробы тесно взаимодействуют друг с другом, образуя сложные сети. Они общаются с помощью химических сигналов. Они работают вместе, чтобы разрушить сложные органические материалы, в том числе мертвые растения и животных. Они часто работают в группах для завершения биохимических процессов, таких как преобразование азота из инертного газа в формы, пригодные для использования в растениях, и переработка его из мертвых растительных материалов обратно в растворенные формы.

В здоровых почвах органическое вещество защищено от разложения внутри комков почвы, называемых агрегатами. Но обработка почвы измельчает агрегаты, высвобождая их углерод и позволяя микробам и почвенной фауне атаковать его.

Компоненты органического вещества почвы. USDA NRCS

Это создает временный пир для почвенных микробов, но в конечном итоге они истощают запасы пищи и погибают. Без здорового микробного сообщества питательные вещества больше не перерабатываются, могут вторгаться условно-патогенные вредители, а фермеры все больше полагаются на химические вещества, которые заменяют биологические функции почвы.

Оживление сельскохозяйственных почв

Деградация почвы — серьезная проблема, поскольку она угрожает нашей способности производить достаточно здоровой пищи для растущего населения и способствует изменению климата. В ответ крупные компании, некоммерческие организации, ученые и государственные учреждения работают вместе над восстановлением здоровья почвы.

Например, General Mills работает с Природоохранным агентством и Институтом здоровья почвы, чтобы поощрять методы ведения сельского хозяйства, которые начинают восстанавливать почвы.

Первым шагом к улучшению здоровья почвы является остановка кровотечения. Вместо того, чтобы оставлять поля бесплодными между посевами, что приводит к эрозии, фермеры все чаще сажают покровные культуры, такие как рожь, овес и люцерна. Они также заменяют интенсивную обработку почвы практикой нулевой обработки почвы, чтобы предотвратить нарушение структуры почвы.

Органическое вещество почвы содержит более 50 процентов углерода. Во всем мире почвы содержат больше углерода, чем растения и атмосфера вместе взятые. При потере богатого углеродом органического вещества из почвы выделяется двуокись углерода, парниковый газ, который может ускорить потепление климата.Но, регенерируя наши почвы, мы можем улавливать больше углерода под землей и замедлять потепление климата.

Покровные культуры не только защищают почву, но и поглощают углерод из атмосферы по мере роста и направляют его в почву. В отличие от товарных культур, которые собирают и удаляют из почвы, покровные культуры подвергаются разложению и способствуют почвообразованию.

Увеличение поступления углерода в растения таким образом — важный первый шаг в восстановлении углерода в почве. Но новые исследования показывают, что этого может быть недостаточно.

Новая парадигма почвообразования

Раньше мы думали, что органическое вещество почвы образовалось из остатков растений, которые трудно разложить. Со временем мы подумали, что эти частицы растений химически превратились в так называемый гумус — темный, долговечный материал, оставшийся после разложения мертвых растений и животных. Эта точка зрения предполагала, что ключом к созданию почвы является попадание в землю большого количества мертвого растительного материала.

Однако в последнее время технический прогресс изменил наше понимание почвообразования.В настоящее время есть убедительные доказательства того, что наиболее стойкие формы почвенного углерода образуются в основном из мертвых микробных тел, а не из оставшихся частей растений. Подавляющее большинство старого углерода почвы, по-видимому, подверглось микробному разложению. Хотя растения являются исходным источником углерода для почвы, микробы контролируют его судьбу, используя его в пищу, тем самым гарантируя, что хотя бы часть его останется в почве.

Фермер из Северной Дакоты Гейб Браун описывает способы улучшения здоровья почвы, в том числе за счет воздействия микробов.

Подкормка почвы за счет подкормки микробов

Микробы могут превращать простое соединение, такое как сахар, в тысячи сложных молекул, содержащихся в почве. Когда микробы расщепляют растительный материал, они используют часть потребляемого материала для создания новой биомассы, то есть для подпитки собственного роста, а остальное выделяют в виде углекислого газа. Эффективность, с которой они создают новую биомассу, сильно различается. Некоторые микробы похожи на сорняки: они быстро растут в богатой пищей среде, но едят небрежно и тратят большую часть того, что потребляют.Другие медленно растут, но выносливы, тратят мало и способны пережить голод или стресс.

Чтобы максимально увеличить долю углерода растений, который превращается в органическое вещество почвы, мы должны стремиться поддерживать и улучшать микробиомы почвы, которые быстро и эффективно превращают мертвые растительные материалы в органическое вещество почвы. Здоровые почвы также должны содержать микробиомы, которые помогают предотвратить болезни, круговорот питательных веществ и уменьшить стресс растений.

Моя исследовательская группа сейчас занимается биопоисками групп микробов, которые особенно эффективны при формировании новой почвы и переработке питательных веществ.Мы также изучаем, какие свойства сельскохозяйственных культур поддерживают микробиомы, которые помогают улучшить здоровье почвы. Улучшение здоровья почвы позволит выращивать больше продуктов питания с меньшими затратами, что сделает сельское хозяйство более прибыльным и защитит наш воздух и воду.

Живая почва — Микроорганизмы — Вермонтская органическая ферма

Знаете ли вы, что под поверхностью почвы больше жизни, чем над ней? В одной столовой ложке почвы только 50 миллиардов микробов.Несмотря на то, что микроорганизмы невидимы невооруженным глазом, они необходимы для здоровой почвы, поскольку влияют на ее структуру (или почву) и плодородие.

Что такое микроорганизмы?

Микроорганизмы — это микроскопические организмы, обитающие во всех частях биосферы, в том числе на дне океана и высоко в атмосфере. Они могут быть одноклеточными или многоклеточными организмами и включают в себя все бактерии, археи, простейшие на планете, а также многие виды грибов и водорослей.

Представьте себе щепотку земли, которая весит не больше канцелярской скрепки.Эта почва содержит:

• от 3 000 000 до 500 000 000 бактерий
• от 1,00,000 до 20,000,000 актиномицетов
• От 5 000 до 1 000 000 грибов
• от 1000 до 500000 простейших
• от 1000 до 500000 водорослей
• от 10 до 5000 нематод

Почему так важны микроорганизмы?

Микроорганизмы играют ключевую роль в разложении (разложении органических веществ) и круговороте питательных веществ и воды в наших растениях и сельскохозяйственных культурах.Разлагающееся органическое вещество обеспечивает микроорганизмы энергией для их роста и поставляет углерод для образования новых клеток. Поскольку микроорганизмы помогают расщеплять органические вещества, они выделяют в почву необходимые питательные вещества и углекислый газ, фиксируют азот и помогают преобразовывать питательные вещества в минеральные формы, которые растения могут использовать в процессе, называемом минерализацией. Кроме того, по мере того, как эти микроорганизмы перемещаются по почве, они ее аэрируют, помогая улучшить дренаж почвы и структуру почвы.

Из-за той роли, которую микроорганизмы играют в окружающей среде, «живая почва» является одной из самых ценных экосистем на Земле, помогая регулировать климат, смягчать последствия засух и наводнений и фильтровать воду.

Как развести в саду полезные микроорганизмы

Почвенным микроорганизмам для процветания нужны те же вещи, что и нам: пища, вода и кислород. Домашние садоводы могут способствовать развитию полезных микроорганизмов для улучшения плодородия и структуры почвы несколькими способами:

• Добавьте компост в свой сад. Поскольку углерод является основным источником энергии для микроорганизмов, для их развития им нужно много органических веществ. Добавление компоста в сад обеспечит постоянный приток органических веществ.Прочтите наш совет о том, как делать компост.
• Растение покровных культур. Покровные культуры служат пищей для живой почвы. Прочтите наши советы о покровных культурах, чтобы узнать, как правильно выбрать покровные культуры для своего сада.
• Хорошо поливайте почву. Микробы процветают в умеренно умеренных и влажных почвах. Если оставить почву голой и сухой, высокие температуры могут убить микроорганизмы.
• Избегайте физических неудобств. Каждый раз, когда почва нарушается в результате вспашки или уплотнения, например, это нарушает структуру почвы и привычки микроорганизмов, живущих в ней.
• Мульчируйте грядки. Мульчирование органическими веществами, такими как листья или хвоя, помогает удерживать влагу в почве, одновременно добавляя органические вещества в почву.

  No related posts.