Будь-який грунт складається з трьох частин — мінеральної, органічної та мікробіологічної. Тільки при їх оптимальному поєднанні можна говорити про ґрунтову родючість. Якщо не брати до уваги будь-який з цих факторів, то відбувається дивовижна річ — хоч би які правильні агротехнічні прийоми застосовували любитель у себе на ділянці або агроном у великому господарстві, чуйність культурних рослин на всі ці дії буде сумно низька.
І одним з цих факторів є ґрунтова біота – все те величезна кількість бактерій, грибів, водоростей, що грають ролі лаборантів, реактивів і каталізаторів в природній лабораторії. Їхня чисельність у добре окультуреному грунті може досягати кількох мільярдів на 1 г субстрату, а загальна маса — до 10 т/га.
Практичним результатом досліджень та наукових праць у галузі ґрунтової мікробіології стає спрямоване функціонування мікроорганізмів для підвищення ґрунтової родючості. Під мікроорганізмами ми часто маємо на увазі бактерії, хоча гриби та нижчі рослини також несуть на собі дуже важливу роль у забезпеченні біологічної активності ґрунту. Які ж корисні бактерії найчастіше стають об’єктами пильної уваги вчених, розробників та технологів? Познайомимось із ними ближче.
Захищає рослини від багатьох хвороб
Bacillus subtilis – дивовижна бактерія. Багато хто стикався з її іншою назвою — сінна паличка. Саме її творець теорії панспермії Френсіс Крік пророкував у «насіння життя» через дуже стійку суперечку. Цю бактерію можна зустріти у воді, повітрі та ґрунті. Вона надзвичайно здатна адаптуватися в мінливих умовах. Ця особливість набула пояснення, коли вчені розшифрували геном B. subtilis. Під час досліджень було виявлено великий набір транспортних білків, що свідчать про гнучкість взаємодії цієї бактерії із навколишнім середовищем.
Ця корисна бактерія – справжня трудівниця, вона здатна синтезувати понад 70 антибіотиків. Дія багатьох із них спрямована проти збудників небезпечних хвороб рослин. Тому B. subtilis охоче використовують як основний компонент мікробіологічних препаратів для обробки садових рослин.
Тут треба зазначити, що різні штами цієї бактерії працюють з різною ефективністю за, здавалося б, однакових умов. І навпаки, один і той же штам за умов, що відрізняються один від одного, може з більшим або меншим успіхом боротися з рослинною інфекцією. Саме тому розробники препаратів вказують певний регламент їх застосування. Він може сильно відрізнятися у препаратів окремих виробників, хоча в основі кожного з них лежить та ж Bacillus subtilis.
Останнім часом у найсучасніших препаратах використовують окремі елементи B. subtilis як про елісіторів — речовин, здатних викликати імунний відгук рослин. Після обробки такими препаратами рослина готова до зустрічі зі справжнім патогеном, тобто набуває певної стійкості.
Незважаючи на свою популярність серед вчених та рослинників, B. subtilis ще не відкрила людям усіх своїх можливостей. Тому дослідження її самої та біологічно активних речовин, які вона утворює за час свого життя, продовжуються досі.
Пригнічують фітопатогени та стимулюють зростання
Серед бактерій роду Pseudomonas є шкідливі мікроорганізми, які спричиняють серйозні захворювання рослин. Однак є у цього роду і корисні для нас представники – це сапротрофні бактерії, що заселяють у ґрунті прикореневу зону і є природними регуляторами фітопатогенних мікроорганізмів. До них відносяться Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas aureofaciens.
Pseudomonas fluorescens виробляють антибіотики та бактеріоцини. Бактеріоцинами називаються специфічні білки, що пригнічують життєдіяльність клітин інших штамів того ж виду або споріднених видів бактерій. Тому P. fluorescens використовують для боротьби із патогенними бактеріями роду Pseudomonas, а також іншими збудниками захворювань.
P. fluorescens також виробляють стимулятори зростання. Саме завдяки наявності в кореневій зоні рослин цих бактерій у нейтральних або слаболужних ґрунтах йдуть процеси придушення чи витіснення шкідливих мікроорганізмів, здатних викликати хвороби рослин. Вчені називають такі ґрунти такими, що мають супресивність.
Позбавляє рослини від стресу, збагачує азотом та сприяє самоочищенню ґрунтів Azotobacter chroococcum вперше була описана у 1901 році. Ця бактерія – вільноживучий азотфіксатор. Немає азоту – немає білка, немає хлорофілу; власне, немає рослин. Крім того, A. chroococcum синтезує різні фітогормони, у тому числі ауксини, відповідно є природним виробником стимуляторів росту рослин.
Виділяє A. chroococcum та екзополісахариди. Ці найцікавіші речовини виконують багато функцій. Одна з них – здатність мобілізації важких металів у ґрунті. Наявність цієї бактерії у ґрунтовому шарі сприяє самоочищенню землі, забрудненої важкими металами – кадмієм, ртуттю, свинцем. Слід зазначити, що здатність до самоочищення є одним із двох показників здорового ґрунту (другий такий показник — вже згадана нами супресивність).
Також екзополісахариди значною мірою впливають на можливість рослин відновлюватися після стресів – негативних природних явищ, хімічних опіків тощо. Не дивно, що A. chroococcum застосовується не тільки як одна з основних складових мікробіологічних добрив (активаторів), але і як частина інноваційних антистресових програм, розроблених для підтримки та відновлення рослин після гербіцидних опіків, заморозків, пошкодження градом тощо.
Мобілізує фосфор і робить його доступним
Обмін речовин у рослинах значною мірою залежить від фосфору. При його нестачі азот не включається до складу білків та нуклеїнових кислот (носіїв генетичної інформації) рослин, а накопичується у вигляді нітритів та нітратів. У природи є свої способи запобігати подібним негативним наслідкам, а саме наявність у грунті бактерій-фосформобілізаторів. Яскравою представницею цього гурту вважається Bacillus megaterium. Вона вивільняє фосфор з органіки та перетворює його на розчинні солі фосфорної кислоти. Очевидно, що Bacillus megaterium відіграє важливу роль у синергетичній взаємодії органічних та мікробіологічних добрив.
Bacillus megaterium виробляє ряд біологічно активних речовин, серед яких особливе місце займають вітаміни В1, В3, В5, В6, В7, В12. Тому B. megaterium найчастіше включають у мікробіологічні добрива, якими обробляють насіння, вони сприятливо діють на перших етапах розвитку рослин.
Стимулює розвиток корисної мікробної флори
Ще одна бактерія відома своєю корисною діяльністю людству з давніх-давен. Не знаючи взагалі про існування таких мікроскопічних істот, як бактерії, люди користувалися результатами праці Lactococcus lactis. Це найбільш типовий представник молочнокислих бактерій. З його допомогою здійснюється приготування тіста, какао, деяких молочних продуктів, заготівля консервів овочевих і навіть силосу для домашніх тварин.
На природі L. lactis стимулює розвиток природної мікробної флори. Включається до складу мікробіологічних препаратів, бактерія відіграє важливу роль – допомагає добросусідським відносинам інших мікроорганізмів, що входять до їх складу.
Висновки про користь бактерій
На жаль, неможливо у форматі однієї статті згадати всі мікроорганізми, які виконують найважливіші функції, необхідні для нормального існування ґрунту та рослин. Давайте резюмуємо, для чого взагалі потрібні ґрунту та рослинам корисні бактерії.
- Корисні бактерії беруть участь у безлічі хімічних реакцій та процесів, що відбуваються у ґрунті, підвищуючи його біологічну активність.
- У процесі життєдіяльності вони беруть участь у гумусоутворенні, тобто у створенні органічної речовини.
- Роблять грунт здоровим, дозволяють йому контролювати чисельність фітопатогенних мікроорганізмів та самоочищатися від шкідливих домішок.
- Налагоджують збалансоване харчування рослин, забезпечують доступними формами макроелементів.
- Захищають та стимулюють рослини на стадії проростків.
- Стимулюють коренеутворення рослин та захищають кореневу систему від хвороботворних бактерій та грибів.
- Підвищують стійкість рослин до хвороб та несприятливих факторів навколишнього середовища.
Автор: Gardener