Агропедия

Пробиотики для растений

Статьи
Симбионты-бактерии и грибы нужны растениям не меньше, чем кишечная микробиота — человеку. «Правильный» микробиом помогает растениям разными способами: добывает так остро необходимый азот из воздуха, увеличивает растворимость и доступность питательных веществ из почвы и удобрений, защищает от патогенов, синтезирует полезные для растений вещества и стимуляторы роста. В этой статье мы поговорим о механизмах работы пробиотиков для растений и о том, какую пользу они могут им принести.
Где обитает полезная микрофлора?

Микроорганизмы-симбионты обитают на всей поверхности надземных органов растения, в околокорневом пространстве и даже в его внутренних тканях. Исходя из этого, их можно условно разделить на две группы:

Свободноживущие, которые живут вне клеток растения и усиливают его рост, высвобождая полезные метаболиты в околокорневое пространство, на поверхность корней или наземных частей растения.

Эндофиты, которые живут внутри растительных тканей и/или клеток и напрямую обмениваются метаболитами с растением-хозяином.

Полезную микрофлору растений называют по-разному. Существует несколько терминов: plant growthpromoting microorganisms (PGPM – микроорганизмы, усиливающие рост растений), plant growthpromoting bacteria (PGPB, бактерии, усиливающие рост растений) и наиболее конкретный – plantgrowth promoting rhizobacteria (PGPR, ризобактерии, усиливающие рост растений), потому что большая часть бактерий-симбионтов растений обитает именно в околокорневом пространстве (ризосфера). Специально приготовленную смесь таких микроорганизмов называют biofertilizers - «биоудобрения», или plants probiotics – «пробиотики растений».

Чтобы избежать путаницы, далее в статье мы будем чаще всего использовать именно последний вариант — пробиотики для растений!

Как подселить полезные микроорганизмы к растению?

В естественной среде все растения обладают уникальной микробиотой. Задача ученого и идущего по его стопам «зеленого» фермера состоит в том, чтобы успешно подселить «полезные» микроорганизмы к растению и создать максимально комфортные условия для массовой колонизации. Чтобы заселить растение полезными микроорганизмами, используют три основных способа: инокуляцию семян, корней и/или почвы.

Механизмы, стимулирующие рост растений

Итак, удачно подобранная микрофлора крайне полезна для растений и может значительно улучшить эффективность сельского хозяйства. Но каким образом микроорганизмы помогают растению? В каких процессах они участвуют и где обитают? Как и где применяются растительные пробиотики?

Почва — залог успешного растениеводства, ведь именно из нее растение получает бóльшую часть минеральных веществ. Ее состав динамичен и определяется не только уже имеющимися компонентами и вносимыми удобрениями, но и во многом зависит от населяющих ее микроорганизмов. Об их влиянии на почву и рост растений мы и поговорим далее.

Механизмы, благодаря которым бактерии стимулируют рост и урожайность растений, можно условно разделить на несколько типов:

  • участие в азотфиксации;
  • солюбилизация (повышение растворимости в воде) фосфатов и других солей;
  • биосинтез фитогормонов и других биологически активных веществ;
  • повышение устойчивости растения к заболеваниям или вредителям.

Давайте подробнее поговорим о каждом из них.

Бактерии-азотфиксаторы

Биологическая фиксация азота может стать «зеленой» альтернативой использованию химических азотных удобрений и, по крайней мере, частично заменить их. Фиксировать атмосферный азот умеюттолько бактерии, среди которых активную работу ведут Azotobacter, Bacillus, Paenibacillus (Terra Power Microbial Biofertilizer).

Бактерии-солюбилизаторы

Фосфор (P) является вторым по необходимости питательным веществом для растений после азота. Снижать его потери при внесении фосфорных удобрений, не давая фосфатам быстро перейти в нерасторимую недоступную для растения форму, — еще одна задача, с решением которой могут помочь бактерии!

Бактерии почвы способны значительно повышать солюбилизацию фосфатов. В этом случае их называют фосфор-солюбилизирующими (phosphate solubilizing bacteria, PSB). Применение PS-бактерий может покрывать около 50% потребности растения в фосфатах, значительно снижая использование химических удобрений. Среди почвенных бактерий эффективными солюбилизаторами фосфатов являются представители Pseudomonas, Bacillus, Paenibacillus и Azotobacter (Terra Power Microbial Biofertilizer).

Наконец, третий по необходимости минеральный элемент, важный для здоровья растений, – это калий (К). И здесь нам опять на помощь приходят бактерии!

Существует довольно много ризобактерий, которые способны превращать нерастворимые соли калия в доступные для растений соединения. К наиболее активным солюбилизаторам калия относятся представители Bacillus и Paenibacillus (Terra Power Microbial Biofertilizer).

Бактерии и фитогормоны

Многие бактерии, среди которых наиболее распространены и хорошо изучены Bacillus, Paenibacillus и др. (Terra Power Microbial Biofertilizer), способны синтезировать фитогормоны — «родные» для растений молекулы, которые регулируют их рост и развитие. Нам осталось только «приручить» их, заставить работать на благо нашего «зеленого» хозяйства.

Бактерии против фитопатогенов

Пробиотики растений могут помочь в борьбе с патогенными микроорганизмами. Различные виды Bacillus, Paenibacillus и др. (Terra Power Microbial Biofertilizer) активно действуют против патогенных грибков и бактерий.

Механизмы предотвращения болезней бактериями могут быть прямыми или косвенными. Создание конкурентной среды обитания, производство антибиотиков и ферментов, разрушающих клеточную стенку патогенов, — основные механизмы участия «полезных» бактерий в этой борьбе.

Применение пробиотиков для растений не подразумевает полный отказ от использования химических удобрений. Отказаться от них мы, вероятнее всего, не сможем никогда, но это и не нужно. Грамотно применяя полезные микроорганизмы, мы сможем значительно снизить использование химических удобрений, повысить их эффективность, а значит, и уменьшить их пагубное воздействие на здоровье людей и экосистем.