Мікоризація кукурудзи підвищить стресостійкість рослин в умовах тривалого дефіциту вологи
Допомогти вистояти
Мікоризація кукурудзи підвищить стресостійкість рослин в умовах тривалого дефіциту вологи чи недостатнього рівня живлення культури
Останні кілька років кукурудза утримує позицію однією з найрентабельніших культур. Тому вирощують її майже у всіх регіонах країни. Але якщо попередні два-три сезони фермери отримували стабільні 8–9 т/га (навіть 11–12 т/га), то минулий рік зіграв злий жарт із тими виробниками, що не врахували застереження щодо змін клімату й далі працювали за звичною технологією. Безсніжна зима та контрастні погодні умови весни, спека й посуха влітку, що дісталися вже до північної частини центру, дощі та холод на Заході… Повсюдно посіви кукурудзи потерпали від тих чи інших стресів, а виробники втрачали прибутки. Адже, тривалий стрес через дефіцит вологи чи недостатній рівень живлення може призвести до зниження продуктивності кукурудзи на 20–50%. Вирощування цариці полів за звичним алгоритмом посилює ризики втратити посіви — отже, потрібно змінювати елементи технології її вирощування. Один зі шляхів, що в останні роки набирає популярності завдяки ефективному підвищенню стресостійкості кукурудзи, є мікоризація. Спробуємо розібратися, що таке мікориза та навіщо кукурудзі мікоризація.
Вигідний симбіоз
Слово «мікориза» походить від латинського слова «гриб» і грецького «корінь». Утворення таких «грибокоренів» має позитивний ефект як для рослини, так і для гриба. Підземна частина грибів формує цілу мережу з гіф, яка називається міцелій, або грибниця.
Більше як 450 млн років тому деякі рослини та гриби почали мутуалістичні відносини один з одним. Мутуалізм — це тип симбіозу, за якого обидва організми отримують вигоду від таких взаємин. Рослини надають грибам цукри, що утворюються в процесі фотосинтезу, натомість гриби діляться з рослинами водою й розчиненими в ній мінеральними сполуками ґрунту, які необхідні рослині для нарощування фотосинтезаційної вегетативної маси. Загалом понад 90% видів рослин отримують користь від мікоризи впродовж вегетації.
Що це означає для рослини? «Припустимо, ми посадили рослину в ґрунт, у якому немає мікоризи. Для забезпечення живлення рослина відрощує все більше й більше коріння, щоб дістатись до води та мінеральних сполук, безпосередньо власною всисною зоною коренів і, звичайно, витрачає на це значну частину своєї енергії, — пояснює Володимир Круть, старший мікробіолог Інституту прикладної біотехнології компанії БТУ-ЦЕНТР. — До того ж рослина активно виділяє в навколишнє середовище цукри, які живлять корисну мікробіоту і є для мікроорганізмів „маячком” напряму руху».
Якщо в ґрунті є спори мікоризних грибів, вони реагують на цукри рослин і проростають гіфами в напрямку коренів. Коли гіфа зустрічає корінь, вона проростає всередину органа рослини, щоб поєднати грибницю й рослинний організм для обміну поживними речовинами. Тепер мікориза починає активно розростатися, користуючись цукрами рослини, і водночас надає рослині доступ до води та мінеральних сполук далеко за межами кореневої зони, а також між коренями рослини. «Особливо важливим є забезпечення саме водного живлення рослини в умовах зміни клімату та періодичних посух у регіонах, які традиційно вважались вологозабезпечиними», — наголошує пан Володимир.
Також важливим у мікоризоутворенні є опосередкований захист рослини від збудників хвороб. Мікориза може утворювати навколо кореня щільне переплетіння гіф, яке фізично ускладнює контакт збудника з рослиною. Крім того, деякі види грибів, що утворюють мікоризу, здатні пригнічувати розвиток патогенів.
«Саме тому колись мікориза була поширена по всьому світу, бо скрізь рослини находили собі симбіонта для спільного існування, — додає Володимир Круть. — Але надмірне забруднення ґрунтів токсичними хімічними сполуками, порушені й звужені сівозміни, використання важкої техніки, простоювання полів під чистим паром призвело до того, що мікоризні гриби зникли, поступившись паразитичним або в кращому випадку сапрофітним видам».
Нині в усьому світі мікробіологи спільно з агрономами працюють над створенням ефективних мікоризних композицій для культурних рослин, які дозволять повернути симбіотичні відносини рослин і грибів.
Українське рішення
Мікробіологи компанії БТУ-ЦЕНТР створили власний мікоризний препарат Мікофренд®, ефективність якого підтверджена не лише в Україні, а й у Болгарії, Молдові, Білорусі та Казахстані.
До його складу входить комплекс мікоризоутворювальних грибів — Glomus sp, Trichoderma harzianum; мікроорганізми, що сприяють утворенню мікоризи та ризосфери рослин (Streptomyces sp., Pseudomonas fluorescens) і фосформобілізуючі бактерії — Bacillius megaterium var. phosphaticum, Bacillus subtilis, Bacillus muciloginosus і Enterobacter sp. До того ж препарат посилено спеціальними «подарунками» від цих мікроорганізмів — біологічно активними речовинами: фітогормонами, вітамінами, амінокислотами тощо.
Поєднання інгредієнтів забезпечує ефективну дію Мікофренд® одночасно в різних напрямах: препарат сприяє утворенню мікоризи; здійснює фунгіцидний і бактерицидний захист насіння від численних патогенів; покращує живлення рослин і знімає стрес із кореневої системи. Утворення розгалуженої кореневої системи дозволяє краще забезпечувати рослини поживою, що впливає на підвищення засвоєння й використання нутрієнтів із ґрунту — у першу чергу азоту, фосфору, калію, кальцію тощо. Гриби роду Glomus здатні вилучати, накопичувати й віддавати рослині крім поживи ще й вологу. Тобто симбіоз гриба й рослини корисний для обох: мікориза сприяє розширенню можливостей кореневої системи, а рослина за допомогою коріння й наземної частини фотосинтезує, використовуючи сонячну енергію та передає грибу цукри. Водночас заселені гриби й бактерії виробляють природні антибіотичні сполуки й пригнічують розвиток збудників численних хвороб, особливо кореневих гнилей, а саме збудників фузаріозу, фітофторозу, альтернаріозу та бактеріозів.
Препарат для покращення технологічності внесення випускають у рідкій і сухій формі на торфовій основі. Остання, крім того, що дозволяє вносити препарат на насіння чи через сівалку, є дружнім середовищем для живих мікроорганізмів.
Гриби працюють найкраще за нейтрального або слабокислого pH ґрунту (від 4,5 до 6 рН), а за реакції середовища нижчої від 4 pH та вищої за 8 pH ріст грибів сповільнюється. Під час протруювання й сівби насіння, а також під час унесення мікоризних препаратів у ґрунт потрібно дотримуватись загально відомих правил: уникати потрапляння прямих сонячних променів, насіння обробляти в день висіву.
Підтверджено на практиці
Серед аграріїв поширене упередження щодо мікоризації в умовах посухи. Безперечно, на зволожених ґрунтах мікориза розвиватиметься добре. Однак у посушливих регіонах мікориза діятиме ще ефективніше, адже, вона допомагає рослинам находити й використовувати вологу з нижніх шарів ґрунту й запобігти водному стресу. Завдяки розгалуженню гіфів грибів підвищується можливість кореневої системи мікоризованої рослини кукурудзи охопити більший обсяг ґрунту, збільшивши тим самим не лише кількість, а й швидкість поглинання вологи. Як показують дослідження, довжина гіфів може бути в 50–100 разів більшою, ніж коренів.
Мікоризація кукурудзи актуальна й у вирішені питання оптимізації забезпечення рослин доступним фосфором. Адже ортофосфат (найдоступніша форма фосфору для засвоєння рослинами) є малорухомим, коріння можуть його поглинати тільки на відстані кількох міліметрів від їх поверхні. Завдяки розгалуженості гіфів мікоризи фосфор стає доступним на значно більшій відстані — до 12 см. За аналогічним принципом рослини кукурудзи отримують можливість споживати й інші сполуки макро- та мікроелементів (калію, кремнію, міді, цинку, сірки, магнію, заліза й ін.).
Дослідження препарату Мікофренд проводили протягом трьох років спільно з науковими установами (Інститут сільського господарства Степу, Хмельницька ДСГДС, Волинська ДСГДС, Сквирська державна станція органічного виробництва та ін.), зокрема у виробничих посівах. Результат показав, що застосування препарату дозволяє забезпечити прибавку врожаю кукурудзи від 0,4 до 1,2 т/га. По суті, препарат є інструментом для зменшення витрат у технологічному процесі вирощування культур і збільшення доходу. Тому нині його застосовують як холдинги, так і невеликі господарства, і отримують добрі результати. Так, у фермерському господарстві на Київщині застосування препарату в рідкій формі під час сівби кукурудзи забезпечило приріст урожайності на 0,3–0,7 т/га. Вінницьке підприємство застосувало препарат у торфовій формі, обробивши насіння безпосередньо в сівалці, й отримало приріст зерна 0,3 т/га. На Рівненщині аналогічна схема внесення додала у бункері 1,1 т/га кукурудзи, а на Черкащині — 0,7 т/га (і це за відсутності опадів майже протягом усього літа), у поліській частині Житомирщині отримали приріст урожайності культури на рівні 0,7 т/га.
Отже, як теоретичні напрацювання, так і практичний досвід свідчать про суттєвий економічний ефект від залучення до технологічного процесу вирощування кукурудзи. Внесення препарату Мікофренд® під час обробки насіння чи в рядок є гарантовано ефективним агрозаходом для покращення вегетації рослин, формування та наливання зерна, а також у захист культури від стресів, зокрема в умовах тривалих періодів посухи та дефіциту вологи в ґрунті. Застосовуючи мікоризний препарат, агропідприємство в результаті збільшить приріст урожаю та підвищить рентабельність культури.
Олеся Деркач