Jakie znaczenie ma mikrobiologia w rolnictwie?

W ciągu poprzedniego wieku rolnictwo zachłysnęło się możliwościami, jakie dawało stosowanie syntetycznych środków produkcji takich jak nawozy mineralne i środki ochrony roślin. Jednakże skutkiem tego było pomijanie w praktyce rolniczej znaczenia mikroorganizmów bytujących w glebie. Skutkiem tego doprowadzono do postępującej obecnie degradacji gruntów użytkowanych rolniczo. Jednakże w ostatnich latach znacznie wzrosła świadomość tego, jak wielkie znaczenie mają bakterie w rolnictwie. Dlatego producenci rolni coraz częściej i chętniej sięgają po preparaty mikrobiologiczne.

Czym są biopreparaty i jakie jest ich zastosowanie?

Biopreparaty to grupa produktów, w których składnikami aktywnymi są mikroorganizmy lub związki pochodzenia biologicznego naturalnie występujące w przyrodzie. W tej grupie najbardziej znane są preparaty zawierające żywe komórki bakterii i ich przetrwalniki, a także strzępki oraz zarodniki grzybów. Nierzadko są to konsorcja, w których składnikami jest kilka gatunków lub szczepów mikroorganizmów.

Dzięki wykorzystaniu naturalnych mikroorganizmów preparaty te umożliwiają:

• poprawę żyzności gleby,
• zwiększenie dostępności składników pokarmowych,
• ochronę roślin przed chorobami i szkodnikami,
• przyspieszenie rozkładu resztek organicznych.

Rodzaje preparatów mikrobiologicznych

W rolnictwie stosuje się szeroką gamę mikroorganizmów i preparatów na ich bazie. Zalicza się do nich przede wszystkim:

• nawozy biologiczne,
• ulepszacze lub użyźniacze gleby,
• biostymulatory,
• mikrobiologiczne zaprawy nasienne.

Ponadto w rolnictwie stosuje się mikrobiologiczne środki ochrony roślin, które jednakże klasyfikuje się wśród tradycyjnych środków ochrony roślin, ponieważ muszą przejść takie same rygorystyczne badania rejestracyjne.

Jak działają preparaty mikrobiologiczne w rolnictwie?

Produkty mikrobiologiczne dla rolnictwa mają szerokie spektrum działania. W przypadku produktów o działaniu nawozowym, ułatwiają one pobieranie ze środowiska glebowego składników mineralnych i wody. Bakterie azotowe bezpośrednio asymilują azot atmosferyczny i przekształcają go do form dostępnych dla roślin. Z kolei biostymulatory mikrobiologiczne zawierają bakterie lub grzyby wydzielające hormony wzrostu lub związku stymulujące odporność roślin na czynniki stresowe. Do kluczowych funkcji należą:

• Wiązanie azotu i udostępnianie fosforu

Symbiotyczne bakterie, takie jak Rhizobium czy Bradyrhizobium, współpracują z roślinami motylkowymi, dostarczając im azotu w ilościach sięgających ponad 200 kg/ha. Wolno żyjące bakterie z rodzajów Azotobacter czy Azospirillum działają niezależnie, udostępniając mniejsze ilości azotu w glebie. Mikroorganizmy te potrafią również przekształcać niedostępne formy fosforu w formy przyswajalne przez rośliny.

• Ochrona przed chorobami grzybowymi

Preparaty zawierają mikroorganizmy, które pasożytują na patogennych grzybach (np. Coniothyrium minitans) lub wydzielają substancje hamujące rozwój patogenów. Bakterie i grzyby kolonizują tkanki roślin, tworząc naturalną barierę ochronną przed infekcjami.

• Zwalczanie szkodników

Szczepy bakterii, takie jak Bacillus thuringiensis, produkują toksyny specyficzne dla różnych gatunków owadów, skutecznie eliminując zagrożenie.

• Przyspieszanie rozkładu resztek organicznych

Mikroorganizmy wspierają proces rozkładu słomy i substancji organicznej, uwalniając składniki odżywcze i zwiększając zawartość próchnicy w glebie.

Co to są nawozy mikrobiologiczne?

Nawozy biologiczne dostarczają roślinom składników pokarmowych takich jak azot, fosfor czy potas. Ponadto ułatwiają one przyswajanie niektórych mikroelementów obecnych w glebie. Zawarte w nawozach biologicznych mikroorganizmy ułatwiają obieg pierwiastków w środowisku glebowym, m.in. poprzez mineralizację resztek pożniwnych, dzięki czemu można ograniczyć dawki nawozów mineralnych do niezbędnego minimum.

Jak stosować nawóz biologiczny?

Nawozy biologiczne stosuje się w zależności od ich przeznaczenia. Produkty zawierające mikroorganizmy ryzosferowe najlepiej stosować na glebę przed wysiewem lub wysadzeniem roślin. Większość z dostępnych produktów najlepiej aplikować za pomocą opryskiwacza w czasie minimalnego nasłonecznienia, najlepiej w pochmurne lub mgliste dni. Z kolei inne gatunki bakterii należy aplikować na rosnące już rośliny. Tak aplikuje się niektóre bakterie azotowe lub bakterie tworzące biofilmu na powierzchni roślin.

Jaką rolę pełnią bakterie nitryfikacyjne?

Bakterie nitryfikacyjne, zwane też azotowymi, asymilują zawarty w powietrzu azot i przekształcają do form dostępnych dla roślin. Dzięki temu wspiera się ich prawidłowy rozwój i wzrost.

Kiedy stosować bakterie azotowe?

Bakterie azotowe wolnożyjące stosuje się na glebę przed lub po wysiewie roślin. Bakterie azotowe na zboża ozime można też stosować na wiosnę, po starcie wegetacji. Z kolei symbiotyczne bakterie azotowe, czyli tak zwane rizobia, najlepiej stosować tuż przed siewem roślin, do zaprawiania nasion roślin bobowatych.

Kiedy warto postawić na preparat mikrobiologiczny?

Produkty mikrobiologiczne to doskonałe uzupełnienie tradycyjnych nawozów mineralnych i naturalnych. Szczególnie warto sięgnąć po nie obecnie, kiedy warunki uprawy staja się coraz trudniejsze. Dobrze dobrany preparat mikrobiologiczny nie tylko pomoże w pobieraniu składników mineralnych z gleby, ale także zwiększy odporność roślin na stresy środowiskowe, dzięki czemu rośliny lepiej sobie poradzą w czasie suszy czy upałów.

Biopreparaty jako alternatywna dla chemicznych środków

Odpowiednio zastosowane preparaty mikrobiologiczne mogą stać się doskonałym uzupełnieniem a wielu systemach produkcji nawet alternatywą dla chemicznych środków produkcji. Stosowane w biopreparatach bakterie często zwiększają odporność roślin na organizmy chorobotwórcze, a ponadto utrudniają ich rozwój na roślinach. Mineralizacja resztek pożniwnych utrudnia rozwój wielu szkodliwych grzybów w glebie, zaś stopniowe dostarczanie azotu do roślin zmniejsza ich podatność na grzyby.

Zalety i wady stosowania preparatów mikrobiologicznych

Zalety:

• Brak okresu karencji.
• Naturalne, ekologiczne działanie.
• Stymulacja wzrostu i zdrowotności roślin.
• Redukcja stosowania chemicznych środków ochrony i nawozów. Poprawa żyzności i struktury gleby.

Wady:

• Niższa skuteczność w porównaniu do chemii (ok. 70%).
• Wrażliwość na niekorzystne warunki pogodowe.
• Konieczność precyzyjnego stosowania zgodnie z zaleceniami producenta.
• Przyszłość preparatów mikrobiologicznych w rolnictwie.