Биопрепарат азотобактерин на основе Azotobacter chroococcum

Способность Azotobacter chroococcum размножаться при соответст­вующих условиях в ризосфере сельскохозяйственных культур дала основание предполагать, что указанный микроорганизм может улуч­шить азотное питание растений. По предложению академика С. Я. Костычева и его сотрудников с тридцатых годов двадцатого столетия в нашей стране начали применять землеудобрительный препарат, содержащий культуру Azotobacter chroococcum, — азотобак­терин.

Позднее, когда выяснилась способность микроорганизма про­дуцировать биологически активные вещества, его действие на расте­ния стали связывать не только с фиксацией азота и улучшением азотного питания, но и с поступлением в растения вырабатываемых микроорганизмом биологически активных соединений (витаминов и стимуляторов роста).

Весьма важное свойство азотобактера заключается и в том, что он вырабатывает фунгистическое вещество, которое представля­ет собой метиловый эфир алифатической тетраеновой кислоты, со­держащей гидроксильную и β-метильную группы. Обнаруженный антибиотик, по данным Я. И. Придачиной, активен против значи­тельного числа фитопатогенных грибов. Благодаря этому при бакте­ризации азотобактером в ризосфере угнетается развитие микроско­пических грибов, многие из которых задерживают рост растений. Так, культура азотобактера снимает угнетающее действие фитотоксичного гриба Altenaria на кукурузу, а рост незараженного растения стимулирует. Отдельные культуры Azotobacter различаются по своим антагонистическим свойствам.

Работа с различными штаммами Azotobacter chroococcum под­твердила хорошее действие на растения лишь тех культур, которые вырабатывают биологически активные вещества. Поэтому при се­лекции для производственных целей отбирают культуры азотобакте­ра, продуцирующие биологически активные соединения, стимули­рующие рост растений и угнетающие развитие фитопатогенных гри­бов родов Verticillium, Helmintosporium, Pythium, Fusarium и т. д.

Однако для полевых культур азотобактерин малоэффективен. Это связано с его способностью развиваться лишь в хорошо окуль­туренных почвах. На унавоженных почвах положительное действие азотобактерина возрастает. Препарат хорошо влияет, например, на овощные культуры, которые обычно выращивают на сильно удоб­ренных навозом почвах. Здесь бактеризация семян может повысить урожай на 20—30% и, что особенно важно, ускорить его созревание.

Для объяснения эффективности азотобактера прежде всего следует выяснить, может ли этот микроорганизм, используя корне­вые выделения, накопить достаточно азота для развития растения. Опыты с монобактериальными культурами, в которых высшее рас­тение, выращенное из стерильных семян, инокулировали культурой азотобактера, дают на этот вопрос отрицательный ответ. За счет корневых выделений бактерия не может усвоить такое количество азота, которое обеспечивало бы высокий урожай растений.

Вместе с тем при определенных условиях азотобактер улучша­ет рост растений. В этом можно убедиться, если в условиях моно­бактериальной культуры обработать им семена растений. Объясня­ется это тем, что азотобактер синтезирует много биологически ак­тивных соединений — никотиновую и пантотеновую кислоты, пиридоксин, биотин, гетероауксин, гиббереллин и, возможно, ряд других соединений. Комплекс указанных веществ способен стиму­лировать прорастание семян, ускорять развитие растений в благо­приятных условиях среды.

Положительное действие азотобактера легко понять, учитывая физиологические особенности данной бактерии. Она активно раз­множается лишь в плодородных почвах, обеспеченных органиче­ским веществом, фосфором и влагой. Дефицит увлажнения азото­бактер переносит хуже, чем другие бактерии.

Известно, что в плодородных почвах присутствует спонтанная культура Azotobacter. Как же в таком случае объяснить положительный эффект дополнительного заражения? Вероятно, это связано с неболь­шой численностью клеток азотобактера даже в плодородной почве. При бактеризации количество бактерий сильно возрастает, особен­но в ризосфере, что и создает благоприятные условия для развития корневой системы. Проявляется как стимулирующее влияние росто­вых веществ, так и подавление вредной грибной флоры, а также не­которое накопление в почве доступного растениям азота.

Препарат азотобактерин используют в основном для оранже­рейной и парниковой культуры растений. Обычно его готовят, размножая микроорганизм в стерильной почве или низовом торфе, имеющих нейтральную реакцию и высокое содержание гумуса. К поч­ве добавляют источник углерода, доступный азотобактеру. Высевае­мые семена смачивают водной суспензией препарата. У рассады можно смачивать суспензией корневую систему. Препарат азотобак­тера нестабилен и годен для использования ограниченное время.