Saimnieks LV / 2018.gads (Februāris.)

Esošajā zemkopības sistēmā diemžēl neņem vērā augsnes veidošanās bioloģiskās īpatnības, jo priekšstati par lauksaimniecības kultūru ražas veidošanos balstās uz pazīstamo teoriju par augu minerālo barošanos. Vācu ķīmiķa Justusa fon Lībiga idejas viņa piekritēji un sekotāji uztvēra pārāk burtiski, neskatoties uz ievērojamu pētnieku kritiku. Rezultātā intensīvi attīstījās zemkopības agroķīmiskā daļa. Globālas ķimizācijas rezultātā augsnes ir degradējušās un nespēj nodrošināt lauksaimniecības kultūru ražības potenciāla realizāciju.

Jāatzīmē, ka pēc mūsdienu priekšstatiem augsnes degradācija jāuzskata ne tikai par humusa saturu pazeminošu un fizikāli ķīmisko rādītājus pasliktinošu faktoru summas iedarbību, bet arī kā sekas to procesu darbībai, kas samazinājuši līdz minimumam (pat iznīcinājuši) augu harmoniskai attīstībai nepieciešamo augsnes mikroorganismu daudzumu.

Kā zināms, ap augu saknēm ir mikroorganismi, kas veido sava veida apvalku – rizosfēru. Šie mikroorganismi ir trofiski (organisma šūnu vielmaiņas procesa kopums) starpnieki starp augsni un augu. Tieši mikroorganismi augiem grūti uzņemamās vielas pārvērš mobilos, optimālos uzņemšanai savienojumos un vielmaiņai. 1897. gadā augsnes zinātnes pamatlicējs V.V. Dokučajevs rakstā Par augsnes zinību katedru izveidošanu Krievijas universitātēs un zinātni par mikroorganismiem izsakās: „Neapšaubāmi, ka kopā ar kūtsmēsliem augsnē nonāk arī baktērijas, kuru nozīme, domājams, nav mazāka par iestrādāto mēslojumu.” Pazīstamais mikrobiologs N.A. Krasiļņikovs mikroorganismus, kas apdzīvo augu rizosfēru, tēlaini salīdzina ar dzīvnieku gremošanas sistēmu. Tagad saistību starp augu dzīvības procesiem un atsevišķām mikroorganismu grupām izprot kā ciešu integrāciju ģenētiskā līmenī.

Tādējādi sistēmā augsne–mikroorganismi– augi augsnes mikroflora ir neaizvietojama un neizslēdzama sastāvdaļa. Tieši tādēļ augi, kam ir pilnvērtīgs mikroorganismu komplekts, var saņemt barības vielu optimumu un realizēt savu ražības ģenētisko potenciālu. Diemžēl pašlaik daudzās augsnēs atsevišķas mikroorganismu sugas ir uz izzušanas robežas. To vietu ieņēmuši mikroorganismi, kas nav tipiski augsnes veidošanās procesam un efektīvām savstarpējām attiecībām augiem ar mikroorganismiem. Uz augu saknēm savairojas nespecifiski mikroorganismi, kuru funkcijas arī nav specifiskas – tie nebaro lauksaimniecības kultūras ar tām vajadzīgajām vielām, bet parazitē  uz auga. Sekas tam ir zināmas – pat tad, ja augi ir pietiekami apgādāti ar minerālvielām, tie nespēj veidot pilnvērtīgu ražu. Ja agroķīmijā un zemkopībā saglabāsies pašreizējie uzskati par augu barošanos caur saknēm, augsnei perspektīva no dzīva ķermeņa (pēc V. V. Dokučajeva vārdiem) pārvērsties par substrātu ir neizbēgama.

Tādēļ rodas nepieciešamība izmantot tādu agrotehniku, kas vērsta uz augu kultivēšanā vērtīgu mikroorganismu savairošanos agrocenozēs (lauksaimniecības darbības rezultātā izveidojušās augu un dzīvnieku sabiedrības-sugu kopumi). Šādu metožu ir samērā daudz, bet galvenās ir – lauksaimniecības kultūru sējmateriāla bakterizācija, komposta un cita organiskā mēslojuma izmantošana, racionāla augsnes apstrāde, zinātniski pamatotas augu sekas ievērošana. Pēc mūsu domām, mikroorganismu biopreparātu izmantošanai lauksaimniecības kultūru audzēšanas tehnoloģijā jākļūst obligātai.

Biopreparāta ietekme uz zirņu sakņu sistēmu.

Zirņu sakne pēc sēklu apstrādes ar biopreparātu.

Nav apšaubāms labums no sēklu bakterizācijas arī apstākļos, kad augsnes veidošanās process norit normāli, jo noderīgo mikroorganismu ietekme uz augu attīstību un ražas veidošanos ir daudzpusīga. Tieši tādēļ ekonomiski attīstītās valstis, neskatoties uz lielām ražošanas un minerālmēslu, sevišķi slāpekļa, pielietošanas iespējām, izrāda milzīgu interesi par agrārās ražošanas intensifikācijas mikrobioloģiskajiem līdzekļiem.

Ar analītiskās selekcijas metodēm ir iegūti jauni ļoti efektīvi mikroorganismu celmi, kas izmantoti par pamatu ērti lietojamu biopreparātu radīšanai sojai, lupīnai, zirņiem, pupām, ziemas un vasaras kviešiem, miežiem, kukurūzai, liniem, vairākām dārzeņu kultūrām, kartupeļiem, cukurbietēm, saulespuķēm un rapšiem. Šādi kompleksas iedarbības biopreparāti uzlabotu augu barošanos ar slāpekli, un lauksaimniecības kultūras saņemtu nepieciešamo fosfora daudzumu no augsnē esošajiem krājumiem, kā arī stimulētu to augšanu.

Biopreparātu pielietošana lauksaimniecības kultūru audzēšanas tehnoloģijā nodrošina ievērojamu to ražas pieaugumu un uzlabo produkcijas kvalitāti.
Efektīva biopreparātu izmantošana paaugstina pākšaugu ražu par 15–20 % to tradicionālajās audzēšanas vietās un par 30–45 %, audzējot šo kultūru tikko iekoptās zemēs. Pēc datiem, kas iegūti lauka izmēģinājumos, pārbaudot dažādu faktoru ietekmi uz kultūraugu ražību (mēslojumu, biopreparātus, šķirnes izvēli, augsnes apstrādes sistēmu u.c.), pirmssējas bakterizācija nodrošināja 25 % ražas pieaugumu zirņiem, pupām un 16 % – sojai.

Ievērojama ražas palielināšanās bakterizācijas rezultātā novērota arī citām lauksaimniecības kultūrām, jo īpaši ziemas kviešiem. Tā, piemēram, biopreparātu pielietošana kviešu sēklas pirmssējas apstrādei izmēģinājumos ražu palielināja par 8 cnt/ha, salīdzinot ar kontroli, – 57 cnt/ha. Vidējais ražas pieaugums bakterizētajiem ziemas kviešiem un citām graudaugu kultūrām ir ap 5 cnt/ha.

Kas nodrošina biopreparātu efektivitāti?
Vispirms jāuzsver, ka ienestie mikroorganismi, iedzīvojoties apstrādāto augu rizosfērā, spēj aktīvi saistīt gaisa slāpekli un apgādāt ar to saimniekaugu. Pākšaugiem labi izveidota simbioze, ar slāpekli fiksējošām baktērijām var gandrīz simtprocentīgi nodrošināt apgādi ar slāpekli. Graudaugiem sakņu zonā slāpekļa fiksācijas līmenis ir ievērojami zemāks, bet, ja ņem vērā, ka saistīto slāpekli pilnībā izmanto augi, tad pat 10–15 kg bioloģiskā slāpekļa būs daudz vairāk nekā atbilstoša deva minerālā slāpekļa. Bez tam bakterizācija veicina grūti šķīstošo fosfora savienojumu pārvēršanos par šķīstošiem, un uzlabojas augu barošanās ar fosforu.

Attiecībā uz augu attīstību bakteriālie preparāti ir komplekss ietekmes faktors, un liela nozīme ir arī baktēriju veidotajiem fitohormoniem un citām fizioloģiski aktīvām vielām, kas ievērojamā daudzumā ir biomēslojumos. Fizioloģiski aktīvajām vielām ir milzīga ietekme uz barības vielu, to skaitā mēslojuma izmantošanas koeficientu. Ir zināms, ka minerālā slāpekļa izmantošana no mēslojuma nepārsniedz 50 %, fosfora (no labākā fosfora mēslojuma superfosfāta) – 20 %, kālija – 25–60 % atkarībā no augsnes tipa. Pārējais izskalojas ar lietus ūdeņiem, denitrificējas, piesārņo produkciju, nostiprinās augsnē (fosfors) utt. Ja arī ignorētu ekoloģisko aspektu, tad nevar noliegt ekonomiskos zaudējumus. Augu bakterizācijas pielietošana būtiski palielina mēslojuma izmantošanas pakāpi. Lauka apstākļos bakterizētajiem augiem minerālmēslu izmantošana pieaug par 20–30 %. Dažreiz bakterizācijas efekts ir ievērojami lielāks.

Šī fenomena mehānisms ir diezgan vienkāršs. Fizioloģiski aktīvās vielas, kas ir biopreparātā, veicina auga sakņu augšanu, palielinās sakņu virsma un absorbcijas spējas (gan vispārējās, gan specifiskās), līdz ar to augs intensīvāk izmanto barības vielas. Aktivizējas arī atsevišķas augu fermentu sistēmas, kas ietekmē minerālmēslu uzņemšanas intensitāti un to tālāko izmantošanu metabolismā organisko vielu sintēzē. Piemēram, aktivizējoties fermentu sistēmai, kas piedalās slāpekļa asimilācijā, nitrāti no rezerves fonda (nitrāti nav augiem toksiski un var tajos uzkrāties ievērojamā daudzumā) iesaistās konstruktīvajā metabolismā, piedaloties tādu vērtīgu organisko vielu kā aminoskābes un olbaltumvielas sintēzē. Tieši tādēļ bakterizētajos augos nitrātu vienmēr ir maz, bet brīvo aminoskābju un olbaltumvielu saturs ir augsts. Tas nav izdevīgi vienīgi tad, ja miežus audzē alus ražošanai (tomēr arī šim gadījumam ir piemērota tehnoloģija, kas ierobežo olbaltumvielu sintēzi).

Ir vēl viena pozitīva iezīme mikroorganismu biopreparātu pielietošanā – aizsardzība pret atsevišķām augu slimībām. Noderīgie mikroorganismi, kolonizējot augu saknes (ieņemot šo ekoloģisko nišu), zināmu laiku ierobežo patogēno mikroorganismu iedarbību uz augu. Pētījumi ir parādījuši, ka bakterizēto augu sēklas ir mazāk inficētas ar dažādu slimību ierosinātājiem, ir sevišķi ar patogēnajām sēnēm.

Patiecoties biopreparātos esošajām fizioloģiski aktīvajām vielām, ievērojami uzlabojas sējmateriāla kvalitāte – pieaug dīgšanas enerģija un sēklu dīgtspēja. Bakterizācija stimulē hloroplastu veidošanos un fotosintēzi, un tas arī pozitīvi ietekmē ražas veidošanos lauksaimniecības kultūrām.

Ziemas kvieši apstrādāti ar biopreparātu pa lapām, bez fungicīdu pielietojuma.

Kā jau iepriekš minēts, inokulētajiem augiem izaug kuplāka sakņu sistēma, un tas ietekmē ziemāju izturību pret zemām temperatūrām, kā arī izturību sausuma apstākļos. Labāk attīstoties sakņu sistēmai, augs ātrāk attīstās un uzkrāj cukurus, sagatavojas pārziemošanai. Lielāka izturība pret sausumu izskaidrojama ar attīstītās sakņu sistēmas spēju iespiesties dziļākos augsnes horizontos un iegūt no tiem ūdeni.

Mikroorganismu preparātu pielietošanas tehnoloģija nav sarežģīta. Sēklas apstrādā mehāniski (izmantojot ierīces, kas paredzētas sēklu kodināšanai, mehānismus ar šneka tipa materiāla padevi) vai arī sēšanas dienā, izmantojot roku darbu.

Jānorāda, ka stipri toksiskie pesticīdi nav savienojami ar biopreparātiem. Ar vidēji toksiskiem fungicīdiem sēklas jāapstrādā 2–4 nedēļas pirms bakterizācijas. Pieļaujama vienlaicīga sēklu apstrāde ar biopreparātiem un maztoksiskiem fungicīdiem. Bakterizējot sēklas, kas iepriekš kodinātas ar vidēji vai stipri toksiskiem fungicīdiem, jāpalielina mikroorganismu preparātu deva.

Risinot jautājumu par vienlaicīgu biopreparātu un pesticīdu pielietošanu, speciālisti ir izveidojuši preparātus, kurus var izmantot maisījumā ar plašu toksisko ķimikāliju klāstu. Šie biopreparāti ir efektīvi cukurbiešu, saulespuķu, linu, kukurūzas un kviešu, rapšu audzēšanā. Pielietojot biopreparātu, kviešu produktivitāte palielinājās par 14–19 % atkarībā no agrofona (skat. tabulu).

Biopreparātiem ir neliela pašizmaksa, to izmantošana ir tehnoloģiski vienkārša, un tie ir nekaitīgi cilvēkam un videi. Ir pamatoti apgalvot, ka ar katru gadu pieaugs vajadzība pēc augsni uzlabojošiem mikroorganismu biopreparātiem gan Latvijā, gan citās valstīs, ņemot vērā to pielietošanas ekoloģisko un ekonomisko efektu.