Биопрепараты в сельском хозяйстве

Симбиотические системы, условия их эффективного функционирования и роль в агроэкосистемах

В настоящее время достаточно полно изучены и установлены оптимальные для бобово-ризобиального симбиоза параметры основных факторов среды (приход ФАР и освещенность растений, кислотность, температурный, водный и воздушный режимы почвы, содержание в ней необходимого количества макро- и микроэлементов и т.д.). В научной литературе рассматриваются биологические параметры оптимальных условий для эффективного симбиоза бобовых растений и клубеньковых бактерий (наличие специфичного, вирулентного и активного штамма ризобий, генетически совместимого с сортом растения-хозяина, величина симбиотического аппарата и фотосинтезирующей поверхности растений, содержание леггемоглобина в клубеньках и хлорофилла в листьях растений, активность ферментов нитрогеназы и гидрогеназы и т.д.), а также присутствие патогенной или полезной микрофлоры, сельскохозяйственных вредителей или сорной растительности и т.д.)
Солнечная радиация, особенно ее видимая часть (ФАР), аккумулированная в процессе фотосинтеза, являются энергетической и материальной основой симбиотической азотфиксации. Подсчитано, что на усвоение молекулярного азота бобовое растение тратит 15...30% продуктов
фотосинтеза. Следовательно, оптимизация условий фотосинтетической деятельности бобовых положительно сказывается и на эффективности симбиоза.

Кислотность почвы и эффективность симбиоза.

Существенным фактором, ограничивающим высокую эффективность бобово-ризобиального симбиоза, является повышенная кислотность почвы. Установлено, что для симбиотической деятельности большинства бобовых культур оптимальный уровень реакции среды лежит в диапазоне pH = 6,0-7,0.
При этом бобовые культуры можно разделить на ряд групп по отношению их симбиотических систем к уровню кислотности почвы:

1. 
   Устойчивые культуры (люпин многолетний, люпин жёлтый, клевер розовый, лядвенец рогатый) – образуют эффективный симбиоз при рН –4,5-5,0.
   
2. 
   Относительно устойчивые культуры (клевер ползучий, астрагал болотный, вика посевная) - образуют эффективный симбиоз при рН – 5,0-5,5
   
3. 
   Среднеустойчивые – (клевер луговой, козлятник восточный, горох посевной, люпин белый,)- образуют эффективный симбиоз при рН – 5,5-6,0.
   
4. 
   Слабоустойчивые – (соя, фасоль, нут, люцерна, донник, эспарцет) образуют эффективный симбиоз при рН – более 6,0.
   

Следует отметить, что хорошие перспективы имеет параллельная селекция (растения-клубеньковые бактерии) на повышение устойчивости симбиотической системы к высокой кислотности почвы. Так, в результате совместных исследований ВНИИ кормов и ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии созданы системы растений люцерны и клубеньковых бактерий, образующие эффективный симбиоз и высокую продуктивность растений при рН – 5,0-5,5 (группа 2).