Mikroorganizmusok a mezőgazdaság szolgálatában

A talajélet törvényszerűségeinek és működési elveinek megismerése révén lehetővé válik a talajban zajló mikrobiológiai folyamatok céltudatos és meghatározott irányba tartó szabályozása az ember által. Ennek eredményeként fenntartható és javítható a talaj termőképessége. A termőképesség javításának kérdésében a elsősorban a légköri nitrogént megkötő, illetve a talaj ásványianyag-tartalmának egyes elemeit felvehető formába átalakító mikroorganizmusok alkalmazása kerül előtérbe, s ez által a növények tápanyagellátásában egyes műtrágyák helyettesítésére szolgálhat.

A talajélet mikrobiológiai kutatásában és fejlesztésében az utóbbi években komoly figyelmet szentelnek az egyes növényfajok rizoszférája vizsgálatának, amelynek eredményeit a növények optimális tápanyagellátásának szabályozásában tudják kihasználni. Ezek a kutatások ráadásul jelentős segítséget nyújtanak a növénytermelésben résztvevő mikroorganizmusoknak megismeréséhez, pl. a légköri nitrogént megkötő baktériumok, vagy az egyéb enzimeket, növekedési fitohormonokat fehérjéket, aminosavakat és poliszacharidokat előállító baktériumok vizsgálatához.

A légköri nitrogént megkötő baktériumok közül két fajta baktériumnak van komolyabb jelentősége – a szimbiotikus és aszimbiotikus baktériumoknak.

A szimbiotikus baktériumokat (Rhizobium) általában gyökérgümő baktériumoknak nevezik. Ezek a baktériumok a hüvelyesek (pillangósvirágúak) gyökerein gümőket hoznak létre, és ezekkel szimbiózisban (együtt) élnek. A gyökérgümő baktériumok a talajból a hajszálgyökereken keresztül jutnak be a gyökerekbe. A gyökérrendszer „fertőzéséhez” oltóanyagra van szükség, amely nagyszámú életképes baktériumot tartalmaz, s amelyet a gyökerek közelébe adagolnak. A talaj oltásakor (inokuláció) szükséges, hogy a preparátumot előbb vízzel hígítsák (400-500 l/ha), majd permetezővel a talaj felszínére juttassák és kombinátorral a vetési mélységbe (6-10 cm) bedolgozzák.

Az aszimbiotikus baktériumok (Azotobakter chroococcum) a levegőben levő nitrogén megkötésében a legjelentősebbek. A talajban szabadon élnek, tehát nincs szükségük gazdanövényre (gyökér), így kötik le a levegő nitrogénjét. Kifejezetten aerób feltételek között képesek fennmaradni, tehát csak a levegős, megfelelően nedves, kellő pH értékű és aprószerkezetű talajokban érzik jól magukat. Energiaforrásként az élő humusz különböző szerves vegyületeit használják ki. Intenzív felszaporodásuk a talajban a szármaradványok beszántása után, szalmával, szalmás istállótrágyával és magasabb cellulóztartalmú komposzttal való trágyázás után következik be.

Az Azoter metabolizmusának eredményeként B vitaminok, folsav, pantoténsav és biotín is képződik. Ezeken kívül növekedést, serkentő anyagokat, főleg auxinokat és giberelineket, valamint a magok csírázását serkentő anyagokat is produkál. Az Azobakter különösen fontos tulajdonsága az egyes patogénekkel főleg a Fusariummal, az Alternáriával és a Penicilliummal szembeni antagonizmusa. Mint ismeretes, ezek a patogének különböző gombás fertőzéseket okoznak. Ha azonban a talajban Azoter van, akkor jelentős mértékben elnyomja az említett gombás fertőzések kialakulásának veszélyét. Az Azoterben jelentős mennyiségű Bacilius megaterium is van, amely a talajból nehezen felvehető foszfort teszi a növények számára hasznosíthatóvá.

A Petrova Vesen (Hegyhát - Záhorie) levő egykori gyógyszergyárban kétfajta talajoltó készítményt állítanak elő, amelyet Szlovákia mellett Csehországban, Magyarországon és Németországban is regisztráltak Azoter és Azorhiz néven. A gyártási fegyelem, az üzem megfelelő szakmai és műszaki ellátottságának s főleg a minőségi fermentáló anyagoknak köszönhetően kiváló minőségű készítményeket állítanak elő, (Azoter, Azorhiz) amelyekben 1 ml-ben 109 –1010 baktérium található.

Az Azotert az utóbbi években számtalan szabadföldi kísérletben vizsgálták. Az 1997 és 2002 között több mint 35 nagyüzemi feltételek között végzett vizsgálat eredményei közül helyhiány miatt csupán néhányat említek: az Érsekújvári járásban Dolny Ohajban végzett összehasonlító kísérletekben 3 éven át a kukorica átlagos terméshozama 8,53 t/ha volt 153 kg/ha nitrogén adagolása mellett, az Azoterrrel trágyázott területeken (10 l/ha) 9,43 t/ha terméshozamot értek el. Hasonló eredmények születtek az udvardi mezőgazdasági szövetkezetben is. Három év átlagában évente 158 kg/ha nitrogén felhasználása 10,82 t/ha terméshozamot eredményezett, az összehasonlító kísérletben Azoterrel trágyázott parcellákon 11,31 t/ha eredmény született. Három térségben nyolc év átlagában kimutatott vizsgálati eredmények alapján az Azoterrel kezelt termőterületeken a kukorica terméshozama 9,32 t/ha átlagot mutatott, a 156 kg/ha nitrogénadaggal trágyázott parcellákon elvégzett összehasonlító mérés 8,67 t/ha-t eredményezett, ami 0,65 t/ha-ral magasabb hozamot jelent az Azoter javára. Az Azoter alacsonyabb költsége (1000–1100 Sk/ha) a nitrogéntrágyázás költségeivel összehasonlítva (2490 Sk/ha) és a magasabb hozamokból elért bevételnövekedés (0,65 t x 3500 = 2275 Sk) összességében az Azoterrel kezelt parcellákról 3765 Sk/ha magasabb bevételt eredményezett.

Nagyobb terméshozamok születtek az Azoterrel kezelt napraforgóban is. Három térségben hét év eredményeinek összehasonlítása alapján az Azoterrel trágyázott parcellákon 0,24 t/ha-ral magasabb átlaghozamok születtek, mint a 2,54 t/ha eredményt mutató 74 kg/ha nitrogénadaggal trágyázott parcellákon. Az Azoter alacsonyabb költsége és a magasabb hozamból származó több bevétel a napraforgóban 2024 Sk/ha többletjövedelmet eredményezett.

Az Azohir a szója talajának oltására (inokuláció) alkalmas készítmény. Egy ml készítményben 109 – 1010 számú baktérium van, ebből 40% a Rhizobium japonicum szimbiotikus gyökérgümő baktérium, 60% pedig aszimbiotikus Azobakter chroo-coccum. Az Azohir előállítására az a tény vezette a gyártókat, hogy a hüvelyesek gyökerén képződő gümők kialakulását a megfelelő hőmérséklet és a talajnedvesség befolyásolja. Ha a szója virágzása kezdetén ezek hiányoznak, a gümőképződés, s ezáltal a légköri nitrogén megkötése is korlátozott. Ebben az esetben a szója nitrogénnel és részben foszforral való tápanyagellátása (az Azoterben található Bacilus megaterium számának köszönhetően) két forrásból biztosított: szimbiotikus és aszimbiotikus baktériumok által, ami a változó klimatikus viszonyok alapján megbízható nitrogénforrást jelent a növényzet számára.

Az Azohir felhasználásának hatékonyságát a szójában vizsgálták, kontrollként a Kanadából behozott tiszta Rhizobium japonicum készítménnyel kezelt parcellák terméshozama szolgált. Mindkét vizsgált változatban a terméshozamok meglepően kiegyensúlyozott képet mutattak, ugyanakkor a hazai készítménynyel kezelt állomány költségei jóval alacsonyabbak voltak. A terméshozamok mindkét esetben 2,40–3,99 t/ha között mozogtak.

A vizsgálati eredményekből kitűnik, hogy a hazai biotechnológiai készítmények a külföldiekkel összehasonlítva hatékonyságban versenyképesek, ugyanakkor árban jóval kedvezőbbek.

A szerző agrármérnök