Мікробіологія сільськогосподарська | Енциклопедія Сучасної України
Beta-версія

Мікробіологія сільськогосподарська


Мікробіологія сільськогосподарська

МІКРОБІОЛО́ГІЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДА́РСЬКА – розділ мікробіології, в межах якого досліджують діяльність мікроорганізмів в агробіоценозах та розробляють прийоми підвищення ефективності аграрного виробництва. Осн. складовими структури дослідж. цього напряму є: корекція складу угруповань мікроорганізмів у корен. сферах культур. рослин, мікробіол. діагностика стану ґрунтів агроценозів та обґрунтування екологічно доціл. систем удобрення с.-г. культур, оптимізація процесів деструкції–синтезу гумусу. Крім того, надзвичайно важливими є питання біол. захисту рослин від хвороб та шкідників, оптимізації розвит­ку специф. мікроорганізмів при консервуванні кормів. М. с. почала розвиватися паралельно зі становленням заг. мікробіології, поч. якої у 17 ст. закладено голланд. ученим, основоположником наук. мікроскопії А. ван Левенгуком, який уперше описав мікроскоп. живі організми, включаючи бактерії і дріжджі. Пізніше франц. вчений Л. Пастер здійснив низку відкриттів, зокрема процесів бродіння й анаеробіозу. Нім. мікробіолог Р. Кох дослідив роль мікроорганізмів у інфекц. процесі. Низка етапів розвитку заг. мікробіології, в межах яких здійснювався опис морфології мікроорганізмів та вивчалися їхні властивості, стосувалися і с.-г. мікробіології. Завдяки дослідж. нім. вчених Г. Гельріґеля і Г. Вільфарта наприкінці 1980-х рр. вдалося довести, що утворення бульбочок на корінні бобових культур індукується бактеріями, які здатні забезпечувати рослину азотом. 1888 голланд. мікробіологом та ботаніком М. Беєрінком отримано чисту культуру бульбочк. бактерій. У 19 ст. дослідж. за напрямом М. с. розпочав С. Виноградський. Він відкрив явище хемосинтезу, вперше сформулював систем. підхід до вивчення участі мікроорганізмів у колообігу речовин у природі, розробив нові принципи вивчення ґрунт. мікроорганізмів за використання електив. пожив. середовищ, дослідив конструктив. і енергет. обмін у нітрифікувал. бактерій, сірко- та залізобактерій. Продовжувачем екол.-фізіол. напряму дослідж. мікроорганізмів ґрунту був учений-мікробіолог В. Омелянський, який уперше відокремив ана­ероб. збудників деструкції клітковини. Враховуючи заслуги В. Омелянського, один із видів целюлозоруйнів. бактерій названо на його честь (Clostridium ome­lianskii). М. Холодний акцентував увагу на екол. підходах у вивченні мікроорганізмів і розробив низку методик: пластинок обростання, ґрунт. камер та пророщування ґрунт. пилу. Під кер-вом Л. Рубенчика проведено дослідж. екол.-фізіол. основ взаємодії мікроорганізмів із рослинами, створ. концепцію використання мікроорганізмів як біол. індикаторів. Важливою складовою розвитку М. с. стали дослідж. біол. фіксації азоту. За цикл робіт, присвяч. біохімії процесу азотфіксації, фінс. вчений А. Віртанен отримав Нобелів. премію. В Україні вагомий внесок у розвиток М. с. зробили В. Підгорсь­кий, К. Андріюк, В. Патика, А. Антипчук, Г. Іутинська, І. Курдиш, Л. Косенко (Ін-т мікробіології і вірусології НАНУ), А. Манорик, Ю. Старченков, С. Коць, М. Нічик (Ін-т фізіології рослин і генетики НАНУ), Е. Головко (Нац. ботан. сад НАНУ; усі – Київ), М. Рево, В. Сіверс, В. Волкогон, Н. Мальцева, О. Надкернична, Л. Токмакова (Ін-т с.-г. мікробіології та агропром. вироб-ва НААНУ, Чернігів), О. Шерстобоєва (Ін-т агроекології і природокористування НААНУ, Київ), Г. Наумов, Л. Подоба (Харків. аграр. ун-т), М. Патика (Нац. ун-т біоресурсів і природокористування України, Київ), Н. Петерсон (Львів. аграр. ун-т), С. Пида, К. Векірчик, І. Бутницький (Терноп. пед. ун-т). Нині економічно розвинені країни, незважаючи на потуж. індустр. потенціал, що дозволяє виготовляти і застосовувати добрива (особливо азотні, враховуючи невичерпність сировини для їхнього вироб-ва), знач. мірою проявляють зацікавленість до мікробіол. засобів інтенсифікації вироб-ва. Це обумовлено як суто екон. міркуваннями, так і вимогами щодо збереження довкілля. Укр. мікробіологами, які працюють за напрямом М. с., створ. низку мікроб. препаратів на основі актив. штамів азотфіксувал., фосфатмобілізів., рістстимулятор. мікроорганізмів: Альбобактерин, Біогран, Діазобактерин, Мікрогумін, Поліміксобактерин, Ризогумін, Хетомік (Ін-т с.-г. мікробіології та агропром. вироб-ва НААНУ), Біополіцид, Ризоактив, Ризобофіт (Ін-т агроекології і природокористування НААНУ), Азогран (Ін-т мікробіології і вірусології НАНУ) та ін. Для розроблених біопрепаратів характерна висока ефективність. Більшість із них сертифіковано для використання в технологіях орган. вироб-ва с.-г. продукції. Обґрунтовано нові принципи створення мікроб. препаратів, що враховують не лише наявність актив. бактеріал. штаму, але й оп­тимал. кількості фітогормонів ауксинового і цитокінінового класів. Взаємодія бактеріал. компоненту з фізіологічно актив. сполуками забезпечує формування пов­ноцін. рослинно-бактеріал. симбіозів та асоціацій і позитивно позначається на урожайності с.-г. культур та якості продукції. Використання біопрепаратів суттєво впливає на формування корен. системи, її поглинал. здатність, діяльність низки фермент. систем рослин. організму, що сприяє оптимізації засвоєння рослиною пожив. речовин. За даними дослідів з важким ізотопом 15N та лізиметр. дослідж., проведених в Ін-ті с.-г. мікробіології та агропром. вироб-ва НААНУ, ступінь засвоєння азоту з добрив при застосуванні мікроб. препаратів зростає на 20–30 %, при цьому зменшується інтенсивність міграції сполук біоген. елементів по ґрунт. профілю. Загалом, за результатами польових дослідів та вироб. випробувань дія біопрепаратів на продуктивність с.-г. культур еквівалентна впливу 30–60 кг/га мінерал. азоту, 20–40 кг/га фосфору. Встановлено, що інтродуковані в агроценози корисні ґрунт. мікроорганізми, заселивши корен. сфери, тривалий час блокують інфікування рослин патоген. бактеріями та мікроміцетами. Показано, що навіть у роки епіфітотій окремих захворювань передпосівна інокуляція насіння певними препаратами сприяла затримці розвитку хвороб на 2–3 тижні, що істотно позначалося на урожайності культур. Доведено, що насіння, одержане з бактеризов. рослин, менше заражається збудниками хвороб, особливо гриб., що значно підвищує збереженість зерна. Надзвичайно важливим питанням, яке вирішує нині М. с., є встановлення фізіол. оптимал. норм добрив, насамперед азотних. В Ін-ті с.-г. мікробіології та агропром. вироб-ва НААНУ запропоновано оригінал. методологію визначення фізіологічно (екологічно) доціл. норм азот. добрив для с.-г. культур, яка базується на співставленні показників перебігу двох протилеж. процесів у колообігу азоту – азотфіксації та біол. денітрифікації. В установах НААНУ активно проводять дослідж. ефектив. компостування орган. речовини різного походження. В Ін-ті с.-г. мік­робіології та агропром. вироб-ва НААНУ розроблено принципи керов. компостування орган. речовини (гною та пташиного посліду) за участі інтродуков. до субстрату мікроорганізмів-деструкторів целюлози і лігніну, створ. нові біоактивні органо-мінерал. добрива Фосфогумін та Біоком-Т. Зазначені добрива характеризуються не лише задовільним агрохім. складом, але й високим вмістом агрономічно корис. мікроорганізмів та фітогормонів, що сприятливо позначається на урожайності с.-г. культур. Проблема корен. живлення рослин за участі мікроорганізмів знаходиться поряд з ін. біол. захистом рослин від хвороб і шкідників. Це питання нині активно розробляють в окремих країнах. В Україні також створ. ефективні препарати для боротьби з гриб. захворюваннями рослин, вивчають питання селекції актив. штамів мікроорганізмів-антагоністів, створення зруч. препаратив. форм. У результаті різнобіч. діяльності людини досить часто зміщується екол. рівновага і в першу чергу це стосується складу угруповань мікроорганізмів навколиш. середовища: окремі мікроорганізми зникають з типових для них екол. ніш, інші змінюють свої влас­тивості (набувають вірулентності, стійкості до антибіотиків, змінюють антигенні властивості). Результати такого впливу на мікроорганізми виявляються не тільки у зміні мікроб. ценозів ґрунтів, а й у виникненні нових захворювань людей і тварин. В Ін-ті мікробіології і вірусології НАНУ, Ін-ті с.-г. мікробіології та агропром. вироб-ва НААНУ розроблено низку пробіот. препаратів, нешкідливість, високу ферментат. та антагоніст. активність яких підтверджено в ході вироб. випробувань. Перспективним є застосування пробіотиків і в кормовиробництві. В Україні основи держ. і наук.-тех. політики в галузі М. с. визначає Ін-т с.-г. мікробіології та агропром. вироб-ва НААНУ, що координує, організовує і проводить наук. дослідж. за цим напрямом, сприяє впровадженню їхніх результатів у вироб-во. Питання М. с. висвітлюють у міжвід. темат. наук. зб. «Сільськогосподарська мікробіологія», а також в «Мікробіологічному журналі», «Агроекологічному журналі», ін. фахових вид. у галузі с.-г. наук.

Літ.: G. Rangaswami, D. G. Bagyaraj. Agricultural Microbiology. New Delhi, 2005; Волкогон В., Надкернична О., Ковалевська Т. та ін. Мікробні препарати в землеробстві. Теорія і практика. К., 2006; Іутинська Г. О. Ґрунтова мікробіологія. К., 2006; Волкогон В. В. Мікробіологічні аспекти оптимізації азотного удобрення сільськогосподарських культур. К., 2007; Коць С., Моргун В., Патыка В. и др. Биологическая фиксация азота: бобово-ризобиальный симбиоз: В 4 т. Т. 1. К., 2010; Волкогон В., Надкернична О., Токмакова Л. та ін. Експериментальна ґрунтова мікробіологія. К., 2010.

Статтю оновлено: 2019