13
NAU^NI INSTITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVO NOVI SAD "Zbornik radova", Sveska 35, 2001. Pregledni rad - Review MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKA Milo{evi}, Nada i Govedarica, M. 1 IZVOD Primenom mikrobnih inokulanata-biofertilizatora smanjuje se upotreba skupih azotnih |ubriva, omogu}ava se biljci lak{e usvajanje fosfora, zatim se uti~e na dinamiku i pravac mikrobiolo{kih procesa koji posredno uti~u na odr`avanje i pove}anje plodnosti zemlji{ta. Tako|e, mikroorganizmi deluju stimulativno na rast i razvi}e biljaka produkcijom biolo{kih aktivnih materija (vitamina, giberelina i auksina). Biofertilizacija sa Azotobacter, Azospirillum, Derxia, Klebsiella, Pseudomonas pokazali su pozitivan efekat u proizvodnji neleguminoznih biljaka: kukuruza, p{enice, {e}erne repe, krompira i drugih. Efekat inokulanata zavisi od soja bakterija i koncentracije bakterijskih }elija u inokulantu, biljne vrste, primenjenih agromeliorativnih mera i fizi~ko-hemijskih svojstava zemlji{ta. KLJU^NE RE^I: biofertilizatori, azotofiksatori, diazotrofi, fosfomobilizatori, kukuruz p{enica, {e}erna repa Uvod Eksperimentalna i teoretska istra`ivanja uticaja inokulacije biljaka sa bakterijama, gljivama i algama imaju ekonomsku i ekolo{ku opravdanost za {iroku prakti~nu primenu i komercijalizaciju preparata biofertilizatora. Biofertilizatori u proizvodnji ratarskih biljaka mogu biti alternativa i/ili dopuna mineralnim hranivima (Milo{evi} i sar., 1999a). Njihovom primenom postoji mogu}nost smanjenja upotrebe mineralnog azota i fosfora kao i pobolj{anje snabdevanja biljaka mobilnim kalijumom. Tako|e, mikroorganizmi deluju stimulativno na rast i razvi}e biljaka produkcijom biolo{kih aktivnih 53 1 Dr Nada Milo{evi}, nau~ni savetnik, Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, dr Mitar Govedarica, redovni profesor, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad i Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad

MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

NAU^NI INSTITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVONOVI SAD

"Zbornik radova", Sveska 35, 2001.

Pregledni rad - Review

MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJIRATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKA

Milo{evi}, Nada i Govedarica, M.1

IZVOD

Primenom mikrobnih inokulanata-biofertilizatora smanjuje se upotrebaskupih azotnih |ubriva, omogu}ava se biljci lak{e usvajanje fosfora, zatim se uti~ena dinamiku i pravac mikrobiolo{kih procesa koji posredno uti~u na odr`avanje ipove}anje plodnosti zemlji{ta. Tako|e, mikroorganizmi deluju stimulativno narast i razvi}e biljaka produkcijom biolo{kih aktivnih materija (vitamina, giberelinai auksina). Biofertilizacija sa Azotobacter, Azospirillum, Derxia, Klebsiella,

Pseudomonas pokazali su pozitivan efekat u proizvodnji neleguminoznih biljaka:kukuruza, p{enice, {e}erne repe, krompira i drugih.

Efekat inokulanata zavisi od soja bakterija i koncentracije bakterijskih }elija uinokulantu, biljne vrste, primenjenih agromeliorativnih mera i fizi~ko-hemijskihsvojstava zemlji{ta.

KLJU^NE RE^I: biofertilizatori, azotofiksatori, diazotrofi, fosfomobilizatori,kukuruz p{enica, {e}erna repa

Uvod

Eksperimentalna i teoretska istra`ivanja uticaja inokulacije biljaka sabakterijama, gljivama i algama imaju ekonomsku i ekolo{ku opravdanost za{iroku prakti~nu primenu i komercijalizaciju preparata biofertilizatora.

Biofertilizatori u proizvodnji ratarskih biljaka mogu biti alternativa i/ilidopuna mineralnim hranivima (Milo{evi} i sar., 1999a). Njihovom primenompostoji mogu}nost smanjenja upotrebe mineralnog azota i fosfora kao ipobolj{anje snabdevanja biljaka mobilnim kalijumom. Tako|e, mikroorganizmideluju stimulativno na rast i razvi}e biljaka produkcijom biolo{kih aktivnih

53

1 Dr Nada Milo{evi}, nau~ni savetnik, Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, drMitar Govedarica, redovni profesor, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad i Nau~ni institut zaratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad

Page 2: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

materija (vitamina, giberelina i auksina) i sintezom enzima koji u~estvuju u svimbiohemijskim procesima zemlji{ta (Milo{evi} i sar., 1999). Poslednje dve decenije,sve vi{e se komercijalizuju asimbiotske azotofiksiraju}e bakterije (Azotobacter,

Azospirillum, Derxia, Klebsiella planticola i dr.). Biofertilizacija sa ovimmikrooganizmima pokazala je pozitivan efekat u proizvodnji neleguminoznihbiljaka: kukuruza, p{enice, {e}erne repe, krompira, duvana i mnogih povrtarskihkultura (Bachan and Levanony, 1990; Burns, 1995; Govedarica et al., 1997, 1998;Milo{evi} et al., 1998, 1999a,b).

Bakterije i gljive koje produkuju fosfataze snabdevaju biljkelakopristupa~nim fosforom. Biofertilizatori sa fosfomineralizatorima mogu sekoristiti kao pojedina~na |ubriva ili u kombinaciji sa azotofiksatorima (\or|evi}et al., 2000; Govedarica et al., 1999).

Cilj rada je da uka`emo na zna~aj, mogu}nosti i perspektivu primenemikroorganizama kao biofertilizatora u proizvodnji ratarskih, neleguminoznihpoljoprivrednih kultura.

Naseljavanje (kolonizacija) rizobakterija na korenu

Rizosferni diazotrofi imaju zna~ajnu ulogu u zajednicama sa biljkama,naro~ito travama. Dokazana je uloga fitohormona i njihov uticaj na morfologijukorena i rast biljaka, te se ove bakterije mogu svrstati u rizobakterije (Baldani etal., 1997) koje poma`u rast biljaka ( plant-growth promoting rhizobacteriaPGPR).

Azotofiksatori (diazotrofi) naseljavaju koren biljke spolja i u unutra{njosti.Invazija bakterija se de{ava (a) preko raspadnutih kortikalnih ostataka namestima izbijanja lateralnih korenova, zatim (b) preko liziranih korenskihdla~ica i (c) direktna penetracija kroz epidermis na osnovu pektinoliti~keaktivnosti bakterija.

Broj diazotrofa zavisi od biljne vrste, pH sredine i prisustva fosfora uzemlji{tu. Brojnost azotobaktera u rizosferi je do 103 g-1 zemlji{ta (Govedarica isar, 1993), a Azospirillum-a u rasponu od 103-106 }elija po gramu (Bashan andLevanony, 1990).

Bakterije koje sinteti{u fosfataze (Bacillus, Pseudomonas, Azotobacter,

Enterobacter, Serratia, Streptomyces) naseljavaju koren biljaka i zna~ajno uti~una mineralizacija organskih jedinjenja fosfora na njegovoj povr{ini (Gould et al.,1979).

Mikrobni inokulanati-biofertilizatori i biljke

Inokulacija biljaka sa diazitrofima i fosfomobilizatorima deluje na biljneparametre rasta, koji mogu ali ne moraju uticati na prinos.

Primena |ubriva (fertilizacija) je jedna od najzna~ajnijuih mera uproizvodnji ratarskih kultura. Istra`ivanja primene ne-sibiotskih azotofiksatora(Azotobacter, Azospirillum, Derxia, Klebsiella, Pseudomonas i dr.) kao

54

Page 3: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

biofertilizatora u proizvodnji najzna~ajnih ratarskih biljaka: p{enice, kukuruza,{e}erne repe i suncokreta pokazuju da, u zavisnosti od soja, postoji mogu}nostzamene mineralnog azota od 20-60 kg po hektaru. Inokulacija biljaka saasimbiotskim diazotrofima i fosfomobilizatorima zna~ajno uti~e na pove}anjeprinosa, klijavosti, biomase, (Govedarica i sar., 1995,1997, 1998, 1999; Milo{evi}et al., 1998), proizvodno-tehnolo{kog kvaliteta (Milo{evi} et al., 1998a), zatimu{tede mineralnog azotnog i fosfornog hraniva (Govedarica i sar., 1999, \or|evi}i sar., 2000) pobolj{anje strukture zemlji{ta i pove}anje nicanja i otpornostibiljaka prema fitopatogenima (Burns,1995). Pojedine grupe mikroba uti~u napove}anje ukupne te`ine biljke, pove}anje sadr`aja azota i fosfora u stablu, zrnu,celoj biljci, klasu; uti~e se na vreme klasanja i cvetanja, pove}anje broja klipova izrna na klipu, a op{ti izgled biljke je zdraviji (Bachan and Levanony, 1990;Milo{evi} et al. 1998; Govedarica et al., 1999). Plavo-zelene alge (Nostoc iAnabaena) su sposobne da vezuju atmosferski azot, te se koriste kaobiofertilizatori u pirin~anim poljima. Na pirin~anim poljima sa algalizacijom (bezmin. N) prinos je pove}an do 33% (Venkataraman, 1981, cit. po Milo{evi} i sar.,1999).

Mikroorganizmi produkuju supstance rasta ( gibereline, auksine) i vitamine iuti~u na rast i razvi}e biljaka (Grey and Williamas,1971).

Efekat inokulanata zavisi od biljne vrste, primenjenih agromeliorativnihmera, tipa zemlji{ta i soja bakterija i koncentracije bakterijskih }elija u preparatu,zatim oblika i na~ina primene ( Wani et al., 1995; Govedarica i sar., 1998;Milo{evi} i sar., 1999).

Inokulanti pozitivno uti~u na op{tu biogenost zemlji{ta (Govedarica et al.,1998; Milo{evi} et al., 1999, a, b), {to posredno uti~e i na plodnost zemlji{ta.

Uticaj azotofisatora (diazotrofa) na neleguminozne ratarske biljake

U istar`ivanjima Azospirillum spp., Azotobacter sp., Derxia, Beijerinckia iPseudomonas imali su najve}i efekat na biljke, te se mogu koristiti kaopotencijalni agensi u komercijalnim preparatima-biofertilizatorima (Burns,1995; Bashan and Levanony, 1990; Govedarica et al., 1998; Milo{evi} et al.,1999, a, b).

Diazotrofi / kukuruz

Inokulacija sa Azotobacter chroococcum u zavisnosti od soja, hibrida (tab.1)i primenjenih koli~ina NPK hraniva (Milo{evi} et al., 1998) uticala je pozitivno naprinos zrna kukuruza. Efekat inokulacije sa Azotobacter zavisio je od hibrida, sojaazotofiksatora i fizi~ko hemijskih osobina zemlji{ta (Govedarica et al., 1997, a;1998, Milo{evi} et al., 1998). Soj 76 ima najve}i efekat na prinos zrna kukuruzakod svih ispitivanih hibrida (Tab. 1).

55

Page 4: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

Tab. 1. Uticaj Azotobacter chroococcum na prinos zrna kukuruza (t ha-1)

Tab. 1 Effect of Azotobacter chroococcum on grains yeald of maize (t ha-1)

Varijante NSSC-640 NSSC-375 Balkan PKB-Mi}a

Kontrola(neinokulisana)

14,65 9,98 13,23 15,568

Soj 76 14,99 11,47 15,79 16,92

Soj 84 13,34 11,29 12, 67 15,57

Soj 86 15,11 11,74 12,67 15,91

Soj 201 15,18 10,53 11,87 17,05

Soj 205 15,61 12,13 12,90 15,84

Soj 209 14,59 12,23 14,12 15,10

Soj 212 14,20 12,24 13,15 16.04

X 14,71 11,67 13,31 16,06

*Prose~ni vi{egodi{nji rezultati (Govedarica et al., 1997 a, b; 1998a)

Primena razli~itih doza mineralnog NPK hraniva (30, 60 i 90 kg ha-1) uti~ena efekat inokulacije sa Azotobacter chroococcum. Rezultati pokazuju da jenajve}i efekat inokulacije na prinos zrna kukuruza u varijanti sa 60 kg NPK. Soj 76pokazuje najve}u efektivnost kod primene ni`ih doza NPK hraniva (Milo{evi} etal., 1998). Vi{egodi{nja istra`ivanja (Govedarica et al., 1997b; 1998a) pokazujuistovetan uticaj inokulacije (sojevi 76, 86, 201) na prinos zrna kukuruza iprimenjene koli~ine od 60 kg mineralnog azotnog |ubriva po hektaru. Ovirezultati pokazuju mogu}nost zamene odre|ene koli~ine mineralnog azotnog|ubriva sa biofertilizotorima koji bi sadr`ali visoko efektivnetehnolo{ko-proizvodne sojeve diazotrofa (Govedarica et al., 1997b; Milo{evi} etal., 1999a, b). D bereiner(1997) isti~e mogu}nost zamene mineralnog azotnog|ubriva do 30% sa primenom diazotrofa uz upotrebu potrebne koli~ine fosfora ikalijuma.

Diazotrofi / p{enica

Efekati asocijativane zajednice diazotrofa i p{enice zavise od vrste, sojaazotofiksatora, fizi~ko-hemijskih osobina zemlji{ta i klimatskih uslova(Govedarica i sar., 1995, 1997, 1997a). U poljskim uslovima na ritskoj crnicitestirani su sojevi azotobaktera na prinos i visinu p{enice (NS Rana-5 i PKBPrelivka). Prose~ni vi{egodi{nji rezultati (Sl. 1) pokazuju uglavnom pozitivanuticaj inokulacije sa A. chroococcum na prinos zrna (do 3%). Varijanta sa sojem 86pokazuje pove}anje visine biljaka do 5 % uz smanjenje prinosa za 2%. Sojevi 25 i209 uti~u na smanjenje visine biljaka i do 6%, {to mo`e biti zna~ajan parametar uoplemenjivanju sorata p{enice na poleganje. Naime pojedini sojevi mogu da uti~ui negativno na ispitivane parametre, {to su dobili i drugi autori (D bereiner,1997).

Fizi~ko-hemijska svojstva zemlji{ta zna~ajno uti~u na efekte asocijativnihodnosa izme|u korena p{enice i azotofiksatora. Pozitivan uticaj inokulacije na

56

Page 5: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

visinu p{enice (Sl. 2) na zemlji{tu tipa karbonatni ~ernozem u uslovima staklarekretao se od 9-20%. Sojevi 76 i 209 imali su najve}i pozitivni uticaj na obe sortep{enice (Evropa 90 i NS Rana).

Prose~ni rezultati inokulacija semena sorata NS Rana 5 i Evropa 90 pokazujupozitivno efekat na du`inu klasa (7-30%) i broj fertilnih klasaka (12-25%). Sojevi76, 84 i 205 su imali najve}i efekat na ove parametre istra`ivanja (Sl. 3).

57

0

20

40

60

80

100

120

140

%

0 76 84 86 201 205 209 212

soj - strain

Prinos zrna-grains yields Visina biljke-Plant height masa 1000 zrna-mass 1000 grains

*tip zemlji{ta ritska crnica-hydromorphic black soil

Sl. 1. Uticaj A. chroococcum na prinos zrna, visinu stabljike i

masu 1000 zrna p{enice (%)

Fig. 1. Effect of inoculation with A. chroococcum on grains yield, plant stature and

mass 1000 grains of wheat (%)

0

20

40

60

80

100

120

140

%

kontrola soj 76 soj 84 soj 86 soj 201 soj 205 soj 209 soj 212

EVROPA NS-Rana 5

*tip zemlji{ta: ~ernozem-chernozem

Sl. 2. Uticaj Azotobacter chroococcum na visinu p{enice (%)Fig. 2. Effect of Azotobacter chroococcum on wheat height (%)

Page 6: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

Testiranje razli~itih sojeva na dva razli~ita tipa zemlji{ta (~ernozem i ritskacrnica) omogu}avaju selekciju najefektivnijih sojeva za pojedine genotipovep{enice.

Diazotrofi / {e}erna repa

Po Milo{evi} et al. (1999b) mikrobni inokulanati u proizvodnji {e}ernerepe mogu se primenjivati kao (a) bioferilizatori, (b) za br`u degradacijupesticida, (c) pri popravci-rekultivaciji o{te}enih zemlji{ta i kao (d) biokontro-lori fitopatogena.

Inokulacijom sa ovim azotofiksatorima uti~e se povoljno naproizvodno-tehnolo{ke karakteristike {e}erne repe (Milo{evi} et al., 1998a;Govedarica et al., 1998) i otpornost na rizomaniju (Krstanovi} et al., 2000).

Rezultati istra`ivanja pokazuju zna~ajan efekat inokulacije sa A.

chroococcum na broj biljaka i prinos korena {e}erne repe (Milo{evi} et al.,1997,1997a). Po Burns (1995) inokulacija sa azotobakterom mo`e zna~ajno uticati naklijavost i rast biljaka, {to se posebno odra`ava i na prinos.

Rezultati (Tab.3) pokazuju pozitivan uticaj inokulacije sa Azotobacter

chroococcum i Azospirillum lipoferum (izuzetak soj 5) na prinos korena iukupnog {e}era. Sadr`aj K, Na i -amino-N je smanjen u varijantama sadiazotrofima.

Uticaj inokulacije sa azotobakterom na broj biljaka, prinos korena i ukupnog{e}era, zatim sadr`aj K, Na i alfa amino N zavisi od soja, hibrida i primenjenih NPKhraniva (Milo{evi} et al., 1997a; 1998a).

58

0

20

40

60

80

100

120

140

%

kontrola soj 76 soj 84 soj 86 soj 201 soj 205 soj 209

duzina klasa br. fertilnih klasaka

* Prosek-Average NS Rana 5 i Evropa 90

Sl. 3. Uticaj Azotobacter chroococcum na du`inu klasa i broj fertilnih klasaka (%)

Fig. 3. Effect of Azotobacter chroococcum on spike length and number

of fertile spikelets (%)

Page 7: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

Tab. 2. Uticaj diazotrofa na prinos i kvalitet {e}erne repe (NS-Hy-11)

Tab. 2. Effect of nitrogen-fixing bacteria on yield and quality of the sugar beet ( NS-Hy-11)

VariajnteVariants

Prinoskorena

Yield root(t ha-1)

DigestijaDigestion of root

(%)

K Na �-amino-N Prinos{e}era Whitesugar yield

(t ha-1)� mola/100g

KontrolaControl

53.9 13.7 5.01 0.95 4.00 6.10

A.chroococcumSoj-strain 84

65.0 15.0 4.30 0.80 2.00 8.80

A.chroococcumSoj-strain 86

64.8 15.4 4.40 0.78 2.01 8.43

A.chroococcumSoj-strain 201

58.8 15.0 4.30 0.70 2.04 7.29

A. lipoferumSoj-strain 4

64.0 15.01 4.10 0.71 1.60 7.40

A. lipoferumSoj-strain 5

62.4 15.0 4.10 0.72 1.65 7.77

LSD 0.05 11.80 0.80 0.80 0.24 1.40 1.54

LSD 0.01 16.50 1.20 1.18 0.52 1.62 2.01

Efektivnost sojeva zavisi i od primenjene koli~ine NPK hraniva na osnovuprose~nih vi{egodi{njih rezultata testiranja dva hibrida {e}erne repe (Bg 93301 iAl omona) sa azotobakterom na zemlji{tu tipa ritska crnica. Istra`ivanja na ritskojcrnici pokazuju pozitivan uticaj inokulacije na prinos korena {e}erne repe uvarijantama sa primenjenom koli~inom od 30 i 60 kg NPK po hektaru (Milo{evi} etal., 1997).

Po Govedarici i sar. (1997a) u polukontrolisanim uslovima staklare nazemlji{tu tipa ~ernozem sa sojem 3 i 84 dobijen je isti prinos korena repe ( hibridiNS-11 i Dana) kao u varijanti gde je primenjeno 60 kg mineralnog azota pohektaru.

Ostali diazotrofi / biljka

Azospirillum u mnogim radovima promovi{e se kao mogu} biofertilizator uproizvodnji p{enice, je~ma, kukuruza, {e}erne repe, krompira i povr}a (Fallik andOkon, 1996; Bashan and Levanony, 1990). Dvadesetogodi{nji eksperimenti upolju sa Azospirillum-om pokazuju da njegova primena pove}ava prinos biljakana razli~itim zemlji{tima i lokalitetima. Istra`ivanja u 60-70% pokazujusignifikantno pove}anje prinosa do 30% (Sumner, 1990; Fages,1994; Okon andLabandera-Gonzalez, 1994 cit. po Fallik and Okon, 1996).

59

Page 8: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

Tab. 3. Uticaj diazotrofa na kukuruz, p{enicu i {e}ernu repu

Tab. 3. Effects of diazotrophs on maiz, wheat and sugar beet

BakterijaBacteria

Kukuruz-MaizePrinos zrna

Grains yield (%)

P{enica-Wheatmasa 1000 zrna

mass 1000 grains(%)

[e}. repaSugerbeet

Prinos korenaRoot yield

(%)

SuncokretSunflowerPrinos zrnaGrains yield

(%)

Kontrola(neinokulisana)

100 100 100 100

Azospirillumlipoferum

101-105 124-132 103-107 96-99

Beijerinckia derx 101-102 110-115 100,5-101 96-101

Klebsiellaplanticola

103-105 106-124 102-118 97-100

Pseudomonasfluorescens

100,3-102 - - -

* Rezultati po Govedarica et al., 1995, 1997, ; Milo{evi} et al., 1997)

Rezultati pokazuju pozitivan uticaj diazotrofa na prinos ratarskih kultura.Efektivnost diazotrofa je zavisila od bakterijske vrste i soja, zatim biljke ifizi~ko-hemijskih osobina zemlji{ta (Govedarica et al., 1995, 1997, ; Milo{evi} etal., 1997). Najmanji efekat inokulacije sa diazotrofima utvr|ene je na prinossuncokreta. (Govedarica i sar., 1997).

Uticaj fosfomobilizatora na neleguminozne ratarske kulture

Bakterije koje sinteti{u fosfataze (Bacillus, Pseudomonas, Azotobacter,

Enterobacter, Serratia, Streptomyces) mogu se koristiti u poljoprivrednojproizvodnji kao zamena fosfornih mineralnih djubriva (Okon and Hadar,1987-cit. po \or|evi} i sar. 2000).

Na{a istar`ivanja bakterizacije semena kukuruza pokazuju pove}anjedu`ine biljke, mase suve materije, procenat i sadr`aj fosfora u biljkama(Govedarica et al., 1999; \or|evi} et al., 2000,). Po \or|evi} i sar. (2000)inokulacija semena kukuruza sa Bacillus, Micrococcus, Enterobacter,

Pseudomonas, Flavobacterium i Serratia uti~e pozitivno na du`inu biljaka,masu suve materije korena i nadzemnog delu biljke. Tako|e, bakterizacijasemena kukuruza uticala je na pove}anje procenta fosfora u korenu, dok je unadzemnon delu biljke procenat fosfora manji ili na nivou kontrole. Svi sojevimikroorganizama uticali su na pove}anje ukupnog fosfora u biljkama kukuruza,a pove}anja preko 100 % u proseku izazvali su Bacillus (soj 26), Pseudomonas i

Flavobacterium.

60

Page 9: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

Po Govedarici et al. (1999) inokulacija semena kukuruza sa Bacillus

megatherium uti~e pozitivano na du`inu, masu i sad`aj azota u biljci (Tab. 6) kaoi na sadr`aj fosfora i azota u zemlji{tu. Tako|e, inokulacija je pozitivno uticala naop{tu mikrobiolo{ku aktivnost zemlji{ta.

Tab. 4. Uticaj B megatherium i A.chroococcum na kukuruz

Tab. 4. Effect B megatherium and A.chroococcum on maize

VarijanteVariants

Du`ina biljkePlant lenght

(cm)

Masa Mass(g)

Sadr`aj NContent N (mg)

Kontrola (neinokulisana) 29, 3 0,17 4,02

B megatherium, soj 1-5 32,2-36,7 0,18-0,23 4,01-4,14

B.megatherium, soj1+A.chroococcum, soj 201

40,0 0,26 5,01

B.megatherium,soj 2+A.chroococcum, soj 205

41,0 0,26- 4,91

B.megatherium, soj1+A.chroococcum, soj 209

40,0 0,29 5,92

B.megatherium, soj1+A.chroococcum, soj 212

39,6 0,25 5,31

B.megatherium, soj1+A.chroococcum, soj 311

43,0 0,24 5,11

*prose~ni rezultati dva hibrida

Mi{ustin i Emcev (1987) pretpostavljaju da se stimulativan uticaj Bac.megatherium mo`e objasniti sposobno{}u ovog mikroorganizma da izdvajabiolo{ki aktivne materije (tiamin, piridoksin, biotin, pantotensku i nikotinskukiselinu, B12). S obzirom da ovaj preparat ispoljava stabilno povoljno dejstvopreporu~uje se kao stimulator rasta i razvi}a ratarskih kultura.

Odnos inokulanata i ostalih mikroorganizmima u rizosferi

Rizosferni mikroorganizmi imaju zna~ajnu ulogu u zajednicama sa biljkama.Posle inokulacije zemlji{ta, mikroorganizmi moraju brzo da se adaptiraju nafizi~ko-hemijske svojstva sredine, hranidbene uslove i uticaje autohtonemikroflore. Odnos inokulanata diazotrofa i autohtonih biota mo`e bitiantagonisti~ki ili sinergisti~ki.. Istar`ivanja pokazuju inokulanti pozitivno uti~u naparametre op{te biogenost zemlji{ta: ukupan broj bakterija, Azotobacter iaktivnost enzima dehidrogenaze (Sl. ). Dehidrogenazna aktivnost, pokazateljoksido-redukcionih procesa u zemlji{tu u prisustvu mikroba-inokulanatazna~ajno se pove}ava i nekoliko puta (Milo{evi} et al.,1997, 1997a; Govedarica etal., 1997, 1998.

61

Page 10: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

Ekonomski efekat

Istra`ivanja inokulacije sa azotofiksatorima, i fosmfomineralizatorimaspecijalno na `itaricama u poljskim uslovima, nakon statisti~ke obrade razli~itihpodataka dobivena su uglavnom signifikantna pove}anja. Po Bashan andLevanony (1990) uticaj inokulacije sa Azospirillum na pove}ani prinos mo`eiznositi od 10-20%. Odrediti prinosbiljke je veoma te{ko jer se statisti~ka analiza~esto odnosi na razli~ite faze rasta biljke, razli~ite lokalitete, itd, a rezultatirazli~itih eksperimenata se odvojeno analiziraju. Okon (1985), cit. po Bashan andLevanony (1990) upore|uju}i rezultate uticaja inokulacije sa Azospirillum-omzaklju~uje da je pozitivan efekat na prinos bio u 65% svih eksperimenata u polju.Pove}an prinos sa inokulacijom dobiven je u 75% svih eksperimenata sa jaromp{enicom i samo u 50% eksperimenata sa ozimom p{enicom.

ZAKLJU^AK

Rezultati upu}uju da postoji mogu}nost selekcije hibrida ili sorata na odnossa asocijativnim diazotrofima, tj. sa sojevima koji su se pokazali najefikasniji uuslovima staklare i polja.

Budu}nost je u primeni mikrobiolo{kih preparta, jer postoji ekolo{ka iekonomska opravdanost njihove komercijalizacije. Naime, potrebno je razvijatinau~nu bazu za savremenu poljoprivredu jer racionalna primena mineralnih|ubriva je mogu}a uz kombinaciju i korekciju sa mikrobiolo{kim preparatima.

LITERATURA

Baldani, J.I., Caruso L., Baldani V.L.D., Goi, S. R., D bereiner,J. (1997): Recentedavances in BNF with non-legume plants. Soil Biol. Biochem., Vol. 29, No5/6 911-922.

62

0

100

200

300

400

Ukupan broj-total

number

Azotobacter DHA

kontrola

Inokulacija sa Azotobacter

Inokulacija sa Azospirillum

Inokulacija sa Beijerinckia

Inokulacija sa B. megatherium

B. megatherium + Azotobacter

Sl. 4. Uticaj inokulacije na op{tu biogenost zemlji{ta (%)

Fig. 4. Effect of inoculation on total biological activity (%)

Page 11: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

Bashan, Y. and Levanony H.(1990): Current status of Azospirillum inoculationtechnolgy: Azospirillum as a challenge for agriculture. Can.J. Microbiol., 36,591-608.

Burns, R.G.(1995): Enumeration, Survival, and Beneficial Activities ofMicroorganisms Introduced into Soil. In Environmental impact of soilcomponemt interactions, Metals, Other Inorganics, and Microbial Activities(eds., Huang, P.M., Berthelin, J., Bollag, J.-M.,McGill, W,B., PageA.L.),145-164, CRC Press.Inc.

D bereiner, J. (1997): Biological nitrogen fixation in the tropics: social andeconomic contributions. Soil Biol. Biochem., Vol. 29, No 5/6 771-774.

\or|evi} S., Govedarica, M., Milo{evi}, N., Jakovljevi} M. (2000): Uticajbakterijske inokulacije na biomasu C, P i aktivnost fosfataza u rizosferikukuruza. EKO-KONFERENCIJA 2000, Zdravstveno bezbedna hrana,Tematski zbornik I, 359-364.

Fallik E., Okon Y. (1996): Inoculants of Azospirillum brasilense: biomassproduction, survival and growth promotion of Setaria italica and Zea mays.Soil Biol. Biochem. Vol. 28, No. 1 123-126.

Gould W.D., Coleman D.C.M., Rubnik A.J.: Efecat of Bacteria and Amoebae onRhizosphere Phosphatase Activity. Appleid and Environmetal Microbiology,37, 943 946, 1979.

Govedarica, M., Milo{evi} Nada, Jarak Mirjana, Bogdanovi} Darinka,Vojvodi}-Vukovi} Maja (1993): Mikrobiolo{ka aktivnost u zemlji{timaVojvodine. Zbornik radova Instituta za ratarstvo i povrtarstvo, sveska 21,75-84.

Govedarica M., Tasi} M., Milo{evi} Nada, Jarak Mirjana (1995): Ispitivanjemogu}nosti primene azotofiksatora u proizvodnji p{enice. Savremenapoljoprivreda, Vol. 43, Broj 5-6, str. 127-131.

Govedarica, M., Milo{evi}, N. , Jarak M., Jeli~i} Z., Proti} R. ( 1997 ) : Diazotrophsand their Activity in Maize and Wheat, Biological Nitrogen Fixation for the 21st Century, Elmerich et al ( eds. ), Current Plant Science and Biotechnologyin Agriculture, Vol. 31, 408, Kluwer Academic Publish, Dordrecht, Boston,London.

Govedarica M., Milo{evi} N., Jarak M. (1997a): Biolo{ka azotofiksacija upoljoprivredi: mogu}nosti primena i perspektive. Zb. radova, Nau~ni institutza ratarstvo i povrtarstvo, Sv. 29, 35-44.

Govedarica, M., Jeli~i}, Z., Jarak M., Milo{evi} N., Pavlovi}, M. (1997b): Mogu}nostprimene biolo{kog azota u proizvodnji kukuruza. Zb. nau~nih radova PKBINI Agroekonomik, vol.3, br.1, 69-76.

Govedarica M., Milo{evi} Nada, \uki} D., Mandi} L. (1998): Effect of strainsAzotobacter chroococcum and Azospirillum lipoferum on the yield of sigarbeet and microbiological activity of soil. Acta Agriculturatae Serbica, Vol. III,5, 29-38.

Govedarica M., Jeli~i} Z., Jarak M., Milo{evi} N., Stojni} N., Ra{kovi} D. (1998a):Zna~aj asocijativne azotofiksacije u proizvodnji kukuruza, Zb. nau~nihradova, PKB INI Agroekonomik, vol.4, br.1, 95-102.

63

Page 12: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

Govedarica M., Jeli~i} Zora, Jarak Mirjana, Milo{evi} Nada, Stojni} N., Ra{kovi} D.,Pavlovi} M (1999): Uticaj azotofiksatora i fosfomineralizatora namikrobiolo{ku aktivnost pod usevom kukuruza. Zb. nau~nih radova, PKBINI Agroekonomik, vol.5, br.1, 115-121.

Grey, T.R.G. and Williams, S.T. (1978): Soil Micro-organisms. Oliver and Boyd,Edinburgh, pp.240.

Hardy, R.W.F., and Eaglesham, A.R.J. (1995): Ecolgy and agricultural applicationsof nitrogen-fixing systems: overview. In Nitrogen Fifation: Fundamentalsand Apllications, (Eds. Tichonovich et al.), Current Plant Science andBiotechnology in Agriculture, Vol. 619-620, Kluwer Academic Publish,Dordrecht, Boston, London

Krstanovi}, S., Govedarica, M., Milo{evi}, N., Kuzevski, J., Jarak, M. (2000): Effectof inoculation of sugar beet seeds with Azotobacter chroococcum onrhizomania condition. Plant Physiology and Biochemistry, Vol.38-supplement, 149.

Milo{evi} N., Govedarica M., Kuzevski J., Jarak M., Krstanovic S., 1997:Azotobacter inokulaciona tehnologija u proizvodnji {e}erne repe, Zb.nau~nih radova, INI-Agroekonomik, 3, 109-117.

Milo{evi} N., Govedarica M., Kuzevski J., Jarak M., Krstanovic S.,(1997a): Fieldtesting of Azotobacter chroococcum effectiveness in sugar beet, In: ElmerichC., Kondorosi A., Newton W.E. (Eds ), Biological Nitrogen Fixation for the 21st Century Current Plant Sciance and Biotechnology in Agriculture,Dordrech, Boston, London, 414.

Milo{evi} N., Govedarica M., Jarak M., Djuri} S. (1998):Effect of Inoculation withAzotobacter chroococcum on Corn and Sugar Beet and Biological Activity inSoil. 3rd International Symposium Interdisciplinary Regional Research, NoviSad, 24-25.09.1998, 639-642.

Milo{evi} N.,Govedarica M., Kuzevski J., Jarak M., Krstanovi} S. ( 1998a) : Effeectof Azotobacter chroococcum on production-technological characteristics ofsuger beet. Proceedings of 2 nd Balkan Symposium on Field Crops, 16 20.06. 1998, Novi sad, Yugoslaia, Vo. 2,115-118.

Milo{evi}, N., Govedarica, M., Jarak M. ( 1999 ): Mikrobiolo{ki preparati zna~aj imogu}nosti njihove primene u ratarskoj proizvodnji. Zb. radova, Nau~niinstitut za ratarstvo i povrtarstvo, vol. 31, 49-62.

Milo{evi}, N., Govedarica, M., \uki} d., Mandi} L. (1999a):Biofertilizacija-imperativ budu}nosti. Zimska {kola za agronome, Zb. radova,Vol. 3. Br.3, 123-128.

Milo{evi}, N., Govedarica, M., Kuzevski, J., Jarak, M., Krstanovi}, S. (1999b):Primena mikrobnih inokulanata u proizvodnji {e}erne repe. Zb. nau~nihradova, PKB INI Agroekonomik, vol.5, br.1, 141-150.

Mi{ustin, E. N. i Emcev, V. ( 1978): Mikrobiologija. Univerzitet u Sarajevu, prevodV.J. Radulovi}, 476.

Wani, S.P., Rupela,O.P. and Lee, K.K.(1995): BNF Technology for SustainableAgriculture in the Semi-Arid Tropics. 15 th World Congress of Soil Science,Acpulco, Mexico, 10-16.07.1994, Vol.4a, 245-262.

64

Page 13: MOGU]NOST PRIMENE BIOFERTILIZATORA U PROIZVODNJI RATARSKIH NELEGUMINOZNIH BILJAKAscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-7698/2001/0354... · 2004. 5. 2. · biofertilizatora u proizvodnji

POTENTIAL OF APPLICABILITY BIOFERTILIZERS IN NON-LEGUMEPLANTS PRODUCTION

Milo{evi}, Nada1 and Govedarica, M.2

1Institute of Field and Vegetable Crops, Novi Sad2Faculty of Agriculture, Institute of Field and Vegetable Crops, Novi Sad

SUMMARY

The objective of this paper was to review the potential, applicability andprospectives of using microorganisms in field crop production. After severaldecades of studying plant inoculation with free living bacteria (Azotobacter,Azospirillum, Derxia, Klebsiella, Pseudomonas), blue-green algae andphospho-mineralizing bacteria the obtained results have been practically appliedin the form of commercial microbiological preparations. The use of thesepreparations brings savings through a reduced application of expensive nitrogenfertilizers, more effective phosphorus uptake by plants and improved dynamics ofmicrobial processes in the soil. The parameters affect positively the effective andpotential fertility of plants.

KEY WORDS: biofertilizers, diazotrophs, phospho-mineralizing bacteria,maiz, wheat, sugerbeet

65