ريزوبيوم النيابة. مسحوق بروبيوتيك للأسمدة الحيوية البقولية المثبتة للنيتروجين

ملخص

ريزوبيوم النيابة. هي بكتيريا تكافلية مثبتة للنيتروجين تستخدم في التركيبات الميكروبية الزراعية للمحاصيل البقولية. وتتمثل مهمتها الرئيسية في إنشاء ارتباطات متوافقة مع جذور البقوليات، وتكوين عقيدات جذرية، والمشاركة في تثبيت النيتروجين البيولوجي. هذه الخاصية تجعل المستحضرات المعتمدة على الريزوبيوم ذات صلة بلقاحات بذور البقوليات، والأسمدة الحيوية المثبتة للنيتروجين، والمنتجات الميكروبية الوظيفية.

عادة ما يتم إنتاج المستحضرات الزراعية التجارية من خلال تخمير سائل مغمور ويتم صياغتها على شكل مساحيق حرة التدفق ذات لون أبيض مصفر إلى بني فاتح. يمكن توحيد الأعداد القابلة للحياة من 1×10⁸ إلى 1×10¹¹ CFU/g، مع التحكم في الرطوبة بشكل عام بما لا يزيد عن 8%.

بعد تلقيح مضيف متوافق، يمكن لخلايا الريزوبيوم استعمار الجذور النامية وبدء العمليات البيولوجية التي تؤدي إلى تكوين عقيدات الجذر. داخل العقيدات الوظيفية، يتم تحويل النيتروجين الجوي إلى مركبات نيتروجين مختزلة من خلال تثبيت النيتروجين البيولوجي بوساطة النيتروجيناز. ويمكن أن يساهم النيتروجين الناتج في تلبية الاحتياجات الغذائية للبقوليات المضيفة.

من الخصائص التقنية الهامة للريزوبيوم خصوصية المضيف. تختلف أنواع وسلالات الريزوبيوم المختلفة بشكل كبير في قدرتها على تكوين عقيدات بقوليات معينة. على سبيل المثال، لا ينبغي افتراض أن السلالة المناسبة لفول الصويا تعمل بفعالية على البازلاء أو البرسيم أو البرسيم الحجازي أو الفول أو غيرها من المحاصيل البقولية.

ولذلك ينبغي اختيار منتجات الريزوبيوم وفقًا للمحصول المستهدف والتوافق الذي تم التحقق منه مع السلالة المضيفة. بالإضافة إلى العدد القابل للحياة، يجب أن يأخذ التقييم التجاري في الاعتبار هوية السلالة، وقدرة العقيدات، وأداء تثبيت النيتروجين، والنقاء الميكروبيولوجي، وتوافق الناقل، واستقرار التخزين.

المواصفات الفنية

الخصائص الوظيفية والصياغة

ريزوبيوم النيابة. تختلف عن الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش بحرية والترابطية المثبتة للنيتروجين لأن وظيفتها الزراعية الرئيسية تعتمد على إقامة علاقة تكافلية متوافقة مع النباتات البقولية.

بعد نجاح إصابة الجذر، تحفز البكتيريا المتوافقة تكوين عقيدات جذرية متخصصة. توفر هذه العقيدات البيئة البيولوجية اللازمة لتثبيت النيتروجين التكافلي الفعال. يمكن بعد ذلك تحويل النيتروجين الجوي إلى مركبات نيتروجين مخفضة تشارك في تغذية النيتروجين للنبات المضيف.

يعد توافق المضيف أحد الاعتبارات الحاسمة في الصياغة. لا ينبغي معاملة منتجات الريزوبيوم على أنها لقاحات ميكروبية قابلة للتبديل عالميًا لجميع البقوليات. يجب أن تتوافق السلالة أو مجموعة السلالة المختارة مع المحصول المضيف المقصود.

يعتمد الأداء العملي لتثبيت النيتروجين أيضًا على درجة حموضة التربة، ودرجة الحرارة، والرطوبة، والنيتروجين المتوفر في التربة، والحالة، والمغذيات الدقيقة، وممارسات معالجة البذور، والمجموعات الريزوبية الأصلية، والظروف البيئية الأخرى.

ريزوبيوم النيابة. يمكن صياغتها كمساحيق ميكروبية جافة لتلقيح البذور، أو معالجة الجذور، أو إضافة التربة، أو دمجها في أنظمة الأسمدة الحيوية المتوافقة. يجب أن يحافظ تطوير التركيبة على خلايا قابلة للحياة وحمايتها من الحرارة الزائدة والرطوبة ودرجة الحموضة غير المواتية والمواد الكيميائية الزراعية غير المتوافقة.

سياق التطبيق

الأسمدة الحيوية التكافلية المثبتة للنيتروجين

ريزوبيوم النيابة. يتم استخدامها في الأسمدة الحيوية المطورة خصيصًا لتثبيت النيتروجين البيولوجي في المحاصيل البقولية.

بعد العقيدات الناجحة، يمكن لسلالات الريزوبيوم المتوافقة المشاركة في تثبيت النيتروجين الجوي داخل العقيدات الجذرية والمساهمة بالنيتروجين في النبات المضيف.

وتعتمد المساهمة الفعلية على فعالية السلالة، والعقيدة، ووراثة المحاصيل، وظروف التربة، وحالة المغذيات، والعوامل البيئية.

تلقيح بذور البقوليات

يعد تلقيح البذور طريقة تطبيق مهمة للمستحضرات الميكروبية القائمة على الريزوبيوم.

إن تطبيق البكتيريا الحية على البذور يضع مادة التلقيح بالقرب من الجذور الناشئة، مما يسهل الإصابة المبكرة للجذور وإنشاء العقيدات عندما تكون الظروف البيئية مناسبة.

يجب تقييم توافق معالجة البذور عند استخدام الريزوبيوم مع مبيدات الفطريات أو المبيدات الحشرية أو المغذيات الدقيقة أو البوليمرات أو غيرها من مواد معالجة البذور.

عقدة الجذر

يعد تكوين عقيدات الجذر سمة وظيفية مركزية لتكافل الريزوبيوم والبقوليات.

تعتمد العقيدات الفعالة على التعرف والتوافق بين السلالة البكتيرية والنبات المضيف. إن وجود العقيدات وحده لا يؤكد بالضرورة الأداء الأقصى لتثبيت النيتروجين، لذلك قد يتطلب التقييم الوظيفي تقييم نشاط العقيدات واستجابة المحاصيل.

إدارة النيتروجين البقوليات

يمكن أن يشكل تلقيح الريزوبيوم جزءًا من برامج إدارة النيتروجين للمحاصيل البقولية المتوافقة.

قد يساهم التثبيت التكافلي الفعال للنيتروجين بجزء كبير من احتياجات النيتروجين للمحصول في ظل ظروف مناسبة. ومع ذلك، فإن المساهمة تختلف باختلاف المحصول والسلالة وخصوبة التربة والظروف البيئية وممارسات الإدارة.

ولذلك ينبغي أن تأخذ قرارات الأسمدة النيتروجينية في الاعتبار التوصيات الزراعية المحلية وظروف المحاصيل الفعلية.

فول الصويا والمحاصيل البقولية الأخرى

تكون اللقاحات الريزوبية ذات صلة بفول الصويا والفاصوليا والبازلاء والبرسيم والبرسيم والمحاصيل البقولية الأخرى عند اختيار السلالات المتوافقة المناسبة.

ترتبط البقوليات المختلفة بمجموعات ريزوبيالية مختلفة. لذلك، يجب أن يحدد تطوير المنتج المحصول المستهدف بدلاً من الاعتماد فقط على نوع Rhizobium spp العام. تعيين.

تعتبر التركيبة الخاصة بالمضيف ذات أهمية خاصة بالنسبة لملقحات البذور التجارية والأسمدة الحيوية.

إدارة ريزوسفير

ريزوبيوم النيابة. إقامة علاقات بيولوجية وثيقة مع جذور البقوليات وتصبح مكونات مهمة للبيئة الميكروبية المرتبطة بالجذور بعد التلقيح الناجح.

يتأثر إنشاء منطقة الجذور برطوبة التربة، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، والملوحة، والمواد العضوية، والكائنات الحية الدقيقة المحلية، وتطور الجذور.

الحفاظ على ظروف منطقة الجذر المواتية يمكن أن يدعم بقاء البكتيريا والتعايش الفعال.

برامج كفاءة الأسمدة

ومن الممكن دمج اللقاحات القائمة على الرايزوبيوم في برامج الإدارة المتكاملة للمغذيات الخاصة بالبقوليات.

قد يكون التثبيت البيولوجي للنيتروجين مكملاً لإدارة الأسمدة ويقلل الاعتماد على النيتروجين المتوفر من الخارج عند إنشاء عقدة وتثبيت فعالة.

وينبغي دعم المطالبات المتعلقة بتخفيضات محددة في الأسمدة من خلال تجارب ميدانية خاصة بمحاصيل محددة وتوصيات زراعية محلية.

تنمية الشتلات والجذور

يدعم التعايش الناجح بين الريزوبيوم والبقوليات اكتساب النيتروجين أثناء نمو النبات ويمكن أن يساهم في النمو الخضري الطبيعي عندما تكون العناصر الغذائية والعوامل البيئية الأخرى كافية.

لا ينبغي معاملة الكائنات الحية الدقيقة كعامل تجذير مباشر. تظل وظيفتها الأساسية متوافقة مع عقدة الجذر وتثبيت النيتروجين التكافلي.

ينبغي أن تستند ادعاءات تنمية المحاصيل إلى أداء مجموعة السلالة المضيفة الفعلية.

الأسمدة الحيوية المركبة

ريزوبيوم النيابة. يمكن دمجها في أنظمة الأسمدة الميكروبية المتوافقة التي تحتوي على كائنات دقيقة وظيفية أخرى.

قد تشتمل التوليفات المحتملة على الكائنات الحية الدقيقة المذيبة للفوسفات، أو المعبأة للبوتاسيوم، أو غيرها من الكائنات الحية الدقيقة المرتبطة بالجذور الجوية والتي تم اختيارها لوظائف إدارة المغذيات التكميلية.

يعد اختبار التوافق ضروريًا لتقييم التفاعلات الميكروبية، وظروف الناقل، والرطوبة، ودرجة الحموضة، والاحتفاظ بالعدد القابل للحياة، واستقرار الرف.

برامج إنتاجية المحاصيل

يمكن أن تدعم العقيدات الفعالة والتثبيت البيولوجي للنيتروجين النمو الإنتاجي للمحاصيل البقولية المتوافقة من خلال المساهمة في تغذية النيتروجين للمحاصيل.

ومع ذلك، لا يزال الإنتاج والجودة يتأثران بالصنف، وخصوبة التربة، وتوافر المغذيات الدقيقة، وإدارة المياه، والمناخ، وضغط الأمراض، والعوامل الزراعية الأخرى.

ولذلك ينبغي دعم المطالبات المتعلقة بالإنتاجية من خلال البيانات الميدانية لسلالة الريزوبيوم المحددة، والمحصول المضيف، ومعدل الاستخدام، ونظام الإنتاج.

التكوين والتوحيد

ريزوبيوم النيابة. يتم إنتاج المسحوق عادة عن طريق التخمير السائل المغمور ويتم صياغته باستخدام حامل زراعي مناسب.

يمكن توحيد الدرجات التجارية عند 1×10⁸ إلى 1×10¹¹ CFU/g، مع التحكم في الرطوبة بشكل عام بما لا يزيد عن 8%.

تشمل معلمات الجودة الرئيسية هوية السلالة، والعدد القابل للحياة، والنقاء الميكروبيولوجي، والرطوبة، ونشاط العقيدات الخاص بالمضيف.

يجب تأكيد مواصفات الدفعة من خلال شهادة التحليل. يجب أن يكون التخزين باردًا وجافًا ومغلقًا ومحميًا من أشعة الشمس المباشرة والحرارة الزائدة.