fbpx

A Bacillus subtilis baktérium szerepe a mezőgazdaságban

Írta: MezőHír-2022/08. lapszám cikke - 2022 augusztus 17.

A Bacillus subtilis nevű baktériumfajt már egyetemi éveim alatt is vizsgáltam, s a jó eredményeket követően kimondottan e baktériumtörzs hatását teszteltem fóliás körülmények között.

A baktérium növényvédelmi hatása a szakirodalom szerint

A mikrobák szinte majdnem mindenhol megtalálhatóak a természetes környezetben. A mikrobák a tápláléklánc alappillérei, ugyanis jelentős szerepet töltenek be a lebontási folyamatokban a C/N körforgásában, valamint fontos felépítési rendszereket is alkotnak. Ha a jó mikrobiológiai egyensúly felbomlik, akár károsan is hathatnak, ám amennyiben optimális az összetételük, akkor kedvező hatást is gyakorolhatnak az élő szervezetekre. A legfrissebb szakirodalom szerint a mikrobákkal való kölcsönhatások (szimbiózisok) hozzájárulnak minden élőlény egészséges fejlődéshez. A szimbiózisokat a gyökéren a növényi növekedést elősegítő rhizobaktériumoknak (PGPR) nevezték el. Ez a kapcsolat egymásra utaltságon alapul! Ha megfelelően működik a rendszer, a növények jobb teljesítményre képesek.

A fuzárium tünete a paprikán: barnás, pirosas és vöröses, elszíneződő edénynyalábok

A PGPR baktériumok általában képesek ellátni a növényeket tápanyagokkal, csökkentik az abiotikus, illetve a biotikus stresszorok hatását. A PGPR baktériumok egyik fő képviselője a B subtilis. A szakirodalom szerint a Plasmodiophora brassicae kórokozójával szemben a B. subtilis hatékonynak bizonyult, valamint az Acidovorax citrulli növényi kórokozó ellen is hatásos. A baktérium burgonyánál és kukoricánál jól befolyásolta a termésnövekedést. Búzánál a baktérium jelentősen növelte a szárazságstressz hatása által kiváltott védekezési tényezőket. Búzán búzalisztharmat ellen lehet hatásos.

Fuzárium miatt mikózisos növény: a teljes paprikatő hervadása

Repcénél alkalmazva jól gátolta a szklerotíniás kórokozót. A B. subtilis védő hatása abiotikus stresszhatásokkal szemben bazsalikomnál, sáfránynál, szamócánál, uborkánál, paprikánál, káposztánál, cukorrépánál már bizonyított. A vizsgálatomban különös tekintettel figyeltem a szklerotíniás, fuzáriumos betegségek kialakulását, valamint követtem a növény teljesítőképességét szikes talajon.

A kísérlet

Bizonyos növénybetegségekre minden évben kell számítanunk; ilyen kórokozó a Fusarium oxysporum, valamint a Sclerotinia sclerotiorum. A paprika fuzáriumos betegségét előidéző Fusarium oxysporum általában ritkábban fordul elő, és többnyire teljes növényi hervadást, mikózist okoz, ezzel elpusztítja a növényt. Elmondható, hogy a szakirodalomban a betegség szabad földön jelentősebb, azonban hajtatásban sem szabad elhanyagolni. A B. subtilis baktériummal való kísérlet során e két kórokozó előfordulásának a gyakoriságát néztem kezelt/kezeletlen parcellákon. Ugyanakkor a növényekre nézve veszélyes kórokozókon kívül figyeltem az egyéb növényi hatásokat (hozam, növekedés és a nátrium jelenléte következtében sóstressz) is. A kezeléseknél megfelelő izolációs távolságot (4 m) tartottam.

A növények tápanyagellátását biodinamikus módszerek szerint végeztem el. Négyzetméterenként 5 db növényt helyeztem el, a vizsgált növényszámom összesen 100 db volt. A kezelt növényeket B. subtilis baktériummal úgy kezeltem, hogy a törzsoldatot 60 oC-on inokuláltam 30 percen keresztül, majd az aktivációt követően a paprikapalánták ültetése után beöntözéssel kezeltem a területet. A területet fekete fóliával takartam. A B. subtilis baktériummal öt alkalommal kezeltem a talajt beöntözéssel, egy kezelésre 1 g/m2adagot határoztam meg. Összesen 10 alkalommal mértem fel a növények egészségi állapotát, ekkor kitértem a hervadás mértékére és az esetleges kórokozók kártételére, valamint a termésmennyiséget is ekkor tudtam meg.

A baktérium kedvezőtlen körülmények között is megfelelő védelmet adott a talajból kialakulófertőzésekkel szemben

Az eredmények szakmai értékelése

A B. subtilis baktériumot 2019-ben vizsgáltam kedvezőtlen körülmények között, hajtatásban, fehér termésű igényes parikafajtánál. A kezelések az abiotikus (sóstressz) tünetekkel szemben jó védettséget nyújtottak a vizsgált év folyamán. A hervadás mértékéből különböztettem meg a sóstressz által gyakorolt kedvezőtlen növényi viselkedést.

A Bacillus subtilis baktérium fénymikroszkóp alatt

Megfigyeléseim szerint a kezelt növényeknél sokkal kevesebb volt a hervadt a kontrollhoz képest, valamint a kezeltnél a hervadás mértéke is kevésbé volt erőteljes, mint a kontrollnál. Számításaim, valamint tapasztalataim szerint a két kezelés között 76%-os eltérést tapasztaltam a hervadt növényeknél, ami jelentős differenciának számít! A kedvezőtlen abiotikus tünetekre adott növényi válaszreakciót kimondottan jól befolyásolták a kezelések. Kutatásaim szerint a B. subtilis baktérium kedvezően befolyásolta a növények sótűrő képességét, valamint jelentősen javította azt a kontrollhoz képest, kedvező hatást gyakorolt az általam nagy figyelemmel kísért két kórokozóval (szklerotínia, fuzárium) szemben. Még kedvezőtlen körülmények között is megfelelő védelmet adott a talajból kialakuló fertőzésekkel szemben. A szklerotíniás fertőzésnél nagyon jelentős volt a baktérium által nyújtott védettség! Erősen gátolta a fehérpenész által kiváltott levél- és hajtástüneteket. E betegségnél a kezelt növények csak a leveleken mutattak tüneteket, a talaj körüli szárrészeken egyáltalán nem volt semmiféle rothadásnak jele. A kontrollnál jelentősebb levéltüneteket figyeltem meg, ezek mellett még néhány növénynél beszáradt barnulás tünete is kialakult a kontrollon.

A fuzárium esetében az általam megvizsgált B. subtilis baktériumfaj igen kedvező hatást nyújtott a fuzáriumos betegség ellen. A két kezelés között 90%-os eltérést találtam, ami igen erélyes. A kezeltnél egy növényen találtam a kórokozóra utaló tünetet, de a növény még így is életképes maradt. Ugyanakkor a kontrollnál, 12 növénynél láttam a fertőzésre utaló tüneteket, s ezeknek a növényeknek mintegy a fele részlegesen, fele pedig teljesen elpusztult. A fuzárium tünetei a kontrollnál a kiültetést követően a legmelegebb időben alakultak ki. A páraszegény időszakban a nyár közepén, második felén találtam a legtöbb fertőzött növényt! Ez azzal magyarázható, hogy az adott kórokozónak a legmegfelelőbb meleg körülmények kedveztek a leginkább! A kései időszakokban már nem láttam a betegségre utaló tüneteket. A hozam tekintetében a két kezelés közt mintegy 25%-os mértékű eltérést tapasztaltam. Elmondható, hogy a kezelések pozitívan befolyásolták a hozamot, javították a bogyók minőségét, átlagtömegét, valamint az eltarthatóság is jobb volt a kontrollhoz képest! A virágok jól kötöttek, a növekedés nem állt le még a nyári forróság idején sem, amikor a fóliában nem volt ritka a 40 oC fok feletti hőmérséklet. A B. subtilis baktérium az egyéb növényi reakcióknál is megfelelően hatásos volt.

Eredmények

A kutatásom szerint a B. subtilis baktérium kedvezően befolyásolta a növényeket a sóstresszfaktorokkal szemben, továbbá nagyon jól gátolta in vivo a szklerotíniás és fuzáriumos kórokozók megjelenését is. A káros toxikus sóviszonyok miatt a kezelésben részesült növények kevésbé korosodtak, mint a kezeletlen társuk. Vagyis egyfajta „juvenilis”, megfiatalodó képességet is megfigyeltem a kutatásamban.

Ez számottevő volt még a kései időszakban is, a kezelt növényekről szebb, piacképesebb bogyókat szedtem le. A kezelések között mindkét betegségnél jelentős különbséget állapítottam meg! A hozam mértéke növekedett, valamint a bogyók íze és átlagtömege, eltarthatósága is javult a kontrollhoz képest. Szakmai kutatásaim szerint a baktérium hatékonyan tudta kiküszöbölni a két jelentős betegség kialakulását, ennek okán helyét látom a biológiai növényvédelemben a bio-, valamint a vegyszermentes gazdaságokban. Ugyanakkor speciális megfigyelésem szerint a hatékonyság növeléséhez érdemes egy kis laminarint (barna algát) keverni a B. subtilis baktériumhoz, mert ez hatásnövelő képességgel bír. Ugyanis más fóliasátraimban így kezeltem a növényeket, és sokkal erősebben jöttek ki a kedvező hatások, valamint az alacsonyabb dózis is megfelelőnek bizonyult, továbbá még az átlagos hozam is sokkal jobban növekedett!

A baktériumot befolyásoló tényezők

Több mint 20 éves tapasztalatom szerint az emberek egyre inkább elutasítják a mérgező anyagok használatát. Ugyanakkor ki kell mondani, hogy egyes mikroorganizmusok nem úgy hatnak, mint a kémiai növényvédő szerek többsége! A kémiai növényvédelemben is fontos tényező a külső körülmények (napfény, hő, eső, edafikus) optimális jelenléte, a hasznos mikrobáknál ez azonban még inkább kifejeződik! Ugyanis a konvencionálisan gondolkodó kertész általában rögtön egy-két kezeléstől eredményt vár, s ha ez nem igazán jár nagy előnyökkel, kiábrándulnak a kertészek. Fontosnak tartom a kellő biológiai növényvédelmi tudást, hiszen ennek hiányában nem várhatunk nagy eredményt! Ennél a baktériumnál különösen fontos tényező a hőmérséklet; tapasztalataim szerint általában 28 oC felett képes a „működésre”, vagyis alacsony talajhőmérséklet mellett egyszeri kezeléssel alkalmazva hatástalan! Azonban ez nem ilyen egyszerű, mert egy hűvösebb külső környezetben az adott kórokozóra nézve hatékony lehet abban az esetben, ha már előtte 2-3 kezelést alkalmaztunk. Ekkor ugyanis képes kiváltani jelátviteli utakon a szisztemikus szerzett rezisztenciát, röviden a SAR-jelenséget, s épp ezért tud még alacsonyabb hőmérsékletnél is kielégítően hatni! Ezzel magyarázható, hogy még monokultúrás technológiában is kielégítő védelmet adtak a kezelések, habár a kórokozó a hűvösebb kései időszakban gyakrabban fordult elő, de ez nem befolyásolta számottevő negatív hatással a termésmennyiséget és a-minőséget. Ugyanakkor viszonylag jól tűrik még a 40 oC hőmérsékletet.

Volt olyan mérési eredményem, hogy a fólia közepénél, ahol a nagy forróság miatt szinte befülledt az állomány, és így is hatékony volt a baktérium a fuzáriummal szemben! Ez komoly előny! Eddigi tapasztalatom szerint nem szereti a nagyon vizes, párás körülményeket, azonban vízhiány esetén a hatékonysága lecsökken. Véleményem szerint 60-70% relatív páratartalomnál, valamint kellően nyirkos talajon jól működik! Mindenképpen be kell a talajba juttatni, ezt lehet mechanikusan vagy vízzel beöntözni; véleményem szerint sokkal hatékonyabb a beöntözéses technológia, főleg ha előtte aktivizáljuk is a baktériumot, úgy hogy 40 oC-os hőmérsékleten 1 órát ázik a preparátum!

A hatékonyság növeléséhez érdemes egy kis laminarint (barna algát) kevernia B. subtilis baktériumhoz A talajra vagy a növényre permetezve nem hatásos! Ezért a beöntözés a legcélszerűbb! A baktérium jól bírja, ha kevésbé kedvezőek a talajtani adottságok, például sós talajoknál is hatékony, hiszen a kísérleteimben meglévő szikes talajban is jól szerepelt. Úgy gondolom, egyszeri kezelés nem ad jó védettséget a kórokozókkal szemben, szakmai meglátásom szerint legalább 2-3 kezelés szükséges, de ha fertőzési nyomás nagyobb, úgy 4-5 kezelés lehet hatékony. Az első kezelésnél lehetőleg langyos vízzel juttassuk ki a területre, ezzel is növelve a hatékonyságot!

Egy lényeges szempontot szeretnék kiemelni, s segíteni azokat a kertészeket, akik elkötelezettek a vegyszermentes termesztésben. A baktériumkészítmény jól szinergizál barnamoszatokkal, vagyis egymás hatását kölcsönösen erősítve utóbbi segíti a B. subtilis baktérium hatékonyságát, mert energiát kölcsönöz a baktérium számára, a moszatok pedig a baktériumot nagyobb anyagcserére ösztönzik, s ezek az ún. anyagcseretermékek a növények növekedésére kedvező hatással vannak. Tapasztalataim szerint ez a szinergia nagyon jól működik a vizsgált baktériumnál.

SZERZŐ: NÉMETH TAMÁS NÖVÉNYORVOS-BIOLÓGUS, PAPRIKA PARADICSOM SPECIALISTÁJA, KUTATÓ, A VEGYSZERMENTES TERMESZTÉS KÉPVISELŐJE