Роль мікроорганізмів у покращенні здоров'я, вмісту крохмалю та сухої речовини бульб картоплі.

картопля (Паслін бульбоподібний L.) — рослина, виробничо-технологічна цінність якої залежить не тільки від урожайності, але значною мірою від якості бульб. Зокрема, вміст сухих речовин і крохмалю в картоплі. Високий вміст крохмалю в бульбах картоплі визначає придатність сировини для переробки, впливає на її кулінарні властивості, стійкість до зберігання і безпосередньо впливає на рентабельність виробництва в господарствах, орієнтованих на промисловий і споживчий ринки. Як підкреслюють Наварре та Павек (2014), накопичення сухої речовини в бульбах картоплі є результатом складних фізіологічних процесів, включаючи фотосинтез, транспорт і виділення асимілятів і ефективність кореневої системи, а не лише простим наслідком мінеральних добрив.

В останні роки зростає інтерес до ролі ґрунтових і ризосферних мікроорганізмів як елементів технології підтримки росту, здоров’я та якості врожаю картоплі. Особливе значення надається бактеріям, які сприяють росту рослин (PGPR – ризобактерії, що стимулюють ріст рослин), до яких, серед іншого, відносяться: бактерії роду Бацилата арбускулярні мікоризні гриби (AMF). Численні наукові огляди показують, що ці мікроорганізми можуть впливати на рослину, покращуючи доступність поживних речовин, модулюючи фітогормони, зменшуючи біотичний та абіотичний стреси та стабілізуючи мікробіом ризосфери (Backer et al., 2018). Однією з найкраще задокументованих груп мікроорганізмів, які використовуються при вирощуванні картоплі, є бактерії роду Бацила. Їх важливість пояснюється їхньою високою здатністю колонізувати ризосферу, стійкістю до умов середовища та широким спектром механізмів дії. Дослідження показали, що Bacillus subtilis і споріднені види можуть успішно обмежувати розвиток ґрунтових патогенів, у тому числі збудників парші картопляної, конкуруючи за екологічні ніші, продукуючи антагоністичні метаболіти та індукуючи системну стійкість рослин (Pieterse et al., 2014; Wang et al., 2019). Прикладом продукту на основі цієї бактерії є Картопля Protect, призначений для ефективного природного захисту картоплі. Зменшення тиску хвороб призводить до зменшення втрат асимілятів за рахунок захисних реакцій рослини, що сприяє їх перерозподілу в бульби і, як наслідок, покращенню показників якості.

Мікробіологічні добрива
Сучасні розчини на основі мікроорганізмів
і на підтримку поживних речовин
їх дію.

Важливий елемент у дії бактерій Бацила також є їх функція як PGPR, що впливає на живлення рослин. У ризосфері картоплі ці бактерії можуть брати участь у забезпеченні (солюбілізації) фосфору, виробництві сидерофорів, які підвищують доступність заліза, і виробництві фітогормонів, таких як ауксини, які стимулюють розвиток кореневої системи (Backer et al., 2018). Поліпшення засвоєння фосфору має особливе значення в контексті накопичення крохмалю, оскільки цей елемент відіграє ключову роль в енергетичному обміні та процесах синтезу вуглеводів у бульбах картоплі (Navarre & Pavek, 2014). У межах роду Бацила привертає особливу увагу Bacillus Azotyfixans, наразі класифікується як Paenibacillus azofixans. Цей вид був описаний як вільноживуча бактерія, здатна фіксувати атмосферний азот завдяки активності ферменту нітрогенази та наявності генів nif, в т.ч nifH (Seldin et al., 1984; Rosado et al., 1998). На відміну від симбіотичних бульбочкових бактерій, P. azofixans не потребує створення спеціалізованих структур, а процес азотфіксації відбувається в ґрунті та кореневій зоні рослин. Генетичні та геномні дослідження підтвердили функціональність системи азотфіксації в Paenibacillus (Bacillus) azofixans та його здатність адаптуватися до різних ґрунтових умов (Xie et al., 2014). У літературі підкреслюється, що ці бактерії можуть діяти як біологічне джерело азоту, особливо в системах, де доступність мінерального азоту обмежена або навмисно зменшена з метою покращення якості врожаю (Grady et al., 2016).

Хоча дослідження прямого впливу P. azofixans на вміст сухих речовин і крохмалю в бульбах картоплі обмежені, механізм дії цього мікроорганізму дозволяє логічний зв'язок його активності з якістю врожаю. Стабільне помірне забезпечення рослин азотом сприяє підтримці активного фотосинтезу без надмірного розвитку надземної частини за рахунок бульб. Як вказують автори, які займаються фізіологією картоплі, надлишок мінерального азоту може призводити до зменшення вмісту сухої речовини та крохмалю, тоді як збалансоване азотне живлення, що забезпечується мікроорганізмами, сприяє ефективному наповненню бульб (Navarre & Pavek, 2014). У цьому контексті біологічна фіксація азоту шляхом Paenibacillus azofixans може підтримувати метаболізм рослин більш стабільним і фізіологічно корисним способом. Продукція AGRARIUS: Бі-Азот, Бі-Система 24 i Бі-Комплекс Макс є джерелом високоефективного штаму бактерій Paenibacillus azofixans, який при внесенні в ґрунт підвищує вміст азоту та фосфору та виробляє низку сполук, які стимулюють автохтонну мікробіоту (знаходиться в ґрунті) та рослини картоплі.

Паралельно з бактеріями PGPR все більше уваги приділяється ролі арбускулярних мікоризних грибів (AMF) у вирощуванні картоплі. Численні огляди та експериментальні дослідження показують, що АМФ покращують засвоєння фосфору, цинку та заліза, підвищують стійкість рослин до водного стресу та впливають на вуглецевий баланс рослин. Дослідження, проведені в останні роки, показали, що ефективна колонізація кореневої системи картоплі AMF може призвести до збільшення вмісту крохмалю та сухої речовини в бульбах, особливо в місцях з обмеженою доступністю фосфору (Liu et al., 2025). Варто, однак, підкреслити, що ефективність мікоризи картоплі сильно залежить від технології вирощування. Інтенсивні агротехнічні обробки, використання фунгіцидів для протруювання та високі дози фосфору можуть обмежити колонізацію коренів AMF і, таким чином, зменшити потенційні переваги цього симбіозу (Liu et al., 2025). З цієї причини використання біопрепаратів, що містять мікоризні гриби, має бути невід’ємним елементом продуманої агротехнічної стратегії.

Таким чином, наукова література чітко вказує на те, що такі мікроорганізми, як Bacillus spp., в т.ч Paenibacillus azofixans, і арбускулярні мікоризні гриби можуть істотно підтримати здоров'я картоплі та ефективність його живлення. Покращуючи доступність азоту та фосфору, стабілізуючи ризосферу та зменшуючи біотичні та абіотичні стреси, ці мікроорганізми створюють умови, що сприяють ефективному накопиченню сухої речовини та крохмалю в бульбах. Їх роль полягає не в заміні класичних елементів технології вирощування, а в підвищенні фізіологічної ефективності рослини, що в польових умовах перетворюється на стабільнішу якість врожаю та кращу рентабельність виробництва.

Автор тексту:
д-р Малгожата Халат-Лаш
Спеціаліст з мікробіологічних досліджень