У XX столітті на нашій планеті відбувалось значне зростання кількості населення. Так, у 1900 році вона становила 1,65 млрд. осіб, у 30 роках ХХ століття — 2 млрд., в 1955 році — 2,5 млрд., а в 2000 році — 6 млрд. осіб. Тож протягом століття кількість населення нашої планети збільшилась майже вчетверо, тоді як площі орних земель, що забезпечують людство 98% продуктів харчування, постійно зменшуються. Це спонукає людство до інтенсифікації ведення сільськогосподарського виробництва.

Основними елементами, що входять до складу рослинного організму, є вуглець, кисень, азот, фосфор, калій та низка інших елементів. Якщо вуглець і кисень рослини засвоюють у процесі фотосинтезу, то азот, фосфор, калій та інші елементи вони отримують з грунту. Тому для досягнення високих врожаїв у рослинництві широко застосовуються різні мінеральні добрива: азотні, фосфорні, калійні та цілий арсенал засобів захисту рослин від хвороб, шкідників і бур’янів, що називаються пестицидами.

Інтенсивне застосування хімічних добрив і пестицидів у рослинництві дає можливість поліпшувати ріст рослин, підвищувати їх врожайність, регулювати поширення і розвиток бур’янів, шкідників та фітопатогенних мікроорганізмів, що спричинюють захворювання рослин. Однак виробництво цих сполук пов’язане зі значними витратами енергії. Крім того, лише незначний відсоток пестицидів потрапляє на бур’яни, шкідники та збудники хвороб рослин, і менша частина внесених в грунт мінеральних добрив засвоюється цими рослинами. Основна їх кількість розпорошується в навколишньому середовищі, надходить в урожай, в нижні горизонти грунту, підземні води. Такий підхід супроводжується зниженням якості рослинної продукції, негативним впливом на природні екосистеми, родючість грунту і в підсумку — на здоров’я людей.

Одним з основних чинників, що визначає стан грунтів, ріст і розвиток рослин, є функціонування мікрофлори. Її вміст досягає 109 клітин в одному грамі грунту. Роботами мікробіологів, в тому числі здійсненими співробітниками Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного (ІМВ) НАН України, Інституту сільськогосподарської мікробіології (ІСГМ) НААН України встановлено, що в грунтах і особливо в кореневій зоні рослин, поряд з іншими мікроорганізмами, серед яких деякі види здатні синтезувати речовини, що стимулюють ріст рослин, широко представлені азотфіксувальні та фосфатмобілізувальні бактерії. Вони виконують надзвичайно важливі функції з поліпшення азотного та фосфорного живлення рослин. Наприклад, бактерії та синьо-зелені водорості щорічно фіксують на Землі до 4,4—1010 тонн молекулярного азоту. В звичайних ґрунтових умовах вони на 2/3 забезпечують рослини вказаним елементом.

У значних кількостях в грунтах України міститься фосфор. В метровому шарі залежно від типу грунту вміст цього елементу сягає від 3,8 до 22,9 т/га. Однак основна його частина — у вигляді органічних і тяжкорозчинних неорганічних сполук, тому без допомоги мікроорганізмів він не може бути корисним для рослин.

Утім поряд з корисними компонентами агроекосистем в них часто набувають значного поширення фітофаги, що живляться рослинами і завдають значних збитків сільськогосподарському виробництву. Видовий склад шкідників залежить від значної кількості чинників середовища і з часом змінюється, в тому числі за рахунок занесення з інших регіонів і країн. Яскравим прикладом цього є розповсюдження у XX столітті в Україні колорадського жука. В цьому році подібне явище спостерігається з поширенням на Вінниччині білого американського метелика, про що писав «Голос України». Його гусінь завдає значної шкоди рослинництву області.

Поряд з цим в агроекосистемах зустрічаються мікроорганізми, що здатні пригнічувати функціонування шкідників та мікрофлори, яка викликає захворювання рослин (фітопатогенів). Крім того, в грунтах часто створюються умови для інтенсивного поширення в них супресивної мікрофлори, яка здатна своїми метаболітами пригнічувати ріст рослин, а іноді і бур’янів. Тож грунти, поряд з бур’янами, шкідниками, фітопатогенами, містять необхідні для отримання високих і сталих врожаїв компоненти біоценозу і має йтися, на думку науковців Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України, про потребу корекції мікробних процесів у кореневій зоні рослин, завдяки якій вони будуть забезпечені необхідними елементами живлення і захищені від фітопатогенних мікроорганізмів, бур’янів та шкідників. З цією метою в світі та згаданих інститутах України створено низку новітніх мікробних препаратів комплексної дії, застосування яких у рослинництві дає змогу корегувати стан біоценозу кореневої зони рослин, поліпшувати їх ріст і розвиток, азотне і фосфорне живлення та захищати від фітопатогенів та шкідників. Прикладом цього може бути розроблений в ІМВ НАН України на основі азотфіксувальних та фосфатмобілізувальних бактерій під керівництвом професора Івана Кириловича Курдиша гранульований препарат комплексної дії. Він значно поліпшує ріст і розвиток рослин завдяки синтезу бактеріями стимулюючих речовин, поліпшує азотне та фосфорне їх живлення, захищає рослини від фітопатогенних мікроорганізмів. Застосування цього препарату в рослинництві дає можливість значно поліпшити ріст і розвиток деяких видів рослин та підвищити їх врожайність на 18—37%. Співробітниками ІМВ НАН України, ІСГМ НААН України під керівництвом члена-кореспондента НААН України, професора Віталія Васильовича Волкогона та інших установ створено низку високоефективних мікробних препаратів, які пройшли в Україні державну реєстрацію, виготовляються і застосовуються в рослинництві. Такі препарати сприяють підвищенню врожайності культурних рослин, дають змогу знизити використання хімічних добрив і пестицидів у рослинництві. Застосування мікробних препаратів нового покоління в сільськогосподарському виробництві поліпшує стан довкілля, підвищує якість отриманої продукції, що позитивно впливатиме на здоров’я населення. Такі розробки конче необхідні для нашої держави і потребують всебічної їх підтримки.

Валентин ПІДГОРСЬКИЙ, директор Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України, академік НАН України.