Bakterie Bacillus subtilis w inokulantach – biologiczny sprzymierzeniec w zaprawianiu nasion i ochronie roślin

W obliczu wyzwań współczesnego rolnictwa, takich jak degradacja gleb, ograniczenia w stosowaniu nawozów mineralnych oraz wzrost presji chorób roślin, rośnie znaczenie rozwiązań biologicznych. Jednym z najbardziej obiecujących narzędzi w tej dziedzinie są preparaty mikrobiologiczne, a wśród nich bakterie z rodzaju Bacillus, w szczególności Bacillus subtilis.

Ten naturalnie występujący w glebie mikroorganizm wyróżnia się nie tylko zdolnością do przetrwania w ekstremalnych warunkach, ale przede wszystkim wielokierunkowym działaniem wspierającym wzrost i zdrowie roślin. Bacillus subtilis znalazł szerokie zastosowanie w produkcji inokulantów do zaprawiania nasion – biologicznych preparatów, które zwiększają dostępność składników pokarmowych, stymulują rozwój systemu korzeniowego i chronią młode rośliny przed patogenami glebowymi.

W niniejszym artykule przyjrzymy się, jak działa Bacillus subtilis, dlaczego jest uznawany za bakterie fosfomineralizujące, i jakie przynosi korzyści rolnikom stosującym inokulanty oparte na tym szczepie.

Jak działa Bacillus subtilis w glebie i wokół nasion?

Bacillus subtilis to bakteria Gram-dodatnia, tlenowa, naturalnie występująca w glebach rolniczych. Jej wyjątkową cechą jest zdolność do tworzenia przetrwalników (endospor), co pozwala jej przetrwać susze, zmiany temperatury czy niedobór składników pokarmowych. Po aplikacji na nasiona – w formie inokulantu – zasiedla ryzosferę roślin, czyli strefę bezpośrednio otaczającą korzenie. W tym środowisku prowadzi szereg procesów korzystnych dla rośliny i gleby.

Bacillus subtilis jako bakteria fosfomineralizująca – dostępny fosfor w zasięgu korzeni

Jednym z najcenniejszych aspektów działania Bacillus subtilis jest jego zdolność do fosfomineralizacji. Oznacza to, że bakteria przekształca nierozpuszczalne, trudno dostępne formy fosforu w glebie w postaci łatwo przyswajalną dla roślin.

Fosfor odgrywa fundamentalną rolę w rozwoju systemu korzeniowego, procesie kwitnienia i formowaniu nasion. Niestety, w wielu glebach ten pierwiastek jest związany z kompleksami mineralnymi i organicznymi, przez co pozostaje niedostępny. Dzięki produkcji kwasów organicznych i enzymów (fosfataz), B. subtilis rozpuszcza te związki, zwiększając biologiczną dostępność fosforu.

Efekt? Lepszy rozwój korzeni, szybsze wschody, większe pobieranie składników odżywczych i – co kluczowe – wyższe plony.

Produkcja fitohormonów – naturalna stymulacja wzrostu roślin przez B. subtilis

Bacillus subtilis nie tylko pomaga w uwalnianiu fosforu, ale również syntetyzuje fitohormony, w tym kwas indolilo-3-octowy (IAA). Jest to naturalna auksyna, która wpływa na rozwój systemu korzeniowego, w szczególności korzeni bocznych i włośnikowych.

Dzięki zwiększeniu powierzchni chłonnej korzeni, rośliny mogą pobierać więcej wody i składników mineralnych, co skutkuje lepszą kondycją, większą odpornością na stresy środowiskowe i bardziej równomiernym wzrostem.

Bacillus subtilis jako biokontroler patogenów glebowych

Jedną z wyjątkowych cech tej bakterii jest jej zdolność do działania antagonistycznego wobec wielu patogenów glebowych. B. subtilis produkuje lipopeptydy (np. surfaktyna, ituryna, fengicyna), które zakłócają funkcjonowanie błon komórkowych patogenów, ograniczając ich rozwój i infekcyjność.

To właśnie dzięki tym właściwościom Bacillus subtilis skutecznie chroni młode rośliny przed chorobami zgorzelowymi, fuzariozami, rizoktoniozą i innymi infekcjami typowymi dla początkowych faz wzrostu.

Indukcja odporności systemicznej – wzmacnianie naturalnych mechanizmów obronnych roślin

Kolejną zaletą działania B. subtilis jest zdolność do indukcji odporności systemicznej (ISR) u roślin. Poprzez kontakt z bakteriami, roślina aktywuje szereg mechanizmów obronnych na poziomie komórkowym, które pozwalają jej szybciej i skuteczniej reagować na zagrożenia ze strony grzybów, bakterii oraz stresów abiotycznych, takich jak susza czy niedobory składników pokarmowych.

Zastosowanie Bacillus subtilis w inokulantach do zaprawiania nasion

Najczęściej Bacillus subtilis stosowany jest w formie inokulantów do zaprawiania nasion. Preparaty te mają postać płynnych lub sproszkowanych formulacji, które można aplikować bezpośrednio na materiał siewny tuż przed siewem.

Ich działanie obejmuje:

• kolonizację ryzosfery już od momentu kiełkowania,
• poprawę efektywności pobierania składników pokarmowych,
• wsparcie startowego rozwoju roślin,
• ochronę przed chorobami glebowymi,
• wzmocnienie odporności fizjologicznej roślin.

Bacillus subtilis w praktyce – przykłady zastosowań w Polsce

Na polskim rynku dostępne są preparaty mikrobiologiczne zawierające B. subtilis jako jeden z kluczowych składników. Należą do nich m.in.:

• GO Soya – inokulant przeznaczony do nasion soi, zawierający najlepsze bakterie dla soi Bradyrhizobium japonicum oraz bakterie wspierające wiązanie azotu Azotobacter chroococcum sp.
• GO Alfa – inokulant do nasion lucerny, wspierający zarówno wiązanie azotu, dzięki bakteriom Sinorhizobium meliloti i Azotobacter chroococcum sp. jak i mineralizację fosforu,
• GO Gro – inokulant do zaprawiania grochu, zawierający specjalne bakterie dla nasion grochu Rhizobium leguminosarum bv. viciae oraz Azotobacter chroococcum sp. wspierające wiązanie azotu atmosferycznego

Choć ich składy różnią się dodatkowymi mikroorganizmami, wspólnym mianownikiem jest obecność Bacillus subtilis, który pełni rolę „biologicznego silnika” tych technologii.

Efekty stosowania Bacillus subtilis – co mówią badania i praktyka?

Badania prowadzone w jednostkach naukowych, takich jak IUNG czy Uniwersytety Przyrodnicze, wskazują jednoznacznie na korzyści płynące ze stosowania B. subtilis:

• zwiększenie dostępności fosforu i jego efektywnego wykorzystania,
• istotna redukcja występowania chorób korzeniowych,
• znaczny przyrost plonu nasion w porównaniu do kontroli bez inokulantu,
• wzrost zawartości białka surowego w zielonej masie roślin pastewnych.

Dodatkowo rolnicy stosujący te preparaty obserwują:

• szybsze wschody,
• lepsze ukorzenienie,
• wyraźnie bardziej jednolity rozwój roślin w początkowych fazach wegetacji.

Podsumowanie – dlaczego warto stosować Bacillus subtilis w zaprawianiu nasion?

Wprowadzenie Bacillus subtilis do technologii zaprawiania nasion to jeden z najbardziej efektywnych i ekologicznych sposobów wspierania wczesnego rozwoju roślin. Jako bakteria fosfomineralizująca, stymulująca wzrost i chroniąca przed chorobami, B. subtilis pełni wielofunkcyjną rolę w agroekosystemach.

Dzięki odpowiednio przygotowanym inokulantom możliwe jest ograniczenie stosowania nawozów mineralnych i środków ochrony roślin, a jednocześnie poprawa plonowania i zdrowotności upraw. To rozwiązanie na miarę wyzwań współczesnego rolnictwa – zrównoważone, efektywne i przyszłościowe.