Виживаність мікроорганізмів у протруювальній суспензії ще не гарантує їхньої роботи в полі. Дослідник Incotec Brazil Карлос Олівейра описав ієрархію тестів, яка допомагає перевірити не лише наявність, а й «функціональність» біологічного агента на насінині.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Agropages.
Інтеграція живих мікроорганізмів у протруювальні суспензії (slurry) для насіння вимагає перевірок, які виходять за межі простого підтвердження виживаності. Як пояснює провідний дослідник Incotec Brazil Карлос Олівейра, показники на кшталт підрахунку колонієутворювальних одиниць (CFU) важливі, але самі по собі не відповідають на ключове питання: чи перетворилася виживаність на насінині на реальну біологічну дію після висіву.
Додаткову складність створює сумісність біологічних агентів із хімічними компонентами протруйників. Несумісність може бути спричинена як одним діючим інгредієнтом, так і комбінацією кількох, окремими компонентами формуляції або навіть побічними продуктами хімічних взаємодій, що виникають лише після змішування.
Чому «сумісно окремо» не завжди означає «сумісно в суміші»
За словами Олівейри, інколи всі компоненти протруювальної суміші можуть виглядати сумісними під час оцінювання поодинці, але в комбінації вступати у взаємодії та утворювати сполуки, що негативно впливають на виживаність мікроорганізмів. Тому, окрім швидких скринінгів, потрібні й довготривалі спостереження: потенційно шкідливий ефект може проявитися не одразу, а через певний час (у прикладі з інтерв’ю згадується період близько 30 днів).
Які тести застосовують для оцінки виживаності та ефективності
Серед найпоширеніших методів контролю виживаності в протруювальних суспензіях Олівейра називає:
- підрахунок CFU (для грибів і бактерій);
- підрахунок життєздатних конідій (viable conidia counts);
- оцінку вітальності (vigor) конідій — метод, характерний для грибних продуктів.
CFU-оцінювання, за його словами, широко використовується в галузі через простоту впровадження та інтерпретації й відсутність потреби у складній лабораторній інфраструктурі. Водночас для підтвердження того, що виживаність перейшла у «працездатність» у виробничих умовах, необхідні й тести на біологічну дію: інгібування патогенів (in vivo або in planta), оцінка контролю шкідників, а також випробування на стимуляцію росту рослин (зокрема приріст біомаси, поглинання елементів живлення, індукція механізмів стійкості тощо).
CFU проти вітальності: що може «не побачити» підрахунок колоній
Для грибних біологічних агентів CFU дає уявлення про кількість життєздатних конідій у зразку, але не завжди відображає їхню фізіологічну якість. Олівейра звертає увагу, що деякі компоненти суспензії можуть не знижувати кількість колоній у часі, проте впливати на вітальність — наприклад, на швидкість проростання конідій і довжину росткової трубки (germ tube).
Оцінка вітальності часто базується на вимірюванні довжини росткової трубки за визначений період. Більша довжина за той самий час інтерпретується як вища вітальність, а вона, у свою чергу, пов’язується зі швидшим встановленням гриба в ґрунті та з польовою ефективністю. У підсумку CFU та вітальність у цьому підході розглядаються як взаємодоповнювальні, а не взаємозамінні показники.
Рекомендована ієрархія тестів: від скринінгу до фізіологічної якості
Для команд розробки продуктів Олівейра описує послідовність, яка допомагає переходити від швидкого відбору варіантів до глибшої оцінки:
- Kirby–Bauer як первинний скринінг сумісності (зручний за великої кількості зразків і варіантів);
- CFU-аналіз для оцінки життєздатності мікроорганізмів у відібраних сумісних варіантах;
- оцінка життєздатних конідій (для грибних агентів) із кількісними даними у відсотках, що включають пророслі, метаболічно активні, але не пророслі, та нежиттєздатні конідії;
- оцінка вітальності конідій автоматизованими підходами (в інтерв’ю згадується платформа PrecisionBio™) для розуміння фізіологічної якості та можливого негативного впливу компонентів суміші.
Що це означає для виробництва та господарств
Описана логіка тестування важлива для промислового протруювання, де біологічний агент має витримати змішування, сушіння та зберігання, а після висіву — швидко «запрацювати» в ґрунті. Довготривалі спостереження (зокрема контроль CFU у часі) та поєднання показників виживаності з оцінкою фізіологічної якості й біологічної дії допомагають зменшити ризик ситуацій, коли мікроорганізм формально присутній на насінині, але не забезпечує очікуваного ефекту в полі.
Куди рухаються протруювальні суспензії з біологічними агентами
Серед підходів, які, на думку Олівейри, можуть підвищити результативність біологічних компонентів у наступному поколінні протруювальних систем, він називає:
- використання захисних носіїв і «мікросередовищ», що знижують хімічний стрес для мікроорганізмів;
- мікроінкапсуляцію мікробних агентів у полімерних або біополімерних матрицях для кращого збереження під час змішування, сушіння та зберігання;
- фізичне розділення біологічних і потенційно несумісних хімічних компонентів у різних шарах покриття (зокрема через seed encrusting);
- розробку «біодружніх» композицій із нижчою антимікробною дією та переглядом допоміжних речовин (розчинників, ПАР, консервантів), які можуть шкодити мікроорганізмам.
«Виживаність біологічних агентів у протруюванні насіння критично важлива і безпосередньо пов’язана з роботою продукту в полі», — зазначає Карлос Олівейра, підкреслюючи, що вищі показники виживання підвищують імовірність контролю цілей (патогенів або шкідників) та/або отримання корисних ефектів для культури.