По-перше, ці мікроорганізми активно колонізують кореневу систему рослин, вступаючи з нею у взаємовигідні відносини. Кількість бактеріальних клітин в ризосфері рослини настільки велика, що може в кілька разів перевищувати кількість власних клітин кореня! Висока чисельність бактерій Bacillus не залишає шансів патогенним мікроорганізмам проникнути до прикореневої зони та зашкодити рослині.

По-друге, всі бактерії роду Bacillus синтезують спеціальні слизоподібні речовини – полісахариди, завдяки яким вони міцно прикріплюються до кореня рослини. Фітопатогени практично витісняються з ризосфери, адже вони не мають аналогічних за своєю силою пристосувань, які б дозволяли їм так само ефективно колонізувати кореневу систему.

Особливістю представників Bacillus, яка вирізняє їх з-поміж всіх інших корисних для аграріїв бактерій, є здатність до синтезу ряду речовин з антибіотичною активністю, які надзвичайно небезпечні для патогенних видів мікроорганізмів. Унікальна структура цих речовин робить їх широко специфічними до різних шкідливих мікроорганізмів, тобто вони можуть знищувати не лише їх окремі види, а й велике різноманіття патогенів сільськогосподарських культур. Завдяки продукуванню антибіотичних речовин бактеріями прикореневої зони рослини захищені від дії небезпечних мікроорганізмів, а тому якість отриманих врожаїв на порядок вища. Якби не існувало таких видів Bacillus, що борються проти хвороб рослин, фермери щороку втрачали б до 90% своїх врожаїв через нашестя небезпечних вірусів, бактерій, мікроскопічних патогенних грибів та комах-шкідників.

Окрім здатності до синтезу антибіотиків, Bacillus мають інші механізми захисту рослини від небезпечних фітопатогенів. Вони продукують речовини, які є індукторами системної стійкості рослин – природного захисту рослини від патогенних мікроорганізмів. Зазвичай у відповідь на проникнення чужорідного організму в рослину відбувається продукування специфічних сполук – еліситорів, які сприяють активації механізмів природного захисту, призводячи до структурних та функціональних змін в органах та тканинах, а також появі в клітинах рослини біохімічних метаболітів і білків, здатних інгібувати розвиток патогену або знешкоджувати його. Бактерії Bacillus, які мешкають в прикореневій зоні, продукують речовини, аналогічні за своєю будовою до еліситорів, а отже, постійно стимулюють імунітет рослини, тому вона в будь-який момент готова до контакту зі шкодочинними мікроорганізмами, а її система природної оборони, ніби боєздатна армія, озброєна та чекає на зустріч із ворогом.

Ще однією корисною властивістю бактерій Bacillus є їх здатність до вироблення фітогормонів, подібних до тих, що синтезуються в самому рослинному організмі. Ці сполуки в надзвичайно низьких концентраціях здатні регулювати різноманітні процеси в тканинах рослини, а особливо – впливати на швидкість росту. Кількість фітогормону, необхідна для активації ростових процесів, настільки мізерна в порівнянні з рослиною, у скільки разів розмір одного зернятка менший за розміри комори з сотнями тон зерна. Тому навіть тих кількостей, що синтезуються бактеріальними клітинами, цілком достатньо для того, щоб прискорити ріст та розвиток рослини і досягти кращих показників по масі під час вегетації.

Живлення рослин також залежить від бактерій Bacillus. Рослина харчується в основному через корені, всмоктуючи поживні елементи, розчинені у воді. 90% запасів усього фосфору грунту знаходиться у вигляді важкорозчинних сполук, які не можуть споживатися кореневою системою. Деякі види Bacillus здатні синтезувати ферменти фосфатази, які розкладають важкорозчинні сполуки фосфору та роблять його доступним для всмоктування рослинами. Таким чином, при достатній кількості мікроорганізмів в прикореневій зоні рослини відпадає необхідність застосування фосфоровмісних добрив, адже рослини починають використовувати природне багатство землі.

Існують багато видів роду Bacillus, які володіють унікальними властивостями і здавна зарекомендували себе як ефективні біоагенти для створення мікробних препаратів для сільського господарства. Їх застосовують як у вигляді монокультури, так і для створення комплексних біопрепаратів. Окрім типових для Bacillus властивостей, деякі їх представники володіють унікальними перевагами, які варто взяти до уваги та розглянути окремо.

Bacillus amyloliquefaciens. Даний вид ефективно бореться проти бурої гнилі томатів, чорної парші салату, фузаріозів на посівах зернових, зернобобових, декоративних та овочевих культур. Численні досліди показали ефективність використання Bacillus amyloliquefaciens для підвищення врожайності культурних рослин в умовах нестачі фосфатів та при зниженій нормі внесення добрив на 25 %. Крім того, вміст поживних елементів (K, P, Zn, Fe, Cu, Mn) в зеленій масі рослин значно зростає. Унікальною властивістю цього виду бактерій є здатність до продукування фітаз – зовнішньоклітинних ферментів, які покращують засвоєння фосфору рослинами, а отже, володіють ріст-стимулюючою активністю.

Bacillus megaterium – ще один ризосферний вид Bacillus, який захищає рослини від збудників чорної парші, білої ніжки, м’якої гнилі, плямистості листя. Основний механізм роботи бактерій полягає у витісненні патогенних видів в результаті більш ефективної колонізації кореневої системи рослини. Також даний вид є ефективним стимулятором росту рослин та підвищує їх поживу цінність.

Bacillus thuringiensis застосовується в агротехнологіях як високоефективний агент проти більшості комах-шкідників. Цей вид здатний до синтезу так званих Cry-білків – особливих токсинів, які утворюються на етапі перетворення бактерій на спори та володіють інсектицидним ефектом. Потрапляючи в кишечник комах-шкідників, ці білкові токсини активуються ферментами комахи і зв’язуються зі специфічними рецепторами, спричиняючи руйнування клітин кишечнику. Після руйнування кишечного епітелію бактеріальні клітини розповсюджуються в тілі комахи, де розмножуються і спричиняють швидку загибель шкідника. Bacillus thuringiensis з високою ефективністю стримують розвиток популяцій лускокрилих, жорсткокрилих та двокрилих комах-шкідників, особливо на стадії личинок. Для бджіл, теплокровних тварин та людини токсин даної бактерії є цілком безпечним.

Bacillus subtilis здавна застосовується в сільському господарстві проти хвороб картоплі (ризоктоніоз, фітофтороз), квіткових культур (кореневі гнилі, плямистості), капусти білокачаної (чорна ніжка, бактеріоз), томату (кореневі гнилі, фітофтороз, альтернаріоз), плодових і ягідних культур, деяких зернових, цукрового буряку, винограду тощо. Також Bacillus subtilis стимулює шляхи опору рослини-хазяїна проти фітопатогенів та покращує ріст кореневої системи в цілому. Існують штами, які розчиняють фосфати ґрунту та сприяють живленню рослин.

Paenibacillus polymyxa – бактерія, яка була виокремлена в окремий рід Paenibacillus завдяки своїм унікальним корисним властивостям. В аграрній сфері вона використовується як основний продуцент поліміксину – антибіотику з антибактеріальною та особливо сильною фунгіцидною дією. Paenibacillus polymyxa синтезує велику кількість слизоподібних речовин та формує біоплівку на кореневій системі, яка є захисним шаром і перешкоджає контакту фітопатогенів з рослиною.

Природа – це досконала система, в якій реалізовані всі найефективніші рішення та зібрані унікальні знання. Для того, щоб подбати про здоров’я рослин та забезпечити високі врожаї, варто лише звернутися до неї по допомогу. Тільки усвідомлюючи всі можливості природи та мудро використовуючи потенціал землі, ви досягнете успіху та процвітання!