Топырақтағы микроорганизмдердің пайдалы топтары үшін өнебойы қолайлы жағдай тумайды. Кейде бұл топтардың тіршілігі мүлде тоқталып та қалатын жағдайды кездестіруге болады. Сондықтан топырақтағы пайдалы микроорганизмдердің тіршілік әрекетін күшейту мақсатында оларды жеке өсіріп, содан соң топыраққа қолдан қосу ұсынылады. Мұндай микроорганизмдерден дайындалған препаратты бактериялы тыңайтқыштар деп атайды. Бактериялы тыңайтқыштар топырақты тиісті микроорганизмдермен байытады. Бұл мәселе жөнінен екі көзқарас бар екенін айту керек. Зерттеушілердің бір тобының пікірінше пайдалы микроорганизмдер санын молайтудың негізгі жолы агротехникалық тәсілдер көмегімен олардың топырақта тіршілік жағдайларын өзгерту.
Нитрагин – бұршақ тұқымдас өсімдіктердің өнімін арттырып, сапасын жақсарту мақсатында қолданылады. Сонымен қатар нитрагин көмегімен атмосфера азотын биологиялық айналымға қосуға жол ашады.
Нитрагин препаратының негізін түйнек бактериялары құрайды. Түйнек бактерияларының тарихы бұршақ тұқымдас өсімдіктерді өсірумен байланысты. Бұршақ тұқымдас өсімдіктер ертеде Оңтүстік-Батыс Азия елдерінде және Египетте кеңінен тараған. Сол кездің өзінде бұршақ тұқымдас дақылдардың тек тағамдық және мал азығындық қана емес, топырақ құнарлылығын арттыруда да пайдалы екені белгілі болды.
Қазіргі кездегі зерттеулерге қарағанда түйнек бактериялары аздап имектенген, ұсақ спора түзбейтін, қозғалғыш, шеттері дөңгеленген таяқша бактериялар. Оның мөлшері 0,5-1 микронға дейін барады. Клетка ұшында жіпшелері болғандықтан олар жас кезінде тым қозғалғыш келеді. Өскен клеткаларда бұтақшалар, яғни бактероидтар өсімдіктер қайнатпасында жақсы өніп-өседі.
Кейбіреулері петонды жақсы пайдаланады. Амин қышқылдарымен де қоректенетіндері толып жатыр. Олар өсу кезінде қанттардан – сахароза, глюкоза, лавулеза, мальтоза, декетриндерді және органикалық қышқалдарды жақсы пайдаланады. Сонымен қатар бірқалыпты тіршілік ету үшін оларға фосфор, күкірт, калий, магний, кальций, темір элементтері де қажет болады.
Микроорганизмдерден Нитрагин дайындау қиын емес. Алдымен түйнек бактериялары құрамында бір процент қанты бар арнаулы үлкен ыдыстарда өсіріледі. Бұл үшін бұршақ өсімдіктері қайнатпасынан қоректік орта дайындалады. Өндіріске арнап көзі 3-5 милиметр електен өткізілген, зарарсыздандырылған қарашірігі мол бейтарап реакциялы топырақ әзірленеді. Нитрагин дайындау үшін топырақты алдын-ала міндетті түрде зарарсыздандыру қажет. Егер ол зарасыздандырылмаса түйнек бактериялары жақсы өніп-өсе алмайды.
Нитрагинді тұқымға тек көлеңкелі жерде ғана жұқтыру керек. Өйткені күн сәулесі түйнек бактерияларын қырып жібереді. Тұқым аздап дегдігенде-ақ себуге кірісу қажет.
Нитрагиннің пайдалы әсері топырақ жағдайына байланысты болады. Қышқыл топырақта қолданылса, нитрагиннің пайдалы әсері күрт төмендеп кетеді. Сондықтан бұршақ тұқымдас өсірілгендігіне қарамастан қышқыл топырақтағы келесі жылы егілетін өсімдіктердің тұқымдарын міндетті түрде түйнек бактерияларымен өңдеу қажет. Нитрагин қолданылғанда өсімдіктердің микроскоптық саңырауқұлақтар мен бактериялы ауруларға төзімділігі артады.
Азотобактерин.
Өсімдіктердің өсіп-дамуын зерттеу барысында ғалымдар топырақта осы өсімдіктер қолданған азотты қайтаратын микроорганизмдер болатынын дәлелдеді.
1893 жылы С.Н.Виноградский топырақта ауасыз жағдайда атмосфера азотын сіңіре алатын хлостридиум пастеурианум деген микроорганизмдерді тауып зерттеді. Бұдан соң 1901 жылы ғалым Бейеринк бау-бақша топырағынан еркін тіршілік ететін азотобактер хроокококум деп аталатын микроорганизмдер тапты. Олардың атмосфера азотын өте белсенді түрде сіңіріп, онымен топырақты байытатын қабілеті бар. Бұл микроорганизм басқаларға қарағанда көбірек зерттеледі.
Азотобактер тың және тыңайған жерде сирек кездеседі. Ал шымды-күлгін топырақ азотобактер тіршілігіне тым қолайсыз.
Топырақтан басқа азотобактер суда да, балшықта да, көлде де көптеп кездеседі. Азотобактер клеткасы көбінесе жұмырлау, мөлшері 4,6 микрон шамасында, таяқша тәрізді, кейде екі клетка бір-біріне жалғасып тіршілік етеді. Азотсыз қоректік ортада өсіргенде клеткаларының сыртында шырыш пайда болады. Оны капсула деп атайды.
Азотобактер спора түзбейді. Бірақ клетканы қоршаған шырыш қолайсыз жағдайда тығыздалып, оны аман сақтап қалады. Ал ең тиімдісі азотобактер цистасы. Мұнда клетка кішірейіп, оның ішіндегі заттар солып, ол екі қабатты қабықпен жабылады. Цистаны азотобактердің тыныштық күйге көшуіне байланысты деп есептейді. Азотобактердің бірнеше түрі бар. Олардың барлығы дерлік аэроб организмдер. Азотобактер ауадағы азотты өз бойына сіңіруі үшін, қажетті энергияны азотсыз органикалық заттарды – углеводтарды спирттерді, әсіресе органикалық қышқылдарды тотықтыру арқылы алады. Азот қоректік заты ортада жеткілікті болса азотобактер онымен қоректенеді, ал азотсыз қоректік зат алынса, олар атмосфера азотын сіңіре бастайды. Бұл процестің ғылыми негізі әлі күнге дейін толық анықталмаса да ауыл шаруашылығында азотобактер қолдану тиімдідеп танылды.
Азотобактердің топырақта қаулап өніп-өсуі оған қолайлы жағдайдың жасалуына тікелей байланысты. Әсіресе органикалық заты мол топырақ азотобактер үшін аса пайдалы М.В.Федоров азотобактер үшін шіри бастаған көң немесе қорда, ал кейде сабан төккен дұрыс деп көрсетеді. Бірнеше жыл сабан әсерінен өнімділік онша болмаса да, кейінгі екі-үш жыл ішінде бақылау вариантына қарағанда 45-70 % асып түседі.
Фосфоробактерин.
Фосфор басқа да элементтер сияқты белоктар құрамына енеді. Бірақ табиғатта фосфор көбіне-көп тау жыныстарының құрамында кездеседі.
Фосфор қосылыстарының айналымы аса күрделі емес. Ол негізінен екі процестен тұрады. Біріншісі органикалық фосфордың минералдануы болса, екіншісі фосфор қышқылы тұздарының ерімейтін күйден ерігіш күйге көшуі. Органикалық фосфордың минералдануы түрлі микрооганизимдер көмегімен жүреді. Мұнда органикалық қосылыстардан фосфор қышқылы ажырайды. Бұған мына схема мысал бола алады.
Нуклеопротеид →Нуклеин→Нуклеин қышқылы→Нуклеотидтер→Н3РО4 фосфор қышқылы.
Ажырап шыққан фосфор қышқылы топырақ элементтерімен (темір, магний, кальций) шапшаң байланысып, өсімдіктерге сіңімсіз, ерімейтін фосфор қосылыстарына, яғни оның тұздарына айналады.
Фосфор бактериялары спора түзуші, таяқша тәрізді, ұзындығы 2,5-5,3 микрон шамасында болады. Тіршіліктің бастапқы кезінде олар жеке-жеке болғанымен кейін тізбектеле түседі. Клеткалары фосфордың органикалық қосылыстарына және нуклеопротеидтерге бай келеді. Олар құрамында глюкоза және сахароза қанттары бар қоректік ортада жақсы өседі.
Фосфор бактериялары фосфор – органикалық заттарды ыдырату барысында басқа да қосымша өнімдер түзіледі. Фосфор бактерияларынан дайындалған тыңайтқыш фосфорбактерин екпе өсімдіктердің бірқатар ауруларына қарсы күресе алады.
Активті фосфор бактериялары – фосфоробактерин тыңайтқышы былай да дайындалады. Алдымен бұл бактериялар картоп ботқасында өсіріледі. Содан соң бактерияларға байыған осындай қоректік орта алдын-ала дайындалған коалиннің (саз) құрғақ ұнтағына қосылып, араластырылады. Қосындыны 35-40 градус жылуда құрғатады. Барлық ережелерін сақтай отырып дайындалған фосфоробактериннің бір грамында 8,5 миллиард тірі бактериялар кездеседі.
Фосфоробактеринді дайындау үшін алдын-ала әзірленген қоректік ортада минерал тұздар, қанттар болуы тиіс. Оны спора күйінде дайындайды.
АМБ бактериялы тыңайтқыш.
АМБ тыңатқышын дайындау үшін, алдымен микроорганизмдердің осы тобы арнаулы қоректік ортада өсіріледі. Өсірілген микроорганизмдерді алдын-ала әкпен бейтарапталған шымтезекті қосып, ұқыпты түрде араластырады да, үш тәулік бойына жылы жерде ұстайды.
АМБ препаратын жергілікті жерде қолдану оңай. Бұл үшін шымтезек топырақты, тұқым себерге бір ай қалғанда дайындап қою керек.
Мұндай препаратты картоп және көкөніс дақылдарына пайдаланған қолайлы.
Силикат бактериялары.
Жалпы силикат бактериялар топырақта кең тараған. Шымды – күлгін топырақта олар жоқтың қасы болса, қара топырақтың бір грамында 10 миллион клеткаға дейін жетеді. Силикат бактериялар ірі таяқшалар, сыртында шырыш қабықтары болады. Азотсыз қоректік ортада олардың клеткалары ыдырап, еріп кетеді. Ал азотты қоректік ортада олар капсула түзбейді: 5-10 күннен соң спора түзеді.