В последние 30 лет в зарубежной и отечественной литературе уделяется большое внимание вопросам эффективного применения бактериальных препаратов. Особый интерес представляет использование в овощеводстве препаратов из ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов под небобовые культуры. Это вызвано комплексом экономических и экологических причин.
Для современного земледелия характерен постоянный рост цен на минеральные удобрения, особенно азотные, и негативное влияние агрохимикатов на окружающую среду при их нерациональном использовании. Известно, что растения поглощают в среднем только около половины азота, вносимого с удобрениями. Остальное его количество улетучивается в атмосферу, сбрасывается в водоемы и накапливается в почве, вызывая загрязнение окружающей природной среды. Кроме того, азотные удобрения относятся к наиболее энергозатратным и дорогостоящим среди минеральных туков. При этом энергозатраты на производство, транспортировку, хранение и внесение удобрений растут значительнее быстрее по сравнению с ростом урожаев. Например, повышение урожайности зерновых культур в два раза требует увеличения суммарных затрат энергии в 10 раз, причем основная доля в них приходится на синтез азотных удобрений [1]. В США энерготраты на производство и использование азотных удобрений составляют около 35 % от общего объема энергопотребления в сельском хозяйстве, а в странах Западной Европы достигают 42 % [2].
Вероятно, что еще не менее 100–150 лет основным источником энергии на планете будет углеводородное топливо, вследствие чего имеющаяся ныне тенденция к росту стоимости азотных удобрений будет устойчиво сохраняться. Именно этим обусловлен возрастающий интерес к проблеме «биологического» азота не только у микробиологов, генетиков и биохимиков, но и агрохимиков, экологов и других специалистов во всем мире. Один из путей его получения — использование препаратов на основе штаммов бактерий несимбиотической азотфиксации, способных усваивать азот атмосферы посредством ассоциативных связей с корневой системой растений. Большую часть этих микроорганизмов представляют собой почвенные диазотрофы. По экспертным оценкам, такой «биологический» азот в 10–50 раз дешевле минеральных удобрений, полученных техническим путем. Микробная азотфиксация осуществляется главным образом за счет энергии Солнца и позволяет избежать громадных затрат энергетического сырья [3]. Использование биологического азота — важный элемент органического земледелия — позволяет получать высокие, стабильные урожаи и обеспечивать воспроизводство почвенного плодородия.