Исследование взаимодействия между растениями и микроорганизмами в почве открывают новые возможности для сельского хозяйства. Подробнее о почвенном микробиоме и разработках ученых – в нашей статье.
Использование удобрений – неотъемлемая часть современного сельского хозяйства. Если не вносить в почву элементы питания, то урожайность культур снизится. Избыток удобрений также вреден, поскольку химические вещества, содержащиеся в них, наносят вред микроорганизмам, которые играют важную роль в поддержании плодородия почвы.
С увеличением населения планеты, необходимо увеличить производительность сельского хозяйства и обеспечить продовольственную безопасность. А понимание взаимодействия между растениями, микроорганизмами и питательными веществами в почве поможет разработать более эффективные и экологически устойчивые методы сельскохозяйственного производства.
Отечественные и зарубежные разработки в области почвенного микробиома
Научные исследования в области почвенного микробиома позволяют нам лучше понять механизмы круговорота питательных веществ в почве, их влияние на урожай и окружающую среду. Например, азот – важный элемент для растений, но в доступной форме он ограничен. Бобовые культуры способны взаимодействовать с бактериями, которые помогают фиксировать атмосферный азот и делают его доступным для растений. Это естественный процесс, который позволяет культурам получать необходимые питательные вещества без внесения удобрений.
Уже сейчас в России разработан способ биологизации минеральных удобрений с помощью специального микробного препарата «БисолбиФит» на основе штамма бактерии Bacillus subtilis. Применение биопрепарата на ячмене дает дополнительный урожай и повышает окупаемость на 69%. На озимой пшенице сбор зерна увеличивается на 1,8 ц/га, а рентабельность – на 61%. Минеральные удобрения, обработанные специальными бактериями, уже производятся на заводах г. Москвы, Нижегородской, Орловской, Белгородской, Ростовской, Ульяновской и Амурской областей.
Ученые кафедры биохимии и биотехнологии Института биологии и биомедицины (ИББМ) ННГУ им. Лобачевского (г. Нижний Новгород) нашли замену фосфорным удобрениям грибами рода Phialocephala fortinii. Они доказали, что гриб может «подтягивать» из почвы питательные вещества, ранее недоступные для растений-хозяев. Такой симбиоз безопасен для сельскохозяйственных культур.
Американская компания Pivot Bio разработала технологию, которая позволяет заменить часть синтетических удобрений бактериями, способными фиксировать азот из воздуха и обеспечивать его доступность для растений. Последние исследования компании показали, что их продукция может заменить четверть синтетического азота, не ухудшая урожайность. Согласно оценкам Pivot Bio, сокращение использования синтетических удобрений на 32 000 тонн в 2022 году привело к сокращению выбросов CO2 на 220 000 тонн, что эквивалентно сжиганию 1200 вагонов угля.
Цианобактерии или сине-зеленые водоросли являются перспективной альтернативой искусственным удобрениям, поскольку они способны фиксировать азот из воздуха и предоставлять его растениям. Водоросли, вносимые в почву, поставляют растениям полезные вторичные метаболиты и повышают водоудерживающую способность почвы.
В Башкирском государственном педагогическом университете им. М. Акмуллы (БГПУ) (г. Уфа) ведутся разработки биологического стимулятора роста растений на основе водоросли хлореллы. Созданный биостимулятор может стать альтернативой химических удобрений. Также изучается возможность использования хлореллы в качестве биопестицида для уничтожения болезнетворных бактерий.
В целом, эти исследования и разработки показывают, что существуют различные пути для сокращения использования синтетических удобрений и снижения выбросов химических соединений в сельском хозяйстве. Они предоставляют надежду на более экологически устойчивое и эффективное использование ресурсов для производства пищевых продуктов.
Присоединяйтесь к нам, чтобы оставаться в курсе новостей и разработок современного АПК, а также используйте нашу платформу или мобильное приложение для ведения бизнеса и торговли зерновыми.