Агробиотехнологии: альтернатива минеральным удобрениям и пестицидам

Лабутова Н. М., к. б. н., старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии

Описаны биопрепараты на основе бактерий и низших грибов, образующих симбиоз с корневой системой растений, предназначенные для защиты растений от болезней, улучшения их минерального питания и стимуляции роста.

Key words: agrotechnology, plant protection, biopreparations, endomycorrhiza, symbionts.

New biopreparations for plant protection, growth stimulation and improvement of mineral nutrition are described. Preparations are based on bacteria and fungi, that form a symbiosis with plant rootage.

Двадцатое столетие тАУ это век применения минеральных удобрений. Однако на рубеже веков стало ясно, что, широко применяя химические соединения в сельском хозяйстве, человечество роет себе яму планетарного масштаба. Присутствие в продуктах питания нитратов, нитритов, пестицидов, гербицидов и т. д. отрицательно сказывается на здоровье населения планеты и приводит к развитию многих заболеваний, прежде всего тАУ аллергического характера. Накопление в почве химических соединений, применяемых в сельском хозяйстве, обуславливает резкое ухудшение ее плодородия вне зависимости от климатических зон и типов почвы. Образуется замкнутый круг: ухудшение плодородия ведет к снижению урожаев и требует внесения все больших доз минеральных удобрений для обеспечения продуктивности сельскохозяйственных культур. Это приводит к еще большему снижению уровня плодородия, что вынуждает снова увеличивать дозы минеральных удобрений. В результате перед человечеством по-прежнему, стоит проблема обеспечения высокой продуктивности сельскохозяйственных культур и защиты растений от болезней.

Есть ли альтернатива минеральным удобрениям, а также химическим протравителям семян и фунгицидам? Да, есть. Это тАУ биологические препараты.

Действующим началом биопрепаратов являются бактерии и микроскопические грибы, обитающие в почве. Путем длительной селекции из их числа отбирают микроорганизмы, которые хорошо приживаются в ризосфере или на корнях растений и оказывают положительное действие на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Для человека и животных такие микроорганизмы совершенно безопасны, а при внесении в почву могут существенно улучшить ее плодородие.

В течение многих лет крупнейшим разработчиком биопрепаратов является Всероссийский институт сельскохозяйственной микробиологии. Многие препараты, разработанные во ВНИИСХМ, успешно конкурируют на мировом рынке и вызывают большой интерес фирм из Германии, Франции, Щвеции, Китая, Вьетнама, Кореи, Индии, Ирана и др.

Одной из разработок коллектива лаборатории почвенной микологии ВНИИСХМ являются грибные биопрепараты, предназначенные для защиты растений от болезней, улучшения их минерального питания и стимуляции роста.

Биопрепарат Глиокладин был создан для защиты сельскохозяйственных растений от грибных болезней, прежде всего тАУ от разнообразных корневых гнилей. Основой биопрепарата является микроскопический гриб глиокладиум, который при внесении в почву активно развивается между корнями растения. Его защитное действие проявляется за счет выделения антибиотиков и специфических ферментов, которые разрушают структуры грибов, являющихся возбудителями болезней. Глиокладин отлично показал себя при испытаниях под томаты, огурец, салат, перец сладкий, ячмень, пшеницу, тАУ заболеваемость этих культур снижалась на 20тАУ60%. Биопрепарат оказался незаменим для защиты астры, гвоздики и хризантемы в закрытом грунте, где очень высока гибель растений от корневых гнилей. Однако это еще не все тАУ при испытаниях Глиокладина исследователей ожидал сюрприз. Оказалось, что биопрепарат обладает мощным стимулирующим действием на развитие растений. Это связано с тем, что микроорганизм, являющийся основой биопрепарата, выделяет вблизи корней большое количество ростовых веществ и витаминов, которые активно улучшают рост растений. Вне зависимости от защитного действия Глиокладина, прибавка урожая сельскохозяйственных культур в результате стимуляции составляет 15тАУ25%. Самые же удивительные результаты были получены при использовании Глиокладина под подсолнечник: эта культура оказалась наиболее восприимчивой к стимулирующему действию биопрепарата. Прежде всего это сказывается на скорости появления всходов тАУ при обработке Глиокладином дружные всходы формируются на 4тАУ5 дней раньше. Внесение биопрепарата активно стимулирует развитие подсолнечника: в середине вегетации высота растений по сравнению с необработанными обычно увеличивается в полтора раза, а биомасса тАУ вдвое. Глиокладин начинает оказывать защитное действие непосредственно с момента посева, т. к. при нанесении на семена подавляет семенные инфекции, а в дальнейшем, развиваясь в почве, предохраняет и от почвообитающих возбудителей болезней. Стимулирующее и защитное действие Глиокладина обеспечивает прибавку урожая подсолнечника от 30 до 60%. Особо следует подчеркнуть, что Глиокладин пока является единственным препаратом, который эффективно защищает подсолнечник от фомопсиса.

Другой препарат тАУ Микофил тАУ создан на основе почвообитающего эндомикоризного гриба, который проникает в корень и образует с растением симбиоз. Микофил, прежде всего, обеспечивает питание растений фосфором. Как это происходит? При внесении в почву минеральных фосфорных удобрений растения поглощают только 20тАУ25% вносимого фосфора. Остальной фосфор частично вымывается, а большая его часть переходит в нерастворимую форму, которая недоступна растениям. В итоге складывается пародоксальная ситуация: в почве накапливается фосфор, приводя к загрязнению грунтов и акваторий, и в то же время растения испытывают фосфорное голодание, т. к. неспособны этот фосфор усвоить. Микроорганизм, входящий в Микофил, обладает уникальным свойством тАУ он способен поглощать фосфор как раз из этих недоступных растению соединений и транспортировать в корень. Таким образом, Микофил обеспечивает поступление в растения фосфора, который накопился в почве за многое годы использования минеральных удобрений и который лежит там мертвым капиталом. Применение Микофила заменяет внесение 80тАУ150 кг фосфорных удобрений на гектар и гарантирует практически полное усвоение растениями поставляемого фосфора. У микроорганизма, лежащего в основе биопрепарата, есть еще одно полезное свойство тАУ он регулирует водный и солевой обмен растений, с которыми образует симбиоз. В результате у растений существенно увеличивается устойчивость к засухе, а также к тепловому и солевому стрессам, что делает Микофил чрезвычайно привлекательным для использования в засушливых регионах. Этот биопрепарат можно применять как под овощные, так и под зерновые культуры, исключение составляют только крестоцветные, с которыми эндомикоризный гриб не образует симбиоз. Следует отметить, что способность Микофила снабжать растения микроэлементами и усиливать устойчивость к водным стрессам повышает приживаемость рассады и саженцев на 50тАУ60%. При использовании биопрепарата прибавки урожая колеблются от 15 до 50% в зависимости от культуры. Применение Микофила под сорго стабильно обеспечивает увеличение урожая на 60тАУ100%.

Если Микофил заменяет внесение фосфорных удобрений, то бактериальный препарат Ризоторфин тАУ внесение азотных. Бактерии, входящие в Ризоторфин, поселяясь на корнях бобовых растений, образуют клубеньки. Находящиеся в клубеньках микроорганизмы способны фиксировать азот, который находиться в почве в газообразном состоянии, и поставлять этот элемент питания растениям прямо в корень. Использование Ризоторфина под бобовые культуры заменяет внесение в почву 80тАУ100 кг минеральных азотных удобрений на гектар. Применять Ризоторфин очень просто тАУ его наносят на семена перед высевом. Для каждой бобовой культуры подобраны специфичные штаммы клубеньковых бактерий, которые наиболее эффективны на данном растении. Существенный момент: Ризоторфин можно использовать вместе с Микофилом. В этом случае сельскохозяйственные культуры получают азот и фосфор за счет работы биопрепаратов из ресурсов почвы, которые недоступны растениям.

Препарат Регрост разработан для стимуляции роста и развития овощных, зерновых и плодовых культур. При микробиологическом разложении Регроста в почве выделяется гормон роста, который ускоряет и стимулирует развитие растений. Применение этого препарата обеспечивает получение зеленных культур на 5тАУ6 дней раньше, что особенно важно при выращивании ранней, а, следовательно, и дорогой продукции. Регрост помогает выжить и нормально развиваться растениям при неблагоприятных погодных условиях, как, например, заморозки по всходам или цветению. Прибавка урожая при использовании Регроста составляет от 15 до 35% в зависимости от культуры. Наиболее эффективен этот препарат для луковичных: здесь прибавки достигают 80тАУ100%. Благодаря этой особенности Регрост незаменим для выращивания и выгонки тюльпанов, гиацинтов, лилий и других луковичных цветов. Еще одно свойство препарата тАУ способствовать дозреванию плодов. С помощью Регроста можно довести до товарной кондиции томаты, баклажаны, сладкий перец, сливы и т. д., снятые в незрелом состоянии. По действию Регрост сравним с известными препаратами на основе гиббереллинов и гетероауксинов, но значительно дешевле.

Все препараты, о которых шла речь, не накапливаются ни в плодах, ни в зеленой массе растений и гарантируют получение экологически чистого урожая. Более того, применение биопрепаратов обеспечивает повышение качества продукции за счет увеличения содержания в плодах витаминов и сахаров. В сельскохозяйственной продукции не накапливаются нитраты и нитриты, что способствует длительной сохранности собранного урожая.

Самое же главное тАУ использование биопрепаратов не только не вредит почве, а наоборот, повышает ее плодородие. Судите сами: использование Ризоторфина тАУ это способ обогащения почвы азотом, который накапливается в корнях бобовых растений и таким образом остается в почве. Микофил ВлперекачиваетВ» загрязняющий почву фосфор в растения. Последующая запашка зеленой массы, обогащенной фосфором, обеспечит поступление этого элемента в доступной для микрофлоры и растений форме.

В заключение следует отметить, что гектарная норма внесения биологических препаратов существенно меньше, чем минеральных удобрений, и поэтому использование агробиотехнологий обходиться значительно дешевле. Сколько же стоит здоровье, каждый хорошо знает и сам.

Вместе с этим смотрят:

Aerospace industry in the Russian province

Airbus Industries

AVR микроконтроллер AT90S2333 фирмы Atmel

Bachelor

Cкремблирование и дескремблирование линейного сигнала