< Вернуться к списку новостей

02.05.2017

БИОБЕЗОПАСНАЯ БАКТЕРИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

М.Г. Соколова1, Г.П Акимова1, О.Б. Вайшля2, В.В. Верхотуров

1ФГБУН Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН,

664033 Иркутск, ул. Лермонтова, 132-317, SokolovaMG@sifibr.irk.ru.

2ФГБОУ ВПО Национальный исследовательский Томский государственный университет,

634050 Томск, ул. Ленина, 36.

3ФГБОУ ВПО Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074 Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

 

В настоящее время весьма перспективно внедрение в практику развития агропроизводства биологического земледелия - применение бактериальных биоудобрений для улучшения микробоценоза почвы, восстановления техногенно-загрязненных почв, повышения урожая и качества сельхозпродукции.

Исследуемые микробиологические биопрепараты Азотобактерин, Фосфобактерин, Кремнебак-

терин – это жидкие концентраты живых почвенных бактерий на основе, высокотехнологичных

штаммов, обладающих антибиотической и гормональной активностью. Они являются экологически чистыми, безопасными препаратами длительного действия, которые обладают целым комплексом иммуностимулирующих и адаптогенных свойств и могут использоваться как экологически чистые биоудобрения.

Табл. 4. Библиограф. 9 назв.

 

Ключевые слова: бактериальные препараты, Azotobacter, Bacillus, стимуляция роста растений, качество агропродукции.

 

02.05.2017

Ведущие производители семян и СЗР подвели итоги 2016 года

Продажи Группы в размере 3,7 млрд долл. США упали на 1% по сравнению с первым кварталом 2016 г. Объемы были стабильными, а цены чуть более низкими.

02.05.2017

Ведущие производители семян и СЗР подвели итоги 2016 года

Продажи Группы в размере 3,7 млрд долл. США упали на 1% по сравнению с первым кварталом 2016 г. Объемы были стабильными, а цены чуть более низкими.

02.05.2017

Ведущие производители семян и СЗР подвели итоги 2016 года

Продажи Группы в размере 3,7 млрд долл. США упали на 1% по сравнению с первым кварталом 2016 г. Объемы были стабильными, а цены чуть более низкими.

02.05.2017

Ведущие производители семян и СЗР подвели итоги 2016 года

Продажи Группы в размере 3,7 млрд долл. США упали на 1% по сравнению с первым кварталом 2016 г. Объемы были стабильными, а цены чуть более низкими.

< Вернуться к списку новостей

Проблема экологического природопользования многогранна, затрагивает разные стороны де-ятельности человека, начиная с задачи получения высоких урожаев, повышения качества растительного сырья, сохранения и повышения плодородия почв, экономики агропроизводства, охраны окружающей среды и здоровья человека. В развитых странах мира значительно возрос интерес к производству экологически чистой и безопасной растительной продукции. Современное агропроизводство потребовало новых концептуальных подходов к регулированию питания растений. Суровые клима-тические условия сибирского региона усугубляют-ся обострением экономических и экологических проблем в агропроизводстве, которые трудно поддаются решению. Загрязнение почвы вредны-ми химическими элементами, пестицидами, тяже-лыми металлами приводит к накоплению их и в агрокультурах, что в свою очередь ведет к сниже-нию качества растительной продукции. Есть возможность кардинально изменить си-туацию при использовании наукоемких, ресурсо-сберегающих, экологически чистых технологий, которые соответствуют основным требованиям к построению систем земледелия - высокой эконо-мической эффективности и экологической без-опасности. В связи с этим в настоящее время весьма перспективно внедрение в практику агропро-изводства биологического земледелия – использование экологически чистых методов получения растительной продукции – технологии биобезопасности. На практике доказано, что с помощью биотехнологий, в частности, эффективных микроорга-низмов, таких как ризосферные бактерии, стимули-рующие рост растений (plant growth-promoting rhi-zobacteria, или PGPR), можно управлять плодоро-

дием, продуктивностью почв и качеством агропро-дукции [1-3]. Одной из таких современных технологий можно считать применение бактериальных био-удобрений для улучшения микробоценоза почвы, восстановления техногенно-загрязненных почв, повышения урожая и качества сельхозпродукции [2–4]. Кроме того, это направление ориентировано на сокращение применения минеральных удоб-рений и отказ от опасных для здоровья человека пестицидов. В литературе подчеркивается многосторон-нее действие таких ассоциативных микроорга-низмов как Azotobacter и Bacillus [3,5]. Накоплен большой материал о механизмах положительных воздействий ассоциативных ризобактерий на рас-тения: продуцирование биологически активных веществ, биоконтроль фитопатогенов и стимуля-ция системной устойчивости растения. На базе различных видов ризосферной микрофлоры со-здан ряд микробных препаратов, полезное дей-ствие которых носит универсальный характер в отношении различных культур [3,7]. Одними из таких биоудобрений являются ис-следуемые нами микробиологические биопрепа-раты Азотобактерина (Azotobacter chroococcum), Фосфобактерина (Bacillus megaterium) и Кремне-бактерина (Bacillus mucilaginosus) – это жидкие концентраты на основе, высокотехнологичных штаммов ассоциативных ризосферных бактерий, обладающих антибиотической и гормональной активностью. Они являются экологически чисты-ми, безопасными препаратами длительного дей-ствия, которые обладают целым комплексом им-муностимулирующих и адаптогенных свойств и могут использоваться как экологически чистые биоудобрения. В технологическом плане они имеют преиму-щества перед другими подобными средствами так как могут применяться одновременно с герби-цидами и фунгицидами, в частности, на основе дельтаметрина (препарат «Децис», которые ис-пользуют на практике для борьбы с сорняками и патогенными грибами), что экономит горючее, со-кращает время агротехнических мероприятий без потери эффекта повышения урожайности. Основные сферы применения биоудобрений: сельскохозяйственное производство, декоратив-ное цветоводство, лесопарковое хозяйство. Био-удобрения эффективны для зернобобовых, овощ-ных, технических, цветочных и лесных культур. Бактериальные биодобавки разработаны в Томском госуниверситете и апробированы в производственных условиях на полях хозяйств Алтайского края, Томской, Новосибирской и Кемеровской областей [5]. При этом добавки пока-зали высокую рентабельность и были предложены для испытаний в Иркутской области на базе Сибирского института физиологии и биохимии растений (СИФИБР СО РАН). Включены в перечень проектов для реализации в ООО «Центр инновационных технологий СИФИБР», созданный в 2012 г. На территории Иркутской области апробация и исследования микробиологических удобрений проводилась в течение 7-и лет (2005-2012) на ос-нове договоров о научном сотрудничестве с ТГУ на базе и под руководством СИФИБР СО РАН на учебно-опытных полях Иркутской государственной сельхоз. академии (ИрГСХА), Иркутского НИИСХ СО РАСХН, на базе Ботанического сада Иркутско-го государственного университета (ИГУ). Исследуемые микробиологические биоудоб-рения Азотобактерин, Фосфобактерин, Кремне-бактерин – это общепринятые названия истинно биологических препаратов, поскольку они содер-жат чистые культуры и метаболиты полезных мик-роорганизмов, специально отобранных почвенных бактерий с заданными контролируемыми свой-ствами по улучшению азоного, фосфорного и кремниевого питания растений. Азотобактерин – препарат на основе азот-фиксаторов Azotobacter chroococcum (штамм Az d10, ВКМ В-2272 Д), поставляет аммонийную форму азота в ризосферу растений. Это новый уникальный штамм бактерий, селекционирован по свойству к продуцированию ауксинов и цитокини-нов, антибиотических веществ. Фосфобактерин – препарат на основе живых почвенных кислотообразующих бактерий Bacillus megaterium var. phosphaticum (штамм Pl-04, ВКМ В-2357 Д). Высвобождает фосфат из нераствори-мой формы в доступную для растений; стимули-рует корнеобразование у растений. Кремнебактерин – препарат на основе сили-катных бактерий Bacillus mucilaginosus (ВКМ В-1574). Бактерии, содержащиеся в этом препарате, выделяют фермент силиказу и поставляют крем-ний и другие макро- и микроэлементы из природ-ных силикатов в ризосферу растений. Испытания показали, что препараты лучше работают совместно, то есть при комплексном их использовании происходит более полное снабже-ние элементами питания, выше проявляется их положительный эффект на растения. Одновре-менное внесение данных бактериальных препара-тов трех видов способствовало усилению микро-биологической активности почвы, увеличению степени минерализации органического вещества и, вследствие этого, повышению урожайности различных культур. В ФГБОУ ВПО ТГУ был разра-ботан новый препарат, который в настоящее вре-мя прошел процесс госрегистрации и включен в Каталог агрохимикатов, разрешенных к примене-нию на территории Российской Федерации, в ко-тором объединили все три бактерина. Новый ком-мерческий продукт, на основе трех штаммов бак-терий, содержащихся в биопрепаратах «Азотобак-терин», «Фосфобактерин», «Кремнебактерин», назван «БиоВайс». Микроорганизмы, относимые к той или иной физиологической группе: азотобактер, фосформо-билизующие, силикатные бактерии в действи-тельности благодаря многогранности функций, могут участвовать в самых различных биохимиче-ских процессах почвы и являются мощнейшим фактором продуктивного функционирования аг-рофитоценоза. В результате проведенных исследований по-казана существенная биологическая и экологиче-ская эффективность использования микробиоло-гических биоудобрений Азотобактерина, Фосфо-бактерина и Кремнебактерина. Они просты в при-менении, дают значительную прибавку урожая при минимальных затратах. Обсуждается возможность их внедрения в агропроизводство. Установлено положительное влияние бактери-альных биопрепаратов на темпы роста растений, в частности, они повышали прорастание семян и скорость роста проростков (табл. 1). Кроме того, отмечено ускорение роста боковых корней и кор-невых волосков, что повышает всасывающую спо-собность корня и улучшает питание растений, а далее продуктивность и качество урожая агро-культур, что происходит, в частности, за счет син-теза бактериями фитогормонов [8]. Показан суще-ственный эффект от применения препаратов в полевых условиях [9]. Результаты визуального анализа на момент полной спелости наглядно демонстрируют, что пшеница, обработанная БП, имеет большую длину стебля и колоса, по сравнению с контрольным ва-риантом. Кроме того, происходит укрепление стебля и снижение полегания злаков, в том числе за счет работы силикатных бактерий. Бактериза-ция различных зерновых культур показала при-бавку урожая от 6 до 50% (табл. 2). Ранее нами показано повышение содержания аминокислот

(АК) и особенно незаменимых АК в зерне пшени-цы, при бактеризации, что свидетельствует о воз-можности получения биологически ценного зерна. Обработка БП различных овощных культур (картофель, морковь, капуста, огурцы, томаты), дала прибавку урожая до 50%. При обработке биопрепаратами картофеля показано, что кроме повышения урожая, при бак-теризации клубни формируются более ровные, гладкие, не чернеют и не растрескиваются изнут-ри. Кроме того, в опытных вариантах картофель более устойчив к заболеваниям и показал более раннее созревание. Отмечается, что ассоциативные бактерии снижают заболеваемость растений различными вирусными, грибными и бактериальными инфек-циями. При бактеризации зараженность клубней картофеля грибным заболеванием паршой обык-новенной (Streptomyces scabies) снизилась на 80–90% за один сезон в результате оздоровления почвы за счет подавления патогенной микрофло-ры и повышения устойчивости к ней растений кар-тофеля. В зависимости от культуры БП снижали со-держание нитратов в овощах в среднем на 50–70%. Известно, что избыточное накопление нитра-тов в организме человека, получаемое с пищей, негативно сказывается на его здоровье. Наиболь-шую опасность представляет восстановленная форма нитратов – нитриты, которые взаимодей-ствуют с оксигемоглобином, образуя метгемогло-бин, не способный переносить кислород к тканям, они блокируют окислительно-восстановительные реакции в клетке, обуславливают состояние гипо-ксии в тканях, вызывая симптомы отравления. Установлено, что 70-90% суточной дозы нитратов, поступающих в организм человека при сбаланси-рованном питании, приходится на овощи. Исследовали влияние биопрепаратов на из-менение содержания β-каротина в корнеплодах моркови (Daucus carota L.) методом комбинацион-ного рассеяния света. Содержание β-каротина в корнеплодах моркови при обработке биопрепара-тами на 31 ± 11% больше, чем в необработанном контрольном варианте. Из полученных результа-тов можно сделать предварительный вывод о том, что биопрепараты способствуют росту антиокси-дантной защиты растения и, кроме того, овощная продукция после обработки препаратами повыша-ет свое качество за счет возрастания содержания каротина, потенциального источника витамина А. Обработка фасоли перед посадкой способствова-ла приросту биомассы растения и увеличения ко-личества семян на 60%. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что инокуляция изучаемыми микробиоло-гическими препаратами Азотобактерин (Azotobac-ter chroococcum), Фосфобактерин (Bacillus mega-terium) и Кремнебактерин (Bacillus mucilaginosus), входящими в состав препарата «БиоВайс», спо-собствует улучшению ряда физиологических по-казателей овощных и зерновых культур. Достоинства биопрепаратов:  обогащают почву основными элементами питания: азотом, фосфором, калием, кремнием и другими в доступной для растений форме;

• стимулируют рост растений;

• дают прибавку урожая зерновых 4-9 ц/га, овощных культур 25–80 ц/га;

• повышают качество агропродукции – сни-жают количество нитратов на 50–70%, снижают зараженность грибными заболеваниями, повыша-ют уровень белка и каротина;

• восстанавливают почвенную микрофлору, что ведет к повышению плодородия почвы биоло-гическим путем и в целом способствует биобез-опасному высокоэффективному растениевод-ству;

• ускоряют созревание урожая на 5–10 дней;

• выделяют биофунгициды, фитогормоны, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным факторам среды;

• снижают на 20–50% затрат при внесении минеральных удобрений за счет увеличения ко-эффициента их доступности для растений;

• дешевизна, окупаемость уже в первый год применения;

• длительность действия, простота примене-ния;

• экологическая безопасность для человека, животных, птиц и насекомых.

 

Бактериальные биопрепараты можно реко-мендовать для обработки семян перед посадкой с целью стимуляции прорастания, повышения устойчивости к патогенным инфекциям и улучше-ния роста и развития растений. Таким образом, применение подобных препа-ратов на основе эффективных штаммов ризо-сферных бактерий является актуальным для прак-тического применения и эффективного развития биобезопасного земледелия. Бактериальные пре-параты Азотобактерин, Фосфобактерин и Кремне-бактерин эффективны на большинстве почв Си-бирского региона, однако при необходимости воз-можна модификация технологии, и данные био-препараты могут быть адаптированы к конкретным почвам потребителей в разных регионах РФ и за рубежом.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Bashan Y. Inoculants of plant growth-promoting bacteria for use in agriculture // Biotechnol. Adv. 1998. V.16. № 4. P. 729–770. Vissey J.K. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers // Plant and Soil. 2003. V.225. Р.571–586.

 

2. Завалин А.А. Биопрепараты, удобрения и уро-жай. М.: ВНИИА, 2005. 302 с.

 

3. Мачнева В.В., Семина С.А. Бактериальные удобрения при возделывании яровой пшеницы // Пло-дородие. 2007. № 6 (39). С. 19–20.

 

4. Вайшля О.Б., Трифонова Н.А., Ведерникова А.А. Мобилизация кремния и фосфора бактериями био-препаратов «Кремнебактерин» и «Фосфобактерин» // Матер. XXI межд. научн. конф. Томск, 2006. Т.II. С. 349–351.

 

5. Вайшля О.Б., Ведерникова А.А., Бондаренко А.П. Микробиологические аспекты гипергенеза. Томск: ТМЛ-Пресс, 2007. 288 с.

 

6. Дахмуш А.С., Кожемяков А.П. Использование ассоциативных ризобактерий в улучшении плодородия почв и питания растений // Агрохимия. 2007. № 1. С. 57–61.

 

7. Соколова М.Г., Акимова Г.П., Вайшля О.Б. Вли-яние на растения фитогормонов, синтезируемых ризо-сферными бактериями // Прикладная биохимия и мик-робиология, 2011. Т.47. № 3. С. 302–307.

 

8. Соколова М.Г., Акимова Г.П., Бойко А.В., Неча-ева Л.В., Глянько А.К., Вайшля О.Б., Ведерникова А.А. Влияние бактериальных биопрепаратов на урожай кар-тофеля и его качество // Агрохимия. 2008. №. 6. С. 62–67.

 

 

< Вернуться к списку новостей

Офис в Томске:

(3822) 514-963

Телефоны в других городах

Возникли вопросы, предложения по работе компании или использованию продукта?

Вы можете оставить свой отзыв или предложение:

Биотехнологическое предприятие ООО «ПлантаПлюс»