Розробки та пропозиції до співпраці

РОЗРОБКИ ІНСТИТУТУ

Створення нових штамів азотфіксувальних мікроорганізмів та впровадження бактеріальних добрив для зернобобових та зернових колосових культур.

Сучасний погляд на взаємодію людини і природи враховує кардинальні зміни в підході до вирощування культурних рослин, спонукає до пошуку й залучення у виробництво екологічно безпечних технологій, які сприятимуть отриманню стабільних та якісних урожаїв сільськогосподарських культур, що відповідає потребам споживачів, а також забезпечує зменшення обсягів використання хімічних речовин. У зв’язку з цим важливого значення набуває застосування біологічних препаратів, зокрема на основі азотфіксувальних мікроорганізмів – природних фабрик біологічного азоту.

На сьогодні у світі широко застосовуються препарати бульбочкових бактерій, які суттєво збільшують фіксацію азоту атмосфери бобовими рослинами і підвищують їх урожайність. Ці мікроорганізми можуть щорічно засвоювати із повітря 90-300 кг азоту на гектар. Біологічний азот, на відміну від азоту традиційних мінеральних добрив (аміачна селітра, сечовина), має значні еколого-економічні переваги: не забруднює довкілля та не потребує суттєвих енергетичних витрат на виробництво. Після збирання бобових культур у ґрунті залишається 50-100 кг азоту на гектар. Все це позитивно впливає на урожайність наступних культур сівозміни.

Перспективним є також використання так званих асоціативних бактерій у вирощуванні пшениці, ячменю, тритикале, проса, сорго та ін. Ці мікроорганізми теж здатні фіксувати азот, але основна їх роль – синтез ростових і фітопротекторних сполук, що сприяють підвищенню урожаю польових культур. Стимуляція росту рослин за рахунок асоціативних мікроорганізмів відбувається шляхом забезпечення рослини метаболітами, синтезованими бактеріями ‒ фізіологічно-активними сполуками: гормонами, вітамінами, сидерофорами та ін., які проявляють росторегуляторну та фітопротекторну (бактерицидну, фунгіцидну, інсектицидну) дію. Окрім того, функціонування цих мікроорганізмів сприяє полегшенню до рослини поживних речовин (азоту, фосфору), що знаходяться в навколишньому середовищі. Таким чином, бактеризація спричинює активацію багатьох фізіологічних процесів у рослинній клітині.

У результаті проведених багаторічних досліджень в Інституті фізіології рослин і генетики із використання методів аналітичної селекції та генетичної трансформації створено понад 40 високоефективних конкурентоспроможних штамів бульбочкових бактерій сої, гороху, люпину, нуту, люцерни, конюшини та козлятника, стійких до несприятливих чинників довкілля (висока концентрація мінерального азоту, посуха, низькі температури повітря).

Ці штами забезпечують надбавку урожаю бобових культур на 15-22% порівняно зі штамами-стандартами. Новизна закріплена Патентами України.

Співробітники Інституту в творчій співдружності з установами НААН України розробили і впровадили у виробництво екологічно чисту технологію отримання рослинного білка на основі використання симбіотичної взаємодії високоефективних мікроорганізмів із сучасними сортами бобових рослин. Економічний ефект від її застосування становить понад 1 млрд грн на рік.

Фундаментальні дослідження та прикладні результати, отримані співробітниками Інституту з проблеми біологічної фіксації азоту, удостоєні двох Державних премій України в галузі науки і техніки (2012 і 2013 рр.).

Розроблено і розпочато впровадження у виробництво препарату нового покоління – Ризостим. Його унікальність обумовлена поєднанням комплексу штамів азотфіксувальних мікроорганізмів, отриманих на основі сучасних досягнень молекулярної біології та нанобіотехнологій, і комплексу рослинних протеїнів, які пришвидшують формування симбіозу, активують нітрогеназний комплекс бактерій, підвищують стійкість рослин до несприятливих чинників довкілля. Крім того, препарат містить особливий компонент, який поліпшує адгезію бактерій до насіння, забезпечує їх зберігання на його поверхні щонайменше впродовж двох місяців.

Ще однією інноваційною розробкою Інституту є інокулянт для зернових культур – Азолек. Препарат містить запатентований штам асоціативних азотфіксувальних мікроорганізмів і аглютинін зародків пшениці, який посилює взаємодію рослин й мікроорганізмів, характеризується ростоактивувальною та фітопротекторною здатністю, що сприяє реалізації продуктивного потенціалу зернових культур. За результатами багаторічних досліджень доведено ефективність препарату в сучасних технологіях вирощування пшениці.

Співробітниками Інституту було вдосконалено напівпромислову технологію виготовлення рідких бактеріальних добрив і добрив на твердих носіях (під бобові трави, зернобобові та зернові культури). Щороку на основі створених у відділі ефективних конкурентоспроможних штамів бульбочкових бактерій виготовляються різні форми бактеріальних препаратів для інокуляції основних багаторічних бобових трав, зернобобових і зернових культур на площі 25-50 тис. га.

Ці добрива є зручними у використанні та мають доступну ціну.

Ми переконані, що вирощування сільськогосподарських культур без застосування бактеріальних добрив – це нереалізовані можливості і неефективно використані ресурси. А максимальну віддачу від рослин (як урожай, так і післядію для наступних культур) можна одержати лише за умови застосування бактеріальних (мікробних) препаратів.

Застосування у сільськогосподарському виробництві України препаратів під бобові трави, зернобобові й зернові культури, що розробляє й виготовляє ІФРГ НАН України, сприятиме, першочергово, покращенню азотного живлення рослин – основної базової складової реалізації їх продуктивності, збалансованому живленню мікро-, макроелементами, забезпеченню фітогормонами, вітамінами, фітопротекторними сполуками, стимуляції розвитку й прискоренню термінів визрівання, підвищенню стійкості до впливу негативних природних чинників, зменшенню наслідків хімічного стресу, підвищенню врожайності (на 10-20%), покращенню якісних показників продукції (зменшенню вмісту нітратів, збільшенню кількості білка, клейковини, цукру та вітамінів).

Дотримання умов застосування бактеріальних препаратів у вирощуванні сільськогосподарських культур бобової та зернової груп дозволить отримувати екологічно чисту продукцію рослинництва, знизити антропогенне навантаження на екосистеми та відновити і зберегти родючість ґрунтів.

Завідувач відділу симбіотичної

азотфіксації ІФРГ НАН України

д.б.н., проф., чл.-кор. НАН України                                                                                                                                                            С.Я. Коць

  ВІДДІЛ СИМБІОТИЧНОЇ АЗОТФІКСАЦІЇ