СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ
93
разложение органо-минеральных комплексов гумусовых веществ и др.
Микрофлора эдафосферы и филлосферы является основным звеном системы экологически безопасного интенсивного земледелия, обеспечивая достойный урожай и сохранение почвенного плодородия как специфического и неотъемлемого свойства почвы. Соответственно большое значение имеет правильное применение широкого спектра микробных препаратов, которые позволяют управлять процессами трансформации элементов питания растений в почве за счет активизации и модификации естественных механизмов почвообразования.
Одним из путей решения проблемы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур является создание высокоэффективных растительно-микробных систем, позволяющих более полно реализовать генетический потенциал растений. Отбор комплементарных с растением ассоциативных микроорганизмов позволит решить целый ряд проблем питания растений, активизации их роста и развития, защиты от болезней, адаптации и устойчивости к стрессам. Для получения стабильной эффективности интродуциро-ванных ризобактерий необходимо владеть режимами оптимизации их активного взаимодействия с растениями. Это касается биоудобрений, улучшающих азотное и фосфорное питание растений, биоцидов. Штаммы микроорганизмов, отобранные для производства биоудобрений или биопрепаратов, должны влиять на хозяйственно-полезные свойства растений, вплоть до влияния на сохранность сельскохозяйственной продукции.
Группа ученых Института биологии УШД РАН (г. Уфа) - Широков A.B., Кудояро-ва P.A., Кузнецов В.И. - демонстрировала наиболее перспективные бакпрепараты на основе Bacillus subtilis 26Д. Они считают, что данный штамм обладает высокой антагонистической активностью в отношении широкого ряда условно патогенных (в том числе для человека и животных) бактерий. Особенно активны фракции низкомолекулярных метаболитов штамма, который отличается синтезом миколитических ферментов, участвующих в разрушении и утилизации компонентов клеточных стенок почвенных мик-ромицетов.
Страшкевич О.В. (Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАНБ, г. Минск) предложил способ интенсификации роста и клубнеобразования картофеля, применяя фитогормоны (ИУК и кинетин). Автор показал наличие глубоких перестроек в фитогормональ-ной регуляции меристемных растений картофеля в течение всей вегетации. Большую перспективу использования фитогормонов отметила также
Роньжина Е.С. (Калининградский гостеху-ниверситет, г. Калининград).
Бобово-ризобиальный симбиоз позволяет накапливать в почве сотни кг азота на 1 га. В Англии улучшенные сорта клевера усваивают азота до 470 кг/га. Ассоциативные диазотрофы фиксируют азота до 40 кг/га, а свободноживущие - до 30 и более кг/га, особенно стимулируется развитие диазотрофов при разложении органических соединений в почве. Следовательно, необходимо управлять не только жизнедеятельностью микроорганизмов ризосферы, но и общей биомассой почвы, которая выполняет важнейшую роль в образовании гумуса. А гумус, как известно, служит стабилизирующим фактором и ионообменником, удерживающим в почве важные питательные вещества. Биомасса поддерживает плодородие и структуру почвы, а также непосредственно или косвенно взаимодействует с растениями. Прокариоты составляют наибольшую фракцию почвенной микробной биомассы, варьирующей от 450 до 7000 кг/га (масса пахотного слоя почвы на площади 1 га составляет 2400-2700 т). Например, общая биомасса в лесной почве состоит примерно на 80% (макс. доля) из биомассы грибов и на 7% из биомассы бактерий; остальные 7% распределяются между различными почвенными животными.
Острая потребность сельского хозяйства РФ в минеральных удобрениях и их высокая стоимость требует биотехнологий для оптимизированного комплексного питания растений с применением микробных удобрений на основе диазотрофов и фосфатмобилизующих бактерий, целлюлозоли-тических и других микроорганизмов. Это позволит снизить дозы азотных и фосфорных удобрений только за счет биологической азотфиксации, мобилизации фосфатов почвы и трансформации почвенного органического вещества минимум на 20-30%, получить экологически чистую и дорогую на рынке продукцию растениеводства, сохранить плодородие почвы с одновременным снижением техногенной нагрузки на почву и улучшить условия труда сельскохозяйственных производителей.
К сожалению, доля удобренных почв в России в настоящий момент составляет 24%. Органические удобрения вносятся только на 2% пашни. В то же время ежегодно в России накапливается около 7 млрд. т отходов, из которых используется лишь 2 млрд. т, т.е. 29%. Технологам известно, что отходы сельского хозяйства, особенно животноводства, способны превратиться в ценное сырье для получения высококачественного органического удобрения, насыщенного необходимыми элементами питания для растений. Можно получать бактериальные препараты, корма и кормовые добавки, горючие материалы или энергоно-
94
СИДОРЕНКО
сители. Это неоднократно в течение последних 10 лет доказывается на съездах, конференциях и совещаниях автором статьи. Предлагаются экологичные и экономичные микробные технологии биоконверсии отходов, подтвержденные Патентами РФ и опубликованные в учебнике "Микробиология" (Сидоренко О.Д. и др., 2005 г.) и учебных пособиях для студентов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Эти уникальные по своей простоте биотехнологии до сих пор не востребованы агропромышленным комплексом.
Во многих материалах съезда показана необходимость защиты почвы от антрапогенных загрязнителей и разработка замкнутых безотходных технологий. Симонова Е.В. (Иркутский госмедуниверситет, г. Иркутск) подняла целый ряд вопросов по ускоренному разложению ксенобиотиков за счет препаратов, состоящих из смесей микробных культур и внесения дополнительного источника энергии для почвенных микроорганизмов, а также создания новых, специально отселектированных форм.
Интересно прошли презентации целевых проектов в области практической биотехнологии: пищевой, экологической и агробиотехнологии. Проект "Биоудобрения" представляли Сидоренко О.Д. (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева) и Филоненко В.А. (Компания "ЭМ-Коопера-ция"). Они помимо азотфиксирующих, фосфат-мобилизующих и целлюлозолитических микроорганизмов для создания бактериальных удобрений использовали микроорганизмы, метаболиты которых стимулируют рост растений (псевдомонады, флавобактерии, актиномицеты и др.) или обладают антагонистическим действием по отношению к фитопатогенам.
Особенно большой потенциал в экологичном земледелии имеют комплексные микробные препараты на основе разнообразных популяций, тесно связанных между собой трофическими связями и осуществляющих круговорот веществ. К таким препаратам относится микробиологическое удобрение "Байкал ЭМ1". В его состав в качестве "ядра" включены популяции молочнокислых бактерий, пурпурных несерных бактерий и дрожжей, т.е. набор микроорганизмов с разными экологическими стратегиями. Особенностью данного консорциума микроорганизмов является поддер-
жание функциональной активности каждого компонента (включая продукцию биологически активных веществ и азотфиксацию) и повышение устойчивости их при хранении.
На основании экспериментальных данных, проведенных в полевых условиях различных эко-лого-географических зон, сделан вывод об эффективности препарата. Причем положительное воздействие препарат-удобрение оказывает как на продуктивность возделываемых растений, так и на микроорганизмы почвы. Наблюдается активизация микроорганизмов, участвующих в трансформации азота и фосфора, повышение ферментативной активности почвы и процессов гумификации. Это лишний раз подтверждает значительный вклад микробиологии в развитие почвообразовательных процессов, в том числе обусловленных биохимической активностью почвенной микрофлорой.
Применение биологических средств и, в частности, бактериальных препаратов дает возможность использовать их в качестве эффективного инструмента в арсенале приемов почвенной биотехнологии.
В заключении следует отметить, что научная программа 4-го съезда биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова включала серии докладов, целью которых было показать успехи, достигнутые в различных областях биотехнологии и общей микробиологии, а также познакомить широкие круги общественности с новейшими исследованиями, выполненными за последние годы. Съезд обратил внимание на необходимость улучшения подготовки квалифицированных кадров биотехнологов и микробиологов.
Василов Р.Г. в заключение поздравил всех участников съезда и молодых ученых с научными достижениями; наградил грамотами достойных участников и еще раз подчеркнул важность подготовки специалистов-биотехнологов, способных использовать новейшие методы исследований и правила работы на современном оборудовании и внедрять достижения своих исследований в агропромышленный комплекс и другие отрасли народного хозяйства.
О.Д. Сидоренко
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.