Урожайність можна підвищити і без хімії

Технології дешевші — продукція здоровіша

Одне із перспективних напрямів інтенсифікації технологій у агропромисловому комплексі — широке застосування бобово-ризобіальних систем у сівозмінах і розробка комплексних мікробних препаратів. Завдяки їх використанню можна зменшити собівартість сільгоспвиробництва (без зниження його рівня) і шкідливий вплив на навколишнє середовище, а також досягти екологічної чистоти продукції.

Біологічний азот, який накопичується в ґрунтах за рахунок фіксації з атмосфери з бактеріями-діазотрофами, при взаємодії з рослинами забезпечує збільшення урожайності основних сільгоспкультур за умов збереження родючості ґрунтів та покращення їх екологічного стану. У роботах багатьох дослідників доведено, що сумарні обсяги азотфіксації в орному шарі суходолу в межах усієї планети становлять 190 млн. тонн за рік. Найбільш ефективно азот атмосфери зв’язується у процесі симбіозу бульбочкових бактерій і бобових рослин.

У грунтово-кліматичних умовах України бобово-ризобіальні системи здатні щорічно засвоювати з атмосфери від 100 до 300 кг азоту, а іноді й більше. Це не тільки забезпечує мінеральне живлення рослин цим елементом упродовж вегетаційного періоду, а й створює його запаси у грунті за рахунок повільного розкладання кореневих решток і синтезу гумусових сполук мікробними угрупованнями.

У світлі сказаного привертає увагу висунутий на здобуття Державної премії України у галузі науки і техніки за 2012 рік цикл робіт «Бобово-ризобіальні системи в сучасному землеробстві». Це результат понад 20-річних системних комплексних досліджень фахівцями кількох наукових установ України (Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН, Інституту фізіології рослин і генетики НАН України, ННЦ «Інститут землеробства НААН», Національного університету біоресурсів і природокористування України Кабінету Міністрів України та університету «Україна») бобово-ризобіального симбіозу, шляхів його інтенсифікації й широкого впровадження.

Авторами узагальнено результати багаторічних комплексних фундаментальних і прикладних досліджень мікробіологічних, біохімічних, молекулярно-біологічних, фізіологічних і біотехнологічних особливостей формування та функціонування симбіотичних систем «бобові рослини-мікроорганізми» в умовах агровиробництва. Крім того, розроблені заходи з активізації процесу біологічного зв’язування молекулярного азоту, вивчені шляхи раціонального використання біологічного азоту як природного феномену і сучасні досягнення у цій сфері (зокрема в адаптивних сортових технологіях для підвищення продуктивності посівів, покращення якості рослинної продукції та екологічного стану довкілля тощо).

Українські сорти нового покоління

У зазначеному циклі виділяють чотири основні блоки досліджень. У першому вчені займалися вивченням екологічних і фізіологічних аспектів бульбочкових бактерій різних видів, зокрема їх симбіотичних властивостей. Методами аналітичної селекції, міжродової кон’югації та транспозонового мутагенезу автори отримали нові високоефективні штами бульбочкових бактерій. Серед них й такі, що здатні забезпечити ефективний симбіоз в умовах недостатнього зволоження, підвищеного вмісту азоту, засолення ґрунтів і забруднення їх важкими металами.

Робота із селекції нових штамів бульбочкових бактерій завершилася створенням сучасних препаратів для передпосівної обробки насіння бобових культур. Запропоновані нові способи вдосконалення біотехнології вирощування штамів-інокулянтів, використовуючи внесення в середовище їх культивування невеликих доз рослинних лектинів, регуляторів росту рослин або високодисперсних матеріалів. Оцінка використання при вирощуванні сої розробленого авторами біопрепарату довела доцільність його широкого впровадження: рівень рентабельності виробництва сої збільшився з 38 до 55%.

Частина робіт пов’язана із вивченням особливостей взаємовідносин бактерій і рослин на початку формування симбіотичних систем, а також на пізніших етапах їх становлення та активного функціонування. Використовуючи нові фізіологічні, біохімічні та молекулярно-генетичні методи, автори з’ясували механізми взаємовпливу макро- та мікросимбіонтів і виявили шляхи оптимізації їх взаємодії.

Ще один блок досліджень об’єднує трудомістку і складну роботу із селекції сортів бобових культур нового покоління. Він характеризується підвищеною інтенсивністю біологічної фіксації азоту в симбіозі з бульбочковими бактеріями. Використовуючи сучасні методи біотехнології, генетики і селекції, автори створили понад 70 сортів бобових культур, з яких 44 сорти сої нового покоління. Останні занесені до Реєстру сортів рослин, придатних до поширення в Україні. Вони характеризуються підвищеною інтенсивністю біологічної фіксації азоту в основних землеробських регіонах. Упровадження нових високопродуктивних сортів сої гарантує прибавку врожаю на 2,5 ц/га і на площі майже 500 тис. га забезпечує економічний ефект на рівні 0,4—0,5 млрд грн. Отже, представлений у роботах авторів матеріал важливий для подальшого розвитку не лише вітчизняного сільгоспвиробництва, а й світового.

Галина Радіонова для "Урядового кур'єра"