Учёные Научно-исследовательского центра микробиологии и вирусологии разрабатывают комплексное биоудобрение для повышения урожайности кормо-бобовых культур.
Одной из проблем, сдерживающих развитие агропромышленного комплекса в стране, является низкая продуктивность животноводства, которое представляет собой традиционную и приоритетную отрасль сельского хозяйства Казахстана.
Цель исследования - повышение всхожести семян, стимуляция роста и развития растений, увеличение урожайности кормо-бобовых культур путем применения нового отечественного биологического удобрения.
Методы проведения работы - микробиологические, молекулярно-генетические, биохимические и агробиологические.
В рамках исследования проведены полевые испытания штаммов целлюлолитических бактерий в трех областях Казахстана с разными почвенно-климатическими условиями (Алматинской, Кызылординской и Восточно-Казахстанской).
Главным фактором, препятствующим развитию животноводства, является недостаточность кормовой базы. При этом основными сельскохозяйственными культурами для производства кормов являются люцерна и донник. В условиях высоких цен на минеральные удобрения использование этих культур, которые дают большой урожай зеленой массы с высоким содержанием протеина, является одним из путей получения полноценных и дешевых кормов. Помимо высокой кормовой ценности эти кормо-бобовые культуры способствуют накоплению биологического азота и гумуса в почве. В этой связи, повышение урожайности донника и люцерны позволит сократить затраты на производство кормов и повысить их качество.
Одной из причин низкой урожайности донника и люцерны является плохая всхожесть семян. Это связано с их биологической особенностью - часть семян (30-70%) имеет очень плотную и твердую оболочку, препятствующую их всхожести (твердокаменность семян). Для повышения всхожести семян применяются различные способы физические, химические и механические. В производственных условиях наиболее часто используют механическую скарификацию, при которой для разрушения твердой оболочки семян используют специальные машины-скарификаторы. Однако механическое воздействие вызывает повреждение не только оболочки, но и зародыша семени, что приводит к поражению семян микробами, плесневению и загниванию проростков.
Поэтому разработка доступного, экологически чистого и эффективного способа повышения всхожести семян кормо-бобовых культур имеет высокую научную и практическую значимостью и актуальность. Всем этим требованиям отвечает биологический способ повышения всхожести семян, основанный на использовании микроорганизмов.
Для повышения всхожести семян создано новое биологическое удобрение, основу которого составляют специально отселекционированные бактерии, которые способны синтезировать ферменты целлюлазы. При его применении ферменты бактерий частично разрушают целлюлозу твердой оболочки семян и образуют в ней микротрещины. Нарушенная оболочка становится более легкой для прорастания и, тем самым, повышается всхожесть семян. Через микроповреждения в оболочке усиливается поступление воды и растворенных в ней минеральных и питательных веществ к зародышу, что стимулирует дальнейший рост и развитие проростков. Это процесс называется биологической скарификацией семян и является альтернативной заменой процессу механической скарификации. Применение биологической скарификации более эффективно, так как бактерии обладают мягким и щадящим действием, частично деградируют только плотную оболочку семян и не влияют на зародыш семени.
Использование нового биоудобрения существенно повысит всхожесть кормо-бобовых культур и снизит расход посевного материала. Бактерии, входящие в состав биоудобрения, являются естественными представителями почвы и участвуют в процессах повышения ее плодородия. Биологическая скарификация экологически безопасна, соответствует требованиям охраны окружающей среды, не требует применения специального оборудования и дает возможность избежать больших затрат.
Научно-исследовательская работа АР 08855656 Разработка комплексного биоудобрения для повышения урожайности кормобобовых культур
Научный руководитель И.Э. Смирнова, главный научный сотрудник, доктор биологических наук
Фото Полевой опыт в крестьянском хозяйстве «Маншук». (Алматинская область), опыт применения биопрепарата (слева), контроль (справа)
