В наш прогрессивный век люди остро нуждаются в быстром выращивании растений – население растет, соответственно, спрос на продукты питания стал в разы больше. Благодаря современным стимуляторам роста, процесс выращивания овощей и фруктов происходит намного быстрее, чем при обычных условиях. Однако для получения качественных продуктов и предотвращения нанесения вреда окружающей среде необходимо использовать экологически безопасные биостимуляторы.
В Акмуллинском университете работает уникальная научная школа, созданная профессором Кабировым. Рустэм Кабиров – доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии Естествознания. В 90-е годы он собрал вокруг себя единомышленников-аспирантов, которые создали альгологическую школу. Альгологи Башкирского государственного педагогического университета имени Акмуллы изучают биоразнообразие, экологию, современную таксономию и систематику наземных водорослей и цианобактерий. Исследователи университета смогли разработать экологичный биостимулятор роста растений на основе водоросли хлореллы вульгарис. Стоит отметить, что проект Акмуллинского университета по альгологии включен в перечень технологических проектов Евразийского научно-образовательного центра мирового уровня. Евразийский НОЦ развивает деятельность по поддержке ученых и университетов, тем самым улучшая качество образовательного процесса и эффективность научных исследований.
Альгологам вуза удалось получить биостимулятор, который можно производить в промышленных масштабах. Он представляет собой суспензию, обладающую сразу несколькими положительными качествами. К примеру, она выделяет гормоны, помогающие росту растений, а также содержит более 15 тысяч полезных веществ. Более того, проведенные исследования доказали, что микроводоросль не оказывает негативного влияния на человека или окружающую среду.
Подробнее о новом биостимуляторе нашему журналу рассказала доктор биологических наук, доцент, профессор, руководитель научно-исследовательской лаборатории молекулярной систематики фототрофных микроорганизмов им. Л. Хайбуллиной Лира Гайсина. Она работает над созданием биостимуляторов роста на основе водорослей и цианобактерий, в том числе и Chlorella vulgaris.
– Лира Альбертовна, почему было решено использовать именно водоросли хлореллы вульгарис, как биостимулятор роста?
– В настоящее время одной из самых насущных проблем человечества является производство продуктов питания без нанесения ущерба окружающей среде. Решению этой проблемы способствует круглогодичное выращивание овощей в теплицах. Для тепличных растений, произрастающих в искусственных условиях, остро стоит проблема использования стимуляторов роста, обладающих к тому же фунгицидным и бактерицидным воздействиями. Для получения качественной продукции необходимо более широкое использование экологически безопасных микробиологических препаратов. Мы предлагаем использовать суспензию живых клеток Chlorella vulgaris в качестве стимулятора роста овощных культур в теплицах, потому что это 100% органический высокоэффективный природный биостимулятор роста растений, ускоряющий корнеобразование, рост, развитие, цветение и плодоношение. Кроме того, Chlorella vulgaris является модельным объектом, эталоном, при проведении исследований по физиологии, биохимии, генетике, поэтому ее способность к стимулированию роста и развития тоже можно использовать как эталонную. И в дальнейшем ростостимулирующие свойства других водорослей сравнивать со свойствами хлореллы.
По словам профессора, уже семь лет они занимаются изучением использования суспензии водоросли Chlorella vulgaris в качестве биостимулятора роста для различных культур. Употребление суспензии хлореллы в качестве стимулятора роста тепличных культур способствует получению экологически чистой продукции и экономии средств на использование фунгицидов. Введение суспензии хлореллы в почву ускоряет рост растений и сроки созревания овощных культур на 7-10 дней, увеличение урожайности – на 15-20 процентов, повышения устойчивости к фитопатогенам и плодородия почвы. Также хлорелла повышает собственный иммунитет растений, антистрессовую устойчивость растений при неблагоприятных внешних воздействиях, включая засуху, акклиматизацию, пересадку. Испытания эффективности суспензий водорослей и биопрепаратов на их основе проводились совместно с учеными из Башкирского государственного аграрного университета и Башкирского научно-исследовательского института сельского хозяйства Уфимского научного центра РАН на их опытных полях. Эти исследования проводились в рамках реализации проекта Евразийского НОЦ «Стимуляторы роста и биопестициды на основе водорослей и цианобактерий».
– Безусловно, подобные биостимуляторы на рынке есть. Например, «БашИнком», предприятие из Уфы, – производитель биофунгицида «Фитоспорин» на основе культуры Bacillus subtilis. ННПП «НЭСТ М» из Москвы производит препарат «Циркон» на основе эхинацеи пурпурной, являющегося регулятором корнеобразования, роста, плодоношения и цветения растений, их стрессоустойчивости и болезнеустойчивости. Южнокорейский Daesang – один из мировых лидеров по производству таблетированной и порошковой хлореллы, — отмечает Лира Гайсина.
В отличие от одного из лидеров производства хлореллы – компании Daesang, башкирские инноваторы предлагают использование суспензии живых клеток Chlorella vulgaris, что является более перспективным в сельскохозяйственном производстве. А главное, суспензия Chlorella vulgaris абсолютно безопасна для здоровья человека, так как используется для обогащения продуктов питания.
Chlorella vulgaris — вид зеленой микроводоросли из отряда Chlorophyta. В Японии она в основном используется в качестве пищевой добавки, богатой белком. Она существует на земле еще с докембрийского периода. Эта одноклеточная водоросль была открыта в 1890 году Мартинусом Виллемом Бейеринком как первая микроводоросль с четко выраженным ядром. В начале 1990-х годов немецкие ученые обратили внимание на высокое содержание белка в Chlorella vulgaris и начали рассматривать ее в качестве нового источника пищи. В настоящее время Япония является крупнейшим потребителем хлореллы как в пищевых, так и в терапевтических целях.
– Почему биостимулятор разработан в виде суспензии?
– Суспензия – жидкость бледно-зеленого цвета, содержащая питательную среду, клетки водоросли Chlorella vulgaris и продукты ее метаболизма. Это готовый продукт, живое, экологически чистое удобрение. При переводе суспензии в порошок происходит разрушение большинства биологически активных веществ, соответственно, эффективность препаратов снизится в разы. Следует отметить, что на рынке имеются биостимуляторы роста растений в жидкой форме производства зарубежных компаний, т.е. другие производители используют преимущество жидких биопрепаратов. Суспензии водорослей можно производить в промышленных масштабах. Например, на юге США, в странах Юго-Восточной Азии их культивируют в огромных прозрачных цистернах или больших прудах. За рубежом биотехнология водорослей – одна из самых перспективных отраслей.
– Использование Вашего биостимулятора делает продукцию более полезной и экологичной?
– Употребление хлореллы в качестве биостимулятора роста – это экологически безопасно, в некоторых странах хлореллу даже употребляют в качестве биологически активной добавки в пищу. Эффективность хлореллы в качестве биостимулятора уже доказана. Также доказано, что суспензия хлореллы работает как биопестицид, воздействуя на фитопатогенные грибы и болезнетворные бактерии.
Стоит отметить, что производство хлореллы по затратам сопоставимо с производством химических аналогов при больших объемах производства суспензии. Для организации такого производства нет необходимости использовать специализированные помещения. Для роста и развития водорослям необходимы питательна среда, свет и перемешивание. Необходимы только фотобиореакторы. Кроме того, водоросли и цианобактерии можно выращивать в открытых прудах.
– Как скоро производство выйдет на промышленный уровень и что для этого нужно?
– Для выхода на пилотное и затем промышленное производство нам необходимы инвестиции. Хочу отметить, что биомасса водорослей и цианобактерий может использоваться не только для производства биопрепаратов для растениеводства, но и в животноводстве, фармакологии, для рекультивации нарушенных земель, очистки сточных вод и других производствах. При своем росте водоросли поглощают углекислый газ в 15-20 раз больше по сравнению с деревьями. То есть само производство биомассы водорослей уже имеет важное значение для декарбонизации.
Стимулирующий эффект суспензий водорослей более выражен в случае его использования для овощных культур. Это связано с тем, что при выведении сортов пшеницы отбор ведут таким образом, чтобы эти растения были устойчивыми к неблагоприятным условиям. Поэтому они меньше реагируют как на отрицательное, так и на положительное воздействие. Овощные же культуры, в основном, выращиваются в условиях защищенного грунта, поэтому их реакция на биостимуляторы более выражена. Исследования показали, что при использовании суспензии хлореллы в теплицах, урожайность огурцов возрастает до 20%, томатов – до 15%, а болгарского перца – до 40%.
– Расскажите о влиянии водоросли на рост яровой пшеницы в сравнении с другими удобрениями?
– Нами получен биопрепарат на основе суспензий водорослей с использованием Chlorella vulgaris. Установлено, что использование биопрепарата оказывает более выраженный положительный эффект на рост и развитие проростков огурца по сравнению с использованием водорослей по отдельности. Это выражалось в сокращении срока появления настоящих листьев, увеличении длины стеблей, а также увеличении числа мужских цветков и завязей. Было обнаружено, суспензии водорослей оказывали стимулирующее действие на энергию прорастания семян пшеницы мягкой сорта «Зауральская жемчужина». Кроме того, суспензии ряда водорослей вызывали удлинение проростков и корней пшеницы. Эффективность этих суспензий была подтверждена и в полевых испытаниях.
– Биостимулятор из водоросли не оказывает негативного влияния на почву или здоровье человека?
– Как было отмечено выше, суспензия хлореллы – это абсолютно безопасный для человека биопрепарат. Хлореллу используют в качестве биологически активной добавки как источник белка и биологически-активных субстанций для укрепления иммунитета.
Лира Альбертовна сообщила, что она с коллегами планируют продолжать поиск штаммов водорослей с ростостимулирующими и антифитопатогенными свойствами. В Башкирском государственном педагогическом университете им. Акмуллы создана и успешно развивается коллекция водорослей и цианобактерий Башкортостана – Bashkortostan Collection of Algae and Cyanobacteria (BCAC), которая зарегистрирована в World Federation of Culture Collections (WFCC) и насчитывает более 1000 штаммов. BCAC является платформой сохранения биоразнообразия на территории республики и России в целом. Каждый штамм коллекции уникален и используется для проведения как фундаментальных, так и прикладных исследований. Помимо этого, исследователи собираются организовать пилотное производство биомассы водорослей и цианобактерий и продолжать поиск перспективных направлений их использования.
Источник: https://scitechnews.ru/mikrovo...
