Невидимые глазу взаимодействия между микроорганизмами и культурами выгодны всем: от фермеров до изобретателей биопрепаратов

Подробнее об этом рассказывает Дон Норман в своей статье на портале www.manitobacooperator.ca.

Термин «сельскохозяйственные биологические препараты» вызывает в воображении образы белых халатов и пробирок. Но сама практика - получение преимуществ от встречающихся в природе микроорганизмов - предшествует самому научному методу.

У фермеров многовековая традиция использования биологических препаратов, независимо от того, называли они это так или нет.

Столетия назад, задолго до того, как люди узнали что-либо о ризобиях или фиксации азота, фермеры пожинали плоды этого процесса, чередуя бобовые с другими культурами. С тех пор наука прошла долгий путь. И по мере того, как научные сотрудники узнают все больше о микроскопических процессах, происходящих в корневой системе растений, их коллеги в деловом мире создают технологический бум в области биологических препаратов.

Джарретт Чемберс является экспертом в области взаимодействия питательных веществ для растений и интеграции биостимуляторов в физиологию растений. Он основал компанию ATP Nutrition, которая в настоящее время является одним из крупнейших поставщиков биопрепаратов, и в начале года выступал с докладом на виртуальном мероприятии Farm Forum.

«Бытует мнение, что в ложке почвы обитают миллиарды и миллиарды организмов, и это правда. Эти организмы составляют 60 процентов биомассы, существующей на Земле», - сказал Чемберс.

С точки зрения того, как биологические препараты связаны с растениеводством, есть очевидные примеры, такие как азотфиксирующие ризобии, преобразующие атмосферный азот в форму, которую растение может использовать. В почве есть организмы, которые превращают аммиак в нитраты. Другие микроорганизмы принимают фосфат и фосфор и растворяют их, чтобы сделать эти элементы доступными для растений. И все они находятся в симбиотических отношениях с растением, одновременно улучшая общее состояние почвы.

«По мере того как надземное растение подвергается фотосинтезу и создает пищу для корневой системы, эта корневая система разрастается. По мере своего распространения она выделяет различные соединения в ризосферу, которая затем питает организмы. В свою очередь, организмы поставляют питательные вещества для развития надземной части растения», - говорит Чемберс.

Чемберс объяснил два основных способа, которыми агропромышленность извлекает выгоду из таких микроскопических взаимодействий. Первый - это сам организм. По сути, организм размножается посредством ферментации, а затем попадает в ризосферу.

Второй способ - выявление и синтез полезных побочных продуктов того, что организм выделяет во время взаимодействия с растением.

«Речь идет о метаболитах, - говорит Чемберс. - Метаболит – представляет собой набор различных аминокислот, ферментов, пептидов и органических кислот, вырабатываемых организмом. Все это могут быть либо готовые продукты, либо промежуточные продукты».

Производятся семь основных групп метаболитов.

Первые две - низкомолекулярные органические кислоты и аминокислоты. Они увеличивают растворимость фосфора; могут увеличить подвижность неорганических питательных веществ, таких как медь или цинк, и поддерживать здоровую ризосферу.

Есть также небелковые аминокислоты, которые способствуют повышению устойчивости к патогенам и повреждениям.

Четвертая группа - пептиды, стимулирующие метаболизм почвенных микробов для лучшей стрессоустойчивости растений в конечном итоге.

Далее идут фенольные кислоты, привлекающие бактерии, связанных с ризосферой. Они опосредуют реакцию растений на стресс и поддерживают накопление лигнина и устойчивость к засолению.

Шестая группа – флаваноиды - способствуют колонизации клубеньковыми бактериями, которые помогают связывать азот.

Наконец, полиамины уменьшают воздействие стресса, вызванного засухой.

«Основные преимущества биологических препаратов и метаболитов заключаются в следующем. Они помогают восстановить почву, могут увеличить укоренение и рост, уменьшают воздействие стресса, повышают эффективность использования питательных веществ и, в итоге, улучшают урожайность», подытожил эксперт.

(Источник: www.manitobacooperator.ca. Автор: Дон Норман. Фото: Университет Небраски (инокулянты, стимулирующие образование клубеньков зернобобовых культур, являются уже привычной формой биопрепаратов).