Уральские биологи совместно с китайским коллегой разработали биопрепарат на основе трутовых грибов. Проведенные эксперименты продемонстрировали, что данный биопрепарат активизирует рост пшеницы, выращиваемой гидропонным способом. Специалисты считают, что стимулятор роста, созданный на основе грибов, позволит увеличить урожайность сельскохозяйственных культур, при этом не оказывая негативного воздействия на экологию, поскольку удобрение состоит из натуральных ингредиентов. Описание методик экстракции и итоги опытов исследователи намерены представить в журнале Applied Biosciences. Подана заявка на получение патента.
«Соавтор исследования, руководитель лаборатории молекулярной и клеточной биотехнологии УрФУ Александр Ермошин сообщает, что им с коллегами были получены биопрепараты, созданные на основе пяти видов трутовых грибов, широко встречающихся на Урале и в центральной части России. Речь идет о настоящем трутовике, березовом трутовике, трутовике с окаймлением и плоском трутовике. Все полученные экстракты содержат биологически активные компоненты, такие как фенольные соединения, аминокислоты и восстанавливающие сахара, что позволяет рекомендовать их для повышения всхожести семян и разработки биопрепаратов, способствующих стимуляции роста растений.
Биопрепараты представляют собой средства, созданные на основе природных ингредиентов, таких как бактерии, грибы и растительные экстракты. Они способствуют росту растений, укрепляют их устойчивость к болезням и улучшают качество почвы или питательных растворов. По сравнению с химическими альтернативами, биопрепараты не оказывают негативного воздействия на экологию и здоровье людей.
По словам ученых, биопрепараты, созданные на основе трутовых грибов, способствуют повышению урожайности и улучшению всхожести семян. Это обусловлено наличием в грибах вторичных метаболитов, таких как меланины и фенольные соединения, которые проявляют антиоксидантные и антирадикальные свойства, а также обладают бактериостатическим и противогрибковым действием (фенолы, антрохиноны). Также в составе грибов содержатся олигосахариды, известные как вещества, регулирующие рост растений и повышающие их устойчивость к неблагоприятным факторам.
«В процессе исследований была определена всхожесть семян пшеницы и рост растений. По словам Ирины Киселевой, руководителя гранта РНФ и заведующей кафедрой экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ, экстракты трутовых грибов демонстрировали положительное влияние различной степени в зависимости от вида гриба и концентрации. Наибольший эффект, заключавшийся в стимуляции всхожести семян и роста корней от 12 % до 150 %, наблюдался при использовании экстрактов чаги и трутовика плоского.
Препараты, стимулирующие рост растений и созданные на основе грибных культур, могут быть полезны не только для крупных сельскохозяйственных предприятий, располагающих ресурсами для использования дорогостоящего оборудования и реализации сложных технологий выращивания, но и для небольших фермерских хозяйств, а также для городских систем вертикального земледелия.
По мнению исследователей, в современном сельском хозяйстве широко применяются природные компоненты, способствующие повышению урожайности культур: препараты, содержащие живые бактерии, суспензии и экстракты водорослей, бактериальные удобрения, споры грибов, поражающих насекомых, и другие подобные средства. Использование биоудобрений, созданных на основе трутовидных грибов, может представлять собой один из подходов к решению глобальных задач, таких как увеличение производства продовольствия для растущего населения планеты, поддержание плодородия почв и сохранение экологической обстановки, что позволит перейти к устойчивым методам ведения сельского хозяйства.
Российский научный фонд оказал поддержку исследованиям, проводимым биологами УрФУ ( проект № текст подготовлен при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках проведения Десятилетия науки и технологий.
Справка
Гидропоника представляет собой метод культивирования растений в питательных растворах. В отличие от традиционного земледелия, она дает возможность регулировать состав питания растений и значительно сокращать потребление воды – до 90 % по сравнению с выращиванием в почве. Кроме того, этот метод позволяет заниматься сельскохозяйственной деятельностью на территориях, не пригодных для обычного земледелия: в городских условиях, в регионах с бедными почвами, в пустынных зонах и даже в космосе. Благодаря гидропонике уже добились успеха в выращивании зелени, такой как салат, базилик и микрозелень, а также овощей (огурцы, томаты) и ягод (клубника). По своей сути, это эффективный способ производства продуктов питания в условиях дефицита воды и плодородных земель.
По прогнозам ООН, к 9,6 млрд человек, проживающих на Земле в 2050 году, потребуется нарастить объемы производства продуктов питания на 60 %. На текущий момент, согласно данным ФАО, ежедневно страдают от недостатка питания приблизительно 795 млн человек, а еще 2 млрд не обеспечиваются необходимым количеством питательных веществ.
Существующие методы ведения сельского хозяйства оказываются неэффективными из-за деградации почв, дефицита водных ресурсов и воздействия климатических изменений. Увеличение объемов производства продовольствия с использованием традиционных подходов не представляется возможным, поскольку потребовало бы непропорционального роста потребления земли, воды и энергии, которых в наличии недостаточно. В связи с этим, агропромышленный комплекс переходит к разработке и внедрению инновационных способов выращивания сельскохозяйственных культур.
Фотографии и сведения поступили из Отдела научных коммуникаций УрФУ