Ввъд отвъд
Повечето земеделски градове в САЩ, Русия, Канада и други страни се отглеждат с минерални торове. Значителна част от тях е азотните торове. Без тях добивът на много селскостопански култури намалява с 30, а понякога и 50%. Но все по-често ефектът от прилагането на торове се сравнява с отрицателното въздействие върху природата. Например, изчислено е, че годишното производство на азотни торове само в Съединените щати е придружено от емисии, равни на отработените газове от два милиона автомобила. И вредните емисии в производствения процес не са всички негативни последици.Систематично и масивно използване на азотни торове за селскостопански култури Невъзможно води до нарушаване на ротацията на хранителните вещества в естествена среда. И това вече е забележимо в районите на интензивно земеделие.
През първите години на "бум на торовете", микробиологичните процеси в ускорената почва, производителността на растенията се увеличава. Но агрохимическите анализи на почвата показват, че първоначалното интензифициране на биологичните процеси бързо се променя на унищожаването на органичното вещество на почвата. Азотните торове загубиха своята ефективност, тъй като амидите и амонячните форми на торове се превръщат в нитрати, последвани от измиване в подземните води и реките. В допълнение към непродуктивните загуби на азот, вредни емисии, се проявява друг опасен симптом: влоши микробиота почвата. В такава ситуация още по-голям брой торове нямат смисъл - разходите нараства и добивът на култури намалява.
Стана ясно, че се изисква някой друг подход към храненето на храненето. Търсене, въвеждането и комерсиализацията на такива решения ще бъдат определени от утрешния агробизнес.
Полезни микроби.
Растенията не могат да абсорбират азот от въздуха. Но това е напълно в състояние да направи микроби - ендофити. Възможно ли е да се "научат" селскостопанските кутийки да произвеждат самостоятелно азот с микроорганизми?
Професор Шарън Доти, микробиолог от Университета на Вашингтон казва, че природата вече е решила този проблем. Шарън започна да учи върби и топола - дървета, отглеждащи по бреговете на реките в почвите, изключително лош азот. Когато DTO изследва ДНК ендофитещите дървета в лабораторията - гените показват, че микробите могат да поправят азот. Учените се запитаха: Възможно ли е да се използват ендофити за селското стопанство? Изследователите взеха разсад на културите и ги напоили в банята с ендофити от Попла, и след това наблюдаваха развитието на разсад.
Растенията с ендофити са имали по-големи корени и листа. И някои видове домати и български пиперки почти удвоиха броя на плодовете, които те произвеждат. Групата Sharon Doti вярва, че изследването на ендофитите във вътрешните тъкани на топола също е обещаващо да създава микробни лекарства, които намаляват полетата, замърсени с тюли и тежки метали.
Въпреки че резултатите са обещаващи, американските изследователи разбират, че успехът в лабораторията не винаги се потвърждава в областта. Освен това е необходимо да се създаде промишлено производство на такива микроорганизми, така че те да не са скъпи. Някои опити за развитие на полезни микроби за селското стопанство се провалиха поради високите разходи за производство.
Полезни колонизатори
В края на миналата година още две американски компании обявиха началото на сътрудничеството върху създаването на нови микробни продукти. Mosaic Company и Bioconsortia, Inc. Сътрудничеството започна върху разработването и производството на микробни продукти за фиксиране на азот за царевица, пшеница и други големи мокри култури. В официалното издание представители на компанията казаха:"Ние вярваме, че натрупаният им опит и достъп до пазара в областта на тора и храненето на културите са идеалният начин за навлизане на пазара на иновативни микробни продукти за фиксиране на азот. Нашите микроби ще допълнят и разширят създадения бизнес за производството на хранителни вещества за култури за мозайка в интерес на производителите във всички Америка. "
Ендофитни бактерии, с които работят изследователите, могат да уредят вътрешните тъкани на растението, без да причиняват неговото заболявания и нямат отрицателно въздействие върху развитието. Интересно е, че бактериалните ендофити колонизират същите екологични ниши като фитопатогенни микроорганизми, поради което те могат да бъдат разглеждани като потенциален метод на биоконтрол фитопатоген.
Мозайка и биоконсортира възнамеряват да създават микробни продукти за използване в почвата и преработката на семена. Новият продукт може да се използва отделно или в комбинация с традиционни химикали и торове. Изследователите на биокосорти възнамеряват да "донесат в състояние" естествени бактерии, формиращи спора, използвайки технологии за подобряване на напреженията и редактиране на гени. Bioconsortia патентова модерната микробна селекция (AMS), многоходно скрининг, технология за колонизация, както и съществуващо събиране на бактерии за фиксиране на азот. В рамките на споразумението за мозайката мозайка ще получи изключителни права на технологията за азотна фиксиране на големи мокри култури в Северна и Южна Америка. Bioconsortia ще запази всички права на технологиите за плодове, зеленчуци, тревни площи и декоративни култури и за всички видове употреба извън Америка.
Съхранение, доверие, универсалност
Въпреки активния интерес на много производители на торове и агрохимикали към микробни продукти, очакват, че те ще бъдат свободни да бъдат обикновени торове в близко бъдеще, не си струва. Производителите на иновативни микробни продукти ще трябва да решават някои по-важни проблеми. Един от тях е доверието на земеделските производители на нови технологии. Например биограч Био-породата Био-търговски получена от няколко щама от полезни микроорганизми, е ефективна в отглеждането на ориз. Но земеделските производители не се довериха на развитието. В резултат на това повече от половината от фирмите, произвеждащи биограч, не работят в този бизнес и две години.
Вторият проблем е условията за съхраняване на биопродукти. Земеделските производители предпочитат да купуват третирани семена. Те остават подходящи за употреба, дори когато се съхраняват в продължение на няколко месеца или години. Създадените биопродукти са по-взискателни за условията на съхранение и все още не могат да запазят свойствата си за дълъг период от време.
Друг проблем е "тесната специализация". За разлика от традиционните торове, които могат да се използват за всякакъв вид култури навсякъде по света, ендофитите не са универсален разтвор. Освен това е необходимо да се адаптират микробите на различни климатични и екологични ситуации. Създателите на нови продукти разбират, че положителният ефект зависи пряко от вида на селското стопанство, като почвата и климата. Ако едно от условията не се побере - решението няма да работи. Наличието на пестициди или други микроорганизми в почвата също може да повлияе неблагоприятно на успеха на азота.
С други думи, все още има много работа, преди ендофитите да могат сериозно да натиснат традиционните торове. Но, съдейки по ситуацията, това е само въпрос на време.
Лариса Южнанова
При подготовката на статията се използва информация NPR.ORG, агробизнес глобален, модерен фермер.