In het buitenland
De meeste landbouwsteden in de VS, Rusland, Canada en andere landen worden gekweekt met behulp van minerale meststoffen. Een belangrijk deel van hen is stikstofmeststoffen. Zonder hen neemt de opbrengst van veel landbouwkuiltjes met 30 af en soms 50%. Maar steeds vaker wordt het effect van het aanbrengen van meststoffen vergeleken met negatieve impact op de natuur. Er wordt bijvoorbeeld geschat dat de jaarlijkse productie van stikstofsmeststoffen alleen in de Verenigde Staten wordt vergezeld door emissies die gelijk zijn aan uitlaatgassen van twee miljoen auto's. En schadelijke emissies in het productieproces zijn niet alle negatieve gevolgen.Systematisch en enorm gebruik van stikstofmeststoffen voor landbouwgewassen leidt onverbiddelijk tot een schending van de rotatie van voedingsstoffen in een natuurlijke omgeving. En dit is al merkbaar in de regio's van intensieve landbouw.
In de eerste jaren van "giek van meststoffen", versneld microbiologische processen in de grond, de productiviteit van planten. Maar de agrochemische analyses van de bodem toonden aan dat de initiële intensivering van biologische processen snel veranderde in de vernietiging van de organische substantie van de bodem. Stikstofmeststoffen verloren hun effectiviteit, omdat de ammoniakvormen van meststoffen in nitraten werden gevolgd, gevolgd door het wassen in grondwater en rivieren. Naast onproductieve verliezen van stikstof, schadelijke emissies, manifesteerde een ander gevaarlijk symptoom zich: degradeerde de microbiota-bodem. In een dergelijke situatie heeft een nog groter aantal meststoffen geen zin - de kosten groeien, en de opbrengst aan gewassen neemt af.
Het werd duidelijk dat een andere benadering van voedingsvoeding vereist is. Zoeken, de introductie en commercialisering van dergelijke oplossingen zal worden bepaald door morgen Agribusiness.
Handige microben
Planten kunnen niet in staat om stikstof uit de lucht te absorberen. Maar dit is perfect in staat om microben - endofytes te maken. Is het mogelijk om de landbouwculisters te "leren" om stikstof te produceren met behulp van micro-organismen?
Professor Sharon Doti, een microbioloog van de Universiteit van Washington zegt dat de natuur dit probleem al heeft opgelost. Sharon begon wilgen en populieren te bestuderen - bomen groeien langs de oevers van rivieren in de bodem, extreem slechte stikstof. Wanneer DTO de DNA-endofytebomen in de laboratorium-genen heeft onderzocht, liet zien dat de microben stikstof kunnen oplossen. Wetenschappers vroegen zich af: is het mogelijk om endofyten voor de landbouw te gebruiken? Onderzoekers namen de zaailingen van gewassen en wees ze in de badkamer met endofytes uit de poplas en observeerden vervolgens de ontwikkeling van zaailingen.
Planten met endofytes hadden grotere wortels en bladeren. En sommige soorten tomaten en Bulgaarse pepers verdubbelden bijna het aantal vruchten dat ze produceerden. De Sharon Doti-groep is van mening dat de studie van endofyten in de innerlijke weefsels van de populier ook veelbelovend is om microbiële geneesmiddelen te creëren die besmet zijn met touulti en zware metalen.
Hoewel de resultaten veelbelovend zijn, begrijpen Amerikaanse onderzoekers dat succes in het laboratorium niet altijd in het veld wordt bevestigd. Bovendien is het noodzakelijk om industriële productie van dergelijke micro-organismen vast te stellen, zodat ze niet duur zijn. Sommige pogingen om nuttige microben te ontwikkelen voor de landbouw mislukten vanwege de hoge productiekosten.
Nuttige kolonisatoren
Aan het einde van vorig jaar hebben nog twee Amerikaanse bedrijven het begin van de samenwerking aangekondigd over het creëren van nieuwe microbiële producten. MOSAIC COMPANY EN BIOCONSORTIA, INC. De samenwerking begon op de ontwikkeling en de productie van stikstofbevestiging microbiële producten voor maïs, tarwe en andere grote natte culturen. In de officiële release zeiden vertegenwoordigers van het bedrijf:"Wij zijn van mening dat hun geaccumuleerde ervaring en toegang tot de markt op het gebied van kunstmest en voeding van gewassen de ideale manier zijn om de markt van innovatieve stikstofbevestiging te maken microbiële producten. Onze microben zullen de gevestigde activiteiten voor de productie van voedingsstoffen voor gewassen Mozaïek in het belang van fabrikanten in heel Amerika vergroten. "
Endophytische bacteriën waarmee onderzoekers werken, kunnen de innerlijke weefsels van de plant regelen, zonder zijn ziekten te veroorzaken en heeft geen negatieve invloed op de ontwikkeling. Interessant is dat bacteriële endofyten dezelfde milieuniches koloniseren als fytopathogene micro-organismen, daarom kunnen ze worden beschouwd als een potentiële methode van biocontrol-fytopathogen.
Mozaïek en bioconsortia zijn van plan om microbiële producten te creëren voor gebruik in de bodem en het verwerken van zaden. Het nieuwe product kan afzonderlijk of in combinatie met traditionele chemicaliën en meststoffen worden gebruikt. Bioconsortia-onderzoekers zijn van plan om 'Natural Spore-vorming bacteriën te maken met behulp van technologieën voor het verbeteren van stammen en bewerkingen van genen. Bioconsortia heeft het geavanceerde microbiële selectie (AMS), multi-bord screening, kolonisatietechnologie, evenals een bestaande verzameling stikstofbevestigingsbactoren, evenals een bestaande verzameling van stikstofbevestigingsbactoren. In het kader van de mozaïekovereenkomst ontvangt het Mozaïek exclusieve rechten op stikstoffixatietechnologie voor grote natte culturen in Noord- en Zuid-Amerika. Bioconsortia behoudt alle rechten op technologie voor fruit, groenten, gazons en decoratieve culturen en voor alle soorten gebruik buiten Amerika.
Opslag, vertrouwen, universaliteit
Ondanks het actieve belang van veel meststoffabrikanten en agrochemicaliën tot microbiële producten, verwacht ze dat ze in de nabije toekomst vrij zullen zijn om gewone meststoffen te zijn, het niet waard. Fabrikanten van innovatieve microbiële producten zullen wat belangrijkere problemen moeten oplossen. Een van hen is het vertrouwen van landbouwproducenten tot nieuwe technologieën. Biogro bio-ras bio-commercieel afgeleid van verschillende stammen van nuttige micro-organismen was bijvoorbeeld effectief in het kweken van rijst. Maar boeren vertrouwden zich niet op het ontwikkelen. Als gevolg hiervan werkte meer dan de helft van de bedrijven die Biogro produceert niet in deze zaak en twee jaar.
Het tweede probleem is de voorwaarden voor het opslaan van bioproducten. Boeren geven er de voorkeur aan om behandelde zaden te kopen. Ze blijven geschikt voor gebruik, zelfs wanneer ze enkele maanden of jaren worden opgeslagen. Gemaakt bioproducten zijn veeleisender op opslagomstandigheden en kunnen hun eigenschappen nog niet in een lange periode behouden.
Een ander probleem was de "smalle specialisatie". In tegenstelling tot traditionele meststoffen die overal ter wereld kunnen worden gebruikt voor elk type gewassen, zijn endofytes geen universele oplossing. Bovendien is het noodzakelijk om de microben aan te passen aan verschillende klimatologische en milieusituaties. De makers van nieuwe producten begrijpen dat het positieve effect direct afhangt van het type landbouw, zoals bodem en klimaat. Als een van de voorwaarden niet past - zal de oplossing niet werken. De aanwezigheid van pesticiden of andere micro-organismen in de bodem kan ook een negatieve invloed hebben op het succes van stikstof.
Met andere woorden, er is nog steeds veel werk, voordat de endofytes serieus de traditionele meststoffen kunnen indrukken. Maar oordelen door de situatie, het is slechts een kwestie van tijd.
Larisa Yuzhaninova
Ter voorbereiding van het artikel wordt NPR.ORG-informatie gebruikt, Agribusiness Global, Modern Farmer.