• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.12.2024
РТУ МИРЭА
514

Российские ученые создали инновационное микробиологическое удобрение

4.4

Исследователь из РТУ МИРЭА разрабатывает уникальное микробиологическое удобрение, сочетающее в себе высокую эффективность и экологичность. Новый препарат обещает увеличить скорость роста растений, восстановить почву после эрозии, улучшить усваивание минеральных удобрений и предотвратить распространение фитопатогенных микроорганизмов.

Справа выделенные штаммы азотофиксирующих бактерий для удобрения, а слева первая колонна азотовита / © Григорий Бошляков, Институт тонких химических технологий имени М. В. Ломоносова РТУ МИРЭА

Основой разработки стали азотофиксирующие бактерии, способные преобразовывать атмосферный азот в форму, доступную для растений. Удобрение предназначено для применения в сельском хозяйстве, агропромышленном комплексе и фермерских хозяйствах. Оно призвано повысить урожайность, снизить засоленность почв и сделать сельхозпродукцию более доступной.

На сегодняшний день минеральные удобрения широко распространены. Однако их использование сопряжено с рядом недостатков. Так, неконтролируемое применение удобрений приводит к засаливанию и эрозии почвы, минеральные удобрения вымываются и попадают в грунтовые воды и могут вредить организмам – симбионтам. В результате их продолжительного применения на посевных территориях, количество удобрений достигло предельно допустимых значений, из-за чего повышение концентрации практически не влияет на урожайность сельскохозяйственных культур, с такой проблемой уже столкнулся Китай.

В отличие от традиционных минеральных удобрений, микробиологические действуют бережно и эффективно. Они способствуют росту растений, восстановлению почвы, улучшению усвоения минералов и подавлению вредоносных микроорганизмов.

Первый этап исследования включал идентификацию азотофиксирующих бактерий, создание шести серий образцов и тестирование их стабильности. Второй этап направлен на оценку эффективности удобрения и подготовку патента.

Бактерии были выделены из почвы ботанического сада РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и оказались эффективными симбионтами для различных растений, включая Sorbus aucuparia, Monstera deliciosa, Fabaceae spp., Quercus robur, Ficus carica, Aucuba japonica. Эксперименты показали, что бактерии ускоряли прорастание семян огурца сорта Либелле F1, способствовали раннему появлению настоящих листьев и увеличению роста стеблей, не вызывая мутаций.

Результаты превзошли показатели популярного препарата Азотовит®, что делает их весьма перспективными для использования в биоудобрениях. «Отдельно хочется сказать про опыт в полевых условиях, где сравнивались 15-дневные ростки из лаборатории, обработанные бактериальной суспензией, и необработанные ростки огурцов Либелле F1, высаженные из горшков в теплицу, – рассказывает Григорий Бошляков, студент РТУ МИРЭА. – Хоть выборка была небольшой и эксперимент нуждается в увеличении повторности и репрезентативности, но обработанные ростки были выше практически на полметра своих собратьев, а плоды корнишонов, которые в среднем по заявлению производителя должны быть в длину от пяти и не более семи сантиметров, достигли размеров от шести до девяти сантиметров».

«В ходе экспериментов улучшена среда для роста фитостимулирующих микроорганизмов. Особенностью новой среды является использование отвара из чечевицы, – рассказала Мария Золотарева, старший преподаватель кафедры биотехнологии и промышленной фармации РТУ МИРЭА. – С помощью современного метода времяпролетной масс-спектрометрии (MALDI-TOF MS) было точно определено, что два из исследуемых штаммов относятся к виду Agrobacterium radiobacter. Для точной идентификации видов бактерий использовался метод секвенирования ДНК по Сэнгеру на оборудовании компании «Евроген». В результате исследований выяснилось, что штамм, связанный с растениями семейства Fabaceae, относится к виду Ancylobacter defluvii, штамм из растения Monstera deliciosa – к Agrobacterium radiobacter, а штаммы, полученные из растений Ficus carica и Aucuba japonica, отнесены к роду Agrobacterium».

Кроме того, бактерии, ассоциированные с S. aucuparia и Fabaceae spp., продемонстрировали антагонизм к фитопатогенным бактериям, таким как Pseudomonas Chlororaphis. Все исследуемые культуры способны синтезировать сидерофоры, подобные азотобактину, в ответ на антигены Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas chlororaphis. Спектрофлуориметрические измерения подтвердили наличие флуоресцентных пиков при длине волны 350 нм, характерных для азотобактина. Эти данные делают бактерии перспективными агентами для биоконтроля сельскохозяйственных культур.

Удобрение будет упаковано в удобные пластиковые флаконы с дозаторами, что облегчит его применение частными покупателями. Каждый флакон содержит смесь бактерий в концентрации 10^9 КОЕ/л, обеспечивающей максимальную эффективность препарата.

Для завершения разработки необходимо провести дополнительные испытания, включая оценку антагонистической активности препарата против фитопатогенов, вызывающих различные болезни растений, проверить стабильность и сроки хранения готового продукта, изучить механизмы взаимодействия микроорганизмов на молекулярном уровне и подготовить заявку на патент. Также планируется разработать технологию масштабного производства удобрения.

Проект Григория Бошлякова демонстрирует, что молодые ученые могут вносить весомый вклад в развитие сельского хозяйства и экологии. Его разработка не только решает важные социальные проблемы, но и обладает значительным коммерческим потенциалом.

Проект представлен на «Акселераторе 4.0 РТУ МИРЭА вторая волна» и получил грант на дальнейшее развитие.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
МИРЭА — Российский технологический университет (РТУ МИРЭА́) — высшее учебное заведение в Москве, которое образовано в в результате объединения МИРЭА, МГУПИ, МИТХТ имени М. В. Ломоносова. В университете ведется подготовка по по 112 направлениям и специальностям в сферах IT, компьютерной безопасности, электроники, радиотехники, робототехники, химии, биотехнологий и так далее. В РТУ МИРЭА создано более 20 универсальных научно-технических центров — мегалабораторий. В вузе обучается более 26 тысяч студентов. Университет является участником программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

Вчера, 08:54
Сеченовский Университет

Исследователи Сеченовского Университета вместе с коллегами из Венского медицинского университета обнародовали технологию создания нового класса рекомбинантных вакцин, предназначенных для лечения аллергии на кошек.

Вчера, 11:06
ПНИПУ

Процветание страны требует регулярного отслеживания устойчивости каждого региона, то есть его способности поддерживать качество жизни, адаптироваться к изменениям и использовать возможности для долгосрочного развития. Традиционные методы оценки требуют участия большого числа экспертов, что приводит к существенным затратам, а их результаты часто зависят от личного мнения. Кроме того, существующие аналитические программы не позволяют оперативно реагировать на такие непредвиденные ситуации, как климатические изменения или экономические кризисы. Студенты и ученые Пермского Политеха и НИУ ВШЭ разработали систему автоматической оценки устойчивости регионов, которая решает все эти проблемы и позволяет людям целесообразно выбирать комфортное место для проживания. Аналогов разработки в стране пока нет.

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Вчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно