Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.12.2024
РТУ МИРЭА
524

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
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

Позавчера, 07:20
Елена Авдеева

Исследователи из Нью-Йоркского университета (США) провели эксперимент, чтобы увидеть, как человек преобразовывает отдельные слова в смысловые цепочки. До сих пор наука изучала лишь «производство» отдельных слов, но не принципы этого действия.

Вчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[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