Российские ученые создали инновационное микробиологическое удобрение
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Британские ученые обнаружили, что кофеин активирует древний молекулярный регулятор метаболизма — систему AMPK. Этот механизм регулирует устойчивость клеток к стрессу, ремонт ДНК и контроль роста. Открытие объяснило, почему кофеин связывают с более здоровым старением.
Ученые из МФТИ с коллегами из МГУ построили аналитическую теорию вихря Абрикосова, оказавшегося внутри отдельного зерна сверхпроводящей пленки. Это микроскопический вихрь электрического тока, который течет внутри сверхпроводника второго рода вокруг крошечной несверхпроводящей области ядра вихря.
Мужской пол плода связан с повышенным риском трудных родов, причем как у человека, так и у других видов млекопитающих, выяснили авторы нового исследования. Мало того, вынашивание сыновей более затратно для женского организма, чем вынашивание дочерей. Однако с точки зрения эволюции эти риски оправданны.
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.
В Нидерландах 7 сентября открылся крупнейший в Европе комплекс по улавливанию углекислого газа. При этом храниться углекислый газ будет в Норвегии.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно