Биологи Уральского федерального университета с коллегой из Китая создали биопрепарат, в основе которого трутовые грибы. Опыты показали, что биопрепарат стимулирует рост пшеницы, выращенной методом гидропоники. Как полагают ученые, стимулятор роста на основе грибов поможет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, не нанося вред окружающей среде (так как в основе удобрений натуральные компоненты). Описание методов экстракции и результаты опытов исследователи планируют опубликовать в журнале Applied Biosciences. Подана заявка на патент.
Трутовые грибы, которые ученые УрФУ собрали в лесах Свердловской области.
Фото: пресс-служба УрФУ
«Мы с коллегами получили биопрепараты на основе пяти трутовых грибов, наиболее распространенных на Урале и в целом в Средней полосе Российской Федерации. Это трутовик настоящий, березовый, окаймленный и плоский. Все экстракты содержат биологически активные вещества — фенольные соединения, аминокислоты, восстанавливающие сахара — поэтому их можно рекомендовать для проращивания семян и создания биопрепаратов для стимуляции роста растений», — рассказывает соавтор работы, заведующий лабораторией молекулярной и клеточной биотехнологии УрФУ Александр Ермошин.
Биопрепараты — это средства на основе природных компонентов (бактерий, грибов, вытяжек из растений), которые стимулируют рост растений, повышают их иммунитет и улучшают плодородие почв или питательных растворов. В отличие от химических аналогов, они безопасны для окружающей среды и здоровья человека.
Биопрепараты на основе трутовых грибов стимулируют рост растений и прорастание семян за счет содержания в грибах вторичных метаболитов (меланины, фенольные соединения), обладающих антиоксидантной и антирадикальной активностью, бактериостатических и противогрибковых свойств (фенолы, антрохиноны), добавляют ученые. Кроме того, в грибах присутствуют олигосахариды, которые известны как регуляторы роста растений и их устойчивости к стрессам.
«В ходе экспериментов мы оценили всхожесть семян пшеницы и рост растений. Экстракты трутовых грибов оказывали положительные эффекты в разной степени в зависимости от вида грибов и концентрации экстрактов. Наиболее выражены они были при применении экстрактов чаги и трутовика плоского, которые стимулировали всхожесть семян и рост корней от 12 % до 150 %», — поясняет заведующая кафедрой экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ, руководитель гранта РНФ Ирина Киселева.
Стимулятор роста на основе грибов может найти применение не только в крупных агрохолдингах, которые могут позволить себе приобретать дорогостоящее оборудование и проводить сложные работы по выращиванию сельхозкультур, но и в небольших фермерских хозяйствах, а также в городском вертикальном земледелии.
Как отмечают ученые, сегодня в сельском хозяйстве активно используют природные компоненты, повышающие продуктивность растений: препараты с живыми бактериями, суспензии и экстракты водорослей, бактериальные удобрения, споры энтомопатогенных грибов и другие. Применение биоудобрений на основе трутовых грибов также может стать одним из способов решения таких глобальных проблем, как рост урожаев для обеспечения продовольствием растущего населения Земли, сохранение плодородия почв и качеств окружающей среды, что обеспечит переход к устойчивому сельскому хозяйству.
Отметим, работу биологов УрФУ поддержал Российский научный фонд (проект № 25-26-00254). Текст создан при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
Гидропоника — это способ выращивания растений на питательных растворах. С одной стороны, в отличие от выращивания в почве, он позволяет контролировать рацион растений, существенно экономить воду (до 90 % в сравнении с выращиванием в почве). А с другой — позволяет заниматься сельским хозяйством на неприспособленных для этого территориях: в городах, регионах с истощенными почвами, пустынях, даже в космосе. Таким способом уже успешно выращивают зелень (салат, базилик, микрозелень), овощи (огурцы, томаты), ягоды (клубнику). По сути, это способ эффективного производства пищи в условиях нехватки воды и плодородных земель.
По оценкам ООН, к 2050 году население Земли достигнет 9,6 млрд человек, для которых необходимо увеличить производство продовольствия на 60 %. Уже сегодня, по оценке ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), ежедневно недоедают порядка 795 млн человек и еще 2 млрд не получают достаточного количества питательных веществ.
Традиционное сельское хозяйство не справляется с этой задачей, так как сталкивается с ограничениями по плодородию почв, нехваткой воды и последствиями изменения климата. Наращивать объемы производства продуктов традиционными способами невозможно. Для этого необходимо как минимум пропорционально увеличить использование земли, воды, энергии. Но таких ресурсов нет. Поэтому агропромышленный комплекс развивает новые направления выращивания культур.
Информация и фото предоставлены Отделом научных коммуникаций УрФУ