Сибирские ученые создали «микробный щит» для повышения урожая картофеля и пшеницы

Учёные Института химической биологии и фундаментальной медицины имени Д.Г. Кнорре СО РАН отобрали штаммы природных бактерий, проявляющих наибольшую активность против грибов-фитопатогенов пшеницы и картофеля. Эти штаммы позволили не только оздоровить почву, но и почти в 1,5 раза увеличить объём собранного урожая.

Путь от лабораторного исследования до реального поля занял всего полтора года. Ученые ИХБФМ СО РАН провели масштабную работу. Из обширной коллекции экстремофильных микроорганизмов было отобрано 60 наиболее перспективных штаммов бактерий. Параллельно микробиологи изучали «врага» — они выделили самые агрессивные виды фитопатогенных грибов, характерные именно для почв Новосибирской области. Именно в поединках с ними в лаборатории были определены победители — штаммы-антагонисты.

Затем эстафету подхватили коллеги и лучшие образцы бактерий передали в Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН для проведения полевых испытаний. Препараты на основе этих микроорганизмов применили для обработки семян прямо на сельскохозяйственных угодьях региона.

Пять отобранных штаммов проверили против фитопатогенов пшеницы, еще пять – против фитопатогенов картофеля. При обработке пшеницы снизилась встречаемость корневых гнилей. Также ускорились вегетативные фазы пшеницы, увеличились длина стебля, площадь флагового листа и масса 1000 зёрен. В сумме прибавка урожайности составила более 30 процентов.

При обработке картофеля бактерии-антагонисты продемонстрировали комплексный эффект. Во-первых, произошло оздоровление самой почвы: значительно снизилась её заражённость ризоктониозом (черной паршой). Этот защитный эффект передался и растениям — в собранных клубнях также зафиксировано отсутствие патогена. Кроме того, препараты снизили поражение растений альтернариозом, а в ряде случаев сдержали развитие фитофтороза. Четыре из пяти испытанных штаммов проявили стимулирующие свойства. Они ускорили ключевые фазы развития: появление всходов, бутонизацию и цветение. Примечательно, что этот эффект был достигнут в условиях засухи, которая обычно приводит к низкому урожаю.

Применение бактериальных препаратов обеспечило рекордную прибавку урожайности — от 53% до 66%. «В ходе работы мы отобрали высокоперспективные штаммы природных бактерий, которые оздоровили почву и обеспечили прибавку урожайности более чем наполовину, — рассказывает заведующая лабораторией молекулярной микробиологии Нина Тикунова. — В следующем году мы планируем проверить полученные результаты в других погодных условиях, изучить ещё несколько перспективных штаммов, а также создать микст-препарат на основе отобранных культур и проработать вопросы стабильности, упаковки и хранения, чтобы препарат можно было использовать на практике».

Фитопатогены — это низшие грибы, бактерии и вирусы, вызывающие заболевания растений. Они поражают корневую систему, стебли, листья и клубни, что приводит к снижению урожайности и порче продукции. Среди наиболее опасных для пшеницы и картофеля в Новосибирской области — возбудители корневых гнилей, альтернариоза, фитофтороза и ризоктониоза. Именно против этих патогенов и работали отобранные штаммы-антагонисты.