Взаимоотношения микроорганизмов и растений: стимулирование роста, повышение урожайности и защита от вредителей
Природоподобные и нейротехнологии
  • подходящие почвенно-климатические условия и высокая урожайность в большинстве регионов
  • постоянно растущая потребность российских предприятий в доступных и качественных нормах
  • высокий экспортный потенциал

СЕНО ИЗ ЛЮЦЕРНЫ – СТРАТЕГИЧЕСКИЙ ПРОДУКТ ДЛЯ РОССИИ

Актуальность
Большинство растений не могут напрямую усваивать атмосферный азот, но благодаря симбиозу с азотфиксирующими бактериями (ризобиями) они получают его в доступной форме. Ризобии образуют клубеньки на корнях бобовых, преобразуя атмосферный азот в аммиак, который используется растением.
Люцерна - важный источник белка в кормах для крупного рогатого скота.


Азот входит в состав:
  • Хлорофилла
  • Нуклеиновых кислот
  • Белков
  • Фитогормонов

Преимущества биопрепаратов над химическими:
  • Более экологически чистые
  • Более дешевые в производстве
  • Меньшая периодичность внесения

Почему именно люцерна?

Люцерна содержит самое большое количество белка среди всех растений, поэтому её используют в качестве добавки к высококачественным кормам.

Именно из-за повышенного содержания белка в подобных кормах, животные будут давать больше молока и мяса.


Люцерна — важная кормовая культура, которая может значительно повысить урожайность сена при правильном использовании технологий.
Цель и задачи
Цель: Создание микробиологического биопрепарата для повышения урожайности бобовых культур.
Задачи:
1. Выделение бактерий;
2. Культивирование биомассы;
3. Разработка носителя;
4. Создание биопрепарата.

Решаемые проблемы
  • Переизбыточное использование азотных удобрений:

Уменьшение негативного экологического следа

Меньшие финансовые затраты

  • Отсутствие качественной кормовой базы для с.-х. животных:

Увеличение качества молочной продукции (молоко, сыры и др.)

Мясная промышленность

Инокуляция семян

— процесс обработки семян люцерны азотфиксирующими бактериями (ризобиями). Эти бактерии вступают в симбиоз с растением, фиксируя атмосферный азот и превращая его в доступную для растения форму.
Это приводит к:
  • Повышению урожайности (до 80% на бедных почвах).
  • Увеличению содержания белка и фосфора в кормах.
  • Улучшению роста растений, включая высоту, биомассу и развитие корней.
  • Снижению или полному отказу от химических азотных удобрений.
  • Повышению устойчивости растений к стрессам, таким как засоление почвы или тяжелые металлы.
Инкрустация семян
— процесс покрытия семян специальной оболочкой,
которая:
  • Содержит полезные микроорганизмы, например, ризобии.
  • Улучшает всхожесть и удобство обработки семян.
  • Защищает семена от стрессов (биотических и абиотических).
  • Защищает семена от механических повреждений при посеве.
(В сельском хозяйстве)

Биопрепарат
(Комплексная Биологическая Система)

- это препарат, стимулирующий рост выращиваемых культур с помощью микроорганизмов

Чем наш биопрепарат отличается от стандартных азотных удобрений?

Обычные азотные удобрения

Наш биопрепарат

Доп. фин. затраты на чрезмерный внос удобрений
Дороговизна самих удобрений
Излишки удобрений уходят в почву, нанося вред окружающей среде
Трудности при посеве
+ Не требуется чрезмерный внос удобрений, так как бактерии препарата размножаются
+ Дешевле обычных азотных удобрений
+ Никакого вреда окружающей среде, польза для почвы в дальнейшем использовании
+ Лёгкий посев (можно через сеялку)
+ Возможность дальнейшего использования излишних бактерий (сохраняются в почве на несколько лет)
+ Более активный рост

Как создаётся биопрепарат?

Семя люцерны

Адгезив

(гуммиарабик + поливиниловый спирт)

Дражиратор

Носитель

(доломитовая мука)

Ризобии

Результат
Получили лабораторный образец биопрепарата: инкрустированные оболочкой, содержащей ризобии семена люцерны
Дальнейшие перспективы

Перспективы дальнейших исследований будут включать:
  • Замену используемого модельного штамма на промышленный
  • Генное редактирование симбионтов
  • Проверку эффективности биопрепарата
  • Улучшение технологии инкрустации носителем семян

Для подготовки к микрополевым испытаниям были проведены:
Запуск ризотрона
Ризотрон - это установка, позволяющая видеть рост корней растений не извлекая их из почвы
Микроклональное размножение
Получение генетически однородных растений для дальнейших испытаний
Выделение фитопатогенов
Определение устойчивости инокулированных растений к фитопатогенам
Руководители проекта
  • Громова Анастасия Романовна
  • Лобанов Дмитрий Сергеевич
  • Валиуллин Сергей Андреевич
Команда проекта
  • Бондарева Анастасия
  • Комахина Арина
  • Дронова Анастасия
  • Каракаптан Татьяна
  • Мышинский Давид