Обработка бактериями Bacillus повышает всхожесть пшеницы и сои на 30-40%
Ученые Казанского государственного аграрного университета (Казанский ГАУ) выявили, что предпосевная обработка семян яровой пшеницы сорта Йолдыз и сои сорта Султана бактериями рода Bacillus способна повысить всхожесть этих культур на 30% и 40% соответственно, а также значительно увеличить их устойчивость к засухе. Результаты исследования, опубликованные в журнале «Вестник Казанского государственного аграрного университета», открывают новые возможности для повышения урожайности в условиях глобального потепления и участившихся засух.
В ходе эксперимента ученые смоделировали ситуацию 30% засухи на песчаном субстрате и обработали семена различными штаммами бактерий рода Bacillus, чтобы определить наиболее эффективные из них для поддержки зерновых и бобовых культур в неблагоприятных условиях. Оптимальная концентрация бактерий составила 1×106 клеток в 1 мл препарата. В качестве контроля использовался известный эндофитный штамм Bacillus mojavensis PS17, ранее выделенный из семян пшеницы.
Для яровой пшеницы сорта Йолдыз наилучшие результаты показали бактерии Bacillus subtilis KS-55 AU, которые на 46% снизили уровень перекисного окисления липидов — вредного процесса, наносящего серьезный ущерб клеткам растений. Кроме того, эти бактерии повысили уровень пролина — аминокислоты, помогающей растениям выживать в стрессовых условиях — на 148% по сравнению с необработанными семенами. Также на 6% увеличилось содержание фотосинтетических пигментов, отвечающих за поглощение света и производство питательных веществ.
Для сои сорта Султана наиболее эффективными оказались бактерии Bacillus cereus KS-59 AU, снизившие окисление липидов на 47% и поднявшие уровень пролина на 73%. Штамм Bacillus pumilus KS-61 AU увеличил количество хлорофилла в растениях сои на 141% по сравнению с необработанными семенами.
Помимо повышения всхожести, обработка семян бактериями рода Bacillus способствовала увеличению длины надземной части и корневой системы растений, что свидетельствует об их положительном влиянии на рост и развитие культур.
Использование бактерий для обработки семян — это подход, который сочетает в себе древнюю мудрость природы и передовые научные знания, — отмечает Радик Сафин, член-корреспондент Академии наук Республики Татарстан, заведующий кафедрой общего земледелия, защиты растений и селекции Казанского ГАУ.
Эти микроскопические помощники, в отличие от химических средств, не наносят вреда окружающей среде, поддерживая здоровье почвы и укрепляя устойчивость растений к засушливым условиям. Внедрение экологически чистых технологий открывает новые горизонты для аграрного сектора, обеспечивая не только сохранение и увеличение урожайности внутри страны, но и расширение возможностей для экспорта.
Бактерии рода Bacillus не только повышают всхожесть семян, но и стимулируют защитные механизмы в растениях, позволяя им лучше справляться со стрессовыми ситуациями, такими как засуха, атаки патогенов и насекомых-вредителей. Это особенно актуально для основных зерносеющих регионов России, где сосредоточено до 80% посевов зерновых и зернобобовых культур и где за последние 47 лет отмечалось 16 засух, приведших к снижению продуктивности зерновых культур до 30-40%.
Результаты исследования ученых Казанского ГАУ открывают новые перспективы для повышения урожайности и устойчивости сельскохозяйственных культур в условиях меняющегося климата. Применение экологически чистых биотехнологий, основанных на использовании полезных бактерий, может стать ключом к обеспечению продовольственной безопасности и развитию экспортного потенциала России в сфере сельского хозяйства.
09.04.2024, 141 просмотр.