Ученые Казанского государственного аграрного университета и Казанского научного центра РАН разработали технологию защиты семян пшеницы от грибковых инфекций без химических фунгицидов. В экспериментах удалось полностью подавить патогены — результат сопоставим с действием традиционных химикатов, но безопасен для окружающей среды. Об этом «Газете.Ru» рассказали в Казанском ГАУ.
На поверхности семян зерновых живут опасные грибки — возбудители гнилей и плесеней. Они портят посевной материал, губят всходы, снижают урожай. Перед посевом семена обязательно протравливают — обрабатывают препаратами, которые убивают эти грибки. Иначе можно потерять до половины урожая.
Традиционно используют химические фунгициды. Они эффективны, но накапливаются в почве, попадают в грунтовые воды, убивают не только вредные, но и полезные микроорганизмы. Поэтому агрономы все чаще переходят на биологические методы — используют живые бактерии, которые сами борются с патогенными грибками.
Такие бактерии есть в природе. Они живут в почве и на растениях, вырабатывают вещества, подавляющие рост грибков, но при этом безопасны для человека и окружающей среды.
Казанские исследователи работали с бактерией Bacillus velezensis штамма MGMM30. Бактерии растят в больших ферментерах — емкостях с питательной средой. Жидкость постоянно перемешивается и насыщается кислородом. При этом образуется много пены — она поднимается, мешает процессу, может перелиться через край. Чтобы справиться с пеной, добавляют специальные вещества — пеногасители. Они разрушают пузырьки и не дают пене подниматься.
Раньше считалось, что пеногасители нейтральны — просто выполняют свою техническую функцию и никак не влияют на бактерии. Однако ученые обнаружили, что они повышают эффективность бактерий.
Исследователи подготовили шесть разных составов пеногасителей на основе силиконовых соединений. Некоторые содержали диоксид кремния — очень мелкий порошок, другие — различные силиконовые масла. Семена яровой пшеницы разделили на группы и обработали разными вариантами: только водой, только бактерией, бактерией с каждым из пеногасителей.
В контрольной группе все семена оказались заражены грибками. Когда семена обработали только бактерией без добавок, зараженность снизилась до 60%. А вот когда к бактерии добавили определенные пеногасители, картина изменилась: две композиции с диоксидом кремния полностью подавили патогены, а третья снизила зараженность до 2%. При этом всхожесть семян достигла 80–87%.
«Мы выяснили, что правильно подобранные пеногасители не просто не мешают бактериям работать, но создают условия, при которых защитный эффект усиливается в несколько раз. Это открывает путь к созданию нового поколения биопротравителей для промышленного применения», — объяснил доктор технических наук, первый проректор Казанского ГАУ, член-корреспондент Академии наук Татарстана Айрат Валиев.
Ученые считают, что пеногаситель помогает бактериям равномернее распределиться по поверхности семени, создавая тонкую защитную пленку. Кроме того, диоксид кремния сам может работать как барьер — его мельчайшие частицы мешают спорам грибков прорастать. В будущем запланированы полевые испытания новых препаратов на основе бактерий и пеногасителей.
Ранее судмедэксперт назвал четыре привычки, которые улучшат и продлят жизнь.
