Отечественные биопрепараты: регуляторы роста и развития растений и гуминовые препараты для современного земледелия
| Вид материала | Документы |
- Второй международный симпозиум «регуляторы роста растений: внутриклеточная гормональная, 90.19kb.
- Биотестирование комбинаторных химических библиотек. Регуляторы роста и развития растений, 23.44kb.
- Селенизированные биологические бактериальные препараты (Агрика, Ризоагрин-Б, Ризоторфин-б, 36.08kb.
- Рабочая программа дисциплины «физиология» (физиология растений) Код дисциплины по учебному, 269.31kb.
- Технологии земледелия и растениеводства: региональный опыт, 495.68kb.
- Культура столонов и регуляция роста растений и клубнеобразования у картофеля in vitro, 342.87kb.
- Тема Современные технологии орошаемого земледелия и полива, 186.16kb.
- Земледелия, 1373.62kb.
- Вопрос №1. Сульфаниламидные препараты. Какие препараты получены в результате модификации, 129.52kb.
- Тенденции развития рынка услуг в условиях урбанизации и роста мегаполисов, 413.28kb.
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ БИОПРЕПАРАТЫ: РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ И ГУМИНОВЫЕ ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ СОВРЕМЕННОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
НАУЧНЫЙ ОБЗОР
Титов И.Н.,
к.б.н., старший научный сотрудник кафедры химии и молекулярной биологии, Владимирский государственный педагогический университет, г. Владимир
1. Введение
В современных условиях повышения урожайности сельскохозяйственных культур можно достичь на основе высокой культуры земледелия путём научно обоснованного экологически безопасного применения удобрений и пестицидов, широкого внедрения прогрессивных технологий с минимальным использованием средств химизации.
В ряде зарубежных стран постоянно расширяется производство продукции растениеводства на основе экологизированных технологий, получивших название экологичное сельскохозяйственное производство (альтернативное производство, органическое земледелие и т.п.). Под экологичным сельскохозяйственным производством следует понимать производство продукции со значительным сокращением, а иногда и полным отказом от промышленных минеральных удобрений и химических средств защиты растений при максимальном использовании биологических факторов повышения плодородия, не оказывающих отрицательного воздействия на природу, за счет минимального привлечения внешних и максимального использования внутренних ресурсов.
В настоящее время в Российской Федерации сложившаяся ситуация в земледелии, характеризующаяся деградацией агроландшафтов, финансовыми трудностями предприятий, отсутствием бюджетных ассигнований, вынуждает искать альтернативные приемы хозяйствования. Разрабатываются принципы и программы перехода к биологизации земледелия, что должно быть научно аргументировано. В то же время биологические средства повышения почвенного плодородия и увеличения урожайности нельзя противопоставлять известным средствам химизации (минеральным удобрениям, пестицидам и др.), так как при комплексном использовании всех средств действие биологических факторов усиливается.
Целью данного обзора является рассмотреть теоретические и практические аспекты использования биологических препаратов в современном интенсивном растениеводстве при выращивании различной сельскохозяйственной продукции. Одной из задач данного обзора является описание ассортимента биопрепаратов, производимых в России (регуляторы роста растений, бактериальные препараты и нетрадиционные органические удобрения).
В результате последовательного проведения программ химизации, механизации и мелиорации химическая нагрузка на поля и на иные компоненты агроландшафта росла в геометрической прогрессии. Значительное увеличение использования азотных и фосфорных удобрений в период с 1960 по 2000 гг. привело к большому истощению естественного потенциала и плодородия почв, ухудшению качества воды и воздуха, не говоря о снижении качества сельскохозяйственной продукции.
В связи с резким повышением спроса на экологически чистую сельскохозяйственную продукцию в Европе к 2010 году 30% сельскохозяйственных земель будет использоваться под органическое земледелие. В мире доля хозяйств, занимающихся биоорганическим земледелием, невелика: в США - 4-5%, в Германии - 6%, в Швеции - 5%. В настоящее время 10% австрийского сельского хозяйства - органическое, а к 2005г. государство намерено добиться увеличения его доли до 20% (в некоторых землях она уже составляет 50%). Дания ставит цель достичь таких показателей в 2010 году. Органическое сельское хозяйство - наиболее быстрорастущий сектор в австрийской экономике и единственный растущий сектор в экономике Великобритании. В Великобритании уже существует 445 органических ферм. В швейцарском сельском хозяйстве доля органического земледелия составляет 7,8%. Мировой объем продаж продуктов органического земледелия составляет 25 миллиардов долларов в год, и дело идет к тому, что в 2006 году эта цифра будет составлять 100 миллиардов долларов в год. В Великобритании в 1998 году объем продаж продукции органического земледелия оценивался в 300 миллионов долларов; предполагается, что эта цифра достигнет 1,2 миллиарда в 2004 году. Более того, исследования показали, что потребители во всех странах мира готовы платить большую цену за продукцию органического земледелия: биоовощи и биофрукты.
Однако число хозяйств, занимающихся биоорганическим земледелием, постоянно увеличивается и, по прогнозам специалистов, уже через 5-6 лет в ЕС число «органических» хозяйств возрастет до 30%. В России также ставится вопрос о «биологизации» современного сельского хозяйства, подразумевающей использование биологических факторов повышения урожайности растений и сохранение плодородия почв.
Двадцатое столетие – это век применения минеральных удобрений. Однако на рубеже веков стало ясно, что, широко применяя химические соединения в сельском хозяйстве, человечество роет себе яму планетарного масштаба. Присутствие в продуктах питания нитратов, нитритов, пестицидов, гербицидов и т. д. отрицательно сказывается на здоровье населения планеты и приводит к развитию многих заболеваний, прежде всего – аллергического характера. Накопление в почве химических соединений, применяемых в сельском хозяйстве, обуславливает резкое ухудшение ее плодородия вне зависимости от климатических зон и типов почвы. Образуется замкнутый круг: ухудшение плодородия ведет к снижению урожаев и требует внесения все больших доз минеральных удобрений для обеспечения продуктивности сельскохозяйственных культур. Это приводит к еще большему снижению уровня плодородия, что вынуждает снова увеличивать дозы минеральных удобрений. В результате перед человечеством по-прежнему, стоит проблема обеспечения высокой продуктивности сельскохозяйственных культур и защиты растений от болезней.
Есть ли альтернатива минеральным удобрениям, а также химическим протравителям семян и фунгицидам? Да, есть. Это – биологические препараты.
Действующим началом биопрепаратов являются бактерии и микроскопические грибы, обитающие в почве. Путем длительной селекции из их числа отбирают микроорганизмы, которые хорошо приживаются в ризосфере или на корнях растений и оказывают положительное действие на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Для человека и животных такие микроорганизмы совершенно безопасны, а при внесении в почву могут существенно улучшить ее плодородие.
Выход из создавшейся ситуации возможен: наряду с агротехническими приемами, более широко использовать современные препараты биологической природы: микробиологические препараты (биофунгициды, регуляторы роста растений и иммунорегуляторы), активаторы полезной микрофлоры, биоудобрения и гуминовые препараты. Однако сразу же следует предупреждить, что простая замена традиционных (химических) методов интенсификации земледелия возрастающим применением биопрепаратов успехов не приносит. Основополагающим условием успешного применения биопрепаратов в современном земледелии является их разумное использование и сочетание со всеми имеющимися в настоящее время средствами.
2. Регуляторы роста и развития растений
Это обширная группа природных и синтетических органических соединений, которые в малых дозах активно влияют на обмен веществ высших растений. Стимулирование собственного иммунитета растений позволяет индуцировать у растений комплексную неспецифическую устойчивость ко многим болезням грибного, бактериального и вирусного происхождения и другим неблагоприятным факторам среды (засухе, температурному стрессу и др.).
Механизм действия биологических препаратов заключается в активизации микоризных и эндомикоризных грибов растений. Это способствует повышению урожая сельскохозяйственных культур на 15-30% с использованием меньшего количества минеральных удобрений, нормализации минерального состава растительной биомассы, уменьшению потерь урожая от болезней.
Главная отличительная особенность препаратов этой группы от других средств защиты растений - это способность влиять на вредные организмы через стимулирование защитных свойств растений, заложенных в них в процессе эволюции. Использование этой особенности в практике растениеводства позволяет в более полной мере реализовать потенциал интегрированных программ защиты растений, обеспечив максимальную экологизацию агросистем.
Регуляторы или стимуляторы роста и развития растений (РРР) – это природные или синтетические вещества, стимулирующие рост и развитие растений путем ускорения деления клеток или их растяжения в длину. К природным стимуляторам роста растений относятся фитогормоны - ауксины, гиббереллины, цитокинины, а к синтетическим - их аналоги.
Регуляторы роста растений успешно используются для устранения периодичности плодоношения, ускорения цветения и созревания плодов. Опыт показывает, что для получения высокого эффекта регуляторы роста следует применять на различных стадиях роста и развития растений, тем более что каждый препарат имеет свою «специализацию».
Культура применения стимулирующих рост растений препаратов в личных хозяйствах, к сожалению, пока отсутствует. Это, по-видимому, связано с отсутствием профессиональных агрохимических знаний у населения, т.к. в отличие от частников все промышленные сельхозпроизводители активно используют стимуляторы роста.
Применение препаратов, стимулирующих рост растений, приводит к увеличению урожайности на 20-30%. При этом в стоимостном выражении стимуляторы роста являются самыми дешевыми из всех продаваемых средств защиты растений.
Наиболее популярны препараты на основе гиббереллиновых и гуминовых кислот, такие как Гибберсиб, Гиббереллин, Гумат, а также на основе парааминобензойной кислоты (препараты Акра, ПАБК), индолилуксусной кислоты (Гетероауксин), индолил-3-масляной кислоты (ИМК), пиколиновой кислоты (ИВИН), отличительной чертой которых является способность к стимуляции корнеобразования. Доля биологических препаратов среди множества перечисленных выше регуляторов роста весьма мала и составляет не более 7%. Поэтому, на наш взгляд, представляется интересным развитие научного направления по разработке нового поколения биологических стимуляторов роста, получаемых путем культивирования эндофитных грибов. Доказана их положительная роль в жизнедеятельности растений как симбиотических микроорганизмов, обеспечивающих растения не только фитогормонами, но и аминокислотами, моносахарами, витаминами и даже липидами.
Стимуляторы роста растений можно условно разделить на три группы:
1) препараты, повышающие иммунную устойчивость растений при различных внешних неблагоприятных факторах (Альбит, Амбиол, Биосил, Гетероауксин, Иммунноцитофит, Корневин, Крезацин, Новосил, Нарцисс, Новосил, Ортон, Силк, Фитоспорин, Фитохит, Циркон, Эль, Энергия, Эпин, гуминовые препараты);
2) препараты, способствующие цветению и образованию завязей и плодов (Завязь, Гибберсиб, Бутон, Циркон, Экост, Энергия, Атлет, Цветень и др);
3) препараты, стимулирующие корнеобразование (Гетероауксин, Корневин и гуминовые препараты).
Механизм действия любого стимулятора роста обычно способствует усилению в разной степени всех трех рассмотренных выше процессов в растениях.
Список препаратов и их характеристики:
Агат-25
Альбит
Агрохит
Антивылегач
Атлет
Амбиол
Бигус
Бинорам
Биосил
Вива
Гармония
Гетероауксин
Гибберросс
Гибберсиб
Гиббор-М
Гумат натрия
Гумостим
Дон-5
Завязь
Иммуноцитофит
Кавказ
Корневин
Крезацин
Лариксин
Мегафол
Мивал
Мицефит
Нарцисс
Никфан
Новосил
Новосилк
РастСтим
Радифарм
Рибав-Экстра
Силк
Симбионта
Супер-новосил
Укоренитъ
Универсальный КРП
Цветень
ЦЕ ЦЕ ЦЕ 460
Циркон
Цитовит
Черказ
Черные дрожжи
Фитоп-Флора-С
Фитохит
Эль-1
Эмистим
Энергия
Экост 1/3
Эпин-Экстра
Агат-25, ТПС (д.в. Pseudomonas aureofaciens Н 16 и продукты метаболизма). Титр бактерий до инактивации 5-8х1010. Норма расхода препарата для зерновых 11-14 г в 10 л воды для предпосевной обработки 1 тонны семян или 14 г в 300 л воды при опрыскивании 1 га посевов в фазе выхода в трубку и повторно в фазе цветения. Экологически безопасный биопрепарат (IV класс опасности) широкого спектра действия для защиты зерновых, овощных культур, картофеля и цветов. Повышение энергии прорастания и всхожести, общей и продуктивной кустистости, урожайности и качества зерна, устойчивости к заболеваниям.
Производитель: научно-производственная фирма «БИО-БиЗ и Ко» (г. Москва). Тел.: (495)369-53-94; 369-29-78. Номер государственной регистрации № 02(09)-635(2083)-0115-1.
Альбит, ТПС (д.в. поли-бета-гидроксимасляная кислота + магний сернокислый + калий фосфорнокислый + калий азотнокислый + карбамид) – комплексный препарат, обладающий свойствами регулятора роста, биофунгицида, удобрения и антистрессанта (антидота). Это биопрепарат, в состав которого входит продукты жизнедеятельности полезных бактерий, обитающих на корнях растений, и стартовый набор элементов питания. Альбит активизирует все жизненные процессы в растениях. Замачивание семян в растворе препарата ускоряет прорастание семян, а опрыскивание растений в период вегетации способствует получению более раннего урожая овощных и ягодных культур. Альбит повышает иммунитет растений к болезням, помогает в стрессовых ситуациях весенних заморозков и летней засухи.
Использование Альбита позволяет при небольших затратах решить основные проблемы растениеводства: повысить урожай и его качество, защитить растения от болезней и засухи, увеличить эффективность и снизить расход используемых традиционных химических пестицидов и удобрений. Биопрепарат Альбит используется для:
- увеличения урожайности сельскохозяйственных культур (в среднем на 12-23 %);
- повышения качества урожая (клейковины у пшеницы в среднем на 2,3 %, сахаристости у сахарной свеклы, витаминов в овощах);
- защиты растений от болезней (биологическая эффективность в среднем 40-80 %);
- повышения засухоустойчивости растений (на 10-60 %);
- повышения эффективности обработок семян и посевов фунгицидами (с возможностью снижения норм расхода фунгицидов на 50 %);
- повышения эффективности минеральных удобрений (с возможным снижением норм расхода удобрений на 10-30 %);
- снятия стрессового эффекта гербицидов и инсектицидов (с сохранением до 40 % урожая) и др.
Ростостимулирующий эффект у обработанных растений сохраняется в течение 2-3 месяцев. Альбит безопасен для людей, животных и растений (IV класс опасности). Срок хранения 3 года при температуре от – 30О С до + 25О С. Воспроизводимость действия Альбита в среднем в 2,5 раз выше, чем у других биопрепаратов и на 12 % выше, чем у химических фунгицидов. Одним литром Альбита можно обработать 12,7 га зерновых, или 12,5 га сахарной свеклы, или 22,2 га гороха, или 12,2 га подсолнечника, или 2,1 га картофеля, или 25 га сои, или 16,4 га овощных культур. Каждый литр Альбита обеспечивает получение дополнительного урожая в среднем 63 ц озимой пшеницы, 50 ц ярового ячменя, 809ц сахарной свеклы, 73 ц картофеля, 42 ц семян подсолнечника.