Від ідеї до реалізації: біостимулятори світового рівня нині доступні українському фермеру
Світове досягнення
Від ідеї до реалізації: біостимулятори світового рівня нині доступні українському фермеру
ІСТОРИЧНИЙ ШЛЯХ
Видатний український учений, академік Микола Холодний ще 1933 року передбачив: «Рослинні гормони можна визначити як біологічні речовини, які здатні контролювати швидкість росту клітин та прискорювати його, діючи у невеликій кількості». Через більш ніж пів століття, 1987-го, на базі Інституту біоорганічної хімії та нафтохімії (ІБОНХ) НАН України для розроблення низькомолекулярних біорегуляторів для агрокомплексу та медицини було створено відділ, який очолив академік С. П. Пономаренко. Згодом відділ було трансформовано в Державне підприємство «Міжвідомчий науковотехнологічний центр „Агробіотех”» НАН та МОН України.
Завдяки багаторічним дослідженням у понад 30 науково-дослідних установах НАНУ, НААНУ, Мінагрополітики, країн СНД, Німеччини, Китаю, США, Канади було вивчено принцип і відпрацьовано механізм дії біологічно-активних речовин на ріст і розвиток рослинних клітин. Спираючись на отриманий досвід, вітчизняні науковці розробили унікальні препарати першого та другого покоління (1993–2006), які підвищували продуктивність і врожайність польових культур, зміцнювали імунітет і поліпшували якість продукції рослинництва, овочівництва та садівництва.
СУЧАСНА ВІХА
Новим етапом стали розробки біостимуляторів із біозахисною дією. З 2007 року розпочато дослідження з активації експресії генів стійкості рослин унаслідок їх посилення специфічними індукторами. Цими індукторами стали природні полікомпонентні біостимулятори третього покоління Стимпо і Регоплант, біозахисні властивості яких зумовлені синергізмом дії продуктів життєдіяльності грибів-мікроміцетів, виділених із кореневої системи женьшеню й аверсектинів — комплексних природних продуктів ґрунтових стрептоміцетів.
У результаті проведення молекулярно-генетичних досліджень у рамках трьох міжнародних науково-дослідних проєктів, було доведено: біозахисний ефект препаратів Стимпо і Регоплант зумовлений збільшенням вироблення ендогенних складових імунної системи рослини, що активно діють проти конкретного шкідника чи патогену. Завдяки цьому відбувається значне підвищення стійкості рослин до паразитів і шкідників, зокрема і ґрунтових нематод, рослина стає стійкішою до стресів, відбувається зниження надходження в рослинну продукцію нітратів, іонів важких металів і радіонуклідів.
За цим напрямом видано 9 монографій, також одна англійською, написано понад 300 наукових статей, захищено 6 докторських і 39 кандидатських робіт.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Вплив біостимуляторів Стимпо і Регоплант вивчали кілька авторитетних аграрних інститутів.
На дослідних полях відділу фітопатології та ентомології Селекційно-генетичного інституту НЦНС під керівництвом доктора біологічних наук Ольги Бабаянц проведено дворічні випробування на озимій пшениці, кукурудзі, сої. Приріст урожаю озимої пшениці за обробки насіння препаратом Регоплант й обробки по вегетації препаратом Стимпо становив +18 ц/га, кукурудзи +17,8 ц/га, сої +5,1 ц/га. Також було показано біозахисну ефективність дії Регопланту проти шкідників — вона становила 61–87% залежно від шкідника. Доведено позитивний вплив Регопланту і проти збудників хвороб кукурудзи — Fusarium sp. захист становив 58%, Alternaria sp. — 95, Nigrospora sp. — 95, проти комплексу грибів упродовж зберігання — 79%.
Дивовижні результати отримано спільно з Інститутом біоенергетичних культур і цукрових буряків НААНУ за застосування Регопланту на полях Уладово-Люлинецької дослідної станції Вінницької області у вирощуванні ріпаку та цукрового буряку на засмічених ґрунтовою нематодою Неtеrоdеrа schachtii фонах, за перевищення порогу шкідливості у 23 рази. Обробка насіння Регоплантом і обприскування посівів дозволили знизити чисельність нематод у ґрунті на 74%, і як наслідок — збільшити урожай коренеплодів на 6,4 т (або 19%), підвищити цукристість коренеплодів на 1,4% (контроль 14,6%).
На полігоні Інституту картоплярства НААНУ у 2012–2014 рр. (с. Немішаєве) було усунено проблеми зі шкідливістю дротяника і колорадського жука у вирощуванні п’яти сортів картоплі, а також показана можливість зниження доз пестицидів на 20 і 40% за одночасного застосування з Регоплантом.
Наш німецький партнер — приватний Інститут прикладної біотехнології під керівництвом професора Вольфганга Новіка — на базі 33 фермерських господарств чотирьох земель Німеччини провів численні дослідження із застосуванням українських біорегуляторів у вирощуванні основних сільськогосподарських культур. Незалежна експертиза результатів показала, що на полях, де застосовували українські біорегулятори, кількість «корисних» бактерій зросла в рази, що дозволило оптимізувати живлення та зменшити використання азотних добрив на 25% без втрати врожайності. Застосування українських біорегуляторів дозволило німецьким фермерам розпочати процес відновлення біорізноманіття мікрофлори, збалансувати мінеральну й органічну компоненту ґрунту, отримувати високі врожаї з меншою кількістю міндобрив. У результаті позитивного досвіду у 2016 році було створено наше представництво в Німеччині Agrobiotech-Germany, що відкриває нові можливості для Європи із застосуванням українських біотехнологій.
АСПЕКТИ ДІЇ ТА ПЕРЕВАГИ БІОСТИМУЛЯТОРІВ
Зменшення ризиків втрати врожаю:
• підвищення зимостійкості рослин завдяки розвитку більшої кореневої системи, поглиблення вузла кущення, нагромадження цукрів, підвищення імунітету;
• підвищення стійкості рослин до стресів, посухи, заморозків, пришвидшення біосинтезу РНК і білків, що відновлюють стресові порушення обміну речовин у клітинах;
• зменшення полягання зернових колосових культур завдяки потовщенню стінки стебла рослини.
Вплив на якість продукції:
• зменшення надходження іонів важких металів і радіонуклідів, залишкових кількостей пестицидів;
• зниження спонтанного мутагенезу, спричиненого пестицидами й іншими антропогенними полютантами;
• поліпшення посівних якостей насіння, повніше розкриття генотипу та його збереження в рослин, що дозволяє рекомендувати біорегулятори для широкого застосування на насінницьких посівах;
• зменшення захворювання рослин і підвищення стійкості до шкідників, зокрема ґрунтових, і стресів унаслідок унікального явища — активізації заблокованих або послаблених генів стійкості й підсилення імунітету рослин;
• можливість застосування біорегуляторів в органічному землеробстві (Емістим С, Біолан, Стимпо, Радостим та Регоплант отримали сертифікацію Organic Standard).
ВПЛИВ НА ДОВКІЛЛЯ
• відновлення біорізноманіття і родючості ґрунтів унаслідок збільшення кореневої системи на 30–70%, активізації взаємодії з азотфіксувальними, фосфатмобілізаційними бактеріями, симбіотичними грибами, водоростями; • зменшення негативного впливу пестицидів і хімічних добрив на мікрофлору ґрунту завдяки активізації в рослинах окислювальновідновлювальних ферментних систем, які підвищують деструкцію залишкових кількостей пестицидів і мікотоксинів;
• підвищення активності ґрунтово-поглинального комплексу дозволяє зменшити потрапляння залишкових кількостей діючих речовин мінеральних добрив і пестицидів до ґрунтових й поверхневих водоймищ.
Спільно з фахівцями Інституту землеробства УААН були досліджені посіви вівса в 15-кілометровій зоні Чорнобиля — в результаті застосування цих препаратів надходження радіоактивного стронцію в рослини знизилося на 45%. Житомирський університет агроекології на прикладі картоплі й міскантуса встановив зменшення надходження радіоцезію в рослини на 37%.
Застосування біостимуляторів сприяє підвищенню активності фотосинтезу та відтоку цукрів до кореневої системи рослин, збільшенню численності та продуктивності мікробіоти ґрунту, що забезпечує збільшення утилізації парникових газів (СО2, N2О) у вирощуванні сільгоспкультур унаслідок повнішої реалізації генетичного потенціалу рослин. Наприклад, по озимій пшениці це призводить до збільшення листкової поверхні поля на 19% з одночасним збільшенням умісту хлорофілів у клітинах листкової пластини до 36%.
ЕКОНОМІЧНИЙ ЕФЕКТ
Одна гривня, вкладена в технологію застосування біорегуляторів у вирощуванні культур, ягід і винограду, приносить від 12 до 30 грн прибутку. І що дуже важливо — вартість препаратів відносно невелика (70– 90 грн/га), питома вага витрат на оброблення насіння — 0,6% загальної суми витрат агропідприємства на вирощування і збут, а витрат на обприскування посівів, відповідно, всього 0,9%.
Завдяки чому досягається такий економічний ефект?
По-перше, підвищення або збереження врожайності. Залежно від культури й технології можна гарантувати збільшення продуктивності на 12–24% з поліпшенням якісних показників вирощуваних культур.
По-друге, можливість оптимізації норм використання ЗЗР і добрив, унаслідок пришвидшення їх проникнення до рослини, підвищення метаболізму рослин й активації ґрунтово-поглинального комплексу.
По-третє, для досягнення бажаних результатів потрібні невеликі обсяги препарату (в середньому 1 л на обробку 20 т насіння і 50 га поля). Так, за допомогою 25 мл Стимпо можна обробити 1 т насіння, а 20 мл — 1 га посівів. Витрати Регопланта трохи вищі — 250 мл на 1 т насіння і 50 мл — на обробку 1 га посівів.
НАША ПРОПОЗИЦІЯ
Державне підприємство МНТЦ «Агробіотех» пропонує активну співпрацю із застосування біостимуляторів (Регоплант, Стимпо, Трептолем, Радостим, Біолан, Біосил, Потейтін, Чаркор тощо) у ваших господарствах для підвищення ефективності захисностимуляційних комплексів і систем живлення рослин.
Андрій Литовченко, кан. екон. наук, в. о. директора Державного підприємства Міжвідомчий науково-технологічний центр «Агробіотех» НАН і МОН України