Биологи Уральского федерального университета уверены, что бактерии (plant growth promoting — PGP; устойчивы к металлам и способствуют росту растений) помогут рекультивировать земли, загрязненные тяжелыми металлами и/или металлоидами. Кроме того, эти бактерии способны обеспечить безопасность пищевых продуктов и сельскохозяйственных почв. К таким выводам пришли научные сотрудники лаборатории «Биотехнологии поддержания и восстановления компонентов природных и трансформирования биосистем» УрФУ, индийские постдоки Адарш Кумар и Трипти и их российские коллеги. Биологи изучили микроорганизмы, выделенные из ризосферы клевера лугового, который собрали вблизи медеплавильного комбината «Карабашмедь» (Карабаш, Челябинская область). Анализ показал, что микроорганизмы обладают высокой устойчивостью к тяжелым металлам и стимулируют рост растений.
«Скрининг ризобактерий позволил выявить штамм TR15a, с наибольшей PGP-активностью, способствующий эффективному извлечению меди из почвы корнями растений. Это делает его весьма перспективным для создания биопрепарата в целях восстановления нарушенных территорий», — поясняет один из ведущих исполнителей проекта Адарш Кумар.
В настоящее время получение экологически чистых продуктов питания в достаточном количестве является одной из глобальных задач. Активное использование пестицидов и химических удобрений, с одной стороны, увеличивает продуктивность сельскохозкультур, а с другой — приводит к нарушению экологического равновесия, ухудшению состояния сельскохозяйственных почв и повышению пищевых рисков.
«Значительные площади сельскохозяйственных угодий как в России, так и в Индии вследствие высокой техногенной нагрузки не только содержат большое количество токсичных тяжелых металлов и металлоидов, но и характеризуются низким содержанием необходимых для нормального роста и развития растений биогенных элементов, таких как азот, фосфор, калий и другие. Кроме того, негативное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур оказывают засуха и повышенные температуры, что характерно для территорий обеих стран», — констатирует Адарш Кумар.
Исправить ситуацию помогут биоудобрения на основе биочара (биоугля) и металлотолерантных засухоустойчивых ризобактерий. Биоудобрения помогут повысить плодородие почв, а также стимулировать рост растений, повысить их продуктивность и устойчивость к неблагоприятным абиотическим факторам. Над созданием таких биоудобрений и работают ученые УрФУ.
«В Индии и России ежегодно образуются тонны отходов агропромышленного производства, что создает серьезные проблемы их утилизации. Кроме того, они влияют на состояние окружающей среды и здоровье человека в результате захоронения, сжигания, разложения. Биоконверсия сельскохозяйственных растительных отходов в биочар посредством пиролиза является эффективной технологией управления этими отходами, а также предотвращения их негативного воздействия на окружающую среду», — констатирует руководитель проекта с российской стороны Трипти.
Результаты исследований ученые представили на международном вебинаре «Устойчивые подходы к восстановлению окружающей среды». Сотрудники кафедр экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ и экологических наук Университета Бхаратиар (Коимбатур, Индия) рассказали о последних достижениях в этом направлении. Мероприятие и исследование поддержали Российский фонд фундаментальных исследований и Департамент науки и технологии правительства Индии. Проект № 19-516-45006 «Фундаментальные подходы к разработке биопрепарата на основе биочара и ризобактерий и его влияние на рост и продуктивность сельскохозяйственных культур в загрязненных тяжелыми металлами аридных/полуаридных регионах Индии и России».
Пресс-служба Уральского федерального университета
