ПОЛЕЗНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Уранян Г.Р.
Санкт-Петербургский государственный университет

ПОЛЕЗНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Научный руководитель:
доцент, к.б.н. Гарипова С.Р.

Аннотация

Широкое распространение микроорганизмов свидетельствует об их огромной роли в природе. При их участии происходит синтез и разложение различных органических веществ в почвах и водоемах, они обусловливают круговорот веществ.

Ключевые слова: сельское хозяйство, азот, микроорганизмы.
Keywords: agriculture, nitrogen, microorganisms.

Многие микроорганизмы находятся в тесной взаимосвязи с растениями и животными. Активизация полезной микрофлоры и подавление с помощью микроорганизмов вредных с хозяйственной точки зрения компонентов агроэкосистемы отвечает принципам экологизации сельского хозяйства. Целью данной работы являлось рассмотрение области применения микроорганизмов в сельскохозяйственной практике.

Азот является одним из необходимых элементов жизни для растений. В отличие от других биофильных элементов (углерода, фосфора, серы) азот практически не запасается в живой клетке, что требует его постоянного притока. Способность к фиксации молекулярного азота присуща исключительно прокариотам, поэтому растения активно взаимодействуют с азотфиксирущими микроорганизмами. В настоящее время установлено, что азотфиксация обнаружена у всех физиологических и таксономических групп бактерий [13]. Применение биопрепаратов на основе высокоэффективных ассоциативных и симбиотических азотфиксаторов может существенно повысить обеспеченность растений азотом, что положительно влияет на урожай растений [1]. Ассимиляция растениями фосфора ограничена поступлением растворимых фосфатов, которые образуются при активной деятельности фосфатмобилизирующих бактерий, таких как Васillus тegateriuт phoshaticum [15], Pseudomonas sp., Acinetobacter sp. [4]. Мобилизация фосфора из органических и неорганических соединений происходит за счет выделения микроорганизмами кислых метаболитов или продукции щелочных фосфатаз [10]. Важную роль в вовлечении недоступного фосфора в растение играет фермент фитаза, находящий широкое применение не только в сельском хозяйстве и кормовой индустрии, но и в медицине [11].

Многие микроорганизмы, участвующие в азотном и фосфорном питании растений, продуцируют биологически активные вещества, стимулирующие рост растений [9]. Роль фитогормонов заключается не только в прямом рострегулирующем действии (усилении роста корня и побегов, повышении ветвистости органов, улучшении энергии прорастания), но и в формировании устойчивости растений к различным биотическим и абиотическим стрессам: засухе, неблагоприятным температурным условиям, фитопатогенам [7]. Многие ризосферные бактерии обладают антагонистической активностью к другим микроорганизмам, среди которых могут быть возбудители болезней растений. Подавление развития фитопатогенов связано с выделением антибиотиков, а также путем прямого хищничества, характерного для гриба Trichoderma [8]. Этот микромицет, как и многие другие грибы, выделяет целлюлазы, полезные для деструкции пожнивных остатков [6]. Многие бактерии способны к утилизации остаточных количеств пестицидов в почве, а благодаря связыванию тяжелых металлов (например, свинца и ртути) в коллоидные комплексы, бактерии снижают чувствительность к ним растений. Таким образом, бактерии широко используются в биоремедиации почв сельскохозяйственных угодий [5].

Микроорганизмы являются симбионтами не только растений, но и животных. На основе полезной кишечной микрофлоры животных разрабатываются пробиотики, помогающие животным переваривание продуктов питания и всасывание питательных веществ, защищать от патогенных микроорганизмов, повышать иммунный статус организма, способствовать повышению эффективности вакцинации [12, 14]. Важным направлением использования микроорганизмов в сельском хозяйстве является также использование их для биоконверсии отходов растениеводства и животноводства [3], а также для продукции микробного белка и физиологически активных веществ, используемых для кормления животных и птицы [2].
Заключение. Микроорганизмы широко используются в сельском хозяйстве как участники азотного и фосфорного питания растений, деструкторы органических веществ в агроэкосистеме и утилизаторы ксенобиотиков, а также продуценты физиологически активных веществ, обеспечивающих иммунитет и защиту сельскохозяйственных растений и животных от патогенов и абиотических стрессов.

Литература:

  1. Артамонова Н.М., Потатаркина-Нестерова Н.И., Беззубенкова О.Е. Роль бактериальных симбионтов в растительно-микробных ассоциациях // Вестник Башкирского университета. – 2014. – Т. 19. – № 3. – С. 81-84.
  2. Волобуев В.П., Волобуева Р.А. Микробный белок в кормлении сельскохозяйственных животных // Аграрная наука. – 2005. – № 3. С. 27-28.
  3. Дмитриев В.И., Мартынова И.В., Кочкина Л.И. Способ микробиологической переработки птичьего помета. Патент на изобретение № 2437864. Россия, 2011.
  4. Дунайцев И.А., Сомов А.Н., Вирясов С.Н., Старшов А.А., Кондрашенко Т.Н., Клыкова М.В., Жиглецова С.К. Эффективность использования фосфатрастворяющих микроорганизмов в составе гранулированных биоудобрений с фосфатной рудой // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. – 2016. – № 117. – С. 251-268.
  5. Гарипова С.Р. Перспективы использования эндофитных бактерий в биоремедиации почв агроэкосистем от пестицидов и других ксенобиотиков // Успехи современной биологии. – 2014. – № 1. – С. 62-70.
  6. Жарикова М.В., Галимзянова Н.Ф., Журенко Е.Ю., Ясаков Т.Р., Коробов В.В., Сагитова А.И., Маркушева Т.В. Анализ взаимоотношений бактериальных деструкторов ксенобиотиков и микромицетов рода Trichoderma // Изв. УНЦ РАН. – 2014. – № 1. – С. 72-75.
  7. Иванчина Н.В., Гарипова С.Р. Влияние ростстимулирующих бактерий (PGPR) на продуктивность и устойчивость растений // Агрохимия. – 2012. – № 7. – С. 87-35.
  8. Коломбет Л.В. Биотехнологические проблемы создания биопрепаратов для растениеводства на основе грибов рода Trichoderma // Прикладная микробиология. – 2014. – Т. 3. – № 1. – С. 38-44.
  9. Кудоярова Г.Р., Курдш И.К., Мелентьев А.И. Образование фитогормонов почвенными и ризосферными бактериями как фактор стимуляции роста растений // Изв. УНЦ РАН. – 2011. – № 3-4. – С. 5-15.
  10. Кузьмина Л.Ю., Высоцкая Л.Б., Галимзянова Н.Ф., Гильванова Е.А., Рябова А.С., Мелентьев А.И. Новые штаммы фосфатмобилизующих бактерий, продуцирующих ауксин, перспективные для сельскохозяйственной биотехнологии // Известия УНЦ РАН. – 2015. – № 1. – С. 40-46.11. Мухаметзянова А.Д., Ахметова А.И., Шарипова М.Р.
  11. Микроорганизмы как продуценты фитаз // Микробиология. – 2012. – Т. 81. – № 12. – С. 291-300.
  12. Соколенко Г.Г., Лазарев Б.П., Минченко С.В. Пробиотики в рациональном кормлении животных. – 2015. Т. 5. – № 1. – С. 72-78.13. Умаров М.М. Азотфиксация в ассоциациях
  13. микроорганизмов // Проблемы агрохимии и экологии. – 2009. – Т. 2009. – № 2. – С. 22-26.14. Ушакова Н.А., Некрасов Р.В., Правдин В.Г., Кравцова Л.З., Бобровская О.И.,
  14. Павлов Д.С. Новое поколение пробиотических препаратов кормового назначения // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 1-1. – С. 184-192.
  15.  Цыренов В.Ж., Гомбоева С.В., Мункуева Б.Д. Морфолого-биохимические характеристики силикатных и фосфатмобилизирующих микроорганизмов // Вестник ВСГУТУ. – 2015. – № 5. – С. 56-62.