Соя в России страдает от опасного и невидимого вредителя – цистообразующей нематоды. Борьба с ней сегодня зависит от импортных химикатов, что ставит аграриев в зависимое положение. Решением может стать первый отечественный биопрепарат на основе почвенных грибов, над которым работают ученые Алтайского края. Препарат разработала Екатерина Пикаревская. Подробнее о том, как почвенные грибы помогут сое, – в материале.
Разработка выиграла грант в миллион рублей в конкурсе «Студенческий стартап» при поддержке Фонда содействия инновациям. Екатерина работает под руководством Дениса Минакова, доктора технических наук, профессора кафедры органической химии АлтГУ.
Из личного архива Екатерины Пикаревской
Невидимый вредитель
«Соевая цистообразующая нематода – очень распространенный вид микроскопических круглых червей, длиной около миллиметра, – объясняет Екатерина. – Этот вредитель включен в перечень карантинных объектов РФ, что говорит о его опасности и потенциальной способности нанести значительный ущерб сельскому хозяйству».
Мировая статистика показывает, что глобальные потери урожая сои от нематод достигают 10% – это треть всех потерь от вредителей и болезней.
На Россию приходится около 1% мирового производства сои. Посевные площади сои в РФ в 2024 году, по данным Росстата, составили 4,2 млн га. Ежегодные потери урожая из-за заражения превышают 150 тысяч тонн.
Нематода повреждает корневую систему, образуя вздутия и деформации, в которых живет и питается соками растения. Нарушение питания и водного обмена у сои приводит к ослаблению иммунитета, карликовости, плохому созреванию бобов и увяданию. При сильном заражении гибнет 70-80% урожая.
Долговременную угрозу представляют цисты нематод. В одной цисте может находиться до 500 личинок. Они сохраняются в почве до 8 лет даже без растения-хозяина, что делает землю непригодной для повторного выращивания культур.
Нет аналогов
Существуют препараты, направленные на борьбу нематодами, которые поражают томаты, морковь, картофель и зерновые растения.
«Против нематод применяют «химию», и она в основном зарубежная. Отечественных биологических препаратов против такого вредителя просто не существует», – констатирует ученая.
Валовой сбор этой стратегически важной культуры в регионе в 2024 году достиг 449 тыс. тонн, а посевные площади уже превысили 300 тыс. га.
«Алтайский край занимает шестое место в России по выращиванию сои. Естественно, такой препарат очень нужен здесь», – отмечает исследователь.
Однако география применения будущего препарата не ограничится одним регионом.
«Применять его можно не только в Алтайском крае, но, например, еще на Дальнем Востоке, потому что там сосредоточены самые большие посевы сои в стране», – объясняет Екатерина.
Соя. Фото: АГАУ
Грибы против нематод
В основе препарата – почвенные мицелиальные грибы. Они поражают червей-нематод. По сути, это природные враги этих вредителей.
В природе эти грибы переваривают тела взрослых червей и их цисты – защитные капсулы. Так грибы питаются и одновременно уничтожают вредителей непосредственно в почве. Ведь каждая циста обычно устойчива к химикатам.
Выбор в пользу грибов, а не бактерий, был сделан неслучайно.
«По сути, мы переводим борьбу с нематодой с химического на биологический уровень. Такой способ экологически чистый, безопасный для человека, животных и полезных насекомых, – объясняет Екатерина. – Грибы были выбраны, в том числе, и потому, что некоторые из них могут выделять питательные вещества, помогая растению усваивать микроэлементы. Кроме того, они предотвращают некоторые грибковые заболевания, например, фузариоз, – выступают антагонистами патогенных грибов».
Во-вторых, препарат будет не только бороться с нематодами. Он также улучшает минеральное питание растений, подавляет развитие патогенных грибов и способствует долгосрочному сохранению плодородия земель.
Препарат будет обладать и другими важными преимуществами. Он не только решает проблему с червями, но и оздоравливает растения. Это происходит благодаря тому, что грибы выделяют особые вещества, которые стимулируют развитие корневой системы, в результате чего корни растут активнее и эффективнее поглощают питательные элементы из почвы.
Кроме того, эти микроорганизмы естественным образом укрепляют иммунитет растений, что служит надежной профилактикой против различных грибковых и бактериальных инфекций. При этом весь процесс происходит абсолютно безопасно для окружающей среды, так как препарат полностью нетоксичен для человека, домашних животных и полезных насекомых.
Минусы химикатов
Почему химия – не лучший выход? Сейчас, чтобы справиться с нематодой, часто используют специальные химикаты – нематоциды. Но у этого подхода есть серьезные минусы: он плохо справляется с прочными оболочками цист и наносит большой ущерб.
Наука. Пробирки. Химия.
Предоставлено Из личного архива Дарьи Сороченко
Главная проблема в том, что химикаты отравляют землю и воду. Они накапливаются в почве, а дожди и полив смывают их в грунтовые воды и реки. Это вредит рыбам и другим животным.
Химические соединения токсичны для всего живого. Они уничтожают не только вредителей, но и полезных подземных обитателей – микробов и дождевых червей, которые поддерживают здоровье почвы, рыхлят ее и делают плодородной. Без них земля беднеет.
И, в конце концов, к химикатам вредители привыкают. Если постоянно использовать одно и то же средство, нематоды перестают на него реагировать. Фермерам приходится либо сыпать больше ядов, либо переходить на еще более сильные и опасные препараты.
Лабораторные исследования
На вопрос о том, на каком этапе находится создание препарата, разработчик дает четкий ответ: «Сейчас исследование находится на стадии поиска штаммов грибов. Мы выделяем их из почвы. Грант, поддерживающий наш проект, рассчитан на год, и мы планируем завершить свою работу как раз к этому сроку».
Процесс отбора – кропотливая работа в лаборатории.
Сейчас исследуют несколько штаммов грибов, названия которых пока остаются коммерческой тайной, поскольку именно в них заключается уникальность будущего продукта.
Финансирование, полученное по гранту, будет направлено на обеспечение исследовательского процесса.
«Методика довольно стандартная, и уникального оборудования не требует. Средства пойдут на закупку расходных материалов: компонентов для питательных сред, различных солей, реактивов и лабораторной посуды», – уточняет ученая.
АГАУ. mcx.gov.ru
Две формы
«Препарат будет в двух формах, – делится планами Екатерина. – Во-первых, это жидкое средство, содержащее мицелий грибов и споры. Во-вторых, мы создаем препарат в сухом виде, где основой будут споры грибов. У сухого аналога срок годности значительно дольше, что делает его более практичным и эффективным для аграриев».
Проект имеет важное стратегическое значение для аграрного сектора. Во-первых, отечественная разработка не только позволит сохранить урожай и доходы фермеров, но и заменит дорогостоящие импортные химикаты.
Инновационная разработка алтайских ученых может стать настоящим прорывом в области биологической защиты растений, открывая новую страницу в экологичном и устойчивом земледелии. Екатерина Пикаревская – студентка института химии АлтГУ. Ее проект – «Создание биологического препарата на основе почвенных грибов для защиты сои от цистообразующей нематоды».
Екатерина Пикаревская – студентка института химии АлтГУ. Ее проект – «Создание биологического препарата на основе почвенных грибов для защиты сои от цистообразующей нематоды».
Разработка выиграла грант в миллион рублей в конкурсе «Студенческий стартап» при поддержке Фонда содействия инновациям. Екатерина работает под руководством Дениса Минакова, доктора технических наук, профессора кафедры органической химии АлтГУ.
Приглашаем в наш телеграм канал
