Микроводоросли на службе у сельского хозяйства

18 апреля, 2018 |

Как использование микроводорослей помогает улучшать качество почвы и повышает урожайность?

Инновационные научные открытия часто базируются на исследовании законов и закономерностей природы — именно природа дает человеку лучшие инструменты для его деятельности. Прежде, чем ученые сделали выводы о мощном потенциале водорослей для сельского хозяйства, экологии, медицины, косметологии и других сфер, они выяснили, что микроводоросли являются древнейшими фотосинтезирующими организмами на Земле. Что это значит? Как минимум, то, что именно микроводоросли создали кислородную атмосферу нашей планеты, сделав ее пригодной для жизни других видов. Помимо этого, микроводоросли принимали непосредственное участие в формировании почвы как плодородной среды для жизни растений.

Несмотря на название, водоросли обитают не только в водной среде, но и в почве, и на ее поверхности, на стволах деревьев и даже на скалах. Для сельского хозяйства самое большое значение имеют, конечно же, почвенные виды микроводорослей. Они являются неотъемлемой частью агробиоценоза, напрямую влияя на качество почвы, рост и урожайность растений.

Ученые впервые заговорили об этом, когда обратили внимание на стабильность урожаев риса в Индии — и это в условиях монокультурности, без дополнительного внесения удобрений. Исследования показали, что высокую урожайность обеспечивает большое количество микроводорослей, обитающих на индийских полях. Среди них оказалось много форм, обладающих азотфиксирующими свойствами. Первые выводы о том, что использование микроводорослей в качестве биоудобрения может стать экономически выгодной и экологически безопасной альтернативой химическим удобрениям вскоре подтвердились в ходе более глубокого изучения свойств микроводорослей.

Микроводоросли и повышение плодородности почвы: как это работает?

Трудно переоценить значение микроводорослей для получения стабильно высоких урожаев всех без исключения сельскохозяйственных культур. Эти микроорганизмы обладают целым рядом свойств, влияющих на почвообразование и жизнь агробиоценоза.

Так, например, почвенные микроводоросли, фиксируют молекулярный азот, способствуя накоплению органического вещества в почве и делая ее более плодородной. Микроводоросли, развивающиеся на поверхности почвы, также поглощают минеральные соли, предотвращая их вымывание из почвы и, впоследствии, делая их доступными для корней растений. То есть, альголизация почвы (внесение в нее живых культур микроводорослей) гарантирует получение растениями всего необходимого для правильного развития и успешного плодоношения.

Микроводоросли обеспечивают связывание химических элементов почвы за счет хелатизации. При этом образуются комплексные соединения металлов с некоторыми органическими веществами микроводорослей. Для аграриев значение имеет результат этого процесса: ионы металлов при хелатизации переходят из нерастворимого состояния в растворимое, а значит становятся доступными для растений.

Почвенные водоросли активно фотосинтезируют, насыщая почву кислородом, улучшая дыхание корней растений и способствуя жизнедеятельности аэробных микроорганизмов. Внесение удобрений на основе микроводорослей на заболоченные и тяжелые почвы способно улучшить их аэрацию и сделать пригоднями для обработки.

Еще одна важная особенность микроводорослей для почвы заключается в их способности удерживать влагу. Многочисленные исследования показывают, что водоудерживающая способность почвы, заселенной микроводорослями, на 10-15% (а в некоторых случаях и на 40%) выше, чем на почве, где эти микроорганизмы находятся в минимальном количестве.

Фиксация атмосферного азота, которую также обеспечивают почвенные водоросли, является одним из главных факторов, обеспечивающим правильный и интенсивный рост растений. Важно, что обычно микроводоросли сосуществуют с азотфиксирующими бактериями. В таком сочетании они лучше и эффективнее фиксируют в почве азот, чем по отдельности.

Почвенные микроводоросли выделяют вещества, необходимые для жизнедеятельности не только растений, но и других микроорганизмов. Таким образом, насыщение почвы микроводорослями способствует ее оздоровлению, установлению в агробиоценозе правильного соотношения живых организмов, при котором создаются максимально благоприятные условия для роста и урожайности сельскохозяйственных культур.

Микроводоросли — биоудобрение, укоренитель, стимулятор роста и урожайности

Спектр положительного влияния микроводорослей на рост и развитие сельскохозяйтсвенных культур невероятно широк. Увеличение урожайности становится закономерным результатом влияния микроводорослей на почву. Но этим эффект от использования микроводорослей в земледелии не ограничивается.

Микроводоросли являются мощными продуцентами витаминов, микро- и макроэлементов и аминокислот. Что немаловажно: все они находятся в той форме, которая легче всего усваивается растениями. Здесь стоит снова вспомнить о том, что микроводоросли были одним из ключевых звеньев создания биоценоза нашей планеты в том виде, в котором он существует сегодня. То есть микроводоросли исторически, эволюционно способствовали эффективному росту и развитию растений.

В здоровой почве микроводоросли присутствуют в том или ином количестве. Но их дополнительное внесение в качестве биоудобрения позволяет решить целый ряд вопросов, связанных с обеспечением правильного питания растений и стимуляцией урожайности.

Помимо того, что микроводоросли продуцируют полный набор микро- и макроэлементов (Са, N, P, Mg, K, Cu, Fe, S, Zn, Co, Mn,Zr, Rb, I и другие), они еще и выделяют витамины. Жизнедеятельность растения, как и любого живого организма, без витаминов невозможна. Они напрямую участвуют в процессе фотосинтеза. Провитамин А, который микроводоросли выделяют в большом количестве, к примеру, сохраняет от окисления органические вещества, образовавшиеся при фотосинтезе. Витамины группы В, а также витамин D помогают растению усваивать питательные вещества, стимулируя рост вегетативной массы и плодов. Витамин С является для растений мощным антистрессовым элементом, как и фолиева кислота.

Микроводоросли представляют собой богатейший источник простых белков. Речь идет о высококачественных растительных белках, содержащих более 40 аминокислот. 20 из этих альфа-аминокислот обеспечивают все без исключения жизненные процессы растения. В отличие от человеческого организма, растение может генерировать все необходимые для себя аминокислоты. Но на этот синтез тратится много энергии. Внесение удобрений, содержащих аминокислоты позволяет «сэкономить» собственный энергетический ресурс растения, направив его на более интенсивный рост и повышение устойчивости к стрессовым факторам.   

Микроводоросли выделяют в почву физиологически активные вещества, в частности ауксины — фитогормоны роста. К слову говоря, использование препаратов на основе ауксинов становится все более популярным с каждым годом, ведь они позволяют существенно увеличить урожайность, интенсифицировать сельскохозяйственное производство. Но фитогормональная стратегия требует почти медицинской точности в дозировках и частоте использования. Именно поэтому не все сельхозпроизводители готовы «играть» с гормонами роста. А умные микроводоросли, выделяя ауксины, проделывают ту же работу четко, правильно и без затрат человеческого времени и труда.  

Физиологически активные вещества ускоряют рост не только надземной части растения и его плодов, но и корней. Это широко используется для обработки семян или корневой системы саженцев. Исследования показывают, что таким образом достигается практически 100% всхожесть и приживаемость.  

Одно из уникальных свойств биоудобрения на основе микроводорослей состоит в том, что после внесения в почву микроводоросли продолжают свой рост, наращивая свою биомассу (а значит, и эффективность) в 10-15 раз.

На сегодняшний день ученые насчитали более 2000 видов почвенных микроводорослей. Важно, что для каждого региона характерен свой видовой набор микроводорослей и наиболее эффективно работают удобрения на основе тех микроводорослей, которые встречаются в биоценозе конкретной местности.

Биологические удобрения на основе микроводорослей могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с другими видами удобрений (минеральными, бактериальными). Их высокая эффективность позволяет существенно сократить затраты на подкормку, получив при этом максимальную отдачу в виде повышения урожайности, улучшения состояния растений и почвы.

 

Top