Органическое земледелие удобряется инновациями

Производство органических удобрений в России в 2017–2021 гг. выросло в 89,9 раза. Эта впечатляющая цифра взята из исследования маркетингового агентства «Роиф Эксперт» «Рынок органических удобрений в России, влияние санкций 2022: исследование и прогноз до 2026 года». Наблюдаемый рост сопровождается активизацией научных разработок в области биохимии. Российские ученые кратно нарастили темпы разработки инновационных биопрепаратов, востребованных у аграриев. Это и удобрения, и средства защиты растений, препараты, сохраняющие плодородие почв, и многое другое.

Органические удобрения, фунгициды, инокулянты, стимуляторы роста пока не могут заменить на сто процентов химические препараты. Однако уже сегодня они востребованы у аграриев и помогают сократить объемы применяемых минеральных удобрений, снижают себестоимость производства сельхозпродукции, то есть решают и экологические задачи, и задачи повышения рентабельности растениеводства.

Органическое земледелие, когда аграрии используют для обработки почвы, семян и растений только органические вещества, стало активно развиваться в России после

принятия федерального закона об органической продукции (в 2018 году). Полностью заменить традиционные методы ведения аграрного хозяйства оно пока не может, но этот рынок постепенно формализуется и уходит от былого абсолютно нишевого существования. В 2020 году в России создан единый государственный реестр производителей органической продукции по российским стандартам.

«Сегодня формируется новая инициатива — распространить механизм компенсации затрат сельхозпредприятий на использование не только минеральных, но и биопрепаратов, — говорит Максим Чепезубов, член совета директоров Центра нанотехнологий и наноматериалов республики Мордовия. — Биопрепараты должны встать в один ряд с классическими удобрениями и средствами защиты растений. Это будет значимым шагом к тому, чтобы отрасль биотехнологий стала развиваться интенсивнее, потому что сейчас аграрии далеко не всегда получают хорошую экономику хозяйства при попытке сделать его хотя бы отчасти органическим».

Биотехнологии могут помочь аграриям существенно снизить количество минеральных удобрений. При этом благодаря биотехнологическим продуктам сокращение использования минеральных удобрений не приводит к значимым потерям в производительности, а вот себестоимость производства зерна снижается на 20–30%. Например, классическое агрохозяйство в Приволжье, использующее химические средства защиты растений, производит 30–35 центнеров пшеницы с гектара. При переходе на органические методы ведения хозяйства — без применения пестицидов и гербицидов — урожайность у него, по расчетам, упадет до 15 центнеров. Применение биотехнологических продуктов позволит органической ферме «подтянуть» свою производительность к уровню классического «химического» сельского хозяйства.

Биотехнологии и биопродукты на их основе способны и защищать растения от болезней и вредителей, и стимулировать рост за счет создания правильной микрофлоры в почве. Например, бобовые благодаря инокулянтам (биопрепаратам, способствующим образованию клубеньков на корнях растений, что позволяет получать нужный объем и качество урожая) могут получать из почвы больше полезных веществ и микроэлементов. Урожайность в результате увеличивается на 8–12% или даже 17–20%.

Органоминеральные удобрения: органика и химия в комплексе 

Биотехнологические продукты для аграриев на российском рынке уже достаточно распространены, и спрос на них растет. Об этом говорит и то, что даже крупные поставщики минеральных удобрений вводят биопрепараты в свои линейки.

Биотехнологические продукты активно проникают и в сферу минеральных удобрений. Например, на рынке появляются комбинированные, или органоминеральные, удобрения. Эти продукты делаются так: на гранулы минерального удобрения сорбируют (осаждают) микроорганизмы (живые бактерии, находящиеся в анабиозе). Для этого необходимо превратить микроорганизмы в сухой порошок, чтобы удобно было смешивать с химическими средствами. На выходе получается инновационный продукт: комплексные органоминеральные удобрения. Их добавляют в минеральный субстрат на стадии гранулирования.

Некоторые виды комплексных удобрений, например биопрепараты и соединения на основе цинка, можно использовать в сочетании с гербицидами, фунгицидами, инсектицидами, минеральными подкормками и биопрепаратами для опрыскивания растений в вегетационный период, что позволяет сельхозпроизводителям не увеличивать число обработок, тем самым сохраняя себестоимость производства на существующем уровне.

Инокулянты и биофунгициды — перспективные типы биопрепаратов 

Среди востребованных у аграриев биопродуктов значатся и инокулянты. Это препараты, стимулирующие рост растений и повышающие содержание белка в конечных продуктах, таких как соя. Другие виды распространенных биопродуктов — биофунгициды (препараты для борьбы с грибковыми заболеваниями и протравливания семян) и стимуляторы роста растений.

Биофунгициды и инокулянты состоят из живых клеток штаммов бактерий, питательной среды для их развития и других компонентов. Потому они и являются органическими веществами, что «живые» в своей основе.

В состав биофунгицидов входят бактерии-антагонисты, которые широко применяются против грибных и бактериальных заболеваний сельскохозяйственных культур. Принцип действия такой: входящие в состав препарата живые клетки штаммов бактерий проникают в ризосферу растения (ризосфера — это узкий слой почвы, прилегающий к корням) и продуцируют выработку антибиотиков против грибкового патогена.

Биофунгициды с добавлением азотфиксирующих бактерий позволяют дополнительно к защите еще и повышать способность растений усваивать азот, что положительно сказывается на итоговой урожайности. Цепочка такая: сначала входящие в состав биопрепаратов азотфиксирующие бактерии усваивают азот из воздуха. Часть этого биологического азота выделяется в почву в растворимой форме, которую способны усвоить растения. Этот механизм действия бактерий позволяет компенсировать недостаток в почве минерального азота или неспособность растений усвоить его в нужном количестве. Выгодное отличие от химических способов обработки почвы в том, что при использовании биофунгицидов с добавлением азотфиксирующих бактерий в продукции растениеводства не накапливаются нитратные формы азота.

Кроме того, азотфиксирующие бактерии способны синтезировать витамины группы В, ауксины (гормоны растений, регулирующие их рост и развитие), цитокинины, снижающие стресс от негативного влияния окружающей среды. Другое действие бактерий проявляется в стимулировании деления клеток растений и увеличении концентрации зеленого пигмента, а также их энергетических субстанций. Результаты действия биофунгицидов и стимуляторов роста проявляются в повышении всхожести и прорастания семян на 10–15%, а фактическая урожайность увеличивается на 10–30%.

Так органика смешивается с химией, а в результате получается продукт, который приближает внедрение принципов органического, экологичного земледелия в российском сельском хозяйстве.