Биологическая азотфиксация и оптимизация факторов среды для создания высокопродуктивных агрофитоценозов традиционных и нетрадиционных сельскохозяйственных культур
Типология проекта
Научный.
Наименование проекта
Биологическая азотфиксация и оптимизация факторов среды для создания высокопродуктивных агрофитоценозов традиционных и нетрадиционных сельскохозяйственных культур.
Руководитель
Александр Николаевич Есаулко, декан факультета агробиологии и земельных ресурсов и факультета экологии и ландшафтной архитектуры, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор РАН.
Описание проекта
Исследовательский проект направлен на изучение взаимодействия растений с симбиотическими и полезными ризосферными микроорганизмами, играющими важную роль в развитии растений, обеспечивая их соответствующим питанием и фитогормонами, защищая от патогенных микроорганизмов, адаптируя к стрессам. Активность почвенной микрофлоры во многом определяет качественные характеристики пахотного горизонта.
Применение биопрепаратов на основе азотфиксирующих бактерий позволяет направленно регулировать численность и активность полезной микрофлоры в ризосфере возделываемых растений, улучшить обеспеченность растений доступным азотом и за счет этого повысить продуктивность возделывания культур и качество сельскохозяйственной продукции.
Многочисленными исследованиями определены оптимальные параметры факторов среды для активизации симбиотической азотфиксации и повышения урожая бобовых. При этом одним из главных факторов является наличие в почве специфичного вирулентного активного штамма ризобий, источником которых в производстве чаще всего являются или местные аборигенные штаммы клубеньковых бактерий, или промышленные штаммы ризобий. Сдерживающим моментом для более полного использования биологического азота в степных и предгорных районах Северного Кавказа является то, что местные аборигенные штаммы клубеньковых бактерий малоактивны. В то же время в экологических условиях вертикальной зональности в высокогорьях обитают штаммы ризобий, отличающиеся высокой конкурентоспособностью и приспособленностью к суровым условиям.
Известно, что эффективность препаратов на основе ризобактерий значительно меняется в зависимости от почвенно-климатических условий места их применения. Поэтому следует ставить вопрос о перспективе «зонального подхода» в разработке биопрепаратов, который подразумевает при их создании использование в качестве основы эффективных аборигенных штаммов ризобий, изолированных в данной местности и адаптированных к природным условиям этой местности. Проект выполнен совместно с участником консорциума ФГБОУ ВО Горским ГАУ.
Цель проекта
Научное обоснование технологических приемов реализации потенциала биологической азотфиксации для создания высокопродуктивных агрофитоценозов традиционных и нетрадиционных сельскохозяйственных культур (клевер, люцерна, донник, козлятник, соя, горох, вика, люпин, травосмеси амаранта и бобовых трав).
Задачи проекта
1. Дать теоретическое обоснование влиянию различных технологических приемов на динамику формирования симбиотического аппарата бобовых культур.
2. Изучить азотфиксирующую активность посевов бобовых культур при разных технологических приемах возделывания, в разных агроклиматических районах и выявить резервы её повышения.
3. Изучить особенности влияния различных технологических приемов в условиях разных агроклиматических районов на фотосинтетическую деятельность бобовых культур.
4. Выявить эффективность влияния традиционных и нетрадиционных удобрений на величину и качество урожая бобовых культур.
5. Изучить динамику накопления массы листьев, стеблей, корней люцерны, содержание в них азота и фосфора, вынос питательных веществ урожаем из почвы и долю участия источников азота в питании растений.
6. Дать энергетическую и экономическую оценку использования технологических приемов возделывания бобовых культур в условиях разных агроклиматических районов.
7. Разработать и внедрить в производство рекомендации по совершенствованию технологии возделывания бобовых культур в условиях вертикальной зональности Северного Кавказа с целью повышения симбиотической азотфиксации, получения высоких урожаев сена и семян высокого качества.
Основные результаты
Подготовлен аналитический обзор. Разработана программа и методика проведения научно-исследовательских работ в области изучения биологической азотфиксации и оптимизации факторов среды для создания высокопродуктивных агрофитоценозов традиционных и нетрадиционных сельскохозяйственных культур. Проведено отчетное мероприятие с представлением результатов исследования и планируемых к получению результатов пятью компаниями сельскохозяйственного сектора и пятью научно-образовательными организациями.
Эффект на университетском уровне
Формирование новых направлений научных исследований. Увеличение количества научных результатов, опубликованных в журналах с индексацией в WoS и Scopus.
Эффект на региональном и(или) отраслевом уровне
Внедрение усовершенствованной технологии возделывания сельскохозяйственных культур в условиях вертикальной зональности Северного Кавказа для повышения их урожайности и получения семян высокого качества.
Эффект на национальном уровне
Выстроенные устойчивые взаимодействия с организациями, осуществляющими исследования в сфере оптимизации факторов среды для создания высокопродуктивных агрофитоценозов традиционных и нетрадиционных сельскохозяйственных культур.