Досліджено використання біодобрив бразильськими виробниками сої
Використовуючи біодобрива на 80% своїх посівних площ, бразильські виробники сої користуються екологічними та економічними перевагами використання мікробіоми замість хімічних добрив. Мікробіом – це спільнота грибів, бактерій та інших мікроорганізмів у цьому середовищі. У сільському господарстві він забезпечує поживні речовини, необхідні сільськогосподарським культурам, та підвищує врожайність. Його використання має багато економічних та екологічних переваг.
Випадок із бразильськими соєвими бобами — одна з 14 історій успіху, що обговорюються в оглядовій статті про вплив досліджень мікробіома на такі сектори, як сільське господарство, ферментовані продукти та здоров'я людини. Опублікований в Frontiers in Microbiology, він був здійснений в рамках MicrobiomeSupport, проекту з картування глобальних досліджень мікробіома з упором на інновації в харчовій системі.
У проекті беруть участь вчені та компанії з 28 країн, у тому числі Центр дослідження геноміки для зміни клімату (GCCRC), один із центрів інженерних досліджень (ERC), який підтримує FAPESP. GCCRC є партнером Бразильської корпорації сільськогосподарських досліджень (EMBRAPA).
«Бразилія — одна з небагатьох країн у світі, яка успішно використовує біодобрива при вирощуванні сої. Це найбільший виробник та експортер цього товару. Мікроорганізми використовуються для фіксації азоту на 80% посівних площ сої в Бразилії. Позитивний вплив на навколишнє середовище дуже велике. Викиди вуглецю в атмосферу приблизно на 430 мільйонів тонн еквіваленту CO 2 нижче завдяки азотфіксуючим бактеріям. Це також захищає джерела та інші джерела прісної води, оскільки хімічний азот забруднює річки», - сказав Рафаель де Соуза. співавтор статті. Він є дослідником GCCRC та засновником Symbiomics, бразильського біотехнологічного стартапу, який розробляє біопрепарати нового покоління.
Внесення мікроорганізмів у ґрунт також має значний економічний ефект.
"Війна в Україні показала, наскільки ми залежимо від імпортних хімічних добрив", - сказав Соуза. «Бразилія імпортує близько 77% азоту, який використовується для удобрення сільськогосподарських культур. Єдиним винятком є соєві боби. Вони не залежать від цього імпорту саме через біологічні фіксатори азоту, що використовуються виробниками, що дозволяє заощадити близько 10 мільярдів доларів США на синтетичних азотних добривах ".
Біодобрива заощаджують фермерам величезні суми грошей. За словами Солона Кордейру де Араужо, консультанта Національної асоціації виробників та імпортерів інокулянтів (ANPII) та співавтора статті, хімічні добрива коштують близько 1000 бразильських реалів за гектар, тоді як інокулянти біодобрив коштують менше ніж 50 бразильських реалів.
«Робота, виконана у разі соєвих бобів, полягає у відборі певних бактерій, їх ізоляції та застосуванні до врожаю, щоб збільшити кількість цих корисних мікроорганізмів у ґрунті. Бактерії замінюють синтетичні азотні добрива. Замість хімікатів фермери використовують модифікатори біодобрив, які беруть азот із повітря та подають його безпосередньо у рослину», — пояснив Араужо.
Вплив особливо важливий, оскільки Бразилія є провідним світовим виробником та експортером соєвих бобів з більш ніж 36 мільйонами гектарів посівних площ. Автори статті підкреслюють економічні та екологічні переваги досліджень мікробіома у Бразилії, щоб показати виробникам інших культур переваги біодобрив та спонукати вчених проводити додаткові дослідження щодо заміни хімічних добрив мікроорганізмами.
Всі культури потребують азоту, фосфору та калію. У разі сої біодобриво постачає лише азот. Дві інші поживні речовини поставляються хімічними речовинами. В інших випадках, таких як, наприклад, кукурудза, боби та рис, всі три поживні речовини поставляються хімічними речовинами.
Азотні біодобрива були розроблені у Бразилії з моменту появи соєвих бобів у 1960-х роках.
"Бразилія обрала розробку та вдосконалення цих бактерій і бактеріальних продуктів як замінники хімічного азоту", - сказав Араужо.
На думку авторів, заміна хімічного азоту продуктами мікробіома в соєвих бобах стала можливою завдяки спільним зусиллям у трьох областях. «Це результат роботи, виконаної академічними колами, регулюючими органами та промисловістю. Вчені з університетів та EMBRAPA принесли до Бразилії необхідні технології. Законодавці ухвалили необхідну нормативно-правову базу. І промисловість також відіграла свою роль з погляду впровадження та комерціалізації», - сказав Соуза.
Дослідження мікроорганізмів продовжуються з того часу, як у Бразилії почали вирощувати сою, але за останні десять років кількість статей та продуктів зросла, оскільки інструменти генетичного секвенування стали доступнішими.
"Випадок з бразильськими соєвими бобами також важливий, тому що він проклав шлях іншим продуктам, щоб отримати частку ринку та іншим культурам використовувати біодобрива", - додав він.
Модель для інших культур
Очікується, що розробка технологій на основі мікробіома розширюватиметься у Бразилії. Окрім досягнень у дослідженнях, що ведуть до кращого відбору мікроорганізмів та виробництва більш потужних інокулянтів, дослідники відзначили ще низку факторів, які сприятимуть використанню біодобрив виробниками різних культур.
"Ходять розмови про ідеальний шторм, що стимулює використання біодобрив у Бразилії", - сказав Соуза. Зараз ми маємо велику кількість стартапів та дослідницьких центрів, зацікавлених у розробці нових мікробіомних продуктів для різних культур. Цифри в галузі економіки та захисту навколишнього середовища вражають. Також стало ясно, що нам потрібно менше покладатися на хімічні добрива, більшість яких імпортується. Таким чином, випадок із бразильськими соєвими бобами може стати рушійною силою для подальшого прогресу використання біодобрив ".
Також читайте: