Проект
- К какой отрасли с/х проект относится. Актуальность. Назначение. Область применения.
Проект относится к отрасли биотехнологии, сельского хозяйства, в частности к технологии производства полифункциональных биопрепаратов для защиты растений от экономически значимых болезней.
Актуальность.
Защита растений от болезней грибной этиологии основана преимущественно на использовании современных химических пестицидов и фунгицидов. Это обострило экологические проблемы, так как химические препараты являются высокотоксичными веществами и, накапливаясь в почве, в повышенных дозах поступают в продукты питания, а также негативно влияют на многие организмы агробиоценозов и водоемов. При этом высокая стойкость пестицидов, не специфичность их действия и накопление в окружающей среде токсических остатков неизбежно приводит к глубоким изменениям в экосистемах.
В связи с этим в последние годы большое внимание уделяется развитию экологически безопасных биологических методов борьбы с заболеваниями растений, которые рассматриваются, как альтернатива традиционному использованию химических пестицидов.
Потенциальными биологическими агентами, перспективными для защиты сельскохозяйственных культур, могут быть микроорганизмы различного таксономического положения. Но современные исследования зарубежных и российских ученых наглядно демонстрируют перспективность использования штаммов бактериальных антагонистов рода Bacillus в сельскохозяйственной практике.
Разработка новых современных эффективных микробных препаратов для сельского хозяйства в настоящее время является одной из актуальных задач. Так же актуальность данного проекта обусловлена принятием закона «О производстве органической сельскохозяйственной продукции в Краснодарском крае», а также в некоторых других регионах РФ.
Назначение.
Биопрепараты предназначены для использования в сельском хозяйстве в целях защиты сельскохозяйственных культур: от возбудителей фузариозной корневой гнили, снежной плесени, фузариоза колоса, желтой пятнистости листьев на зерновых культурах, против мучнистой росы и парши на плодовых культурах.
Область применения.
Защита растений.
- Краткое описание. Техническая характеристика.
Разрабатываемые биопрепараты обеспечивают:
— широкий спектр антагонистического действия в отношении ряда патогенов;
— выраженный ростостимулирующий эффект;
— отсутствие токсичности и патогенности в отношении объектов окружающей среды;
— ориентация на коммерческое применение в области биологической защиты растений и являться конкурентоспособным на мировом рынке
Техническая характеристика
Препарат представляет собой водную суспензию, состоящую из культуральной жидкости (живые клетки и споры бактерий Bacillus subtilis, с остатками питательной среды).
— титр (количество колониеобразующих единиц (КОЕ) в мл, г) — не менее 108;
— биологическая эффективность — не менее 20%;
— хозяйственная эффективность (процент сохраненного урожая) — не менее 10 %;
— экологическая безопасность;
— длительное хранение (не менее 6 мес.);
— хорошая растворимость;
— совместимость с другими биологическими и химическими препаратами.
- Инновационность разработки.
Отбор коммерческих штаммов с целью разработки технологии получения и применения на их основе новых конкурентоспособных биопрепаратов для защиты сельскохозяйственных культур от возбудителей болезней был осуществлен по критериям полифункциональности и широкого спектра действия. Руководствуясь указанными критериями, были получены новые биопрепараты для защиты сельскохозяйственных культур, оказывающий защитное и рострегулирующее действие, а также обладающий широким спектром действия. Указанные биопрепараты максимально адаптированы к условиям южного региона – основного производителя сельскохозяйственной продукции РФ.
- Результаты исследований.
Сотрудниками ФГБНУ ВНИИБЗР созданы оригинальные опытные образцы биопрепаратов полифункционального типа действия на основе аборигенных штаммов бактерий-антагонистов р. Bacillus для защиты сельскохозяйственных культур от болезней, адаптированные к условиям, прежде всего южного региона РФ.
Новые биопрепараты соответствуют следующим характеристикам:
— широкий спектр антифунгального действия против фузариозной корневой гнили и фузариоза колоса 23,4-70,7 % и 15,5-73,3 %, снежной плесени – 14,0-52,3 %, желтой пятнистости листьев – 38,4-94,4 %; против бурой ржавчины –18 %
— отсутствие фитотоксичного и патогенного действия;
— высокая ростстимулирующая активность: увеличение массы побега и корня на 13,3 и 45,4 % и длины побега и корня – на 7,4 и 22,0 % соответственно;
— оптимальный титр опытных образцов новых биопрепаратов в препаративной форме жидкая культура (не менее 1,48 х 109 КОЕ/мл)
— совместимость с химическими пестицидами для применения в интегрированной системе защиты растений для снижения пестицидного пресса на агроценозы: Стомп, КЭ, Прима, СЭ, Калибр, ВДГ, Данадим, КЭ, Танрек, ВРК, Каратэ Зеон, МКС;
— хозяйственная эффективность (дополнительный урожай) – 25-48%.
— рентабельность – 72-185 %.
Экономическая эффективность обработки семян и вегетирующих растений композициями на основе биопрепаратов в полевых условиях (на примере озимой пшеницы)
| Контроль | Эталон
Раксил |
Опытный
образец B. subtilis BZR 517 |
Опытный
образец B. subtilis BZR 336g |
|
| Урожайность, ц с 1 га. | 33,8 | 38,5 | 42,2 | 50 |
| Прибавка урожайности к контролю, ц с 1 га | — | 4,7 | 8,4 | 16,2 |
| Всего затрат на выполнение агроприема в расчете на 1 га, руб. | — | 3213,0 | 3654,0 | 4260,6 |
| Стоимость прибавки урожая с 1 га, руб. | — | 3525,0 | 6300,0 | 12150,0 |
| Чистый доход от применения агроприемов в расчете на 1 га, руб. | — | 312,0 | 2646,0 | 7889,4 |
| Рентабельность, % | — | 10 | 72 | 185 |
— Возможность использования в системе интегрированной защиты растений и в органическом земледелии
Различные системы защиты растений с использованием новых биопрепаратов на примере яблони
В настоящее время опытные образцы биопрепаратов испытываются на таких культурах как томаты, огурцы, соя, картофель, малина, черная смородина, цветочные культуры. Испытания проводятся в различных климатических условиях, в сотрудничестве с ведущими научными центрами и университетами, а также на базе крупных хозяйств:
— Казахский НИИ защиты и карантина растений
— Институт микробиологии НАН республики Беларусь
— Дальневосточный НИИ защиты растений
— Ставропольский НИИ сельского хозяйства
— Новосибирский государственный аграрный университет
— Лазаревская опытная станция защиты растений
— ВНИИ фундаментальной и прикладной паразитологии животных и растений имени К.И. Скрябина
— ВНИИ цветоводства и субтропических культур
В 2015 -2016 гг. были проведены успешные широкомасштабные производственные испытания опытных образцов биопрепарата на культуре озимая пшеница в агрофирмах «Новобатайская», Ростовская область и АО «Верхнедубовское», Ставропольский край, на культуре яблоня в агрофирме «Красный сад», Ростовская область и в органическом саду пос. Чибий, Краснодарский край.
- Главные преимущества перед аналогами.
Новые биопрепараты по сравнению с аналогами обладают высокой экологичностью, отсутствием резистентности у патогенов и широким спектром действия. Штаммы продуценты, являющиеся основой биопрепатрата, адаптированы к условиям южного региона.
- Рынок. Потенциальные потребители.
Рынок
Динамичное развитие индустрии органики способствует переориентации бизнеса на производство востребованной экологически безопасной продукции. Анализируя состояние мирового рынка органических продуктов, можно отметить устойчивую тенденцию его роста. В России рынок экологически безопасной продукции еще только формируется. Одна из основных причин такого отставания от Запада – отсутствие на российском рынке широкого ассортимента биологических средств защиты растений.
Таким образом, в условиях южного региона, где сосредоточено основное производство зерновых, существует значительная доля рынка для продажи новых препаратов, поскольку возрастающий импорт озимой пшеницы формирует потребность защиты данной культуры от экономически значимых болезней с учетом высокой адаптации штаммов–основы биопрепарата к условиям южного региона.
На сегодняшний день российский рынок биологических средств защиты растений составляет около 3,5% от рынка химических пестицидов. В 2014 году объем российского рынка биологических средств защиты растений превысил 3 тыс. тонн.
В 2014 году в структуре российского рынка биологических средств защиты растений преобладали препараты фунгицидного действия, на долю которых приходилось свыше 50% от общего объема рынка в стоимостном выражении. Это определено следующими факторами: ценовая конкурентоспособность препаратов; удовлетворительные показатели эффективности в сравнении с химическими средствами; спектр активности включает ряд проблемных инфекций, в борьбе с которыми распространенные химические средства не позволяют добиться желаемого результата; более широкий спектр действия.
Российский рынок биологических средств защиты растений обладает значительным потенциалом развития, свидетельством чего является сравнение его объема с рынками других стран. По состоянию на начало 2012 года российский рынок в 5,5 раз меньше рынка ЕС и в 10,5 раз меньше рынка США. На сегодняшний день в России спрос на биологические средства защиты растений в значительной мере превышает предложение. В настоящее время, по данным экспертов, спрос удовлетворен только на 40-45.
Таким образом, новые биопрепараты на основе штаммов B. subtilis 336g и B. subtilis 517 обладают высоким рыночным потенциалом, поскольку имеющийся ассортимент биопестицидов не может удовлетворить потребности сельхозтоваропроизводителей в биологических средствах защиты растений, которые, в связи с экологизацией сельского хозяйства, будут возрастать.
Потенциальные потребители
— Сельскохозяйственные предприятия товарного растениеводства.
— Крестьянские (фермерские) хозяйства.
— Опытно-производственные и учебные хозяйства сельскохозяйственных научных учреждений.
- Стадия разработки.
НИОКР, опытные образцы, широкая производственная апробация
- Степень защищенности проекта.
Штаммы-продуценты биопрепаратов депонированы в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии (ВКСМ), г. Санкт-Петербург. По результатам проведенных исследований получены два ноу-хау (приказ № 21-п от 09.06.2012), получены два патента на изобретение: №2553518 «Штамм бактерий Bacillus subtilis BZR 336g для получения биопрепарата против фитопатогенных грибов» и №2552146 «Штамм бактерий Bacillus subtilis BZR 517 для получения биопрепарата против фитопатогенных грибов», а также подана заявка на патент № 2015151901 «Биофунгицид для защиты сельскохозяйственных культур от болезней и повышения урожайности». Была осуществлена молекулярно-генетическая идентификация штаммов. Также штаммы прошли токсиколого-гигиеническую оценку по показателям вирулентности, диссеминации, токсичности и токсиногенности к теплокровным животным.
- Разработчики проекта.
Асатурова Анжела Михайловна – к.б.н., зав. лабораторией создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов
Дубяга Валентина Михайловна – н.с.
Жевнова Наталья Андреевна – н.с.
Козицын Александр Евгеньевич – н.с.
Павлова Марина Дмитриевна – н.с.
Сидорова Татьяна Михайловна – к.б.н., с.н.с.
Томашевич Наталья Сергеевна – к.с-х.н., с.н.с.
Хомяк Анна Игоревна – н.с.
- Контактная информация
— контактное лицо: Асатурова Анжела Михайловна
— телефон: 8(952)82-64-049
— e-mail: biocontrol-vniibzr@yandex.ru