Žalioji biologinių trąšų revoliucija: Bacillus bakterijų taikymas ir praktika (2 dalis)
Įvadas
Šiandien, kai tvarus žemės ūkio vystymasis tampa visuotiniu sutarimu, biotrąšos pamažu keičia tradicines chemines trąšas dėl savo ekologiškumo ir išteklių naudojimo efektyvumo. Bacila spp...., kaip gramteigiamų bakterijų klasė, gebanti formuoti endosporas, tapo pagrindinėmis biotrąšų tyrimų ir plėtros padermėmis dėl savo stipraus prisitaikymo prie aplinkos ir daugiafunkcinių metabolinių savybių. Šiame straipsnyje sistemingai apžvelgiami šių bakterijų tipai: Bacila spp.tinka biologinėms trąšoms ir analizeiBacilapraktinė vertė per praktinius atvejus.
3. Taikymų atvejų analizė
3.1 Ryžių auginimo praktika Kinijoje
Hunano provincijos Dongtingo ežero lygumoje naudojamas sudėtinis mikrobų užkratas, sudarytas iš "Bacillus subtilis+Bacila mucilaginosus" pasiekė šiuos efektus:
Azoto trąšų kiekis sumažinamas 30%, o fosforo trąšų – 25%;
Ryžių derlius padidėjo 12 %, o ryžių kokybė atitiko nacionalinį aukštos kokybės ryžių standartą;
Dirvožemio pH vertė padidėjo nuo 5,2 iki 6,1, todėl rūgštėjimo problema sumažėjo.
Bacila Papildymas buvo skatinamas Jangdzės upės vidurupyje ir žemupyje, o bendras taikymo plotas viršija 2 milijonus mu.
3.2 InovatyvusBacila modeliai Amerikos kukurūzų juostoje
Ajovoje mikrobinis " paruošimasPaenibasgilėpolimiksija+Bacila cirkuliuojantis" purškiamas dronais, sudarant tokią sistemą:
Dirvožemio atkūrimas: po trejų iš eilės taikymo metų dirvožemio agregatų stabilumas padidėjo 40 %;
Derliaus padidėjimas: kukurūzų derlius iš hektaro padidėjo nuo 8,5 tonos iki 10,2 tonos;
Anglies absorbento padidėjimas: metinis augimo tempasBacila dirvožemio organinės anglies kiekis siekia 0,3%.
Šis modelis buvo įtrauktas į Jungtinių Valstijų Žemės ūkio departamento demonstracinį projektą „"Climate-Smart Agriculture"“.
3.3 ES ekologinio ūkininkavimo standartai
Pagal ES reglamentą (EB) Nr. 834/2007Bacilapreparatai turi atitikti šiuos reikalavimus:
Gyvybingų bakterijų skaičius ≥ 2×10^8 CFU/g;
Sunkiųjų metalų kiekis (skaičiuojant kaip šviną) ≤50mg/kg;
Be genetiškai modifikuotų ingredientų.
Burgundijos vyno gamybos regionas Prancūzijoje, taikydamas standartus atitinkančias priemones, padidino savo vynuogynų dirvožemio mikrobų įvairovės indeksą 35 %.Bacilabiologinės trąšos, o gautas vynas gavo ES ekologinio produkto sertifikatą.
4. Techniniai iššūkiai ir plėtros kryptys Bacila Biologinės trąšos
4.1 Esamos problemos
Bacila Štamo degeneracija: Nuolatinis pasažas lemia funkcinių genų ekspresijos lygio sumažėjimą;
Aplinkos sąveika: reikšmingi padermių kolonizacijos efektyvumo skirtumai skirtinguose dirvožemio tipuose;
Sąnaudų kontrolė: energijos suvartojimas skystos fermentacijos procese sudaro 40 % gamybos sąnaudų.
4.2Bacila Inovacijų kelias
Bacila Genų redagavimo technologija: medžiagų apykaitos takų optimizavimas naudojant CRISPR-Cas9 sistemą;
Bacila Nanonešėjų technologija: chitozano-montmorilonito kompozicinių nešiklių kūrimas, siekiant padidinti bakterijų ląstelių išgyvenamumą;
Pažangi atpalaidavimo sistema: sukurkite pH jautrias mikrokapsules, kad būtų pasiektas tikslus kontroliuojamas atpalaidavimas.
5. Išvada
BacilaBiologinės trąšos skatina žemės ūkio transformaciją nuo cheminės priklausomybės prie ekologinės pusiausvyros.Dėl tarpdisciplininės sintetinės biologijos, medžiagų mokslo ir kitų disciplinų integracijos ateityje atsiras daugiau naujų mikrobinių agentų su integruotomis funkcijomis ir dideliu prisitaikymu prie aplinkos. Tai ne tik technologinė inovacija, bet ir ekologinė revoliucija kuriant dirvožemio, augalo ir mikrobedugnės simbiotinę sistemą.
