С поэтичным именем хлорелла

Ученые БГПУ имени Акмуллы и БГАУ объединили усилия, чтобы создать препарат, который ускорил бы рост растений без всякого ущерба для окружающей среды и здоровья людей. Он может стать альтернативой привычным минеральным удобрениям и послужить основой для производства экологически чистых продуктов питания — бесценная инвестиция в будущее сельского хозяйства.

Мир водорослей профессора Гайсиной

В Акмуллинском университете действует уникальная научная школа, созданная доктором биологических наук профессором Рустэмом Кабировым. В 1991 году он защитил докторскую диссертацию и собрал вокруг себя единомышленников-аспирантов. Так в стенах вуза родилась альгологическая школа. На данный момент 12 человек уже защитили кандидатские диссертации, двое стали докторами наук.

— Мы изучаем наземные водоросли, собранные по всему миру, во всех климатических зонах, — увлеченно рассказывает доктор биологических наук, профессор Лира Гайсина. — Представьте, как сложно водорослям в почве. Приспособляемость у них гораздо выше, потому что наземным водорослям приходится выживать в непривычных условиях, при недостатке воды, питательных веществ и экстремальных перепадах температуры.

Лира Гайсина руководит научно-исследовательской лабораторией молекулярной систематики фототрофных микроорганизмов имени Л. Хайбуллиной, где собрано более тысячи штаммов водорослей. Эта уникальная коллекция зарегистрирована во Всемирной федерации коллекций культур, которая действует как центр обмена информацией о коллекциях микробиологических образцов. Ученые БГПУ собрали и описали целый ряд новых видов и родов водорослей, произрастающих в Башкирии, есть в коллекции штаммы из Арктики, Антарктики, с вулканов Камчатки, из пустынь юго-запада США и многих других мест.

Лаборатория оснащена мощным микроскопом, что позволяет проводить серьезные исследования и публиковать результаты в самых престижных научных журналах. Ученые университета активно общаются с коллегами по всему миру, привнося их опыт в свою работу. В 2016 году университет на средства субсидии минобрнауки РФ в размере пяти миллионов рублей закупил оборудование, позволяющее выполнять молекулярно-генетические исследования штаммов водорослей. Многие уникальные аппараты — такие, как фотобиореактор, — куплены за счет грантовых средств, субсидий министерства просвещения РФ. Смело можно сказать, что научно-исследовательская лаборатория в Акмуллинском университете оборудована не хуже крупных европейских университетских лабораторий. Именно здесь под руководством профессора Гайсиной идет работа над созданием биостимуляторов роста на основе водоросли хлорелла вульгарис.

От науки к потребителю

Проект, включенный в перечень проектов Евразийского научно-образовательного центра, реализуется по заданию министерства просвещения России. На фундаментальные научные исследования выделено 2,5 миллиона рублей.

— Биостимулятор роста — это биопрепарат, который способствует ускоренному развитию культурных растений, — поясняет проректор по научно-исследовательской работе БГПУ имени Акмуллы Светлана Гареева. — Заключено партнерское соглашение с Башкирским государственным аграрным университетом. В прошлом году продукция лаборатории испытывалась в фермерских хозяйствах Туймазинского района, в этом году биостимуляторы будут апробировать на двух опытных базах — в Башкирском государственном аграрном университете и в Башкирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства. Почему проект отрабатывается на двух разных площадках? Каждая из них имеет свой уникальный опыт, соответственно, и результаты могут быть разными. На разработку уже зарегистрирован патент, и сейчас мы работаем над тем, чтобы вывести биостимулятор на рынок.

Декан факультета агротехнологий и лесного хозяйства БГАУ, доктор биологических наук профессор Ильгиз Асылбаев рассказал:

— В настоящее время заложены полевые микроделяночные опыты на яровой пшенице по изучению влияния биостимулятора роста Chlorella vulgaris и других препаратов для сравнения, произведена обработка семян перед посевом, в дальнейшем планируется опрыскивание посевов по вегетации. Параллельно заложим опыты на фитотроне, аэропонике и гидропонике. Будем вести фенологические наблюдения, делать замеры и сравнивать полученные всходы и продукцию, после чего дадим оценку его влияния на рост и развитие растений. При положительном эффекте продолжим на других сельскохозяйственных культурах.

Кладезь полезных веществ

Изучением свойств водоросли хлорелла вульгарис как биостимулятора роста для различных культур в лаборатории занимаются с 2016 года.

По словам Лиры Гайсиной, хлорелла вульгарис, как и многие другие водоросли, выделяет гормоны, способствующие усиленному росту растений. К тому же она содержит витамины, антиоксиданты и целый комплекс других полезных веществ. Многочисленные исследования не выявили ни одного показателя, негативно влияющего на человека и окружающую среду. Микроводоросль обладает множеством положительных качеств. Суспензия — это готовый продукт, живое экологически чистое удобрение. Ее можно производить в промышленных масштабах, как, например, на юге США, где ее культивируют в огромных прозрачных цистернах или больших прудах.

Суть в том, что при росте данный организм выделяет более 15 тысяч биологически активных веществ. На Западе биотехнология использования водорослей — одно из самых перспективных направлений. Глобальный экологический кризис, изменение климата — все это чревато множеством рисков для сельского хозяйства. А хлореллу вульгарис можно использовать не только как стимулятор роста, но и как биопестицид.

— Все удобрения, которые сейчас используются в России, — неорганические, плохо влияют на экосистему и организм человека, — отметила младший научный сотрудник, лаборант Аделина Гизатуллина. — Применять хлореллу в качестве биостимулятора роста — это экологически безопасно, в некоторых странах ее употребляют даже как биологически активную добавку в пищу. Эффективность хлореллы в качестве биостимулятора уже доказана. Доказано также, что суспензия хлореллы работает как биопестицид, воздействуя на фитофторы, болезнетворные бактерии. К тому же хлорелла — это огромный потенциал для ферм, работающих на гидропонике, она в разы увеличивает урожайность. Например, у огурцов урожайность при обработке суспензией хлореллы повысилась на 20 процентов, у перца — на 40.

Что даст в перспективе применение суспензии хлореллы как стимулятора роста в сельском хозяйстве? Прежде всего — увеличение урожайности и производство экологически чистых, здоровых продуктов питания.

Но в современных российских условиях этому мешают две проблемы, считают сотрудники лаборатории. Во-первых, это сложные климатические условия, во-вторых, — менталитет, традиции. Крупным сельхозпроизводителям привычнее и удобнее использовать химические удобрения, и что в итоге попадает на наш стол? А ведь речь идет о здоровье нации, продолжительности жизни, демографии.