-> Бизнес-идеи -> Юрков А.П.

Способ повышения адаптации растений к стресс-факторам среды на основе применения грибов-симбионтов

Юрков Андрей Павлович
yurkovandrey@yandex.ru, Санкт-Петербург
Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук

Цель проекта: Разработка способа повышения адаптации растений к стресс-факторам среды на основе применения грибов арбускулярной микоризы.

Задачи проекта:

- разработка технологии поддержания культур симбиотически высокоэффективных грибов арбускулярной микоризы в коллекции и их массового размножения на инокулят;

- разработка метода экспресс-анализа симбиотической эффективности и активности штаммов грибов арбускулярной микоризы;

- разработка рекомендаций к применению микоризного инокулята для повышения адаптации растений к стресс-факторам неблагоприятной окружающей среды.

Краткое описание проекта: Проект направлен на решение глобальной и весьма актуальной проблемы – слабого роста растений в современных условиях повышенного загрязнения окружающей среды и других антропогенных нагрузок. Для решения проблемы в проекте предложено использование специфических грибов-усилителей роста растений типа Glomeromycota рода Glomus, формирующих с растениями ризосферный эндосимбиоз – арубскулярную микоризу (АМ). АМ образуется абсолютным большинством наземных растений и обладает исключительным полифункциональным влиянием на их рост и развитие:

1) значительно повышает поступление макро- и микроэлементов в растение, особенно фосфора;

2) инактивирует тяжелые металлы в почве;

3) повышает устойчивость растений к болезням за счет устранения патогенов;

4) усиливает действие полезной для растений почвенной биоты;

5) усиливает рост растений за счет изменения их гормонального статуса.

Основной научной проблемой на этапе промышленного выращивания АМ-грибов стало то, что эти грибы нельзя просто культивировать на питательных средах без растений.

Ключевой инновацией научно-исследовательского проекта является разработка специальной технологии выращивания гриба на растениях, которые в этом случае называют накопительной культурой. На таких растениях удается получать значительное количество «чистого» грибного материала, что требует определенных внешних условий и совместимости штамма гриба и растительной линии. Применяемые в рамках проекта штаммы АМ-грибов обладают высокой симбиотической эффективностью, т.е. значительно повышают продуктивность растений согласно вегетационным и полевым испытаниям. Преимуществом АМ-грибов перед прочими симбиотическими организмами-усилителями роста растений является их низкая специфичность, т.е. они одинаково высоко эффективны на разных видах растений. По материалам исследований автором проекта подготовлена кандидатская диссертация. В рамках НИР были проведены предварительные испытания биопрепарата на основе АМ-грибов в вегетационных и полевых условиях и подобран субстрат для выращивания грибов на растениях. Проведена защита интеллектуальной собственности на способ усиления роста АМ-грибов в режиме «ноу-хау», подана заявка на патент на изобретение способа экспресс-определения симбиотической эффективности грибов арбускулярной микоризы и индексов микоризации. Таким образом, в рамках проекта удалось вплотную подойти к организации промышленного производства грибного препарата.

Новизна проекта: Впервые в России разрабатывается способ повышения адаптации растений, основанный на применении эффективных штаммов АМ-грибов. Способ включает набор процедур по: 1) поддержанию культур АМ-грибов в коллекции и их размножению на инокулят; 2) экспресс-анализу симбиотической эффективности и активности штаммов АМ-грибов; 3) применению АМ-инокулята для древесных, кустарниковых и травянистых растений. Преимущество перед химическими препаратами заключается в обеспечении сбалансированного поступления веществ в растение, отсутствии передозировки, безопасности для человека. Бактериальных препаратов-аналогов, усиливающих фосфатное питание растений, в России нет, также как и нет иных научных коллективов, которым бы удавалось в лабораторных условиях получать значительное количество спорокарпов симбиотически эффективных штаммов АМ-грибов.

План реализации проекта: Проект рассчитан от инновационной идеи до выхода на рынок промышленного образца биопрепарата с получением первой прибыли (2012-2014 гг.).

План реализации включает:

1) НИОКР, по результатам которых будут разработаны рекомендации к применению АМ-биопрепарата (2012-2013 гг.), минимизирована эффективная доза его внесения и разработана технология массового культивирования АМ-грибов на новых перспективных субстратах – керамзите, торфе и в жидкой среде (2014 г.);

2) запуск производства, включая проведение экспресс-тестирования качества препарата и производство тест-партий (2013 г.);

3) выход на проектную мощность и увеличение производственных мощностей, включая пополнение штата лаборантов (с 3 до 8) и закупку оборудования (2014 г.);

4) расширение рынка сбыта, включая сотрудничество с Казахстаном, Чехией, Финляндией и другими странами ближнего зарубежья (с 2015 г.).

Оценка рынка: По данным общества биотехнологов России мировой рынок биотехнологических продуктов уже достиг $160 млрд. в год, а доля России в нем составляет только 150 млрд. руб. ~ 3%. Емкость рынка «зеленых» биотехнологий в России ~10% от всей биоиндустрии – 15 млрд. руб. В городском и приусадебном хозяйстве Санкт-Петербурга доля АМ-биопрепарата может составить ~10%.

Потребителями АМ-биопрепарата, произведенного с применением разрабатываемого нами способа, будут:

1) cадово-парковые и сельские хозяйства;

2) лесопитомники;

3) питомники декоративных кустарников и деревьев;

4) студии ландшафтного дизайна.

Необходимый объем инвестиций: 13,3 млн руб.

Сроки окупаемости проекта: Полная окупаемость биотехнологии планируется через 3,5 года.

Дополнительная информация: По материалам исследований симбиотической эффективности АМ-грибов Юрковым А.П. опубликовано более 50 работ, включая 8 статей в журналах, одобренных ВАК, и 1 научную монографию, опубликованную в Германии. Автором сделано более 30 устных докладов на всероссийских и международных конференциях и конгрессах, выиграно 15 грантов и имеется более 20 наград. Защита ИС: подана заявка №2012129298 от 11.07.2012 на патент «Способ экспресс-определения симбиотической эффективности грибов арбускулярной микоризы и индексов микоризации». Имеются предварительные договоренности с инвестором проекта. Заключен международный договор о сотрудничестве между Юрковым А.П. и ЗКАТУ МОН РК от 02.03.2012.