Ученые Казанского государственного аграрного университета (Казанский ГАУ) выявили, что предпосевная обработка семян яровой пшеницы сорта Йолдыз и сои сорта Султана бактериями рода Bacillus способна повысить всхожесть этих культур на 30% и 40% соответственно, а также значительно увеличить их устойчивость к засухе.
В ходе эксперимента ученые смоделировали ситуацию 30% засухи на песчаном субстрате и обработали семена различными штаммами бактерий рода Bacillus, чтобы определить наиболее эффективные из них для поддержки зерновых и бобовых культур в неблагоприятных условиях. Оптимальная концентрация бактерий составила 1×106 клеток в 1 мл препарата. В качестве контроля использовался известный эндофитный штамм Bacillus mojavensis PS17, ранее выделенный из семян пшеницы.
Для яровой пшеницы сорта Йолдыз наилучшие результаты показали бактерии Bacillus subtilis KS-55 AU, которые на 46% снизили уровень перекисного окисления липидов – вредного процесса, наносящего серьезный ущерб клеткам растений. Кроме того, эти бактерии повысили уровень пролина – аминокислоты, помогающей растениям выживать в стрессовых условиях – на 148% по сравнению с необработанными семенами. Также на 6% увеличилось содержание фотосинтетических пигментов, отвечающих за поглощение света и производство питательных веществ.
Для сои сорта Султана наиболее эффективными оказались бактерии Bacillus cereus KS-59 AU, снизившие окисление липидов на 47% и поднявшие уровень пролина на 73%. Штамм Bacillus pumilus KS-61 AU увеличил количество хлорофилла в растениях сои на 141% по сравнению с необработанными семенами.
Бактерии рода Bacillus не только повышают всхожесть семян, но и стимулируют защитные механизмы в растениях, позволяя им лучше справляться со стрессовыми ситуациями, такими как засуха, атаки патогенов и насекомых-вредителей. Это особенно актуально для основных зерносеющих регионов России, где сосредоточено до 80% посевов зерновых и зернобобовых культур и где за последние 47 лет отмечалось 16 засух, приведших к снижению продуктивности зерновых культур до 30-40%.