БІОФОРТИФІКАЦІЯ ЗЛАКОВИХ ТА БОБОВИХ КУЛЬТУР МЕЗО- ТА МІКРОЕЛЕМЕНТАМИ
БІОФОРТИФІКАЦІЯ ЗЛАКОВИХ ТА БОБОВИХ КУЛЬТУР МЕЗО- ТА МІКРОЕЛЕМЕНТАМИ
Досягнення продовольчої та харчової безпеки у світі та головним чином у країнах, що розвиваються, є складним завданням через численні фактори, такі як зміна клімату, бідність, зростання народжуваності, конфлікти та тероризм.
Залізо, цинк, кальцій і магній є основними поживними мікроелементами, які відіграють важливу роль у здоров’ї людини. Дефіцит заліза та цинку вважається серйозною проблемою охорони здоров’я в усьому світі. Залізо відіграє важливу роль у поділі та диференціації клітин, транспорті кисню та електронів. Поширеність дефіциту заліза була в чотири рази більшою в країнах, що розвиваються, ніж у розвинених країнах, причому найбільш постраждалими групами були немовлята, люди похилого віку, жінки, головним чином у період вагітності. Цинк виконує три функції: каталітичну, структурну та регуляторну. Його дефіцит підвищує ризик діареї, затримки в рості, смертності та респіраторних захворювань у дитинстві та передчасних пологів під час вагітності. Його роль була центральною в боротьбі з COVID-19 завдяки його добре встановленій ролі в імунітеті людини. Калій і магній беруть участь у багатьох функціях здоров’я людини, і дефіцит однієї з них підвищує ризик розвитку деяких захворювань.
Щоб запобігти дефіциту мікроелементів, дієтологи рекомендують збалансоване споживання поживних речовин із фруктів, овочів, коренеплодів, бульб, злаків та бобових. Збагачення їжі корисними елементами – це процес, за допомогою якого мікроелементи додаються до їстівних частин рослин до збору врожаю. Біофортифікація відбувається під час, і навіть, до вирощування сільськогосподарських культур і вважається стійкою стратегією усунення дефіциту мікроелементів шляхом підвищення рівня основних вітамінів і мінералів у вибраних культурах. Біофортифікація сільськогосподарських культур стала можливою завдяки генетичній та агрономічній біофортифікації.
Загальною метою агротехнічної біофортифікації є підвищення щільності поживних речовин у посівах культур.
Зокрема, завданнями біофортифікації є:
- розробка стабільного процесу для збагачення мікроелементами сільськогосподарських культур;
- підтримка або покращення врожайності сільськогосподарських культур для фермерів і характеристики продукту для споживачів, одночасно покращуючи вміст мікроелементів у продукції рослинництва.
БІОФОРТИФІКАЦІЯ МІКРОЕЛЕМЕНТАМИ
Агрономічна біофортифікація працює шляхом:
- підтримки загального стану ґрунту;
- використання відповідних агротехнічних прийомів;
- інтегрованого використання ґрунту та позакореневого удобрення.
Збільшенню концентрації поживних речовин у сільськогосподарських культурах має сприяти:
- краще поглинання поживних речовин із ґрунту,
- покращена транслокація поживних речовин із листя до зерна та посилена секвестрація поживних речовин до ендосперму.
Загальні агрономічні підходи включають внесення добрив, обробку насіння, застосування біоінокулянтів та/або бактерій, що стимулюють ріст рослин, і дотримання сівозміни.
Біофортифікація із застосуванням добрив включає позакореневе внесення, внесення в ґрунт та їх поєднання, де позакореневе внесення є менш дороговартісним (вимагає менше добрив) і є більш ефективним з точки зору вмісту поживних речовин у зерні. Додаткове внесення добрив, таких як сечовина, діамонійфосфат і сірчанокислий калій, покращує засвоєння мікроелементів зерном.
Серед агротехнічних методів біофортифікації позакореневе підживлення є найбільш широко використовуваним і корисним, оскільки воно може значно підвищити вміст мікроелементів у їстівних частинах рослин. Змішані у робочому розчині з водою розчинні форми елементів живлення – азоту, фосфору, калію, сірки, цинку та заліза – із додаванням пестицидів – інсектицидів, фунгіцидів чи гербіцидів, можна застосовувати для обробки насіння перед сівбою або застосовувати в процесі вегетації рослин – на стадіях росту та розвитку ВВСН 31-39 – подовження стебла та ВВСН 71-79 – розвиток плодів та насіння.
Хоча позакореневе підживлення для біофортифікації має кілька переваг, його повний потенціал не досліджується через брак інформації. Для ефективних та дієвих стратегій позакореневого підживлення необхідно усунути цей пробіл у знаннях. Більше уваги слід приділяти вибору середовища та часу для підвищення ефективності використання поживних речовин.
Одним із таких способів індукції мікроелементів у зерно є позакореневе підживлення. Позакореневе підживлення не тільки покращує поживну цінність зерна, але й допомагає вирішити глобальну проблему прихованого голоду. Позакореневе підживлення зазвичай забезпечує поживні речовини від листя до зерен у їстівній та засвоюваній людиною формі.
Агрономічна біофортифікація пропонує багато варіантів для зернових та зернобобових культур, залежно від джерел поживних речовин, способів їх внесення, норм, строків і фаз розвитку.
Серед доступних варіантів агрономічної біофортифікації зернових та бобових культур є використання хімічних джерел поживних речовин, таких як:
– ZnSO4 для посиленого надходження в рослини цинку,
– FeSO4 та Fe-хелати для накопичення заліза у їстівних частинах рослин,
– MgSO4 та MgCl2 для збільшення вмісту магнію,
– сечовини та NPK для покращення рухливість мікроелементів у ґрунті.
Серед методів біофортифікації – покриття насіння, ґрунтове, позакореневе внесення або комбінування методів, то дослідженнями було встановлено, що ґрунтове внесення є добре придатним для підвищення врожайності, а позакореневе внесення виявляється ефективним для підвищення якості зерна з багатообіцяючими показниками.
Таким чином, застосування рідких добрив, які містять важливі для живлення людини мікроелементи для позакореневого підживлення ключових сільськогосподарських культур, сприятиме не лише зростанню їх врожайності, але і забезпечуватиме посилену концентрацію важливих нутрієнтів – заліза, цинку, кальцію та магнію у їстівних частинах рослин, що в свою чергу допомагатиме подолати явище прихованого голоду в світі та покращити здоров’я населення за рахунок споживання продукції рослинництва високої якості.
Авторство:
Агроном-експерт компанії Wonder
Ольга Мацера PhD in Agriculture
