Напрями біотехнології сільськогосподарська біотехнологія
Основні напрямки біотехнології
Сільськогосподарська біотехнологія
Біологічна азотфіксація - процес перекладу азоту, що міститься в атмосфері у вигляді хімічно інертного N2. в доступну для рослин форму нітратів і амонію. Азот становить 78% від загального обсягу атмосферного повітря і абсолютно недоступний для рослин в такому вигляді. Саме тому люди змушені вносити азотні добрива для підвищення продуктивності сільськогосподарських культур. Фіксації атмосферного азоту здійснюється бактеріями, що живуть в симбіозі з представниками сімейства бобових (бульбочкові бактерії з роду Rhizobium) або свободноживущими азотфиксаторами, наприклад, Azotobacter. Для прискорення заселення ризосфери зазвичай використовують бактеріальні добрива, що містять культури азотфіксуючих мікроорганізмів. Бактеріальні добрива на основі бульбочкових бактерій вносять під бобові культури, симбионтами яких вони є. Методами генної інженерії виведені мутанти бульбочкових бактерій з підвищеною здатністю до азотфіксації. Ведуться роботи по створенню азотфіксуючих рослин, здатних до симбіозу із злаковими. Є і бактеріальні препарати, що покращують фосфорне живлення рослин.
Мікробні інсектициди. Останнім часом все частіше з'являються дані про мутагенну та канцерогенну дію хімічних пестицидів, які погано руйнуються і накопичуються в навколишньому середовищі.
Для отримання мікробних інсектицидів використовуються віруси, гриби, найпростіші, найбільш зручні - спороутворюючі бактерії. Мікробні інсектициди високо специфічні і діють тільки на певні шкідливі комахи, залишаючи неушкодженими корисні. Патогенність мікроорганізмів викликана дією певних токсинів, тому вироблення стійкості до биопрепаратам у комах не відбувається. Мікробні пестициди (ентомопатогенниє препарати на основі бактерій, грибів або вірусів) схильні до біодеградації.
Мікроорганізми можуть регулювати ріст рослин і тварин, придушувати захворювання. Деякі бактерії змінюють кислотність і солоність грунту, інші продукують сполуки, що зв'язують залізо, треті - виробляють регулятори росту. Як правило, мікроорганізмами інокуліруют насіння і чи рослини перед посадкою.
У тваринництві біотехнологія також знаходить застосування. Це діагностика, профілактика, лікування захворювань з використанням техніки моноклональних антитіл, генетичне поліпшення порід тварин. Широко використовуються біотехнологічні методи для штучного осіменіння. Біотехнологія застосовується для силосування кормів, дозволяючи підвищувати засвоєння рослинної біомаси, для утилізації відходів тваринницьких ферм і отримання екологічно чистих органічних добрив на основі переробки відходів рослинництва і тваринництва.
Деякі речовини, отримані за допомогою мікроорганізмів можуть використовуватися у вигляді кормових добавок, інші - пригнічують шкідливу мікрофлору в шлунково-кишковому тракті або стимулюють утворення специфічних мікробних метаболітів (кормові антібіоткі, які використовуються все ширше).
Детальніше питання бактеріальних добрив та ентомопатогенних препаратів для сільського господарства розглядаються в главі: "Біотехнологія препаратів для сільського господарства". а генно-інженерних модифікацій сільськогосподарських рослин і тварин в розділі "трансгенні тварини".
Інші розділи: