На початок

 

У Президії Академії

 

19 листопада 2015 року під головуванням Президента АН ВШ України О.Г.Наконечного відбулося чергове засідання Президії Академії. На його початку Академічну нагороду Ярослава Мудрого було вручено О.Є.Чигиринець (відділення металургії).

Академік-секретар аграрного відділення М.В.Патика виголосив наукову доповідь «Концептуальні засади механізмів формування процесів відновлення та управління грунтовою родючістю».

На подання відділення філології, мистецтвознавства та масової комунікації Президія ухвалила відзначити Почесною грамотою Академії академіка С.О.Швачко з нагоди її 80-річного ювілею.

Заслухано інформацію віце-президента Академії В.Г.Буткевича про роботу Конституційної комісії.

Ухвалено провести в середині лютого 2016 чергові ХІІІ Академічні читання пам’яті першого Президента АН ВШ України В.І.Стріхи.

Розглянуто питання про підготовку телефонного та біографічного довідників Академії.

 

Анотація доповіді академіка-секретаря аграрного відділення АН ВШ України, завідувача кафедри молекулярної біології, мікробіології та біобезпеки НУБіП України М.В. Патики

Концептуальні засади механізмів формування процесів відновлення та управління ґрунтовою родючістю

Активний розвиток технологій, що стосуються наукоємних галузей аграрного виробництва вимагає все нових теоретичних і практичних рішень, а також всебічного поглиблення та узагальнення тієї кількості колосальних знань, які за час свого існування накопичила сільськогосподарська біологія (агробіологія). Рослини природних фітоценозів і сільськогосподарські культури, які є їх складовою частиною, нерозривно пов'язані з біоекологічним середовищем існування і навпаки. Глибоке пізнання всіх процесів, що відбуваються в системі «грунт - мікроорганізм - рослина» і можливість науково-обґрунтовано управляти ними є основним завданням органічного виробництва.

Грунт як основне середовище існування комплексу організмів дає можливість їм для розвитку і формування своєї популяції, заселяти безліч мікросередовищ і еконіш, які можуть бути діаметрально протилежними за своїми властивостями і спрямованістю. У різних ґрунтових мікролокусах при наявності певних поживних субстратів, швидкості їх трансформації, агрегатного стану, доступності та складу мікроорганізмів, а так само наявності інших факторів, пов'язаних з рівнем землекористування, складаються різнорівневі системи ґрунтових угруповань.

Рослинно-мікробні системи (особливо ризосфера) та ступінь їх взаємодії в органічному землеробстві є напрямком, який стрімко розвивається за такими науками як землеробство, мікробіологія, біотехнологія, молекулярна біологія, екологія та ін. З інтегрованими між собою комплексними фундаментальними і прикладними аспектами. Вони є вельми інформативними консорціонними одиницями агросистем. До теперішнього часу накопичений великий експериментальний матеріал, що свідчить про виняткове і різноманітне значення біологічної системи ризосфери в житті вищої рослини.

Сучасний підхід вивчення рослинно-мікробних систем і взаємодій розглядає метаболізм рослин і різосферних організмів як складну та взаємопов'язану систему, що функціонує завдяки механізмам зворотного зв'язку. Зокрема, вивчення симбіонтів азотфіксуючих бактерій, арбускулярної мікоризи, ендофітних і різосферних асоціацій мікроорганізмів демонструє роль і цілісний зв'язок з морфофізіологічними особливостями та екологічною ефективністю системи взаємодії. Формування адаптаційного потенціалу мікробно-рослинних взаємодій в значній мірі визначає екологічну цінність рослин і розкриває потенціал підвищення їх продуктивності на тлі збереження гомеостазу грунтів і зниження екологічних ризиків.

Існуючі на сьогодні технології вирощування сільськогосподарських культур в органічному виробництві розглядають використання систем ґрунтових ризосферних мікроорганізмів лише як «опцію», а не ключовий елемент зниження енерговитратності та підвищення адаптивності агофітоценозів. Внаслідок цього дисбалансу агрофітоценози недоотримують колосальну кількість біогенних елементів. Актуальним залишається реалізація комплексного підходу в аграрному виробництві, що дозволяє за рахунок формування ефективних рослинно-мікробних систем реалізувати потенціал не тільки культури, а й систематизувати дослідження, що дозволяють ефективно підвищувати рівень рослинно-мікробних систем стосовно до конкретних умов регіону.

У біотехнологіях використання взаємодій рослин і мікробіоти базуються на розшифровці різнорівневих молекулярно-генетичних механізмів взаємодії. У агрофітоценозів відбуваються процеси формування складних подібного роду взаємодій, що розрізняються по комплексу адаптивних властивостей. Це дозволило сформулювати ряд важливих теоретичних висновків щодо існування різних функцій, що забезпечують виживання системи «рослини-мікроорганізми» в цілому. Такі взаємодії ґрунтуються на скоординованій роботі генетичних структур всіх учасників системи ризосфери. Розвиток напряму цих досліджень дозволить сформувати якісно нові системи землеробства, що забезпечують формування складних багатокомпонентних біологічних систем з максимальним ступенем самозабезпеченості.

Крім того, в сучасних реаліях аграрного виробництва в більшій мірі доведеться враховувати зміни клімату, пов'язані з глобальним потеплінням та іншими факторами, що приводять до формування нових неспецифічних стресових впливів на біологічні системи. У цих умовах виняткова роль формування ефективних біологічних систем на основі принципів природної функціональної саморегуляції (формування високих темпів зростання сільськогосподарської продукції та допустимий перехід технологій вирощування сільськогосподарських культур на якісно новий рівень). В даний час необхідний і можливий перехід до технологій різного рівня, що передбачають максимальне їх узгодження з біологічними особливостями культур і екологічними вимогами агроекосистем.

Біом і метагеном ґрунтових мікроорганізмів становить найбільший у світі резервуар біологічного різноманіття та має визначальне значення для формування біологічних систем і функціонування наземних екосистем. Грунт формує в просторі і часі гетерогенне навколишнє середовище, особливо в масштабах існування мікроорганізмів. Функціонування мікробіоти відбувається у верхніх горизонтах ґрунтів завдяки активному формуванню складних багатокомпонентних біологічних систем з максимальним ступенем самозабезпеченості, за безпосередньої участі якої визначається утворення і потужність гумусового шару, в якому зосереджений найбільший запас органічних форм поживних елементів, тобто родючість ґрунтів та ґрунтові мікроорганізми тісно взаємопов'язані.

 

На початок