Наукові здобутки у 2021 році на факультеті захисту рослин, біотехнологій та екології
Наукові здобутки у 2021 році на факультеті захисту рослин, біотехнологій та екології
11 грудня 2021 року
Відповідно до наказу № 1158 від 27.10.2021 р. «Про підготовку звітів про науково-дослідну роботу за 2021 р.» 9 грудня 2021 р. на факультету захисту рослин, біотехнологій та екології відбулися заслуховування проміжних звітів про науково-дослідну роботу за 2021 рік.
Звітували керівники наукових тем, які виконувались за кошти Державного бюджету, а також за ініціативними тематиками. Комісією у складі: Ю.В. Коломієць, В.І. Бондарь, В.В. Отченашко, О.О. Сніжко, Л.М. Мацейко, С.В. Прилуцької, М.М. Долі, М.Й. Піковського, А.В. Клепко, заслухано 3 прикладні науково-дослідні тематики, 1 проект з базовим фінансуанням, 1 грант від Національного фонду досліджень України, 1 спільно україно-чеський проект, а також 24 ініціативні НДР.
На факультеті захисту рослин, біотехнологій та екології створені всі умови для підготовки дослідника. Інтегральні, загальні і фахові компетенції фахівці зі зазначеної спеціальності здобувають на 7 кафедрах факультету. Для проведення наукових досліджень функціонує 3 навчально-наукові лабораторії, науково-дослідна, 6 навчально-науково-виробничих лабораторій, освітньо-науковий центр «Здоров’я рослин».
Під науковим керівництвом Ю. Коломієць досліджено молекулярно-біохімічну характеристику збудників Xanthomonas vesicatoria, Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis, Pseudomonas syringae pv. tomato, Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, виділених на території України. Для ідентифікації збудників в насінні й уражених тканинах рослин томатів на різних етапах онтогенезу запропоновано мультиплексний ПЛР-аналіз із використанням пар праймерів СММ5-СММ6, RST2-RST3 та Р1-Р2. У результаті гістохімічних та цитологічних досліджень установлено, що збудники бактеріальних хвороб можуть активно заражати насіння томатів, як системно через ксилему, так і ззовні через зараження плоду. Збудники виявляються в насінні, ендоспермі і фунікулусі, хоча і не в таких кількостях як в клітинах ксилеми. Отримані результати підкреслюють труднощі виявлення невеликих початкових популяцій патогенів в партіях насіння, а отже і необхідність всебічного контролю якості насіннєвого матеріалу на наявність збудників бактеріальних хвороб. В ході досліджень, також було виявлено, що обробка рослин томатів саліциловою кислотою як природним індуктором стійкості підсилює процеси біосинтезу фенольних сполук в клітинах на 32,7 %, в результаті відбувається посилення акумуляції пулів розчинних фенолів, катехінів і флавоноїдів за дії фітотоксичних сполук збудників. Застосування саліцилової кислоти зумовлює підвищення стійкості рослин томатів проти бактеріальних хвороб за рахунок зростання антиоксидантної активності фенолів на 4,86–7,16 мкМ-екв і пероксидази – 37,8–58,3 од.мг-1•с-1.
Під керівництвом А. Бабича створено біозахисні композиції на основi метаболiтiв Streptomyces avermitilis та Bacillus thuringiensis з біозахисними і імунопротекторними властивостями. Лабораторні дослідження виконувалися на сучасному обладнанні Центру колективного користування НАН України при Інституті мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, кафедр інтегрованого захисту та карантину рослин та ентомології ім. проф. М.П. Дядечка. Польові дослідження виконувалися в ВП ДГ «Агрономіна дослідна станція» Національного університету біоресурсів та природокористування України, ПП Карпенко Путивльського р-ну Сумської області. Досліджено властивості біопрепаратів на основі метаболітів стрептоміцетів і елісіторів і гуматів. Підтверджено її високі ентомопатогенні і фітостимулюючі властивості при випробуванні у рослинництві. Проведена первинна оцінка їх дії на шкідливі організми у польових умовах на природному і штучному інвазійному фоні. Обґрунтовано методи отримання біопрепаратів комплексної дії в одному біотехнологічному процесі культивування стрептоміцетів-продуцентів. Досліджено вплив застосування біопрепаратів на мікрофлору ризосфери рослин. Проведені попередні дослідження ефективності препаратів у польових умовах. В ході дослідження, був виявлений американський білий метелик, який є загрозою плодовим насадженням, а саме для шовковиці та ще 250 видів рослин. А. Бабич підкресив, що навіть часткова заміна, а саме заміна окремих елементів технології на біологічні препарати буде сприяти екологізації сільськогосподарсього виробництва. Візуальні ознаки пошкодження плодових культур можна побачити на рис. 1 (або шовковиці, зокрема на фото) гусеницями американського білого метелика (карантинного шкідника). Загибель личинок колорадського жука після обробки посадок картоплі біопрепаратами поліфункціональної дії відображено на рис. 2.
За науково-дослідною темою М. Патики проведено комплексний аналіз щодо визначення інтенсивності процесів емісії N2O і CO2 в агроценозах залежно від агрофону в умовах польового стаціонарного досліду та спрямованості процесів мінералізації-синтезу органічної речовини (за різних джерел органічної речовини, а також рівнів мінерального удобрення сільськогосподарських культур). Визначено сумарні показники втрат азоту внаслідок емісії N2O, а також сумарні показники емісії вуглекислого газу (C-CO2). Встановлено, що органо-мінеральна система удобрення зумовлює зростання емісії вуглекислого газу (до 26,88). З’ясовано особливості розвитку мікроорганізмів та спрямованість біологічних процесів у ґрунті за дії мінерального азоту в умовах моделювання дефіциту свіжої органічної речовини. В результаті досліджень продемонстровано низькі темпи мінералізації органічної речовини у варіантах без мінерального азоту, які різко зростають за внесення аміачної селітри навіть у невисокій нормі. Збільшення концентрації мінеральних сполук азоту в ґрунті (за внесення N26 та N39) ще більшою мірою забезпечує зростання показника Км-і (мінералізаційних процесів). Про зміни напруженості мінералізаційних процесів можна стверджувати за показниками чисельності целюлозолітичних бактерій у ґрунті. Розширення інноваційних пропозицій щодо ефективного моніторингу біологічної складової ґрунту, управління ґрунтово-мікробними процесами, підвищення взаємодії в системі ґрунт – мікроорганізми – рослина є ключовим механізмом, що дає можливість використовувати біологічний потенціал ґрунту та формувати ефективні системи між аграрною наукою та виробництвом. Результати проведених досліджень забезпечують високоякісну діагностику перспектив агротехнічних заходів та дозволяють розраховувати необхідну кількість свіжої органічної речовини і мінеральних азотних добрив для оптимізації біологічних процесів в агроценозах.
Під керівництвом О. Наумовської обґрунтовано можливість застосування на рівні об’єднаної територіальної громади (ОТГ) комплексу адаптованих індикаторів щодо досягнення Цілей сталого розвитку до 2030 року. Визначено систему з 36 показників для проведення комплексної агроекологічної оцінки ОТГ для підготовки її до переходу до сталого розвитку. За результатами досліджень розроблено методичні рекомендації щодо проведення комплексної агроекологічної оцінки сільської об’єднаної територіальної громади для підготовки її переходу до сталого розвитку, враховуючи такі аспекти, як зміни в землекористуванні в контексті скорочення викидів парникових газів, поводження з твердими побутовими та органічними відходами, екологічний стан компонентів довкілля, використання ресурсозберігаючих агротехнологій та інші чинники, що зумовлюють якість життя сільського населення.
За науково-дослідною темою, що фінансується Науковим фондом досліджень України, під керівництвом М. Лазарєва отримано характеристики агрохімічних властивостей ґрунту експериментальних ділянок полігонів зони безумовного (обов’язкового) відселення та зони відчуження ЧАЕС, додатково відібрані дві ділянки у зоні відчуження ЧАЕС та досліджено характеристики їх радіоактивного забруднення, відібрано зразки ґрунту для агрохімічних досліджень. За результатами аналізу можна зробити попередні висновки, що на території зони безумовного (обов’язкового) відселення ЧАЕС, де за законом України дозволено вести сільськогосподарську діяльність і де потужність дози опромінення ґрунтової мікрофлори коливається у межах від 0,2 до 1,6 мкГр/год не відбувається пригнічення целюлозоруйнуючої активності мікрофлори ґрунту, а в окремі строки досліджень, навпаки, відмічається достовірна стимуляція цих процесів. У зоні відчуження на 3-х ділянках радіоактивно забруднених природних екосистем з рівнем потужності опромінення ґрунтової мікрофлори від 0,6 до 26 мкГр/год чітко прослідковується ефект підвищення коефіцієнту мінералізації рослинних решток, що свідчить про підвищену функцію целюлозоруйнуючих форм мікроорганізмів ґрунту. Таким чином, зафіксовані зміни коефіцієнтів целюлозолітичної активності мікрофлори для дослідних полігонів підтверджують вплив іонізуючого випромінювання на активність мікрофлори ґрунту. Найвищу активність розкладання та підвищення індексу мінералізації зафіксовано на ділянках з найвищим рівнем радіонуклідного забруднення в межах полігону.
За звітний період підготовлено та опубліковано 111 статей, у тому числі, 37 – Scopus, 22 – Web of Science. За результатами обговорення звітів науково-дослідних робіт за поточний рік підтверджено їх актуальність, інноваційну спрямованість та відповідність пріоритетним напрямам розвитку науки і техніки України. Комісія підкреслила, що всі звіти заслуговують на схвалення та продовження досліджень у наступному році.
В.І. Бондарь зауважила, що 2021 рік був вдалим і факультету є чим пишатись. Упродовж останніх років професійний рівень науково-педагогічних працівників випускових кафедр зростає, як через захисти дисертацій співробітників і аспірантів, так і запрошених на роботу досвідчених фахівців. На випускових кафедрах сьогодні працює 9 докторів наук та 14 кандидатів. О.О. Сніжко подякувала факультету захисту рослин, біотехнологій та екології за вагомий внесок у розвиток університету та підтримання високого рейтингу НУБіП України серед інших університетів.
Факультет працює над модернізацією і оновленням наукових лабораторій, адже оновлення матеріально-технічної бази є одним із пріоритетних напрямків для підготовки фахівців. За підтримки Станіслава Миколайовича і ректорату проведено капітальний ремонт навчально-наукової лабораторії «Біотехнології та клітинної інженерії» і закуплено обладнання на суму понад один мільйон гривень. Лабораторія є ключовою базою для проведення лабораторних робіт із спеціальних дисциплін, таких як «Загальна біотехнологія», «Біотехнологія рослин», «Біоінженерія» та для виконання дипломних робіт студентами.
Для набуття фахових компетентностей з екологічної біотехнології та біоенергетики на основі інноваційних підходів у сфері екології, охорони довкілля та збалансованого природокористування на кафедрі екології агросфери та екологічного контролю наказом ректора створено навчально-науково виробничу лабораторію «Екологічного контролю довкілля» та придбано обладнання до трох сотен тисяч гривень.
В ході виконання наукових досліджень придбано обладнання на суму понад двох мільйонів грн, яке ефективно використовується в освітньому процесі, зокрема cпектрофотометри, бокси ламінарної безпеки, витяжні шафи, водяні бані, центрифуги, мікроскопи для викладання лабораторних робіт.
Юлія Коломієць, доктор сільськогосподарських наук
Валерія Бондарь, кандидат сільськогосподарських наук
Наталія Батрак