IDEA #4XRCTV Elaboration of the methods for the plant productivity and resistance increase in conditions of anthropogenic polluted soils

Environmental Monitoring & Protection Elaboration of the methods for the plant productivity and resistance increase in conditions of anthropogenic polluted soils Description Repeated and not always rational use of pesticides, herbi- cides, some fertilizers, and also radiation contamination, contamination from a truck, air and space activity have re- duced in essential violation of equilibrium in ecosystem, destruction of soils, and deterioration of health and heredity of the population. The intensity of plant growth, photosyn- thetic activity, and quality of production, resistance to the wreckers, illnesses and low temperatures are reduced on the polluted soils. In these conditions the necessity of develop- ment of effective scientifically based technology for ecosys- tem remediation is a primary problem. Institute of Genetics and Plant Physiology together with International radioecol- ogy laboratory of Chernobyl Center for of nuclear safety, radioactive waste and radioecology of Cabinet of Ministers of the Ukraine offer to use three kinds of rizospheric mi- croorganisms and their metabolites in combination with a new microfertilizer Мicrocom for toxicants destruction in soil, reduction of a chemical load on both plants and soil and deriving of ecological pure production. Preliminary researches enabled the creation of a highly effective tech- nology for complex regulation of growth conditions and plants nutrition and detoxication of soils contaminated with the harmful chemical compounds. Application of the de- veloped technology will allow: i) to activate processes of absorption of nutritive elements, growth, enzyme activity, fixing of molecular nitrogen, ii) to reduce the technogenic contamination of ecosystem objects, iii) to increase plants productivity and resistance, quality of production and state of health of the population. Preliminary data showed the intensification of processes of growth and development of plants, increase of plant resistance by 3-6% and productivity by 10-15% under the treatment. Innovative Aspect and Main Advantages The main scientific - methodical approaches to the solution of the problem: use of achievements of the microbiology and plants physiology for solution of the remediation prob- lem polluted ecosystems; complex regulation of plants growth and development with the purpose of increasing their productivity and resistance to unfavourable conditions of growth. The uniqueness of the methodological approach is in the following: а) saprophyte soil lived microorganisms are used both for risosphere bacterization, and foliar treat- ment of plants; b) complex use of microorganism’s and traces elements. Main advantage of the offered technology, in comparison with existing, is usage of concrete strains of rizospheric microorganisms and their metabolites in combination with a special composition of complicated microfertilizer Micro- com. It is expected that such complex application of micro- organisms and microelements will amplify the influence on the destructions of toxicants in soil, plants resistance to illnesses and other unfouvarable conditions of growth, re- duces chemical load on plants and soil. It will allow: to acti- vate the processes of absorption of nutritive elements, growth, activity of enzymes, fixing of molecular nitrogen; to reduce the technogenic pollution of ecosystem objects; to increase productivity and resistance of plants, quality of production and state of health of the population. Areas of Application Per the last years viticulture of Moldova is guided by produc- tion of healthy landing material of grape plants, free from bac- terial cancer. Therefore the elaborated technology will have primary significance in the given branch. The new landing plantations should be planted on soils, where the last 6-10 years vineyards did not grow, in other words, on soils, where earlier one-years cultures have grew, with heavily treatment by herbicides. Bacterization of seedling and young plants, also of existing plantations will be very effective method of regula- tion of the mineral status of soil and plants. Offered technol- ogy can be used for remediation of soils contaminated by heavy metals and radioactive elements. The requirement of remediation of the polluted soil both necessity of regulation of growth and development of grapes and other cultures is char- acteristic also for southern regions of Ukraine, Russia, Hun- gary, Romania and Bulgaria. Stage of development: development phase – fully laboratory tested, and every part of tehnology is tested in conditions of production; patented - patents of former USSR № 1050115, № 1467809 etc., patent N 2654 G2, 2005 etc. Fig 1. Control grape seedlings (right row) and plants treated by by trace elements and microorganisms (second-fourth rows) Contact Details Institute of Genetics and Plant Physiology Academy of Sci- ence of Moldova Contact person: Sofia Veliksar Address: Republic of Moldova, Chisinau, 20, Padurii str., MD - 2002, Tel.: + (373 22) 66 32 39 Fax: + (373 22) 55 55 14 E-mail: dechevas@mail.ru STCU Senior Specialist: Alfreda Rosca alfreda.rosca@stcu.int Защита и мониторинг окружающей среды Разработка методов повышения продуктивности и устойчивости растений в условиях антропогенно загрязненных почв и авиационной Центра по Микроком для важность приобретает устойчивость эффективной Описание Многократное и не всегда рациональное использование пестицидов, гербицидов, некоторых видов удобрений, а также радиационное загрязнение, загрязнение от автотранспорта и вследствие космической деятельности привели к значительному нарушению равновесия в экосистеме, разрушению почв, ухудшению здоровья и наследственности населения. На загрязненных почвах уменьшается рост растений, фотосинтетическая активность, количество и качество продукции, к болезням, вредителям и низким температурам. В этих условиях особую необходимость разработки научно-обоснованной технологии ремедиации загрязненных почв. Институт Генетики и Физиологии растений совместно с Международной Радиоэкологической лабораторией Чернобыльского радиационной безопасности и радиоэкологии Кабинета Министров Украины предлагают использование трех специальных штаммов ризосферных микроорганизмов и их метаболитов в сочетании с новым комплексом микроудобрений деструкции токсикантов в почве, снижения химической нагрузки на почву и растения и получения экологически чистой продукции. Предварительные исследования дают возможность создать высоко эффективную технологию комплексного регулирования роста и питания растений, детоксикации загрязненных почв. Применение такой технологии позволит: а) активизировать процессы усвоения питательных элементов, рост, активность ферментов, фиксацию молекулярного азота, в) снизить техногенное загрязнение объектов экосистемы, с) повысить продуктивность и устойчивость растений, улучшить населения. По предварительным данным ускоряются рост и развитие растений, повышается устойчивость растений к низким температурам на 3-6%, продуктивность - на 10-15% Новизна и основные преимущества Новизна заключается в новом подходе к решению проблемы: использование достижений микробиологии и физиологии растений для ремедиации загрязненных экосистем; комплексное регулирование роста и развития растений с целью повышения их продуктивности и устойчивости в неблагоприятных условиях произрастания. Уникальность методологического подхода: а) живущие в почве сапрофитные микроорганизмы используются как для ризосферной бактеризации, так и для листового питания растений; б) комплексное использование микроорганизмов и микроэлементов. Основные преимущества предлагаемой технологии: использование конкретных штаммов микроорганизмов и их метаболитов в комбинации со специальным препаратом из микроэлементов Микроком. Такое комбинированное использование микроэлементов и микроорганизмов усиливает процессы деструкции токсикантов в почве, устойчивость растений к неблагоприятным условиям произрастания, снижает химическую нагрузку на почву и растения. Это позволит улучшить метаболические процессы в растениях, повысит качество и количество урожая, снизить техногенную нагрузку на экосистему. состояние здоровья Сфера применения Виноградарство Молдовы в последние годы направлено на производство здорового посадочного материала без рака. Разрабатываемая технология найдет применение прежде всего в этой области – в питомниководстве. Новые посадки виноградников должны быть размещены на почвах, где последние 6-10 лет виноград не рос, то-есть после однолетних культур, многократно обработанных гербицидами. Бактеризация саженцев и молодых растений, а также плодоносящих насаждений будет очень эффективным способом улучшения минерального статуса почвы и растений. Предлагаемая технология может быть использована для ремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами и радиоактивными элементами. Она актуальна как для Молдавии, так и для других стран с аналогичными условиями – Россия, Украина, Болгария, Румыния. Стадия разработки: Стадия развития – полностью технология тестирована в контролируемых условиях, каждая часть технологии проверена в производственных условиях; Патентование - разработка защищена патентами, полученными в бывшем СССР № 1050115, № 1467809, а также патентом N 2654 G2, 2005. Рис 1.Саженцы контрольного варианта (правый ряд) и обработанные микроорганизмами и микроэлементами (второй-четвертый ряды) Контактная информация: Институт Генетики и Физиологии растений Академии наук Молдовы Ответственный исполнитель: С. Г. Великсар Адрес: ул. Падурий., 20, Кишинэу, MD 2002, Tel.: + (373 22) 66 32 39 Fax: + (373 22) 55 55 14 E-mail: dechevas@mail.ru STCU Senior Specialist: Alfreda Rosca alfreda.rosca@stcu.int