Сільськогосподарська біотехнологія

Біологічна азотфіксація – процес переведення азоту, що міститься в атмосфері у вигляді хімічно інертного N₂, у доступну для рослин форму нітратів й амонію. Азот становить 78% від загального обсягу атмосферного повітря й абсолютно недоступний для рослин у такому вигляді. Саме тому люди змушені вносити азотні добрива для підвищення продуктивності сільськогосподарських культур. Фіксація атмосферного азоту здійснюється бактеріями, що живуть у симбіозі із представниками сімейства бобових (бульбочкові бактерії з роду Rhizobium) або вільноживучими азотфіксаторами, наприклад, Azotobacter. Для прискорення заселення ризосфери, як правило, використовують бактеріальні добрива, що містять культури азотфіксуючих мікроорганізмів. Бактеріальні добрива на основі бульбочкових бактерій вносять під бобові культури, симбіонтами яких вони є. Методами генної інженерії виведені мутанти бульбочкових бактерій з підвищеною здатністю до азотфіксації. Ведуться роботи зі створення азотфіксуючих рослин, здатних до симбіозу зі злаковими. Є й бактеріальні препарати, що поліпшують фосфорне харчування рослин.

Мікробні інсектициди. Останнім часом все частіше з'являються дані про мутагенну й канцерогенну дію хімічних пестицидів, які погано руйнуються й накопичуються в навколишньому середовищі.

Для одержання мікробних інсектицидів використовуються віруси, гриби, найпростіші, найбільш зручні – спороутворюючі бактерії. Мікробні інсектициди високоспецифічні й діють тільки на певних шкідливих комах, залишаючи непошкодженими корисні. Патогенність мікроорганізмів викликана дією певних токсинів, тому вироблення стійкості до біопрепаратів у комах не відбувається. Мікробні пестициди (ентомопатогенні препарати на основі бактерій, грибів або вірусів) піддаються біодеградації. Мікроорганізми можуть регулювати ріст рослин і тварин, запобігати захворюванням. Деякі бактерії змінюють кислотність і солоність ґрунту, інші продукують сполуки, що зв'язують залізо, треті – виробляють регулятори росту. Як правило, мікроорганізмами інокулюють насіння й або рослини перед посадкою.

У тваринництві біотехнологія також знаходить застосування. Це діагностика, профілактика, лікування захворювань із використанням техніки моноклональних антитіл, генетичне поліпшення порід тварин. Широко використовуються біотехнологічні методи для штучного запліднення. Біотехнологія застосовується для силосування кормів, дозволяючи підвищувати засвоєння рослинної біомаси, для утилізації відходів тваринницьких ферм й одержання екологічно чистих органічних добрив на основі переробки відходів рослинництва й тваринництва.

Деякі речовини, отримані за допомогою мікроорганізмів можуть використатися у вигляді кормових добавок, інші – придушують шкідливу мікрофлору в шлунково-кишковому тракті або стимулюють утворення специфічних мікробних метаболітів (кормові антибіотики, які використовуються усе ширше).