Inokulandid pakuvad põllumajanduse bioloogilises ruumis revolutsioonilisi lahendusi, suurendades loomulikult põllukultuuride saaki, parandades samal ajal mulla tervist ja vähendades sõltuvust kemikaalidest. Need biopõhised tooted viivad kasulikud mikroorganismid otse mullamassi, toetades ökosüsteemi ja tervet taimede kasvu. Mikroskoopilisteks jõujaamadeks peetavad inokulandid aitavad suurendada põllukultuuride toitainete kättesaadavust, parandavad stressitaluvust ja juurte arengut ning parandavad mulla tervist. MarketsandMarketsi andmetel on ülemaailmse põllumajandusliku inokulantide turu väärtus 2022. aastal hinnanguliselt 607,3 miljonit USA dollarit ja 2027. aastaks prognoositakse 906,8 miljonit USA dollarit, mis tähendab, et CAGR on 8,3%.
Kuigi põllumajanduslike inokulantide turg moodustab ülemaailmse põllumajandussisenditööstuse väikese sektori, on see märkimisväärselt kasvanud, kuna arenenud riikides on suurenenud vajadus säästva lähenemisviisi järele põllumajandustegevusele. Kasvav teadlikkus säästvast põllumajandusest, keskkonnaohutusest ja suurenenud nõudlus orgaaniliste toiduainete järele on suurendanud põllumajanduslike inokulantide kasutamist. Eeldatakse, et peamiste tootjate teadusuuringute rahastamine tootearendusteks, nagu bioloogiliste ja keemiliste komponentide ühilduvad kombinatsioonid, juhib järgmise viie aasta jooksul turu kasvu.
Nõudlus väärtuslike põllukultuuride järele pakub inokulantide pealekandmiseks suuri kasvuvõimalusi
Keskkonnasõbralikud lahendused, nagu inokulandid, võivad aidata säilitada mulla viljakust ja taimede tervist mahepõllumajandussüsteemides. Ettevõtted keskenduvad tõhusamate inokulanttüvede tehnoloogilistele edusammudele ja optimeeritud rakenduste jaoks integreerimisele täppispõllumajandusega. Sedamööda, kuidas põllumehed saavad teadlikumaks inokulantide pikaajalisest majanduslikust kasust, pakuvad kasvava elanikkonnaga arenevad majandused inokulantide jaoks suurt potentsiaali säästva praktika osana. Spetsiaalselt väärtuslike põllukultuuride (nt sojaoa) jaoks mõeldud inokulantide turg on samuti valmis oluliseks kasvuks. Ülemaailmselt on sojaoad kõige enam inokulante tarbiv põllukultuur, mis kannab perekonnast Bradyrhizobium pärit baktereid. Brasiilia on sojaubade inokulantide kasutamises maailmas üks liidritest, kus ligikaudu 78% kasvualast nakatatakse igal aastal (ANPII 2018).
Kapseldamise tehnoloogiad, mida tuleb kasutada toote tõhususe suurendamiseks
Taimede kasvu soodustavate mikroobidega kaubanduslikult nakatatud füüsilised vormid tekitavad suuri probleeme mikroobitüvede ellujäämisel abiootilistes tingimustes. Seega on polümeeride kasutamine kapseldamise meetodil osutunud edukaks alternatiiviks. Näiteks suurendab spoore moodustavate bakterite biokapseldamine nende vastupanuvõimet keskkonnateguritele. Seened nagu Trichoderma ja Metarhizium on oma polümeeril põhineva kapseldamise kaudu edukalt soodustanud põllukultuuride kasvu, sealhulgas Cajanus cajan, Lactuca sativa ja Solanum tuberosum. Sõltuvalt nõuetest ja mikroobide tüübist kasutatakse mitut biokapseldamise meetodit, sealhulgas kasutatavat ainet või polümeeri ja kapsli nõutavat suurust.
Ebaühtlastest tulemustest tingitud piiratud teadlikkus ja kasutamine seavad laiemale kasutuselevõtule suuri väljakutseid
Põllumajandustootjate teadlikkus ja teadmised põllumajanduslike inokulantide ja nende kasulikkuse kohta kulude jätkusuutlikul suurendamisel on olnud madalad. Enamikus piirkondades tajuvad põllumajandustootjad, et põllumajanduslikel inokulantidel on keemiliste väetistega võrreldes järk-järguline positiivne mõju. Arengumaades ja vähearenenud riikides, nagu India, Lõuna-Aafrika ja Lähis-Ida, aktsepteeritakse vähe. Kuna inokulantide puhul nähakse keemiliste väetistega võrreldes järk-järgult positiivset mõju, ei ole põllumehed valmis tootmisvõimsusega riske võtma. Kuigi mikroobsete inokulantide edukus on tohutu, on optimaalseks funktsionaalsuseks vaja suurt kogust. Lisaks on taimede kasvu soodustavad mikroobid (PGPM) väga selektiivsed ja sihipärased, mille tulemuseks on ebaühtlane kvaliteet ja tõhusus erinevates põllutingimustes. Seega on põllumeeste peamised probleemid, millega põllumajanduslike inokulantide kasutamisel silmitsi seisavad, vähene teadlikkus inokulantidest, kättesaadavuse puudumine ja aeglased tulemused.
PGPM-põhised inokulandid jäävad põllumajandussektori kiire kasvu prognooside korral domineerima
Keemiliste väetiste kulutõhusateks alternatiivideks peetud nõudlust põllumajanduslike inokulantide järele põhjustavad kasvavad keskkonnaprobleemid, kasvav nõudlus mahetoidu järele ja jätkusuutlikud põllumajandustavad. Põllumajanduslikud inokulandid aitavad siduda õhulämmastikku ja mobiliseerida mulla toitaineid. Need parandavad mulla kvaliteeti, soodustavad põllukultuuride kasvu ja suurendavad saaki, parandades toitainete omastamist. Samuti suurendavad need taimekaitsekemikaalide ja sõnniku efektiivsust. Põllumajanduslikest inokulantidest moodustavad suurima osa taimede kasvu soodustavad mikroorganismid. Need aitavad parandada põllukultuuride tootlikkust, suurendades toitainete kättesaadavust, kontrollides fütohormoone ja suurendades taimede taluvust biootilise ja abiootilise stressi suhtes.
Kasutamine õliseemnete ja kaunviljade puhul, mis on mõeldud tugevaks kasvuks kõrge väärtusega põllukultuuridena
Õliseemned on olulised rahalised põllukultuurid arengumaades, kus neid rohkesti kasvatatakse. Selle kategooria kõige olulisemad põllukultuurid on sojaoad, raps, läätsed ja oad. Ülemaailmne nõudlus sojaubade järele kasvab, kuna see on taimetoitlastele rikkalik valguallikas. Kasvab ka nõudlus kõrge saagikusega ja haiguskindlate sojaseemnete järele, kuna tegemist on esmaklassilise väärtusega rahasaagiga. Nende tegurite tõttu kasvab õliseemnete ja kaunviljade segment prognoositaval perioodil eeldatavasti kõrgeima CAGR-i tasemel. Teraviljad ja teraviljad domineerivad jätkuvalt nisu, maisi, odra ja riisi kui kõige rikkalikuma põllukultuurina kogu maailmas põllumajanduslike inokulantide turul.
Järeldus
Mikroobsed inokulandid on põllumajanduses keemiliste väetiste ja pestitsiidide potentsiaalsete alternatiividena või täiendusena laialdaselt aktsepteeritud. Ettevõtted tegelevad selles valdkonnas täiustatud teadusuuringutega, kuna mikroorganismide, eriti taimekasvu soodustavate mikroorganismide (PGPM) kasutamine pakub märkimisväärset toetust põllukultuuride toitumisele ja kahjuritõrjele. Teadus- ja arendustegevused on keskendunud kultiveeritavate mikroobide masstootmisele ja inokuleerimistehnikatele. Täiustatud inokulantide väljatöötamiseks kasutatakse uusi lähenemisviise, sealhulgas - (1) mikroobiisolaatide kasutamine konkreetsete sihtkultuuride jaoks, (2) heterofermentatiivsete mikroobide kaasamine, (3) tavapäraste uute organismide kaasamine, (4) LAB-tüvede konstrueerimine. spetsiifiliste mikroorganismide inhibeerimine ja (5) kloonimine ja geeniekspressioon.
Huvi bioloogiliste ainete, sealhulgas biopestitsiidide ja bioväetiste vastu ning nende võimalik kasutamine säästvas põllumajanduses suurendab jätkuvalt nõudlust inokulantide järele kogu maailmas. Kuid madala kvaliteediga kaubanduslikud tooted vähendavad kvaliteedistandardite puudumise tõttu tõhusust, põhjustavad põllul suurt varieeruvust ja vähendavad põllumeeste usaldust. Seetõttu on vaja tarnitud mikroobide arvu ja saasteainete olemasolu kõrgendatud kvaliteedistandardeid. Kuigi katsetatakse paljusid sihtmärgispetsiifiliste inokulantide koostamise strateegiaid, tuleb kindlaks määrata kõige edukam lähenemisviis.
