RU2264999C2 - Биопрепарат для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии, сельскохозяйственной микробиологии. Биопрепарат включает смесь живых микробных культур Rhodopseudomonas palustris 100-И, Rhodobacter spheroides 5, Lactobacillus casei 21, Lactobacillus plantarum 51, Lactococcus lactis 47 и Saccharomyces cerevisiae 22 в заданном соотношении компонентов. Биопрепарат повышает продуктивность сельскохозяйственных культур, стимулирует развитие естественной микробной почвы и растений.

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, сельскохозяйственной микробиологии, повышающей продуктивность сельскохозяйственных культур.

Известен биопрепарат для растениеводства, включающий живую микробную культуру Klebsiella oxytoca и наполнитель - экзополисахарид муцилан, продуцируемый Bacillus mucilagimosis (см. патент Украины №13883, кл. С 05 F 11/08, 1994 г.).

Недостатком известного биопрепарата является сложность технологического процесса при его изготовлении и его высокая себестоимость и невысокая активность при использовании.

Известен также биопрепарат для роста и защиты растений, содержащий в качестве живой микробной культуры смесь Klebsiella oxytoca IМБГ 26 и Bacillus mucilagimosis IМБГ 261 (см. патент Украинi 44189, кл. С 05 F 11/08, 2001 г.). Принят за прототип.

Недостатком известного биопрепарата, принятого за прототип, является невысокая активность при его использовании.

В основу разработки изобретения - биопрепарат для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур поставлена задача создания высокоэффективного, стабильного, многокомпонетного микробиопрепарата на основе смеси живых микробных культур разных систематических групп микроорганизмов, выделенных из различных экосистем Байкальского региона и характеризующихся следующими технологическими особенностями:

а) - несложного по технологии производства из маточного инокулята водно-суспензионного концентрата микроорганизмов (ВСК) и водной суспензии (ВС) - готовый препарат;

б) - простота в применении как ручным, так и механизированным способом;

в) - качественного многофункционального микробиологического препарата, широко доступного для нужд сельскохозяйственного производства (недорогого).

Поставленная задача достигается тем, что в биопрепарат для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур включается смесь живых микробных культур, содержащих фототрофные аноксигенные пурпурные несерные бактерии Rhodopseudomonas palustris 100-И, Rhodobacter spheroids 5, гомоферментативные стрептобактерии Lactobacillus casei 21, Lactobacillus plantarum 51, гомоферментативные стрептококки Lactococcus lactis 47 и одноклеточные грибы Saccharomyces cerevisiae 22 при следующем соотношении компонентов, об.%:

Rhodopseudomonas palustris 100-И	14-17
Rhodobacter spheroids 5	13-16
Lactobacillus casei 21	15-17
Lactobacillus plantarum 51	15-18
Lactococcus lactis 47	25-30
Saccharomyces cerevisiae 22	8-12

Пример применения разных составов микроорганизмов:

Препарат ВС состава А - в почвах с умеренной влажностью и кислотностью, близкой к нейтральной, в тепличных хозяйствах применяется биопрепарат с повышенным содержанием Lactobacillus casei (17%), Lactobacillus plantarum (18%), Lactococcus lactis (30%) - 65 об.% и остальных - Rhodopseudomonas palustris (14%), Rhodobacter spheroids (13%), Saccharomyces cerevisiae (8%) - 35 об.%.

Препарат ВС состава Б - для с/х культур с повышенным требованием к содержанию влаги в почве (рисовые поля и др.) применяется биопрепарат с большим удельным весом Rhodopseudomonas palustris (17%), Rhodobacter spheroids (16%), Saccharomyces cerevisiae (12%) - 45 об.% и остальных - Lactobacillus casei (15%), Lactobacillus plantarum (15%), Lactococcus lactis (25%) - 55 об.%.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков, перечисленных выше в формуле изобретения, и вышеизложенным техническим результатом заключается в следующем.

В сравнении с химическими средствами, применяемыми в сельском хозяйстве, микробиологические препараты по степени воздействия на организм относятся к веществам 4-го класса опасности; мало токсичны для человека и теплокровных животных, пчел; при применении не образуют токсичных соединений в воздухе и сточных водах.

Биопрепарат для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур представляет собой консорциум эффективных микроорганизмов. Он разработан на основе групп микроорганизмов, выделенных из разных экосистем (почвы, почва ризосферы растений, вода и грунты озер Прибайкалья). Штаммы используемых микроорганизмов хранятся в производственной коллекции OOO НПО РВКЭМ.

Подбор "нетрадиционного" качественного состава микроорганизмов биопрепарата для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур определялся следующими положениями:

- этим микроорганизмам присущ наиболее примитивный тип получения энергии - брожение (молочнокислое, спиртовое) и аноксигенный фотосинтез, которые эволюционно более древние, чем аэробное дыхание;

- высокая естественная предрасположенность их к росту, развитию и размножению в фитосфере;

- способность их синтезировать биологически активные вещества: аминокислоты, витамины, ферменты, ростовые вещества, органические кислоты и др.;

- многокомпонентные микробные препараты значительно стабильнее в проявлении их положительного эффекта в такой сложной многофакторной среде, как почва, чем монокультуральные, вследствие более широкого набора физиолого-биохимических свойств разных систематических групп микроорганизмов.

Краткая характеристика штаммов микроорганизмов.

1. Видовое название штамма - Rhodopseudomonas palustris 100-И.

2. Родословная штамма. Выделен из илистого грунта пресного водоема озера Иркана Верхнеангарской котловины (Северное Прибайкалье).

3. Способ получения штамма. Выделен в естественных условиях из илистого грунта пресного водоема озера Иркана Верхнеангарской котловины в 1988 году Нечесовым И.А., Булгадаевой Р.В., Нечесовой О.И.

4. Культурально-морфологические особенности штамма.

Морфология колоний и клеток. Колонии на плотных средах мелкие до средних, круглые, блестящие от светло-розового до красно-пурпурного цвета, на жидких средах образуют муть и клеточная масса (осадок) имеет красно-пурпурный оттенок. Клетки палочковидные, некоторые из них имеют выраженную тенденцию к образованию изогнутых и искривленных палочек, молодые клетки короткие, активно подвижные, с полярно расположенными жгутиками, грамотрицательные, в старых культурах появляются длинные клетки, неспороносные, слизи не образуют.

5. Физиолого-биохимические свойства. Фотогетеротрофные факультативные анаэробные бактерии. При их росте необходимо периодическое освещение лампами накаливания (60 Вт, до 12 часов в сутки), значительная часть радиации которых лежит в области выше 800 нм - рост их идет значительно лучше и интенсивнее развивается пигментация. Хемотрофный рост наблюдается в темноте в аэробных и в микроаэробных условиях. Окраска клеток одинаковая как при аэробных, так и анаэробных условиях роста. Цвет клеток определяется наличием бактериохлорофила и каратиноидов. Для оптимального развития требуется п-аминобензойная кислота. Желатину не разжижают. Характерно отсутствие роста штамма на средах с 0,2% и более моносахаридами, основными окисляемыми соединениями являются глюкоза, манноза и многоатомный спирт - сорбит. Окисляют тиосульфат, не окисляют сернистый водород. Оптимум температуры - между 27-30° С.

Низкая чувствительность к молекулярному кислороду, высокая способность расти в субстратах, богатых разными органическими соединениями, таких как белки, углеводы, спирты, жирные кислоты и др., используя их как доноры электронов при фотосинтезе, при росте в темноте на органических средах - источники углерода, азота, фосфора и т.д. В целом это способствует активной минерализации разных органических веществ, увеличивает их мобильность и оздоровление окружающей среды.

6. Продукт, синтезируемый штаммом. Продукты метаболизма - характерные для аноксигенных фотогетеротрофных бактерий Rhodopseudomonas palustris при культивировании их на жидких питательных средах. Жидкая среда Ормерода (Ormerod J.E., Ormerod K.S., Gest Н., 1961) и жидкая среда Молиша (Molisch H., 1907).

Активность экзогенных ферментов в мм (пример) - диаметр светлых зон вокруг колоний: протеаза - более 7, нуклеаза - более 4, фосфатаза - более 2.

После автолиза микробной биомассы субстрат обогащается каратиноидами и бактериохлорофиллом.

1. Видовое название штамма - Rhodobacter sphaeroides 5.

2. Родословная штамма. Выделен из илистого грунта пресного водоема озера Ченча Верхнеангарской котловины (Северное Прибайкалье).

3. Способ получения. Выделен в естественных условиях из оз. Ченча Верхнеангарской котловины в 1992 году Нечесовым И.А., Булгадаевой Р.В., Нечесовой О.И., Нечесовым О.И.

4. Культурально-морфологические особенности штамма.

Морфология колоний и клеток. Колонии на плотных средах мелкие до средних, круглые, блестящие от желтовато-коричневых до красно-пурпурного цвета, на жидких средах образуют муть и клеточная масса (осадок) имеет от красно-пурпурного до коричневого цвета. Клетки сферические, в диаметре от 0,5 до 3,5 мкм, на питательных средах с углеводами более овальные (2-2,5×2,5-3,5 мкм). Молодые клетки подвижные с полярно расположенными жгутиками, неспороносные, грамотрицательные. В старых культурах образуются палочковидные удлиненные формы (до 10 мкм). Образуют слабую слизь (при рН выше 7).

5. Физиолого-биохимические свойства. Фотогетеротрофные факультативные анаэробные бактерии. При их росте необходимо периодическое освещение лампами накаливания (60 Вт, до 12 часов в сутки), значительная часть радиации которых лежит в области выше 800 нм - рост их идет значительно лучше и интенсивнее развивается пигментация. Хемотрофный рост наблюдается в темноте в аэробных и в микроаэробных условиях. Цвет клеток определяется наличием бактериохлорофила и каратиноидов. Для оптимального развития требуются витамины - тиамин, биотин, никотиновая кислота и микроэлементы - цинк, бор, медь, молибден. Для хорошего роста необходимы более высокие концентрации дрожжевого автолизата.

Отмечен хороший рост на средах с жирными кислотами. В концентрации 0,2% усваивает этанол, глицерин, маннит, сорбит, глюкозу, фруктозу, маннозу, глюконат. Отмечается подкисление среды (до рН 4-4,5) на средах с углеводами. Желатину не разжижают. Тиосульфат не окисляют. Оптимум температуры роста между 25-30°С.

Низкая чувствительность к молекулярному кислороду, высокая способность расти в субстратах, богатых разными органическими соединениями, таких как белки, углеводы, спирты, жирные кислоты и др., используя их как доноры электронов при фотосинтезе при росте в темноте на органических средах, источники углерода, азота, фосфора и т.д. В целом это способствует активной минерализации разных органических веществ, увеличивая их мобильность и оздоровление окружающей среды.

6. Продукт, синтезируемый штаммом. Продукты метаболизма, характерные для аноксигенных фотогетеротрофных бактерий Rhodopseudomonas palustris при культивировании их на жидких питательных средах. Жидкая среда Ормерода (Ormerod J.E., Ormerod K.S., Gest Н., 1961) и жидкая среда Молиша (Molisch H., 1907).

Активность экзогенных ферментов в мм (пример):

Протеаза - до 7, нуклеаза - до 4, фосфатаза - до 2.

После автолиза микробной биомассы субстрат обогащается каратиноидами и бактериохлорофиллом.

1. Видовое название штамма - Lactobacillus casei 21.

2. Родословная штамма. Выделен из кисломолочного природного напитка курунга, который готовится на многокомпонентной симбиотической закваске из парного коровьего молока.

3. Способ получения штамма. Выделен в естественных условиях Прибайкалья в 1978 году Булгадаевой Р.В., Нечесовым И.А.

4. Культурально-морфологические особенности штамма.

Морфология колонии и клеток. На поверхности плотных питательных сред образует мелкие, круглые каплевидные колонии. Глубинные колонии вогнутые, иногда с выростами. Форма клеток - палочки разной длинны - от коротких до длинных, образуют короткие и длинные цепочки, неподвижные, не спорообразующие грамположительные. Отмечена также тенденция к образованию заметно искривленных (изогнутых) клеток, обуславливаемых условиями роста. Аналогичное в морфологии клеток этого вида отмечалось и рядом других исследователей (Ленцнер А.А., 1973, Квасников Е.И., Нестеренко О.А., 1975; Банникова Л.А., Королева Н.С., Семенихина В.Ф., 1987, и др.).

5. Физиолого-биохимические свойства. Пищевые потребности культуры сложные, особенно в аминокислотах, пептидах, производных нуклеиновых кислот, витаминах и сбраживаемых углеводах. Метаболизм бродильный, хотя могут расти на воздухе. Оптимальная температура роста составляет +30°С. Молоко свертывают на 2-3 сутки с образованием ровного сметанообразного сгустка. 3-х суточный сгусток имеет титруемую кислотность до 125°Т. Характерная черта - способность расщеплять сахара, нитраты не восстанавливают, желатину не разжижают, индол и сероводород не образуют, каталазо- и цитохромотрицательные, бензидиновая реакция отрицательная. Температурный оптимум 30-37°С, оптимум рН 5 и ниже. Штамм устойчив к желчи и хлористому натрию. Газ из глюкозы не образует. Образует газ из цитрата натрия, восстанавливает и свертывает лакмусовое молоко и не образует аммиак из аргинина. Антибиотическая активность: по отношению к стафилококку 3-5 мм и бактериям группы кишечных палочек - 9-14 мм.

6. Продукт, синтезируемый штаммом. Продукты метаболизма, характерные для стрептобактерий молочнокислых палочек, в частности вида Lactobacillus casei 21 (органические кислоты - молочная и др. аминокислоты, витамины, антибиотическое вещество), при культивировании их на жидких питательных средах - среды Дэвиса или Рогозы. Например: молочная кислота - до 0,72%, свободные аминокислоты - до 18 мг %.

1. Видовое название штамма - Lactobacillus plantarum 51.

2. Родословная штамма. Выделен из прикорневой почвы ризосферы капусты. Почва темно-серая.

3. Способ получения штамма. Выделен в естественных условиях Прибайкалья в 1981 году Булгадаевой Р.В., Нечесовьм И.А., Нечесовой О.И.

4. Культурально-морфологические особенности штамма.

Морфология колонии и клеток. Поверхностные колонии выпуклые, белые, очень мелкие (до 1 мм), глубинные - лодочкообразные с ровными краями, мелкие (до 1 мм). Палочки тонкие, разной длины, в массе одиночные и парные, неподвижные, неспорообразующие (Ленцнер А.А., 1973, Квасников Е.И., Нестеренко О.А., 1975; Банникова Л.А., Королева Н.С., Семенихина В.Ф., 1987, и др.).

5. Физиолого-биохимические свойства. Пищевые потребности культуры сложные, особенно в аминокислотах, пептидах, производных нуклеиновых кислот, витаминах и сбраживаемых углеводах. Оптимальная температура роста +30°С. Метаболизм бродильный, хотя могут расти на воздухе. Молоко свертывают на 3 сутки с образованием неплотного сгустка, титруемая кислотность до 75°Т. Расщепляет лактозу, сорбит, рамнозу, мелицитозу, арабинозу, мелибиозу, раффинозу, восстанавливают и свертывают лакмусовое молоко, нитраты не восстанавливает, газ из глюкозы не образует, аммиак из аргинина не образует, не разлагает казеин, не образует газ из цитрата натрия.

6. Продукт, синтезируемый штаммом. Продукты метаболизма, характерные для стрептобактерий молочнокислых палочек, в частности, вида Lactobacillus plantarum 51 (аминокислоты, органические кислоты - молочная и др.), при культивировании их на жидких питательных средах - среды Дэвиса или Рогозы.

Пример: молочная кислота - до 0,61%; свободные аминокислоты - до 18 мг%; внутриклеточные свободные аминокислоты - до 0,47% от сухого веса биомассы.

1. Видовое название штамма - Lactococcus lactis 47 (Streptococcus lactis 47 no Buchanan, Gibbon, 1974)

2. Родословная штамма. Выделен из кисломолочного напитка курунга, который готовится на многокомпонентной симбиотической закваске из парного коровьего молока.

3. Способ получения штамма. Выделен в естественных условиях Прибайкалья в 1978 году Булгадаевой Р.В., Нечесовым И.А.

4. Культурально-морфологические особенности штамма.

Морфология колоний и клеток. Колонии мелкие, круглые, гладкие, слегка зернистые, блестящие, полупрозрачные. Клетки овальные и сильно вытянутые, что приближает их к "палочковидным" формам, особенно при культивировании их на плотных средах, расположены одиночно, парами или короткими цепочками, грамположительные, неподвижные, капсул не образуют, не образуют споры. Не строгая однородность в морфологии клеток вида Lactococcus lactis (овальные и сильно удлиненные, близкие к палочковидным формам) отмечается многими исследователями, изучающими молочнокислые кокки (Богданов В.М. 1959; Квасников Е.И., Нестеренко О.А., 1975; Банникова Л.А., Королева Н.С, Семенихина В.Ф., 1987).

5. Физиолого-биохимические свойства. Пищевые потребности культуры обычно сложные. Молоко свертывает, сгусток ровный, плотный, титруемая кислотность в молоке 24 час, сгустка - 102°Т. Не восстанавливают нитраты, оптимальная температура +30°С, сбраживают целлобиозу, глюкозу, галактозу, лактозу, декстрин, не ферментирует сахарозу, арабинозу, маннит, метаболизм бродильный, бензидиновый тест отрицательный, тест на каталазу также отрицательный. Не разжижает желатину, на кровяном агаре гемолиза крови нет, свертывает молоко, не растет в бульоне с 6,5% NaCl и рН 9,6, растут в молоке с 0,1% метиленового синего, слабо образуют аммиак из аргинина, цитрат не утилизирует.

6. Продукт, синтезируемый штаммом. Продукты метаболизма (органические кислоты - молочная и др., аминокислоты, витамины, антибиотическое вещество), характерные для молочнокислых кокков, в частности, вида Lactococcus lactis, при культивировании их на жидких питательных средах: среда Богданова. Пример: молочная кислота - до 0.81%, свободные аминокислоты - до 18,6 мг %.

1. Видовое название штамма - Saccharomyces cerevisiae 22.

2. Родословная штамма. Выделен из силосованного зернажа, приготовленного на многокомпонентной симбиотической закваске кисломолочного напитка "курунга", выработанного на парном коровьем молоке.

3. Способ получения штамма. Выделен в естественных условиях - силосованный зернаж в 1973 году Булгадаевой Р.В и Нечесовым И.А. Регион исследования: Прибайкалье.

4. Культурально-морфологические особенности штамма.

Морфология колоний и клеток. Колонии круглые, гладкие, выпуклые, пастообразные, белого цвета с желтоватым оттенком. На жидких средах образует пленку. Клетки круглые и овальные, иногда слегка удлиненные, размножение вегетативное почкованием, истинного мицелия не образует, грамположительные, неподвижные, может присутствовать псевдомицелий.

5. Физиолого-биохимические свойства. Активно сбраживает: глюкозу, сахарозу, раффинозу, мальтозу простых декстринов. Нитраты и лактозу не ассимилирует. Оптимальная температура развития 25-27°С.

6. Продукт, синтезируемый штаммом. Продукты метаболизма (этиловый спирт, 4аминокислоты, витамины и др.), характерные для дрожжевой клетки вида Saccharomyces cerevisiae, при культивировании их на жидких питательных средах: не охмеленное пивное сусло с содержанием сахара 6-8%, среда Сабуро, глюкозо-аммонийная среда. Пример: этиловый спирт - до 0,55%, свободные аминокислоты - до 19,66 мг% (цистин, гистидин, аргинин, серин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты, глицин, аланин, пролин, тирозин, лизин, трианин, метианин, валин, фенилаланин, лейцин).

Оценка влияния биопрепарата на микробиологическую активность проводилась по количественному и качественному составу бактерий и одноклеточных грибов на ферментативную - по каталазной, протеолитической и нуклеазной активности почв. Опыты проводились на широко распространенных и используемых в сельскохозяйственном производстве Прибайкалья серых лесных (серые, темно-серые) почвах и маломощных черноземах. Анализ полученных данных показал следующее:

1. Отмечено некоторое снижение численности хемоорганогетеротрофных неспоровых кокковых бактерий.

2. Незначительно увеличивалось количество спорообразующих бактерий рода Bacillus, использующих легкомобильные органические вещества, и коринеформных бактерий рода Arthrobacter.

3. Заметно возрастает количество олигонитрофилов и хемоорганогетеротрофных грамотрицательных аэробных палочковидных бактерий, не образующих споры (род Pseudomonas, род Azotobacter, род Beijerinckia), и грамположительных спорообразующих бактерий рода Clostridium.

4. Отмечено увеличение численности и качественного разнообразия одноклеточных грибков родов Lipomyces и Cryptococcus.

5. Отмечена тенденция повышения ферментативной активности почв. Применение препарата не подавляет биохимическую активность (каталазная, протеолитическая, нуклеазная) в почве и в целом оказывает положительный эффект на жизнедеятельность микробного комплекса почвы.

Этот биопрепарат стимулирует развитие естественной "аборигенной" микробиоты почвы и растений, что в значительной степени снижает отрицательное воздействие хозяйственной деятельности человека на эти объекты и тем самым способствует оздоровлению окружающей среды.

Биопрепарат представляет собой культуральную жидкость, содержащую микробные клетки и продукты их метаболизма. Маточная составляющая, приготовленная из чистых штаммов микроорганизмов, является основой для производства водно-суспензионного концентрата (ВСК), который, в свою очередь, используют для производства жидких или порошкообразных (с использованием разного рода наполнителей и адсорбентов) микробиологических удобрений.

Биопрепарат для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур готовят в три этапа следующим образом.

1. Маточную основу биопрепарата готовят из смеси чистых микроорганизмов, выращенных на соответствующих селективных средах (об.% указаны выше).

2. Из маточного биопрепарата в соотношении 1/50 к питательной среде (с добавлением микроэлементов и биологически активных веществ) при температуре 30-32°С готовят водно-суспензионный концентрат (ВСК). Препарат ВСК, как "промежуточный" продукт, самостоятельно не применяется, а используется для выработки препарата ВС.

3. Из концентрата в соотношении 1/50 к питательной среде готовят производственный (готовый к применению) препарат - водную суспензию (ВС).

Все работы проводят с соблюдением правил асептики:

- весь объем питательных сред для всех трех выше перечисленных этапов проходит стерилизацию в автоклавах при 0.7 атм в течение 25 минут (полная стерилизация);

- стеклянную посуду стерилизуют в сушильном шкафу при температуре +160°С в течение 60 минут;

- ферментеры стерилизуют горячим текучим паром в течение 1 часа с применением парогенератора.

В третьем этапе - при приготовлении ВС в связи с большим объемом ферментеров - 500-1000 л вода стерилизуется с применением проточных ультрафиолетовых облучателей типа UV6GPM, но, к сожалению, все выпускаемые приборы этого типа не дают 100% стерилизации. В этом случае в конечном продукте ВС допускается присутствие до 0,5% посторонней сапрофитной микрофлоры.

Ферментеры больших объемов термостатируются индивидуально, имеют термостатируемую водяную рубашку, термореле, термодатчик, закрытый водяной обогреватель, насос для прокачки воды. Продолжительность термостатирования при производстве ВСК и ВС - 6-7 суток при температуре 30-32°С.

Приготовленные из маточного биопрепарата концентрат (ВСК) и препарат (ВС) представляют собой жидкость от светло-коричневого до коричневого цвета с кефирно-силосным (молочно-кислым) запахом. Показатель активности водородных ионов - 3,0-3,8. Общий титр: 10⁹-10¹⁰ - для маточного инокулята, 10⁸-10⁹ - для концентрата (ВСК) и 10⁷-10⁸ - для промышленного препарата (ВС). При хранении возможно образование пленки на поверхности жидкости и выпадение ее в осадок. Это не влияет на качество. Наличие посторонних микроорганизмов при производстве больших объемов промышленного препарата в емкостях объемом более 100 литров и выше допускается, но не более 0,5%.

Методы контроля качества:

Внешний вид и цвет определяют визуальным осмотром пробы, помещенной в пробирку из бесцветного стекла диаметром 15 мм, на белом фоне.

Запах определяют сразу после открывания банки.

Определение рН проводится электрическими переносными (ручными) рН метрами с погрешностью не более 0,1 рН.

Общее количество клеток в препаратах ВСК и ВС определяется методом прямого счета и титр клеток бактерий (прямой счет) в 1 см³ суспензии (М) вычисляют по формуле:

M=aS/sV·n

где а - среднее число клеток в квадрате окулярной сетки (поля зрения); s - площадь квадрата окулярной сетки (поля зрения), мкм; S - площадь приготовленного мазка, мкм²; n - разведение; V - объем суспензии, нанесенной на предметное стекло, см³. Площадь поля зрения - S=πr².

Наличие определенных групп микроорганизмов в препаратах выявляют методом высева разведений на агаризированые или жидкие питательные среды. Определение наличия посторонней микрофлоры в ВС проводят одновременно с подсчетом вышеперечисленных культур микроорганизмов.

При выработке концентрата ВСК весь объем питательных сред полностью подвергается стерилизации в автоклавах при 0,7 атм в течение 20-25 мин и в контрольных посевах посторонняя микрофлора, как правило, отсутствует.

Препарат ВС для производственных целей разбавляется нехлорированной водой от 10 до 300 раз в зависимости от назначения.

Готовые к применению биопрепараты ВС (водная суспензия с содержанием микроорганизмов 10⁷-10⁸) могут быть использованы в виде основного водного раствора разной концентрации для весеннего и осеннего внесения в почву и обработки вегетативных частей растений, а также для приготовления разного рода компостов.

Примеры использования биопрепарата для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.

Пример 1. Внесение в почву.

При осенней или весенней обработках почвы (вспашка, дискование, культивирование) микробиологический препарат (ВС) вносят в почву до 5-7 л/га при рабочей концентрации от 1:100 до 1:200. В результате активизируются процессы деструкции пожнивных остатков, идет накопление минерального азота и накопление гумусоподобных соединений.

Пример 2. Предпосевная обработка семян.

Обработка семян сахарной свеклы рабочим раствором 10 л/т (2 л препарата - ВС) в разведении 1:100 повышает энергию всхожести семян и урожайность корнеплода до 5 т. Внесение в почву рабочего раствора в количестве 200 л/га дает прибавку урожая до 10 т/га и повышает сахаристость на 1% в противоположность контролю - 16,8%.

Предпосевная обработка семян зерновых культур (пшеница, ячмень и др.) проводится препаратом в концентрации 100 и 50% (водный раствор) при норме расхода 7 л жидкости на 1 т семян (1 л препарата). При такой обработке повышается урожайность зерновых культур на 6,6-15%. Для лучшей обсемененности микроорганизмами поверхности семян при обработке их препаратом используют "прилипатели" (патока, мелисса, свекловичный дефикат и др.) в количестве 20-30 см³ на литр раствора.

Семена овощных культур (огурцы, помидоры, морковь и др.) замачивают в 50-100% растворе микробиологического препарата (ВС) в течение 1-2 часов. После замачивания семена высушивают до сыпучести не под прямыми лучами солнца и сразу высеивают.

Пример 3. Обработка вегетирующих растений

В течение всего вегетационного периода возможна обработка раствором микробного препарата пропашных культур и растений тепличных хозяйств. Начало обработки подсолнечника и сахарной свеклы раствором микробного препарата начинают в фазу 4-6 настоящих листьев и картофеля после появления всходов. Норма расхода 3-5 л/га (ВС) при разведении 1:100-200. За вегетационный сезон обработка проводится 2-3 раза. Это обеспечивает повышение урожайности подсолнечника и свеклы и до 10% картофеля. При этом сахаристость свеклы возрастает до 1%. Урожай сои и огурцов при опрыскивании раствором биопрепарата возрастают на 15-20%.

Пример 4. Применение на высокогумусированных почвах.

Применение биопрепарата на высокогумусных почвах (темно-серая тяжелосуглинистая высоко окультуренная - гумус - 8,9-10,0%, рН солевой 6,2-6,3) дает высокие результаты на урожай овощных культур.

Прибавка урожая с применением биопрепарата (препарат состава А, стр.2) по сравнению с контрольными составляет: для салата кочанного - 33,8%, для моркови - 23,9%, для редьки - 25%, для картофеля 35%, для огурцов в условиях теплиц 27,2-32,9%. Биопрепарат применялся: разведение 1:100, норма внесения рабочего препарата в почву перед посевом - 2 л/м² и в течение вегетационного периода проведен 6-кратный полив под растения из 5 л/м² и 6-кратное опрыскивание растений - 1,6 л/м².

В тепличных хозяйствах опрыскивание растений биопрепаратом (ВС) возможно проводить 6-7 раз за сезон с перерывом 7-10 дней при расходе препарата 0,5-1 л на 100 м², при разведении водой (нехлорированной) 1:50-100.

Приведенные примеры не отражают всего спектра возможностей положительного использования биопрепарата для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, однако наглядно показывают преимущества заявляемого препарата.

Готовые к применению препараты, произведенные на основе маточного биопрепарата для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, могут быть использованы в виде основного водного раствора разной концентрации для внесения в почву и обработки вегетативных частей растений, а также для приготовления различных компостов. Усиленные препараты (с высоким титром микроорганизмов) могут быть использованы для очистки и обеззараживания сточных вод, иловых осадков очистных сооружений, фугатов свалок.

Claims (1)

1. Биопрепарат для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, включающий смесь живых микробных культур в виде культуральной жидкости, отличающийся тем, что он содержит культуры Rhodopseudomonas palustris 100-И, Rhodobacter spheroids 5, Lactobacillus casei 21, Lactobacillus plantamm 51, Lactococcus lactis 47 и Saccharomyces cerevisiae 22 при следующем содержании компонентов, об.%:

   Rhodopseudomonas palustris 100-И 14-17 Rhodobacter spheroids 5 13-16 Lactobacillus casei 21 15-17 Lactobacillus plantamm 51 15-18 Lactococcus lactis 47 25-30 Saccharomyces cerevisiae 22 8-12