RU2487932C1 - STRAIN OF NODULE BACTERIA Bradyrhizobium japonicum 859 FOR PRODUCTION OF FERTILISER FOR SOYA - Google Patents
STRAIN OF NODULE BACTERIA Bradyrhizobium japonicum 859 FOR PRODUCTION OF FERTILISER FOR SOYA Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487932C1 RU2487932C1 RU2012114262/10A RU2012114262A RU2487932C1 RU 2487932 C1 RU2487932 C1 RU 2487932C1 RU 2012114262/10 A RU2012114262/10 A RU 2012114262/10A RU 2012114262 A RU2012114262 A RU 2012114262A RU 2487932 C1 RU2487932 C1 RU 2487932C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain
- bradyrhizobium japonicum
- fertilizer
- nodule bacteria
- soybean
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству и касается нового штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 для получения микробиологического удобрения, повышающего урожайность сои.The invention relates to biotechnology and agriculture and relates to a new strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859 to obtain microbiological fertilizers that increase soybean yield.
В настоящее время для повышения урожайности бобовых культур используют бактериальные удобрения, изготовляемые на основе азотфиксирующих клубеньковых бактерий.Currently, to increase the yield of legumes using bacterial fertilizers made on the basis of nitrogen-fixing nodule bacteria.
Так, из описания к Авторскому свидетельству СССР №491695 известен штамм Rhizobium japonicum 646, который используется для изготовления нитрагина. Его недостатком является относительно невысокая азотфиксирующая активность и конкурентная способность.So, from the description of the USSR Author Certificate No. 491695, the strain Rhizobium japonicum 646 is known, which is used for the manufacture of nitragin. Its disadvantage is the relatively low nitrogen-fixing activity and competitive ability.
Из описания к Авторскому свидетельству СССР №640989 (опубликовано 08.01.1979) известен штамм клубеньковых бактерий сои Rhizobium japonicum 614а, являющийся высокоактивным симбиотическим азотфиксатором. Его недостатком является чувствительность к химическим протравителям семян, поэтому обработку семян бобовых культур требуется проводить непосредственно перед посевом, не совмещая ее с химическим протравливанием.From the description of the USSR Author's Certificate No. 640989 (published on January 8, 1979), a strain of nodule bacteria of soybean Rhizobium japonicum 614a is known, which is a highly active symbiotic nitrogen fixator. Its disadvantage is sensitivity to chemical seed dressers, therefore, the treatment of seeds of legumes must be carried out immediately before sowing, without combining it with chemical dressing.
Из описания к Авторскому свидетельству СССР №1034358 (приоритет от 04.01.1982 г., опубликовано 07.04.1984 г.) известен также штамм клубеньковых бактерий сои Rhizobium japonicum 634 Б, который используется при промышленном изготовлении бактериального препарата нитрагина под сою. При этом указанный штамм 634 Б активно фиксирует атмосферный азот в симбиозе с соей, способствует активному накоплению протеина растениями. Его недостатком является относительно невысокая эффективность.From the description of the USSR Author's Certificate No. 1034358 (priority date 04.01.1982, published 07.04.1984), a strain of soybean nodule bacteria Rhizobium japonicum 634 B is also known, which is used in the industrial manufacture of the bacterial drug nitragin for soybeans. Moreover, the indicated strain 634 B actively fixes atmospheric nitrogen in symbiosis with soy, and contributes to the active accumulation of protein by plants. Its disadvantage is the relatively low efficiency.
Известен штамм бактерий Rhizobium japonicum 24108 (71т), описанный в материалах к Авторскому свидетельству №939547 (приоритет от 31.07.1990, опубликовано 30.06.1993 г.), позволяющий получать повышенный урожай зеленой массы и зерна сои по сравнению с другими известными на дату приоритета аналогичными штаммами. Его недостатком является низкая конкурентоспособность с местными штаммами клубеньковых бактерий сои.A known bacterial strain Rhizobium japonicum 24108 (71t) is described in the materials for the Author's certificate No. 939547 (priority from 07/31/1990, published on 06/30/1993), which allows to obtain an increased yield of green mass and soybean compared to other known at the priority date similar strains. Its disadvantage is low competitiveness with local strains of soybean nodule bacteria.
Известен целый ряд штаммов клубеньковых бактерий для промышленного производства бактериальных препаратов под сою, описанных в украинских патентах, например:A number of strains of nodule bacteria are known for the industrial production of bacterial preparations for soybeans described in Ukrainian patents, for example:
- Bradyrhizobium japonicum М-8 (декларационный патент (UA) на изобретение 39545 А, опубликованный 15.06.2001 г.);- Bradyrhizobium japonicum M-8 (declaration patent (UA) for the invention 39545 A, published June 15, 2001);
- Bradyrhizobium japonicum КН 10 (декларационный патент (UA) на изобретение 69993 А, опубликованный 15.09.2004 г.);- Bradyrhizobium japonicum KH 10 (declaration patent (UA) for the invention 69993 A, published September 15, 2004);
- Bradyrhizobium japonicum Т66 (патент (UA) на изобретение 83298 С2, опубликованный 25.06.2008 г.);- Bradyrhizobium japonicum T66 (patent (UA) for the invention 83298 C2, published June 25, 2008);
- Bradyrhizobium japonicum 36 (патент (UA) на полезную модель 36700 U, опубликованный 10.11.2008 г.);- Bradyrhizobium japonicum 36 (patent (UA) for utility model 36700 U, published November 10, 2008);
- Bradyrhizobium japonicum 46 (патент (UA) на изобретение 85943 С2, опубликованный 10.03.2009 г.).- Bradyrhizobium japonicum 46 (patent (UA) for the invention 85943 C2, published March 10, 2009).
Их недостатком является то, что указанные штаммы отбирались и испытывались на сортах сои, культивируемых в Украине, применительно к местным почвенно-климатическим условиям. При этом отсутствуют данные по эффективности этих штаммов в почвенно-климатических условиях основных регионов культивирования сои в России: в Краснодарском, Ставропольском краях, в Ростовской области, на Дальнем Востоке, в Сибири.Their disadvantage is that these strains were selected and tested on soybean varieties cultivated in Ukraine, in relation to local soil and climatic conditions. However, there is no data on the effectiveness of these strains in the soil and climatic conditions of the main regions of soybean cultivation in Russia: in the Krasnodar, Stavropol Territories, in the Rostov Region, the Far East, and Siberia.
Известен также микробиологический препарат Агростим Б, содержащий консорциум штаммов Pseudomonas fluorescens и Azotobacter spp. (см., например, статью «Повышение урожайности зернобобовых культур за счет применения препарата Агростим Б», авторы Кирсанова Е.В., Дарюга К.В. / ФГОУ ВПО Орел ГАУ, Мусалатова Н.Н., Цуканова З.Р., Борзенкова Г.А./ ГНУ ВНИИЗБК/, опубликованную в журнале Вестник Орел ГАУ №4 за 2008 г. УДК 635. 656: 633.353: 635.655). Указанный препарат может использоваться как для предпосевной обработки семян, так и для опрыскивания почвы и вегетирующих растений. Он обладает ростостимулирующим и подавляющим вредную микрофлору действием. Недостатком является то, что при обработке указанным препаратом на корнях растений не происходит образование клубеньков, фиксирующих необходимый для питания растений атмосферный азот, что не позволяет сильно повысить урожайность сои и приводит к необходимости вводить в почву дополнительно азотистые удобрения.Also known is the microbiological preparation Agrostim B containing a consortium of strains of Pseudomonas fluorescens and Azotobacter spp. (see, for example, the article “Increasing the yield of leguminous crops through the use of the drug Agrostim B”, authors Kirsanova EV, Daryuga K.V. / FSEI HPE Orel GAU, Musalatova NN, Tsukanova Z.R., Borzenkova G.A. / GNU VNIIZBK /, published in the journal Vestnik Orel GAU No. 4 for 2008, UDC 635. 656: 633.353: 635.655). The specified preparation can be used both for pre-sowing seed treatment, and for spraying the soil and vegetative plants. It has a growth-promoting and inhibiting harmful microflora effect. The disadvantage is that when the indicated preparation is applied on the plant roots, nodules do not form, fixing the atmospheric nitrogen necessary for plant nutrition, which does not significantly increase soybean productivity and leads to the need to introduce additional nitrogenous fertilizers into the soil.
Известно также микробиологическое удобрение под сою Ризоторфин на основе штамма клубеньковых бактерий сои Rhizobium japonicum 629а (прототип), описанный в материалах к Авторскому свидетельству №939547 (приоритет от 05.01.1981 г., опубликовано 30.06.1982 г.), позволяющее получать урожай сои с повышенным содержанием белка в зерне. Указанный штамм 629а (87) пригоден для промышленного изготовления препаратов клубеньковых бактерий (Ризоторфина). Недостатком является относительно невысокая эффективность на основных производственных сортах сои, выращиваемой на почвах Дальнего Востока.Also known is a microbiological fertilizer for soybean Rizotorfin based on a strain of soybean nodule bacteria Rhizobium japonicum 629 a (prototype), described in the materials for the Certificate of Authorship No. 939547 (priority from 01/05/1981, published on 06/30/1982), which allows to obtain a soybean crop with a high protein content in the grain. The specified strain 629 a (87) is suitable for the industrial manufacture of preparations of nodule bacteria (Rizotorfina). The disadvantage is the relatively low efficiency on the main production varieties of soybeans grown on the soils of the Far East.
Задачей заявляемого изобретения является выявление нового штамма бактерий с высокой азотфиксирующей активностью, пригодного для использования в сельском хозяйстве с целью повышения урожайности сои.The task of the invention is to identify a new strain of bacteria with high nitrogen-fixing activity, suitable for use in agriculture in order to increase soybean yield.
Указанная задача решается за счет того, что для удобрения под сою используется штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859.This problem is solved due to the fact that a strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859 is used for fertilizing under soy.
Штамм бактерий был выделен из клубеньков произрастающей на мощном черноземе Гулькевичского района Краснодарского края сои и был первоначально назван как штамм Bradyrhizobium japonicum М-8, который был депонирован в коллекции ГНУ ВНИИСХМ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ 05.12.2008 г. под регистрационным номером 24117 в группе клубеньковых бактерий. Затем в результате патентного поиска было выявлено, что в Украине другой штамм был назван Bradyrhizobium japonicum М-8 Kircyner (декларационный патент (UA) на изобретение 39545 А, опубликованный 15.06.2001 г.), после чего, во избежание проблем с нарушением интеллектуальной собственности, выделенный Заявителем штамм был переименован 11.02.2010 г. в штамм Bradyrhizobium japonicum 859.The bacterial strain was isolated from nodules growing on powerful chernozem of the Gulkevichsky district of the Krasnodar Territory of soybeans and was originally named as a strain of Bradyrhizobium japonicum M-8, which was deposited in the collection of the GNU VNIISM ROSSELHOZAKADEMII on December 05, 2008 under registration number 24117 in the nodule group. Then, as a result of a patent search, it was revealed that in Ukraine another strain was named Bradyrhizobium japonicum M-8 Kircyner (patent application (UA) for invention 39545 A, published on June 15, 2001), after which, in order to avoid problems with intellectual property infringement , the strain isolated by the Applicant was renamed 02/11/2010 in the strain Bradyrhizobium japonicum 859.
Штамм Bradyrhizobium japonicum 859 характеризуется следующими морфолого-культуральными и физиолого-биохимическими признаками.The strain Bradyrhizobium japonicum 859 is characterized by the following morphological-cultural and physiological-biochemical characteristics.
Клетки имеют форму правильных палочек с закругленными концами и полярным расположением жгутика. Размер клеток (0,6-0,8)×(1,4-1,9) мкм.The cells have the shape of regular sticks with rounded ends and a polar arrangement of the flagellum. Cell size (0.6-0.8) × (1.4-1.9) microns.
Штамм Bradyrhizobium japonicum 859 не образует спор, отрицательно окрашивается по Граму. Рост в жидкой и полужидкой питательной среде аэробный, метаболизм дыхательный. На маннитно-дрожжевом агаре образует слизистые, выпуклые, круглые, матовые колонии с ровными краями, диаметром 2-5 мм. Оптимальная температура для роста 28°С. При температуре менее 20°С и более 35°С рост замедленный. Оптимальное значение рН среды 6,8, рост происходит также при рН от 5,0 до 8,5. Аэроб, требователен к кислороду.The strain Bradyrhizobium japonicum 859 does not form a spore, negatively stained by Gram. Growth in a liquid and semi-liquid nutrient medium is aerobic, respiratory metabolism. On mannitol-yeast agar forms mucous, convex, round, matte colonies with smooth edges, with a diameter of 2-5 mm. The optimum temperature for growth is 28 ° C. At temperatures less than 20 ° C and more than 35 ° C, growth is slow. The optimal pH of the medium is 6.8; growth also occurs at pH from 5.0 to 8.5. Aerob, demanding on oxygen.
Штамм Bradyrhizobium japonicum 859 не гидролизует казеин, желатину. При росте штамма на лакмусовом молоке наблюдается слабовыраженное кислотообразование с изменением оттенка среды при сравнении с контролем. В качестве единственного источника углерода штамм способен использовать с образованием кислоты арабинозу, ксилозу, глюкозу, галактозу и фруктозу. Штамм не способен использовать маннит, сахарозу и лактозу.The strain Bradyrhizobium japonicum 859 does not hydrolyze casein, gelatin. When the strain grows in litmus milk, mild acid formation is observed with a change in the shade of the medium when compared with the control. The strain is able to use arabinose, xylose, glucose, galactose and fructose as the sole carbon source. The strain is not able to use mannitol, sucrose and lactose.
Для хранения и культивирования штамма Bradyrhizobium japonicum 859 в лабораторных условиях используют маннитно-дрожжевой агар (МДА) при рН=6,8±0,2 следующего состава, г/л:For storage and cultivation of the strain Bradyrhizobium japonicum 859 in laboratory conditions, mannitol-yeast agar (MDA) is used at pH = 6.8 ± 0.2 of the following composition, g / l:
Как известно, для развития растений требуется азот. Азотфиксация - это биологическое усвоение молекул азота воздуха азотфиксирующими бактериями с образованием соединений азота, доступных для использования другими организмами; является одним из важнейших процессов круговорота азота в природе и показателем плодородия почвы. Азотфиксация осуществляется как свободноживущими азотфиксирующими бактериями - азотобактером, цианобактериями, азоспириллами и другими (несимбиотическая азотфиксация), так и симбиотическими азотфиксаторами, живущими в симбиозе с высшими растениями (например, клубеньковыми бактериями). В связи с этим азотфиксирующая активность штамма является важной характеристикой, оказывающей влияние на стимуляцию роста растений и урожайность.As you know, nitrogen is required for plant development. Nitrogen fixation is the biological assimilation of air nitrogen molecules by nitrogen-fixing bacteria to form nitrogen compounds available for use by other organisms; is one of the most important processes of the nitrogen cycle in nature and an indicator of soil fertility. Nitrogen fixation is carried out by both free-living nitrogen-fixing bacteria - azotobacter, cyanobacteria, azospirillum and others (non-symbiotic nitrogen fixation), and symbiotic nitrogen fixers living in symbiosis with higher plants (e.g., nodule bacteria). In this regard, the nitrogen-fixing activity of the strain is an important characteristic that affects the stimulation of plant growth and productivity.
Выявлено и экспериментально установлено, что бактерии заявленного штамма Bradyrhizobium japonicum 859 образуют на корнях растений клубеньки, обладают хорошими азотфиксирующими свойствами и положительно влияют на полевую всхожесть сои, ее рост и урожайность. При этом концентрация бактерий штамма для его эффективного использования в составе различных биопрепаратов должна составлять не менее 108 КОЕ/мл. Экспериментально установлено также, что оптимальной является концентрация бактерий в диапазоне значений (108-109)КОЕ/мл, т.к. использование штамма в концентрации менее 108 КОЕ /мл ведет к снижению указанного эффекта, а увеличение концентрации свыше 109 КОЕ /мл не приводит к его увеличению.It was revealed and experimentally established that the bacteria of the claimed strain Bradyrhizobium japonicum 859 form nodules on the roots of plants, have good nitrogen-fixing properties and positively affect the field germination of soybean, its growth and yield. In this case, the concentration of bacteria of the strain for its effective use in various biological products should be at least 10 8 CFU / ml. It was also experimentally established that the optimal concentration of bacteria in the range of values (10 8 -10 9 ) CFU / ml, because the use of the strain at a concentration of less than 10 8 CFU / ml leads to a decrease in the indicated effect, and an increase in concentration above 10 9 CFU / ml does not increase it.
Способность бактерий заявленного штамма Bradyrhizobium japonicum 859 образовывать на корнях растений клубеньки подтверждается вегетационными опытами, проведенными на опытной базе ГНУ ВНИИСХМ. Сначала подготовили грунт, смешав 80% почвы с опытного поля (дерново-подзолистой) с 20% торфяного грунта марки «Терравита». Затем полученный грунт разложили по 5 кг в вегетационные сосуды объемом по 3 л и полили водопроводной водой по 700 мл на сосуд. После этого произвели закладку семян на проращивание: сначала семена стерилизовали поверхностно 70% этиловым спиртом в течение 2 мин, затем промывали их стерильной водой три раза по 2 мин, после чего стерильные семена проращивали в чашках Петри в физиологическом растворе (0,85%) NaCl) при температуре 28°С в течение 3-х суток, а проростки замачивали в бактериальной суспензии Bradyrhizobium japonicum 629а и Bradyrhizobium japonicum 859 с титром клеток 5·107 КОЕ/мл в течение 15 мин и высаживали в почву. В конце опыта растения выкапывали вместе с корнями, корни отмывали, подсушивали и взвешивали отдельно надземную и подземную части растений, подсчитывали количество клубеньков. Результаты описанных вегетационных опытов с соей представлены в таблице 1.The ability of the bacteria of the claimed strain Bradyrhizobium japonicum 859 to form nodules on the roots of plants is confirmed by vegetative experiments conducted on the experimental basis of GNU VNIISKHM. First, they prepared the soil by mixing 80% of the soil from the experimental field (sod-podzolic) with 20% of the peat soil of the Terravita brand. Then, the resulting soil was decomposed into 5 kg of vegetation vessels of 3 l each and poured 700 ml of tap water into the vessel. After this, the seeds were laid for germination: first, the seeds were surface-sterilized with 70% ethanol for 2 minutes, then they were washed with sterile water three times for 2 minutes, after which the sterile seeds were germinated in Petri dishes in physiological saline (0.85%) NaCl ) at a temperature of 28 ° C for 3 days, and the seedlings were soaked in a bacterial suspension of Bradyrhizobium japonicum 629 a and Bradyrhizobium japonicum 859 with a cell titer of 5 × 10 7 CFU / ml for 15 min and planted in the soil. At the end of the experiment, the plants were dug up along with the roots, the roots were washed, dried and weighed separately aboveground and underground parts of the plants, and the number of nodules was counted. The results of the described vegetative experiments with soybeans are presented in table 1.
Из данных, представленных в таблице 1, следует, что при обработке семян сои бактериями заявленного штамма Bradyrhizobium japonicum 859 по сравнению с контролем растения сои имеют больший вес и на их корнях образуются клубеньки, причем в большем количестве, чем при обработке бактериями штамма-прототипа Bradyrhizobium japonicum 629а.From the data presented in table 1, it follows that when soybean seeds are treated with bacteria of the claimed strain of Bradyrhizobium japonicum 859, soybean plants are larger in weight and nodules are formed on their roots than in the case of bacteria treated with the Bradyrhizobium prototype strain japonicum 629 a.
Эффективность штамма бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 проверена в вегетационных и полевых опытах с использованием микробиологического удобрения на его основе, которое заявителем названо БисолбиРиз. При изучении эффективности штамма бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 было установлено, что предпосевная обработка семян сои удобрением БисолбиРиз влияет на их всхожесть и урожайность сои. Этим удобрением непосредственно перед посевом семена сои обрабатывали из расчета 0,3-0,7 литра БисолбиРиз на гектарную норму семян сои, которая зависит от сорта сои и составляет от 70 до 120 кг/га.The effectiveness of the bacterial strain Bradyrhizobium japonicum 859 was tested in vegetation and field experiments using microbiological fertilizer based on it, which the applicant named BisolbiRiz. When studying the effectiveness of the bacterial strain Bradyrhizobium japonicum 859, it was found that presowing treatment of soybean seeds with BisolbiRiz fertilizer affects their germination and soybean productivity. With this fertilizer, immediately before sowing, soybean seeds were processed at the rate of 0.3-0.7 liters of BisolbiRiz per hectare rate of soybean seeds, which depends on the soybean variety and ranges from 70 to 120 kg / ha.
В таблице 2 представлены результаты опытов по определению полевой всхожести семян и урожайности сои сорта Ланцетная в зависимости от обработки микробиологическими удобрениями.Table 2 presents the results of experiments to determine the field germination of seeds and yields of soybean varieties Lancet, depending on the processing of microbiological fertilizers.
ность, т/гаHarvest
t / ha
Из данных, представленных в таблице 2, следует, что при обработке семян сои удобрением БисолбиРиз показатель всхожести повысился по сравнению с контролем на 8,1%, а по сравнению с удобрением Ризоторфин - на 3,9%.From the data presented in table 2, it follows that during the processing of soybean seeds with BisolbiRiz fertilizer, the germination rate increased by 8.1% compared with the control, and by 3.9% compared to the Rizotorfin fertilizer.
За счет применения удобрения БисолбиРиз превышение по длине проростков по сравнению с контролем достигало 14%, корешков - до 18%, а по сравнению с удобрением Ризоторфин - до 4% и 7% соответственно.Due to the use of BisolbiRiz fertilizer, the excess along the length of seedlings compared to the control reached 14%, roots up to 18%, and compared to Rizotorfin fertilizer - up to 4% and 7%, respectively.
Из представленных в таблице 2 данных следует также, что в результате обработки семян сои удобрением БисолбиРиз ее урожайность повысилась по сравнению с контролем на 0,41 т/га или на 19,8%, а по сравнению с удобрением Ризоторфин - на 0,06 т/га или на 2,5%.From the data presented in table 2, it also follows that as a result of processing soybean seeds with BisolbiRiz fertilizer, its yield increased by 0.41 t / ha or 19.8% compared with the control, and by 0.06 t compared with the Rizotorfin fertilizer / ha or 2.5%.
Рост урожайности сои за счет применения удобрения БисолбиРиз обусловлен главным образом повышением продуктивности растений, т.е. за счет увеличения по сравнению с контролем количества бобов - до 21%, озерненности боба - до 12%, количества семян с растения - до 24%, массы семян с растения - до 25%.The increase in soybean productivity due to the use of BisolbiRiz fertilizer is mainly due to an increase in plant productivity, i.e. due to an increase in the number of beans compared to the control - up to 21%, bean grains - up to 12%, the number of seeds per plant - up to 24%, the weight of seeds per plant - up to 25%.
Кроме того, при обработке семян сои удобрением БисолбиРиз отмечалось повышение качества семян сои в виде увеличения содержания в них белка в среднем на 0,9% по сравнению с контролем, на 0,5% по сравнению с препаратом Агростим Б и на 0,3% по сравнению с удобрением Ризоторфин.In addition, when treating soybean seeds with BisolbiRiz fertilizer, there was an increase in the quality of soybean seeds in the form of an increase in the protein content in them by an average of 0.9% compared with the control, by 0.5% compared to Agrostim B and by 0.3% Compared to Rizotorfin fertilizer.
При этом для достижения аналогичных агротехнических показателей (полевой всхожести и урожайности) сои с помощью препарата Агростим Б потребовалось обрабатывать им не только семена, но и опрыскивать всходы на 7-й день после посева, что подтверждает большую эффективность удобрения БисолбиРиз на основе штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 по сравнению с микробиологическим препаратом Агростим Б.At the same time, to achieve similar agrotechnical indicators (field germination and yield) of soybeans with the help of Agrostim B, they needed to process not only seeds, but also to spray seedlings on the 7th day after sowing, which confirms the great effectiveness of BisolbiRiz fertilizer based on the Bradyrhizobium nodule bacteria strain japonicum 859 compared with the microbiological preparation Agrostim B.
Таким образом, приведенные в таблице 2 данные подтверждают большую эффективность удобрения БисолбиРиз, полученного на основе заявленного штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859, не только по сравнению с препаратом Агростим Б, содержащим консорциум штаммов Pseudomonas fluorescens и Azotobacter spp., но и по сравнению с удобрением Ризоторфин, полученным на основе штамма-прототипа клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 629а.Thus, the data presented in table 2 confirm the greater efficiency of the BisolbiRiz fertilizer obtained on the basis of the claimed strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859, not only in comparison with the preparation Agrostim B containing a consortium of strains of Pseudomonas fluorescens and Azotobacter spp., But also in comparison with fertilizer Risotorfin obtained on the basis of the prototype strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 629 a .
То есть из таблицы 2 следует, что заявленный штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859, характеризуется более высокой азотфиксирующей активностью по сравнению с известным штаммом клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 629а, что оказывает положительное влияние на стимуляцию роста растений и урожайность сои, а также на повышение качества семян сои в виде увеличения содержания в них белка.That is, from table 2 it follows that the claimed strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859, has a higher nitrogen-fixing activity compared to the known strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 629 a , which has a positive effect on stimulating plant growth and soybean productivity, as well as improving the quality soybean seeds as an increase in their protein content.
Все изложенное указывает на возможность использования штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 для изготовления препаратов - удобрений под сою.All of the above indicates the possibility of using a strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859 for the manufacture of fertilizer preparations for soybeans.
Ниже приведен пример получения жидкой формы удобрения на основе заявляемого штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859.The following is an example of a liquid form of fertilizer based on the inventive strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859.
Маточная культураUterine culture
Для получения маточной культуры штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 использовали жидкую маннитно-дрожжевую среду, которую разливали по 100-150 мл в качалочные колбы объемом 750 мл. Автоклавирование проводили при температуре не менее 121°С в течение 20-30 минут. После этого среду в каждой колбе засевали смывом с одной пробирки со скошенным МДА с чистой культурой бактерий из холодильника, после чего колбы помещали на качалку (220±10 об/мин) на 72±3 часа при температуре 28-30°С. Таким образом в колбах была получена маточная культура с титром бактерий (3-5)·109 КОЕ/мл, которую хранили в холодильнике для последующего засева бутылей или ферментеров.To obtain a uterine culture of a strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859, liquid mannitol-yeast medium was used, which was poured 100-150 ml into 750 ml rocking flasks. Autoclaving was carried out at a temperature of at least 121 ° C for 20-30 minutes. After this, the medium in each flask was seeded by flushing from one tube with a beveled MDA with a pure culture of bacteria from the refrigerator, after which the flasks were placed on a shaker (220 ± 10 rpm) for 72 ± 3 hours at a temperature of 28-30 ° С. Thus, a uterine culture with a bacterium titer of (3-5) · 10 9 CFU / ml was obtained in the flasks, which was stored in the refrigerator for subsequent inoculation with bottles or fermenters.
Рабочая культураWork culture
Для промышленного культивирования штамма Bradyrhizobium japonicum 859 использовали питательную среду при рН=6,8±0,2 следующего состава (с возможным отклонением на ±5% от указанного количества), г/л: кукурузный экстракт - 7,0; меласса - 5,0; (NH)2SO4 - 1,0; K2HPO4 - 0,35; KH2PO4 - 0,35; MgSO4×7H2O - 0,2; СаСО3 - 1,0, которую для обеспечения стерильности подвергли автоклавированию при температуре не менее 131°С в течение не менее 60 минут. Стерильность питательной среды проверяли путем высева стерильно взятой пробы из ферментера на стандартные готовые среды: питательный агар (производитель ООО «Биокомпас-С», Россия) или триптик соевый агар (TSA, производитель компания Сигма, США) и судили о ней по отсутствию бактериального роста в течение 48 часов при температуре 28±1°С. Приготовленную таким образом стерильную питательную среду в ферментере засевали маточной культурой штамма Bradyrhizobium japonicum 859 с титром бактерий (3-5)×109 КОЕ/мл, причем объем посевного материала составлял 5-10% от объема засеваемой питательной среды и проводили культивирование в течение 72±3 часов при температуре 28±1°С и продувке стерильным воздухом из расчета: объем воздуха в минуту на объем питательной среды (с возможным отклонением от этого соотношения ±5%). Стерильность воздуха обеспечивали путем его продувки через установленный на входе ферментера бактериальный фильтр, например, марки Sartorius Stedim Biotech, производитель ЗАО «САРТОГОСМ». При этом перед осуществлением культивирования штамма Bradyrhizobium japonicum 859 проводили проверку степени стерильности подаваемого воздуха путем его продувки через этот бактериальный фильтр на входе ферментера в течение 24 часов с последующим высевом взятой стерильно из ферментера питательной среды на стандартные готовые среды: питательный агар (производитель ООО «Биокомпас-С», Россия) или триптик соевый агар (TSA, производитель компания Сигма, США) и судили о ней по отсутствию бактериального роста в течение 48 часов при температуре 28±1°С.For industrial cultivation of the strain Bradyrhizobium japonicum 859, a nutrient medium was used at pH = 6.8 ± 0.2 of the following composition (with a possible deviation of ± 5% of the indicated amount), g / l: corn extract - 7.0; molasses - 5.0; (NH) 2 SO 4 - 1.0; K 2 HPO 4 0.35; KH 2 PO 4 0.35; MgSO 4 × 7H 2 O 0.2; CaCO 3 - 1.0, which was autoclaved at a temperature of at least 131 ° C for at least 60 minutes to ensure sterility. The sterility of the culture medium was checked by plating a sterile sample from the fermenter on standard prepared media: nutrient agar (manufacturer Biocompas-S LLC, Russia) or tryptic soy agar (TSA, manufacturer Sigma, USA) and judged on it by the absence of bacterial growth within 48 hours at a temperature of 28 ± 1 ° C. The sterile culture medium prepared in this way was seeded in the fermenter with a uterine culture of Bradyrhizobium japonicum 859 strain with a bacterial titer of (3-5) × 10 9 CFU / ml, the seed volume being 5-10% of the seed culture medium and cultured for 72 ± 3 hours at a temperature of 28 ± 1 ° С and purging with sterile air at the rate of: air volume per minute per volume of nutrient medium (with a possible deviation from this ratio of ± 5%). Sterility of the air was ensured by blowing it through a bacterial filter installed at the inlet of the fermenter, for example, Sartorius Stedim Biotech brand, manufactured by SARTOGOSM CJSC. In this case, before culturing the Bradyrhizobium japonicum 859 strain, the degree of sterility of the supplied air was checked by blowing it through this bacterial filter at the inlet of the fermenter for 24 hours, followed by inoculation of the culture medium taken sterile from the fermenter onto standard prepared media: nutrient agar (manufacturer Biocompas LLC -С ”, Russia) or tryptic soy agar (TSA, manufacturer Sigma, USA) and judged on it by the absence of bacterial growth for 48 hours at a temperature of 28 ± 1 ° С.
Полученную культуральную жидкость штамма Bradyrhizobium japonicum 859 микроскопировали и высевали на маннитно-дрожжевой агар (МДА) для подсчета численности клубеньковых бактерий и триптик-соевый агар (TSA) для подсчета численности посторонних микроорганизмов.The resulting culture fluid of Bradyrhizobium japonicum 859 strain was microscopic and plated on mannitol-yeast agar (MDA) to count the number of nodule bacteria and tryptic soy agar (TSA) to count the number of extraneous microorganisms.
Так получали концентрат бактериальной суспензии удобрения на основе штамма бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 с титром не менее 109 КОЕ/мл.Thus, a concentrate of a bacterial suspension of fertilizer based on the bacterial strain Bradyrhizobium japonicum 859 with a titer of at least 10 9 CFU / ml was obtained.
Жидкая форма удобрения БисолбиРиз на основе штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859The liquid form of Bisolbi Rize fertilizer based on the Bradyrhizobium japonicum 859 strain of nodule bacteria
Микробиологическое удобрение в жидкой форме на основе штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 получали путем разведения концентрата бактериальной суспензии водой, причем использовали стерильную, дистиллированную воду, полученную, например, при помощи установки по тонкой химической, механической очистке и обеззараживанию воды Гейзер (производитель ЗАО «Эко Гейзер», Россия). Допустимую степень стерильности воды определяли путем ее высева на питательный агар и отсутствия на нем бактериального роста в течение 48 часов при температуре 28±1°С.A liquid microbiological fertilizer based on the Bradyrhizobium japonicum 859 strain of nodule bacteria was obtained by diluting the bacterial suspension concentrate with water, using sterile, distilled water obtained, for example, using a Geyser fine chemical, mechanical treatment and disinfection unit (manufacturer ZAO Eco Geyser ", Russia). The acceptable degree of sterility of water was determined by seeding it on nutrient agar and the absence of bacterial growth on it for 48 hours at a temperature of 28 ± 1 ° C.
При этом для получения удобрения в стерильную воду добавляли следующие ингредиенты из расчета на 1 л воды (с возможным для ингредиентов отклонением на ±5% от указанного количества), г/л:In order to obtain fertilizer, the following ingredients were added to sterile water based on 1 liter of water (with a possible deviation of ± 5% of the indicated amount for the ingredients), g / l:
Затем определяли и доводили рН полученного удобрения до уровня 6,8-7,2.Then, the pH of the resulting fertilizer was determined and adjusted to a level of 6.8-7.2.
Полученное жидкое удобрение выдерживали в течение 3-5 дней при температуре 25-28°С до получения титра бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 в полученном удобрении не менее 108 КОЕ/мл.The obtained liquid fertilizer was kept for 3-5 days at a temperature of 25-28 ° C until a bacterium titer of Bradyrhizobium japonicum 859 was obtained in the obtained fertilizer of at least 10 8 CFU / ml.
После этого жидкое микробиологическое удобрение на основе штамма бактерий Bradyrhizobium japonicum 859, которое заявителем названо БисолбиРиз, было готово для обработки сельскохозяйственных культур, а именно сои.After that, a liquid microbiological fertilizer based on the bacterial strain Bradyrhizobium japonicum 859, which the applicant named BisolbiRiz, was ready for processing crops, namely soybeans.
Строгий контроль и правильное ведение процесса приготовления жидкой формы предопределяют высокое качество удобрения БисолбиРиз и его соответствующую активность при обработке семян сои.Strict control and proper management of the liquid form preparation process predetermine the high quality of BisolbiRiz fertilizer and its corresponding activity in the processing of soybean seeds.
Проверка эффективности удобрения БисолбиРиз на основе штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859Testing the effectiveness of BisolbiRiz fertilizer based on a strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859
Эффективность микробиологического удобрения БисолбиРиз, полученного на основе штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859, была проверена на производственных опытах в Ульяновской и Амурской областях.The effectiveness of the BisolbiRiz microbiological fertilizer, obtained on the basis of the Bradyrhizobium japonicum 859 strain of nodule bacteria, was tested in production experiments in the Ulyanovsk and Amur Regions.
Непосредственно перед посевом одну часть семян сои ничем не обрабатывали (контроль), другую часть семян обрабатывали жидкой формой удобрения Ризоторфин на основе штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 629а, а последнюю часть обрабатывали удобрением, полученным описанным выше способом, из расчета 0,5 литра БисолбиРиз на гектарную норму семян сои.Immediately before sowing one part soybean seeds treated with nothing (control), another part of the seeds treated with the liquid form of fertilizers based rizotorfina nodule bacteria strains Bradyrhizobium japonicum 629 a, and the last portion was treated with the fertilizer obtained by the method described above, the rate of 0.5 liters BisolbiRiz per hectare rate of soybean seeds.
Результаты опытов приведены в Таблицах 3 и 4.The results of the experiments are shown in Tables 3 and 4.
Из данных, приведенных в таблицах 3 и 4, видно, что применение жидкого удобрения БисолбиРиз, полученного на основе штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859, повысило урожай сои по сравнению с контролем (без обработки удобрениями) в среднем на 17-30%, что является эффективнее, чем использование известного удобрения Ризоторфин на основе штамма-прототипа клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 629а.From the data given in tables 3 and 4, it is seen that the use of liquid fertilizer BisolbiRiz, obtained on the basis of a strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859, increased soybean yield compared to control (without fertilizer treatment) by an average of 17-30%, which is more effective than using the well-known fertilizer Rizotorfin based on the prototype strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 629 a .
При этом из таблицы 4 следует, что при применении на Дальнем Востоке - в хозяйствах Амурской области - заявленный штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 859 наиболее эффективен в сравнении со штаммом клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 629а - прототипом.Moreover, from table 4 it follows that when applied in the Far East - in the farms of the Amur region - the claimed strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 859 is most effective in comparison with the strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum 629 a - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012114262/10A RU2487932C1 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | STRAIN OF NODULE BACTERIA Bradyrhizobium japonicum 859 FOR PRODUCTION OF FERTILISER FOR SOYA |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012114262/10A RU2487932C1 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | STRAIN OF NODULE BACTERIA Bradyrhizobium japonicum 859 FOR PRODUCTION OF FERTILISER FOR SOYA |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2487932C1 true RU2487932C1 (en) | 2013-07-20 |
Family
ID=48791191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012114262/10A RU2487932C1 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | STRAIN OF NODULE BACTERIA Bradyrhizobium japonicum 859 FOR PRODUCTION OF FERTILISER FOR SOYA |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2487932C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2586525C1 (en) * | 2015-04-21 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сои" | Sinorhizobium fredii NODULE BACTERIAL STRAIN FOR PRODUCTION OF BACTERIAL FERTILISER FOR SOY |
RU2610309C2 (en) * | 2015-05-21 | 2017-02-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук (ИБГ УНЦ РАН) | Method for extending shelf life of biofertilizer based on nodule bacteria |
RU2654580C1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Альгоконсорциум" | Strain bradyrhizobium diazoefficiens ccm gs-4 (vkpm v-12660) - rhizobial component of microbial biopreparation for soy pretreatment |
RU2736787C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-11-20 | Федеральное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии" | Nodule bacterial guar bacteria ensifer aridi rcam05276 - nitrogen-fixing guar symbiont |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU939547A1 (en) * | 1981-01-05 | 1982-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии | Strain of rhizobium bacteria of soy rhizobium japonicum |
UA39545A (en) * | 2000-10-06 | 2001-06-15 | Південний Філіал Інституту Сільсьгосподарської Мікробіології Української Академії Аграрних Наук | strain of NODULE bacteria BRADYRHIZOBIUM JAPONIKUM M-8 KIRCYNER, being used for preparation of bacterial agent increasing soYA crop yield |
-
2012
- 2012-04-12 RU RU2012114262/10A patent/RU2487932C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU939547A1 (en) * | 1981-01-05 | 1982-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии | Strain of rhizobium bacteria of soy rhizobium japonicum |
UA39545A (en) * | 2000-10-06 | 2001-06-15 | Південний Філіал Інституту Сільсьгосподарської Мікробіології Української Академії Аграрних Наук | strain of NODULE bacteria BRADYRHIZOBIUM JAPONIKUM M-8 KIRCYNER, being used for preparation of bacterial agent increasing soYA crop yield |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2586525C1 (en) * | 2015-04-21 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сои" | Sinorhizobium fredii NODULE BACTERIAL STRAIN FOR PRODUCTION OF BACTERIAL FERTILISER FOR SOY |
RU2610309C2 (en) * | 2015-05-21 | 2017-02-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук (ИБГ УНЦ РАН) | Method for extending shelf life of biofertilizer based on nodule bacteria |
RU2654580C1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Альгоконсорциум" | Strain bradyrhizobium diazoefficiens ccm gs-4 (vkpm v-12660) - rhizobial component of microbial biopreparation for soy pretreatment |
RU2736787C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-11-20 | Федеральное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии" | Nodule bacterial guar bacteria ensifer aridi rcam05276 - nitrogen-fixing guar symbiont |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106987541B (en) | Efficient alfalfa rhizobium with stress resistance and growth promotion performance and application thereof | |
US20120192605A1 (en) | Fertilizer composition and method | |
RU2487932C1 (en) | STRAIN OF NODULE BACTERIA Bradyrhizobium japonicum 859 FOR PRODUCTION OF FERTILISER FOR SOYA | |
CN114134070A (en) | Bacillus and application thereof in disease prevention and growth promotion of plants | |
CN114214245B (en) | Bacillus cereus SS1, microbial agent and application thereof | |
CN108795797B (en) | Corn root system endophytic enterobacter cloacae and application thereof | |
CN107674850B (en) | Pseudomonadaceae fragrans Sneb811 for killing root-knot nematodes, metabolite and application | |
KR20120104875A (en) | Microorganism agents using trichoderma atroviride ob-1 | |
CN107904196B (en) | Streptomyces yanshi and application thereof | |
Kim et al. | Growth promotion of pepper plants by Pantoea ananatis B1-9 and its efficient endophytic colonization capacity in plant tissues | |
RU2415924C1 (en) | Sinorhizobium fredii RNCM NO B-2458D NODULE BACTERIAL STRAIN FOR MANUFACTURING OF BACTERIAL SOYA FERTILISER | |
CN117467557A (en) | Paenibacillus strain with growth promoting and biocontrol functions and application thereof | |
CN109486711B (en) | Rhizobium AXLQ16 and application thereof | |
CN109207393A (en) | One bacillus amyloliquefaciens and its application in prevention and treatment celery root rot | |
CN115851479A (en) | Bacterium with antagonistic effect on botrytis cinerea and application thereof | |
CN109439589B (en) | Rhizobium YZLH133 and application thereof | |
RU2675503C1 (en) | Method of obtaining biological preparation for stimulation of growth and protection of plants against diseases | |
CN109355234B (en) | Rhizobium YZM0144 and application thereof | |
KR101212047B1 (en) | Bacterial strain Lactobacillus parakefiri NAAS-1 promoting plant growth | |
CN111778197A (en) | Methylobacterium strain with high growth promoting efficiency and application thereof | |
RU2616284C1 (en) | Microbiological preparation for increasing crop yields | |
RU2776301C1 (en) | Method for producing a biological preparation for stimulating plant growth on a fructose medium | |
KR101617807B1 (en) | The microbial agent with phosphate-solubilizing fungus for ameliorating soils with excessive salts and manufacturing method thereof | |
RU2800418C1 (en) | Paenibacillus xylanexedens w018 bacterial strain as an agent to improve phosphorus nutrition and increase the productivity of grain and vegetable crops | |
Andreeva et al. | Optimization of natural communities of soil microorganisms as a way to create microbial fertilizers |