RU2817304C1 - Method of using strain bacillus pumilus ct2 (ebc/22-q1) together with mineral fertilizers and ameliorants to increase crop capacity and quality of crops - Google Patents
Method of using strain bacillus pumilus ct2 (ebc/22-q1) together with mineral fertilizers and ameliorants to increase crop capacity and quality of crops Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817304C1 RU2817304C1 RU2022133881A RU2022133881A RU2817304C1 RU 2817304 C1 RU2817304 C1 RU 2817304C1 RU 2022133881 A RU2022133881 A RU 2022133881A RU 2022133881 A RU2022133881 A RU 2022133881A RU 2817304 C1 RU2817304 C1 RU 2817304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ameliorant
- mineral
- mineral fertilizer
- biomodified
- fertilizer
- Prior art date
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 112
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 112
- 241000194103 Bacillus pumilus Species 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims abstract description 8
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 108
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 46
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 15
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- -1 ammophos Substances 0.000 claims description 10
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 8
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 8
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 7
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 4
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 3
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 3
- SHFGJEQAOUMGJM-UHFFFAOYSA-N dialuminum dipotassium disodium dioxosilane iron(3+) oxocalcium oxomagnesium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[Fe+3].[Fe+3].O=[Mg].O=[Ca].O=[Si]=O SHFGJEQAOUMGJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 claims description 3
- ZNOLGFHPUIJIMJ-UHFFFAOYSA-N fenitrothion Chemical compound COP(=S)(OC)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C(C)=C1 ZNOLGFHPUIJIMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 3
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SWHAQEYMVUEVNF-UHFFFAOYSA-N magnesium potassium Chemical compound [Mg].[K] SWHAQEYMVUEVNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 3
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 claims description 3
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 3
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 3
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 claims description 2
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 claims description 2
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 claims description 2
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 2
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 2
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 claims description 2
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 claims description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- 239000004833 fish glue Substances 0.000 claims description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000013666 improved nutrition Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims 2
- 241000978776 Senegalia senegal Species 0.000 claims 1
- 239000010458 rotten stone Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 abstract description 6
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 abstract description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 29
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 20
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 19
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 16
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 13
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 12
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 9
- 229930192334 Auxin Natural products 0.000 description 7
- 239000002363 auxin Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 6
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229960004799 tryptophan Drugs 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 5
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000004704 ultra performance liquid chromatography Methods 0.000 description 3
- ROWKJAVDOGWPAT-UHFFFAOYSA-N Acetoin Chemical compound CC(O)C(C)=O ROWKJAVDOGWPAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 2
- 101000610640 Homo sapiens U4/U6 small nuclear ribonucleoprotein Prp3 Proteins 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589157 Rhizobiales Species 0.000 description 2
- 101001110823 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) 60S ribosomal protein L6-A Proteins 0.000 description 2
- 101000712176 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) 60S ribosomal protein L6-B Proteins 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- 102100040374 U4/U6 small nuclear ribonucleoprotein Prp3 Human genes 0.000 description 2
- WZLMXYBCAZZIRQ-UHFFFAOYSA-N [N].[P].[K] Chemical compound [N].[P].[K] WZLMXYBCAZZIRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 238000009363 floriculture Methods 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 235000000509 Chenopodium ambrosioides Nutrition 0.000 description 1
- 244000098897 Chenopodium botrys Species 0.000 description 1
- 235000005490 Chenopodium botrys Nutrition 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N D-alpha-Ala Natural products CC([NH3+])C([O-])=O QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N L-Alanine Natural products C[C@@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N L-arginine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCCN=C(N)N ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 229930064664 L-arginine Natural products 0.000 description 1
- 235000014852 L-arginine Nutrition 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- IAOZJIPTCAWIRG-UHFFFAOYSA-N Methyl alpha-aspartylphenylalaninate Chemical compound OC(=O)CC(N)C(=O)NC(C(=O)OC)CC1=CC=CC=C1 IAOZJIPTCAWIRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- FNDXFUBHPXBGMD-UHFFFAOYSA-N OP(O)O.OP(O)(O)=O Chemical compound OP(O)O.OP(O)(O)=O FNDXFUBHPXBGMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 241000635201 Pumilus Species 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 description 1
- 241000831652 Salinivibrio sharmensis Species 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- UQZIYBXSHAGNOE-USOSMYMVSA-N Stachyose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO[C@@H]2[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O2)O1 UQZIYBXSHAGNOE-USOSMYMVSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- DRQXUCVJDCRJDB-UHFFFAOYSA-N Turanose Natural products OC1C(CO)OC(O)(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 DRQXUCVJDCRJDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHKHZGZAXCWQTA-UHFFFAOYSA-N [N].[K] Chemical compound [N].[K] DHKHZGZAXCWQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229960003767 alanine Drugs 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical class N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229960002743 glutamine Drugs 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- GFAZHVHNLUBROE-UHFFFAOYSA-N hydroxymethyl propionaldehyde Natural products CCC(=O)CO GFAZHVHNLUBROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010829 isocratic elution Methods 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002366 mineral element Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- UQZIYBXSHAGNOE-XNSRJBNMSA-N stachyose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO[C@@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O3)O)O2)O)O1 UQZIYBXSHAGNOE-XNSRJBNMSA-N 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- RULSWEULPANCDV-PIXUTMIVSA-N turanose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](C(=O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O RULSWEULPANCDV-PIXUTMIVSA-N 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и микробиологии, в частности к биомодификации минеральных удобрений и мелиорантов и к получению биомодификаторов и биомодифицированных минеральных удобрений и мелиорантов для применения в растениеводстве с целью стимуляции роста растений, улучшения питания и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.The invention relates to agricultural biotechnology and microbiology, in particular to the biomodification of mineral fertilizers and ameliorants and to the production of biomodifiers and biomodified mineral fertilizers and ameliorants for use in crop production to stimulate plant growth, improve nutrition and increase crop yields.
Уровень техникиState of the art
В настоящее время известно множество микробиологических препаратов для сельского хозяйства различного назначения: ростостимулирующих, а также подавляющих развитие фитопатогенных бактерий и грибов.Currently, there are many microbiological preparations for agriculture for various purposes: growth-stimulating, as well as suppressing the development of phytopathogenic bacteria and fungi.
Известен способ получения биоудобрений (патент RU 2241692, 11.10.2002), заключающийся в совмещении гранулированных минеральных удобрений с микробной биомассой в виде бактериального препарата на основе штамма Bacillus subtilis Ч-13, обладающего антагонистическими свойствами к фитопатогенам и ростостимулирующим действием. Совмещение производят путем нанесения на поверхность гранул минеральных удобрений бактериального препарата в виде сухого порошка либо в виде жидкой фракции. Указанные способы обеспечивают повышение эффективности защиты растений от инфекционных болезней, проникающих вместе с минеральными удобрениями. There is a known method for producing biofertilizers (patent RU 2241692, October 11, 2002), which consists of combining granular mineral fertilizers with microbial biomass in the form of a bacterial preparation based on the Bacillus subtilis strain Ch-13, which has antagonistic properties to phytopathogens and a growth-stimulating effect. The combination is carried out by applying a bacterial preparation to the surface of mineral fertilizer granules in the form of a dry powder or in the form of a liquid fraction. These methods provide increased efficiency in protecting plants from infectious diseases that penetrate along with mineral fertilizers.
Известен биопрепарат «Фитоспорин» для защиты растений от болезней (патент RU 2099947, 15.11.1996). Основу биопрепарата «Фитоспорин» составляет штамм бактерий Bacillus subtilis ВНИИСХМ 128 с концентрацией клеток 109-1010 на 1 мл физраствора в количестве 92-98 об. % и наполнитель в количестве 2-8 об. %. При этом штамм Bacillus subtilis ВНИИСХМ 128 характеризуется высокой антагонистической активностью в отношении фитопатогенных бактерий и грибов, что позволяет использовать его для защиты различных видов сельскохозяйственных, декоративных, древесных растений.The biological product “Fitosporin” is known for protecting plants from diseases (patent RU 2099947, 11/15/1996). The basis of the biological product “Fitosporin” is the bacterial strain Bacillus subtilis VNIISKHM 128 with a cell concentration of 10 9 -10 10 per 1 ml of saline solution in an amount of 92-98 vol. % and filler in an amount of 2-8 vol. %. At the same time, the Bacillus subtilis strain VNIISKHM 128 is characterized by high antagonistic activity against phytopathogenic bacteria and fungi, which makes it possible to use it to protect various types of agricultural, ornamental, and woody plants.
Известен штамм бактерий Bacillus pumilus А1.5, используемый в качестве средства повышения продуктивности растений и их защиты от болезней, вызываемых фитопатогенными микроорганизмами (патент RU 2551968, 01.08.2013). Штамм обладает фунгицидной и бактерицидной активностями против фитопатогенных бактерий.A known strain of bacteria is Bacillus pumilus A1.5, used as a means of increasing plant productivity and protecting them from diseases caused by phytopathogenic microorganisms (patent RU 2551968, 01.08.2013). The strain has fungicidal and bactericidal activities against phytopathogenic bacteria.
Несмотря на наличие большого количества разработок и использования различных штаммов, вопросы повышения урожайности сельскохозяйственных культур и их устойчивости к различным заболеваниям являются по-прежнему очень актуальными.Despite the presence of a large number of developments and the use of various strains, the issues of increasing crop yields and their resistance to various diseases are still very relevant.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности минеральных удобрений и мелиорантов в усилении роста и продуктивности растений и повышения их устойчивости к заболеваниям. Также задачей настоящего изобретения является разработка и создание биомодифицированных минеральных (биоминеральных) удобрений и мелиорантов.The objective of the present invention is to increase the effectiveness of mineral fertilizers and ameliorants in enhancing the growth and productivity of plants and increasing their resistance to diseases. Another objective of the present invention is the development and creation of biomodified mineral (biomineral) fertilizers and ameliorants.
Поставленная задача решается путем применения штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) для биомодификации удобрений и мелиорантов.This problem is solved by using the Bacillus pumilus strain ST2 (EBC/22-Q1) for the biomodification of fertilizers and ameliorants.
Для этого штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) наносят на мелиоранты или на минеральные удобрения, используемые как в сухой, так и в жидкой форме. В некоторых вариантах изобретения минеральное удобрение в сухой форме представляет собой удобрение в гранулированной, приллированной, микрогранулированной, порошкообразной форме или в форме водорастворимого минерального удобрения.For this purpose, the strain of Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) is applied to ameliorants or mineral fertilizers used in both dry and liquid form. In some embodiments, the mineral fertilizer in dry form is a fertilizer in granular, prilled, microgranular, powdered, or water-soluble mineral fertilizer form.
В различных вариантах изобретения бактерии наносят непосредственно на минеральное удобрение или мелиорант или с использованием носителя. В некоторых вариантах изобретения носитель представляет собой минеральное или органическое природное или синтетическое вещество, приемлемое в сельском хозяйстве. В некоторых частных вариантах изобретения носитель представляет собой природное или неприродное вещество на основе кремнийсодержащих пород.In various embodiments of the invention, bacteria are applied directly to the mineral fertilizer or ameliorant or using a carrier. In some embodiments, the carrier is a mineral or organic natural or synthetic substance acceptable in agriculture. In some particular embodiments of the invention, the carrier is a natural or non-natural substance based on siliceous rocks.
В некоторых вариантах изобретения при иммобилизации бактерий используют средство, увеличивающее (повышающее) адгезию бактерий на минеральном удобрении и/или носителе. В некоторых частных вариантах изобретения в качестве средства, увеличивающего адгезию бактерий, используют крахмал катионный, коллагеновый клей, костно-желатиновый клей, альбуминовый клей, рыбный клей, вишневый клей, декстрин, патоку, гуммиарабик или жидкое стекло.In some embodiments of the invention, when immobilizing bacteria, an agent is used that increases (increases) the adhesion of bacteria on the mineral fertilizer and/or carrier. In some private embodiments of the invention, cationic starch, collagen glue, bone-gelatin glue, albumin glue, fish glue, cherry glue, dextrin, molasses, gum arabic or liquid glass are used as a means of increasing bacterial adhesion.
В некоторых вариантах изобретения минеральное удобрение представляет собой азотное, фосфорное, калийное, борное, молибденовое, комплексное, сложно-смешанное, водорастворимое или микроудобрение, или смесь одного из удобрений с микроэлементами. В некоторых частных вариантах изобретения минеральное удобрение представляет собой карбамид, нитрат аммония, сернокислый аммоний, кальциевую селитру, аммофос, натриевую селитру, диаммонийфосфат, нитроаммофоску, фосфоритную муку, сульфат калия, калийную соль, сульфоаммофос, диаммофос, азофоску, нитрофос, нитрофоску, калиевую селитру, хлористый калий или калимагнезию.In some embodiments of the invention, the mineral fertilizer is a nitrogen, phosphorus, potassium, boron, molybdenum, complex, complex-mixed, water-soluble or microfertilizer, or a mixture of one of the fertilizers with microelements. In some particular embodiments of the invention, the mineral fertilizer is urea, ammonium nitrate, ammonium sulfate, calcium nitrate, ammophos, sodium nitrate, diammonium phosphate, nitroammophos, phosphate rock, potassium sulfate, potassium salt, sulfoammophos, diammophos, azofoska, nitrophos, nitrophoska, potassium seli true , potassium chloride or potassium magnesium.
В некоторых вариантах изобретения мелиорант представляет собой мелиорант-сорбент, мелиорант-структурообразователь, удобрение-мелиорант, в том числе, например, фосфогипс, фосфоритную муку.In some embodiments of the invention, the ameliorant is a sorbent ameliorant, a structure-forming ameliorant, an ameliorant fertilizer, including, for example, phosphogypsum, phosphate rock.
В различных вариантах изобретения бактерии используют в споровой или вегетативной форме. В более предпочтительных вариантах изобретения бактерии используют в покоящейся (споровой) форме, поскольку она обеспечивает более длительное хранение и выживаемость бактерий.In various embodiments of the invention, the bacteria are used in spore or vegetative form. In more preferred embodiments of the invention, the bacteria are used in a dormant (spore) form, since this provides longer storage and survival of the bacteria.
Поставленная задача также решается путем разработки биомодификатора минеральных удобрений и мелиорантов (бактериального препарата для модификации минеральных удобрений и мелиорантов), включающего штамм бактерий Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) и, опционально, по меньшей мере одно вспомогательное вещество.This problem is also solved by developing a biomodifier of mineral fertilizers and ameliorants (a bacterial preparation for modifying mineral fertilizers and ameliorants), including the bacterial strain Bacillus pumilus ST2 (EBC/22-Q1) and, optionally, at least one auxiliary substance.
В некоторых частных вариантах изобретения вспомогательное вещество представляет собой носитель и/или средство, увеличивающее адгезию бактерий на минеральном удобрении и/или мелиоранте и/или носителе. В частных вариантах изобретения концентрация бактерий на носителе составляет не менее 104 КОЕ/г носителя.In some particular embodiments of the invention, the auxiliary substance is a carrier and/or an agent that increases the adhesion of bacteria on a mineral fertilizer and/or ameliorant and/or a carrier. In particular embodiments of the invention, the concentration of bacteria on the carrier is at least 10 4 CFU/g of carrier.
В частных вариантах изобретения концентрация бактерий в жидком биомодификаторе составляет не менее 105 КОЕ/мл бактериальной суспензии.In particular embodiments of the invention, the concentration of bacteria in the liquid biomodifier is at least 10 5 CFU/ml of bacterial suspension.
Поставленная задача также решается путем разработки биомодифицированного минерального (биоминерального) удобрения и мелиоранта для улучшенного питания и стимуляции роста растений, включающего минеральное удобрение и бактерии штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1).This problem is also solved by developing a biomodified mineral (biomineral) fertilizer and ameliorant for improved nutrition and stimulation of plant growth, including mineral fertilizer and bacteria of the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1).
В различных вариантах изобретения минеральное удобрение используют в твердой или жидкой форме. В некоторых вариантах изобретения минеральное удобрение в твердой форме представляет собой удобрение в гранулированной, приллированной, микрогранулированной или порошкообразной форме.In various embodiments of the invention, the mineral fertilizer is used in solid or liquid form. In some embodiments of the invention, the mineral fertilizer in solid form is a fertilizer in granular, prilled, microgranular or powder form.
В частных вариантах воплощения бактерии нанесены на минеральное удобрение или мелиорант непосредственно, или с использованием носителя. В некоторых вариантах изобретения концентрация бактерий в биомодифицированном минеральном (биоминеральном) удобрении (или, соответственно, мелиоранте) составляет не менее 103 КОЕ на 1 г твердого минерального удобрения (мелиоранта). В частных вариантах - не менее 104 КОЕ на 1 г твердого минерального удобрения (мелиоранта).In particular embodiments, the bacteria are applied to the mineral fertilizer or ameliorant directly, or using a carrier. In some embodiments of the invention, the concentration of bacteria in the biomodified mineral (biomineral) fertilizer (or, accordingly, ameliorant) is at least 10 3 CFU per 1 g of solid mineral fertilizer (ameliorant). In private versions - at least 10 4 CFU per 1 g of solid mineral fertilizer (ameliorant).
В некоторых вариантах изобретения бактерии смешаны с жидким минеральным удобрением. В частных вариантах воплощения изобретения концентрация бактерий составляет не менее 103 КОЕ на 1 мл жидкого минерального удобрения.In some embodiments, the bacteria are mixed with liquid mineral fertilizer. In particular embodiments of the invention, the concentration of bacteria is at least 10 3 CFU per 1 ml of liquid mineral fertilizer.
Настоящее изобретение также включает применение штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) для получения биомодификатора минеральных удобрений и мелиорантов.The present invention also includes the use of a strainBacillus pumilus ST2 (EBC/22-Q1) to obtain a biomodifier for mineral fertilizers and ameliorants.
Настоящее изобретение также включает применение биомодификатора на основе штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) для получения биомодифицированного минерального (биоминерального) удобрения или мелиоранта для улучшения питания и стимуляции роста растений.The present invention also includes the use of a biomodifier based on the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) to obtain a biomodified mineral (biomineral) fertilizer or ameliorant to improve nutrition and stimulate plant growth.
Также поставленная задача решается путем разработки способа биомодификации минеральных удобрений и мелиорантов, включающего смешивание бактерий штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) (биомодификатора по изобретению) с минеральным удобрением или мелиорантом, соответственно. В некоторых вариантах воплощения изобретения указанный способ включает иммобилизацию бактерий штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) непосредственно на минеральном удобрении или мелиоранте, а также с использованием носителя.The problem is also solved by developing a method for the biomodification of mineral fertilizers and ameliorants, including mixing bacteria of the Bacillus pumilus strain ST2 (EBC/22-Q1) (biomodifier according to the invention) with a mineral fertilizer or ameliorant, respectively. In some embodiments of the invention, this method includes immobilizing bacteria of the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) directly on a mineral fertilizer or ameliorant, as well as using a carrier.
В некоторых частных вариантах изобретения бактериальную суспензию (или суспензию бактерий, в которую предварительно добавлены вспомогательные вещества) смешивают с жидким минеральным удобрением или прямо наносят на поверхность твердого минерального удобрения или мелиоранта.In some particular embodiments of the invention, a bacterial suspension (or a bacterial suspension to which auxiliary substances have previously been added) is mixed with liquid mineral fertilizer or directly applied to the surface of a solid mineral fertilizer or ameliorant.
В других частных вариантах воплощения изобретения бактериальную суспензию сначала наносят на носитель, после чего полученный биомодификатор наносят на минеральное удобрение (или мелиорант) путем перемешивания. Поскольку содержание КОЕ микроорганизмов в бактериальной суспензии влияет на количество КОЕ микроорганизмов, осажденных в конечном итоге на носителях и минеральном удобрении и мелиоранте, их концентрацию выбирают исходя из количества, являющегося целевым для содержания в биомодифицированном минеральном (биоминеральном) удобрении/мелиоранте. Чем больше КОЕ в бактериальной суспензии, тем большее количество агрономически полезных микроорганизмов осаждается на носитель и минеральное удобрение/мелиорант. В частных вариантах воплощения изобретения бактерии наносят на носитель до достижения концентрации на носителе не менее 104 КОЕ на 1г носителя. Полученный биомодификатор в частных вариантах изобретения наносят на минеральное удобрение/мелиорант в соотношении не менее 1 кг на тонну минерального удобрения/мелиоранта.In other particular embodiments of the invention, the bacterial suspension is first applied to the carrier, after which the resulting biomodifier is applied to the mineral fertilizer (or ameliorant) by mixing. Since the content of CFU of microorganisms in a bacterial suspension affects the number of CFU of microorganisms ultimately deposited on the carriers and mineral fertilizer and ameliorant, their concentration is selected based on the amount that is the target for content in the biomodified mineral (biomineral) fertilizer / ameliorant. The more CFU in the bacterial suspension, the greater the number of agronomically useful microorganisms deposited on the carrier and mineral fertilizer/ameliorant. In particular embodiments of the invention, bacteria are applied to the carrier until a concentration on the carrier is reached at least 10 4 CFU per 1 g of carrier. In particular embodiments of the invention, the resulting biomodifier is applied to a mineral fertilizer/reclamation agent in a ratio of at least 1 kg per ton of mineral fertilizer/reclamation agent.
В результате осуществления изобретения достигаются следующие технические результаты:As a result of the invention, the following technical results are achieved:
- разработан новый эффективный подход к биомодификации минеральных удобрений и мелиорантов, а также способ биомодификации;- a new effective approach to the biomodification of mineral fertilizers and ameliorants, as well as a method of biomodification, has been developed;
- биомодифицированные минеральные удобрения и мелиоранты по изобретению обеспечивают усиление роста и продуктивности растений, а также повышение их устойчивости к заболеваниям благодаря эффективному комбинированному воздействию, обусловленному способностью штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) продуцировать ауксиноподобные вещества, ферменты и другие органические соединения, стимулирующие разрастание корневой и ростковой системы растений - с одной стороны, и обеспечению растений дополнительными питательными веществами, содержащимися в минеральных удобрениях (мелиорантах) и почве - с другой;- biomodified mineral fertilizers and ameliorants according to the invention provide increased growth and productivity of plants, as well as increased resistance to diseases due to the effective combined effect due to the ability of the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) to produce auxin-like substances, enzymes and other organic compounds, stimulating the growth of the root and sprout system of plants - on the one hand, and providing plants with additional nutrients contained in mineral fertilizers (meliorants) and soil - on the other;
- ключевой особенностью штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) является способность продуцировать ауксиноподобные вещества, стимулирующие разрастание корневой системы растений, поэтому применение штамма в составе биоминеральных удобрений/мелиорантов и биомодификаторов обеспечивает увеличение фитомассы и продуктивности растений;- a key feature of the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) is the ability to produce auxin-like substances that stimulate the growth of the root system of plants, therefore the use of the strain as part of biomineral fertilizers/ameliorants and biomodifiers ensures an increase in phytomass and plant productivity;
- биомодифицированные минеральные (биоминеральные) удобрения и мелиоранты по изобретению эффективны для применения при выращивании различных растений - овощных, зерновых и технических культур в сельском хозяйстве, растений, используемых в цветоводстве, лесоводстве, и других, без ограничений;- biomodified mineral (biomineral) fertilizers and ameliorants according to the invention are effective for use in growing various plants - vegetables, grains and industrial crops in agriculture, plants used in floriculture, forestry, and others, without restrictions;
- биомодификатор минеральных удобрений на основе штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) позволяет уменьшить потери минеральных удобрений путём вымывания и улетучивания;- biomodifier of mineral fertilizers based on the Bacillus pumilus strain ST2 (EBC/22-Q1) allows to reduce the loss of mineral fertilizers by leaching and volatilization;
- биомодифицированное минеральное (биоминеральное) удобрение и мелиорант по изобретению характеризуется длительной жизнеспособностью бактерий в его составе, как минимум, в течение 3-х месяцев (а в большинстве случаев намного дольше), в концентрациях, обеспечивающих эффективность биоминеральных удобрений и мелиорантов;- biomodified mineral (biomineral) fertilizer and ameliorant according to the invention is characterized by long-term viability of bacteria in its composition, at least for 3 months (and in most cases much longer), in concentrations that ensure the effectiveness of biomineral fertilizers and ameliorants;
- разработанные биоминеральные удобрения/мелиоранты и биомодификаторы на основе штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) расширяют ассортимент средств для повышения урожайности и улучшения роста сельскохозяйственных культур и других растений и их устойчивости к различным заболеваниям.- developed biomineral fertilizers/ameliorants and biomodifiers based on the Bacillus pumilus CT2 strain (EBC/22-Q1) expand the range of products for increasing productivity and improving the growth of crops and other plants and their resistance to various diseases.
Термины и определенияTerms and Definitions
Если иное не оговаривается, все технические и научные термины, используемые в данной заявке, имеют то же самое значение, которое понятно для специалистов в данной области. Ссылки на методики, используемые при описании данного изобретения, относятся к хорошо известным методам, включая изменения этих методов и замену их эквивалентными методами, известными специалистам.Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used in this application have the same meaning as understood by those skilled in the art. References to techniques used in the description of this invention refer to well known techniques, including modifications of these techniques and replacement thereof with equivalent techniques known to those skilled in the art.
В документах данного изобретения термины «включает», «включающий» и т.п., а также «содержит», «содержащий» и т.п. интерпретируются как означающие «включает, помимо всего прочего» (или «содержит, помимо всего прочего»). Указанные термины не предназначены для того, чтобы их истолковывали как «состоит только из».As used herein, the terms “includes,” “including,” and the like, as well as “comprises,” “comprising,” and the like are used herein. are interpreted to mean “includes, but is not limited to” (or “contains, among other things”). These terms are not intended to be construed as “consisting only of.”
Термин «и/или» означает один, несколько или все перечисленные элементы.The term “and/or” means one, more, or all of the above.
Также здесь перечисление числовых диапазонов по конечным точкам включает все числа, входящие в этот диапазон.Also here, the enumeration of numeric ranges by endpoint includes all numbers included in that range.
Термин «необязательный» или «необязательно» или «опциональный» или «опционально», используемый в данном документе, означает, что описываемое впоследствии событие или обстоятельство может, но не обязательно, произойти, и что описание включает случаи, когда событие или обстоятельство происходит, и случаи, в которых оно не происходит.The term "optional" or "optional" or "optional" or "optional" as used herein means that the event or circumstance subsequently described may, but is not required to, occur and that the description includes instances in which the event or circumstance occurs and cases in which it does not occur.
«Носитель» согласно изобретению представляет собой любое вещество, не запрещенное к применению в сельском хозяйстве. Это может быть, не ограничиваясь, как минеральное, так и органическое вещество, как природное, так и синтетическое. Основными требованиями, предъявляемыми к носителям по изобретению, являются большая удельная поверхность, приемлемая для нанесения штамма бактерий согласно изобретению, и безопасность для применения в растениеводстве, в частности, в сельском хозяйстве. Прежде всего, такие носители не должны содержать катионов тяжелых металлов и радиоактивных веществ. В некоторых неограничивающих вариантах изобретения носитель представляет собой природное или неприродное вещество на основе кремнийсодержащих пород. Неограничивающими примерами носителей могут быть диатомит (кизельгур), цеолит, опока, трепел, каолин, глауконит, кремнезем, перлит, метакаолин, волластонит, бентонит, микрокремнезем неорганический, белит, сажа белая, вермикулит (вспученный), тальк, диабазит.A “carrier” according to the invention is any substance that is not prohibited for use in agriculture. This may be, but is not limited to, either a mineral or an organic substance, both natural and synthetic. The main requirements for the carriers according to the invention are a large specific surface area acceptable for application of the bacterial strain according to the invention, and safety for use in plant growing, in particular in agriculture. First of all, such carriers should not contain cations of heavy metals and radioactive substances. In some non-limiting embodiments of the invention, the support is a natural or non-natural siliceous rock material. Non-limiting examples of carriers include diatomite (kieselguhr), zeolite, opoka, tripolite, kaolin, glauconite, silica, perlite, metakaolin, wollastonite, bentonite, inorganic silica fume, belite, white carbon black, vermiculite (expanded), talc, diabasite.
Под «бактериальной суспензией» согласно изобретению понимается сложная смесь, получаемая при культивировании агрономически полезных микроорганизмов in vitro и содержащая культивируемые микроорганизмы, остаточные питательные вещества и продукты метаболизма этих микроорганизмов. Бактериальная суспензия получается как результат ферментации - совокупности последовательных операций от внесения в заранее приготовленную и нагретую до требуемой температуры питательную среду посевного материала агрономически полезных микроорганизмов и до завершения процесса роста клеток. Состав питательной среды для культивирования (содержание в легко усваиваемом виде веществ, необходимых для удовлетворения пищевых и энергетических потребностей), ее температура, время культивирования и другие необходимые условия (в том числе, например, рН, наличие факторов роста, витаминов, буферность и др.) выбираются оптимальными в зависимости от конкретного штамма культивируемых агрономически полезных микроорганизмов.By “bacterial suspension” according to the invention is meant a complex mixture obtained by cultivating agronomically useful microorganisms in vitro and containing cultivated microorganisms, residual nutrients and metabolic products of these microorganisms. A bacterial suspension is obtained as a result of fermentation - a set of sequential operations from the introduction of agronomically useful microorganisms into a nutrient medium prepared in advance and heated to the required temperature until the completion of the cell growth process. The composition of the nutrient medium for cultivation (the content in an easily digestible form of substances necessary to meet nutritional and energy needs), its temperature, cultivation time and other necessary conditions (including, for example, pH, the presence of growth factors, vitamins, buffering, etc. ) are selected optimal depending on the specific strain of cultivated agronomically useful microorganisms.
«Культуральная жидкость» - термин, обозначающий питательную среду, в которой выращивали микроорганизмы, которая содержит их метаболиты и другие целевые вещества, продуцируемые микроорганизмами, а также остаточные питательные вещества, в отличие от «бактериальной суспензии», которая помимо культуральной жидкости содержит клетки агрономически полезных микроорганизмов.“Cultural liquid” is a term denoting the nutrient medium in which microorganisms were grown, which contains their metabolites and other target substances produced by microorganisms, as well as residual nutrients, in contrast to the “bacterial suspension”, which, in addition to the cultural liquid, contains cells of agronomically useful microorganisms.
Под «биомодификатором» («бактериальным препаратом для модификации минеральных удобрений») в настоящем изобретении понимают состав, включающий бактерии штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) и, опционально, вспомогательное вещество. В частных вариантах воплощения изобретения бимодификатор по изобретению представляет собой состав, включающий комплекс носителя с иммобилизованными на нем агрономически полезными микроорганизмами штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1. Указанный биомодификатор предназначен для модификации минеральных удобрений и мелиорантов, в частности, путем смешения с минеральным удобрением (жидким или твердым) и мелиорантом. В частных вариантах воплощения изобретения биомодификатор включает, по меньшей мере, одно вспомогательное вещество.By “biomodifier” (“bacterial preparation for modifying mineral fertilizers”) in the present invention is meant a composition including bacteria of the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) and, optionally, an auxiliary substance. In particular embodiments of the invention, the bimodifier according to the invention is a composition that includes a carrier complex with agronomically useful microorganisms of the Bacillus pumilus CT2 strain (EBC/22-Q1) immobilized on it. The specified biomodifier is intended for modifying mineral fertilizers and ameliorants, in particular, by mixing with mineral fertilizer (liquid or solid) and ameliorant. In particular embodiments of the invention, the biomodifier includes at least one auxiliary substance.
Термин «вспомогательное вещество» при использовании в настоящем описании относится к веществам, которые не нарушают биологической активности и свойств бактерий и являются приемлемыми для использования в сельском хозяйстве (безопасность для применения в растениеводстве, в частности, в сельском хозяйстве). Частные варианты вспомогательных веществ включают сухие носители или жидкие разбавители, например, воду. В некоторых частных вариантах изобретения вспомогательное вещество представляет собой средство, увеличивающее адгезию бактерий на минеральном удобрении и/или мелиоранте и/или носителе.The term "excipient" as used herein refers to substances that do not interfere with the biological activity and properties of bacteria and are acceptable for use in agriculture (safe for use in crop production, in particular in agriculture). Particular excipient options include dry carriers or liquid diluents such as water. In some particular embodiments of the invention, the auxiliary substance is a means that increases the adhesion of bacteria on a mineral fertilizer and/or ameliorant and/or carrier.
Под «минеральным удобрением», согласно изобретению, понимают соединения неорганической природы, которые содержат необходимые элементы питания растений, т.е. удобрение промышленного или ископаемого происхождения, содержащее питательные элементы в минеральной форме. Согласно изобретению, могут быть использованы, без ограничения, любые минеральные удобрения в твердой (сухой) форме (например, в виде гранул, порошка, кристаллов, в таблетированной форме и др.), в том числе водорастворимые удобрения (удобрения в твердой форме, которые перед применением полностью растворяют в воде; они в основном предназначены для использования через систему полива растений) и удобрения в жидкой форме. В том числе могут быть использованы простые минеральные удобрения - с гарантированным содержанием только одного основного питательного элемента (например азотные, фосфорные, калийные, магниевые, борные, молибденовые), комплексные (в том числе сложно-смешанные) минеральные удобрения - содержащие не менее двух основных питательных элементов (например, азотно-калиевые, азотно-фосфорно-калиевые (NPK), азотно-фосфорно-калиевые удобрения с добавлением серы (NPKS)), микроудобрения - в которых питательными элементами являются микроэлементы в доступной для растений форме. При этом в любое минеральное удобрение могут быть дополнительно добавлены микроэлементы. В некоторых частных вариантах для получения биоминеральных удобрений по изобретению могут быть использованы карбамид, нитрат аммония (аммиачная селитра), сернокислый аммоний, кальциевая селитра, аммофос, натриевая селитра, диаммонийфосфат, нитроаммофоска, фосфоритовая (фосфоритная) мука, сульфат калия, калийная соль, сульфоаммофос, диаммофос азофоска, нитрофос, нитрофоска, калиевая селитра, хлористый калий, калимагнезия и др.According to the invention, “mineral fertilizer” means compounds of inorganic nature that contain the necessary plant nutrients, i.e. a fertilizer of industrial or fossil origin containing nutrients in mineral form. According to the invention, any mineral fertilizers can be used, without limitation, in solid (dry) form (for example, in the form of granules, powder, crystals, tablet form, etc.), including water-soluble fertilizers (solid form fertilizers that completely dissolved in water before use; they are mainly intended for use through plant watering systems) and fertilizers in liquid form. In particular, simple mineral fertilizers can be used - with a guaranteed content of only one main nutrient element (for example, nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, boron, molybdenum), complex (including complex mixed) mineral fertilizers - containing at least two main nutrients (for example, nitrogen-potassium, nitrogen-phosphorus-potassium (NPK), nitrogen-phosphorus-potassium fertilizers with added sulfur (NPKS)), microfertilizers - in which nutrients are microelements in a form accessible to plants. At the same time, microelements can be additionally added to any mineral fertilizer. In some particular embodiments, urea, ammonium nitrate (ammonium nitrate), ammonium sulfate, calcium nitrate, ammophos, sodium nitrate, diammonium phosphate, nitroammophos, phosphate (phosphorite) flour, potassium sulfate, potassium salt, sulfoammophos can be used to produce biomineral fertilizers according to the invention , diammophos azophoska, nitrophos, nitrophoska, potassium nitrate, potassium chloride, potassium magnesium, etc.
Под «мелиорантом» согласно изобретению понимают вещество промышленного или ископаемого происхождения, предназначенное для улучшения физико-химических свойств и повышения плодородия кислых, солонцеватых и других почв. Согласно изобретению, биомодификации могут быть подвергнуты любые мелиоранты, в том числе, например, мелиоранты-сорбенты, мелиоранты-структурообразователи, удобрения-мелиоранты (см., например, Петрова Т.А. и др. Виды мелиорантов для рекультивации техногенно нарушенных территорий горной промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2021, № 4, с. 100-112). В некоторых случаях мелиорантом по изобретению может быть, например, фосфогипс, фосфоритная мука и др.According to the invention, “ameliorant” is understood as a substance of industrial or fossil origin, intended to improve the physicochemical properties and increase the fertility of acidic, saline and other soils. According to the invention, any ameliorants can be subjected to biomodification, including, for example, sorbent ameliorants, structure-forming ameliorants, ameliorant fertilizers (see, for example, Petrova T.A. et al. Types of ameliorants for the reclamation of technogenically disturbed mining areas // Mining Information and Analytical Bulletin, 2021, No. 4, pp. 100-112). In some cases, the ameliorant according to the invention may be, for example, phosphogypsum, phosphate rock, etc.
Термин «питательный элемент» («действующее вещество») означает химический элемент удобрения, необходимый для роста и развития растений. Питательные элементы подразделяются на три группы: главные (основные) питательные элементы - N, Р, К, макроэлементы - N, Р, К, Са, Mg, S, микроэлементы - В, Mn, Cu, Zn, Co, Mo, Fe и др.The term “nutrient” (“active substance”) means a chemical element of fertilizer necessary for the growth and development of plants. Nutrient elements are divided into three groups: main (basic) nutritional elements - N, P, K, macroelements - N, P, K, Ca, Mg, S, microelements - B, Mn, Cu, Zn, Co, Mo, Fe and etc.
Термин «биомодифицированное минеральное удобрение» («биоминеральное удобрение») означает минеральное удобрение, гранулы или частицы которого покрыты бактериями, улучшающими его свойства. Также под этот термин подпадают жидкие минеральные удобрения (например, карбамидо-аммиачная смесь (КАС), но не только), в которые с целью улучшения их свойств вводятся бактерии.The term “biomodified mineral fertilizer” (“biomineral fertilizer”) means a mineral fertilizer whose granules or particles are coated with bacteria that improve its properties. This term also includes liquid mineral fertilizers (for example, urea-ammonium mixture (UAN), but not only), into which bacteria are introduced to improve their properties.
Термин «биомодифицированный мелиорант» означает мелиорант, гранулы или частицы которого покрыты бактериями, улучшающими его свойства. Также под этот термин подпадают жидкие мелиоранты, в которые с целью улучшения их свойств вводятся бактерии.The term “biomodified ameliorant” means an ameliorant whose granules or particles are coated with bacteria that improve its properties. This term also includes liquid ameliorants into which bacteria are introduced to improve their properties.
Концентрации бактерий в биоминеральном удобрении, в биомодифицированном мелиоранте, а также в биомодификаторе относятся к таковым в начале хранения (т.е. сразу после нанесения или не более чем через месяц после нанесения), если не указано иное; или не менее указанных на определенный срок.Concentrations of bacteria in a biomineral fertilizer, in a biomodified ameliorant, as well as in a biomodifier refer to those at the beginning of storage (i.e. immediately after application or no more than a month after application), unless otherwise indicated; or not less than specified for a certain period.
Если не определено отдельно, технические и научные термины в данной заявке имеют стандартные значения, общепринятые в научной и технической литературе.Unless otherwise defined, technical and scientific terms in this application have their standard meanings commonly accepted in the scientific and technical literature.
Подробное раскрытие изобретенияDetailed Disclosure of the Invention
Штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1), депонирован 07.06.2022 в Сетевой биоресурсной коллекции в области генетических технологий для сельского хозяйства (RCAM) ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии (ВНИИСХМ) под номером RCAM05950.Strain Bacillus pumilus ST2 (EBC/22-Q1), deposited on 06/07/2022 in the Network bioresource collection in the field of genetic technologies for agriculture (RCAM) of the All-Russian Research Institute of Agricultural Microbiology (VNIISHM) under number RCAM05950.
Происхождение штаммаOrigin of the strain
Штамм выделен из эндосферы растений Амброзии.The strain was isolated from the endosphere of Ambrosia plants.
Морфолого-культуральные и биохимические признакиMorphological, cultural and biochemical characteristics
Колонии штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) круглые или овальной формы, поверхность колоний морщинистая, шероховатая. Палочки, споры эллипсовидные, их расположение преимущественно центральное. Оптимальная температура для роста 32°C. При температуре более 45°C и менее 15°C рост замедленный. Оптимальное значение pH среды - 7,1, рост происходит также при pH от 4,5 до 8,0. В качестве единственного источника углерода штамм может использовать декстрин, мальтозу, целлобиозу, сахарозу, туранозу, стахиозу, раффинозу, глюкозу, маннозу, фруктозу, галактозу, манитол, глицерол, пектин. Использует минеральные формы азота - соли аммония и нитраты, аминокислоты и белки. Штамм не гидролизует желатин; утилизирует аминокислоты: L-аланин, L-аргинин, L-аспартам, L-глутамин, L-серин; органические кислоты: лимонную, яблочную, γ-аминомасляную, α-кетомасляную, ацетоуксусную, уксусную. Штамм обладает каталазной и оксидазной активностью, ацетоина и индола не образует. Штамм способен расти при 8% NaCl и 45°C. Хорошая ростостимулирующая активность, колонизационная активность. Продукция ауксиноподобных веществ.Colonies of the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) are round or oval in shape, the surface of the colonies is wrinkled and rough. The rods and spores are ellipsoidal, their location is predominantly central. The optimal temperature for growth is 32°C. At temperatures above 45°C and below 15°C, growth is slow. The optimal pH value of the medium is 7.1; growth also occurs at pH from 4.5 to 8.0. The strain can use dextrin, maltose, cellobiose, sucrose, turanose, stachyose, raffinose, glucose, mannose, fructose, galactose, manitol, glycerol, and pectin as the only carbon source. Uses mineral forms of nitrogen - ammonium salts and nitrates, amino acids and proteins. The strain does not hydrolyze gelatin; utilizes amino acids: L-alanine, L-arginine, L-aspartame, L-glutamine, L-serine; organic acids: citric, malic, γ-aminobutyric, α-ketobutyric, acetoacetic, acetic. The strain has catalase and oxidase activity and does not form acetoin or indole. The strain is able to grow at 8% NaCl and 45°C. Good growth-stimulating activity, colonization activity. Production of auxin-like substances.
Способ, условия и состав сред для длительного хранения штаммаMethod, conditions and composition of media for long-term storage of the strain
Культивирование на жидких питательных средах (гороховая среда) с помощью лабораторных качалок и ферментеров. Оптимальные условия для ферментации: температура 36°С, скорость мешалки 400-600 об/мин, подача воздуха 1 об/об, среда: гороховая мука, сахароза, MgSO4. Периодический пересев 2 раза в год на свежую питательную среду.Cultivation on liquid nutrient media (pea medium) using laboratory shakers and fermenters. Optimal conditions for fermentation: temperature 36°C, stirrer speed 400-600 rpm, air supply 1 rpm, medium: pea flour, sucrose, MgSO 4 . Periodic reseeding 2 times a year on fresh nutrient medium.
Характеристика штаммаStrain characteristics
Штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) предназначен для защиты растений от фитопатогенов, улучшения питания, ускорения роста и увеличения продуктивности овощных, зерновых и технических культур в сельском хозяйстве, а также в цветоводстве, лесоводстве. Бактерии Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) относятся к группе PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) - ризобактерии, способствующие росту растений. Бактерии штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) обладают широким кругом хозяев, способны образовывать эндоспоры, позволяют повысить продуктивность растений. Штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) не патогенен, не вирулентен, не токсичен, не обладает диссеминацией в ткани. The Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) is intended to protect plants from phytopathogens, improve nutrition, accelerate growth and increase the productivity of vegetable, grain and industrial crops in agriculture, as well as in floriculture and forestry. The bacteria Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) belong to the group PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria ) - rhizobacteria that promote plant growth. Bacteria strain Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) have a wide range of hosts, are capable of forming endospores, and can increase plant productivity. Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) is non-pathogenic, non-virulent, non-toxic, and does not disseminate into tissue.
Ключевыми особенностями штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1), обеспечивающими его высокую эффективность при применении для модификации минеральных удобрений, являются механизмы его положительного воздействия на растения: штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) активно продуцирует ауксин-подобные вещества, а также стимулирует разрастание корневой и ростковой системы растений, повышая всасываемую способность корней и количество поглощенных минеральных элементов. Таким образом, воздействие на усвояемость (доступность) минеральных удобрений растениями происходит путём продукции бактериями различных органических и неорганических кислот и увеличения объёма корневой системы.The key features of the Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) strain, which ensure its high efficiency when used to modify mineral fertilizers, are the mechanisms of its positive effect on plants: the Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) strain actively produces auxin-like substances , and also stimulates the growth of the root and sprout system of plants, increasing the absorption capacity of the roots and the amount of absorbed mineral elements. Thus, the impact on the digestibility (availability) of mineral fertilizers by plants occurs through the production of various organic and inorganic acids by bacteria and an increase in the volume of the root system.
Возможность объективного проявления технического результата при осуществлении изобретения подтверждена достоверными данными, приведенными ниже в примерах, содержащих сведения экспериментального характера, полученные в процессе проведения исследований по методикам, принятым в данной области.The possibility of objective manifestation of the technical result in the implementation of the invention is confirmed by reliable data given below in the examples containing experimental information obtained in the process of conducting research using methods accepted in this field.
Следует понимать, что приведенные в материалах заявки примеры не являются ограничивающими и приведены только для иллюстрации настоящего изобретения.It should be understood that the examples given in the application materials are not limiting and are provided only to illustrate the present invention.
Пример 1. Изучение способности штамма к продукции 3-индолилуксусной кислоты (ИУК) и ее производных на среде с L-триптофаномExample 1. Study of the ability of a strain to produce 3-indoleacetic acid (IAA) and its derivatives on a medium with L-tryptophan
Для выделения ауксинов культуральную жидкость (объемом 1 мл) подкисляли 0,4 н соляной кислотой до рН=3,0 и экстрагировали дважды эквивалентными объемами этилацетата. Полученные экстракты выпаривали досуха при 35°C на вакуумном роторном испарителе и растворяли в 0,5 мл 18% ацетонитрила. Полученные образцы фильтровали через нейлоновые мембранные фильтры (Corning Costar Spin-X centrifuge tube filters) с диаметром пор 0,22 мкм (Sigma, США) и разводили в 10 раз 18% ацетонитрилом для последующего хроматографического анализа. Анализ ауксинов в полученных экстрактах проводили с помощью системы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ, HPLC) Waters ACQUITY UPLC H-class с флуоресцентным детектором. Ауксины разделяли на колонке с обращенной фазой Waters ACQUITY UPLC BEH Shield RP18 (Waters, США), используя изократическое разделение в элюенте ацетонитрил : вода : уксусная кислота (18:82:0.1 об/об/об) в течение 4 мин, с дальнейшей промывкой колонки элюентом ацетонитрил : вода : уксусная кислота (80:20:0.1 об/об/об) в течение 3 мин. Скорость подачи элюента составляла 0,3 мл/мин, температура колонки 300°С, длины волн флуоресцентного детектора: 280 нм возбуждающая (Ex) и 350 нм эмиссионная (Em). Идентификацию ауксинов проводили сравнением времен удержания соответствующих веществ (Sigma-Aldrich, США) в пробах и в стандартной смеси. Количества ауксинов определяли сравнением площадей пиков в пробах и стандартной смеси с концентрацией кислот 0,5 мкг/мл (индолил-3-молочная), 10 мкг/мл (индолил-3-карбоновая) и 4 мкг/мл (индолил-3-уксусная). Степень использования L-триптофана (%) определяли как долю его молекул, идущих на биосинтез эквивалентного количества молекул ауксинов, идентифицированных в пробах. Для определения содержания L-триптофана в питательных средах использовали стерильные среды без дополнительной пробоподготовки. Анализ L-триптофана проводили на колонке с обращенной фазой Waters ACQUITY UPLC BEH Shield RP18 (Waters, США) 5 минут в линейном градиенте элюента ацетонитрил : вода : уксусная кислота от 1% : 99% : 0,1% до 18% : 82% : 0,1%, с последующей 3-хминутной изократической элюцией и 3-хминутной промывки колонки при концентрации компонентов буфера 80% : 20% : 0.1% . Скорость подачи элюента составляла 0.3 мл/мин, температура колонки 300°С, длины волн флуоресцентного детектора: 280 нм возбуждающая (Ex) и 350 нм эмиссионная (Em). Идентификацию L-триптофана проводили сравнением его времени удержания в пробах и в растворе химически чистого вещества (Sigma, США). Количество L-триптофана определяли сравнением площадей пиков в пробах и стандартной смеси с концентрацией 0,01 мкг/мл.To isolate auxins, the culture liquid (volume 1 ml) was acidified with 0.4 N hydrochloric acid to pH = 3.0 and extracted twice with equivalent volumes of ethyl acetate. The resulting extracts were evaporated to dryness at 35°C on a vacuum rotary evaporator and dissolved in 0.5 ml of 18% acetonitrile. The resulting samples were filtered through nylon membrane filters (Corning Costar Spin-X centrifuge tube filters) with a pore diameter of 0.22 μm (Sigma, USA) and diluted 10 times with 18% acetonitrile for subsequent chromatographic analysis. Analysis of auxins in the obtained extracts was carried out using a Waters ACQUITY UPLC H-class high-performance liquid chromatography (HPLC) system with a fluorescence detector. Auxins were separated on a Waters ACQUITY UPLC BEH Shield RP18 reverse phase column (Waters, USA) using isocratic separation in an eluent of acetonitrile: water: acetic acid (18:82:0.1 v/v/v) for 4 min, with further washing column eluent: acetonitrile: water: acetic acid (80:20:0.1 v/v/v) for 3 min. The eluent flow rate was 0.3 ml/min, the column temperature was 300°C, and the fluorescent detector wavelengths were 280 nm excitation (Ex) and 350 nm emission (Em). Auxins were identified by comparing the retention times of the corresponding substances (Sigma-Aldrich, USA) in the samples and in the standard mixture. The amounts of auxins were determined by comparing the peak areas in the samples and a standard mixture with acid concentrations of 0.5 μg/ml (indolyl-3-lactic), 10 μg/ml (indolyl-3-carboxylic) and 4 μg/ml (indolyl-3-acetic ). The degree of L-tryptophan utilization (%) was determined as the proportion of its molecules used for the biosynthesis of an equivalent amount of auxin molecules identified in the samples. To determine the L-tryptophan content in nutrient media, sterile media were used without additional sample preparation. L-tryptophan analysis was carried out on a reverse phase column Waters ACQUITY UPLC BEH Shield RP18 (Waters, USA) for 5 minutes in a linear gradient of eluent acetonitrile: water: acetic acid from 1%: 99%: 0.1% to 18%: 82% : 0.1%, followed by 3-minute isocratic elution and 3-minute column washing at a concentration of buffer components of 80%: 20%: 0.1%. The eluent flow rate was 0.3 ml/min, the column temperature was 300°C, and the fluorescent detector wavelengths were 280 nm excitation (Ex) and 350 nm emission (Em). L-tryptophan was identified by comparing its retention time in samples and in a solution of a chemically pure substance (Sigma, USA). The amount of L-tryptophan was determined by comparing the peak areas in the samples and the standard mixture with a concentration of 0.01 μg/ml.
Установлено, что штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1), характеризируется высокими показателями продукции ауксинов и ауксинподобных веществ: индолил-3-уксусной кислоты - 3,754 мкг/мл, индолил-3-карбоновой кислоты - 1,769 мкг/мл, индолил-3-молочной кислоты - 0,874 мкг/мл, сумма - 6,379 мкг/мл.It has been established that the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) is characterized by high rates of production of auxins and auxin-like substances: indolyl-3-acetic acid - 3.754 µg/ml, indolyl-3-carboxylic acid - 1.769 µg/ml, indolyl- 3-lactic acid - 0.874 µg/ml, total - 6.379 µg/ml.
Пример 2. Изучение ростостимулирующей активности на проростках пшеницыExample 2. Study of growth-stimulating activity on wheat seedlings
Семена озимой пшеницы (сорт «Светоч») замачивали в бактериальной суспензии, содержащей клетки бактерий штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) в концентрации 1*105 КОЕ/мл, в течение 30 мин, затем в условиях опыта in vitro выкладывали во влажные камеры на поверхность фильтровальной бумаги. Для каждого варианта на 1 влажную камеру выкладывали по 25 семян в трех повторностях. Семена в контрольном варианте замачивали в стерильном физиологическом растворе. Проростки выращивали в течение пяти суток при 28°С. Контрольным штаммом для сравнения ростостимулирующих свойств бактерий выбран штамм B. subtilis Am 7 из коллекции лаборатории ООО «Микробокс», уже используемый при производстве биопрепарата Нодикс.Winter wheat seeds (variety “Svetoch”) were soaked in a bacterial suspension containing bacterial cells of the Bacillus pumilus strain ST2 (EBC/22-Q1) at a concentration of 1*10 5 CFU/ml for 30 minutes, then laid out under in vitro experimental conditions into wet chambers onto the surface of filter paper. For each option, 25 seeds were placed in 1 moist chamber in triplicate. Seeds in the control variant were soaked in sterile saline solution. The seedlings were grown for five days at 28°C. The B. subtilis Am 7 strain from the collection of the Microbox LLC laboratory, already used in the production of the biological product Nodix, was chosen as a control strain to compare the growth-stimulating properties of bacteria.
Ростостимуляция штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) на проростках пшеницы составила: корень - на 37,5% больше по отношению к контролю, стебель - на 20,8% больше к контрольному варианту.Growth stimulation of the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) on wheat seedlings was: root - 37.5% more than the control, stem - 20.8% more than the control.
Пример 3. Нанесение бактериальной культуры на гранулы минеральных удобрений и определение численностиExample 3. Application of a bacterial culture to mineral fertilizer granules and determination of the number
Поскольку штамм микроорганизмов Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) предназначен для повышения эффективности применения минеральных удобрений, была определена способность бактериальных клеток сохранять свою жизнеспособность на поверхности гранул и влиять на показатели роста и продуктивности растений. Since the strain of microorganisms Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) is intended to increase the efficiency of the use of mineral fertilizers, the ability of bacterial cells to maintain their viability on the surface of granules and influence plant growth and productivity was determined.
Для обработки гранул минеральных удобрений (карбамид, аммофос и нитроаммофоска) использовали бактериальную суспензию штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1), содержащую бактерии в титре не менее 0,5*109 КОЕ/мл. Обработку гранул минеральных удобрений бактериальной суспензией проводили методом нанесения на поверхность гранул из расчета 1 литр на тонну (или 1 мл на кг). Через 24 часа определяли численность бактерий на гранулах методом серийных разведений с высевом на твердые питательные среды и культивированием при 36°С в течение 48 часов, после чего проводили подсчет выросших колоний. Повторное определение численности колониеобразующих единиц (КОЕ) бактерий штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) на поверхности минеральных удобрений проводили через 12 месяцев после нанесения.To treat granules of mineral fertilizers (urea, ammophos and nitroammophos), a bacterial suspension of the Bacillus pumilus strain ST2 (EBC/22-Q1) was used, containing bacteria in a titer of at least 0.5 * 10 9 CFU/ml. The treatment of mineral fertilizer granules with a bacterial suspension was carried out by applying the granule surface at the rate of 1 liter per ton (or 1 ml per kg). After 24 hours, the number of bacteria on the granules was determined by the method of serial dilutions with plating on solid nutrient media and cultivation at 36°C for 48 hours, after which the grown colonies were counted. Repeated determination of the number of colony-forming units (CFU) of bacteria strain Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) on the surface of mineral fertilizers was carried out 12 months after application.
Определение титра бактерий Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) на поверхности гранул минеральных удобрений позволило установить способность бактерий сохранять свою жизнедеятельность после их нанесения на минеральные удобрения. Установленный титр штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) на поверхности гранул при прямом нанесении в начале хранения (через 24 часа после нанесения) составил: на карбамиде - 17,2*105 КОЕ/г, на аммофосе - 20,2*105 КОЕ/г, на нитроаммофоске - 16,3*105 КОЕ/г, после 12 месяцев хранения бактериальный титр составил: на карбамиде - 2,0*104 КОЕ/г, на аммофосе - 3,0*103 КОЕ/г, на нитроаммофоске - 1,3*104 КОЕ/г. Таким образом, было показано, что штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) способен сохранять свою жизнедеятельность на поверхности гранул минеральных удобрений в концентрациях, обеспечивающих эффективность биоминеральных удобрений на протяжении не менее 12 месяцев.Determination of the titer of bacteria Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) on the surface of mineral fertilizer granules made it possible to establish the ability of bacteria to maintain their vital activity after their application to mineral fertilizers. The established titer of the Bacillus pumilus CT2 strain (EBC/22-Q1) on the surface of the granules when directly applied at the beginning of storage (24 hours after application) was: on urea - 17.2 * 10 5 CFU/g, on ammophos - 20.2 *10 5 CFU/g, on nitroammophos - 16.3*10 5 CFU/g, after 12 months of storage, the bacterial titer was: on urea - 2.0*10 4 CFU/g, on ammophos - 3.0*10 3 CFU/g, on nitroammophoska - 1.3*10 4 CFU/g. Thus, it was shown that the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) is capable of maintaining its vital activity on the surface of mineral fertilizer granules in concentrations that ensure the effectiveness of biomineral fertilizers for at least 12 months.
Пример 4. Нанесение бактериальной культуры на гранулы минеральных удобрений с использованием носителяExample 4. Application of a bacterial culture to mineral fertilizer granules using a carrier
Подготовка компонентов. Культуру бактерий штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) выращивают в жидкой питательной среде при 36°С в течение 3х суток на качалке при 400 об/мин. Носитель (цеолит) стерилизуют в сушильном шкафу при 200°С в течение 8 часов. Гранулы минерального удобрения стерилизуют в сушильном шкафу при 100°С в течение 10 ч.Preparation of components. The bacterial culture of the Bacillus pumilus strain ST2 (EBC/22-Q1) is grown in a liquid nutrient medium at 36°C for 3 days on a shaker at 400 rpm. The carrier (zeolite) is sterilized in an oven at 200°C for 8 hours. Mineral fertilizer granules are sterilized in an oven at 100°C for 10 hours.
В отдельный стерильный фалькон объемом 50 мл вносят 5 г цеолита. В него добавляют 5 мл бактериальной суспензии. Смесь тщательно перемешивают стерильной стеклянной палочкой и переносят на стеклянную чашку Петри слоем не более 5 мм. После этого проводят сушку при 60°С в сушильном шкафу в течение 10 ч.Add 5 g of zeolite into a separate sterile container with a volume of 50 ml. 5 ml of bacterial suspension is added to it. The mixture is thoroughly mixed with a sterile glass rod and transferred to a glass Petri dish with a layer of no more than 5 mm. After this, drying is carried out at 60°C in an oven for 10 hours.
В стерильные фальконы объемом 50 мл вносят 15 г минерального удобрения. К удобрению добавляют 0,06 г высушенного цеолита с нанесенной бактериальной культурой. Смесь тщательно перемешивают на вортексе 30 с.Add 15 g of mineral fertilizer into sterile 50 ml containers. 0.06 g of dried zeolite with an applied bacterial culture is added to the fertilizer. The mixture is thoroughly mixed by vortex for 30 s.
Титр бактерий на гранулах минеральных удобрений определяют через 24 часа после нанесения методом серийных разведений с высевом на твердые питательные среды и культивированием при 36°С в течение 48 часов, после чего проводят подсчет выросших колоний.The titer of bacteria on granules of mineral fertilizers is determined 24 hours after application by the method of serial dilutions with sowing on solid nutrient media and cultivation at 36°C for 48 hours, after which the grown colonies are counted.
Пример 5. Определение активности бактериальных штаммов при их совместном внесении с гранулами минеральных удобренийExample 5. Determination of the activity of bacterial strains when combined with mineral fertilizer granules
Для определения активности интродукции микроорганизмов в ризосферу сельскохозяйственных культур использовали модельные гнотобиотические системы. В качестве тест-объектов использовали тест растения озимой пшеницы.To determine the activity of the introduction of microorganisms into the rhizosphere of agricultural crops, model gnotobiotic systems were used. Winter wheat plants were used as test objects.
Гранулы минеральных удобрений (карбамид, аммофос и нитроаммофоска) использовались сразу после обработки бактериальной суспензией штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) - см. пример 3.Granules of mineral fertilizers (urea, ammophos and nitroammophoska) were used immediately after treatment with a bacterial suspension of the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) - see example 3.
Для выявления способности исследуемого штамма к активной колонизации высших растений использовали метод внесения обработанных гранул, их внесение в систему без непосредственного контакта между гранулой и высаженным проростком растения, последующее выращивание растений в стерильных условиях гнотобиотических систем. Контрольным штаммом для сравнения колонизационных свойств бактерий выбран штамм B. subtilis Am 7 (ВКПМ В-12776), уже используемый при производстве биопрепаратов.To identify the ability of the studied strain to actively colonize higher plants, we used the method of introducing treated granules, their introduction into the system without direct contact between the granule and the planted plant seedling, and subsequent cultivation of plants in sterile conditions of gnotobiotic systems. The B. subtilis Am 7 strain (VKPM B-12776), already used in the production of biological products, was chosen as a control strain to compare the colonization properties of bacteria.
Растительным объектом для изучения были проростки пшеницы Triticum aestivum (сорт «Светоч»). Семена пшеницы стерилизовали сначала 2 минуты в 70% этаноле, затем промывали в стерильной воде, после чего двукратно выдерживали в 30% растворе гипохлорита натрия в течение 30 минут. После стерилизации семена тщательно отмывали в стерильной воде. Далее семена высаживали в системы и выращивали в условиях гнотобиотических систем. Для определения количества интродуцируемых бактерий в ризоплане, отмытые корни суспендировали в физиологическом растворе и учитывали численность микроорганизмов высевом на твердую среду R2A.The plant object for study was wheat seedlings Triticum aestivum (variety “Svetoch”). Wheat seeds were first sterilized for 2 minutes in 70% ethanol, then washed in sterile water, and then incubated twice in a 30% sodium hypochlorite solution for 30 minutes. After sterilization, the seeds were thoroughly washed in sterile water. Next, the seeds were planted in systems and grown under gnotobiotic systems. To determine the number of introduced bacteria in the rhizoplane, washed roots were suspended in physiological solution and the number of microorganisms was taken into account by plating on solid R2A medium.
Проведенный анализ показал, что тестируемый штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) хорошо прижился и в ризосфере, и на корнях пшеницы, не уступая, а иногда превосходя соответствующие показатели контрольного штамма B. subtilis Am 7. Так, количество бактерий (КОЕ /1 г корня пшеницы) для вариантов с штаммом Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) составило для корня - 7,6*108, для ризосферы - 6,7*106, тогда как значения для контрольных вариантов были - корень 6,0*106, ризосфера - 6,8*106 КОЕ /1 г корня пшеницы. Таким образом, экспериментально было установлено, что штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) обладает фитостимулирующим эффектом по отношению к сельскохозяйственным культурам.The analysis showed that the tested strain Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) took root well both in the rhizosphere and on the roots of wheat, not inferior to, and sometimes exceeding, the corresponding indicators of the control strain B. subtilis Am 7. Thus, the number of bacteria (CFU /1 g of wheat root) for variants with strain Bacillus pumilus CT2 (EBC/22-Q1) was for the root - 7.6 * 10 8 , for the rhizosphere - 6.7 * 10 6 , while the values for the control variants were - root 6.0*10 6 , rhizosphere - 6.8*10 6 CFU/1 g of wheat root. Thus, it was experimentally established that the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) has a phytostimulating effect on agricultural crops.
Был проведен также вегетационный опыт с подсолнечником, гибрид ЕС АГОРА, для изучения эффективности штамма бактерий Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1). Опыт проводили в пленочной теплице. Для исследования в трехлитровые сосуды добавлялось по 2 кг почвы. Далее равномерным слоем раскладывалось по 0,7 г биомодифицированных (на основе штамма Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1)) минеральных удобрений карбамида, аммофоса и нитроаммофоски (см. пример 3). В контрольные сосуды раскладывали такое же количество не биомодифицированного минерального удобрения. Сверху засыпали 1 кг почвы. Семена сажались в лунки глубиной 4-5 см. На каждый сосуд 15 семян. В результате эксперимента установлено влияние биомодифицированных удобрений на рост и развитие растений подсолнечника. Так, штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) показал прибавку высоты растений подсолнечника на 10,6% (по сравнению с не биомодифицированными минеральными удобрениями).A growing season experiment was also carried out with sunflower, hybrid EC AGORA, to study the effectiveness of the bacterial strain Bacillus pumilus ST2 (EBC/22-Q1). The experiment was carried out in a film greenhouse. For the study, 2 kg of soil was added to three-liter vessels. Next, 0.7 g of biomodified (based on the strain Bacillus pumilus ST2 (EBC/22-Q1)) mineral fertilizers urea, ammophos and nitroammophos were spread out in a uniform layer (see example 3). The same amount of non-biomodified mineral fertilizer was placed in control vessels. 1 kg of soil was poured on top. The seeds were planted in holes 4-5 cm deep. There were 15 seeds per vessel. As a result of the experiment, the effect of biomodified fertilizers on the growth and development of sunflower plants was established. Thus, the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) showed an increase in the height of sunflower plants by 10.6% (compared to non-biomodified mineral fertilizers).
Таким образом, было установлено, что штамм Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) обладает фитостимулирующим эффектом по отношению к различным сельскохозяйственным культурам, например, таким как подсолнечник, и пшеница. Результаты проведенных экспериментов показывают, что штамм бактерий Bacillus pumilus СТ2 (EBC/22-Q1) является эффективным биологическим агентом для использования в биомодификации минеральных удобрений в качестве эффективного средства повышения продуктивности растений и эффективности усвояемости минеральных удобрений и расширяет арсенал подобных средств.Thus, it was found that the Bacillus pumilus strain CT2 (EBC/22-Q1) has a phytostimulating effect in relation to various agricultural crops, for example, sunflower and wheat. The results of the experiments show that the bacterial strain Bacillus pumilus ST2 (EBC/22-Q1) is an effective biological agent for use in the biomodification of mineral fertilizers as an effective means of increasing plant productivity and the efficiency of digestibility of mineral fertilizers and expands the arsenal of such means.
Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные случаи приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть, понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.Although the invention has been described with reference to the disclosed embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the specific instances described in detail are for purposes of illustrating the present invention only and should not be construed as limiting the scope of the invention in any way. It should be understood that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
Claims (21)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817304C1 true RU2817304C1 (en) | 2024-04-15 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551968C2 (en) * | 2013-08-01 | 2015-06-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии) | Bacillus pumilus A 1.5 BACTERIA STRAIN AS AGENT FOR INCREASING PLANT PRODUCTIVITY AND PLANT PROTECTION FROM DISEASES CAUSED BY PHYTOPATHOGENIC MICROORGANISMS |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551968C2 (en) * | 2013-08-01 | 2015-06-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии) | Bacillus pumilus A 1.5 BACTERIA STRAIN AS AGENT FOR INCREASING PLANT PRODUCTIVITY AND PLANT PROTECTION FROM DISEASES CAUSED BY PHYTOPATHOGENIC MICROORGANISMS |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЧАН МИНЬ КУАН и др. Ростстимулирующий эффект штамма bасillus megaterium в вегетационном опыте, Вестник Алтайского государственного аграрного университета, No 3 (89), 2012, с. 46-49. BROADBENT, P. Effect of Bacillus spp. on increased growth of seedlings in steamed and untreated soil, Phytopathology, 1997, vol. 67, p. 1027- 1031. ПЕТРОВА Т.А. и др. Виды мелиорантов для рекультивации техногенно нарушенных территорий горной промышленности, Горный информационно-аналитический бюллетень, 2021, N 4, с. 100-112. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Glick et al. | Introduction to plant growth-promoting bacteria | |
| US8592343B2 (en) | Polymeric compositions containing rhizobium and/or plant growth-promoting rhizobacteria inoculant, use thereof and seeds treated with the compositions | |
| JP2005500413A (en) | Microorganisms for treating soil and method for obtaining them | |
| CN110668876B (en) | Composite mycorrhiza biological fertilizer and preparation method and application thereof | |
| CN113801818B (en) | Bacillus and application thereof | |
| BR112015006330B1 (en) | Method to increase plant growth and/or yield and matter composition | |
| Aly et al. | Evaluation of Spirulina platensis as bio stimulator for organic farming systems | |
| CN109868242B (en) | Salt-tolerant acetoin-producing bacillus subtilis and application thereof | |
| CN104789494B (en) | The method for improving turf salt-resistance using garbage compost microbial bacterial agent is strengthened | |
| RU2177466C2 (en) | Strain of bacterium azotobacter chroococcum zao "bioflora" n b-05 for preparing biopreparation for soil productivity increase, agriculture crop yield increase and soil sanitation, recovery of broken soil and biopreparation based on thereof for soil productivity increase and broken soil recovery | |
| US10368548B2 (en) | Biological inoculant for promotion of growth in forest species and method for obtaining the same | |
| WO2011099019A1 (en) | Composition and method of preparation of bacterial based product that fix atmospheric nitrogen from air and makes available to plant | |
| CN111593001A (en) | Bacillus megaterium with phosphate solubilizing capability and application thereof in dissolving phosphate rock powder | |
| RU2817304C1 (en) | Method of using strain bacillus pumilus ct2 (ebc/22-q1) together with mineral fertilizers and ameliorants to increase crop capacity and quality of crops | |
| CN112279730A (en) | Microbial agent and preparation process thereof | |
| CN107354112B (en) | Thioanal degrading bacterium and application thereof | |
| CN114196583B (en) | Streptomyces thermophilus, synergistic biological agent containing same and application thereof | |
| RU2655789C1 (en) | Method of pre-treating processing of spring grains (options) | |
| RU2813374C1 (en) | Method of using bacillus megaterium sl04 (ebc/22-mp2) strain together with mineral fertilizers and ameliorants to increase crop yield and quality | |
| RU2551968C2 (en) | Bacillus pumilus A 1.5 BACTERIA STRAIN AS AGENT FOR INCREASING PLANT PRODUCTIVITY AND PLANT PROTECTION FROM DISEASES CAUSED BY PHYTOPATHOGENIC MICROORGANISMS | |
| RU2815110C1 (en) | Method of using paenibacillus polymyxa rcam04926 (1119) strain together with mineral fertilizers and ameliorants to increase crop yield and quality | |
| NL2024759A (en) | All-organic straw granular fertilizer and preparation method therefor | |
| RU2757506C1 (en) | Pseudarthrobacter equi s2 bacterial strain for increasing the productivity of grain crops | |
| CN104798819B (en) | A kind of method for improving turfgrass anti-seismic design using low temperature resistant microbial bacterial agent is strengthened | |
| CN104195082B (en) | A kind of travelling germ and its microbial inoculum and preparation and application |