препарат "экстрагран" для стимуляции роста и защиты растений от болезней

Формула изобретения

Препарат для стимуляции роста и защиты растений от болезней, включающий бактериальные клетки микроорганизма Bacillus mycoides и воду, причем в качестве культур микроорганизмов препарат содержит штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24 с титром клеток (0,8-1,2)·10⁸ кл/мл, взятых в соотношении (1,8-2,2):1, а также гуматы с микроэлементами при следующем составе компонентов, мас.%:

штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. B.A. и
Azotobacter vinelandii var. НП	25-30
гуматы	8-12
микроэлементы	0,05-0,08
вода	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к биотехнологии, а именно - к биологическим средствам борьбы с возбудителями болезней растений и стимуляции их роста, и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен препарат для стимуляции роста и защиты растений от грибов, содержащий суспензию штамма бактерий Pseudomonas putida [1] с концентрацией клеток 1·10⁹ кл./мл.

Известен также препарат для стимуляции роста и защиты растений от болезней [2], включающий комплекс штаммов бактерий Pseudomonas species 7Г, Pseudomonas sp. 7Г2К, Pseudomonas sp. 17-2, взятых в соотношении 1:2:1-2:1:2 с концентрацией (2-5)·10 ⁹ кл/мл и дополнительно содержит гуматы с микроэлементами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Комплекс штаммов Pseudomonas sp. 7Г, 7Г2К,17-2	4,5-5,5
Гуматы	5,0-10,0
Микроэлементы	0,02-0,05
Вода	Остальное

Недостатком известных препаратов [1, 2] является узкий спектр фунгицидного действия.

Наиболее близким аналогом к заявляемому препарату является препарат, созданный на основе штамма [3], относящегося к роду Bacillus, (В. cereus var. mycoides). Бактерии хорошо приживаются в ризосфере капусты и картофеля, проявляя стимулирующее действие на их рост. Особенность используемых бактерий - устойчивость к высоким концентрациям аммиака в почве. Это позволяет получить высокую эффективность препарата при внесении высоких доз азотных удобрений в виде сульфата аммония и мочевины.

Недостатком данного препарата является узкая область его антагонистического действия на патогенные микроорганизмы.

Технический результат в предлагаемом препарате «Экстрагран» для стимуляции роста и защиты растений от болезней, включающем бактериальные клетки микроорганизма рода Bacillus mycoides и воду, достигается тем, что в качестве культур микроорганизмов препарат содержит штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. ВНИИСХМ №Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ №Д24 с титром клеток (0,8-1,2)·10 ⁸ кл/мл, взятых в соотношении (1,8-2,2):1, а также гуматы с микроэлементами при следующем составе компонентов, мас.%:

- штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. и
Azotobacter vinelandii var. НП	25-30
- гуматы	8-12
- микроэлементы	0,02-0,08
- вода	остальное

Описание и свойства штаммов-продуцентов.

Штамм Bacillus mycoides var. B.A депонирован в коллекции живых культур ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии под номером №Д138 от 23 декабря 2004 года.

Штамм выделен из корней здоровых растений (просо) в Волгоградской области.

Культурально-морфологические и биохимические свойства:

Форма колоний на агаре - сероватые, расплывающиеся, ризоидные. На косом агаре: беловатый, рыхлый, блестящий, ризоидный, в дальнейшем утолщающийся налет.

В жидких культурах Bacillus mycoides var. В.А - палочка средних размеров (0,8-1,0×2-4 мкм). Образуют длинные цепочки. Движутся медленно.

Спора центрально расположена, гр+. Аэроб.

Усваивает сахарозу, крахмал, нитраты. Оптимальная температура роста и спорообразования 28-30°С.

Bacillus mycoides var. B.A выращивают на свекловичной мелассе с добавлением мела. Хранят на сухом перлите с мелом инакулированный жидкой культурой при температуре 5-6°С.

Штамм Azotobacter vinelandii var. НП депонирован под номером ВНИИСХМ Д24 от 20 января 2005 года.

Источник выделения - ил прибрежной полосы реки Хопер.

Культурально-морфологические и биохимические свойства:

Палочки (2,0-3,0)×(3,0-6,0) мкм расположены поодиночке, парами и короткими цепочками. Подвижны. Обладают полярными жгутами.

На манитном агаре - крупные белые, слегка просвечивающие зеленоватой флюорисенцией.

На декстрозном бульоне образуется муть, легкий хлопевидный осадок, лакмус-молоко, просветленные к 10-14 дню.

На картофеле образуется плоский, вначале желтоватый, затем светло-коричневый налет.

Аэроб. Оптимальная температура 25°С.

Штамм хранят в стерильной воде в холодильнике.

Состав сред для размножения - любая сахарозно-мелассная среда без азота.

Время выращивания 48 часов глубинно на качалке и ферментере при 25°С или 30-36 часов при 30°С.

Препарат готовят следующим образом.

Приготовленные культуры штаммов Bacillus mycoides var. B.A. ВНИИСХМ № Д138 и Azotobacter vinelandii var. НП ВНИИСХМ № Д24 вносят в емкость в соотношении (1,8-2,2):1, добавляют гуматы и микроэлементы и разбавляют водой при непрерывном перемешивании до конечного титра (0,8-1,2)·10 ⁸ кл/мл при следующем составе компонентов, мас.%:

- штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. B.A. и
Azotobacter vinelandii var. НП	25-30
- гуматы	8-12
- микроэлементы	0,05-0,08
- вода	остальное

Гуматы представляют собой смесь высокомолекулярных гуминовых кислот и низкомолекулярных органических кислот (аминокислот, щавелевой, лимонной и др.), а в качестве микроэлементов используют металлы (железо, марганец, цинк, медь и др.) и их комплексные соединения.

По внешнему виду препарат «Экстрагран» - бактериальная суспензия от светло-зеленого до темно-коричневого цвета.

Кроме того, «Экстрагран» обладает стимулирующим действием, т.к в готовом препарате содержится комплекс физиологически активных веществ и стимуляторов роста растений, которые образуются в процессе роста культур Bacillus mycoides var. B.A. и Azotobacter vinelandii var. НП.

Таким образом, «Экстрагран» - препарат универсального действия (фунгицидно-стимулирующего).

Действие препарата «Экстрагран» заключается в том, что микроорганизмы, входящие в состав препарата, увеличивают поглотительную активность корней, синтезируют ростовые и физиологически активные (ФАВ) и образуют соединения, снижающие активность фитопагогенных микроорганизмов, например Erwinia Rhizoctonia.

У Bacillus mycoides var. B.A. обнаружена способность усиливать свои фунгицидные свойства при внесении суспензии Azotobacter vinelandii var. НП в указанном выше соотношении.

Такое количество Azotobacter vinelandii var. НП позволило Bacillus mycoides var. B.A. проявлять максимальную антигрибную активность и стабильность свойств.

Azotobacter vinelandii var. НП - не только продукт стимуляторов роста растений, но и активатор фунгицидной активности Bacillus mycoides var. B.A.,

Установлено, что при обработке семян и плодов различных растений препаратом «Экстрагран» образуется фитоалексин - ришитин, который активизирует процессы жизнедеятельности в растительной клетке, повышая ее устойчивость к инфекциям.

«ЭКСТРАГРАН» применяется при выращивании всех основных овощных, ягодных, плодовых, декоративных культур, одно-, двух-, многолетних цветов в открытом и закрытом грунте, домашних цветов и др.

Пример 1.

В мерную емкость вносили 100 г гуматов, 0,6 г микроэлементов, 27 г смеси штаммов микроорганизмов Bacillus mycoides var. B.A. и Azotobacter vinelandii var. НП, взятых в соотношении 2:1, и доводили водой объем полученной смеси до 1 л при следующем составе компонентов, мас.%:

- штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. B.A. и
Azotobacter vinelandii var. НП	27
- гуматы	10
-микроэлементы	0,06
-вода	остальное

При этом титр штаммов микроорганизмов составлял 1,1·10 кл/мл.

Полученный препарат использовался для обработки семян и клубней картофеля следующим образом.

Семена замачивались на 20-30 минут в 10% растворе препарата (100 г=10 ст. ложек/ 1 л воды), за 3-10 дней перед высадкой в почву. Раствор можно использовать неоднократно.

Клубни картофеля непосредственно перед высадкой опрыскивали 10% раствором препарата (100 г/ 1 л воды) из расчета 1 литр рабочего раствора (10%) раствора на 100 кг клубней.

Пример 2.

В мерную емкость вносили 80 г гуматов, 0,5 г микроэлементов, 30 г смеси штаммов микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. и Azotobacter vinelandii var. НП, взятых в соотношении 1,8:1, и доводили водой объем полученной смеси до 1 л при следующем составе компонентов, мас.%:

- штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. и
Azotobacter vinelandii var. НП	30
- гуматы	8
- микроэлементы	0,05
- вода	остальное

При этом титр штаммов микроорганизмов составлял 1,2·10⁸ кл/мл.

Полученный препарат использовался для обработки рассады (перца, огурцов, томатов, капусты и др.) и почвогрунтов следующим образом.

Производилась поливка 0,5% раствором препарата (1 столовая ложка на 2 л воды). Первая обработка проводилась при появлении 2-3 листьев, последующие - 1 раз в 10-14 дней, последняя обработка проводилась за 3-5 дней до пересадки на постоянное место.

При обработке почвогрунтов теплиц и парников смена (санация почв - подавление болезнетворной микрофлоры и заселение полезной микрофлорой) проводилось обильное смачивание (пролив) почвогрунтов 0,1% раствором (1 ст. ложка на 10 л воды) из расчета 7-8 литров рабочего (0,1%) раствора на 1 м².

Пример 3

В мерную емкость вносили 120 г гуматов, 0,8 г микроэлементов, 25 г смеси штаммов микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. и Azotobacter vinelandii var. НП, взятых в соотношении 2,2:1, и доводили водой объем полученной смеси до 1 л при следующем составе компонентов, мас.%:

- штаммы микроорганизмов Bacillus mycoides var. В.А. и
Azotobacter vinelandii var. НП	25
- гуматы	12
- микроэлементы	0,08
- вода	остальное

При этом титр штаммов микроорганизмов составлял 0,8·10⁸ кл/мл. Полученный препарат использовался для обработки корневой системы пересаживаемых растений (саженцев, рассады) и обработки растений в период вегетации следующим образом:

Корни саженцев замачивались в 1%-м растворе на 12-24 часа, корни рассады окунались в 1%-й раствор непосредственно перед высадкой в грунт.

В вегетационный период проводилось опрыскивание растений. Концентрация рабочего раствора 1% - 10 г/1 л(1 столовая ложка).

«ЭКСТРАГРАН» совместим с минеральными подкормками и фунгицидами.

Проведенные исследования показали, что препарат «Экстрагран» позволяет бороться с такими заболеваниями культурных растений как фузариоз, гельминтоспориоз, мучнистая роса, различные бактериозы, серая гниль, фитофтороз, парша, корневые гнили и др.

Действие препарата на основе штаммов Bacillus mycoides var. B.A. и Azotobacter vinelandii var. НП заключается в расширении области применения, поскольку он проявляет антифугуальное действие в отношении большего перечня болезнетворных бактерий, чем прототип.

Препарат применялся для предпосевной обработки семенного и посадочного материала, при этом в ряде случаев выявлена высокая эффективность при опрыскивании всходов сельскохозяйственных культур.

Полевые испытания показали, что препарат улучшает условия питания растений, синтезирует физиологически активные вещества, а также подавляет фитопатогенную бактериальную и грибную микрофлору.

Пример 4. Повышение урожайности подсолнечника, семена которого были обработаны препаратом перед посевом.

Культура - подсолнечник, сорт - гибрид «Опера».

Место проведения испытаний - Волгоградская обл.

Урожайность на участке, обработанном препаратом со штаммом - 17,6 ц/га. Урожайность на контрольном участке 16 ц/га. Разница в урожайности на обработанном и контрольном участках составила + 1,6 ц/га.

Пример 5. Повышение урожайности пшеницы, семена которой были обработаны перед посевом.

Культура - озимая пшеница, сорт «Зерноградка-9»,

Место проведения испытаний - Волгоградская обл.

Урожайность на участке, обработанном препаратом со штаммом, - 38,2 ц/га.

Урожайность на контрольном участке 34 ц/га. Разница в урожайности на обработанном и контрольном участках составила +4,2 ц/га.

Штамм проявил также хорошие свойства при хранении овощной продукции.

Клубни картофеля, обработанные препаратом, при одинаковых условиях хранения с контрольными хранились дольше и не были подвержены заболеваниям.

Приведенные примеры подтверждают достижение технического результата и соответствие заявленного штамма условию промышленной применимости.

Источники информации

1. Патент РФ №1805843 М. Кл. A01N 63/00, опублик. 1993.

2. Патент РФ №2130264 М. Кл. A01N 63/00, опублик. 1999.

3. В.Т.Емцев и Е.Н.Мишустин. Микробиология. Изд. «Дрофа». М., 2005, 5-е издание, стр.350.