Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве различных типов гранулированных минеральных удобрений (аммиачная селитра, азофоска, карбамид, аммофоска и др.) для растениеводства.
Современное промышленное производство минеральных удобрений основано на использовании различного исходного сырья химической и горнодобывающей промышленности. При микробиологических анализах проб различных типов минеральных удобрений были получены данные об аборигенной микрофлоре, обитающей на исходном сырье и поселяющейся впоследствии на поверхности гранул минеральных удобрений на заключительном этапе их производства, либо при их дальнейшем хранении и транспортировке. Основными представителями аборигенной микрофлоры являлись штаммы бактерий из рода Bacillus. Видовое разнообразие оказалось незначительным и в основном было представлено видами B.subtilis, B.cereus, B.megaterium. На некоторых видах сложных минеральных удобрений, содержащих фосфор, были обнаружены грибы. В настоящее время известен целый ряд микробиологических препаратов для сельского хозяйства различного назначения - ростостимулирующих, подавляющих развитие фитопатогенных бактерий и грибов и способствующих фиксации молекулярного азота.
Известны “Штамм бактерий Bacillus subtilis N 11 (ВНИИСХМ), обладающий антагонистическими и стимулирующими свойствами и способ его использования для защиты ячменя от гельминтоспориоза” по патенту РФ № 93001490 с приоритетом от 01.11.93 автора Поповой Ж.П.
Штамм бактерий Bacillus subtilis №11, выделенный из образца почвы, взятого из под хлопчатника в Египте, обладает антагонистическими свойствами в отношении почвенных фитопатогенных микроорганизмов, в частности Helmin-thosporium sativum; он также стимулирует рост растений ячменя. Предложенный способ использования штамма оптимизирует его действие благодаря одновременному с бактеризацией семян внесению в почву зеленых удобрений (сидератов).
Известны также “Бактериальное удобрение “НИКА” и способ получения бактериальных удобрений” по заявке № 99100664 с приоритетом от 21.01.99 авторов Виноградова Е.Я., Виноградова А.Е.
Гранулированное бактериальное удобрение содержит культуру бактериального штамма Bacillus mucilaginosus (ВКМБ 1451D), сорбент и остатки культуральной жидкости с метаболитами, при следующем соотношении ингредиентов на 1 г вещества:
1-100 млн. клеток Bacillus mucilaginosus;
0,2-0,4 структурообразователя;
остальное - остатки культуральной жидкости с водой и метаболитами.
При этом в качестве сорбента это удобрение может содержать измельченную растительную массу, торф, вермикулит.
Способ получения бактериальных удобрений на основе штамма Bacillus mucilaginosus включает в себя культивирование указанного штамма на жидких питательных средах-гидролизатах отходов промышленности и сельского хозяйства, после чего полученный продукт смешивают с сорбентом и гранулируют.
При этом в частном случае культивирование проводят при использовании в качестве питательного субстрата водного экстракта птичьего помета с добавлением 0.5% мелассы при рН 7.5±0.1 и температуре 36-38°С.
Также известен “Способ получения субстрата для выращивания растений” по патенту РФ № 1829892 с приоритетом 20.04.90 авторов Васюченка И.К., Перебитюка А.Н., Пигулевского B.C., Березко М.Н. и Пучко В.И.
Изобретение относится к способам получения субстратов для выращивания рассады и овощных культур с использованием биомассы бактерий рода Pseudomonas - ингибиторов развития фитопатогенных микроорганизмов.
По данному способу получают субстрат путем внесения в торф известковых, минеральных и бактериальных удобрений с последующим перемешиванием компонентов, а в качестве бактериального удобрения используют биомассу штамма бактерий Pseudomonas putida fluorescens ЦМПМ В-3481.
В качестве прототипа был выбран “Способ получения биоудобрений” по патенту РФ № 2130005 с приоритетом от 06.04.1996 авторов Райманова И.Т., Алимовой Ф.К., Ожигановой Г.У., Хабибуллина Р.Э., Крыловой Н.И., Фаттаховой А.Н.
Способ заключается в том, что штамм или сообщество микроорганизмов стерильно культивируют на питательной среде до достижения титра бактериальной массы 108-109 клеток/мл. Полученную биомассу отделяют от среды, концентрируют. Концентрированную биомассу наносят на высушенный гранулированный куриный помет. Иммобилизованную таким образом биомассу высушивают. Данный способ обеспечивает повышение выживаемости микроорганизмов и повышение биологической активности почвы.
Известно, что обычные минеральные удобрения при внесении в почву обеспечивают элементами минерального питания не только растения, но и почвенные, в том числе фитопатогенные микроорганизмы, вследствие чего их количество в почве может значительно возрастать.
В настоящее время отсутствуют способы получения минеральных удобрений, которые могли бы ингибировать рост и развитие фитопатогенной микрофлоры в почве.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности защиты растений от инфекционных болезней, связанных с микробиологическими процессами в почве, вызванными внесением минеральных удобрений.
Указанная задача решается за счет того, что на гранулированные минеральные удобрения наносят бактериальный препарат на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13”, обладающий антагонистическими свойствами к фитопатогенным микроорганизмам и ростостимулирующим действием.
В качестве такого бактериального препарата может быть использован любой препарат на основе штамма бактерий “Bacillus subtilis Ч-13” в жидком или твердом мелкодисперсном виде с титром штамма не менее 106 клеток/г, а также нетоксичными к сельскохозяйственным культурам добавками.
Штамм “Bacillus subtilis Ч-13” депонирован под регистрационным номером ВНИИСХМ Д-606 от 10 сентября 1998 г. в группе эпифитных микроорганизмов.
При возникновении абиотических факторов вышеуказанный штамм без значительной потери численности (титра) переходит в споровое состояние, что и позволяет использовать его в качестве бактериальной добавки к гранулам различных типов минеральных удобрений, используемых в растениеводстве.
Экспериментально установлено, что бактериальный препарат на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13” обладает:
- высокой антагонистической активностью по отношению к широкому спектру фитопатогенных бактерий и грибов;
- стимулирующим воздействием на рост растений;
- стабильной устойчивостью к высоким концентрациям солей и других химических составляющих, используемых при промышленном производстве гранулированных минеральных удобрений;
- способностью выживать и сохранять свои полезные свойства в широком диапазоне температур от -20 до +90°С;
- способностью существовать как в аэробной, так и в анаэробной среде;
- способностью к выживанию и существованию в широком диапазоне рН: от 3 до 11.
Таким образом, совмещение гранулированных минеральных удобрений с бактериальным препаратом на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13” способствует защите минеральных элементов от использования их в качестве источника питания фитопатогенной микрофлорой. При этом экспериментально установлено, что наилучший результат достигается при использовании бактериального препарата с титром штамма “Bacillus subtilis Ч-13” не менее 106 клеток/г.
Более того, при этом наблюдается эффект ингибирования роста и развития фитопатогенной микрофлоры, зимующей и сохраняющейся в почве на пожнивных остатках.
Это подтверждается экспериментальными данными, приведенными ниже в таблицах 1 и 2.
Результаты экспериментов, приведенных в таблицах 1 и 2, показывают зоны ингибирования (подавления) фитопатогенных бактерий и грибов (в контроле эти зоны отсутствуют), то есть наглядно доказывают эффективность использования бактериального препарата на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13”, совмещенного с гранулированными минеральными удобрениями, в качестве антагониста фитопатогенной микрофлоры.
Кроме того, экспериментально установлено снижение скорости растворимости гранул минеральных удобрений, совмещенных с бактериальным препаратом, по сравнению с гранулами необработанных минеральных удобрений. Так, например, получены следующие результаты по растворимости (в процентах) гранул некоторых минеральных удобрений на агаре в чашках Петри, которые приведены в таблице 3.
Результаты эксперимента, приведенные в таблице 3, свидетельствуют о том, что минеральные элементы (более всего это касается минерального азота) в составе обработанных бактериальным препаратом гранул находятся в более стабильном физико-химическом состоянии, менее растворимы и, следовательно, более устойчивы к процессам денитрификации (переходу в газообразное состояние). Таким образом, обогащение гранул минеральных удобрений биопрепаратом на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13” способствует более эффективному усвоению растениями минеральных веществ, входящих в состав этих удобрений.
Кроме эффекта пониженной растворимости гранул минеральных удобрений, совмещенных с бактериальным препаратом, наблюдается эффект интенсивного роста штамма “Bacillus subtilis Ч-13” на таких гранулах и в окружающей их зоне (D=15÷30 см).
Этот факт говорит о том, что в данном случае нанесенная полезная микрофлора, используя минеральный азот для построения своих тел, закрепляет его в почве и делает его более доступным для питания растений.
Экспериментальные доказательства эффективности использования бактериального препарата на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13” (титр не менее 106 клеток/г), совмещенного с гранулированными минеральными удобрениями, в качестве ростостимулирующего средства приведены в таблицах 4 и 5.
Таким образом, обработка гранулированных минеральных удобрений бактериальным препаратом на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13” позволяет повысить эффективность защиты растений от инфекционных болезней, связанных с микробиологическими процессами в почве, вызванными внесением минеральных удобрений, и увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.
В частном случае выполнения заявляемого способа бактериальный препарат на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13” используют в виде мелкодисперсного сухого порошка с титром (1÷5)·106 клеток/г, который наносят на гранулы минеральных удобрений в количестве 0,4-1,5% от объема используемого вещества, что составляет 4-15 кг/т. Экспериментально установлено, что указанные титр штамма в бактериальном препарате и его количество, приходящееся на тонну удобрений, являются оптимальными.
При этом при промышленном производстве удобрений нанесение сухой формы бактериального препарата производится методом опудривания и перемешивания в барабанах, где происходит процесс охлаждения и покрытия гранул минеральных удобрений влагозащитными масляными и другими композициями (таловое масло, диспергатор НФ и др.).
Кроме этого, сухим бактериальным препаратом можно легко обрабатывать гранулы минеральных удобрений в хозяйствах сельхозпроизводителей непосредственно перед заделкой удобрений в почву. Для опудривания гранул в хозяйствах можно использовать обычные бетономешалки, либо вносить сухой препарат непосредственно в бункера туковых сеялок вместе с минеральными удобрениями. При этом минимальную норму расхода сухого препарата в хозяйствах сельхозпроизводителей следует повысить на 10-15%, т.е. она будет составлять 6-18 кг на тонну гранулированных минеральных удобрений.
При опудривании гранулированных минеральных удобрений сухим бактериальным препаратом появляется дополнительный положительный эффект, заключающийся в предохранении гранул от спекания вследствие высокой гигроскопичности такого покрытия.
В другом частном случае выполнения заявляемого способа бактериальный препарат на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13” используют в виде жидкой фракции с титром (1÷10)·108 клеток/г, которым опрыскивают гранулы минеральных удобрений (кроме аммиачной селитры) в количестве 0,1-0,2% от объема используемого вещества, что составляет 1÷2 л/т.
Экспериментально установлено, что указанные титр штамма в бактериальном препарате и его количество, приходящееся на тонну минеральных удобрений, являются оптимальными для данного случая реализации способа.
При этом опрыскивание гранул минеральных удобрений бактериальным препаратом осуществляют с помощью разбрызгивателя любого типа, а в промышленности эту операцию осуществляют с использованием типового оборудования по изготовлению гранулированных минеральных удобрений: через форсунки в барабанах, в которых происходит процесс охлаждения и покрытия гранул минеральных удобрений влагозащитными масляными и другими композициями (таловое масло, диспергатор НФ и др.) и их перемешивание.
В частном случае выполнения заявляемого способа бактериальный препарат в виде жидкой фракции с титром не менее 1·109 клеток/г наносят на поверхность гранул минеральных удобрений в составе влагозащитных композиций из расчета 0,01-0,02% от объема используемого вещества, что составляет 100-200 мл/т.
В этом случае производится включение жидкой формы бактериального препарата в технологический процесс промышленного производства минеральных удобрений. При исследовании возможности совмещения бактериального препарата на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13” с веществами, используемыми в технологическом процессе в качестве агентов, снижающих гигроскопичность гранул (таловое масло, диспергатор НФ и т.д.), было экспериментально установлено, что жидкую форму бактериального препарата необходимо вносить в композиции в количестве 5-10% от объема используемого в них вещества агента, с титром не менее 1·109 клеток/г. Таким образом, расход жидкой формы бактериального препарата составит 100÷200 мл на 1 тонну гранул минеральных удобрений.
Такой вариант реализации заявленного способа наиболее целесообразен для осуществления в промышленности, так как не требует материальных затрат на дополнительное оборудование в технологической цепи производства минеральных удобрений.
Пример 1.
Выращивают культуру бактерий “Bacillus subtilis Ч-13” в жидкой стерильной питательной среде, содержащей 4% пшеничных отрубей и 0,3% мела, на качалке или в ферментере при 37±1°С в течение 24-36 часов. В культуральной жидкости накапливают 5·108 клеток/мл. Затем получают бактериальный препарат следующим путем. Сначала смешивают:
70 мл - культуральной жидкости,
230 г - дефеката,
после чего полученную массу высушивают при 60°С в течение 12 часов и готовят из нее мелкодисперсный порошок путем размола (титр - немного больше 106 клеток/г).
Гранулированные минеральные удобрения в количестве 1 т и бактериальный препарат в виде мелкодисперсного порошка в количестве 10 кг загружают в обычную бетономешалку, где их перемешивают с помощью вращения барабана в течение 5 минут.
Полученные биоминеральные удобрения выгружают из бетономешалки и вносят в почву.
Данный способ применяется непосредственно в хозяйствах сельхозпроизводителей.
Пример 2.
Выращивают культуру бактерий “Bacillus subtilis Ч-13” в жидкой стерильной питательной среде следующего состава, г/л:
Пептон 20
Глицерин 10
К2НРО41,5
MgSО4 1,5
на качалке или в ферментере при 37°С в течение 24-36 часов до достижения в культуральной жидкости титра 109 клеток/мл.
После чего получают жидкую форму бактериального препарата, смешивая 20% культуральной жидкости и 80% воды (титр бактериального препарата - 2·108 клеток/мл).
Затем 10 л полученного жидкого бактериального препарата наносят на 5 т гранул минеральных удобрений с помощью промышленного типового оборудования: путем их опрыскивания через форсунки и тщательного перемешивания в барабанах, в которых происходит процесс охлаждения и покрытия гранул минеральных удобрений влагозащитными композициями.
Готовые биоудобрения расфасовываются по 1-20 кг в полиэтиленовые пакеты для реализации потребителям.
Пример 3.
Выращивают культуру бактерий “Bacillus subtilis Ч-13” в жидкой стерильной питательной среде, как указано в примере 2, до достижения в культуральной жидкости титра 1010 клеток/мл.
После этого получают жидкую форму бактериального препарата, смешивая 20% культуральной жидкости и 80% воды (титр бактериального препарата - 2·109 клеток/мл).
Затем 1 л полученного жидкого бактериального препарата препарата смешивают с 10 л талового масла и разбрызгивают их на гранулированные минеральные удобрения в количестве 5 т, как указано в примере 2.
Готовые биоудобрения расфасовываются по 1-20 кг в полиэтиленовые пакеты для реализации потребителям.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве различных типов гранулированных минеральных удобрений (аммиачная селитра, азофоска, карбамид, аммофоска и др.) для растениеводства. Способ получения биоудобрений заключается в том, что на гранулированные минеральные удобрения наносят биопрепарат на основе штамма “Bacillus subtilis Ч-13”, обладающий антагонистическими свойствами к фитопатогенным микроорганизмам и ростостимулирующим действием. В качестве такого биопрепарата, может быть использован любой препарат на основе штамма бактерий “Bacillus subtilis Ч-13” в жидком или твердом мелкодисперсном виде с титром не менее 106 клеток/г. Способ позволяет повысить эффективность защиты растений от инфекционных болезней и увеличить урожайность сельскохозяйственных культур. 3 з.п. ф-лы, 5 табл.
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОУДОБРЕНИЯ | 1996 |
|
RU2130005C1 |
| СПОСОБ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР | 1998 |
|
RU2140138C1 |
| Способ получения субстрата для выращивания растений | 1990 |
|
SU1829892A3 |
| ИЖЕВСКИЙ С.С | |||
| Словарь по биологической защите растений | |||
| М.: Россельхозиздат, 1986 | |||
| Способ сопряжения брусьев в срубах | 1921 |
|
SU33A1 |
