ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus mucilaginosus Bac 1208, ОБЛАДАЮЩИЙ ПОВЫШЕННЫМИ ФОСФОР И КАЛИЙ МОБИЛИЗУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ И УДОБРЕНИЕ НА ЕГО ОСНОВЕ Российский патент 2011 года по МПК C12N1/20 C05F11/08 

Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии, в частности к штамму бактерий Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09) с повышенными фосфор и калий мобилизующими свойствами, и удобрению на его основе, применение которого позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур и снизить дозы внесения сложных минеральных удобрений при их выращивании.

Документ (RU 2081867 С1, 20.06.1997, Чекасина Елизавета Васильевна, Глухова Алла Алексеевна, Крицкая Раиса Андреевна, Никитина Марина Борисовна, Лободюк Виолетта Дмитриевна) раскрывает штамм бактерий Bacillus mucilaginosus ВКПМ В-5987 для получения бактериального удобрения и экзополимера.

Из уровня техники (RU 2157798 С2, 20.10.2000, Виноградов Евгений Яковлевич, Виноградов Андрей Евгеньевич) известно бактериальное удобрение, содержащее в качестве микроорганизма клетки Bacillus mucilaginosus, отличающееся тем, что оно в качестве микроорганизма содержит клетки Bacillus mucilaqinosus штамм ВКМБ 145 ID и дополнительно содержит сорбент и остатки культуральной жидкости с метаболитами при следующем соотношении ингредиентов на 1 г вещества.

Из уровня техники (US 6939688 В1, 06.09.2005, Soil Biogenics Ltd, Hamilton) известна добавка к органоминеральным удобрениям, которая содержит две группы бактерий в соотношении 1-2:0,5-1, стабилизатор, микро- и макроэлементы, где первая группа содержит Azotobacter chroococcum and Beijerinckia fluminensis в соотношении 0.5:1-0.5 и вторая группа содержит Bacillus megaterium и Bacillus mucilaginosus bacteria в соотношении 1-5:0.5-2.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является штамм бактерий Bacillus mucilaginosus Вас-10 ВКПМ В-8966, устойчивый к действию пестицидов, используемый для получения биологического препарата, предназначенного для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур и повышения их устойчивости к различным заболеваниям, и биологический препарат на его основе, раскрытые в (RU2289621 С1, «Промышленно-инновационно-техническая «ПИТком»»).

Однако в ходе проведенных исследований был обнаружено, что прибавка урожая при использовании известных решений незначительна.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание удобрения на основе штамма бактерий Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09), применение которого позволило бы повысить урожайность сельскохозяйственных культур и снизить количество используемых сложных минеральных удобрений при их выращивании.

Штамм бактерий Bacillus mucilaginosus - Вас 1208, номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09 был выделен из почвы и культивирован на среде Эшби при температуре 30°С.

Культурально-морфологические признаки штамма Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09):

При выращивании на агаризованной среде Эшби при температуре 30±1°С в течение 90-100 часов колонии выпуклые, бесцветные, прозрачные, слизистые, с ровным краем, вязкой консистенции, диаметром 3-5 мм.

При микроскопировании клетки неподвижные, крупные палочки правильной формы с округлыми концами, единичные, со слизистой оболочкой.

Размеры клеток варьируют при росте на различных питательных средах 1-1,4×4-7 мкм. Грамотрицательны, но окраска по Грамму может варьировать. По литературным данным: грамположительны, но окраска может варьировать.

Было обнаружено, что штамм обладает повышенными фосфор и калий мобилизующими свойствами.

На его основе было создано удобрение, которое позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Удобрение получают следующим образом.

Стерильную жидкую питательную среду состава, мас.%: сахароза - 1,0-5,0; K₂HPO₄ - 0,01-0,05; NaCl - 0,01-0,05; MgSO₄ - 0,005-0,05; NH₄NO₃ - 0,01-0,06; СаСО₃ - 0,1-0,8; K₂SO₄ - 0,01-0,1 в инокуляторе засевают посевной культурой Bacillus mucilaginosus - Вас 1208, номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09 из расчета 2-10% от объема питательной среды. Выращивают в течение 12-36 часов при температуре 30±5°С, непрерывном перемешивании и аэрации, равной 1 объем воздуха/1 объем питательной среды в минуту.

Полученной посевной культурой засевают ферментер с предварительно простерилизованной жидкой питательной средой, имеющей состав, мас.%: меласса - 0,2-1,0; KH₂PO₄ - 0,01-0,06; K₂HPO₄ - 0,01-0,05; MgSO₄ - 0,005-0,05; NaCl - 0,005-0,05; KNO₃ - 0,05-0,5; СаСО₃ - 0,1-1,0, кукурузный экстракт от 0,01 до 0,5, из расчета 1-10% от объема питательной среды. Выращивание проводят при температуре 36±6°С, непрерывном перемешивании и аэрации, равной 1 объем воз духа/1 объем питательной среды в минуту. Продолжительность выращивания 36-72 часа. Получают слегка вязкую жидкую культуру, содержащую до 200 млн спор/мл.

В качестве готового продукта используют вязкую жидкую культуру Bacillus Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209) с рН 7,5-8,5 и активностью КОЕ не менее 120 млн/мл.

Показано, что готовый продукт сохраняет свою активность в течение 9 месяцев при температуре от +1 до +30°С.

Готовый продукт фасуют в заранее простерилизованные канистры и сдают на склад.

Пример 1

Стерильную жидкую питательную среду состава, мас.%: сахароза - 1,0; K₂HPO₄ - 0,01; NaCl - 0,01; MgSO₄ - 0,005; NH₄NO - 0,01; СаСО₃ - 0,1; K₂SO₄ - 0,01 в инокуляторе засевают посевной культурой Bacillus mucilaginosus - Вас 1208, номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09 из расчета 2% от объема питательной среды. Выращивают в течение 12 часов при температуре 30°С, непрерывном перемешивании и аэрации, равной 1 объем воздуха/1 объем питательной среды в минуту.

Полученной посевной культурой засевают ферментер с предварительно простерилизованной жидкой питательной средой, имеющей состав, мас.%: меласса - 0,2; KH₂PO₄ - 0,01; K₂HPO₄ - 0,01; MgSO₄ - 0,005; NaCl - 0,005; KNO₃ - 0,05; СаСО₃ - 0,1, кукурузный экстракт от 0,01, из расчета 1% от объема питательной среды. Выращивание проводят при температуре 36°С, непрерывном перемешивании и аэрации, равной 1 объем воздуха/1 объем питательной среды в минуту. Продолжительность выращивания 36 часов. Получают слегка вязкую жидкую культуру, содержащую до 200 млн спор/мл.

Пример 2

Стерильную жидкую питательную среду состава, мас.%: сахароза - 5,0; K₂HPO₄ - 0,05; NaCl - 0,05; MgSO₄ - 0,05; NH₄NO₃ - 0,06; СаСО₃ - 0,8; K₂SO₄ - 0,1 в инокуляторе засевают посевной культурой Bacillus mucilaginosus - Вас 1208, номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09 из расчета 10% от объема питательной среды. Выращивают в течение 36 часов при температуре 35°С, непрерывном перемешивании и аэрации, равной 1 объем воздуха/1 объем питательной среды в минуту.

Полученной посевной культурой засевают ферментер с предварительно простерилизованной жидкой питательной средой, имеющей состав, мас.%: меласса - 1,0; KH₂PO₄ - 0,06; K₂HPO₄ - 0,05; MgSO₄ - 0,05; NaCl - 0,05; KNO₃ - 0,5; СаСО₃ - 1,0, кукурузный экстракт от 0,5, из расчета 10% от объема питательной среды. Выращивание проводят при температуре 40°С, непрерывном перемешивании и аэрации, равной 1 объем воздуха/1 объем питательной среды в минуту. Продолжительность выращивания 72 часов. Получают слегка вязкую жидкую культуру, содержащую до 200 млн спор/мл.

При обработке бактериальным удобрением на основе штамма Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09) получены следующие результаты:

В 2008 году в Воронежской области (Панинский район, ЗАО «Центрально-черноземная агропромышленная компания») была произведена уборка посевов озимой пшеницы сорта «Московская 39». Посевы, обработанные удобрением на основе штамма Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209) в стадии возобновления весенней вегетации, при уборке показали урожайность 55,4 ц/га, необработанный участок показал урожайность 46 ц/га. Прибавка урожая составила 9,4 ц/га.

В 2008 году в Курской области (Поныровский район, ООО «Агро-Грейн») была произведена уборка посевов яровой пшеницы сорта «Дарья». Посевы, обработанные удобрением на основе штамма Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209) в стадии вегетации, при уборке показали урожайность 53,8 ц/га, необработанный участок показал урожайность 44,6 ц/га. Прибавка урожая составила 9,2 ц/га.

В 2008 году в Республике Татарстан (Алексеевский район, ЗАО «Восток Зернопродукт») была произведена уборка посевов ярового ячменя сорта «Раушан». Посевы, обработанные удобрением на основе штамма Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209) в стадии вегетации, при уборке показали урожайность 39,4 ц/га, необработанный участок показал урожайность 33,2 ц/га. Прибавка урожая составила 6,2 ц/га.

Сравнительный анализ настоящего изобретения с ближайшим аналогом показал следующие результаты:

Обрабатываемые культуры Урожай, ц/га Прибавка урожая контроль препарат ц/га Озимая пшеница 27,3 30,0 2,7 Яровая пшеница 25,6 28,1 2,6 Яровой ячмень 19,1 21.4 2,3

Пример 3

В 2008 году в Республике Татарстан (Буинский район, Холдинговая компания «Золотой Колос», ООО «Нива») была произведена уборка посевов сахарной свеклы сорта «Золеа». Посевы, обработанные удобрением на основе штамма Bacillus mucilaginosus - Вас 1208 (номер ВКПМ В-10209) в стадии вегетации, при уборке показали урожайность 487,8 ц/га, необработанный участок показал урожайность 416,6 ц/га. Прибавка урожая составила 71,2 ц/га.

Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии, в частности к штамму бактерий Bacillus mucilaginosus, и удобрению на его основе. Штамм бактерий Bacillus mucilaginosus - Вас 1208, номер ВКПМ В-10209 от 16.02.09, повышающий урожайность сельскохозяйственных культур. Удобрение для выращивания сельскохозяйственных культур получают путем ступенчатой ферментации на питательной среде указанного штамма. Изобретение позволяет получить удобрение, применение которого позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур и снизить дозы внесения сложных минеральных удобрений при их выращивании. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Штамм бактерий Bacillus mucilaginosus - Вас 1208, номер ВКПМ В-10209, для получения удобрения, повышающего урожайность сельскохозяйственных культур, позволяющего снизить дозы внесения сложных минеральных удобрений.

2. Удобрение, повышающее урожайность сельскохозяйственных культур, позволяющее снизить дозы внесения сложных минеральных удобрений, полученное путем ступенчатой ферментации штамма по п.1, в условиях непрерывного перемешивания и аэрации, соответствующей 1 объему воздуха/1 объем питательной среды в минуту, при проведении первой ферментации на жидкой питательной среде, содержащей, мас.%: сахарозу - 1,0-5,0; K₂HPO₄ - 0,01-0,05; NaCl - 0,01-0,05; MgSO₄ - 0,005-0,05; NH₄NO₃ - 0,01-0,06; СаСО₃ - 0,1-0,8; K₂SO₄ - 0,01-0,1 в течение 12-36 ч при температуре 30±5°С и второй ферментации на жидкой питательной среде, содержащей, мас.% мелассу - 0,2-1,0; KH₂PO₄ - 0,01-0,06; K₂HPO₄ - 0,01-0,05; MgSO₄ - 0,005-0,05; NaCl - 0,005-0,05; KNO₃ - 0,05-0,5; СаСО₃ - 0,1-1,0 в течение 36-72 ч при температуре 36±6°С.

3. Удобрение по п.2, отличающееся тем, что оно получено при проведении второй ферментации с добавлением кукурузного экстракта в количестве 0,01-0,5 мас.%.