Полифункциональное средство для растений Российский патент 2020 года по МПК A01N63/00 C12N1/20 

Заявленное изобретение относится к композициям с содержанием микроорганизмов, а именно, бактерий, для применения в растениеводстве, в качестве регулятора роста, биофунгицида, удобрения и мелиоранта, в частности, на ранних этапах технологических циклов обработки семян и листовой подкормки, при рекультивации почвы.

Из уровня техники известны решения, представляющие собой препараты для повышения урожайности растений и восстановления микробиоценоза почвы, которые обладают бактерицидной, фунгицидной и вирулицидной активностью. В частности, подобные решения раскрыты в патенте РФ на изобретение RU2482174 «ШТАММЫ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis и Bacillus amyloliquefaciens, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ МИКРОБИОЦЕНОЗОВ ПОЧВЫ И ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА ЖИВОТНЫХ, ОБЛАДАЮЩИЕ БАКТЕРИЦИДНОЙ, ФУНГИЦИДНОЙ И ВИРУЛИЦИДНОЙ АКТИВНОСТЬЮ, И ПРЕПАРАТ НА ОСНОВЕ ЭТИХ ШТАММОВ» (МПК C12N 1/20, A01N 63/00, A61K 35/74, C12R 1/125, опубликован 20.05.2013) и в патенте РФ на изобретение RU2481760 «СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ» (МПК A01C 1/06, A01N 63/02, C12N 1/20, опубликован 20.05.2013). Известный препарат на основе штаммов содержит наполнитель или воду с биомассой бактерий в споровой форме Bacillus subtilis ВКПМ В-10641, или Bacillus amyloliquefaciens номером ВКПМ В-10642, или Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-10643, или их смесью в соотношении 1:1:1 с титром каждого штамма бактерий не менее 1х10⁴ КОЕ/г или 1х10⁴ КОЕ/мл, а способ выращивания растений включает обработку семян растений перед их посевом и растения в период вегетации биопрепаратом в жидкой форме, который представляет собой смесь штаммов бактерий В. subtilis ВКПМ В-10641, В. amyloliquefaciens ВКПМ В-10642 и В. amyloliquefaciens ВКПМ В-10643 с титром не менее 10⁶ КОЕ/мл в виде водной суспензии. Недостатком подобных решений является недостаточная стабильность препарата при хранении, а также необходимость соблюдать условия хранения с соблюдением температурного режима +4-6⁰С и низкая эффективность в ростостимулирующем действии на растения, обусловленная погодными условиями, влиянием ультрафиолета (прямое попадание солнечных лучей), наличием влаги.

Известны также решения, в которых биомасса бактерий в споровой форме соединена с гуминовыми кислотами в качестве активатора роста растений и как стабилизатор биомассы.

Например, известен «БИОПРЕПАРАТ ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИ РОСТА И ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ, ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ» по патенту РФ на изобретение RU2478290 (МПК A01N 63/02, A01C 1/06, C12N 1/20, C12R 1/07, опубликован 10.04.2013), который содержит биомассу Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-11008 и гуматы при следующем соотношении компонентов, в об.%: биомасса Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-11008 - вегетативных клеток и спор 1,24÷1,30×10¹⁰ КОЕ/мл культуральной жидкости и содержанием спор 94% от общего количества КОЕ - 99,0, гуматы - 1,0. Низкое содержание гуматов не обеспечивает достаточное ростостимулирующее действие известного препарата.

Известно техническое решение, описывающее «КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ УСИЛЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ МИКРОБОВ» по патенту РФ на изобретение RU2658994 (МПК A01N 63/00, A01N 25/04, A01N 25/26, A01C 1/06, C05G 3/08, опубликован 26.06.2018). Согласно известному способу, для увеличения выживаемости полезных с сельскохозяйственной точки зрения микроорганизмов в композиции для обработки семян, содержащей одно или несколько противомикробных соединений, проводят добавление одного или несколько лецитинов и/или пептонов в количестве, достаточном для ингибирования противомикробной активности одного или нескольких противомикробных соединений. В одном варианте осуществления один или несколько полезных микроорганизмов включают в себя один или несколько фосфат-солюбилизирующих микроорганизмов, выбранных из группы, включающей, в частности, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus atrophaeus, Bacillus circulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis. В одном варианте осуществления композиции, описанные в данном документе, могут дополнительно содержать один или несколько полезных биостимуляторов. Биостимуляторы могут улучшить метаболические или физиологические процессы, такие как дыхание, фотосинтез, усвоение нуклеиновой кислоты, потребление ионов, доставку питательных веществ или их комбинации. Неограничивающие примеры биостимуляторов включают экстракты морских водорослей (например, Ascophyllum nodosum), гуминовые кислоты (например, гумат калия), фульвокислоты, мио-инозитол, глицин и их комбинации. Действие известного способа направлено на усиление стабильности микроорганизмов в композиции для обработки семян. Сведения о защитном и ростостимулирующем действии данного способа, благодаря добавлению биостимуляторов, в известном документе не раскрыты.

Известны также «БИОПРЕПАРАТ ФИТОСПОРИН ЖИДКИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ», выбранный в качестве ближайшего аналога, по патенту РФ на изобретение RU2129375 (МПК A01N 63/00, C12N 1/20, C12N 1/20, C12R 1/125, опубликован 27.04.1999) и «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА ФИТОСПОРИН» по патенту РФ на изобретение RU2128914 (МПК A01N 63/00, C12N 1/20, C12N 1/20, C12R 1/125, опубликован 20.04.1999). Биопрепарат Фитоспорин жидкий является культуральной жидкостью, содержащей 15-25 млрд кл/мл эндофитной бактерии Bacillus subtilis ВНИИСХМ 128 (26Д), в которую добавлен стабилизатор - гуми в процентном соотношении 0,5 - 2%.

Недостатком известного препарата Фитоспорин является его низкая совместимость с веществами, имеющими щелочную реакцию в связи с угнетающим действием щелочной среды на штамм бактерий, входящих в состав данного препарата, что снижает его эффективность. В отличии от известного препарата, заявляемый препарат содержит штаммы бактерий, совместимые с веществами, имеющими нейтральную или слабощелочную среду с уровнем рН=7-10 ед, что способствует сохранению титра бактерий и обеспечивает эффективность при применении препарата.

Существует потребность в создании препарата, обеспечивающего защитные и ростостимулирующие функции для оздоровления и управления ростом растений на ранних этапах технологических циклов, а также для повышения адаптивных возможностей растений, обладающего высокой стабильностью при хранении. Технический результат заключается в повышении ростостимулирующего, защитного действия и адаптивного воздействия средства на растения, сохранности и стабильности свойств.

Решение задачи изобретения и заявленный технический результат достигается тем, что полифункциональное средство для растений на основе штаммов бактерий, содержащее наполнитель с биомассой бактерий в споровой форме, калиевые и натриевые соли гуминовых кислот, дополнительно содержит фульвовую кислоту в количестве 0,2-2,0%, при этом содержание биомассы бактерий составляет не менее 0,6х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, а соли гуминовых кислот введены в виде 4-6% раствора. По второму варианту осуществления полифункциональное средство для растений на основе штаммов бактерий, содержащее наполнитель с биомассой бактерий в споровой форме, калиевые и натриевые соли гуминовых кислот, дополнительно содержит фульвовую кислоту в количестве 0,2-2,0%, при этом содержание биомассы бактерий составляет не менее 0,3х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, а соли гуминовых кислот введены в виде 4-6% раствора. Биомасса бактерий в споровой форме, в частности, содержит Bacillus subtilis - штамм DSM 24613 (ВКПМ В-10641), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24614 (ВКПМ В-10642), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24615 (ВКПМ В-10643), в равном процентном соотношении.

Калиевые и натриевые соли природных гуминовых кислот способствуют питанию и защите растений. В качестве примера раствора гуминовых кислот и фульвовой кислоты в составе заявляемого полифункционального средства может быть использован, например, препарат Цитогумат, который производится из древнего леонардита — мягкого бурого угля мезозойского периода. Препарат включает: общий фосфор (P) (также включает фосфор подвижный), общий азот (N), общий калий (K) (также включает калий подвижный), серу (S), бор (B), кальций (Ca) (также включает кальций обменный), магний (Mg), железо (Fe) (также включает железо подвижное), марганец (Mn), цинк (Zn), медь (Cu), кобальт (Co), молибден (Mo), хром (Cr), селен (Se), сквален (2,6,10,15,19,23-гексаметилте-тракоза-2,6,10,14,18,22-гексаен), Ω-7 (этиловый эфир пальмитиновой [гексадекановой] кислоты), Ω-9 этиловый эфир олеиновой кислоты), Ω-9 (этиловый эфир пальмитолеиновой [цис-9-гексадеценовой] кислоты). Препарат не обладает сенсибилизирующим действием. Биологически разлагаем, не образует вредных и плохо пахнущих испарений и опасных вторичных соединений. Нетоксичен, не содержит хлора, безвреден для человека, животных и птиц, не обладает аллергирующим, анафилактогенным, тератогенным, эмбриотоксическим, мутагенным и канцерогенным действием. Не подвержен обсеменению патогенной микрофлорой, прокисанию и брожению. Заявленное процентное соотношение в полифункциональном средстве солей гуминовых кислот 4-6% обусловлено технологией их получения и зависит от конкретных характеристик исходного материала - бурого угля. В преимущественном варианте использования средства, гуминовые кислоты введены в виде безбалластного раствора, что позволяет повысить качество нанесения и эффективность воздействия. Отсутствие осадка в составе средства исключает засорение форсунок устройств для нанесения средства и неравномерность обработки растений и семян.

Сочетание сопротрофных бактерий, в частности, Bacillus subtilis - штамм DSM 24613 (ВКПМ В-10641), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24614 (ВКПМ В-10642), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24615 (ВКПМ В-10643) обеспечивает растения, особенно на ранних этапах технологических циклов, надежной защитой от болезней путем изменения окружающей среды вследствие антагонистического воздействия на фитопатогенов, стабилизирующего действия на почвенное микробное сообщество и улучшения показателей супрессивности почвы. Применение указанного сочетания бактерий позволяет растениям эффективно бороться с возбудителями болезней растений, вызывающими гнили корней, плодов, клубней, корнеплодов, проростков, паршу листьев и клубней, пятнистости и ожоги листьев, стеблей, бутонов и цветков: Didymella applanata, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Fusarium graminearum, Fusarium moniliformes, Fusarium sporotrichiella, Alternaria alternata, Rhizoctonia solani, Streptomyces scabies, Phytophthora infestans, Bipolaris sorokiniana, Septoria ribis, смешанных инфекций, вызываемых бактериями родов Pseudomonas и Erwinia. В качестве примера источника заявленного сочетания сопротрофных бактерий может применяться, например, препарат Фитоп. В качестве наполнителя для биомассы бактерий может использоваться, в частности, вода.

Фульвовая кислота, входящая в состав заявленного полифункционального средства, содержит большое количество естественных биохимических веществ, супернасыщенных антиоксидантов, акцепторов свободных радикалов, питательных веществ, ферментов, гормонов, аминокислот, натуральных антибиотиков, натуральных антивирусов и натуральных фунгицидов. Благодаря тому, что фульвовая кислота имеет низкую молекулярную массу, она биологически очень активна и может проникать в биоту на межклеточном уровне, что обеспечивает легкодоступную форму к усвоению и повышает эффективность средства. Заявленный диапазон фульвовой кислоты в полифункциональном средстве обусловлен обеспечением оптимального соотношения эффективности и стоимости средства и определен опытным путем. При содержании фульвовой кислоты менее 0,2 % увеличение эффективности средства проявляется незначительно, при содержании более 2% стоимость средства становится неоправданно высокой в сравнении с эффектом от его применения.

Полифункциональное средство по первому варианту, характеризующееся содержанием биомассы бактерий не менее 0,6х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, обладает в большей степени защитным, антагонистическим, антимикробным действием, но также ростостимулирующим действием и обеспечивает повышение адаптивных свойств растений, в то время как содержание биомассы бактерий не менее 0,3х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток по второму варианту обеспечивает ростостимулирующее и антистрессовое действие на растения. Полифункциональное средство по первому варианту используется, преимущественно, для обработки семян, клубней, луковиц перед посевом (посадкой) и полива почвы. Полифункциональное средство по второму варианту – для обработки по наземной части растений.

Полифункциональное средство по каждому из вариантов реализации применяется, в частности, для:

- обработки посевного (посадочного) материала (семян, клубней, луковиц и пр. перед посевом (посадкой) способом замачивания в рабочем растворе или опрыскивания до полного смачивания поверхности;

- обработки корневой системы при пересадке растений на постоянное место произрастания способом замачивания в рабочем растворе;

- обработки вегетирующей массы сельскохозяйственных растений, огородных культур и растений городских ландшафтов (цветы, кустарники, газонная трава и пр.);

- полива сельскохозяйственных растений, огородных культур и растений городских ландшафтов;

- обработки почвы и грунтов любого типа в теплицах, полях, садах и пр. способом опрыскивания.

Эффективность заявленного полифункционального средства подтверждена в ходе многолетних полевых испытаний. Далее представлено несколько примеров использования заявленного полифункционального средства с приведением таблиц, отражающих результаты испытаний.

Пример 1

Была изучена эффективность заявленного полифункционального средства по первому и второму варианту с содержанием биомассы бактерий не менее 0,6х10⁷ КОЕ/мл и 0,3х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток соответственно при выращивании яровой пшеницы по влиянию средства на рост, развитие и урожайность пшеницы при применении для предпосевной обработки семян, на адаптивные возможности (реакция на обработку гербицидами, погодные условия и другие стресс-факторы), а также на зараженность семян фитопатогенами и развитие корневой гнили.

Место закладки: левобережная часть Новосибирского района Новосибирской области, опытное поле агрономического факультета в учебно-опытном хозяйстве «Практик» (северная лесостепь). Почва участка: чернозем выщелоченный среднемощный, среднегумусный, среднесуглинистый с нейтральной реакцией среды. По своему качеству почва опытного участка относится к лучшим почвам Новосибирской области.

Агротехника: пшеница высевалась по предшественнику пар. Срок посева пшеницы - 24 мая. Высеян районированный сорт пшеницы Новосибирская 31 с нормой сева 6 млн. всхожих зерен на га и глубиной заделки 3-4 см. Сорт формирует зерно на уровне ценных сортов. Посевной материал протравливался за 4 дня до посева. Площадь производственного опыта – 7,2 га.

В опыте 5 вариантов, заложенных в однократной повторности:

1) Контроль, без обработки семян;

2) Препарат Фитоп 8.67-9 (1,6 мл/т);

3) заявленное полифункциональное средство по первому варианту с содержанием биомассы бактерий не менее 0,6х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, далее – заявленное средство-I, (0,33 л/ т);

4) Препарат Цитогумат (0,33 л/ т);

5) Алькасар, КС (1 л/ т) – химический эталон.

Фитоп 8.67-9 содержит споровую биомассу Bacillus subtilis штамм ВКПМ В-10641, Bac. amyloliquefaciens штамм ВКПМ В-10642 и Bac. amyloliquefaciens штамм ВКПМ В-10643.

Цитогумат представляет собой вытяжку гуминовых кислот.

Действующее вещество Алькасара, КС – дифеноконазол + ципроконазол.

В фазу кущения в схему опыта были внесены изменения: каждый вариант поперек разбит на 2 части, на одной из которых применена обычная система защиты растений гербицидами, на другой части в баковую смесь к гербицидам в качестве антистрессанта добавлено полифункциональное средство по второму варианту с содержанием биомассы бактерий не менее 0,3х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, далее –заявленное средство-II (0,33 л/ га).

Определены полевая всхожесть (10 и 14 день после посева, повторность в варианте 10-кратная), биомасса растений (11.07. повторность 5-кратная), 3 показателя роста растений (высота растения, длина колоса и диаметр соломины – в 25-кратной повторности), урожайность зерна и элементы ее структуры (количество растений/ м2, продуктивная кустистость, число зерен в колосе, масса 1000 зерен).

После уборки в зерне определили 3 показателя качества: сырую клейковину (ГОСТ 27839-2013), содержание белка и крахмала – на БИК-анализаторе Foss (Швейцария).

Фитосанитарное состояние зерна после обработки препаратами учли методом микологического анализа (Наумова, 1970), пораженность корневой системы растений корневой гнилью – дифференцированно по органам по шкале, предложенной В.А. Чулкиной (1972).

Реакцию растений на обработку гербицидами оценили по изменению удельной электрической проводимости (УЭП) клеток листьев яровой пшеницы через 10 дней после химической прополки посева.

Таблица 1 – Всходы яровой пшеницы в опыте с обработкой семян, шт./м2

Вариант 10 дней после посева (3.06.19) 14 дней после посева
(7.06.19) Контроль 442,4±5,2 460,8±8,8 Фитоп 8.67-9 422,4±17,1 540±19,0 заявленное средство-I 554,4±20,3 597,6±3,6 Цитогумат 438,4±40,7 537,2±20,0 Алькасар 441,6±22,3 509,6±13,0

Всхожесть в варианте с заявленным средством-I составила 92,4% на 10-й день, 100% на 14 день. На других вариантах с биопрепаратами всхожесть составила 70-73,6% и 84-90%. В контроле всхожесть ко второму сроку учета достигла 76,7%.

Таблица 2 – Влияние препаратов на показатели роста пшеницы

Вариант Высота
растения, см Длина колоса,
см Диаметр
соломины, мм Опыт с гербицидами Контроль, без обработки семян 95,5 8,7 2,7 Фитоп 8.67-9 104,7* 9,8* 2,8 заявленное средство-I 106,2* 9,7* 3,0* Цитогумат 110,4* 10,6* 3,0* Алькасар 106,7* 10,1* 3,1* НСР₀₅ 5,3 0,6 0,3 Опыт с гербицидами + заявленное средство- II Контроль, без обработки семян 97,6 9,7 2,7 Фитоп 8.67-9 106,5* 10,0 3,0* заявленное средство-I 103,9* 9,8 2,9* Цитогумат 96,1 9,5 3,0* Алькасар 101,7 9,7 2,9* НСР₀₅ 6,1 0,6 0,2

*отличия от контроля на 5% уровне значимости.

НСР₀₅ – наименьшая существенная разница, допускающая 5% ошибки в опыте. Сравнение и оценка разностей средних арифметических производятся на базе обобщенной ошибки, которая едина для любой пары сравниваемых вариантов. В основу дисперсионного анализа положено разложение общего варьирования опытных данных на части и выделение так называемого остаточного варьирования, возникающего в связи с экспериментальными ошибками. Важнейшей задачей дисперсионного анализа является определение случайного варьирования. Это дает возможность установить ошибку опыта (S) и наименьшую существенную разность (НСР0,5), т. е. ту минимальную разность между средними урожаями, которая в данном опыте признается существенной по сравнению с 5%-ным уровнем значимости, когда риск сделать ошибочное заключение составляет 5% (5 случаев из 100).

На вариантах с обработкой семян растения везде становились устойчивее к полеганию, так как у сорта Новосибирская 31 на 11-14,9% увеличивался диаметр соломины. В целом, обработка семян заявленным средством согласно описанной схеме способствовала увеличению полевой всхожести яровой пшеницы, ее биомассы, более активному росту стебля, колоса и утолщению соломины.

Также было изучено влияние препаратов и заявленного средства на фитосанитарное состояние зерна и растений. Анализ зерна контрольного варианта на зараженность возбудителями корневых гнилей показал присутствие в нем грибов Bipolaris sorokiniana, Fusarium и Alternaria.

Возбудителя обыкновенной гнили B. sorokiniana было в 2,8 раз больше порога вредоносности (ПВ=10-15%), фузариев – в 2,6 раз больше (ПВ=5%) (табл. 4).

Таблица 3 – Зараженность семян яровой пшеницы возбудителями болезней после обработки препаратами, %

Вариант B. sorokiniana р. Fusarium р. Alternaria Контроль, без обработки семян 33 13 56 Фитоп 8.67-9 15* 0* 35 заявленное средство-I 12* 3* 50 Цитогумат 30 0* 35 Алькасар 15* 0* 40 НСР₀₅ 11 6,6 21 Степень влияния по Снедекору,% 72,0 64,4 44,4

*отличия от контроля на 5% уровне значимости.

Обработка семян яровой пшеницы биопрепаратами Фитопом 8.67-9 и заявленным средством обеззаразила их на уровне порога вредоносности (далее – ПВ) от B. sorokiniana и полностью от фузариозной инфекции. Эти средства показали биологическую эффективность на уровне химического протравителя Алькасара, Цитогумат ограничил развитие фузариев.

Вследствие такого фитосанитарного воздействия на семена в вариантах с биопрепаратами было отмечено ограничение корневой гнили (во влажном июле это была гниль фузариозно-гельминтоспориозной этиологии) (табл. 4). Учет провели 9.07.19, в фазу колошения яровой пшеницы.

Первичные корни на биопрепаратах поражались корневой гнилью меньше, чем контроль в 1,6-1,7 раз (на Алькасаре в 2 раза).

Таблица 4 – Пораженность яровой пшеницы в опыте корневой гнилью.

Вариант Индекс развития болезни, % Корни первичные Корни вторичные Органы на границе
почва-воздух Среднее по растению Контроль, без обработки семян 9,6 14,9 9,2 12,2 Фитоп 8.67-9 6,1* 11,5 6,8 8,1 заявленное средство-I 6,2* 10,5 8,9 8,5 Цитогумат 5,4* 9,1* 10,3 8,3 Алькасар – химический эталон 4,9* 9,8* 6,6 7,1* НСР₀₅ 3,3 4,6 5,2 4,4 Степень влияния по Снедекору,% 48,8 43,2 36,2

*отличия от контроля на 5% уровне значимости.

Таким образом, обработка семян заявленным средством в 2019 году способствовала ограничению развития корневой гнили на корнях пшеницы.

При оценке влияния средства на урожайность яровой пшеницы установлено, что в опыте без добавления заявленного средства по второму варианту в качестве антистрессанта к гербицидам выше урожайность яровой пшеницы Новосибирская 31 оказалась в варианте с Фитопом 8.67-9 – 41,6 ц/га (табл. 5). Этот препарат обеспечил прибавку зерна в 6,4 ц/га или 18,2%. Меньшую, но существенную прибавку дало также применение заявленного средства по первому варианту и Цитогумата – 13,1% и 8%.

На фоне смеси гербицидов с заявленным средством по второму варианту урожайность пшеницы была выше на заявленном средстве-I – 19% относительно контроля. На Цитогумате зерновая продуктивность увеличилась на 13,7%, на Фитопе 8.67-9 – на 11,4%. Протравливание семян Алькасаром также увеличило урожайность культуры, но разница с контролем оказалась недостоверной. В целом применение заявленного средства по второму варианту в качестве антистрессанта позволило дополнительно получить от 3,2 до 7,2 ц/га зерна яровой пшеницы.

Таблица 5 – Влияние биопрепаратов на урожайность яровой пшеницы Новосибирская 31

Вариант Опыт с гербицидами Опыт с гербицидами + заявленное средство-II ц/га прибавка к контролю,
ц/га ц/га прибавка к контролю,
ц/га (%) Контроль, без обработки семян 35,2 - 39,5 Фитоп 41,6 +6,4 (18,2%) 44,0 +4,5 (11,4%) заявленное средство-I 39,8 +4,6 (13,1%) 47,0 +7,5 (19%) Цитогумат 38,0 +2,8 (8%) 44,9 +5,4 (13,7) Алькасар 37,3 +2,1 (6%) 40,5 +1,0 (2,5%) НСР₀₅ 2,5 3,4

Таблица 6 – Структура биологической урожайности яровой пшеницы

Вариант Число растений / м² Продуктивная кустистость Число зерен в колосе, шт. Масса 1000 зерен, г Урожайность с 1 м², г Опыт с гербицидами Контроль, без обработки семян 308,2 1,16 28,7 34,2 352,0 Фитоп 8.67-9 320,7 1,17 31,9* 35,0* 416,4* заявленное средство-I 328,8 1,18 30,0* 34,7 398,3* Цитогумат 313,7 1,13 30,1* 35,7* 380,0* Алькасар 300,6 1,16 30,7* 34,8 372,5 НСР₀₅ 23,2 0,08 1,3 0,76 25,2 Опыт с гербицидами + заявленное средство-II Контроль, без обработки семян 320,0 1,23 28,8 34,8 395,3 Фитоп 8.67-9 340,6 1,14 32,0* 35,1 440,4* заявленное средство-I 350,2* 1,18 31,4* 36,1* 469,6* Цитогумат 320,2 1,14 34,4* 35,9* 448,8* Алькасар 315,2 1,15 32,0* 35,1 405, 0 НСР₀₅ 24,9 0,10 1,9 0,85 33,6

*отличия от контроля на 5% уровне значимости.

Отмечено также изменение качества зерна яровой пшеницы на фоне препаратов. Качество зерна пшеницы в опыте определяли в соответствии с ГОСТ 9353-2016 «Пшеница. Технические условия». Отличия в показателях качества по вариантам опыта показано в таблице 7. Установлено, что во всех вариантах с обработкой семян зерно сформировалось 2 класса с клейковиной в пределах 30,4-30,8% и белком 17,6-17,9%. Контроль в опыте с отсутствием обработки заявленным средством в качестве антистрессанта к гербицидам отличился пониженной белковостью (16,2%) и клейковиной (27,8%), такое зерно, согласно ГОСТ 9353-2016, относится к 3 классу. На фоне применения заявленного средства совместно с гербицидами зерно в контроле сформировалось 2 класса.

Таблица 7 – Показатели качества зерна яровой пшеницы сорта Новосибирская 31 на фоне препаратов

Вариант Белок, % Крахмал, % Клейковина
сырая, % Опыт с гербицидами Контроль, без обработки семян 16,2 64,1 27,8 Фитоп 8.67-9 17,9 63,1 30,8 заявленное средство-I 17,6 63,5 30,5 Цитогумат 17,8 63,2 30,4 Алькасар 17,7 63,3 30,7 Опыт с гербицидами + заявленное средство- II Контроль, без обработки семян 17,6 63,1 30,1 Фитоп 8.67-9 17,6 63,1 30,2 заявленное средство-I 17,5 63,1 30,0 Цитогумат 17,7 63,1 30,5 Алькасар 17,6 63,3 30,1

За счет влияния на всхожесть, ростовые процессы пшеницы, улучшения ее фитосанитарного и физиологического состояния заявленное средство обеспечило дополнительную прибавку зерна относительно контроля. Применение заявленного средства по второму варианту в качестве антистрессанта позволило дополнительно получить в опыте от 3,2 до 7,2 ц/га зерна яровой пшеницы. Во всех вариантах с обработкой семян зерно сформировалось 2 класса с клейковиной 30,4-30,8% и белком 17,6-17,9%. Контроль в опыте с гербицидами без антистрессанта имел белковость зерна и клейковину ниже. Зерно этого контроля сформировалось 3 класса.

Пример 2

Была изучена эффективность заявленного полифункционального средства по первому варианту с содержанием биомассы бактерий не менее 0,6х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток при выращивании земляники садовой сорта Юния Смайдс по влиянию на рост, развитие и поражение грибной болезнью посадок культуры.

Для закладки опыта использовали саженцы, выращенные в маточнике сельскохозяйственной артели (СХА) «Сады Сибири». Сроки посадки земляники – во 2-й декаде июня. Количество обрабатываемых растений – 3000 штук на 1 вариант. Площадь 1 варианта – 350 м2. Способ нанесения биоагентов при предпосадочной обработке – замачивание корневой системы саженцев земляники с экспозицией 2 часа в рабочей жидкости, содержащей заявленное полифункциональное средство по первому варианту в концентрации 0,21%. Расход рабочей жидкости на 1 вариант 24 л. Расход полифункционального средства 50,4 мл на 1 вариант.

Контрольная группа растений не была подвержена никакой обработке.

Таблица 8. Влияние предпосадочной обработки корневой системы земляники на рост, развитие и поражение грибной болезнью (производственный опыт, СХА «Сады Сибири», учет 22.09.2018 г.)

Вариант Приживаемость, % (учет 04 августа) Длина корней, см Общая биомасса, г/растение Количество новых листьев, листьев
/растение Длина надземной части, см Количество розеток, розеток
/растение Белая пятнистость, степень поражения, % Общее состояние, балл Контроль 59,4 22,5 53,4 2,3 20,9 1,4 32,5 4,6 Полифункциональное средство, 0,21% 75,0* 24,8* 83,8* 3,4* 23,1* 2,1* 14,3* 4,9* НСР₀₅ 11,5 1,8 13,3 0,3 1,6 0,5 2,7 0,3

* - разность с контролем статистически (Р<0,05) достоверна

Приживаемость высаженных растений учитывали через 1,5 месяца после посадки. В контрольной группе приживаемость растений составила 59,4%, под влиянием обработки заявленным средством приживаемость достоверно (Р<0,05) возрастала в 1,3 раза относительно контроля, до уровня 75,0%.

Показатели роста, развития и поражения земляники грибной болезнью учитывали в конце вегетации.

Длина корневой системы под влиянием предпосадочной обработки заявленным средством увеличивалась на 10,0% при 22,5 см в контроле.

Общая биомасса 1 растения под влиянием заявленного средства увеличивалась на 56,9%, при 53,4 г/растение в контрольном варианте. Данный эффект статистически достоверно (Р<0,05) превышал не только уровень контроля.

Количество новых листьев, сформировавшихся после посадки растений под влиянием предпосадочной обработки заявленным средством статистически достоверно (Р<0,05) увеличивалось на 47,2%, при 2,3 листьев/растение в контроле.

Длина надземной части под влиянием заявленного средства достоверно (Р<0,05) увеличивалась на 10,4%, при 20,9 см у контрольных растений.

Количество дочерних розеток, сформированных 1 растением земляники под действием заявленного средства достоверно (Р<0,05) возрастало на 48,8%, при 1,4 розеток/растение в контроле.

При учете в конце вегетационного периода степень поражения растений белой пятнистостью листьев (возбудитель - Ramularia tulasnei Sacc, Hyphomycetales, Deuteromycota) при обработке заявленным средством статистически достоверно (Р<0,05) снижалась в 2,3 раза, биологическая эффективность составила 56,3%.

Общее состояние растений земляники под влиянием обработки заявленным средством улучшилось до близкого к отличному (4,9 балла), статистически достоверно (Р<0,05) выше, чем у контрольных растений (4,6 балла – промежуточное между хорошим и отличным состоянием).

Таким образом, показана высокая эффективность ростостимулирующего влияния заявленного средства, применяемого путем предпосадочной обработки корневой системы саженцев земляники в сравнении с контрольной группой, по таким признакам как общая биомасса растений, количество новых листьев, длина надземной части, количество дочерних розеток, а также высокая эффективность защитного действия заявленного средства против грибной болезни земляники белой пятнистости листьев.

Пример 3

Было изучено ростостимулирующее, защитное и антимикробное действие заявленного полифункционального средства при выращивании раннеспелого картофеля сорта Розара. Закладку полевых опытов проводили на полях УПХ «Сад Мичуринцев» Новосибирской области, в соответствии с методиками полевых исследований в овощеводстве. Перед посадкой клубни картофеля замачивали в 1%-й суспензии заявленного средства по первому варианту с содержанием биомассы бактерий не менее 0,6х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток в течение 1 часа, контрольной группой служили клубни, замоченные в воде, а в качестве эталона использовали биологический препарат Бактофит (Bacillus subtilis) ПО «Сиббиофарм» (10 г/500 мл воды). Обработанные клубни картофеля высаживали рядами по 20 штук в повторности (каждый вариант в 3-х повторностях). Испытания проводились на фоне естественного распространения болезней в полевых условиях. Количество урожая оценивали по средним пробам с каждого варианта в каждой повторности.

Через месяц (4 недели) после посадки картофеля заявленное средство оказало статистически достоверное увеличение только по количеству стеблей, превысив этот показатель в 1,9 раза по сравнению с контрольной группой и в 1,3 раза – по сравнению и эталонным вариантом (обработка клубней Бактофитом) (табл. 9).

Таблица 9. Ростостимулирующее действие заявленного средства на растения картофеля и защитное действие против ризоктониоза стеблей.

Варианта опыта Недели
учета Масса 1 расте-ния, г Длина стеблей, см Количество, шт. Распространен-ность болезни, % Биологическая эффективность, % стеблей столонов Контроль 4 222,4 53,4 3,2 11,0 25,0 - 6 490,6 57,6 3,3 13,8 57,50 - 10 813,7 68,7 5,3 23,3 69,23 - Бактофит 4 275,7 52,7 4,7 24,0 14,29 71,4 6 562,0 63,3 5,7 28,3 15,4 79,61 10 1203,0 79,0 6,0 32,3 23,1 66,6 заявленное средство-I 4 182,0 49,3 6,0 16,7 0 100 6 565,7 60,0 6,0 38,0 5,56 83,4 10 1097,0 61,7 6,3 40,7 10,5 84,8 НСР₀₅ 114,2 5,41 0,89 6,1 11,63 11,63

При учете на 6-ю и 10-ю недели достоверные результаты получены по количеству стеблей и столонов. По последнему показателю на 10-ю неделю опытный вариант (заявленное средство) превысил, и контрольный (в 1,7 раза), и эталонный (в 1,3 раза) вариант, что позволило сформировать массу растений на уровне варианта с применением Бактофита, превысив в 1,4 раза вариант без обработки клубней (контроль).

Таким образом, заявленное средство оказало ростостимулирующее действие на увеличение стеблей и столонов, а также на количество клубней в одном кусте.

Бактериальная основа заявленного средства показала высокое антифунгальное действие на возбудителя ризоктониоза. Уже через месяц, в варианте с заявленным средством не было обнаружено проявления болезни на стеблях, в то время как, в контрольном варианте, распространенность болезни достигала 25,0 %. На 6-ю неделю учета этот показатель был невысокий (по сравнению с контролем был ниже в 10,3 раза, а с эталоном – в 2,8 раза). На 10-ю неделю – в 6,6 раза и 2,2 раза, соответственно. Биологическая эффективность заявленного средства была самой высокой на все даты учетов, и на 10-ю неделю составила 84,8 %.

Ростостимулирующая активность заявленного средства и эффективность в отношении фитопатологического контроля возбудителя ризоктониоза позволили получить более качественный и высокий урожай картофеля (табл. 10). Причем, увеличение массы клубней происходило за счет формирования более крупной фракции и уменьшения средней (от 30 до 130 г). Кроме того, в результате применения заявленного средства, получен более здоровый продовольственный и посадочный материал: распространенность болезни на клубнях нового урожая снизилась в 10 раз.

Таблица 10. Действие заявленного средства на качество урожая картофеля.

Вариант опыта Масса фракций, % Урожайность, т/га Распространенность болезней на клубнях нового урожая, % Биологическая эффективность, % мелкая средняя крупная Контроль 4,12 74,36 21,52 29,9 12,5 - Бактофит 7,19 47,88 44,93 31,2 4,5 64,0 заявленное средство-II 4,25 44,71 51,04 36,8 1,2 90,4 НСР₀₅ 1,04

Таким образом, в условиях вегетационного периода заявленное средство оказало ростостимулирующее и защитное действие, за счет чего увеличилась продуктивность картофеля.

Приведенные примеры подтверждают повышение ростостимулирующего, защитного и антимикробного действия и адаптивного воздействия средства на растения, сохранности и стабильности свойств, при этом заявленное сочетание компонентов средства является новым и неочевидным для специалиста в данной области. Известно положительное влияние на развитие и рост растений отдельных компонентов заявленного средства, однако заявленное сочетание с заявленными параметрами и пропорциями позволило улучшить суммарный эффект.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой полифункциональное средство для растений на основе штаммов бактерий, содержащее наполнитель с биомассой бактерий в споровой форме, калиевые и натриевые соли гуминовых кислот, дополнительно содержит фульвовую кислоту в количестве 0,2-2,0%, при этом содержание биомассы бактерий составляет не менее 0,6х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, а соли гуминовых кислот введены в виде 4-6% раствора. По второму варианту осуществления полифункциональное средство для растений на основе штаммов бактерий, содержащее наполнитель с биомассой бактерий в споровой форме, калиевые и натриевые соли гуминовых кислот, дополнительно содержит фульвовую кислоту в количестве 0,2-2,0%, при этом содержание биомассы бактерий составляет не менее 0,3х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, а соли гуминовых кислот введены в виде 4-6% раствора. Биомасса бактерий в споровой форме, в частности, содержит Bacillus subtilis - штамм DSM 24613 (ВКПМ В-10641), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24614 (ВКПМ В-10642), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24615 (ВКПМ В-10643), в равном процентном соотношении. Изобретение стимулирует рост растений, защищает их, воздействует на адаптивность и сохраняет стабильность их свойств. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 табл.

1. Полифункциональное средство для растений на основе штаммов бактерий, содержащее наполнитель с биомассой бактерий Bacillus subtilis - штамм DSM 24613 (ВКПМ В-10641), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24614 (ВКПМ В-10642), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24615 (ВКПМ В-10643) в споровой форме, калиевые и натриевые соли гуминовых кислот, отличающееся тем, что содержит фульвовую кислоту в количестве 0,2-2,0%, при этом содержание биомассы бактерий составляет не менее 0,6х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, а солей гуминовых кислот 4-6%.

2. Полифункциональное средство для растений по п.1, отличающееся тем, что содержит биомассу бактерий в споровой форме в равном процентном соотношении.

3. Полифункциональное средство для растений на основе штаммов бактерий, содержащее наполнитель с биомассой бактерий Bacillus subtilis - штамм DSM 24613 (ВКПМ В-10641), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24614 (ВКПМ В-10642), Bacillus amyloliquefaciens - штамм DSM 24615 (ВКПМ В-10643) в споровой форме, калиевые и натриевые соли гуминовых кислот, отличающееся тем, что содержит фульвовую кислоту в количестве 0,2-2,0%, при этом содержание биомассы бактерий составляет не менее 0,3х10⁷ КОЕ/мл живых микробных клеток, а солей гуминовых кислот 4-6%.

4. Полифункциональное средство для растений по п.3, отличающееся тем, что содержит биомассу бактерий в споровой форме в равном процентном соотношении.