Штамм бактерий АZоSрIRILLUм вRаSILеNS для производства бактериального удобрения под кострец безостый Советский патент 1993 года по МПК C05F11/08 C12N1/12 

Ј

Использование: микробиологическая промышленность, производство бактериальных удобрений, способствующих повышению урожая и содержания азота у небобовых растений, и касается штамма для получения удобрения. Сущность изобретения: штамм выделен из корней райграса, депонирован в коллекции ВНИИСХМ под номером В-Зб. При выращивании штамма на среде Доберейнер при 26-28°С в течение 3 сут. получают культуральную жидкость с титром 3,0-12,0 млрд, кл/мл. Штамм повышает урожай зеленой массы костреца безостого на 31,7% по сравнению с известным штаммом С-1/25. 2 табл.

Изобретение относится к микробиологическим средствам повышения урожая и увеличения содержания азота у небобовых растений, а именно к новому штамму для производства бактериального удобрения.

Известен штамм Arthrobacter mysorens - 7N164 для изготовления бактериального удобрения, повышающего урожайность злаковых кормовых трав.

Однако этот штамм эффективен только для риса, тимофеевки луговой и овсяницы тростниковой.

Из числа других азотфиксаторов наибольшей способностью к осуществлению процесса азотфиксации обладают бактерии рода Azospiritfum. Эти бактерии вступают в ассоциативный симбиоз и корнями небобовых растений и способствуют увеличению урожая.

Известны штаммы Azosplrillum sp., дающие прибавку урожая кукурузы, пшеницы и проса.,

Однако их применение ограничено зоной тропического и субтропического земледелия и только для названных культур.

. Известны штаммы AzospfrlHum sp. для увеличения урожая кормовых трав, однако их применение также ограничено зоной тропического земледелия и тропических видов трав. (Smith R.L., Schank O.C., Bouton I.H., е.a. Vietrf Increases of tropical grasses after IrtoculatJon with Splrfllum lipoferum. In: Envlroumental rote of nitrogen fixing blue - green algal asymblotlc bacteria. Ed. H.

-ч ю

Os

о о

со

Greenhall, Ecol. Bull., Stockholm, 1978, 26, 388-390).

Известен штамм Azospirillum lipoferum для получения бактериального удобрения под тимофеевку луговую.

Однако применение штамма возможно только под названную культуру.

Известен штамм Azospirillum llpoferum для производства бактериального удобрения под райграс.

Однако применение данного штамма ограничено; он применяется только под райграс пастбищный.

Цель изобретения - получение штамма бактерий, повышающего азотфиксирующую активность в корневой зоне костреца безостого, урожай зеленой массы и содержание в ней азота.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве такого штамма предлагается штамм Azospirillum Brasilense ВНИИСХМ В-36, выделенный из отмытых корней райграса пастбищного сорта Аргона, выращенного в условиях вегетационного опыта на дерново-подзолистой почве.

Штамм Azospirillum brasilense В-36 депонирован в музее типовых культур Всесоюзного НИИ сельскохозяйственной микробиологии и имеет регистрационный номер В-36.

Полученный штамм Azospirlllum brasilense В-36 характеризуется следующими морфологическими и физиолого-биохи- мическими признаками.

На полужидкой малатной среде Добе- рейнер бактерия в молодом возрасте (1-2 сут.) имеет вид крупных (1,0-1,5 х 3,0-4,0 мкм) слегка изогнутых активно подвижных палочек. При движении форма клеток S-об- разная. При старении в клетках появляются включения поли -/3-оксимасляной кислоты.

На полужидкой малатной среде образует типичную пленку серовато-белого цвета, находящуюся от поверхности среды на расстоянии около 1 мм.

На агаризованной среде Доберейнер с дрожжевым экстрактом колонии мелкие (1-2 мм в диаметре), сухие, складчатые или морщинистые, как правило, целиком снимаются петлей. На картофельном агаре колонии значительно крупные (в диаметре до 5 мм и больше), пастовидные, с перламутровым оттенком.

Штамм не нуждается в биотине. Не использует глюкозу в качестве единственного источника углерода и энергии. Растет и фиксирует азот в безазотных полужидких средах с фруктозой, яблочной, янтарной, молочной и фумаровой кислотами.

Использует аммонийную форму азота, нитраты. Растет на МПА и МПБ.

Активный азотфиксатор. На полужидкой малатной среде Доберейнер штамм фиксирует 7,06 мкг азота/1 мл среды за 24 ч. В ассоциации с кострецом безостым активность штамма, как правило, более чем в 2 раза выше активности в контрольном варианте. Например, в ассоциации с корнями 0 костреца азотфиксирующая активность составляет 120,2 мкг азота/г корней за сутки. В контроле (на корнях небактеризованных растений) - активность азотфиксации равняется 53,8 мкг азота/г корней за сутки. 5 Микроаэрофил при выращивании в безазотной среде, аэроб при выращивании на средах, снабженных связанным азотом.

На агаризованной среде Доберейнер штамм образует розовый пигмент. Пигмент 0 не растворим в воде и не диффундирует в среде. :

Клетки грамотрицательные, подвижные, монотрихи в жидких и полужидких средах. Имеет отрицательный тест 5 Хью-Лейфсона. Каталазо- и оксидазо - положителен. Экзополисахариды не синтезирует. Спор не образует. Маркерные признаки не обнаружены.

Штамм В-36 растет в интервале темпе- 0 ратур 6-40рС. Оптимальными для культивирования являются температуры 26-35°С. Оптимальное значение рН для роста - 6,8- 7,0.

Штамм В-36 растет на средах следую- 5 щего состава:

Среда Доберейнер, г/л: Яблочная кислота3,6 КНаР04 0,4 К2НРОд 0,1 0 . MgS04 -7Н20 0,2 . NaCI . - . 0,1 CaCla -6Н2б 0,02 FeCts 0,01 . .NaaMo04 v 0,002 5 Дрожжевой экстракт 1,00 Бромтимоловый спирт (0,5%-ный

спиртовой раствор)5,00 мл Агар 3,00 0 рН 6,8-7Д) Картофельная среда, г/л: Картофель 200,0 Яблочная кислота 2,5 КОН 2,0 5 Сахароза 2,5 Агар 20,0 рН . 6,5 Культуру выращивают в термостате в течение трех суток, после чего хранят в холо- дильнике при +4 - 6°С. Штамм пересевают

один раз в два месяца. При хранении штамма под слоем минерального масла в течение 12 месяцев изменение свойств не происходит.

Штамм A. brasllense В-36 идентифицирован по определителю Берги.

Пример использования штамма для получения бактериального удобрения.

Штамм выращивают на жидкой среде Доберейнер следующего состава, г/л: Яблочная кислота3,6 КН2Р04 0,4 К2НРСм 0,1 MgS047H20 0,2 NaCI 0,1 СаС126Н20 0,02 0,01 NaMoCM 0,002 NHoCI 1.00 pH 6,8-7,0 Выращивание проводят при 26-28°С на качалке при 180 об/мин в течение трех суток. Получают культуральную жидкость с титром препарата 3,0-12,0 млрд, кл./мл среды.

Пример конкретного применения штамма для инокуляции растений,

П р и м е р 1. В условиях полевого опыта испытывали эффективность бактеризации костреца безостого. Семена костреца перед посевом обрабатывали жидкими препаратами на основе штамма A. brasllense В-36 и штамма - прототипа A. lipoferum C-1/25. Плотность бактериальных суспензий составила около 11,0 109 кл./мл, Семена контрольного варианта обрабатывали водой. Во все делянки опыта вносили минеральные удобрения в дозе N oPeoKed. Повторность опыта - четырехкратная. Почва -дерново- подзолистая. Площадь каждой делянки рав нялась 21 м2. Данные по эффективности бактеризации костреца в полевом опыте представлены в табл.1.

Как следует из табл.1, штамм В-36 значительно и достоверно увеличивает урожайность зеленой массы костреца безостого. Кроме того, в корневой.зоне костреца, иноФ о р м у л а и з о б р ет е н и я Штамм бактерий Azosplrlllum brasllense ВНИЙСХМ В-36 для производсткулированного заявляемым штаммом, значительно возрастает активность азотфикса- ции. Бактеризация штаммом С-1/25 не приводит к достоверному увеличению урожайности травы. Активность азотфиксации в этом варианте также существенно не отличалась от показателей контрольного варианта.

П р и м е р 2. Эффективность бактеризации костреца безостого испытывали в производственном опыте, заложенном на дерново-подзолистой почве колхоза им. Кирова Репкинского района Черниговской области, Семена костреца обрабатывали

препаратом на основе штамма A. brasilense В-36. Титр препарата равнялся 4,0 -109 кл/1 мл. Семена контрольных вариантов обрабатывали водой. Обработанные семена высевали зернотуковой сеялкой поделяночно по

фону различных доз азотных удобрений (N0, N40, N80 кг/га). Площадь каждой делянки равнялась 2200 м . Учитывали урожай зеленой массы и содержание азота в нем.

Результаты производственного опыта

приведены в табл.2.

Как свидетельствуют полученные данные, инокуляция была эффективной по всем трем агрофонам. При этом необходимо отметить, что инокуляция штаммом В-36 по

безазотному фону способствует возрастанию урожайности даже в большей степени, чем внесение одного минерального азота в дозе 80 кг/га. Эти данные говорят о том. что применение заявляемого щтамма для бактеризации посевов костреца позволит значительно сократить дозы вносимых азотных удобрений. Инокуляция способствует также увеличению содержания общего азота (белка) в растениях.

Таким образом, штамм AzospirlJlum brasllense В-36, используемый для предпосевной обработки костреца безостого, обеспечивает существенное повышение урожая этого растения и улучшает его качество, что

позволит сократить применение азотных минеральных удобрений подданную культу- РУва бактериального удобрения под кострец безостый.

Среднёе за вегетационный период

Т а блица

Та бл и ц а 2