Способ интенсификации численности микроорганизмов рода pseudomonas при выращивании зерновых культур

Способ интенсификации численности микроорганизмов рода pseudomonas при выращивании зерновых культур

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства, конкретно к почвоведению и способу интенсификации роста микроорганизмов рода Pseudomonas при выращивании зерновых культур.

Интенсификация сельскохозяйственного производства, химическое загрязнение и ухудшение экологической обстановки привели к истощению гумусного горизонта знаменитых российских черноземов и прогрессирующей деградации процессов гумосообразования. Эффективных способов стимулирования процессов избирательного роста участвующих в гумусообразовании микроорганизмов в почве и, в частности, в ризосфере и ризоплане корней растений не существует.

Известно, что предпосевная обработка семян сои водным раствором калийной соли 2,4,6-трис(п-карбоксифениламино)-сим-триазина (Кубаксин) общей формулы:

где R⁺=NH

+

4

, К⁺, Na⁺ увеличивает содержание микроорганизмов рода Pseudomonas в ризосфере корней сои в 8-9 раз, что способствует протеканию под воздействием этих микроорганизмов сложных процессов синтеза органических соединений и гумуса почвы, а это косвенно свидетельствует об интенсификации процессов гумусообразования в почве [см. О.И.Третьякова, Р.В.Мирсоянов, Л.А.Коростылева, Ю.А.Штомпель и В.Н.Заплишный. Перспективы повышения производительности деградированных черноземов Кубани. - Тез. Докладов Международной студенческой конф.: “Кризис почвенных ресурсов”. С.-Петербург: 1997. С.130-131 и О.И.Третьякова, А.В.Демченко, А.П.Валько, Н.С.Котляров и В.Н.Заплишный. Рострегулирующее действие Кубаксина при выращивании сои на деградированных черноземах Кубани. - Агрохимия, 1999, №6, с.42-45] - (прототип по применению). Недостатком применения указанного способа является недостаточно высокая активность ростстимулятора Кубаксина по отношению к увеличению численности микроорганизмов рода Pseudomonas.

Известен гетероцепной тройной сополимер акриловой кислоты, ее амида и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина (СПАК) в качестве антистатика [см. Л.В.Новицкая, В.Н.Заплишный, Л.Н.Скрипниченко, Г.Г.Латышева, З.И.Сосинович, Г.М.Погосян, В.А.Солдатов. Антистатическая композиция, включающая гексагидротриазинсодержащий сополимер. - Весцi АН БССР, 1989, №5, с.115-117]. Применение этого сополимера в качестве стимулятора роста микроорганизмов рода Pseudomonas при выращивании зерновых культур - вообще неизвестно.

Техническим решением задачи является интенсификация численности микроорганизмов рода Pseudomonas при выращивании зерновых культур.

Задача достигается тем, что в способе интенсификации численности микроорганизмов при выращивании зерновых культур в качестве средства для интенсификации используют водный раствор тройного сополимера акриловой кислоты, ее амида и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина (СПАК) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

СПАК 0,0005-0,001

Вода остальное.

Новизна заявленного предложения усматривается в том, что использование средства на основе тройного сополимера СПАК для предпосевной обработки семян риса и пшеницы позволяет без применения специальных бактериальных препаратов увеличить численность микроорганизмов рода Pseudomonas в ризосфере и ризоплане корневой системы вегетирующих растений. Средство не содержит много компонентов, доступно и обладает большей активностью в сравнении с прототипом по применению - ростстимулятором Кубаксином.

При этом тройной сополимер СПАК получают и очищают в согласии с известными методами сополимеризацией акриловой кислоты, ее амида и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина в водном растворе под воздействием окислительно-восстановительной инициирующей системы при соотношении исходных мономеров, обеспечивающем предельный обрыв цепи и разветвления [см. Л.В.Новицкая, В.Н.Заплишный, Л.Н.Скрипниченко, Г.Г.Латышева, З.И.Сосинович, В.С.Солдатов. Антистатическая композиция, включающая гексагидротриазинсодержащий сополимер. Весци АН БССР. 1989, №5, с.115-117]. Для сравнения используют прототип по применению - ростстимулятор Кубаксин, который получают и очищают в согласии с патентом [см. пат. РФ №2083568. - Соли триазинкарбоновых кислот и средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур по М. кл. 6 С 07 D 251/54, А 01 N 43/68].

В предлагаемом способе готовят средство простым растворением необходимых количеств СПАК или Кубаксина в воде при обычной температуре. Приготовленным раствором средства обрабатывают семена риса сорта “Спальчик” или пшеницы сорта Горлица методом полусухого протравливания из расчета 10 л средства на 1 тонну семян. В контрольных вариантах семена перед высевом обрабатывают аналогично дистиллированной водой из расчета 10 л/т семян. Затем семена подсушивают в воздушно-конвективном режиме, выкладывают в заполненные почвой растильни, содержащие по 400 г чернозема выщелоченного, слабогумусного и выращивают в принятых одинаковых для каждого сорта растений условиях увлажнения и температуры. Повторность опытов - трехкратная.

На 7-ые сутки проростки вместе с фрагментами почвы на корнях извлекают из растилен и определяют численность и родовой состав микрофлоры в ризосфере корней известным методом [см. Методы почвенной микробиологии и биохимии. Под ред. Звягинцева Д.Г. - М.: Издательство МГУ, 1989. - 304 с.]. Для этого корни проростков вместе с прилипшей почвой помещают в коническую колбу, отмывают встряхиванием на качалке в течение 3 мин в стерильной воде, полученную суспензию фильтруют через бумажный фильтр, а фильтрат подвергают последовательным разбавлениям стерильной водой. Посев микроорганизмов из полученных разведений проводят в чашки Петри на плотные среды: агар Чапека и МПА и выдерживают в стандартных условиях. Подсчет и определение бактерий проводят на 3 сут. Определяют среднее количество колоний в чашке и осуществляют пересчет на 1 г абсолютно сухой почвы по формуле:, где А - количество колоний в 1 г почвы; б - среднее количество колоний в чашке; в - разведение, из которого сделан посев; г - количество капель в 1 мл суспензии; д - масса абс. сухой почвы. Последнюю определяют после высушивания находящейся на фильтре почвы до постоянной массы при 105°С.

Численность микрофлоры ризопланы определяют методом последовательных отмываний по методу Теппер [см. Е.З.Теппер, В.К.Шильникова, Г.И.Переверзева. - Практикум по микробиологии. М.: Агропромиздат, 1987. - 239 с.]. После смыва ризосферной почвы корни последовательно помещают в 6 колб, содержащих по 100 мл стерильной воды, встряхивают в каждой из колб в течение 2 мин, затем содержимое всех колб объединяют и готовят последовательные разведения, из которых и проводят посев на вышеуказанные плотные питательные среды.

Количество микроорганизмов в ризоплане 1 г корней (А) определяют по формуле: где а - число колоний в чашке, выросших из одного посева, взятого из разведения объемом 0,05 мл; в - степень разведения; м - масса сырых корней. Последнюю определяют взвешиванием корней после удаления с них воды фильтровальной бумагой. Для определения родовой и видовой принадлежности микроорганизмов используют характеристику их культуральных, морфологических и физиолого-биохимических свойств по известному методу [см. Дж.Хоулт, Н.Криг, П.Снита, Дж.Стэйли, С.Уилльямс. Определитель бактерий Берджи. - М.: Мир, 1997. - 800 с.]

Примеры использования предлагаемого способа увеличения численности гумусообразующих организмов в ризосфере и ризоплане корней риса и пшеницы представлены в таблицах (примеры в табл.1, 2; см. в конце описания).

Как видно из данных таблицы 1, применение предлагаемого способа интенсификации роста микроорганизмов при выращивании риса (примеры 1-5) позволяет увеличить численность микроорганизмов рода Pseudomonas в ризоплане корней растений риса на 397,6-426,6% соответственно в сравнении с контролем (298,6-316,0 млн/г почвы вместо 60 млн/г почвы соответственно) в то время, как предпосевное опрыскивание семян риса водным раствором известного средства Кубаксина увеличивает этот показатель лишь на 248,3% (209 млн/г почвы).

Из данных табл.2 видно, что применение предлагаемого способа интенсификации роста гумусообразующих организмов при выращивании пшеницы (примеры 1-10) позволяет увеличить численность микроорганизмов рода Pseudomonas в ризоплане и ризосфере корней растений пшеницы на 137,9-162,8 и 69,7-73,5% соответственно в сравнении с контролем (32,6-36,0 и 101,8-104,1 млн/г корней и почвы вместо 13,7 и 60,0 млн/г корней и почвы соответственно) в то время, как предпосевное опрыскивание семян пшеницы водным раствором известного средства Кубаксина увеличивает этот показатель лишь на 77,4 и 28,0% соответственно (24,3 и 76,8 млн/г корней и почвы).

Таким образом, применение предлагаемого способа интенсификации численности микроорганизмов рода Pseudomonas путем предпосевной обработки семян растений зерновых культур средством на основе водного раствора тройного сополимера СПАК позволяет увеличить численность микроорганизмов рода Pseudomonas в ризосфере и ризоплане корней растений риса и пшеницы.

Таблица 1Зависимость численности микроорганизмов рода Pseudomonas от предпосевной обработки семян риса сорта Спальчик
Стимулирующая добавка, мас.%	Численность микрофлоры ризопланы, млн. КОЕ/г корня	Прибавка к контролю, %
1. СПАК-0,001	316.0	426.6
2. СПАК-0,00075	307.8	413.0
3. СПАК-0,0005	298.6	397.6
4. Кубаксин	209.0	248.3
5. Контроль (Н2О)	60.0	-

Таблица 2Зависимость численности микроорганизмов рода Pseudomonas от предпосевной обработки семян пшеницы сорта Горлица
Стимулирующая добавка, мас.%	Численность микроорганизмов в ризоплане млн. КОЕ/г корня	Прибавка к контролю, %
1. СПАК-0,001	36.0	162.8
2. СПАК-0,00075	34.2	149.6
3. СПАК-0,0005	32.6	137.9
4. Кубаксин-0,001	24.3	77.4
5. Контроль (H2О)	13.7	-

Способ интенсификации численности микроорганизмов рода Pseudomonas при выращивании зерновых культур, включающий предпосевную обработку семян опрыскиванием раствором средства, отличающийся тем, что в качестве средства используют водный раствор тройного сополимера акриловой кислоты, ее амида и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина (СПАК) при следующем соотношении ингридиентов, мас.%:

СПАК 0,0005-0,001

Вода Остальное