Способ стимуляции роста микроорганизмов рода pseudomonas при выращивании пшеницы

Способ стимуляции роста микроорганизмов рода pseudomonas при выращивании пшеницы

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства, конкретно к почвоведению, и способу стимуляции роста гумусообразующих микроорганизмов при выращивании пшеницы.

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 роста 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)-симтриазина (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, 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 чероземах Кубани. - Агрохимия, 1999, №6, с.42-45] - (прототип по применению). Недостатком примения указанного способа является недостаточно высокая активность ростстимулятора Кубаксина по отношению к стимуляции роста 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. - Весци АН БССР, 1989, №5, с.115-117]. Применение этого сополимера в качестве стимулятора роста микроорганизмов рода Pseudomonas при выращивании пшеницы - вообще неизвестно.

Техническим решением задачи является стимуляция роста микроорганизмов рода Pseudomonas при выращивании пшеницы.

Задача достигается тем, что в способе интенсификации роста микроорганизмов при выращивании пшеницы для увеличения численности микроорганизмов рода Pseudmonas в качестве средства используют водный раствор смеси сополимера акриловвой кислоты, ее амида и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина (СПАК) и ростстимулятора Кубаксина при следующем соотношении ингридиентов, мас.%:

СПАК 0,0005-0,001

Кубаксин 0,0005-0,001

Вода остальное

при этом семена обрабатывают методом полусухого протравливания.

Новизна заявленного предложения усматривается в том, что использование средства на основе смеси тройного сополимера СПАК и Кубаксина для предпосевной обработки семян пшеницы позволяет без применения специальных бактериальных препаратов увеличить численность микрооганизмов 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, c.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 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-е 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: А=б·в·г/д, 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: А=20а·600в/м, 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 физиологобиохимических свойств по известному методу [см. Дж.Хоулт, Н.Криг, П.Снит, Дж.Стэйли, С.Уилльямс. Определитель бактерий Берджи. - М.: Мир, 1997. - 800 с.].

Примеры использования предлагаемого способа стимуляции роста микроорганизмов в ризосфере и ризоплане корней пшеницы представлены в таблице (примеры 1-5 в таблице; см. в конце описания).

Как видно из данных таблицы, применение предлагаемого способа стимуляции роста микроорганизмов при выращивании пшеницы (примеры 1-5) позволяет увеличить численность микроорганизмов рода Pseudomonas в ризоплане и ризосфере корней растений пшеницы на 232,8-251,0 и 145,3-149,5% соответственно в сравнении с контролем (45,6-48,1 и 145,3-149,5 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 стимуляции роста микроорганизмов путем предпосевной обработки семян пшеницы средством на основе водного раствора смеси тройного сополимера СПАК и ростстимулятора Кубаксина позволяет увеличить численность микроорганизмов рода Pseudomonas в ризосфере и ризоплане корней растений пшеницы.

Таблица 1
Зависимость численности микроорганизмов рода Pseudomonas ризопланы и ризосферы корней пшеницы сорта Горлица от предпосевной обработки семян
Стимулирующий состав,	Численность микрофлоры ризопланы:	Численность микрофлоры ризосферы:
мас.%	млн КОЕ/г корня,	прибавка к контролю, %	млн КОЕ/г почвы,	прибавка к контролю, %
1. СПАК-0.0005%, Кубаксин-0.0005%	46.7	240.8	148.6	147.6
2. СПАК-0.00075%, Кубаксин-0.001%	45.6	232.8	147.2	145.3
3. СПАК-0.001%, Кубаксин-0.00075%	48.1	251.0	149.7	149.5
4. Кубаксин 0.001%	24.3	77.4	76.8	28.0
5.Контроль (Н2О)	13.7	-	60.0	-

Способ стимуляции роста микроорганизмов рода Pseudomonas при выращивании пшеницы, включающий предпосевную обработку семян опрыскиванием водным раствором средства, отличающийся тем, что в качестве средства используют смесь тройного сополимера акриловой кислоты, ее амида и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина (СПАК) и ростстимулятора Кубаксина при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

СПАК 0,0005-0,001

Кубаксин 0,0005-0,001

Вода Остальное

при этом семена обрабатывают методом полусухого протравливания.