На получении микробной биомассы

 

Тема 4.1 Особенности наработки и культивирования  продуцентов белка

Человек традиционно получает белки, жиры и углеводы (основные компоненты пищи) из животных и растительных источников. Уже сегодня эти источники не покрывают все увеличивающиеся потребности человечества. Выяснилось, что белки и жиры микроорганизмов с успехом могут заменить белки и жиры традиционного происхождения. Преимущества микроорганизмов как продуцентов белка состоит в высоком содержании белка в биомассе и высокой скорости роста микроорганизмов.

Термин белок одноклеточных (БОК) был предложен в 1966 г. для обозначения биомассы различных микроорганизмов (бактерий, дрожжей, грибов и водорослей). Кроме высокого содержания белка микробная биомасса содержит также жиры, нуклеиновые кислоты, витамины и минеральные компоненты. Источниками получения пищевого белка могут стать также белковые изоляты из различных видов зеленой биомассы, в том числе и из табака.

Для получения БОК используют самые разнообразные субстраты, включая парафины нефти, метан, водород, метанол, этанол, уксусную кислоту, углекислый газ, молочную сыворотку, мелассу, крахмал и целлюлозосодержащие отходы промышленности и сельского хозяйства.

Для промышленного использования перспективными являются термофильные (растущие при высоких температурах до 50 ^оС) микроорганизмы. Качество биомассы оценивается по высокому содержанию белка, низкому содержанию нуклеиновых кислот и отсутствию вредных веществ.

Как пример промышленного производства биомассы можно привести получение хлебопекарных дрожжей. В производстве хлебопекарных дрожжей используют специально отобранные расы Saccharomyces cerevisiae. При отборе культуры принимают во внимание способность дрожжей сбраживать тесто, они должны обладать хорошей подъемной силой и ферментативной активностью, хорошо расти на мелассной среде в условиях глубинной ферментации и давать высокий выход биомассы. Клетки дрожжей должны легко отделяться от культуральной жидкости сепарированием или фильтрацией и хорошо сохраняться в прессованном виде. Подъемную силу дрожжей выражают в минутах, в течение которых определенное количество дрожжей развиваясь в определенном количестве теста, увеличивает его объем на предусмотренную стандартом величину. Для хороших дрожжей подъемная сила не должна превышать 75 мин.

Хлебопекарные дрожжи обладают и бродильной активностью, но чтобы направить использование углеводов субстрата только на образование биомассы, спиртовое брожение ограничивают всеми доступными средствами. Это достигается интенсивной аэрацией среды, а также поддержанием низкой концентрации сахара в ней (0, 5—1, 5 %). При высокой концентрации сахаров наблюдается катаболитная репрессия ферментов цикла Кребса и переключение энергетического метаболизма преимущественно на брожение. Чтобы избежать этого, сахар в среду подают непрерывно с постоянной или возрастающей скоростью притока. Чтобы предотвратить чрезмерное размножение побочной микрофлоры, особенно так называемых диких дрожжей, удельная скорость роста которых выше, чем у хлебопекарных дрожжей, процесс ферментации обычно ведут по периодической схеме в течение 10—20 ч.

Товарные дрожжи обычно получают в три этапа. Сначала размножают первый посевной материал (задаточные дрожжи), затем вторые задаточные дрожжи и из них получают товарные дрожжи. Получение первых задаточных дрожжей идет без притока среды; длительность процесса 6—7 ч. На втором этапе стремятся полностью исключить спиртовое брожение, поэтому дрожжи выращивают в условиях очень интенсивной аэрации, лимитируя концентрацию сахара в среде, по проточному методу культивирования. Чаще всего длительность этого этапа 10 - 12 ч. Последний этап производства товарных дрожжей длится 10 - 24 ч. Биомассу дрожжей отделяют от культуральной жидкости, используя сепарирование, в три этапа, при двукратной промывке суспензии клеток водой для удаления остатков среды, бактерий и примесей. Получают концентрат дрожжей, содержащий 80—120 г/л сухой биомассы. Его охлаждают до 8—10 °С, фильтруют на вакуум-фильтрах или фильтр-прессах и получают дрожжевую пасту с 70—75 %-ной влажностью. После кондиционирования пасты водой до стандартной (75 %) влажности, дрожжи фасуют в плитки массой 50, 100, 500, 1000 г и упаковывают. Хранят прессованные дрожжи при температуре 0 – 4 °С до 10 суток. Хлебопекарные дрожжи можно высушивать при температуре 30—40 °С до влажности 8% и хранить до 6 мес.

Кормовые дрожжи получают с помощью Candida и Trichosporon. Выбирая культуру, надо следить, чтобы скорость ее роста в соответствующей среде была максимальной, в состав биомассы входило бы много белков, витаминов, чтобы культура в определенных условиях была вирулентной (могла конкурировать с сопутствующей микрофлорой). Кормовые дрожжи получают из доступных, дешевых, содержащих углерод видов сырья:

1) углеводсодержащее сырье (гидролизаты древесных и сельскохозяйственных отходов, меласса, сульфитный щелок целлюлозной промышленности);

2) природные и синтетические субстраты, содержащие органические кислоты, спирты и другие окисленные соединения углерода (отходы спиртовой промышленности — барда, отходы производства синтетических моющих веществ и др.);

3) углеводороды (нефть, парафины, природные газы).

 

При производстве кормового белка не требуется получение жизнеспособной микробной массы, поэтому требования при выделении клеток более просты.

 

Тема 4.2 Особенности наработки и культивирования грибных препаратов

 

Грибы легко культивируются на искусственной питательной среде. Для выращивания биомассы грибов используют зерно ячменя, пшеницы, овса, пивное сусло, дрожжи, мелассу, крахмал, молочный обрат и др. В настоящее время считается наиболее целесообразным производство инсектицидов на основе культивирования грибов глубинно-поверхностным способом. Сначала культивирование производится в глубинных условиях для накопления биомассы мицелия, а затем биомасса помещается на поверхность питательной среды для массового спороношения, поскольку для многих энтомопатогенных грибов спорообразование идет только на поверхности субстрата.

Например, для массового производства боверина (Beauveria bassiana ) и вертициллина (Verticillium lecanii) посевную культуру выращивают в колбах с искусственной питательной средой на качалке в течение 24 ч; затем выращивают в ферментерах с принудительной аэрацией в стерильной кукурузно-мелассной питательной среде (кукурузный экстракт – 2 %, меласса – 4-6 %, KH₂PO₄ – 0, 1 %, MgSO₄ – 0, 05 %, рН 5-6) в течение 24-120 ч; после чего культуральную жидкость из ферментера разливают тонким слоем в плоские кюветы.

Через 120 часов образуется грибная пленка и происходит обильное конидиеобразование. Грибные пленки высушивают и после измельчения используют для приготовления препарата, по сравнению с поверхностным способом этот способ позволяет повысить продуктивность гриба, сократить в 2-2, 5 раза продолжительность процесса, значительно снизить затраты.

Грибные препараты получают также путем выращивания на зерне. Наиболее распространен способ выращивания на пшене. 1кг пшена заливают 20мл гидролизатом крови или дрожжей, или другим белковым субстратом, добавляют 800 мл картофельного отвара (200г/л) и кипятят на слабом огне в течение 15 -20 мин до полного поглощения жидкости пшеном. После этого пшено рассыпают в сосуды, разминают комочки и стерилизуют при 1, 2 атм. в течение 45 мин. Сосуды должны быть снабжены отверстиями для аэрации, заткнутыми ватными пробками. Для культивирования грибов используют также различные сыпучие субстраты: перегной, отходы зерна, мякину, шелуху семян, солому, травяную муку, торф и т.п. Субстратом наполняют тару (ящики, мешки, баки, бутыли) на 1/3 при влажности 70-80 %, плотно закрывают, стерилизуют при 1-1, 5 атм. 1 ч или кипятят 30-40 мин.

Маточную культуру, выращенную на питательной среде (сусло-агар, среда Чапека, картофельная), вносят в субстрат, перемешивают. Засев суспензией спор субстрата, соблюдая условия стерильности, производится из расчета 10-15 мл на 1 кг субстрата, культивируют при 25-28 ^оС, 6-10 дней при перемешивании в первые трое суток. Если же полученный препарат сразу не применяется, то он сушится при 30-40 ^оС.

 

Тема 4.3 Получение вирусных препаратов

 

Исходным материалом для получения вирусных препаратов в настоящее время служат, как правило, трупы насекомых, погибших от вируса.

Вирусные заболевания широко распространены среди хвое- и листогрызущих чешуекрылых. Эти болезни сопровождаются появлением в клетках различных тканей многочисленных внутриядерных белковых включений вирусной природы. Включения имеют форму многогранников, поэтому болезни названы полиэдрозами (размеры 0, 3-15 мк). В белковой матрице полиэдров расположены вирионы (2-19) в форме палочек 200-400 х 20-50 ммк. Вирусные включения в теле погибшего насекомого составляют 20-30 % сухого веса. В случае типичной формы протекания болезни насекомые становятся малоподвижными, не питаются, покровы светлые. Больные гусеницы свешиваются вниз головой, высыхают, съеживаются (концентрация включений 5х10⁶ в 1 мл). При анализе патологического материала (погибшие от вирусов гусеницы) при микроскопировании (препарат «живая капля») жировых клеток, кишечника под микроскопом видны включения. Окраска ядерных полиэдров: препарат фиксируют над пламенем и красят 10-15 сек 1 % бриллиантной зеленью. Краска смывается. Препарат дополнительно окрашивается 1 % раствором пикриновой кислоты и просматривается под микроскопом. Полиэдры окрашиваются в желтый цвет, общий фон препарата – зеленый. Вирусные включения можно выявить люминесцентным микроскопированием.

1) Вирусосодержащие трупы насекомых помещают толстым слоем в плотно закрывающиеся, широкогорлые банки и оставляют при комнатной температуре на 4-5 недель. Ткани насекомых полностью разлагаются, освобождая вирусные включения (полиэдры, гранулы), обладающие значительной устойчивостью к гниению. Благодаря высокой удельной плотности они оседают на дно сосуда и образуют белый осадок вирусных телец – включений.

2) В других случаях высушенные трупы насекомых растирают, готовят суспензию в воде, которую фильтруют через несколько слоев марли и центрифугируют; осадок с вирусными включениями высушивают. Чтобы высушенный продукт хорошо диспергировался в воде при приготовлении рабочей суспензии, концентрат смешивают с бентонитом или лактозой.

Разработан метод размножения вирусов на тканях, культивируемых in vitro, перспективный для промышленного использования. Например, используют культуру клеток гемолимфы пяденицы.

 

Тема 4.4 Микробиологическое производство землеудобрительных биопрепаратов

 

Препараты на основе азотфиксирующих микроорганизмов

В настоящее время имеется ряд высокоэффективных бактериальных препаратов, в основе своей содержащие азотфиксирующие, дефосфорилирующие, силикатные микробы.

Ризобин (нитрагин сухой). Ризобин состоит из высушенной чистой культуры клубеньковых бактерий, смешанной с наполнителем. Препараты медленнорастущих клубеньковых бактерий содержат основного действующего начала не менее 5 млрд./г; препараты быстрорастущих клубеньковых бактерий – не менее 2 млрд./г.

Ризобин предназначен для предпосевной обработки семян бобовых трав и зернобобовых культур. Норма внесения препарата – 20 г/га. Препарат следует хранить при температуре не выше +10 ⁰С и не ниже –30 ⁰С в сухом проветриваемом помещении, защищенном от света. Срок хранения препарата – 6 месяцев. Применяется с целью повышения урожая зерна и зеленой массы бобовых культур и увеличения содержания белка в зерне и зеленой массе. Прибавка урожая зерна у зернобобовых – 15-20 %, прибавка урожая зеленой массы бобовых трав – 20-30 %. Повышается содержание белка на 15-20 %.

Ризоторфин — препарат клубеньковых бактерий, предназна­ченный для усиления фиксации атмосферного азота в симбиозе с бобовыми растениями. Препарат изготовлен на основе торфа и содержит не менее 2, 5 млрд/г высокоэффективных по признаку азотфиксации клубеньковых бактерий. Применяют его путем пред­посевной обработки семян зернобобовых культур и бобовых трав: гороха, люпина, сои, вики, фасоли, люцерны, клевера, донника, эспарцета и др. Для каждого вида бобовых растений ризоторфин готовится отдельно.

Ризоторфин увеличивает в прикорневой зоне количество актив­ных клубеньковых бактерий, что способствует образованию клу­беньков на корнях и усилению процесса биологической фиксации азота атмосферы бобовыми растениями. Многолетняя практика применения ризоторфина показывает, что он повышает урожай зерна сои на 2—5 ц/га, гороха — на 1—2 ц/га, люпина — на 1, 5— 2 ц/га, сена люцерны и клевера - на 5—8 ц/ra. При этом содер­жание протеина в урожае повышается на 2—3%.

Увеличение урожая обеспечивается за счет снабжения рас­тений симбиотически фиксированным молекулярным азотом воз­духа; размеры фиксации за сезон достигают для бобовых трав 150—200 кг, для зернобобовых — 50—100 кг/га.

Бобовые растения, возделываемые с применением ризотор­фина, оставляют на поле пожнивные остатки, богатые азотом, и поэтому являются прекрасным предшественником для последую­щих зерновых и технологических культур. Ризоторфин повышает устойчивость бобовых растений к грибным болезням.

Препарат дает наиболее высокий хозяйственный эффект при соблюдении прогрессивной технологии возделывания данной бо­бовой культуры: предварительном известковании кислых почв (кроме люпина), высеве семян во влажную почву, применении микроэлементов, особенно молибдена, и обязательном обеспечении растений фосфорно-калийными удобрениями.

На почвах слабо окультуренных, бедных азотом, для получе­ния максимального урожая применение ризоторфина следует со­четать с внесением в почву 30—45 кг/га минерального азота. Вне­сение высоких доз азотных удобрений снижает уровень азотфиксации бобовых растений, и они переходят на питание минераль­ным азотом. На хорошо окультуренных почвах применение ризо­торфина исключает необходимость внесения минерального азота под все виды бобовых. Эффективность ризоторфина особенно вы­сока на площадях, где ранее не возделывалась данная бобовая культура, так как здесь отсутствуют в почве специфические клу­беньковые бактерии.

Получение препарата. Торф, обогащенный углеводами, мине­ральными веществами, витаминами и микроэлементами и упако­ванный в полиэтиленовые пакеты, подвергают гамма- стерилиза­ции (доза - 2, 5 млн./рад), инокулируют (уколом) соответствую­щей культурой клубеньковых бактерий и затем выдерживают при температуре 18—20 °С в течение 3-7 дней для получения коли­чества бактерий не менее 2, 5 млрд/г. Ризоторфин для сои и лю­пина хранят при температуре 12-14 °С, для остальных бобовых культур — при 3-5 °С в темном, сухом помещении, отдельно от ядохимикатов. Не допускается замораживание препарата. Гаран­тийный срок годности ризоторфина для сои и люпина — 9 меся­цев, для остальных бобовых - 6 месяцев. Размер одной гектарной порции (га/порция) для всех бобовых культур - 200 г. Препарат расфасовывают в полиэтиленовые пакеты по 200, 400, 600, 800 и 1000 г, что соответствует 1, 2, 3, 4, 5 га/порциям.

Способ применения. Основным способом применения ризотор­фина является предпосевная обработка семян. Она проводится в день посева.

Семена увлажняют (с перемешиванием) водой (1, 5—2 % воды от веса сухих семян), сразу же прибавляют необходимое коли­чество ризоторфина и тщательно перемешивают до равномерного распределения препарата на семенах. Семена обрабатывают либо вручную — перелопачиванием, встряхиванием на брезенте, либо в мешках для протравливания семян.

При посеве бобово-злаковых смесей (вико-овсяная и др.) це­лесообразно проводить обработку всей смеси двойной порцией ри­зоторфина.

Люцерну и клевер в основном высевают под покровные куль­туры. В этом случае предпочтительнее обработать ризоторфином семена покровной культуры, а не бобовой. Расход ризоторфина такой же, как и при чистом посеве указанных бобовых культур. Обработка ризоторфином семян покровной культуры вместо бо­бовой технологически удобнее: инокуляция покровной культуры позволяет глубже (4—5 см) внести клубеньковые бактерии, что способствует их лучшей приживаемости в почве и создает усло­вия для большей «встречаемости» с корневой системой бобовых культур. Такой способ практически полностью исключает потерю клубеньковых бактерий, выносимых на поверхность почвы семя­долями прорастающих инокулированных семян люцерны и кле­вера. В целом указанный способ биологически и хозяйственно бо­лее эффективен, чем непосредственная инокуляция семян бобовых.

Азотобактерин. Получают микробиологическим путем на основе культуры Azotobacter chroococcum. Действие препарата основано на способности азотобактера фиксировать свободный азот атмосферы, а также синтезировать биологически активные вещества: стимуляторы роста, витамины группы В, антибиотики.

Основа применения азотобактера в качестве бактериального удобрения покоится на том, что он, находясь в непосредственном контакте с корневой системой растения, может пользоваться корневыми выделениями и, развиваясь за их счет, фиксировать азот атмосферы, тем самым улучшает условия для развития растения, соответственно повышая его урожай.

Однако этому сожительству мешает ряд причин:

1. Корневые выделения растений используются обильной флорой других ризосферных бактерий, которые лишают азотобактер части углеродной пищи.

2. Разные штаммы азотобактера обладают разной конкурентной способностью по отношению к типичным ризосферным бактериям.

3. Агротехнический фон, на котором успешно может выявиться полезная деятельность азотобактера, требует параллельного применения ряда минеральных и органических удобрений.

4. Почвенные условия (влажность, кислотность, аэрация и т.д.) должны благоприятствовать развитию азотобактера.

Учитывая все вышесказанное, понятна пестрота в результатах применения азотобактера. Но, судя по результатам работ Костычева, усвоение N_атм происходит в таком масштабе, что можно совсем обойтись без минеральных азотных удобрений, применение азотобактерина очень может быть эффективным.

Технология производства препарата азотобактерина весьма несложна. На агаровой безазотной среде выращивается двухдневная культура азотобактера и вносится из расчета 40 мл на 1 кг абсолютно сухого торфа, заранее испытанного на возможность размножения в нем азотобактера и доведенного до определенной степени влажности. Слизь азотобактера тщательно перемешивается с торфом, ставится во влажное помещение с температурой 20-24 ⁰С и ежедневно перемешивается до тех пор, пока не окажется 100-200 млн. клеток азотобактера на 1 г влажного торфа, после этого препарат вновь разбавляется в 10 раз торфяным порошком и вновь выдерживается при 20-24 ⁰С до состояния, когда содержание клеток азотобактера вновь достигнет 100 млн. в 1 г. После этого препарат готов к употреблению.

Кроме торфяного препарата, можно приготовить почвенный азотобактерин. В условиях хозяйства он готовится с использованием хорошо унавоженной огородной почвы, рН 6, 5-7, 7. Почва заправляется 1 % сахарозы, 2 % мела, 0, 01 % фосфорнокислой соли, увлажняется водой до образования мажущейся массы, заражается чистой культурой азотобактера из расчета 2 млн. клеток на 1 г и намазывается ровным слоем в плоские кюветы. Толщина слоя 1, 5-2 см. Через 48 часов при t 25-30 ⁰С на поверхности – белый слизистый налет азотобактера, титр 400 млн. клеток на 1 г. Этот титр сохраняется довольно устойчиво. Для практического применения 0, 25-0, 5 кг почвенного азотобактерина разбавляют 1, 5-2 л воды и полученной болтушкой обрабатывают семена.

Наилучшие результаты отмечаются при внесении 250-300 млрд. клеток на 1 га посева. Для каждого конкретного случая (почвенные, климатические условия разные) применения нужно, для большей эффективности, дополнительно провести исследования. В связи с тем, что действующим началом препарата являются живые бактерии, надо создать условия для максимального проявления их полезных свойств: минеральные удобрения K и Ca (особенно важен фосфор); рН среды (< 6, 0 рост азотобактера происходит за счет связанного азота почвы); аэрация – рыхлая почва. Необходимо использовать штамм азотобактера с гарантированной активностью азотфиксации и адаптированный к местным условиям.

Важность обеспечения азотобактера углеродистой пищей выявляется не только для приживаемости бактерий, но и сохранения ими азотфиксирующей активности. В почве без органических удобрений препарат теряет свою активность на 2/3 (35, 7 % от исходной активности), а в почве с органическими удобрениями только на 1/3 (67, 1 % от исходной активности).

Только комплекс условий приведет к продуктивному развитию азотобактера и даст сельскохозяйственному производству дополнительные источники азота (табл. 1).

Таблица 1

Влияние гранулированных удобрений на эффективность

азотобактерина

 

Варианты опыта	Урожай пшеницы в ц/га
Контроль	18, 2
Азотобактерин	21, 4
Органно-минеральные гранулы с суперфосфатом	30, 8
То же + азотобактерин	35, 0

 

Норма внесения препарата: для бактеризации семян – 200 г/га, для подкормки растений – 400 г/га. Обработка семян и подкормка растений препаратом повышает урожайность на 15-30 % (табл. 2).

 

Таблица 2

Эффективность торфяного азотобактерина

Название сельхоз. культур	Прибавка урожая от азотобактерина (в ц/га)	Прибавка урожая от азотобактерина (в %)
Яровая пшеница	0, 65	7, 7
Овес	0, 90	8, 0
Ячмень	1, 29	12, 8
Озимая пшеница	2, 23	15, 7
Озимая рожь	0, 40	6, 6

 

В настоящее время предлагаются препараты на основе азотфиксирующих бактерий «Азотовит » (ЗАО НПП «Пит Биотех»), «Биоплан» (агрофирма «Манул»). Показана эффективность их применения на всех культурах, особенно картофеля. Так, в фермерском хозяйстве Московской области на дерново-подзолистой почве при обработке клубней картофеля препаратом «Биоплан-Комплекс» в разведении 1: 200 при расходе рабочей жидкости 10 л на 1 т клубней получили прибавку урожая по сравнению с контролем (22 т/га) у сорта Невский 9 т/га, сорта Луговского – 6 т/га.

 

Препараты на основе дефосфорилирующих бактерий

Фосфобактерин. Р. Менкиной из богатой органическим веществом черноземной почвы в чистую культуру были выделены активные разрушители фосфорно-органических веществ. Наиболее активная культура, освобождавшая 50 % фосфора из лецитина и 86 % фосфора из нуклеиновой кислоты, представляет собой споровую палочку, близкую к Bac. megatherium ( var. phosphaticum ). В лабораторных условиях за 3-4 недели они освобождали 3-9 мг фосфорной кислоты на 100 г почвы. Эти бактерии используются в препарате фосфобактерин.

Приготовление фосфобактерина. Сначала приготовляется закваска на картофельной среде, на которой хорошо развиваются Bac. megatherium phosphaticum. Затем полученная бактериальная масса смешивается с наполнителем (сухой порошок каолина), сушка смеси 35-40 ⁰С. В 1 г сухого фосфобактерина 200х10⁶ кл. На 1 га посевов вносится 250 г удобрения. Способ применения – препарат предварительно разбалтывают в небольшом количестве воды и полученной болтушкой смачивают семена.

На черноземах прибавка урожая зерновых 1-3 ц/га. На кислых подзолистых почвах фосфобактерин неэффективен. Эффективность повышается при удобрении почвы навозом и применением высокой агротехники (табл. 3).

В настоящее время на рынке предлагается препарат «Бактофосфин» (ЗАО НПП «Пит Биотех»), высокая эффективность которого подтверждена для многих огородных и садовых культур.

 

Препараты на основе силикатных бактерий

Силикатные бактерии Bac. circulans, Arthrobacter, нитрифицирующие,

 

Таблица 3

Эффективность фосфобактерина (по Р. Менкиной)

Название области	Почва	Сельскохозяйственная культура	Прибавка
			в%	в ц/га
Ленинградская	Торфяная	Овес	16	3, 5
	Дерново-подзолистая	Яровая пшеница	40	3, 5
	Оподзоленная супесь	Ячмень	5	0, 9
Кировская	Дерновая	Яровая пшеница	29	4, 1
	Среднесуглинистая	Ячмень	14	2, 0

 

сульфобактерии, микроорганизмы, вызывающие брожение являются основой препарата кремнебактерин. Они разлагают алюмосиликаты почвы и переводят калий в растворимую форму, используемую в питании растений.

K₂SiO₃ + H₂CO₃ → K₂CO₃ + H₂SiO₃ → K₂CO₃ + H₂O + SiO₂

Кроме «удобрительной», роль силикатных бактерий в увеличении урожайности растений состоит в том, что они синтезируют витамины группы В, вещества, стимулирующие рост и развитие растений. Кроме того, выделяются антибиотики, угнетающие развитие патогенной микрофлоры. Силикатные бактерии освобождают калий при разрушении минералов. Калий способствует повышению засухоустойчивости, теневыносливости и устойчивости растений к почвенным патогенам.

В фермерском хозяйстве Московской области на дерново-подзолистой почве бактериальный препарат на основе силикатных бактерий при разведении 1: 400 и расходе рабочей жидкости 10 л на 1 т клубней дал прибавку урожая картофеля сорта Луговской 9, 6 т/га, сорта Невский – 6, 5 т/га (в контроле урожайность 23 т/га).

 

Препараты на основе комплекса микроорганизмов

Особенно эффективно применение смеси микроорганизмов с разным «эффектом» их действия. Так, при испытании действия ассоциативного азотобактера с дефосфорилирующими бациллами и Pseudomonas fluorescens на картофель в Тульской области в 1993-1994 гг. получили 13-24 % прибавку урожая (сорт Кардинал). Результаты испытаний показали, что при обработке семян перед посевом культуральной жидкостью бактерий (Pseudomonas,  Bacillus, Asotobakter и др.) повышалась всхожесть огурцов, томатов, кукурузы, картофеля, уменьша­лось количество деформированных про­ростков, ускорялось развитие рассады, урожай овощных культур повышался в среднем на 20—30 %, томата — на 20—35 %, улучшалось качество продукции.

В коллекции микроорганизмов, выде­ленных из ризосферы тропических рас­тений и некоторых типов почв, занятых монокультурой риса, имеются высокоак­тивные штаммы — азотфиксирующие, дефосфорилирующие, метаболизирующие биологически активные вещества и обладающие фунгицидным действием. Эти микроорганизмы используют для предпосевной обработки семян. Бактериальную массу разводят в воде (титр 200—250 млн./мл жизнеспособных кле­ток) и полученной болтушкой инокулируют семена.

Физиологически совместимые активные штаммы фототрофных бактерий, молочнокислых бактерий, одноклеточных грибов, выделенных Р.В. Булгадаевой и А.И. Нечесовым с разных естественных экосистем, входят в состав микробиопрепарата КЭМ БИН БАЙКАЛ (ООО НПО Иркутск), используемого для усиления биологической активности почвы.

Исследования Н. Лазарева и сотрудников показали, что степень развития экологического сообщества микроорганизмов, разлагающих перегнойные вещества почвы с образованием минеральных соединений для питания растений, оказывает большое влияние на развитие растений, на урожай сельскохозяйственных растений. В эту группировку микроорганизмов входят аммонифицирующие, денитрифицирующие, аэробные целлюлозоразрушающие бактерии (типа миксобактерий), нитрифицирующие, тионовые. Вся эта группировка была названа аутохтонной микрофлорой Б.

Эта группировка микроорганизмов широко представлена в более плодородных и окультуренных почвах, то возникла мысль использовать ее в качестве сложного бактериального удобрения АМБ (аутохтонная микрофлора Б) и на кислых дерново-подзолистых почвах весною, когда под влиянием осенне-зимних неблагоприятных условий наблюдается сильное снижение количества этих бактерий в почве.

Техника приготовления бактериального препарата АМБ несложная. Сначала нужные микроорганизмы выращиваются на гуматной среде путем заражения ее плодородной почвой. После этого полученную закваску бактерий с добавлением азотобактера вносят в разложившийся низинный торф (с нейтрализацией известью при t 20-25 ⁰C в течение 3 недель). Препарат считается готовым к употреблению, когда в нем содержание  аэробных микроорганизмов дойдет до десятков млн. на 1 г торфа.

Это удобрение применяется весной в количестве 250 кг на 1 га путем равномерного рассеивания его по поверхности почвы (его можно готовить в условиях хозяйства непосредственно). На дерново-подзолистых почвах прибавка урожая для зерновых – 2-3 ц/га, для картофеля – 10-30 ц/га.

Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур применяют в качестве стимулятора роста растений биопрепарат « Гибберсиб». Гибберсиб получают высушиванием на распылительной сушилке продуктов метаболизма гриба Fusarium moniliforme sheld гиббереллиновой кислоты и получением  натриевой соли этой кислоты. 

В настоящее время новейшие достижения микробиологии, биохимии, физиологии растений и растениеводства используются в разработке и применении комплексных препаратов, обладающих явно выраженными свойствами антистрессора, иммуно-модулятора и биофунгицида. Таким препаратом, например, является «СУПЕР ГУМИСОЛ», который содержит гуматы, живую микрофлору, натуральные фитогармоны, природные ростовые вещества, микроэлементы в хелатной форме. Норма расхода этого жидкого удобрения – биопрепарата 1л на 1гектар. Применение его гарантирует увеличение урожая, предохраняет от засухи и заморозков.

Рекомендации по применению бактериальных землеудобрительных препаратов

Бактериальные землеудобрительные препараты поставляются в виде водных суспензий клеток или в виде почвенных или торфяных препаратов. От этого зависит срок годности и условия хранения биоудобрений. Водные суспензии клеток хранятся в холодильнике не более 3 х месяцев, а почвенные или торфяные – в течение года.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: