Биопрепарат для защиты растений и стимуляции роста

(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии микроорганизмов. Биопрепарат содержит следующие компоненты,масс.штамм бактерий 7 Г 2 К с концентрацией 5-8 х 1010 кл/мл - 10-12, препарат Гумат 7 - 5,0-7,0, госсиполовая смола -1,0-1,5,70-ный этиловый спирт - 2,0-3,0, вода остальное. Биопрепарат с упрощенной технологией его получения,обладает широким спектром антагонистической активности против возбудителей заболеваний растений, а также повышенной стимулирующей активностью на рост и развитие растений. Предлагаемое техническое решение позволяет снизить поражаемость растений болезнями,вызванными широким спектром фитопатогенов, и увеличить урожайность некоторых сельскохозяйственных культур.(72) Есимова Анар Маденовна Надиров Казим Садыкович Нарымбаева Зауре Каркиновна Приходько Наталья Александровна Надирова Жанна Казимовна Муталиева Ботагоз Жаксылыковна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ЮжноКазахстанский государственный университет им. М.Ауэзова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) БИОПРЕПАРАТ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ И СТИМУЛЯЦИИ РОСТА Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии микроорганизмов. В последние годы для борьбы с болезнями растений все активнее используют препараты,изготовленные на основе различных микроорганизмов, поскольку последние безвредны для полезной фауны, не загрязняют окружающей среды, что наблюдается в случае применения агрохимикатов Хижняк П.Л. и др. Химическая и биологическая защита растений. / Учебное пособие для сред. с.-х. учеб. заведений. - М. Колос, - 1971. 215 с Известен препарат для борьбы с паршой картофеля, содержащий суспензию клеток штаммов бактерий(штамм МД-4),(штамм 2-3),(штамм 13-),(штамм 24-) Заявка Японии 1-193203 А, кл. А 01 63/00. Средство для борьбы с паршой картофеля,опубл. 03.08.89 Недостатком известного препарата является узкий спектр фунгицидного действия последнего, так как он подавляет размножение только грибов рода(бактерии - возбудители парши картофеля). Известен препарат для стимуляции роста растений, содержащий суспензию клеток штамма бактерий 16 в концентрации (2-4) 109 кл/мл. Препарат позволяет повысить урожай растений за счет стимулирующей активности, но не защищает растения от различных фитопатогенов Патент РФ 2130264 кл. А 01 63/00 Препарат для стимуляции роста и защиты растений от болезней опубл.20.05.1999 г Наиболее ближайшим к заявляемому составу, т.е. прототипом, является препарат для стимуляции роста и защиты растений, содержащий следующие компоненты,вес. комплекс штаммов 7 Г, 7 Г 2 К и 17-2 при соотношении 12 1 - 212 с концентрацией(2-5) х 1010 кл/мл - 4,5-5,5, гуматы - 5,0-10,0,микроэлементы -0,02-0,05, вода - остальное Патент РФ 2130264. Препарат для стимуляции роста и защиты растений от болезней. А 01 63/00. Опубл. 20.05.1999 Недостатками известного препарата являются многокомпонентность и длительность получения вследствие использования комплекса штаммов и недостаточно сильная стимулирующая активность на рост и развитие растений. Технической задачей изобретения является разработка нового биопрепарата с упрощением технологии его получения, широким спектром антагонистической активности против возбудителей заболеваний растений, а также обладающего повышенной стимулирующей активностью на рост и развитие растений. Поставленная задача достигается тем, что биопрепарат для защиты растений и стимуляции роста,включающий бактериальные клетки микроорганизма рода , гумати воду,согласно изобретения, биопрепарат содержит один штамм бактерий 7 Г 2 К с 2 концентрацией 5-8 х 1010 кл/мл, препарат Гумат 7, и дополнительно содержит госсиполовую смолу и этиловый спирт при следующем соотношении компонентов, масс. штамм бактерий 7 Г 2 К - 10-12, ппарат Гумат 7 - 5,0-7,0,госсиполовая смола -1,0-1,5, 70-ный этиловый спирт - 2,0-3,0, вода- остальное. Штамм 7 Г 2 К выделен из ризосферной популяции микроорганизмов диких злаковых растений в Ордынской лесостепи Новосибирской области. Данный штамм задепонирован в НИИ Коллекция культур микроорганизмов ГНЦ ВБ Вектор под регистрационным номером В-695 - 7 Г 2 К (НИИ ККМ В-695) Патент РФ 2130264. Препарат для стимуляции роста и защиты растений от болезней. 01 63/00.Опубл. 20.05.1999 Штамм имеет следующие культуральноморфологические и физиолого-биохимические признаки 1. Культурально-морфологические признаки Грамотрицательные подвижные палочки размером(0,5-0,7) х (1,2-3,8) мкм, с полярными жгутиками,спор не образуют. Морфология колоний на питательных средах определялась после роста в течение 2-3 суток при 28-30 С на среде МПА. Штамм образуют колонии крупные (10-12 мм),белесые, сильновыпуклые, густослизистые. На диагностических средах Кинга Кинг А - пигмент отсутствует Кинг Бпигмент интенсивно зеленый. 2. Физиолого-биохимические свойства аэроб,оптимум температуры роста 28-35 С, растет до 43 С,5,5-7,5, оптимум 7,0-7,2. В качестве источников углерода использует глюкозу, глицерин,маннит и не усваивают рафинозу, галактозу,мальтозу, сахарозу, сорбит, дульцит. Штамм устойчив к антибиотикам рифампицину,ампициллину,новобиоцину,хлорамфениколу,канамицину и чувствителен к тетрациклину. Штамм хранится в 25-ном глицерине при(-20) - (70 С) или в лиофильно-высушенном состоянии. Штамм непатогенен для теплокровных животных и человека. Биопрепарат готовят следующим образом. В колбу емкостью 1000 мл заливают 500 мл питательной среды, содержащей (г/л) триптон или пептон - 10,0 дрожжевой экстракт - 5,0 натрий хлористый 10,0 вода - остальное. Использование питательной среды прототипа позволяет сохранить все культурально-морфологические и физиологобиохимические признаки штамма бактерий 7 Г 2 К. Затем в колбу вносят 5 мл стационарной культуры штамма. 7 Г 2 К. Культивирование осуществляют при 35 С на качалках (250 об/мин) с аэрацией в течение 12-16 часов до конечного титра (5-8 х 1010 кл/мл). Затем в емкость вносят препарат Гумат 7 - 5,0-7,0 вес,добавляют 450 мл воды, перемешивают и прибавляют госсиполовую смолу, растворенную в 70-ном этиловом спирте в соотношении 12, в количестве 1,0-1,5 вес в пересчете на госсиполовую смолу, и доводят объм смеси до 1 л. Полученный биопрепарат представляет собой водную суспензию светло-коричневого цвета, со специфическим запахом. Определяющими отличиями предлагаемого препарата по сравнению с прототипом являются 1. В качестве бактериальной культуры используется только один штамм 7 Г 2 К, что позволяет упростить технологию получения биопрепарата без снижения его фунгицидной активности в отношении фитопатогенных микроорганизмов (табл. 1, 2), но с повышением стимулирующего действия (таб. 3, 4,5). Уменьшение содержания штамма клеток микроорганизмов в препарате ниже 5,0 приводит к снижению биологической активности препарата, а увеличение - выше 8,0 угнетающе действует на растения. Оценивали действие состава разных препаратов на возбудителей, вызывающих серую гниль ( а ), стеблевую гниль( . .) у томата. Также оценивали действие каждого микроорганизма биопрепарата на возбудителей, вызывающих антракиоз ( ), увядание.) у картофеля. Эффективность действия препарата устанавливали по степени угнетения ими патогенных микроорганизмов,вызывающих заболевания томата. Полученные результаты свидетельствуют о высокой фунгицидной активности заявляемого состава. Для исследования стимулирующего действия изучали всхожесть и энергию прорастания семян томата, которые обрабатывали каждым исследуемым препаратом в отдельности. Количество семян - 100 шт. Количество повторных проб - 2. Для определения всхожести и энергии прорастания клубней картофеля использовали два варианта обработки с каждым исследуемым препаратом в отдельности. Каждый препарат разводили в воде с концентрацией 110. В первом варианте клубни замачивали в растворе в течение 2-12 часов. Затем высаживали их в почву. В контрольном варианте клубни замачивали в воде в течение 2-12 часов. Во втором варианте раствор с препаратом вносили в лунки. В контрольном варианте препараты не использовали. Для каждого варианта исследования использовали по 100 клубней. Сравнительный анализ данных таблиц 3 и 4 свидетельствует о повышении стимулирующего действия заявляемого состава по сравнению с прототипом. 2. С целью повышения стимулирующей активности препарата на рост и развитие растений в качестве полезной добавки введен вместо гуматов и микроэлементов прототипа готовый препарат Гумат 7 (производство ООО Гумат (Иркутск), что приводит не только к повышению стимулирующей активности биопрепарата, но и значительно упрощает технологию его приготовления за счет использования только одного нового элемента вместо десятка различных в составе прототипа. Гумат 7 это комплекс Гумата-80 с семью основными микроэлементами. В Гумате-80 содержится не менее 80 гуматов калия и натрия,поэтому он называется без балластным гуматом. Большинство из обычных гуминовых препаратов содержат много балластных веществ, и эффект их слабее. Гумат 7 действует еще эффективнее за счт возникающего синергетического эффекта. Под влиянием гуматов в организме растений активируются процессы обмена веществ,усиливается дыхание и поступление минерального питания из внешней среды. Данные таблиц 3 и 4 свидетельствуют о снижении стимулирующей активности биопрепарата в случае отсутствия в нем добавки Гумат 7. Оптимальное содержание препарата Гумат 7 составляет от 5,0 до 7,0 вес. Уменьшение содержания препарата ниже 5,0 приводит к снижению биологической активности препарата,а увеличение выше 7,0 нецелесообразно, так как при этом качество биопрепарата не повышается, а его себестоимость растет. 3. Основным определяющим отличием является применение раствора госсиполовой смолы в 70-ном этиловом спирте в качестве целенаправленного активатора последующего метаболизма бактерий. 7 Г 2 К в почве, что приводит к значительному повышению стимулирующей активности биопрепарата. Такое действие госсиполовой смолы ранее не описано, нами установлено впервые. Таким образом,заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна. Данные таблиц 3 и 4 свидетельствуют о снижении стимулирующей активности биопрепарата в случае отсутствия в нем госсиполовой смолы. Оптимальное содержание госсиполовой смолы составляет от 1,0 до 1,5 вес. Уменьшение содержания госсиполовой смолы в составе препарата ниже 1,0 приводит к снижению биологической активности препарата, а увеличение выше 1,5-2,0 приводит к торможению развития бактерий вплоть до их гибели (фиг.1). Этиловый спирт играет роль растворителя госсиполовой смолы и вызывает образование эмульсии, его количество(2,0-3,0) отвечает области максимальной стойкости эмульсии. Госсиполовая смола - это отход производства хлопкового масла из семян хлопчатника (гудрон дистилляции жирных кислот), это однородная вязкотекучая масса от темно-коричневого до черного цвета. В госсиполовой смоле содержится от 52 до 64 сырых жирных кислот и их производных,остальная часть - продукты конденсации и полимеризации госсипола и его превращений,образующиеся при извлечении масла, главным образом, в процессе дистилляции кислот из соапстоков. В госсиполовой смоле обнаружено 12 азотсодержащих соединений, 36 - 40 продуктов превращения госсипола. Наряду со свободными,также присутствуют связанные жирные кислоты в составе ди- и триглицеридов. Нами в процессе работы использована госсиполовая смола состава 3 98,29 органических веществ 1,71 неорганических веществ 100 эфирорастворимых веществ кислотное число равно 68,5 мг КОН иодное число - 97 число омыления - 200 мг КОН/г эфирное число - 135 мг КОН гидроксильное число 91 ЖК, высвобождаемые при омылении - 64 38 нежирных веществ, 0,2165 фосфора (в пересчете на Р 2 О 5) 8,78 кальция в кальциевых солях госсиполовой смолы. Госсиполовая смола также содержит некоторое количество изомеров токоферолов, которые при омылении локализуются в неомыляемой части. Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения. Примеры 1-3 соответствуют оптимальным заявляемым условиям,примеры 4 и 5 - характеризуют запредельные условия. Результаты испытаний приведены в таблице 6. Пример 1. Для приготовления биопрепарата в мерную колбу объемом 1000 мл вносят 50 г препарата Гумат 7 и 200-300 мл воды, затем 100 мл суспензии клеток.7 Г 2 К (с титром 5 - 8 1010 клеток/мл), затем доливают 30 мл раствора госсиполовой смолы, растворенной в 70-ном этиловом спирте в соотношении 12, и доводят объем водой до 1 л. Перед применением препарат разводят водой в соотношении 1500. Рабочая концентрация раствора заявляемого препарата составляет около 1108 кл/мл. Пример 2. Для приготовления биопрепарата в мерную колбу объемом 1000 мл вносят 60 г препарата Гумат 7 и 200-300 мл воды, затем 110 мл суспензии клетокр. 7 Г 2 К (с титром 5 - 8 х 1010 клеток/мл), затем доливают 40 мл раствора госсиполовой смолы, растворенной в 70-ном этиловом спирте в соотношении 12, и доводят объем водой до 1 л. Перед применением препарат разводят водой в соотношении 1500. Рабочая концентрация раствора заявляемого препарата составляет 1,1108 кл/мл. Пример 3. Для приготовления биопрепарата в мерную колбу объемом 1000 мл вносят 70 г препарата Гумат 7 и 200-300 мл воды, затем 120 мл суспензии клеток. 7 Г 2 (с титром 5-8 х 1010 клеток/мл), затем доливают 45 мл раствора госсиполовой смолы, растворенной в 70 ном этиловом спирте в соотношении 12, и доводят объем водой до 1 л. Перед применением препарат разводят водой в соотношении 1500. Рабочая концентрация раствора заявляемого препарата составляет около 1,2 х 108 кл/мл. Пример 4. Для приготовления биопрепарата в мерную колбу объемом 1000 мл вносят 40 г препарата Гумат 7 и 200-300 мл воды, затем 80 мл суспензии клеток. 7 Г 2 К (с титром 5-8 х 1010 клеток/мл), затем доливают 10 мл раствора госсиполовой смолы, растворенной в 70-ном этиловом спирте в соотношении 12, и доводят объем водой до 1 л. Перед применением препарат разводят водой в соотношении 1500. Рабочая концентрация раствора заявляемого препарата составляет около 0,8108 кл/мл. Пример 5. Для приготовления биопрепарата в мерную колбу объемом 1000 мл вносят 100 г препарата Гумат 7 и 200-300 мл воды, затем 200 мл суспензии клеток. 7 Г 2 К (с титром 5-8 х 1010 клеток/мл), затем доливают 60 мл раствора госсиполовой смолы, растворенной в 70-ном этиловом спирте в соотношении 12, и доводят объем водой до 1 л. Перед применением препарат разводят водой в соотношении 1500. Рабочая концентрация раствора заявляемого препарата составляет около 2 х 108 кл/мл. Испытания провели благодаря программе АО НУХ КазАгро Егнжай в трех крестьянских хозяйствах ЮКО на полях общей площадью 10 г для исследования стимуляции роста и защиты мягкой яровой пшеницы сорта Мильтурум 553 от поражения корневыми гнилями и для испытаний действия препаратов на спектр антагонистической активности против возбудителей заболеваний растений, а также на стимулирующую активность роста и развития растений (картофель, томат). Как свидетельствуют данные таблицы 6, заявляемый состав в указанных пределах содержания компонентов обеспечивает по сравнению с прототипом хорошую антагонистическую активность против возбудителей заболеваний растений (105-110), а также обладает повышенной стимулирующей активностью на рост и развитие растений (128-150). Таблица 1 Сравнительная эффективность действия препаратов на патогены, вызывающие заболевания томата 1. Препарат прототипа 2. Заявляемый биопрепарат 3. Заявляемый биопрепарат без госсиполовой смолы 4. Заявляемый биопрепарат без Гумата 7 Обозначения- диаметр зоны задержки роста более 25-15 мм.,- диаметр зоны задержки роста более 15-10 мм, - - диаметр зоны задержки рост менее 10 мм. Таблица 2 Сравнительная эффективность действия препаратов на патогены,вызывающие заболевания картофеля 1. Препарат прототипа 2. Заявляемый биопрепарат 3. Заявляемый биопрепарат без госсиполовой смолы 4. Заявляемый биопрепарат без Гумата 7 Результаты всхожести семян томата Исследованные варианты препаратов 2. Заявляемый биопрепарат 3. Заявляемый биопрепарат без госсиполовой смолы 4. Заявляемый биопрепарат без Гумата 7 Контроль Результаты всхожести клубней картофеля Исследованные варианты препаратов 1. Препарат прототипа 2. Заявляемый биопрепарат 3. Заявляемый биопрепарат без госсиполовой смолы 4. Заявляемый биопрепарат без Гумата 7 Контроль Таблица 5. Сравнительная эффективность действия препаратов(мягкая яровая пшеница сорта Мильтурум 553) Исследованные варианты препаратов Индекс развития корневой гнили Первичные Вторичные корни,корни,4,2 2,8 3,7 2,0 4,5 3,5 1. Препарат прототипа 2. Заявляемый биопрепарат 3. Заявляемый биопрепарат без госсиполовой смолы 4. Заявляемый биопрепарат без Гумата 7 4,0 Таблица 6. Антагонистическая активность против возбудителей заболеваний растений истимулирующая активность роста и развития растений. Спиртовый раствор госсиполовой смолы Средняя антагонистическая активность (по трем культурам),от прототипа Таким образом, разработанный биопрепарат с упрощенной технологией его получения, обладает широким спектром антагонистической активности против возбудителей заболеваний растений, а также повышенной стимулирующей активностью на рост и развитие растений. Предлагаемое техническое решение позволяет снизить поражаемость растений болезнями,вызванными широким спектром фитопатогенов, и увеличить урожайность некоторых сельскохозяйственных культур. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Биопрепарат для защиты растений и стимуляции роста,включающий бактериальные клетки микроорганизма рода , гумат и воду,отличающийся тем, что биопрепарат содержит один штамм бактерий 7 Г 2 К с концентрацией 5-8 х 1010 кл/мл, препарат Гумат 7 и дополнительно - госсиполовую смолу и этиловый спирт при следующем соотношении компонентов,мас. штамм бактерий 7 Г 2 К 10-12 препарат Гумат 7 5,0-7,0 госсиполовая смола 1,0-1,5 70-ный этиловый спирт 2,0-3,0 вода остальное Фиг.1 Влияние добавки госсиполовой смолы на биологическую активность биопрепарата.