[1]Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании льна. Изобретение позволяет увеличить урожайность семян и соломы льна-долгунца за счет уменьшения количества заболеваний корневыми гнилями.
[2]Лен-долгунец является одной из наиболее важных технических культур отечественной растениеводческой отрасли, имеющей большое народно-хозяйственное и стратегическое значение. Использование микробных препаратов, способных индуцировать реакции неспецифической устойчивости льна ко многим болезням грибного, бактериального и вирусного происхождения, - одна из наиболее актуальных и своевременных задач современной отечественной биотехнологии, а также перспективный ресурс для увеличения урожайности льна-долгунца и качества получаемой на его основе технической продукции.
[3]Известен способ выращивания льна-долгунца, включающий две обработки посевов баковой смесью защитно-стимулирующего комплекса, при этом первую обработку проводят защитно-стимулирующим веществом - сульфосалициловой кислотой (ССК) при норме 1*10-2 моль/га с инсектицидом при высоте растений 1-3 см, а вторую проводят баковой смесью защитно-стимулирующего комплекса, состоящего из 1*10-2 моль/га сульфосалициловой кислоты (ССК), 2 моль/га CoSO4, 1 моль/га KJ и гербицида при высоте растений 3-12 см (Патент РФ №2216926, кл. A01G 1/00, оп. 27.11.2003).
[4]Недостатками известного способа являются его трудоемкость, необходимость использования химического средства защиты с одновременным использованием при первой обработке инсектицида («Децис», 25 г/га), а при второй - гербицида («Агритокс», 25 г/га).
[5]Известен способ выращивания льна-долгунца, включающий использование биопрепарата Агат-25К для предпосевной обработки семян с нормой расхода пастообразного концентрированного препарата в дозе 0,03-0,07 кг/т, при норме расхода рабочей жидкости 5-10 л/т с добавлением NaКМЦ и для опрыскивания посевов вегетирующих растений льна-долгунца в фазе "елочки" в дозе 0,02-0,04 кг/га с одновременным проведением химпрополки с использованием смеси гербицидов «агритокс» и «ленок». Биопрепарат Агат-25К содержит бактерии штамма Pseudomonas aureofaciens ВКМ И-1973Д в концентрации 3-6×1010 кл/мл, сбалансированный раствор макро- и микроэлементов (38-40 ч.), автолизат проростков сои (50-52 ч.), хвойный экстракт (9,2-9,5 ч.), хлорофилло-каротиновую пасту (0,2-0,8 ч.). Срок защитного действия биопрепарата ограничен и к фазе бутонизации возникает необходимость в дополнительной обработке льна данным биопрепаратом в дозе 0,03 кг/га (Н.А. Кудрявцев «Агат 25К испытан на льне» // «Защита и карантин растений», 2000, №4, с. 24). Известный способ обеспечивает повышение урожайности семян на 0,4-0,7 ц/га и соломы на 1,5-4,3 ц/га.
[6]Недостатками известного способа являются высокие нормы расхода биопрепарата Агат-25К и его низкая эффективность, в связи с чем необходима повторная обработка посевов льна в фазе бутонизации.
[7]Наиболее близким к заявляемому способу (прототипом) является способ выращивания льна-долгунца, патент РФ №2269894, A01N 63/00, А01С 1/00, опубл. 20.02.2006. Семена льна-долгунца обрабатывают биопрепаратом Бинорам, представляющим собой бактериальную суспензию, содержащую смесь штаммов Pseudomonas sp. 7Г, 7Г2К и 17-2, взятых в соотношении 1:2:1 с концентрацией (2-2,5)×1010 кл/мл, при этом обработку семян перед посадкой проводят из расчета 50-100 мл суспензии на тонну семян, при норме расхода рабочей жидкости - 10 л/т. Перед обработкой семян бактериальную суспензию разводят водой до необходимой рабочей концентрации, равной 2-2,5×108 кл/мл.
[8]Штаммы выделены из природной популяции ризосферных микроорганизмов диких злаков черноземных почв лесостепи Ордынского района Новосибирской области.
[9]Недостатком этого способа является сложность составления бактериальной суспензии в указанных соотношениях, большой расход рабочей жидкости (10 л/т) и связанный с этим высокий риск снижения сыпучести семян льна при посеве.
[10]Технической задачей изобретения является разработка способа выращивания льна-долгунца, обеспечивающего увеличение урожайности семян и соломы за счет проявляемых бактериями ростостимулирующего и фунгистатического эффектов, улучшающих морфометрические параметры растений, повышающих эффективность защиты льна-долгунца от болезней.
[11]Указанный технический результат достигается тем, что в способе выращивания льна-долгунца, включающем предпосевную обработку семян ризобактериями фунгистатического и ростостимулирующего действия, для предпосевной обработки семян льна-долгунца используют штамм Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующие бактерии, выделенные из копролитов дождевых червей Eisenia fetida. Предпосевную обработку семян проводят накопительной культурой бактерий с концентрацией 107-108 кл/мл. При этом дополнительно обрабатывают вегетирующие растения в фазе «елочки» указанными бактериями с концентрацией 1010-1011 кл/мл.
[12]Для предпосевной обработки семян льна-долгунца используют накопительную культуру бактерий (титр 107-108 кл/мл) из расчета 5 л/т семян.
[13]Вегетирующие растения обрабатывают в фазе «елочки» накопительными культурами микроорганизмов с рабочим титром 1010-1011 кл/мл в дозе 100 л/га.
[14]Сущность изобретения заключается в следующем.
[15]Используемые в составе биопрепарата микробные штаммы (Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующие бактерии) относятся к группе ризобактерий (PGPR-микрофлоре), являющихся естественными симбионтами сельскохозяйственных растений. Использование биопрепаратов на их основе индуцирует реакции неспецифической устойчивости льна ко многим болезням грибного, бактериального и вирусного происхождения, в том числе к корневым гнилям. Кроме того бактерии (Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующие бактерии) продуцируют вещества ростостимулирующей природы, способствующие улучшению морфометрических параметров растений льна и тем самым обеспечивают повышение урожайности льна-долгунца, а также качества семян и льносоломки. Кроме того, фосфатмобилизующие бактерии также улучшают фосфорное питание растений за счет продуцирования ферментов фосфатаз, способствующих мобилизации (высвобождению) из минеральных и органических соединений фосфатов в доступной для растений форме.
[16]Семена льна перед посевом опрыскивают рабочим раствором биопрепарата, действующим веществом которого являются штаммы Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующих бактерий. Указанные бактерии предварительно были выделены из копролитов дождевых червей Eisenia fetida.
[17]Для приготовления рабочего раствора накопительную культуру бактерий разводят водой до значений титра бактерий 107-108 кл/мл. Помимо предпосевной обработки семян проводят обработку вегетирующих растений в фазу "елочки". Концентрация рабочего раствора препарата соответствует 1010-1011 кл/мл.
[18]Пример 1. Выделение бактерий (штаммов) в чистую культуру
[19]Чистые культуры исследуемых микроорганизмов получали путем выделения из копролитов дождевых червей Eisenia fetida, для чего проводили прямой посев из смешанной усредненной пробы копролита на мясопептонный агар с последующей серией пассажей на эту же среду и окончательного пересева в пробирки на косой агар. Принадлежность выделенных бактерий к роду Pseudomonas определяли в соответствии с морфологическими признаками колоний и клеток, а также биохимическими свойствами микроорганизмов. Фосфатмобилизующие бактерии выделяли в чистую культуру по вышеприведенной схеме, используя в качестве питательной элективной среды среду Муромцева с переосажденными фосфатами. Фосфатмобилизующую активность бактерий оценивали по диаметру формирующейся вокруг колоний зоны растворения осадка фосфата.
[20]Пример 2. Получение накопительных культур бактерий
[21]Накопительные культуры бактерий получали путем жидкофазного культивирования выделенных в чистую культуру бактерий в среде Кинга Б в инкубаторе микроорганизмов. Температура культивирования +28…30°С, длительность - 3 суток. Аэрацию осуществляли путем перемешивания среды на качалке. Культивирование продолжали до достижения титра бактерий 1010-1011 кл/мл.
[22]Пример 3. Эффективность обработки семян льна-долгунца накопительными культурами бактерий в лабораторном опыте.
[23]В лабораторном опыте использовали семена льна-долгунца сорта ТОСТ-4 оригинальной элиты урожая 2011 года. Семена льна обрабатывали накопительной культурой бактерий (титр 107-108 клеток/мл) из расчета 5 л/т семян (5,38 г семян + 0,4 мл бактериальной культуры). Семена закладывали в рулоны по 100 штук для проведения фитоанализа и измерения длины и массы проростков. В контрольном варианте семена обрабатывали дистиллированной водой. Проращивание осуществляли между слоями увлажненной фильтровальной бумаги при температуре +22…+25° в течение 7 дней.
[24]Схема лабораторного опыта:
[25]1. Контроль - обработка дистиллированной водой;
[26]2. Обработка культурой бактерий Pseudomonas sp.;
[27]3. Обработка культурой фосфатмобилизующих бактерий.
[28]Результаты лабораторного модельного эксперимента показали, что обработка накопительными культурами исследованных бактерий в целом способствует повышению всхожести семян льна, увеличению длины и массы проростков. А также способствует снижению числа проростков, пораженных корневыми гнилями с 12% в контроле до 8% в варианте с обработкой семян накопительной культурой Pseudomonas sp., и до 5% в варианте с обработкой накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий (таблица 1).
[29]
[30]Пример 4. Эффективность обработки семян и вегетирующих растений льна-долгунца накопительными культурами бактерий в полевом опыте.
[31]В полевом опыте использовали семена льна-долгунца сорта ТОСТ-4 оригинальной элиты урожая 2011 года. Посевные качества семян: всхожесть - 97%, зараженность болезнями - 66%. Норма высева семян составила 23 млн/га (14 г на учетную делянку). Семена перед посевом бактеризовали путем опрыскивания накопительными микробными культурами с рабочим титром 107-108 кл/мл в дозе 5 л/т семян.
[32]В фазу елочка опытные варианты опрыскивали теми же накопительными культурами микроорганизмов с рабочим титром 1010-1011 кл/мл в дозе 100 л/га ручным опрыскивателем.
[33]Схема полевого опыта:
[34]1. Контроль (обработка семян водой);
[35]2. Предпосевная обработка семян накопительной культурой Pseudomonas sp.;
[36]3. Предпосевная обработка семян накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий;
[37]4. Предпосевная обработка семян и опрыскивание вегетирующих растений накопительной культурой Pseudomonas sp.;
[38]5. Предпосевная обработка семян и опрыскивание вегетирующих растений накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий;
[39]Почва - серая лесная среднеоподзоленная.
[40]Обработка почвы под посев льна включала зяблевую вспашку, весеннюю культивацию, предпосевное рыхление, выравнивание, прикатывание. Уборка делянок и учет урожая был проведен при наступлении физиологической зрелости семян (желтая спелость), обмолот снопов осуществлялся вручную с последующим взвешиванием семян и соломки.
[41]Результаты полевого опыта показали положительное влияние бактеризации семян льна на динамику роста и развития растений. Предпосевная обработка семян накопительными культурами Pseudomonas sp. и фосфатмобилизующих бактерий заметно ускорила прохождение растениями льна-долгунца начальных фаз развития (всходов и елочки) и способствовала увеличению длины растений на 0,8-5,6 см по сравнению с контролем.
[42]Учет всхожести и количества растений перед уборкой льна показал, что максимальную выживаемость растений обеспечила предпосевная обработка семян льна накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий. При этом наибольшие показатели всхожести льна были отмечены в вариантах с предпосевной обработкой семян накопительной культурой Pseudomonas sp., а также двукратной обработкой культурой фосфатмобилизующих бактерий (таблица 2).
[43]Анализ корневых гнилей в полевом опыте выявил высокую эффективность обработки вегетирующих растений накопительными культурами как Pseudomonas sp., так и фосфатмобилизующих бактерий. При этом однократная обработка (только предпосевная бактеризация семян) оказалась малоэффективной (таблица 2).
[44]
[45]Одними из наиболее важных показателей качества льна-долгунца, как технической культуры, являются высота растения и масса соломки. Результаты полевого опыта свидетельствуют о том, что предпосевная обработка семян льна-долгунца накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий способствует увеличению длины растений на 2 см. Данный тип обработки также обеспечил 11% увеличение массы соломки по сравнению с контролем. Все проведенные обработки оказали положительное влияние на массу 1000 семян (таблица 3).
[46]
[47]Как известно, наряду с количественными показателями урожайности сельскохозяйственных культур, не меньшее значение имеет и качество получаемой продукции. В случае с культурой льна-долгунца речь идет о качестве льноволокна. В рассматриваемом полевом опыте качество полученного волокна и его пригодность к технологической обработке определяли по совокупности внешних признаков: блеск, цвет, шелковистость, степень отделяемости от тресты и хрупкость. По всем вышеуказанным показателям лучшим было волокно растений, полученных в варианте с предпосевной обработкой семян накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий и в варианте с повторной обработкой вегетирующих растений, а также волокно растений, полученных в варианте с предпосевной бактеризацией семян Pseudomonas sp. (таблица 4).
[48]
[49]Таким образом, применение накопительной культуры фосфатмобилизующих бактерий, выделенных из копролитов дождевых червей, для бактеризации семян льна-долгунца сорта ТОСТ-4 оказало положительное воздействие в полевом опыте на высоту растений, урожайность семян и соломки льна. Бактеризация семян льна Pseudomonas sp. снизила степень поражения растений фузариозом, увеличила массу 1000 семян и высоту растений.
