Микробные удобрения для стимуляции роста и развития растений

Микробные удобрения
азотфиксирующие
Ассоциативные
ризобактерии
Симбиотические
бактерии
Цианобактерии
фосфатсолюбилизирующие
Фосфатсолюбилизирующие
бактерии
Свободноживущие
диазотрофы
Азотфикси
рующие
78,7%
Арбускулярные
микоризные
грибы
Фосфатсол
юбилизиру
ющие
14,6%
и другие
6,7%
Мировой рынок биоудобрений, 2012 г.
Выделение микроорганизмов из почвы, ризосферы или ризопланы
растений, физиолого-биохимическя и молекулярногенетическая характеристика штаммов ризобактерий и арбускулярных микоризных грибов
Отбор наиболее эффективных штаммов микроорганизмов
ростостимуляция
(синтез ИУК)
азотфиксация
Оценка эффективности
в вегетационных и
мелкоделяночных опытах
фосфатмобилизация
антимикробное
действие
Разработка технологии производства и применения
микробных удобрений
Оптимизация
условий и сред
культивирования
Оценка эффективности
микробных удобрений
Создание различных
препаративных форм
Обработка
семян и вегетирующих
растений
Освоение и внедрение производства микробных удобрений
на Биотехнологическом центре Института микробиологии
НАН Беларуси
ИНОКУЛЯЦИЯ СЕМЯН БОБОВЫХ ТРАВ
Энергосберегающая технология совместного культивирования
азотфиксирующих и фосфатмобилизирующих бактерий
Динамика роста Rhizobium galegae БИМ В-436Д и Bacillus sp.7
при совместном культивировании
( соотношении инокулюмов 1:1)
Динамика роста Sinorhizobium meliloti S3 и Bacillus
sp.7 при совместном культивировании
(соотношение 1:2)
Динамика роста Rhizobium trifolii RT9 и Bacillus sp.7при
совместном культивировании
(соотношение 2:1)
12
14
12
Bacillus
sp.7
6
4
Sinorhizobi
um m ililoti
S3
9,00
8,50
Bacillus
s p.7
8,00
2
Rhizobium
galegae БИМ
В-436Д"
8
6
Bacillus sp.7
4
2
0
0
7,50
2
4
6
8
12
18
24
27
36
48
Время культивирования, час
7,00
0
0
1
4
6
8
12
24
36
48
72
96
Период культивирования,час
Период культивирования,час
Нодулирующая способность
ризобий в условиях светокультуры
60
Количество клубеньков
шт./раст.
Lg числа клеток
8
Lg числа клеток
Rhizobiu
m trifolii
RT9
10
9,50
Lg числа клеток
10
10,00
R. galegae 1
50
40
0,53
30
2,24
19,85
контроль
20
моноинокулянт
Rhizobium
10
0
Варианты опыта:
1-галега восточная,
2-клевер луговой,
3-люцерна посевная
Бинарный
инокулянт
Нодулирующая способность ризобий в
условиях светокультуры
77,03
Влияние инокуляции ризобиями
галеги на содержание
легкорастворимого белка в листьях
ксилоза
фруктоза
галактоза
глюкоза
Углеводный состав экзополисахаридов (%)
Норма внесения: 200мл на 1 гектарную норму семян
Культура
клевер луговой
люцерна
галега восточная
Прибавка,
ц/га к.ед.
Чистый
доход
тыс.руб./га
15,5
194
14,3
177
люцерна
36,9
482
галега восточная
Экономическая эффективность применения
микробного препарата Ризофос под
многолетние бобовые травы
Культура
клевер луговой
Контроль
Ризофос
125
151
92
119
227
294
Урожайность состав семян, кг/га
Институт
Микробиологии
НАН Беларуси
РУП «НПЦ НАН Беларуси
по земледелию»
Жидкий и торфяной микробный препарат для предпосевной обработки семян (200 мл или
200 г/га порцию семян) и вегетирующих растений пивоваренного ячменя (2000 мл/га)
ТУ BY 100289066. 046-2009
Общий титр
жизнеспособных клеток
-5,0-6,0 млрд. КОЕ/мл (г)
Основа препарата:
азотфиксирующий штамм
Enterobacter sp. БИМ В-402Д
•синтез ИУК (19 мкг/мл культуральной жидкости)
•наличие nif H гена (ПЦР-диагностика)
•азотфиксация (135,1 нМоль этилена/раст./сут.)
фосфатмобилизация (диаметр зон «гало» 10,5-12,4 мм)
•антимикробное действие (F. sporotrichiella, F. oxysporum, F.
moniliforte, Alternaria sp., A. alternata, P. syringe, P. cerasi, Erwinia
carotovora)
фосфатмобилизующий штамм
Enterobacter sp. БИМ В-409Д
•синтез ИУК (15,8 мкг/мл культуральной жидкости)
фосфатмобилизация (диаметр зон «гало» 16,7-18,3 мм)
• антимикробное действие (F. oxysporum, A. alternata,
•P. syringe, Erwinia carotovora
Повышает урожайность пивоваренного ячменя на 5-10%.
Применение препарата эквивалентно дополнительному
внесению 20% минерального азота на гектар.
Содержание белка в зерне не превышает 10,5% и
соответствует ГОСТу 5060-86
ТУ BY 100289066. 065-2010
Содержание жизнеспособных клеток
B. japonicum - 1,44∙1010 КОЕ/мл.
11
Контроль
10,5
Lg числа клеток
10
42.3
9,5
45.4
9
10%
8,5
20%
B. japonicum
52
28.8
22.7
8
7,5
0
7
6,5
Высота растений
6
0
2
4
6
8
12
24
36
48
72
96
120
144
168
Период культивирования,час
Динамика роста Br. japonicum 84KL на маннитно - люпиновой
среде при разном объеме вносимого посевного материала
Сыпучую препаративную форму биоудобрения
получают путем иммобилизации на торфяном
субстрате–носителе клеток эффективного штамма
клубеньковых бактерий
Bradyrhizobium japonicum
Вес фитомассы
(сырой)
Нодулирующая
способность
Влияние СояРиз на биометрические показатели
растений сои
для предпосевной обработки семян и вегетирующих растений тритикале с
целью повышения урожайности и устойчивости растений к
неблагоприятным условиям среды
Штамм ассоциативных
азотфиксирующих бактерий
Agrobacterium sp. 17
Арбускулярные микоризные
грибы (АМГ) рода Glomus
везикулы
Штамм ассоциативных
фосфатмобилизующих бактерий
Pseudomonas sp. 10SK
спора
Вариант
опыта
Урожайность,
ц/га
Прибавка, ц/га
Прибавка, %
Натура зерна,
г/л
Масса 1000
зерен, г
Белок, %
гифы
Контроль
67,7
-
-
720
40,4
12,2
АгроМик
торфяной
81,3
13,6
20,0
741
47,2
10,0
АгроМик
жидкий
84,3
16,6
24,4
731
50,3
10,4
Agrobacterium sp. 17
- азотфиксирующая активность (АФА) 116,4 нМоль С2Н4/(фл·сутки);
- синтез ИУК – 44,0 мкг/мл КЖ, в присутствии триптофана;
- антогонистическая активность в отношении грибов Rhizoctonia solani ,
Alternaria alternata, Fusarium oxysporum и бактерий Pseudomonas syringae
Pseudomonas sp. 10SK
- АФА - 124,4 нМоль С2Н4/(фл·сутки);
- синтез ИУК – 16,0 мкг/мл КЖ , в присутствии триптофана;
- фосфатмобилизующая активность (зона просветления среды – 10,5 мм);
- антогонистическая активность в отношении грибов Rhizoctonia solani ,
Alternaria alternata, Fusarium oxysporum и бактерий Pseudomonas syringae
Институт
Микробиологии
НАН Беларуси
ГНУ «Институт леса
НАН Беларуси»
ТУ BY 100289066.108-2013
Препарат микробный «Бактопин» предназначен для предпосевной
обработки семян, вегетирующих растений сосны обыкновенной и ели
европейской с целью стимуляции роста лесного посадочного материала с
открытой корневой системой, повышения выхода стандартного
посадочного материала и экономии минеральных удобрений
Действующее начало препарата:
азотфиксирующий штамм
Rahnella aquatilis БИМ В-704Д
фиксация
азота
синтез
ИУК
+
Фосфатмобилизующий штамм
Pseudomonas putida БИМ В-702Д
антимикробное
действие
синтез
ИУК
фосфатмобилизация
+
арбускулярные микоризные
грибы рода Glomus
фосфатмобилизация
Препаративная форма:
жидкая (ж.) – общий титр жизнеспособных клеток Rahnella aquatilis E10 и Pseudomonas putida
П2/1 – не менее 4,1 млрд КОЕ/мл + 1% инокулюма арбускулярных микоризных грибов (АМГ)
торфяная (т.) – общий титр жизнеспособных клеток Rahnella aquatilis E10 и Pseudomonas putida
П2/1 – не менее 1,3 млрд КОЕ/мл + 1% инокулюма АМГ
Расход препарата: при обработке семян – 200 мл жидкого или 200 г торфяного на 5 кг семян;
при обработке вегетирующих растений – 4000 мл жидкого микробного препарата Бактопин на 1 га
Эффективность действия:
Приживаемость сеянцев сосны и ели по сравнению с контролем
повышается в 2,0 и 1,3 раза соответственно, средняя высота – в среднем на 10%
Институт
Микробиологии
НАН Беларуси
ГНУ «Центральный
Ботанический сад
НАН Беларуси»
комплексный микробный препарат на основе
ассоциативного диазотрофа Brevibacillus parabrevis 11А/2 и арбускулярно-микоризных грибов (АМГ)
для обработки корневой системы микроклональных растений голубики, клюквы, брусники
200
9
100
50
ко
нт
р
о
л
ь
150
100
50
0
60
20
Кон
тро
ль
МаК
лоР
10
0
7,5
7
0
Варианты опыта
300
200
100
0
4
24
время, час
48
72
Динамика роста штамма Brevibacillus parabrevis 11А/2
при глубинном культивировании
Brevibacillus
parabrevis 11А/2
400
Площадь
листовой …
Высота…
30
8
Варианты отыта
Влияние обработки микробным препаратом МаКлоР на рост
клюквы крупноплодной
40
8,5
0
Варианты отыта
50
Lg числа клеток
к
о
н
т
р
о
150
Высота …
Площадь листовой
пластинки, %
200
Ко
нт
ро
ль
Ма
Кл
оР
АМГ
Варианты опыта
Влияние обработки микробным препаратом МакЛор на рост
голубики высокорослой
обработка корневой системы микроклональных растений ассоциативным штаммом Brevibacillus parabrevis 11А/2 и АМГ
обеспечивает увеличение :
 облиственности на 53-96 % и площади листовой поверхности в 4 раза;
 массы корней в 20 раз;
80
Температурв, град.
70
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
Вре мя, ча с
W =40%
W =55%
W =60%
Изменение температуры в процессе ферментации
70
60
Влажность, %
50
Аппаратная схема производства биоудобрения ПолиФунКур
40
30
20
Примечание - обозначения узлов и составных частей опытно – промышленной
установки: 1 – емкость для помета. 2- транспортер - дозатор, 3 – вентилятор, 4 –
бункер-дозатор, 5 и 8 - транспортер, 6 – люк – дозатор, 7 – виброгрохот, 9 –
отгружающий транспортер, 10 – тележка-буртоукладчик, 11 – площадь хранения
удобрений
10
0
0
10
20
30
40
50
W =40%
W =55%
W =60%
Изменение влажности в процессе аэробной
ферментации
10
9
Lg числа клеток
60
Вре мя, ча с
8
7
6
5
4
исх.
при внесении1
2
3
4
5
6
7
Время хранения, месяц
Выживаемость штамма Brevibacillus sp. 11-A Rif
в течение 7 месяцев хранения биоудобрения ПолиФунКур
ПолиФунКур
аэробно ферментированный куриный помет с иммобилизованными клетками
ростстимулирующего штамма Brevibacillus sp. 11-A
ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В КАЧЕСТВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ
Допустимый
уровень
•
ПолиФунКур
2,0 т/га
•
N90P70K150
0
20
40
60
80
100
120
140
160
•
Содержание нитратов, мг/кг
Внешний вид – сыпучая однородная масса темного
цвета, рН – 7,41, влажность – 25 %,
Содержит не менее, % : органического вещества – 60;
общего азота – 1,5; общего фосфора (Р205) – 1,5; Калия
(К20) – 1; а также микроэлементы (медь, цинк, марганец),
необходимые для роста растений.
Общий титр агрономически ценных бактерий в образцах
биоудобрения с интродукцией штамма Brevibacillus sp.
11-A составляет , не менее 5,4·1011 КОЕ/г.
ПолиФунКур в количестве 2т/га заменяет 40 т/га навоза КРС на дерново-подзолистой супесчаной почве при возделывании:
•
̶ картофеля обеспечило получение прибавки урожая клубней на 33%. Наибольшая урожайность клубней картофеля с 1 га составила
307 ц/га, которая получена при замене 40 т/га. Увеличение содержания крахмала и белка с гектара составило 32 и 25%
соответственно. Установлено снижение содержания нитратов вдвое по сравнению с применением минеральных удобрений;
•
̶ кукурузы – на 52%. Сбор сырого белка в зеленой массе кукурузы увеличился на 11,8 ц/га,
•
̶ сахарной свеклы – на 17%. Фактический выход сахара в корнеплодах сахарной свеклы возрастает на 22% (22 ц/га).
Вариант
Без удобрений
N90P70K120
ПолиФунКур
2,0
т/га
Урожайн
ость,
ц/га
339
429
514
Выход сахара
Вариант
Урожайн
ость,
ц/га
Вариант
ц/га
Без удобрений
N9040P70K120
ПолиФунКур 2,0
т/га
102
121
124
Среднее за 2012-2013 гг.
Без удобрений
231
N90P70K150
298
307
ПолиФунКур 2,0 т/га
Ризобактерин
Сапронит
Ризофос «Клевер»
МаКлоР
36751
Биолинум
Гордебак
Ризофос «Люцерна»
Вогал
Ризофос «Галега»
Фитостимофос
АгроМик
30136
26845
СояРиз
24081
19897
ПолиФунКур
14926
МИКРОБНЫЕ УДОБРЕНИЯ ПОЗВОЛЯЮТ:
-уменьшить дозы вносимых
минеральных азотных и фосфорных
удобрений на 20-30%;
2009 2010 2011 2012 2013 2014
-повысить урожайность
сельскохозяйственных культур
на 15-25%
-повысить качество и безопасность
выращиваемой продукции;
-обеспечить устойчивость растений
к неблагоприятным условиям
окружающей среды