Штам бактерій azotobacter chroococcum т79 для одержання бактеріального добрива під сою

Штам бактерій Azotobacter chroococcum T79 №197 (колекція ІФРГ НАН України) для одержання бактеріального добрива під сою Винахід відноситься до сільськогосподарської мікробіологи та біотехнологм, а саме до мікробіологічних засобів підвищення урожайності бобових культур і стосується нового штаму бактерій Azotobacter chroococcum T79 для виготовлення бактеріальних добрив під сою Соя є цінною зернобобовою культурою завдяки спектру і якості природного комплексу білків, жирів, вуглеводів, мінеральних солей, вітамінів та інших цінних поживних речовин Розробка способів і пошук чинників, які б сприяли підвищенню еффективності соєво-ризобіального симбіозу і зростанню урожаю зерна сої сприяють вирішенню проблеми дефіциту цінної білкової сировини для харчової промисловості та кормовиробництва Обов'язковим заходом у біотехнологм вирощування сої є передпосівна інокуляція її насіння специфічними високоактивними та ефективними штамами бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japomcum (Штам бактерій Bradyrhizobium japomcum для одержання добрив під сою UA №3324, 1994) Задача нашого винаходу полягає у підвищенні продуктивності симбіотичної системи, яку утворює соя зі специфічними їй бульбочковими бактеріями Bradyrhizobium japomcum 6346 Задача вирішується завдяки одержанню нового штаму вільноіснуючих азотфіксуючих бактерій Azotobacter chroococcum T79, який при інокуляції насіння сої сумісно зі специфічними бульбочковими бактеріями дозволяв би підсилити процес формування симбіозу, підвищити вегетативну та зернову продуктивність цієї культури Штам Т79 був виділений з чорноземного грунту Полтавської області та ідентифікований за ви значником бактерій Берп, 1980, М «Мир», с 495 Штам A chroococcum T79 зберігається в колекції Інституту фізіологи рослин і генетики НАН України (м Київ) під № 197 Морфолого - культуральні властивості Штам характеризується наступними культурально-морфолопчними ознаками культура бактерій не спороносна, аеробна, грамнегативна, рухома (перитрих) Клітини мають вигляд товстих крупних паличок із закругленими кінцями, часто з'єднані попарно Мають довжину від 4,4 до 7,6 і ширину від 1,2-2,9 мкм Зрілі клітини мають форму коків та диплококів На твердому безазотистому середовищі Ешбі (дистильована вода - 1 л, маніт -20 г, К2НРО4 - 0,2 г, MgSO4 7Н2О- 0,2 г, NaCI - 0,2 г, K2SO4 - 0,1 г, СаСОз - 5,0 г, агар - 15,0 г, рН 7,2) утворює блискучі слизисті, випуклі, гладкі колонії, коричневого кольору Культура є швидкорослою Фізюлого-бюхімічні властивості Відношення до кисню - аероб Температурний діапазон росту нового штаму 20 - 30°С Оптимальною температурою росту є 28°С Діапазон рН 6,8-7,4 Оптимальна рН - 7,2 В якості джерела вуглецю штам Т79 може використовувати глюкозу, сахарозу, маніт, мальтозу, сорбіт, мелясу Новий штам A chroococcum T79 характеризується високою азотфіксувальною активністю в чистій культурі (43,7 нМ С2Н4 / млрд клітин за 2 години), а також сприяє підвищенню азотфіксувальної активності симбіотичного апарату у рослин сої більше, ніж у 1,5 раза (табл 1) О 00 (О 62820 Таблиця 1 Вплив нового штаму A chroococcum T79 на азотфіксувальну активність симбіотичного апарату у рослин сої сорту Мар'яна Варіант інокуляції В japonicum 6346 В japonicum 6346 + А chroococcum T79 Азотфіксувальна активність мкМоль С2Н4/рослину % годину 15,3 ±1,5 100 24,2 ±3,2 158 Поряд із засвоєнням азоту атмосфери штам Т79 може використовувати амонійний та нітратний азот Відновлює нітрати до нітритів Інші характерні фізіологічні особливості Желатину не розріджує Слабо пептонізує молоко Стимуляторів росту даний штам не потребує Активно продукує ростові речовини Ознаки штаму є СТІЙКІ Штам не патогенний Пересівається один раз на 6 МІСЯЦІВ І зберігається на твердому середовищі Ешбі при 5 - 7°С Ефективність штаму A chroococcum T79 перевірена у вегетаційних та польовому дослідах Приклад 1 Для отримання бактеріального добрива штам A chroococcum T79 вирощували на рідкому поживному середовищі Ешбі в колбах на кругових качалках при 160 - 240 об/хв і температурі 28°С протягом 60-72 годин Титр азотобактера при цьому досягав 100-200 млн клітин в 1 мл Отриману суспензію азотобактера (10 8 кл/мл) змішували з суспензією ризобій (10 9 кл/мл) у співвідношенні 1 1, після чого даною сумішшю інокулювали 2-добові проростки сої або насіння Приготовлена суміш бульбочкових бактерій сої з новим штамом азотобактера Т79 представляє собою комплексний біопрепарат мікробної природи Інокуляцію насіння проводили в день посіву при бактеріальному навантаженні не менше як 10 клітин на одну насінину У дослідах було два контролі абсолютний контроль (без інокуляції штамом, обробка водою) та варіант, у якому проростки інокулювали лише штамом 6346 (традиційна моношокуляція) Результати вегетаційного досліду з піщаною культурою представлені в таблиці 2 Таблиця 2 Вплив нового штаму Azotobacter chroococcum T79 на ефективність симбіозу у рослин сої сорту Мар'яна зі специфічними бульбочковими бактеріями Bradyrhizobium japonicum 6346 (піщана культура) Параметри урожай КІЛЬКІСТЬ бобів на рослині КІЛЬКІСТЬ зерен на рослині шт В japonicum Контроль 6346+ В japonicum (обробка A chroococcum 6346 водою) Т79 4,6±0,2 6,7±0,3 7,6±0,4* % 100 146/100 165/113 шт 9,7±0,5 10,4±0,2 13,5±1,2* % 100 107/100 139/130 Маса 1000 зерен Маса зерен на рослині г 144,8±10,2 % 100 г 1,7±0,4 % 100 179,8±4,8 124/100 1,9±0,1 112/100 180,0±10,0 124/100 2,4±0,1* 141/131 Примітка 1)* - достовірно ВІДМІННІ показники відносно варіанту з моношокуляцією, 2) у чисельнику - % відносно контролю (обробка водою), в знаменнику — % відносно варіанту з моношокуляцією штамом 6346 При інокуляції новим препаратом урожай зерна сої достовірно збільшувався на 3 1 % порівняно з варіантом моноінокуляцм Причому, зростання урожаю відбувалось за рахунок збільшення КІЛЬКОСТІ бобів на рослині і, ВІДПОВІДНО, КІЛЬКОСТІ зерен (на 13% і 30%) Слід підкреслити, що у варіанті з новим штамом рослини сої формували також більше зеленої маси Вага сухої фітомаси рослин у цьому варіанті достовірно перевищувала варіант з моноінокуляцією на 8%, а варіант абсолютного контролю (без інокуляції) - на 43% Приклад 2 Ефективність дії нового препарату на продуктивність сої було випробувано у вегетаційному ДОСЛІДІ з ґрунтовою культурою на темносірому лісовому грунті (табл 3) Таблиця З Вплив штаму Azotobacter chroococcum T79 на ефективність симбіозу рослин сої сорту Мар'яна з Bradyrhizobium japonicum 6346 (ґрунтова культура) КонтBjaponicum6346+ Параметри В japonicum роль(оброб A chroococcum урожаю 6346 ка водою) Т79 КІЛЬшт 6,2±0,5 10,6±0,5 10,4±0,6 КІСТЬ бобів на рослині КІЛЬКІСТЬ зерен на рослині Маса 1000 зерен Маса зерен на рослині % 100 171/100 168/98 шт 12,5±0,8 21,3±0,8 26,7±0,5* % 100 170/100 214/125 г 161,2 161,4 164,9 % 100 100 102/102 г 2,0±0,1 3,9±0,1 4,4±0,0* % 100 195/100 220/113 Примітка *- достовірно ВІДМІННІ показники відносно варіанту з моношокуляцією Результати досліджень показали, що передпосівна обробка дводобових проростків сої сорту Мар'яна комплексним препаратом призвела до зростання урожаю зерна Так, маса зерен на рослині у варіанті з новим штамом Т79 була достовірно на 13% більшою, ніж у варіанті з традиційною інокуляцією Урожайність сої зростала за рахунок збільшення КІЛЬКОСТІ зерен на рослині (на 25%) Приклад З В умовах польового досліду (науково-виробничий ВІДДІЛ Інституту фізіологи рослин і генетики HAH України, смт Глеваха) було досліджено дію нового штаму Azotobacter chroococcum Т79 на ефективність симбіозу рослин сої сорту Мар'яна з бульбочковими бактеріями Результати показали (табл 4), що передпосівна обробка насіння сої новим препаратом призвела до збільшення урожаю зерна Польова врожайність (при ручному збиранні рослин) у варіанті з новим штамом становила 32,5 ц/га, що на 17% 62820 більше відносно варіанту з традиційною моноінокуляцією ризобіями Прибавка урожаю становила 4,6 ц/га Таким чином, новий штам Azotobacter chroococcum T79 сприяв посиленню процесу азотфіксації у кореневій зоні, значно підвищував ефективність симбіотичного апарату у рослин сої та урожай зерна Надбавка урожаю в умовах вегетаційних та польового ДОСЛІДІВ становила 13 - 31% Таблиця 4 Вплив нового штаму Azotobacter chroococcum T79 на урожай сої сорту Мар'яна (польовий дослід) Варіант В japonicum 6346 В japonicum 6346+ A chroococcum T79 І 28,5 П 27,9 III 27,8 29,9 33,2 33,8 Комп'ютерна верстка М Клюкш Урожай, ц/га IV Середи 27,3 27,9±0,2 33,1 32,5±0,9 Підписне % 100 116,5 Прибавка урожаю ц/га % 4,6 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119 16,5