Спосіб одержання біологічно активного препарату з насіння озимої пшениці та препаратів бульбочкових бактерій

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для предпосевной обработки семян и вегетационной обработки растений сельскохозяйственных культур. Известен способ получения биологически активного экстракта из прорастающих семян-доноров озимой пшеницы [Авт.св. СССР №425569], включающий замачивание семян в воде в течение 4-х часов, проращивание замоченных семян в течение 3-ос суток в темноте при t 18-20°C до появлений ростков 0,3-0,5 см и корешков длиной 2-3 см и наличия на поверхности семян и корешков выделений в виде слизигеля, содержащих комплекс биологически активных веществ. Экстракт получают путем промывки проросших семян доноров в воде при соотношении: масса исходных сухих семян и воды 1:2 Жидкая часть - биологически активный препарат. Недостатком известного способа является очень короткий (1-2 дня) срок хранения препарата в условиях холодильника при t 0-5°C, что не дает возможности производить его промышленным путем. При производстве экстракта в каждом хозяйстве не всегда соблюдаются рекомендованная технология и условия, что снижает качество препарата и получаемый эффект. Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ получения биологически активного экстракта из семян-доноров озимой пшеницы и бактериальных препаратов азотфиксирующих клубеньковых бактерий [Авт.св. СССР № 1561860], включающий: а) замачивание семян-доноров озимой пшеницы в воде в течение 4-х часов; б) проращивание замоченных семян в течение 3-х суток в темноте при температуре 18-20°С до появления ростков 0,3-0,5 см и корешков длиной 2-3 см и наличия на поверхности семян и корешков выделений в виде слизигеля, содержащих комплекс биологически активных веществ; в) промывку прорастающих семян-доноров в воде при соотношении: масса исходных сухих семян и воды 1:2, полученная жидкая часть - биологически активный экстракт; г) получение суспензии биологически активного препарата путем введения в получаемый биологически активный экстракт клубеньковых бактерий. Однако, биологически активный экстракт, полученный по известному способу, сохраняет свою активность короткий период (до 48 часов при температуре 0-5°С) и используется, как правило, сразу же после его получения, что не дает возможности его заблаговременного производства в нужном объеме или транспортировки. Кроме того, при производстве биологически активного экстракта по известному способу не учитывается сортовая специфичность выделений семян сортов-доноров и их посевные качества, что во многом обуславливает их стимулирующее действие на семена акцепторы и на активность азотфик-сирующих бактерий. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать известный [Авт.св. СССР Ns 1561860] способ получения биологически активного препарата путем повышения его биологической активности. Поставленная задача решается таким образом, что для получения биологически активного экстракта отбирают семена-доноры сортов озимой пшеницы с высоким уровнем биологического взаимодействия с ассоциативными азотфиксирующими бактериями (признак nls), замачивают их в течение 4-х часов в суспензии экстракта, полученного из прорастающих семян-доноров озимой пшеницы в смеси с препаратами клубеньковых бактерий (Rhizobium legumlnosarum), проращивают замоченные в суспензии семена в течение 3-х суток в темноте при температуре 18-20°С до появления ростков 0,3-0,5 см и корешков 2-3 см, проросшие семена-доноры просушивают без извлечения биологически активных веществ при температуре 25-30°С до влажности 10% и размалывают. 3. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что: а) для замачивания отбирают семена-доноры сортов озимой пшеницы с высоким уровнем биологического взаимодействия с ассоциативными азотфиксирующими бактериями (признак nis); б) отобранные семена замачивают в суспензии из экстракта, полученного из прорастающих семяндоноров озимой пшеницы и клубеньковых бактерий; в) проросшие семена-доноры просушивают без извлечения биологически активных веществ при температуре +25-30°С до влажности 10% и размалывают (схема 2). Использование в качестве семян-доноров сортов озимой пшеницы с высоким уровнем взаимодействия с ассоциативными азотфиксирующими бактериями (признак η is) для замачивания в суспензии экстракта из прорастающих семян озимой пшеницы и клубеньковых бактерий [Авт.св. СССР №1561860] обеспечивает значительное усиление их выделительной деятельности и повышенную активность биологически активных веществ. Наличие такой биологически активной среды в свою очередь вызывает усиленное размножение клубеньковых бактерий и выделение ими биологически активных веществ. Таким образом, при проращивании семян-доноров в суспензии обеспечивается выделение комплекса биологически активных веществ, которые создаются за счет взаимодействия прорастающих семян сорта-донора и клубеньковых бактерий. Схема 1 взаимодействия макро- и микрокомпонента на этом этапе можно представить следующим образом: После завершения процесса прорастания семян (3-ое суток) их просушивают. Просушка проросоших семян-доноров проводится без извлечения биологически активных веществ и последующее их измельчение дает возможность получить готовый к употреблению сухой препарат, пригодный к длительному хранению в герметической упаковке. Пример. Для осуществления предлагаемого способа отбирают семена сортов озимой пшеницы отличающиеся высоким уровнем взаимодействия с ассоциативными бактериями и способностью повышать их азотфиксирующую активность - так называемым признаком η is (nitrogen fixation supportive) [Родынюк И.С, 1991]. Из отобранных семян получают биологически активный экстракт: Для получения экстракта используют кондиционные семена озимой пшеницы с признаком nis, прошедшие период послеуборочного дозревания [Авт.св. СССР № 993845]. Отобранные семена замачивают в воде в течение 4-х часов, а затем проращивают в течение 3-х суток в темноте при 118-20°C до появления ростков длиной 0,3-0,5 см, корешков длиной 2-3 см и наличия на поверхности семян и корешков выделений в виде слизигеля, содержащих комплекс биологически активных веществ. Биологически активный экстракт получают путем промывки семян-доноров в воде при соотношении: масса исходных семян и воды 1:2. Из полученного биологически активно' го экстракта и препарата клубеньковых бактерий Rhizobium leguminosarum готовят суспензию при соотношении компонентов,,. мас.%: ризоторфин 2,8-3,3 и экстракт из проросших семян-доноров озимой пшеницы 96,7-97,2, [Авт.св. СССР № 1561860], в котором замачивают семена-доноры озимой пшеницы в течение 4-х часов, а затем проращивают в темноте в течение 3-х суток при 118-20°C до появления ростков длиной 0,3-0,5 см и корешков длиной 2-3 см. Проросшие семена-доноры просушивают без извлечения биологически активных веществ при t 25-30°C до влажности 10% и размалывают. После размола полученный препарат упаковывают герметически. Выход сухих проросших семян и размолотого препарата составляет от массы исходных семян 93-98% и во многом зависит от сорта-донора. Так, выход сухого препарата от первоначальной массы семян-доноров составил (%): из семян-доноров сорта Технологические особенности сухого препарата из проросших семян-доноров: Оптическая плотность рабочего раствора через 2 часа 0,528 ед. экстинции. Как и ранее полученные препараты (экстракт "Аллелостим") в сухом препарате проросшего зерна представлен комплекс биологически активных веществ (витамины группы ЕМ, фитогормоны, ферменты, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, углеводы, лектины, липиды, флавоноиды и др. соединения [Наумов Г.Ф., Ельникова В.А., 1992; Наумов Г.Ф. и др., 1993]. Наряду с биологически активными соединениями препарат содержит клубеньковые или ассоциативные бактерии, которые вносятся в суспензию экстракта перед замачиванием в нем семян-доноров. За время проращивания семян их количество значительно возрастает, что свидетельствует о благоприятной среде для их размножения и взаимодействия с семенами-донорами. Так, после замачивания семян-доноров в суспензии экстракта с клубеньковыми бактериями в 1 мл смыва с таких семян содержалось 19-20 млн клеток бактерий, а через 3 суток после проращивания -18 млрд., т.е. их количество возросло в 1000 раз. В экстракте из высушенных и свежеразмолотых семян содержалось 14 · 107 бактериальных клеток, а после 2-х месячного хранения - 42 10 6 клеток азотфиксирующих бактерий. Изучение размножения бактерий в водной суспензии сухого препарата показало возможность их быстрого размножения, что очень важно для создания высокоактивных и результативных бактериальных препаратов, азотфиксирующих бактерий. Так, при внесении штамма ассоциативных бактерий Agrobacterium radiobacter204 в водную суспензию сухого препарата количество клеток через 2 часа составило 13,6 10 9, а на контроле (водная суспензия бактерий)- 10,6· 109. Эти данные свидетельствуют, что препарат, получаемый по предлагаемому способу, наряду с биологически активными веществами, содержит большое количество бактериальных клеток клубеньковых или ассоциативных бактерий и его водная суспензия может служить средой для их активного размножения при внесении в нее тех или иных штаммов азотфиксирующих микроорганизмов. Поэтому получаемый препарат может быть использован для стимуляции роста и развития растений, так и для стимуляции размножения и повышения активности определенных групп азотфиксирующих микроорганизмов. Исходя из вышеизложенного и функциональных особенностей препарата, получаемого по предлагаемому способу его можно назвать "Фиторизостим", сокращено "ФРС". Препарат применяют для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур в чистом виде или в суспензии с азотфиксирующими бактериями. Перед применением его разводят в воде и настаивают в течение 1,5-2-х часов в соотношении вода - препарат 200:1. Предлагаемый способ позволяет по сравнению с известным; а) полностью использовать семена-доноры для производства биопрепарата (измельчается вся проросшая и высушенная масса); б) заранее приготовить препарат и хранить его; а) сократить норму расхода препарата в среднем в 80-100 раз на единицу площади посева или массы обрабатываемых семян. Сравнительной расход семян-доноров по известному и предлагаемому способу для обработки семян полевых культур на одногектарную норму их высева представлен в табл.1. Как видно из табл. 1, количество расходуемых семян-доноров по предлагаемому способу меньше, чем по известному, в зависимости от обрабатываемой культуры, в 75-140 раз. Такое разное сокращение необходимого количества семян-доноров для производства биопрепаратов делает предлагаемые способы биостимуляции семян доступными для широкого использования в сельскохозяйственном производстве. Эффективность предпосевной обработки семян различных полевых культур препаратом получаемым по новому способу, испытывалась в лабораторных и полевых условиях на различных полевых культурах. Для предпосевной обработки семян испытывались водные растворы препарата в концентрации 2,5-5,0 г/л, т.е. 0,25 и 0,5% массы препарата по отношению к воде. Результаты, представленные в табл. 2, показывают стимулирующее действие препарата на развитие проростков семян различных полевых культур. Предпосевная биостимуляция ФРС положительно влияла на всхожесть семян, темпы развития проростков и их формирование. Влияние биостимуляции семян наблюдалось и в полевых условиях, как на начальных этапах развития растений, так и в течение всего вегетационного периода. Так, полевая всхожесть на посевах гороха повысилась на 10-11%, сои - 4-8%, гречихи - 16-18% (табл. 3), при этом при предлагаемом способе в большинстве случаев на более высокие показатели, чем при известном способе. Лучший рост и развитие растений на посевах с применением предпосевной биостимуляции обеспечили повышение урожайности полевых культур (табл. 4). В зависимости от обрабатываемой культуры и сортовдоноров биопрепаратов дополнительный урожай был различен и равнялся при использовании известного способа 3,2-38,6%, а при предлагаемом 8,3-42,5%. Таким образом, получение препаратов по предлагаемому способу обеспечивает повышение урожайности полевых культур, что свидетельствует о его высокой биологической активности и возможности применения для предпосевной биостимуляции семян различных полевых культур.