Штамм бактерий azotobacter chroococcum, используемый для получения бактериального удобрения под томаты

 

Использование: сельскохозяйственная микробиология, в частности получение бактериальных удобрений. Сущность: предложен штамм бактерий Azotobacter chroococcum, который можно использовать для получения бактериальных удобрений под томаты. В результате использования такого штамма возрастает суммарная урожайность возделываемых культур на 15-20%. 2 табл.

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и представляет собой новый штамм азотфиксатора Azotobacter chroococcum, который может быть использован в микробиологической промышленности, например, для получения бактериальных удобрений.

Известен штамм Azotobacter chroococcum N В-3173, предназначенный для получения бактериального удобрения [1] Недостатком данного штамма является специфичность его действия, распространяющаяся лишь на злаковые культуры типа ячменя, и отсутствие какого-либо положительного эффекта в повышении урожайности пасленовых, в частности томатов, а также очень небольшой (не более 0,5 мес) срок жизнедеятельности штамма в ризосфере томатов.

Наиболее близким к предлагаемому является штамм Azotobacter chroococcum Т-12 (депонирован в ЦМПМ ВНИИГенетики под N В-3344), предназначенный для получения бактериального удобрения под томаты [2] Недостатком данного штамма, взятого нами за прототип, является относительно низкая урожайность томатов, достигаемая при их выращивании с использованием полученного из данного штамма бактериального удобрения, а также сравнительно малый срок жизнедеятельности штамма в ризосфере томатов.

Цель изобретения увеличение срока жизнедеятельности штамма в ризосфере томатов и повышение их урожайности.

Поставленная цель достигается посредством использования нового штамма - Azotobacter chroococcum Б1, выделенного из ризосферы томатов Lycopersicon esculentum при возделывании его в тепличном грунте на почве с рН 6,5-7,0. Новый штамм депонирован в ЦМПМ ВНИИГенетики под N В-6013.

Предлагаемый штамм обладает нижеследующими свойствами.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ. Клетки штамма в молодом возрасте мелкие кокки и диплококки, в зависимости от возраста и характера среды их размер колеблется от 1,2 до 2,5 . С возрастом количество диплококков увеличивается. Клетки очень подвижны, капсула вокруг них не заметна. На твердых средах образуют типичные колонии. Покоящаяся форма циста. При старении культура приобретает оранжевую окраску, которая появляется в возрасте 2 сут. Пигмент не проникает в среду. Окрасить клетки можно различными анилиновыми красителями по Граму.

ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ. Штамм В-6013 анаэроб, оптимальная температура роста 28-30^oС, минимум 14^oС, максимум 43^oС. Реакция штамма на рН: оптимум 7,0-7,5, минимум 5,7, максимум 8,5. Штамм ассимилирует углеводы: глюкозу, сахарозу, галактозу, арабинозу, маннозу и спирты: маннит, глицерин, этанол. Не ассимилирует: формиаты, салицилаты, олеаты, стеараты, фенол, метанол, целлюлозу, декстрин, лигнин. Использует для своего развития аммонийный, нитритный, нитратный, а также и свободный азот. На МПА растет достаточно хорошо.

Продукты синтеза на питательной среде Бэрка после 4 сут инкубации при 28-30^oС: витамины группы В (биотин 0,09, пиродоксин 1,3, тиамин 1,9 мг/л), индолилуксусная кислота 14,0 мг/л; азотфиксация 0,22 мкг азота\мл за 1 ч.

Штамм Azotobacter chroococcum Б1 обладает способностью прикрепляться к поверхности корней томатов Lycopersicon esculcutum, где размножается и функционирует в течение 8 мес после инокуляции.

Ранее штамм микроорганизма Azotobacter chroococcum Б1 с указанными характеристиками в литературе не был описан, так что есть все основания считать заявляемый нами объект соответствующим первому критериальному признаку изобретения "новизна". Сопоставление известных характеристик штамма-прототипа [2] и отличительных признаков, которые характеризуют заявляемый нами объект, не позволяют предсказать появление у последнего новых свойств, а именно увеличение срока жизнедеятельности штамма в ризосфеpе томатов и повышение их урожайности; поэтому есть все основания утверждать, что заявляемый объект не следует явным образом из известного в данной отрасли уровня техники и потому соответствует второму критериальному признаку изобретения "изобретательский уровень". Заявляемый нами штамм легко культивируется и его производство без особых затруднений может быть осуществлено в промышленных масштабах, так что есть все основания считать этот объект соответствующим также третьему критерию изобретения "промышленная применимость".

Пример 1.

Недельные проростки томата Lycopersicon esculentum (сорт "Красная Стрела"), растущие на жидкой питательной среде, обрабатывают суспензией клеток Azotobacter chroococcum Б1 и далее выращивают в комнатной теплице в течение 1 сут. Затем корни отделяют и последовательно промывают 7 раз со средой Бэрка; далее навеску корней растирают, разводят и высевают на среду Бэрка. Данные по количеству клеток штамма в 1 г корней для этого случая представлены в табл. 1.

Пример 2.

Выполняют по описанной в примере 1 технологической схеме, но проростки томата обрабатывают суспензией Azotobacter chroococcum Т-12.

Пример 3 (по аналогу [1]).

Осуществляют как и пример 1, но вместо указанного в нем штамма используют Azotobacter chroococcum В-3173.

Данные по количеству клеток штамма для этого и предшествующих ему случаев приведены в табл. 1.

Как можно видеть из представленных в табл. 1 данных, количество предлагаемого штамма в 1 г корней томатов Lycopersicon esculentum более чем на порядок превосходит таковое для штамма [2] и на два порядка таковое для штамма [1] что является явным свидетельством его гораздо лучшей способности к прикреплению к поверхности корней томата.

Пример 4.

Выращивают штамм микроорганизма Azotobacter chroococcum Б1 и вносят его в почву перед посевом семян томата Lycopersicon esculentum (сорт "Красная Стрела") перед пикировкой и в период вегетации растения в количествах 10⁸-10⁹ клеток/мл. Выращивание томатов производят в тепличных условиях на традиционном грунте, контроль за урожайностью ведут в период с апреля по ноябрь. Данные по урожайности вышеуказанного томата представлены в табл. 2.

Пример 5 (по прототипу [2]).

Выполняют как и пример 4, но с использованием в качестве бактериального удобрения штамма Azotobacter chroococcum Т-12.

Пример 6 (по аналогу [1]).

Осуществляют как и пример 4, но с использованием в качестве бактериального удобрения штамм Azotobacter chroococcum В-3173.

Данные по урожайности томата Lycopersicon esculentum (сорт "Красная Стрела") в указанных условиях представлены в табл. 2.

Как можно видеть из сопоставления приводимых в табл. 2 данных, суммарная разница в урожайности за весь цикл плодоношения между томатами, обработанными штаммом Azotobacter chroococcum Б1 и известным штаммом [2] составляет 3,94 кг/м², причем месячная прибавка в урожайности сохраняется в течение всего периода сбора урожая. Очень важно, что имеется существенное различие в урожайности в самом начале цикла плодоношения (в апреле) и в его конце (в ноябре), когда потребление овощной продукции представляется весьма целесообразным.

Предлагаемый штамм достаточно универсален, и аналогичные результаты были получены и на других сортах томата Lycopersicon esculentum ("Экспресс" и др. ).

Литература 1. Авт. свид. СССР 1.316.189 (1988).

2. Авт. свид. СССР 1.359.272 (1987) (прототип).

Формула изобретения

Штамм бактерий Azotobacter chroococcum ВКПМ В-6013, используемый для получения бактериального удобрения под томаты.

РИСУНКИ

Рисунок 1