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