Способ получения стимулятора роста растений

 

Использование: в сельском хозяйстве, в частности при получении стимулятора роста растений типа "Симбионт". Сущность изобретения: перед экстракцией культуральную жидкость, содержащую мицелий гриба эндофита, обрабатывают ультразвуком с интенсивностью 0,3-1,2 Вт/см² в течение 10 20 мин и сушат, а экстракции подвергают сухой остаток культуральной жидкости. 2 з.п.ф-лы, 6 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и касается способа получения стимулятора роста растений типа "Симбионт", который может быть использован для повышения урожайности различных сельскохозяйственных растений (картофеля, огурцов, салатной капусты и др.).

Известен способ получения препарата "Симбионт-1", заключающийся в следующем. Гриб-эндофит, выделенный из корней жень-шеня, культивируют на питательной среде, содержащей глюкозу в качестве источника углерода, аспарагин в качестве источника азота, а также источники фосфора, калия, магния, железа, марганца. Культивирование ведут в оптимальных условиях роста гриба, например при температуре 28^оС, в течение 30 дней. В полученную культуральную жидкость, содержащую мицелий гриба, вводят стерильный активированный уголь, который адсорбирует биологически активные вещества (действующие начала) из культуральной жидкости и мицелия, через три часа уголь отфильтровывают, осадок угля на фильтре промывают 70%-ным этанолом. Этанольный экстракт используется в качестве препарата "Симбионт-1". Количество этанола, используемого для экстракции, должно быть таким, чтобы объем полученного препарата составляет 1/3 от объема культуральной жидкости. При использовании препарата "Симбионт-1" урожайность огурцов, овса, ячменя увеличилась на 12,3-19,9% а картофеля до 65% "Симбионт-1" применяется для обработки как посевного материала, так и растущих растений. Недостатком данного способа является дефицитность сырья, из которого получают исходный гриб-эндофит, что препятствует организации массового производства "Симбионта-1".

Известен другой способ получения стимулятора роста растений, названного "Симбионтом-2", который заключается в том, что в качестве сырья для выделения исходного гриба-эндофита используют корни облепихи. Технология получения стимулятора роста идентична описанной выше. Получаемый указанным способом стимулятор роста может быть использован при разбавлении в 10 тыс. раз для предпосевной обработки семян растений и, при разбавлении в 50 тыс. 100 тыс. раз, для введения в почву с поливными водами.

Недостатками способов является сравнительно низкая активность целевого продукта и связанный с этим большой расход стимулятора на единицу площади.

В основу изобретения положена задача разработать способ получения стимулятора роста растений типа "Симбионт", который обеспечивает высокую активность целевого продукта.

Задача решена следующим образом. Гриб-эндофит, выделенный из любого сырья, в частности из облепихи, пол-пола, культивируют в оптимальных условиях на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, фосфора, калия, магния, железа, марганца, в течение 1-6 мес. Температура 20-25^оС, рН 6,5. Культуральную жидкость, содержащую мицелий, обрабатывают ультразвуком с интенсивностью 0,3-1,2 Вт/см² в течение 10-20 мин. Полученную смесь высушивают при температуре 20-40^оС. Сухой остаток обрабатывают 40-70%-ным этанолом для экстракции действующих начал. Экстракт фильтруют и фильтрат после соответствующего разбавления используют для предпосевной обработки семян огурцов, салатной капусты и др. и для введения в почву с поливными водами. Указанный фильтрат представляет собой стимулятор роста растений типа "Симбионт", который назван "Симбионт"К". Его активность в 5-20 раз превышает активность препаратов "Симбионт-2" и "Симбионт-2".

Обработка культуральной жидкости с мицелием гриба ультразвуком вызывает разрушение клеточных стенок мицелия гриба-эндофита и способствует выделению внутриклеточных биологически активных веществ в культуральную жидкость. Выбор параметров ультразвука и продолжительности ультразвуковой обработки культуральной жидкости обусловлен целесообразностью. Найдено, что при значениях параметров ниже указанных нижних пределов не достигается полнота извлечения биологически активных веществ из мицелия. При более высоких значениях параметров, чем указанные их верхние пределы, получают труднофильтруемую дисперсию, что затрудняет и удорожает получение целевого продукта.

Активность стимулятора роста измеряют по величине скорости поглощения кислорода почвой с развившимися в ней корнями 7-дневных проростков огурцов, семена которых предварительно были обработаны стимулятором роста. Достоверное увеличение скорости поглощения кислорода по сравнению с контролем свидетельствует об усилении процессов синтеза в корнях и коррелирует с будущим урожаем.

Скорость поглощения кислорода измеряют количеством поглощенного газа, приведенным к нормальным условиям и отнесенным к 1 кг почвы и 1 ч.

П р и м е р 1. Культуру гриба-эндофита, выделенную из корней облепихи, культивируют на питательной среде состава, г: глюкоза 8; K₂HPO₄ 0,6; KH₂PO₄ 1,8; MgSO₄ 0,2; K₂SO₄ 0,1; MnSO₄ и FeSO₄ следы; аспарагин 20 мг на 1 л водопроводной воды, при температуре 20-25^оС, рН 6,5, в течение 2 месяцев.

Культуральную жидкость, содержащую мицелий, гриба-эндофитаю обрабатывают ультразвуком с длиной волны 59,2 мм и интенсивностью 0,3 Вт/см² на ультразвуковой мойке УМ-4 "Уинта" польского производства в течение 20 мин.

Затем полученную дисперсию сушат при комнатной температуре, сухой остаток обрабатывают 40-70%-ным этанолом, смесь выдерживают в течение трех часов и фильтруют. Остаток на фильтре промывают 40-70%-ным этанолом. Общее количество этанола составляет 1/3 объема исходной культуральной жидкости.

Полученный спиртовой экстракт представляет собой стимулятор роста растений "Симбионт-2К". Его активность определяли следующим образом. Препарат разбавляют в 100 тыс. и более раз. Для сравнения используют стандартный (разбавленный в 10 тыс. раз) раствор "Симбионта-2". Испытания проводили с гибридом огурцов "Регата" и почвами из теплиц. Семена замачивали в течение 30 мин препаратами: одну порцию "Симбионтом-2", вторую порцию новым препаратом. Контрольную порцию замачивали в дистиллированной воде.

Для измерения скорости поглощения кислорода использовали аппарат Варбурга. Достоверность результатов проверяли путем парного сравнения результатов по вариантам с контролем. Она выражена фактической величиной критерия Стьюдента (t_ф) и сопоставлялась с теоретической величиной критерия Стьюдента (tm) при уровнях значимости 0,00 и 0,01.

Сравнительные данные активности препаратов представлены в табл.1.

Как из табл.1, препарат "Симбионт-2К", полученный согласно изобретению, будучи разбавленным в 10-20 раз больше, чем "Симбионт-2", обеспечивает более высокое поглощение кислорода по сравнению с контролем, т.е. активность полученного стимулятора роста в 10-20 раз выше прототипа.

П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но используют гриб-эндофит, выделенный из пол-пола. Полученный препарат назван "Симбионт-3К". Результаты сравнивались с препаратом, названным "Симбионт-3", технология изготовления которого не предусматривает использование ультразвука. Результаты представлены в табл.2. Достоверность разницы (по величине tф) дана в сравнении с контролем.

Как это видно из табл. 2, активность препарата "Симбионт-3К" в 5 раз превышает активность "Симбионта-3", полученного известным способом.

В табл. 3-5 представлены сведения, обосновывающие параметры ультразвуковой обработки культуральной жидкости.

Как следует из табл.3, поглощение кислорода является максимальным при интенсивности ультразвука в пределах 0,3-1,2 Вт/см².

Как следует из табл. 4 и 5, достаточно обработку проводить в течение 10-20 мин.

В табл. 6 приводятся результаты двух опытов, обосновывающие параметры сушки культруальной жидкости.

Из табл. 6 видно, что сушка культуральной жидкости при температуре при температуре как 20^оС, так и 40^оС, обеспечивает получение препарата, обладающего необходимой стимулирующей активностью.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИМУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙ, включающий культивирование гриба-эндофита, экстракцию культуральной жидкости этиловым спиртом, фильтрование спиртового раствора, содержащего целевой продукт, отличающийся тем, что перед экстракцией культуральную жидкость обрабатывают ультразвуком с интенсивностью 0,3 1,2 Вт/см² в течение 10 20 мин и сушат, а экстракции подвергают сухой остаток культуральной жидкости.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что культуральную жидкость сушат при 20 40^oС.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют гриб-эндофит, выделенный из корней облепихи или пол-пола.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2