Способ выращивания сахарной свеклы
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при выращивании сахарной свеклы. Способ включает обработку вегетирующих растений биопрепаратом, содержащим смесь суспензий штаммов Pseudomonas species 7Г, 7Г2К, и 17-2, взятых в соотношении 1:2:1 с концентрацией 2,0-2,4×1010 кл/мл. При этом дополнительно осуществляют стадию предпосевной обработки семян из расчета 50-75 мл суспензии на 1 т семян, а обработку вегетирующих растений - из расчета 50-75 мл/га. Способ позволяет снизить заболеваемость и увеличить урожайность растений. 6 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании сахарной свеклы.
Одной из актуальных задач дальнейшего развития сельского хозяйства является защита растений от болезней и увеличение продуктивности с-х культур. Наряду с мелиорацией, общей культурой земледелия, селекцией и семеноводством, важным резервом для успешного решения этой задачи является применение биопрепаратов, стимулирующих рост и развитие растений, а также защищающих их от болезней.
Известен способ выращивания сахарной свеклы, включающий предпосевную обработку семян 20-50%-ным экстрактом из прорастающих семян озимой пшеницы в течение 24-36 ч при температуре 18-20°С (АС СССР №540614, кл. A01N 65/00, опубл. 23.03.81). Для замачивания 1 ц семян сахарной свеклы проращивают 12-30 кг семян пшеницы. Экстракт хранят в темном месте в стеклянной таре не более 3 суток.
Недостатком известного способа являются его трудоемкость, длительность процесса получения биопрепарата, недостаточная эффективность защиты сахарной свеклы от поражения церкоспорозом, пероноспорозом, эризифозом и ржавчиной, а также ограниченные сроки хранения биопрепарата.
Известен способ выращивания сахарной свеклы, включающий опрыскивание вегетирующих растений три-четыре раза, начиная с фазы появления 8-10 листьев, водным раствором препарата ГибберРОС с концентрацией 50-100 мг/л в дозе 15-30 г/га. Способ обеспечивает прибавку урожая сахарной свеклы на 23-25% и снижение поражаемости растений церкоспорозом, пероноспорозом, эризифозом и ржавчиной (Патент РФ №2201680, кл. A01N 63/04, опубл. 10.04.2003).
Недостатком известного способа являются его трудоемкость, длительность процесса получения полигиббереллинового биопрепарата.
Наиболее ближайшим к заявляемому способу прототипом является способ выращивания сахарной свеклы, включающий предпосевную обработку семян и/или вегетирующих растений бактериальным препаратом «Альбит», представляющим собой вязкую текучую пасту, содержащую следующие компоненты, в ч: гидролизат живых бактерий Pseudomonas aureofaciens 18-20; гидролизат бактерий Bacillus megaterium 39-40; раствор макро- и микроэлементов 32-37; хвойный экстракт 5-6; хлорофилло-каротиновую пасту 1-2. При предпосевной обработке семена обрабатывают раствором препарата до полного смачивания их поверхности при норме расхода 30-40 г/т семян, а при обработке вегетирующих растений - 30 г/га посевов, при этом первую обработку вегетирующих растений проводят в период смыкания рядков, а вторую - через 20 дней после первой (Патент РФ №2147181, кл. A01N 63/00, опубл. 10.04.2000). Способ позволяет повысить урожай корнеплодов на 18-31% и снизить поражение растений церкоспорозом.
Недостатками известного способа являются трудоемкость получения препарата, высокие нормы его расхода и низкая эффективность способа в отношении защиты растений от грибных и бактериальных болезней.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности защиты растений от грибных и бактериальных болезней, снижение нормы расхода биопрепарата и повышение урожайности сахарной свеклы.
Предлагаемый способ заключается в следующем. Перед посевом семена сахарной свеклы обрабатывают биопрепаратом Бинорам в виде бактериальной суспензии, содержащей смесь штаммов Pseudomonas specias 7Г, 7Г2К и 17-2, взятых в соотношении 1:2:1 с концентрацией (2,0-2,4)×1010 кл/мл, при этом обработку семян перед посадкой проводят из расчета 50-75 мл суспензии на тонну семян, при норме расхода рабочего раствора 10 л/т. Далее через 10-14 дней после всходов (фаза 2 листьев) растения сахарной свеклы обрабатывают бактериальной суспензией с той же концентрацией из расчета 50-75 мл суспензии на 1 га, при норме расхода рабочего раствора 400 л/га.
Используемые в биопрепарате штаммы Pseudomonas specias 7Г, 7Г2К и 17-2 задепонированы в НИИ «Коллекция культур микроорганизмов» ГНЦ ВБ «Вектор» под регистрационными номерами В-694 (7Г), В-695 (7Г2К), В-696 (17-2).
Штаммы выделены из природной популяции ризосферных микроорганизмов диких злаков черноземных почв лесостепи Ордынского района Новосибирской области и отселектированы на устойчивость к микотоксинам и способность к интенсивному росту в условиях разработанной оптимальной технологии наращивания биомассы.
Определяющим отличием заявляемого способа от прототипа является использование биопрепарата Бинорам, представляющего собой суспензию комплекса штаммов Pseudomonas sp.7Г, 7Г2К, 17-2, взятых в соотношении 1:2:1 с концентрацией (2,0-2,4)·1010 кл/мл, при этом обработку семян проводят из расчета 50-75 мл суспензии на тонну семян, а вегетирующих растений из расчета 50-75 мл суспензии на 1 га, что позволяет повысить урожайность семян, снизить заболеваемость растений и повысить качество товарной продукции. Поскольку болезни сахарной свеклы наиболее вредоносны в фазе всходов, предпосевная обработка семян препаратом Бинорам позволяет эффективно обеззараживать последние и снизить активность и проявление фитопатогенов на вегетирующих растениях. Биопрепарат Бинорам, являясь частью естественной экосистемы, позволяет эффективно бороться с болезнями сахарной свеклы и в то же время избежать нарушения биологического равновесия и загрязнения окружающей среды.
Входящие в биопрепарат Бинорам штаммы Pseudomonas sp. 7Г, 7Г2К, 17-2 обладают широким спектром антагонистической активности на фитопатогены рода Altemaria, Bipolaris, Rhizoctonia, Fuzarium, Helminthosporium и др. Каждый из входящих в комплекс штаммов обладает высокой специфической активностью по отношению к определенному фитопатогену, а все вместе обладают повышенной способностью подавлять развитие фитопатогенов, чем каждый в отдельности.
При использовании биопрепарата в запредельной дозе (меньше 50 мл для обработки семян и вегетирующих растений) эффективность обработки падает, а использование более высоких доз препарата (100 мл) не приводит к повышению эффективности способа, поэтому экономически нецелесообразно.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1. Получение биопрепарата.
Для приготовления суспензии бактериальных клеток музейными штаммами Pseudomonas sp.7Г, 7Г2К, 17-2 засевают жидкую питательную среду (LB бульон), наращивают культуру 12 ч при 30°С и сразу же используют полученную биомассу в качестве инокулята для ферментера (объемы от 1 л до 20 л). Ферментацию проводят при 30°С при аэрации под давлением 0,04 кг/см2, при постоянном подтитровывании среды до рН 7.0-7.2; через 12-16 ч титр клеточной суспензии достигает (2-2,4)·1010 л/мл. Каждый штамм наращивают отдельно, а затем полученные биомассы смешивают в соотношении 1:2:1.
Пример 2.
В производственных условиях ОПХ ВНИИСС (Воронежская область, Рамонский район) изучили эффективность обработки вегетирующих растений сахарной свеклы сорта Рамонская односемянная 47 (фракция 4,5-5,5, масса 1000 семян 20,5 г) биопрепаратом Бинорам и химическим препаратом Альто-Супер (эталон) в условиях опытных делянок одного поля. Для этого вегетирующие растения (фаза 2 листьев) обработали препаратом Бинорам с концентрацией 2,0×1010 кл/мл из расчета 50, 75, 100 мл/га (концентрации рабочего раствора 2,5×·106 3,8×·106, 5,0×106кл/мл при норме расхода 400 л/га), размер опытных делянок 100 м2, повторность опыта - трехкратная, предшественник - озимая пшеница. Контрольные растения опрыскивали водой.
В таблице 1 представлены данные по эффективности обработки всходов сахарной свеклы от развития церкоспороза, а в таблице 2 представлены данные по эффективности обработки всходов сахарной свеклы от повреждения растений фомозом. Из данных таблиц 1, 2 видно, что способ позволяет снизить распространение и развитие церкоспороза в 1,9-2,8 раза (биологическая эффективность - 43,3-76,7%), а фомоза в 3 раза (биологическая эффективность - 22,0-42,7%).
Пример 3.
В производственных условиях ОПХ ВНИИСС (Воронежская область, Рамонский район) изучили эффективность комплексной обработки семян и вегетирующих растений сахарной свеклы сорта Рамонская односемянная 47 (фракция 4,5-5,5, масса 1000 семян 20,5 г) биопрепаратом Бинорам и химическим препаратом Альто-Супер (эталон) в условиях опытных делянок одного поля. Для этого провели предпосевную обработку семян сахарной свеклы препаратом Бинорам из расчета 50, 75 и 100 мл суспензии с концентрацией 2,4×1010 кл/мл на тонну семян, а через 10 дней провели обработку всходов препаратом Бинорам с концентрацией 2,4×1010 кл/мл из расчета 50, 75, 100 мл/га, размер опытных делянок 100 м2, повторность опыта - трехкратная, предшественник - озимая пшеница. Контрольные семена и растения опрыскивали водой.
Результаты приведены в таблицах 3 и 4. В таблице 3 представлены данные по поражению листового аппарата сахарной свеклы церкоспорозом и фомозом (сроки учета 30 и 45 дней), а в таблице 4 представлены данные по хозяйственной эффективности применения препарата Бинорам на сахарной свекле. Из данных таблиц 3 и 4 видно, что способ позволяет ограничить распространение и развитие церкоспороза в 4 раза, а фомоза в 4,6 раза и увеличить урожай корнеплодов на 30,3-32,5%
Пример 4.
На селекционно-генетическом комплексе Кемеровского Государственного Сельхозинститута в закрытом грунте (в теплице на керамзите), на полной питательной среде (по Гродзенскому), в каждой из 3 повторностей по 20 растений изучили влияние предпосевной обработки семян и всходов сахарной свеклы сорта Рамонская односемянная 47 на увеличение сырого веса 20 растений через 30 дней после всходов (в г).
Для этого сначала провели предпосевную обработку семян сахарной свеклы препаратом Бинорам из расчета 50 мл суспензии с концентрацией 2,0×1010 кл/мл на тонну семян (норма расхода рабочего раствора - 10 л на тонну). Семена замачивали 30 минут в рабочем растворе препарата с концентрацией 1,0×10 кл/мл. Обработанные семена высевали в течение 3 часов, контрольные семена обрабатывали водой. Далее, через 10 дней всходы сахарной свеклы обработали препаратом Бинорам из расчета 50 мл суспензии с концентрацией рабочего раствора 2,5×106 при норме расхода 400 л/га. В качестве препарата сравнения использовали препарат на основе штамма Bacillus subtilis - В-14 с концентрацией 1×107 кл/мл. Результаты представлены в таблице 5.
Из таблицы 5 видно, что обработка семян и всходов сахарной свеклы препаратом Бинорам позволяет в 3 раза повысить сырой вес растений, который прямо пропорционален урожаю клубней при уборке.
Пример 5.
В полевых условиях ЗАО племзавод «Ирмень» (Новосибирская область) изучили эффективность комплексной обработки семян и вегетирующих растений сахарной свеклы сорта ЛО-52 (гибрид) биопрепаратом Бинорам (поле 70 га - опыт, поле - 4 га - контроль).
Для этого провели предпосевную обработку семян сахарной свеклы препаратом Бинорам из расчета 50 мл суспензии с концентрацией 2,4×1010 кл/мл на тонну семян, а через 10 дней провели обработку всходов препаратом Бинорам с концентрацией 2,4×1010 кл/мл из расчета 50 мл/га (концентрация рабочего раствора 3,0×·106 кл/мл при норме расхода 400 л/га), предшественник - озимая пшеница. Контрольные семена и растения опрыскивали водой.
Результаты представлены в таблице 6. Из таблицы 6 видно, что предлагаемый способ позволяет повысить урожайность сахарной свеклы на 37%, а содержание сахара в корнеплодах на 6-10%.
Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом снизить распространение и развитие церкоспороза в 4 раза, а фомоза в 4,6 раза; снизить норму расхода биопрепарата, повысить урожайность сахарной свеклы на 32,5-37%.
| Таблица 1 | ||||
| Варианты опыта | Норма расхода препарата | Сроки учета дней после нанесения препарата | ||
| 15 | 30 | 45 | ||
| Распространенность поражения (Р, %) | ||||
| Контроль (вода) | - | 0,0 | 3,2 | 21,4 |
| Эталон (Альто-Супер, КЭ) | 0,75 л/га | 0,0 | 0,0 | 7,3 |
| Бинорам | 50 мл/га | 0,0 | 1,7 | 7,6 |
| 75 мл/га | 0,0 | 1,7 | 9,6 | |
| 100 мл/га | 0,0 | 3,1 | 12,7 |
| Таблица 2 | ||||
| Варианты опыта | Норма расхода препарата | Сроки учета дней после нанесения препарата | ||
| 15 | 30 | 45 | ||
| Распространенность поражения (Р, %) | ||||
| Контроль (вода) | - | 0,0 | 0,0 | 6,5 |
| Эталон (Альто-Супер, КЭ) | 0,75 л/га | 0,0 | 3,3 | 3,0 |
| Бинорам | 50 мл/га | 0,0 | 1,6 | 2,0 |
| 75 мл/га | 0,0 | 1,8 | 6,4 | |
| 100 мл/га | 0,0 | 1,9 | 4,8 |
| Таблица 3 | |||||
| Варианты опыта | Норма расхода препарата | Сроки учета дней после нанесения препарата | |||
| церкоспороз | фомоз | ||||
| 30 | 45 | 30 | 45 | ||
| Распространенность поражения (Р, %) | |||||
| Контроль | - | 3,2 | 21,4 | 3,2 | 6,5 |
| Эталон (Альто-Супер, КЭ) | 0,75 л/га | 0,0 | 3,3 | 3,3 | 3,0 |
| Бинорам | 50 мл/га | 1,1 | 5,4 | 1,2 | 1,4 |
| 75 мл/га | 1,1 | 7,8 | 1,0 | 2,2 | |
| 100 мл/га | 2,8 | 11,5 | 1,3 | 4,2 |
| Таблица 4 | ||||
| Варианты опыта | Норма расхода препарата | Биологический урожай, т/га | Содержание сахара, % | Расчетный выход сахара, т/га |
| Контроль | - | 31,9 | 16,5 | 5,26 |
| Эталон (Альто-Супер, КЭ) | 0,75 л/га | 33,0 | 16,8 | 5,54 |
| Бинорам | 50 мл/га | 42,2 | 21,5 | 7,00 |
| 75 мл/га | 38,8 | 19,8 | 6,42 | |
| 100 мл/га | 33,5 | 16,9 | 5,43 |
| Таблица 5 | ||
| Варианты | Сырой вес 20 растений через 30 дней после всходов, г | |
| обработка семян | обработка 10-дневных всходов | |
| Контроль | 200-225 | |
| Bac.subtilis-B-14 | 360-390 | 420-435 |
| Бинорам | 515-545 | 685-720 |
| Таблица 6 | ||
| Варианты | Урожайность, ц/га | Содержание сахара (%) |
| Контроль | 135 | 13-14 |
| Бинорам | 168-185 | 20-23 |
Способ выращивания сахарной свеклы, включающий обработку вегетирующих растений биопрепаратом, содержащим бактерии штамма Pseudomonas, отличающийся тем, что в качестве биопрепарата используют смесь суспензий штаммов Pseudomonas species 7Г, 7Г2К, и 17-2, взятых в соотношении 1:2:1 с концентрацией 2,0-2,4×1010 кл/мл, при этом дополнительно осуществляют стадию предпосевной обработки семян из расчета 50-75 мл суспензии на 1 т семян, а обработку вегетирующих растений - из расчета 50-75 мл/га.
