Способ биологической защиты и повышения продуктивности озимой пшеницы
Владельцы патента RU 2450518:
Федеральное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к биотехнологии. Способ включает отбор штаммов с признаками ростстимулирующего и фунгистатического действия из корней дикорастущих растений ячменя заячьего, произрастающего в диапазоне 1500-2000 м над уровнем моря, и последующую обработку ими посевов озимой пшеницы. Причем пшеницу обрабатывают в две фазы - весной при отрастании - ростстимулирующими бактериями и в фазу начала цветения - фунгистатическими. Изобретение позволяет за счет поочередного использования штаммов двух видов ассоциативных бактерий с разными свойствами (ростстимулирующим и фунгистатическим) снизить заболеваемость растений озимой пшеницы и повысить ее урожайность. 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способу биологической защиты растений от патогенных грибов, и может найти применение в сельском хозяйстве при возделывании полевых культур в биологическом земледелии.
Известен способ, при котором для снижения пораженности фитопатогенами и улучшения роста растений применяют штаммы бактерий Pseudomonas (патент №2352629, опубликовано 20.04.2009 г.) и бактерии р. Bacillus (патент №2140138 опубликован 13.11.1998 г.; патент GB 2170987 А от 14.02.1985 г.).
В первом способе штаммы применяют на нефтезагрязненных почвах. Однако в системе севооборота, где накапливается в почве патогенная микрофлора, вызывающая болезни и снижающая рост и развитие растений, применение их малоэффективно.
В других упомянутых способах препараты на основе Bacillus применяют для защиты овощных и зерновых растений от грибных болезней.
Наиболее близким техническим решением является способ, при котором выделяют ассоциативные ризобактерии из ризосферы растений полевицы побегообразующей и пырея ползучего, произрастающих на горных высотах в диапазоне 1500-2000 м над уровнем моря в естественных фитоценозах (патент №2321252, опубликовано 10.02.2007 г.).
Однако способ-прототип отличается рядом недостатков:
- малоэффективен в улучшении роста и развития растений;
- отобранные штаммы имеют узкий ареал распространения;
- отобранные штаммы ризосферных бактерий протестированы только на одном виде болезни - фузариозе колоса (Fusarium graminearum L.).
Технический результат - расширение ассортимента штаммов ризосферных бактерий, обладающих антифунгальной активностью и ростстимулирующим действием на растения.
Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что отбор штаммов с признаками ростстимулирующего и фунгистатического действия осуществляют из корней ячменя заячьего и обрабатывают ими посевы озимой пшеницы в две фазы - весной при отрастании ростстимулирующими бактериями и летом в фазу начала цветения - фунгистатическими.
Способ осуществляется следующим образом.
Штамм 17-1 фунгистатического действия (Pseudomonas fluorescens - выделен из ризосферы ячменя заячьего - Hordeum leporinum L. в степной зоне Республики Северная Осетия-Алания) и штамм 38-22 ростстимулирующего действия (Sphingomonas spirivorum - выделен из ризосферы ячменя заячьего в лесостепной зоне Республики Северная Осетия-Алания) применяют на посевах озимой пшеницы, обрабатывая ее весной в фазу отрастания, и второй раз летом - в начале цветения как раздельно на разных делянках, так и поочередно на одной и той же делянке. Опрыскивают культуральной жидкостью бактерий из расчета 2 л/га. Контрольным вариантом служит делянка, обработанная водой (оба штамма депонированы во Всероссийской государственной коллекции непатогенных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения (CIAM) ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии - Санкт-Петербург).
Пример 1. На делянках, обработанных один раз весной в фазу отрастания, проводили учет развития болезней (септориоза, фузариоза и мучнистой росы) в фазу формирования зерна, а после созревания определяли урожайность озимой пшеницы.
Полученные результаты представлены в таблице 1, которые показывают, что степень развития болезней относительно контроля в варианте со штаммом 38-22 была ниже на 17,5%, в варианте со штаммом 17-1 - на 35,3%, а урожайность выше на 18,6 и 15,2%, соответственно.
| Таблица 1 | ||||
| Эффективность штаммов ризосферных бактерий при внесении их весной в фазе отрастания озимой пшеницы | ||||
| Вариант | Развитие фитопатогенов в фазе формирования зерна, % | Урожайность | ||
| ц/га | Прибавка | |||
| ц/га | % | |||
| 1. Контроль | 89,4 | 23,1 | - | - |
| 2. 38-22 | 71,9 | 27,4 | 4,3 | 18,6 |
| 3. 17-1 | 54,1 | 26,6 | 3,5 | 15,2 |
Пример 2. На делянках, обработанных один раз летом в фазу начала цветения, определяли процент развития названных в примере 1 болезней, а после созревания - урожайность.
Результаты опыта, отраженные в таблице 2, свидетельствуют, что относительно контроля степень развития болезней была ниже в варианте со штаммом 38-22 на 27,4%, а со штаммом 17-1 - на 38,0%. Урожайность, как и в опыте 1, была выше на 9,5 и 14,7%, соответственно.
| Таблица 2 | ||||
| Эффективность штаммов ризосферных бактерий при внесении их в фазе начала цветения озимой пшеницы | ||||
| Вариант | Развитие фитопатогенов в фазе формирования зерна, % | Урожайность | ||
| ц/га | Прибавка | |||
| ц/га | % | |||
| 1. Контроль | 89,4 | 23,1 | - | - |
| 2. 38-22 | 62,0 | 25,3 | 2,2 | 9,5 |
| 3. 17-1 | 51,4 | 26,5 | 3,4 | 14,7 |
Полученные данные показывают, что по прибавке урожая штамм 38-22 более эффективен при внесении весной в фазу отрастания озимой пшеницы, чем в начале цветения, а штамм 17-1 уступает в первом случае, а во втором - превосходит. По степени подавления возбудителей болезней штамм 17-1 более эффективен, чем штамм 38-22.
Пример 3. На делянках, обработанных дважды: весной в фазу отрастания озимой пшеницы штаммом 38-22 и летом в фазу начала цветения штаммом 17-1, определяли процент развития болезней, а после созревания - урожайность.
Данные третьего опыта приведены в таблице 3, которые свидетельствуют, что здесь степень развития болезней была самой низкой. Она относительно контроля составляла 46,1%, а прибавка урожая была самой высокой и достигала 24,2%.
| Таблица 3 | ||||
| Эффективность штаммов ризосферных бактерий при внесении штамма 38-22 в фазе отрастания озимой пшеницы и штамма 17-1 в фазе начала цветения | ||||
| Вариант | Развитие фитопатогенов в фазе формирования зерна, % | Урожайность | ||
| ц/га | Прибавка | |||
| ц/га | % | |||
| 1. Контроль | 89,4 | 23,1 | - | - |
| 2. 38-22 + 17-1 | 43,3 | 28,7 | 5,6 | 24,2 |
Таким образом, на ранних этапах развития растений следует применять ростстимулирующие биопрепараты, а позднее - в период интенсивного развития болезней (фаза начало цветения) - биопрепараты фунгистатического действия.
Способ биологической защиты и повышения продуктивности озимой пшеницы, включающий проведение отбора штаммов ассоциативных ризобактерий, осуществляемого из ризосферы дикорастущих злаковых растений, произрастающих в диапазоне высот 1500-2000 м над уровнем моря, отличающийся проведением отбора штаммов ассоциативных ризобактерий с признаками ростстимулирующего и фунгистатического действия с корней растения ячменя заячьего и обрабатывают ими посевы озимой пшеницы в две фазы - весной при отрастании - ростстимулирующими штаммами, а в фазу начала цветения - фунгистатическими штаммами.
