WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

«Использование микробиологических препаратов на основе клубеньковых и ассоциативных ризобактерий в сельском хозяйстве Описание и характеристика препаратов © филиал Экос ...»

-- [ Страница 1 ] --

Российская академия сельскохозяйственных наук

Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной

микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук

филиал «Экос»

Использование микробиологических препаратов

на основе клубеньковых и ассоциативных ризобактерий

в сельском хозяйстве

Описание и характеристика препаратов © филиал «Экос» ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии, 2012 Любое использование материалов требует получения Стороной, использующей материалы, письменного разрешения правообладателя.

ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕПАРАТОВ

Микробиология прошла длительный путь развития, исчисляющийся многими тысячелетиями. Уже в V тысячелетии до н.э. человек пользовался плодами деятельности микроорганизмов, не зная об их существовании. Виноделие, хлебопечение, сыроделие, выделка кож, не что иное, как процессы, проходящие с участием микроорганизмов.

Микроорганизмы обитают практически везде: в воде, почве, воздухе, на поверхностях растений и животных, в пищеварительных трактах животных и самого человека. К настоящему времени известно несколько тысяч бактерий, но, по оценкам специалистов, это составляет всего несколько процентов от всех существующих видов бактерий.

Сообщения об активном участии микроорганизмов в процессах превращения веществ в природе стали быстро накапливаться в конце 19 в. К этому времени французские химики Т. Шлезинг и А. Мюнц доказали микробиологическую природу процесса нитрификации. Позже П. Дегерейн обнаружил аналогичную природу процесса денитрификации и анаэробного разложения растительных остатков. М. Воронин в 1867 г. описал клубеньковые бактерии, а спустя почти двадцать лет немецкие агрохимики Гельригель и Вильфарт установили, что бобовые растения могут расти в отсутствии азотных удобрений, довольствуясь атмосферным азотом, который «фиксируют» почвенные микроорганизмы.

Микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности широко используются в промышленности, сельском хозяйстве, медицине.

В настоящее время разработаны технологии производства и применения биопрепаратов на основе симбиотических и ассоциативных азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов, а также микроорганизмов, продуцирующих фитогормоны, витамины, органические кислоты, антибиотики и другие биологически активные вещества. Это способствует улучшению минерального питания растений, повышению их устойчивости к различным стрессам и фитопатогенам, росту урожайности и качества продукции растениеводства при сохранении плодородия почв.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

Предприятие «ЭКОС» было создано в 1965г как Экспериментально-производственное предприятие Всесоюзного (ныне Всероссийского) научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии (ГНУ ВНИИСХМ). С момента открытия до настоящего времени мы специализируемся на разработке и выпуске биологических препаратов для сельского хозяйства, которые повышают урожайность и качество получаемой продукции.

Все сотрудники предприятия – высокопрофессиональные специалисты, имеющие многолетний опыт работы в данном направлении. К специалистам предприятия обращаются за консультациями партнеры из других регионов России и стран СНГ. Кроме того, сотрудники производственного и технического отделов участвовали в открытии производств микробиологических препаратов за рубежом, в частности, в Болгарии, Китае, Вьетнаме, что свидетельствует о признании наших специалистов профессионалами высокого уровня не только в России, но и за ее пределами.

В настоящее время филиал «Экос» ГНУ Всероссийского института сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии разрабатывает и адаптирует современные технологии для промышленного получения многих препаратов, созданных в институте: РИЗОТОРФИНы (для всех основных бобовых культур), АГРОФИЛ, ФЛАВОБАКТЕРИН, МИЗОРИН, РИЗОАГРИН, АЗОРИЗИН, а также препаратов для борьбы с грызунами и насекомыми.

Эффективность наших препаратов многократно и объективно подтверждена в течении 45 лет существования Географической сети опытов. Сотрудниками практически всех сельскохозяйственных ВУЗов, агрономами хозяйств заложено более 3500 опытов в различных регионах России и ближнего зарубежья. Опыты закладывались на всех основных сельскохозяйственных культурах, на всех типах почв и в различных климатических зонах. В результате этой многолетней работы были выявлены наиболее эффективные штаммы микроорганизмов, которые и составляют основу наших биопрепаратов. Коллекция микроорганизмов постоянно пополняется новыми штаммами, выделенными учеными ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии.

ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕПАРАТОВ

Характеристика микроорганизмов по Характеру действия Основу всех биопрепаратов составляют микроорганизмы, выделенные из природных объектов (корни и ризосфера растений). После выделения бактерий происходит их оценка по основным хозяйственно-полезным признакам (стимуляция роста, подавление патогенной микрофлоры, и т.д.) с последующей идентификацией штаммов до вида. Для идентификации штаммов наряду с традиционными методами нумерической таксономии, основанными на изучении культуральных и физиолого-биохимических свойств микроорганизмов, используются новейшие молекулярно-генетические методы (секвенирование рибосомальных генов). Одним из наиболее эффективных способов повышения продуктивности растений является их снабжение доступным азотом.



Существуют две основные группы микроорганизмов фиксирующих атмосферный азот.

Одна из них работает в симбиозе с высшими растениями, образуя азотфиксирующие клубеньки на корнях. К этой группе относятся клубеньковые бактерии. В основе этого симбиоза, где участвуют представители двух основных царств живого мира, про- и эукариоты, лежит способность ризобий восстанавливать молекулярный азот атмосферы до аммония и обеспечивать им своих растений – хозяев. Способность к симбиотической азотфиксации сделала клубеньковые бактерии одной из наиболее широко используемых в практике групп микроорганизмов: приготавливаемые на их основе инокулянты широко и эффективно используются для получения гарантированных урожаев бобовых растений без увеличения экологического риска и при минимальных затратах на их внесение.

Вторая группа микроорганизмов обитает в почве независимо от растений, образуя так называемый «ассоциативный симбиоз». В результате данного типа взаимодействия бактерии не образуют клубеньки или иные новообразования на корнях растений. Бактерии «поселяются» на поверхности корня, либо в ризосфере и выполняют ряд полезных функций.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

Влияние ассоциативных микроорганизмов может быть:

прямым (или непосредственным) – это стимуляция роста растений за счет синтеза различных метаболитов, полезных для растений;

опосредованным – стимуляция роста растений за счет вытеснения и подавления развития почвенных фитопатогенов или микроорганизмов, угнетающих рост растений.

Типы прямого влияния на растения:

1) Выделение фитогормонов (индолил-3-уксусной кислоты (ИУК), гиббереллинов, цитокининов), которые, как известно, стимулируют развитие растений;

2) Перевод труднодоступных соединений фосфора в легкоусвояемую растением форму за счет гидролиза органических фосфатов под действием фосфатаз, либо путем растворения минеральных фосфатов за счет продукции кислот;

3) Фиксация недоступного растению атмосферного азота и перевод его аммонийную форму, которая легко усваивается растением;

4) Повышение общей неспецифической устойчивости растений (иммунного статуса) к неблагоприятным факторам биотической и абиотической природы путем индукции природных защитных механизмов.

ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕПАРАТОВ

Типы непрямого влияния на растения:

1) Выделение микроорганизмами антибиотиков, способных уничтожать патогенные микроорганизмы в почве;

2) Выделение сидерофоров, которые выполняют функцию связывания и транспорта железа в клетки бактерий. Сидерофоры обладают высоким сродством к трехвалентному железу, образуя с ним стабильные комплексы, недоступные для использования фитопатогенами. Таким образом, связывание железа сидерофорами псевдомонад приводит к ограничению роста фитопатогенов и улучшению роста растений;

3) Выделение веществ (аммиак, цианистый водород), которые ингибируют развитие фитопатогенов в ризосфере;

4) Полезные микроорганизмы заселяют поверхность корня растения, тем самым исключают возможность доступа патогенных микроорганизмов к растению;

5) Выделение ризобактериями ферментов (хитиназ), расщепляющих клеточную стенку патогенных грибов, тем самым предотвращая инфицирование растения.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

соХранение Хозяйственно-ценныХ свойств у бактерий Используя данные признаки, учеными института были выделены различные штаммы ассоциативных и клубеньковых ризобактерий. Для сохранения полезных свойств выделенных микроорганизмов в институте создана Ведомственная коллекция полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии. В настоящее время коллекция является уникальным хранилищем микробиологических ресурсов РФ, насчитывает порядка 5000 штаммов и располагает множеством перспективных культур, которые могут быть использованы в качестве продуцентов биопрепаратов. Клубеньковые бактерии представлены 500 штаммами относящимися к 32 видам, являющимися симбионтами для всех бобовых растений, возделываемых в стране и перспективных для введения в культуру.

Как известно, бактерии, выделенные из природных источников, могут терять свои хозяйственно-ценные признаки с течением времени. Это происходит вследствие последовательных пересевов на искусственные питательные среды, которые необходимы для поддержания жизнеспособности штамма. В среднем пересев необходимо производить не реже чем 1 раз в 4-6 месяцев. В результате последовательных пересевов, бактерия может «сбросить» часть генетического материала, ответственного за фиксацию молекулярного азота. В этом случае она будет размножаться и существовать как «нормальный» штамм, но не проявлять тех полезных свойств, которыми она обладала при выделении. Ведомственная коллекция располагает современным комплексом автоматизированного хранения биологических образцов при сверхнизких температурах (Liconic Instruments). При создании этого комплекса использовались передовые мировые разработки в области робототехники, компьютерных и криогенных технологий. Благодаря методу глубокого замораживания, установка обеспечивает многолетнее сохранение микроорганизмов в неизмененном виде с сохранением полезных свойств. Стабильность свойств микроорганизмов является необходимым условием для их коммерческого использования, а также генетической и фенотипической паспортизации.

ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕПАРАТОВ

Штаммы микроорганизмов из коллекции гну вниисХм используются во многиХ организацияХ Нидерланды Бельгия Польша Германия Молдавия Украина Белорусь Франция Испания

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии является ведущей организацией в области сельскохозяйственной микробиологии. Целый ряд новых современных биологических препаратов для сельского хозяйства разработан именно в этом институте.



Pages:     || 2 | 3 | 4 |