Способ выращивания льна-долгунца

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании льна. Изобретение позволяет увеличить урожайность семян и соломы льна-долгунца за счет уменьшения количества заболеваний корневыми гнилями.

Лен-долгунец является одной из наиболее важных технических культур отечественной растениеводческой отрасли, имеющей большое народно-хозяйственное и стратегическое значение. Использование микробных препаратов, способных индуцировать реакции неспецифической устойчивости льна ко многим болезням грибного, бактериального и вирусного происхождения, - одна из наиболее актуальных и своевременных задач современной отечественной биотехнологии, а также перспективный ресурс для увеличения урожайности льна-долгунца и качества получаемой на его основе технической продукции.

Известен способ выращивания льна-долгунца, включающий две обработки посевов баковой смесью защитно-стимулирующего комплекса, при этом первую обработку проводят защитно-стимулирующим веществом - сульфосалициловой кислотой (ССК) при норме 1*10^-2 моль/га с инсектицидом при высоте растений 1-3 см, а вторую проводят баковой смесью защитно-стимулирующего комплекса, состоящего из 1*10^-2 моль/га сульфосалициловой кислоты (ССК), 2 моль/га CoSO₄, 1 моль/га KJ и гербицида при высоте растений 3-12 см (Патент РФ №2216926, кл. A01G 1/00, оп. 27.11.2003).

Недостатками известного способа являются его трудоемкость, необходимость использования химического средства защиты с одновременным использованием при первой обработке инсектицида («Децис», 25 г/га), а при второй - гербицида («Агритокс», 25 г/га).

Известен способ выращивания льна-долгунца, включающий использование биопрепарата Агат-25К для предпосевной обработки семян с нормой расхода пастообразного концентрированного препарата в дозе 0,03-0,07 кг/т, при норме расхода рабочей жидкости 5-10 л/т с добавлением NaКМЦ и для опрыскивания посевов вегетирующих растений льна-долгунца в фазе "елочки" в дозе 0,02-0,04 кг/га с одновременным проведением химпрополки с использованием смеси гербицидов «агритокс» и «ленок». Биопрепарат Агат-25К содержит бактерии штамма Pseudomonas aureofaciens ВКМ И-1973Д в концентрации 3-6×10¹⁰ кл/мл, сбалансированный раствор макро- и микроэлементов (38-40 ч.), автолизат проростков сои (50-52 ч.), хвойный экстракт (9,2-9,5 ч.), хлорофилло-каротиновую пасту (0,2-0,8 ч.). Срок защитного действия биопрепарата ограничен и к фазе бутонизации возникает необходимость в дополнительной обработке льна данным биопрепаратом в дозе 0,03 кг/га (Н.А. Кудрявцев «Агат 25К испытан на льне» // «Защита и карантин растений», 2000, №4, с. 24). Известный способ обеспечивает повышение урожайности семян на 0,4-0,7 ц/га и соломы на 1,5-4,3 ц/га.

Недостатками известного способа являются высокие нормы расхода биопрепарата Агат-25К и его низкая эффективность, в связи с чем необходима повторная обработка посевов льна в фазе бутонизации.

Наиболее близким к заявляемому способу (прототипом) является способ выращивания льна-долгунца, патент РФ №2269894, A01N 63/00, А01С 1/00, опубл. 20.02.2006. Семена льна-долгунца обрабатывают биопрепаратом Бинорам, представляющим собой бактериальную суспензию, содержащую смесь штаммов Pseudomonas sp. 7Г, 7Г2К и 17-2, взятых в соотношении 1:2:1 с концентрацией (2-2,5)×10¹⁰ кл/мл, при этом обработку семян перед посадкой проводят из расчета 50-100 мл суспензии на тонну семян, при норме расхода рабочей жидкости - 10 л/т. Перед обработкой семян бактериальную суспензию разводят водой до необходимой рабочей концентрации, равной 2-2,5×10⁸ кл/мл.

Штаммы выделены из природной популяции ризосферных микроорганизмов диких злаков черноземных почв лесостепи Ордынского района Новосибирской области.

Недостатком этого способа является сложность составления бактериальной суспензии в указанных соотношениях, большой расход рабочей жидкости (10 л/т) и связанный с этим высокий риск снижения сыпучести семян льна при посеве.

Технической задачей изобретения является разработка способа выращивания льна-долгунца, обеспечивающего увеличение урожайности семян и соломы за счет проявляемых бактериями ростостимулирующего и фунгистатического эффектов, улучшающих морфометрические параметры растений, повышающих эффективность защиты льна-долгунца от болезней.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе выращивания льна-долгунца, включающем предпосевную обработку семян ризобактериями фунгистатического и ростостимулирующего действия, для предпосевной обработки семян льна-долгунца используют штамм Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующие бактерии, выделенные из копролитов дождевых червей Eisenia fetida. Предпосевную обработку семян проводят накопительной культурой бактерий с концентрацией 10⁷-10⁸ кл/мл. При этом дополнительно обрабатывают вегетирующие растения в фазе «елочки» указанными бактериями с концентрацией 10¹⁰-10¹¹ кл/мл.

Для предпосевной обработки семян льна-долгунца используют накопительную культуру бактерий (титр 10⁷-10⁸ кл/мл) из расчета 5 л/т семян.

Вегетирующие растения обрабатывают в фазе «елочки» накопительными культурами микроорганизмов с рабочим титром 10¹⁰-10¹¹ кл/мл в дозе 100 л/га.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Используемые в составе биопрепарата микробные штаммы (Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующие бактерии) относятся к группе ризобактерий (PGPR-микрофлоре), являющихся естественными симбионтами сельскохозяйственных растений. Использование биопрепаратов на их основе индуцирует реакции неспецифической устойчивости льна ко многим болезням грибного, бактериального и вирусного происхождения, в том числе к корневым гнилям. Кроме того бактерии (Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующие бактерии) продуцируют вещества ростостимулирующей природы, способствующие улучшению морфометрических параметров растений льна и тем самым обеспечивают повышение урожайности льна-долгунца, а также качества семян и льносоломки. Кроме того, фосфатмобилизующие бактерии также улучшают фосфорное питание растений за счет продуцирования ферментов фосфатаз, способствующих мобилизации (высвобождению) из минеральных и органических соединений фосфатов в доступной для растений форме.

Семена льна перед посевом опрыскивают рабочим раствором биопрепарата, действующим веществом которого являются штаммы Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующих бактерий. Указанные бактерии предварительно были выделены из копролитов дождевых червей Eisenia fetida.

Для приготовления рабочего раствора накопительную культуру бактерий разводят водой до значений титра бактерий 10⁷-10⁸ кл/мл. Помимо предпосевной обработки семян проводят обработку вегетирующих растений в фазу "елочки". Концентрация рабочего раствора препарата соответствует 10¹⁰-10¹¹ кл/мл.

Пример 1. Выделение бактерий (штаммов) в чистую культуру

Чистые культуры исследуемых микроорганизмов получали путем выделения из копролитов дождевых червей Eisenia fetida, для чего проводили прямой посев из смешанной усредненной пробы копролита на мясопептонный агар с последующей серией пассажей на эту же среду и окончательного пересева в пробирки на косой агар. Принадлежность выделенных бактерий к роду Pseudomonas определяли в соответствии с морфологическими признаками колоний и клеток, а также биохимическими свойствами микроорганизмов. Фосфатмобилизующие бактерии выделяли в чистую культуру по вышеприведенной схеме, используя в качестве питательной элективной среды среду Муромцева с переосажденными фосфатами. Фосфатмобилизующую активность бактерий оценивали по диаметру формирующейся вокруг колоний зоны растворения осадка фосфата.

Пример 2. Получение накопительных культур бактерий

Накопительные культуры бактерий получали путем жидкофазного культивирования выделенных в чистую культуру бактерий в среде Кинга Б в инкубаторе микроорганизмов. Температура культивирования +28…30°С, длительность - 3 суток. Аэрацию осуществляли путем перемешивания среды на качалке. Культивирование продолжали до достижения титра бактерий 10¹⁰-10¹¹ кл/мл.

Пример 3. Эффективность обработки семян льна-долгунца накопительными культурами бактерий в лабораторном опыте.

В лабораторном опыте использовали семена льна-долгунца сорта ТОСТ-4 оригинальной элиты урожая 2011 года. Семена льна обрабатывали накопительной культурой бактерий (титр 10⁷-10⁸ клеток/мл) из расчета 5 л/т семян (5,38 г семян + 0,4 мл бактериальной культуры). Семена закладывали в рулоны по 100 штук для проведения фитоанализа и измерения длины и массы проростков. В контрольном варианте семена обрабатывали дистиллированной водой. Проращивание осуществляли между слоями увлажненной фильтровальной бумаги при температуре +22…+25° в течение 7 дней.

Схема лабораторного опыта:

1. Контроль - обработка дистиллированной водой;

2. Обработка культурой бактерий Pseudomonas sp.;

3. Обработка культурой фосфатмобилизующих бактерий.

Результаты лабораторного модельного эксперимента показали, что обработка накопительными культурами исследованных бактерий в целом способствует повышению всхожести семян льна, увеличению длины и массы проростков. А также способствует снижению числа проростков, пораженных корневыми гнилями с 12% в контроле до 8% в варианте с обработкой семян накопительной культурой Pseudomonas sp., и до 5% в варианте с обработкой накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий (таблица 1).

Пример 4. Эффективность обработки семян и вегетирующих растений льна-долгунца накопительными культурами бактерий в полевом опыте.

В полевом опыте использовали семена льна-долгунца сорта ТОСТ-4 оригинальной элиты урожая 2011 года. Посевные качества семян: всхожесть - 97%, зараженность болезнями - 66%. Норма высева семян составила 23 млн/га (14 г на учетную делянку). Семена перед посевом бактеризовали путем опрыскивания накопительными микробными культурами с рабочим титром 10⁷-10⁸ кл/мл в дозе 5 л/т семян.

В фазу елочка опытные варианты опрыскивали теми же накопительными культурами микроорганизмов с рабочим титром 10¹⁰-10¹¹ кл/мл в дозе 100 л/га ручным опрыскивателем.

Схема полевого опыта:

1. Контроль (обработка семян водой);

2. Предпосевная обработка семян накопительной культурой Pseudomonas sp.;

3. Предпосевная обработка семян накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий;

4. Предпосевная обработка семян и опрыскивание вегетирующих растений накопительной культурой Pseudomonas sp.;

5. Предпосевная обработка семян и опрыскивание вегетирующих растений накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий;

Почва - серая лесная среднеоподзоленная.

Обработка почвы под посев льна включала зяблевую вспашку, весеннюю культивацию, предпосевное рыхление, выравнивание, прикатывание. Уборка делянок и учет урожая был проведен при наступлении физиологической зрелости семян (желтая спелость), обмолот снопов осуществлялся вручную с последующим взвешиванием семян и соломки.

Результаты полевого опыта показали положительное влияние бактеризации семян льна на динамику роста и развития растений. Предпосевная обработка семян накопительными культурами Pseudomonas sp. и фосфатмобилизующих бактерий заметно ускорила прохождение растениями льна-долгунца начальных фаз развития (всходов и елочки) и способствовала увеличению длины растений на 0,8-5,6 см по сравнению с контролем.

Учет всхожести и количества растений перед уборкой льна показал, что максимальную выживаемость растений обеспечила предпосевная обработка семян льна накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий. При этом наибольшие показатели всхожести льна были отмечены в вариантах с предпосевной обработкой семян накопительной культурой Pseudomonas sp., а также двукратной обработкой культурой фосфатмобилизующих бактерий (таблица 2).

Анализ корневых гнилей в полевом опыте выявил высокую эффективность обработки вегетирующих растений накопительными культурами как Pseudomonas sp., так и фосфатмобилизующих бактерий. При этом однократная обработка (только предпосевная бактеризация семян) оказалась малоэффективной (таблица 2).

Одними из наиболее важных показателей качества льна-долгунца, как технической культуры, являются высота растения и масса соломки. Результаты полевого опыта свидетельствуют о том, что предпосевная обработка семян льна-долгунца накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий способствует увеличению длины растений на 2 см. Данный тип обработки также обеспечил 11% увеличение массы соломки по сравнению с контролем. Все проведенные обработки оказали положительное влияние на массу 1000 семян (таблица 3).

Как известно, наряду с количественными показателями урожайности сельскохозяйственных культур, не меньшее значение имеет и качество получаемой продукции. В случае с культурой льна-долгунца речь идет о качестве льноволокна. В рассматриваемом полевом опыте качество полученного волокна и его пригодность к технологической обработке определяли по совокупности внешних признаков: блеск, цвет, шелковистость, степень отделяемости от тресты и хрупкость. По всем вышеуказанным показателям лучшим было волокно растений, полученных в варианте с предпосевной обработкой семян накопительной культурой фосфатмобилизующих бактерий и в варианте с повторной обработкой вегетирующих растений, а также волокно растений, полученных в варианте с предпосевной бактеризацией семян Pseudomonas sp. (таблица 4).

Таким образом, применение накопительной культуры фосфатмобилизующих бактерий, выделенных из копролитов дождевых червей, для бактеризации семян льна-долгунца сорта ТОСТ-4 оказало положительное воздействие в полевом опыте на высоту растений, урожайность семян и соломки льна. Бактеризация семян льна Pseudomonas sp. снизила степень поражения растений фузариозом, увеличила массу 1000 семян и высоту растений.