Способ повышения урожайности и качества льна-долгунца

(51)01 63/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА(71) Заявитель Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие Институт почвоведения и агрохимии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Богдевич Иосиф Михайлович Михайловская Наталья Алексеевна Лученок Людмила Николаевна Курилович Нина Николаевна Дюсова Светлана Васильевна(73) Патентообладатель Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие Институт почвоведения и агрохимии Национальной академии наук Беларуси(57) Способ повышения урожайности и качества льна-долгунца, заключающийся в том,что непосредственно перед посевом семена льна-долгунца обрабатывают жидким препаратом ассоциативных азотфиксирующих бактерий-4485 с титром 108-109 кл/мл из расчета 1 л препарата на гектарную норму высева семян. Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии, в частности к области использования природных ризосферных бактерий для повышения продуктивности растений и качества урожая. Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве. Известно применение ризосферных азотфиксирующих бактерий для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных растений. Например, использование штамма бактерийдля обработки семян ячменя 2. Однако действие этого штамма распространяется в основном на зерновые культуры и не дает возможности сокращения затрат азотных удобрений. Известно также использование штамма бактерий, который имеет более широкую область применения.оказался эффективным не только для обработки семян ячменя и пшеницы, но и для бактеризации некоторых технических культур - подсолнечника и сахарной свеклы 1. Несмотря на то, что штамм отличается большей универсальностью, и в этом случае не установлена его эффективность на посевах льна-долгунца и возможность снижения доз азотных удобрений при его применении. Наиболее близким техническим решением является использование штамма ассоциативных азотфиксирующих бактерий-4485 для обработки семян зерновых культур и многолетних злаковых трав 3. 9083 1 2007.04.30 Лен-долгунец является традиционной технической культурой для Республики Беларусь. Разработка современных технологий возделывания льна-долгунца, включающих применение ризосферных бактерий, представляет практический интерес, так как ориентирована на экологическую безопасность, и предполагает сокращение экономических затрат на минеральные удобрения. Лен-долгунец отличается относительно невысокой потребностью в азоте. Избыток азота минеральных удобрений может вызывать полегание растений и способствовать развитию болезней, что в свою очередь является причиной снижения урожая льна и ухудшения качества продукции 4-6. Целью изобретения является повышение урожая и качества льна-долгунца, а также сокращение затрат азотных удобрений при его возделывании за счет применения штамма азотфиксирующих бактерий-4485. Поставленная задача решается тем, что предложено проведение предпосевной обработки семян льна-долгунца жидким препаратом на основе штамма ассоциативных азотфиксирующих бактерий-4485 с целью стимуляции роста и повышения эффективности ассоциативной азотфиксации в корневой зоне растений, что обеспечивает улучшение режима питания, повышение продуктивности и качества льнадолгунца. Предлагаемый штамм, первоначально выделенный с корней ячменя, эффективен не только на посевах ячменя 3, но и при возделывании многолетних злаковых трав 7. Преимущества предлагаемого решения - повышение урожая льносемян, повышение выхода длинного волокна, улучшение качества волокна, возможность частичной или полной замены азотных удобрений и экологическая безопасность при возделывании льнадолгунца. Для получения жидкого препарата бактерии выращивают на картофельном агаре при 28 С в течение 3-х суток, затем смывают стерильной водой и разводят до получения титра 108-109 кл/мл. Для обработки гектарной нормы семян льна-долгунца используют 1 л жидкого препарата титр (108-109 кл/мл). Инокуляцию семян жидким препаратом проводят непосредственно перед посевом. Эффективность предлагаемого решения проверена в вегетационных и полевых опытах. Результаты даны в таблицах 1-3 и фигурах 1-4. 1. Эффективность-4485 для бактеризации льна-долгунца Старт в вегетационном опыте. Фоны удобрений 11, 22, 111, 222. Дозы удобрений, мг/кг почвы 1 - 20, 1 - 40, 1 - 60, 2 - 40, Р 2 - 80, К 2 - 120. Почва - дерновоподзолистая легкосуглинистая. Агрохимические свойства почвы гумус - 2,43 рН 5,7 Р 2 О 5 - 280, 2 О - 190 мг/кг. Емкость вегетационных сосудов - 5,5 кг почвы. В сосуде выращивали 15 растений. Повторность опыта 5-кратная. Для предпосевной обработки семян использовали жидкий препаратВ-4485 (титр 108-109 кл/мл). Действие бактеризации на растения оценивали по следующим показателям динамика численности внесенных азоспирилл на корнях по фазам развития растений, общая длина стебля, техническая длина стебля, диаметр стебля, количество коробочек на одном растении, урожай соломы, урожай семян 2, 3. Данные по численности .на корнях льна-долгунца в фазах бутонизации начала цветения и ранней желтой спелости представлены на фиг. 1. Установлено, что внесенные при инокуляции бактерии способны заселять ризоплану льна-долгунца и поддерживать достаточно высокий размер популяции. Результаты вегетационного эксперимента показали, что азоспириллы оказывали значительный положительный эффект на формирование урожая льна-долгунца Старт. Основной продуктивной частью растений льна-долгунца является стебель, который содержит до 30 волокна. Длина и диаметр стебля считаются важными признаками качества продукции. Более высокая техническая длина стебля обеспечивает большее содержание волокна 1-3. В вегетационном опыте проведена сравнительная оценка влияния бактеризации и минеральных удобрений на длину стебля растений льна-долгунца. 2 9083 1 2007.04.30 Установлено, что инокуляция семян-4485 обеспечивала повышение общей и технической длины стебля льна-долгунца. Наибольшая прибавка длины под действием бактерий отмечена на фонах фосфора и калия без внесения азота. При этом техническая длина стебля была на 8,2-8,5 см выше по сравнению с вариантами без бактеризации (табл. 1, фиг. 2). На обоих фонах азотных удобрений эффективность инокуляции низкая, прибавка длины не превышала 0,2-1,7 см. Таким образом, максимальная эффективность инокуляции семян льнаВ-4485 по влиянию на длину стебля отмечена на фонах фосфорно-калийных удобрений. Анализ экспериментальных данных показывает, что предпосевная инокуляция семян по влиянию на длину стебля равноценна внесению минерального азота в дозах 1 и 2 (фиг. 2). Повышение фона фосфорно-калийных удобрений с 11 до Р 22 приводило к увеличению общей и технической длины стебля. Наиболее значительную прибавку длины отмечали при внесении первой дозы минерального азота 1. Повышение уровня минерального питания с 111 до 222 не вызывало увеличения общей длины стебля и снижало показатели технической длины стебля льна-долгунца (табл. 1). При обработке семянВ-4485 отмечали повышение урожая соломы льна. Наиболее значительные прибавки урожая соломы были получены на безазотных фонах - в пределах 2,2-3,5 г/сосуд (56-72 ). Максимальный в опыте эффект от бактеризации семян отмечен на фоне внесения Р 22, выход соломы льна повышался на 3,5 г/сосуд по сравнению с вариантом без бактеризации (фиг. 3). На варианте 111 прибавка урожая соломы за счет инокуляции семян составила 2,1 г/сосуд. При внесении второй дозы минерального азота 2 прибавка урожая соломы от бактеризации .снизилась до 0,95 г/сосуд (табл. 1, фиг. 3). Таблица 1 Влияние-4485 на структуру урожая и выход семян льна-долгунца Старт в вегетационном опыте Общая Техническая Диаметр Количество Фон Масса семян, Масса соломы,длина длина стебля, стебля,коробоудобр. г/сосуд г/сосуд стебля, см см мм чек/растение Без инокуляции 11 58,40 54,00 1,49 1 0,67 3,92 Р 22 60,28 54,89 1,57 2 0,87 4,91 111 67,82 63,46 1,78 2 0,98 5,52 2 Р 22 67,43 61,85 1,96 3 1,33 8,17 Инокуляция-4485 11 66,60 62,20 1,78 2 1,17 6,14 Р 22 68,80 63,34 2,04 2 1,49 8,46 111 68,63 63,91 2,02 3 1,24 7,65 222 69,20 62,10 2,80 3 1,67 9,12 НСР 4,8 4,0 0,15 0,10 0,52 Внесение ассоциативных бактерий-4485 стимулировало закладку большего числа репродуктивных органов у растений льна-долгунца и привело к значительному увеличению урожая семян. Наибольшее влияние предпосевной инокуляции бактериями .на урожай семян было отмечено также на фонах РК без внесения азотных удобрений. Прибавки урожая семян на фонах РК были в пределах 0,50,6 г/сосуд. На фонах с азотными удобрениями прибавки от инокуляции снижались и составляли 0,26-0,34 г/сосуд (табл. 1, фиг. 4). 2. Эффективность ассоциативных азотфиксирующих бактерий-4485 для бактеризации льна-долгунца Нива была также изучена в полевом опыте. В полевом опыте использовали жидкий препарат-4485 (титр 1083 9083 1 2007.04.30 109 кл/мл). По данным полевого опыта прием инокуляции был высоко эффективным по влиянию на урожай соломы, тресты, волокна и выход семян. Бактеризация обеспечивала прибавки урожая, при этом наиболее высокий уровень прибавок от бактеризации был отмечен на фонах Р 6090 без внесения азотных удобрений (табл. 2). За счет применения азотфиксирующих бактерий-4485 прибавки урожая соломы составили 9,8 ц/га на фоне Р 60 К 90 и 15,8 ц/га на фоне 156090, прибавки урожая тресты - 8,1 ц/га на фоне Р 6090 и 14,7 ц/га на фоне 156090. Прибавки урожая льносемян в полевом опыте составили 1,8 ц/га на фоне Р 6090 и 3,2 ц/га на фоне 156090 (табл. 2). Таблица 2 Влияние-4485 на урожай льна-долгунца Нива(полевой опыт) Солома, ц/га Треста, ц/га Семена, ц/га Варианты урожай прибавка урожай прибавка урожай прибавка Без инокуляции Контроль 42,2 34,6 5,2 Р 6090 54,7 45,4 6,0 156090 62,2 7,5 51,6 6,2 7,0 1,0 306090 74,5 19,8 62,5 17,1 8,7 2,7 45 Р 6090 70,2 15,5 58,8 13,4 8,3 2,3 Предпосевная обработка-4485 Р 6090 64,5 9,8 53,5 8,1 7,8 1,8 156090 78,0 15,8 66,3 14,7 9,2 3,2 НСР 2,17 0,35 Использование-4485 оказывало значительное положительное влияние как на общий выход волокна, так и на выход длинного волокна. За счет внесения азоспирилл при посеве получен наиболее высокий выход длинного волокна - 9,7 и 11,6 ц/га на фонах Р 6090 и 156090 соответственно, прибавки от инокуляции - 3,2 и 2,3 ц/га по сравнению с фоном без применения бактерий (табл. 3). Наилучшие показатели качества также получены за счет внесения азотфиксирующих бактерий (табл. 4). Средний номер соломы на уровне 2,00 за счет бактеризации семян на фонах Р 6090 и 156090 соответственно (табл. 3). В полевом опыте установлено, что предпосевная инокуляция льна-долгунца на фоне фосфорно-калийных удобрений Р 6090 значительно превышала действие 15 кг/га азота(15) по влиянию на урожай соломы, семян и выход длинного волокна. Показана возможность частичной или полной замены азотных удобрений за счет применения-4485 на фоне РК при возделывания льна-долгунца. Варианты для сравнения выделены в таблицах 2-4. Таблица 3 Влияниена выход волокна льна-долгунца Нива(полевой опыт) Волокно, ц/га Средний номер Вариант Общий выход Выход длинного волокна соломы урожай прибавка урожай прибавка Без инокуляции Контроль 8,3 3,9 1,25 Р 6090 12,2 6,5 1,50 156090 15,0 2,8 9,3 2,8 2,00 30 Р 60 К 90 17,5 5,3 10,9 4,4 1,75 4 Волокно, ц/га Средний номер Общий выход Выход длинного волокна соломы урожай прибавка урожай прибавка 15,8 3,6 9,1 2,6 1,50 Предпосевная обработка семян-4485 15,5 3,3 9,7 3,2 2,00 18,6 3,6 11,6 2,3 2,00 1,5 0,5 Таблица 4 Влияние-4485 на качество продукции (лен-долгунец Нива,полевой опыт) Вариант Техническая длина, см Выход луба,Крепость, КГС Без инокуляции Контроль 76,0 26 25 Р 60 К 90 78,6 29 27 156090 84,1 32 30 306090 82,7 30 29 456090 82,5 29 27 Предпосевная обработка семян-4485 Р 6090 85,5 32 30 156090 86,8 33 30 НСР 4,9 Применение штамма бактерий-4485 возможно в условиях сельскохозяйственного производства, так как не требует дополнительных приспособлений для внесения, а производство препарата возможно на любом предприятии микробиологической промышленности Республики Беларусь. Источники информации 1. Патент России 2147181, 2000. 2. А.с. СССР 1316189, 1988. 3. Патент РБ 4632, МПК 01 63/00, 2002. 4. Афонин М., Коренский Н. Селекция и прогрессивная технология возделывания льна в БССР. - Мн., 1979. - С. 6-11. 5. Милоста Г.М. Влияние микроудобрений на урожай и качество льна-долгунца Автореф. канд. дис 1984. - Мн., 19 с. 6. Федько А.В. Эффективность норм и соотношений минеральных удобрений при внесении под лен-долгунец на темно-серых оподзоленных почвах западной лесостепи Украины Автореф. канд. дис 1989. - Мн., 18 с. 7. Патент РБ 8239, МПК 05 11/08, 2006. Фиг. 4 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6