Технология получения производства азотфиксирующих бактериальных препаратов

Прокол после внесения бактерий заклеивается липкой лентой. Каждый грамм ризоторфина должен содержать не менее 2.5 млрд. жизнеспособных клеток с высокой конкурентоспособностью и интенсивной азотфиксацией. Препарат хранят при температуре 5-6оС и влажности воздуха 40-55%. Пакеты могут быть весом от 0.2 до 1.0 кг. Доза препарата составляет 200 г на га. Заражение семян производят следующем образом: ризоторфин разбавляют водой и процеживают через двойной слой марли. Полученной суспензией обрабатывают семена. Семена высевают в день обработки или на следующий.Обработка семян бобовых культур прочно вошла в мировую сельскохозяйственную практику. Крупнейшими производителями таких препаратов являются США и Австралия.4.3 Производство биопрепаратов на основе свободноживущих азотфиксирующих бактерийАзотобактерин - бактериальное удобрение, содержащее свободноживущий почвенный микроорганизм Azotobacter chroococcum, способный фиксировать до 20 мг атмосферного азота на 1 г использованного сахара. Внесенные в качестве удобрения в почву бактерии также выделяют биологически активные вещества (никотиновую и пантотеновую кислоты, пиридоксин, биотин, гетероауксин, гиббереллин и др.). Эти вещества стимулируют рост растений. Кроме того, продуцируемые Azotobacter фунгицидные вещества из группы анисомицина угнетают развитие некоторых нежелательных микроскопических грибов в ризосфере растения.Все виды Azotobacter строгие аэробы. Чувствительны к содержанию в среде фосфора и развиваются лишь при высоком его содержании в питательной среде. Азотфиксирующая способность культуры подавляется аммиаком (вообще содержание в среде связанного азота угнетает азотфиксацию). Стимулируют процесс фиксации азота соединения молибдена.Установлено, что при фиксации азота процесс его восстановления протекает на одном и том же синтезируемом азотобактером ферментном комплексе и лишь конечный продукт (аммиак) отделяется от фермента. Нитрогеназная азотфиксирующая система представляет собой мультиферментный комплекс, содержащий не связанное с геном железо, молибден и SH-группы.Микробиологическая промышленность выпускает несколько видов азотобактерина: сухой, почвенный и торфяной. Технология получения сухого азотобактерина имеет много общего с технологией производства сухого нитрагина. Сухой азотобактерин - активная культура высушенных клеток азотобактера с наполнителем. В 1 г препарата содержится не менее 0.5 млрд. жизнеспособных клеток. Культуру микроорганизма выращивают методом глубинного культивирования на среде, содержащей те же компоненты, что и при культивировании клеток Rhizobium. Дополнительно вводят только сульфаты железа и марганца, а также сложную соль молибденовой кислоты, рН 5.7-6.5.Процесс ферментации проводят до стационарной фазы развития культуры, так как в этой фазе биологически активные вещества выделяются из клетки и остаются в культуральной жидкости. Биологически активные вещества могут также полностью или частично теряться при высушивании, однако жизнеспособные клетки быстро восстанавливают способность их продуцировать. Высушенную культуру стандартизируют, фасуют в полиэтиленовые пакеты по 0.4-2 кг и хранят при температуре 15оС не более 3 месяцев.Почвенный и торфяной азотобактерин представляют собой активную культуру азотобактера, размноженную на твердой питательной среде, и содержат в 1 г не менее 50 млн. жизнеспособных клеток. Для их приготовления берут плодородную почву или разлагающийся торф с нейтральной реакцией среды. К просеянному субстрату добавляют 2% извести и 0.1% суперфосфата. По 500 г полученной смеси переносят в бутыли емкостью по 0.5 л, увлажняют на 40-60% по объему водой, закрывают ватными пробками и стерилизуют. Посевной материал готовят на агаровых средах, содержащих 2% сахарозы и минеральные соли. Когда агар полностью покрывается слизистой массой коричневого цвета, полученный материал стерильно смывается дистиллированной водой и переносится на приготовленный субстрат. Содержимое бутылок тщательно перемешивают и термостатируют при 25-27оС. Культивирование продолжают до тех пор, пока бактерии не размножатся до необходимого количества. Полученный препарат сохраняет свою активность в течение 2-3 месяцев.Использовать азотобактерин рекомендуется только на почвах, содержащих фосфор и микроэлементы. Азотобактерин применяют для бактеризации семян, рассады, компостов. При этом урожайность увеличивается на 10-15%. Семена зерновых опудривают сухим азотобактерином из расчета 100 млрд. клеток на 1 гектарную порцию семян. Картофель и корневую систему рассады равномерно смачивают водной суспензией бактерий. Для получения суспензии 1 гектарную норму (300 млрд. клеток) разводят в 15 литрах воды. При обработке почвенным или торфяным азотобактерином семена перемешивают с увлажненным препаратом и для равномерного высева подсушивают. Корневую систему рассады смачивают приготовленной суспензией.5 Положительные и отрицательные моменты использования азотфиксирующих бактериальных препаратовИспользование современных азотфиксирующих биопрепаратов несомненно имеет ряд положительных моментов:- фиксация атмосферного азота и обеспечение растений доступными их формами; − стимуляция роста и развития растений за счет синтеза ауксиноподобных гормонов, а также витаминов;- замена биопрепарами химических азотных удобрений, которые не только наносят экологический ущерб, но и гораздо дороже в производстве.Представляют собой 100% экологически чистые препаратыОтносительно простой производственный циклДоступные штаммы микроорганизмовСущественная эффективность использования по сравнению с минеральными удобрениямиК недостаткам биопрепаратов можно отнести:Зависимость эффективности их действия от состава и свойств почвы, и ряда других факторовРасчет товарной упаковки на применение на больших площадях, затруднено использование на малых садовых участкахМалый срок хранения, некоторая "сезонность" производстваИ еще одним важным отрицательным моментом является ограниченность использования в живой природе генно-модифицированных микроорганизмов. Это связано с тем, что неизвестно как такие мутанты будут взаимодействовать с естественной микрофлорой почвы и какие возможны отдаленные последствия этого взаимодействия [8].ЗаключениеИз описанных результатов работы можно сделать вывод о том, что при соблюдении ряда условий, либо путем подбора более эффективных биопрепаратов, применение бактериальных удобрений в общем позволяет получать плоды, обладающие большей массой, экологичностью, безвредностью для человека и животных, и содержащие больше витаминов по сравнению с аналогами, выращенными без применения таких удобрений. Все это в итоге повышает экономичность и эффективность сельского хозяйства в целом.Список литературы1. Завалин А. А. Применение биопрепаратов при возделывании полевых культур //Достижения науки и техники АПК. – 2011. – №. 8.2. Биопрепараты с микроорганизмами – как они работают и чем полезны [Электронный ресурс] – Электрон. дан. – Режим доступа:https://www.ogorod.ru/ru/now/soil/11192/Biopreparaty-s-mikroorganizmami-kak-oni-rabotajut-i-chem-polezny.htm(дата доступа 11.02.2019)3. Патика В. П., Коць С. Я., Волкогон В. В. та ін. Біологічний азот. — К.: Світ, 2003. — 424 с.4. Новикова Н. И. Современные представле ния о филогении и систематике клубенько вых бактерий // Микробиология. — 1996. — Т. 65, № 4. — С. 437–450. 5. Rhizobiaceae. Молекулярная биология бактерий, взаимодействующих с растениями / Под ред. Спайнка Г., Кондороши А., Хукаса П. Рус. перевод под ред. Тихоновича И. А., Проворова Н. А. — СПб., 2002. — 567 с.6. Кукк Э. Г. Отдел синезеленые водоросли / Жизнь растений. — М.: Просвещение, 1977. — С. 78–927. Шерстобоева Е. В., Дудинова И. А., Крама) ренко С. Н., Шерстобоев Н. К. Биопрепараты азотфиксирующих бактерий: проблемы и перспективы применения // Там же. — 1997. — Т. 59, № 4. — С. 109–117.8. Курсакова В. С., Драчёв Д. В. Влияние препаратов несимбиотических азотфиксирующих бактерий на урожайность яровой мягкой пшеницы в условиях Алтайского Приобья //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2010. – Т. 63. – №. 1.