Способ мелиорации засоленных почв под культуру риса

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности рисовому земледелию при мелиорации затопляемых почв Солому инокулируют жидкой культурой штамма бактерий Cellufomonas effusa ВКПМ В-4465 из расчета 10 клеток на 1 г соломы и запахивают обработанную солому в сильнозасоленную такыровидную почву Внесение обработанной соломы в почву позволяет увеличить минерализацию почвенных фильтратов Содержание СГ возросло на 72% S042 - на 75 %, - на 22 % №+ - на 88 %, суммы солей - на 35% по сравнению с внесением соломы, обработанной известным штаммом Зс, что способствует увеличению выживаемости проростков риса на 16% 3 та б л

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849792/13 (22) 12.07.90 (46) 15,06.92. Бюл, N 22 (71) Институт микробиологии и вирусологии

АН КазССР и Институт почвоведения АН

КазССР (72) С. Н. Нелидов, M. Г. Саубенова и И. Э.

Смирнова (53) 631.6:576.6(088,8) (56} Пути повышения эффективности факторов интенсификации сельскохозяйственного производства: Тезисы докладов конференции — Вильнюс 11 — 12 июня 1986. с. 267-278. (54) СПОСОБ МЕЛИОРАЦИИ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ ПОД КУЛЬТУРУ РИСА

Изобретение относится к сельскому хозяйству, преимущественно к способам почвенной биотехнологии, и может быть использовано в рисовом земледелии при мелиорации затопляемых почв.

Известен способ мелиорации почв путем весенней заделки соломы.

Недостатком этого способа является замедленная деструкция соломы в начальные фазы развития риса, т. е, в период наибольшей подверженности растений солевому токсикозу.

Известен также способ мелиорации затопляемых почв путем запашки соломы. обработанной культурой молочнокислых бактерий.

Мелиорирующий эффект такой соломы ограничен тем. что молочнокислые бактерии не обладают гидролитической активностью по. отношению к полисахаридам соломы и используют сахара, содержание которых не

ÄÄ5U ÄÄ 1740358 А1 (я)л С 05 F 11/08, С f2 é 1/22 С 12 S3/04

2 (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности рисовому земледелию при мелиорации затопляемых почв. Солому инокулируют жидкой культурой штамма . бактерий СеИШотопаз effusa ВКПМ В-4465 из расчета 10 клеток на 1 г соломы и запа4 хивают обработанную солому в сильнозасоленную такыровидную почву., Внесение обработанной соломы в почву позволяет увеличить минерализацию почвенных фильтратов. Содержание О возросло на 72%, 504 — на 75%, Mg — на22%, Na — на 88%, суммы солей — на 35% по сравнению с вне.сением соломы, обработанной известным штаммом Зс, что способствует увеличению выживаемости проростков риса íà 16%. 3 табл. превышает 0,5 — 0,8%, этим количеством субстрата и ограничена возможность их развития. Деградация соломы в почве осуществляется представителями спонтанной микрофлоры. являющимися продуцентами различных токсических веществ и их бурное развитие становится причиной угнетения проростков риса при весеннем внесении соломы. Кроме того. способ невозможно применять на сильно засоленных почвах, так как молочнокислые бактерии не выдерживают повышенного засоления и при засолении почв свыше l,5% эффективность применения бактеризованной соломы аналогична применению нативной соломы.

Цель настоящего изобретения — ускорение процессов рассоления почв путем активации микробной деструкции соломы и предотвращение гибели риса от солевого токсикоза.

1740358

Поставленная цель достигается тем, что одновременно с запашкой соломы проводят ее инокуляцию целлюлолитическими бактериями рода Cellulomonas effusa штамма 60

С$, в дозе 10" клеток на 1 r соломы.

Согласно предлагаемому способу используется новый штамм целлюлолитических бактерий Cellulomonas effusa 60 С$.

Штамм депонирован в качестве перспективного для биоконверсии целлюлоэосодержащего сырья в ЦМПМ института

"ВНИИгенетика", коллекционный номер

ВКПМ В вЂ” 4465.

Характеристика штамма, Cellulomonas

effusa 60 CS.

Штамм выделен в 1984 году из разрушенной древесины (является музейным).

Мелкие -подвижные палочки 1,7х0,4 мкм„1 — 6 полярных жгутика. грамположи.тельные, неспороносные. На плотных средах (МПА, среда Гетчинсона, соломеный агар) колонии желтого цвета, гладкие, блестящие, выпуклые, с хорошим ростом, субстрат не окрашивается. Культура выращена на средах в течение 3 сут при 28 — 30 С, Желатину разжижает. молоко подкисляет, крахмал гидролизует, нитраты восстанавливает до нигритов. Дает положительную реакцию на катэлазу. Образует кислоту на глюкозе, мальтозе, крахмале, манните и других углеводах, Энергично разлагает целлюлозу. Факультативный анаэроб. Растет в широких пределах рН от 3,0 до 8.5 (оптимально рН 6,0). Температурный диапазон роста штамма 12 — 47 С, (оптимально 2530 С), Продуцирует целлюлолитические ферменты: энда-1,4-/3-глюканаза — 4 — 6 едl г. целлобиаэа — 30 ед/г.

Акт-1вность штамма определяют по степени деградации целлюлозы в целлюлоэосодержащем сырье.

Культуру выращивают и хранят на косяках с 0,7 соломеным эгаром. Температура хранения+5 С. Состав среды, r: КгНРО41,0

СэС!г 0,1; Mg$04 0,3: NaCI 0.1: ИаМОз 2,5;

ЕеОг 0,01; солома пшен. 2,5; вода дист. 1 л.

Жидкую культуру бактерий для инокуляции соломы выращивают на соломеном отваре, Приготовление соломеного отвара:

100 r сухой соломы заливают 1 литром воды. кипятят. фильтруют. объем полученной жидкости доводят до 1 л, добавляют NaCI 0,1 г, Выращивают на качалке в течение 3 сут, Титр культуры — 10 — 10 клеток.

6 а

Пример 1. Проведенные модельные опыты показали возможность регуляции направленности микробной деструкции соло-. мы путем ее бактериэации штаммом

Cellulomonas effusa 60 CS (ВКПМ В-4465).

Жидкую культуру бактерий выращивают в

15 колбах со средой, приготовленной из отвара соломы, Обработку соломы целлюлолитическими бактериями проводят из расчета 10 клеток на 1 r соломы. В сосуды помещают инокулированную солому и плотно утрамбовывают. После 3-месячной инкубации в анаэробных условиях трансформация целлюлозы возрастает на 27, а гемицеллюлозы на 6,5o по сравнительно с контрольным штаммом 3С, На фоне значительного уменьшения .содержания масляной кислоты заметно возрастает концентрация молочной кислоты, В табл, 1 представлены данные о влиянии обработки целлюлолитическими бактериями на биохимические показатели сбраживаемой в энаэробных условиях рисовой соломы.

Пример 2, Весеннюю запашку соломы

20 проводят на сильнсзасоленной такыровидной почве (сумма солей 2,8 рН 8,1). Солому инокулируют жидкой культурой штамма

СеИо!огпопэз effusa 60 CS из расчета 10" клеток на 1 г соломы непосредственно пе25 ред заделкой соломы в почву.

Для изучения влияния инокулированной соломы на процессы транзитного выноса иэ пахотного горизонта токсичных солей и выживаемости проростков риса ставили

30 вегетационные опыты на Акдэлинском . массиве орошения Алма-.Атинской области, Солому вносили из расчета 7 т/га. Мелиоративное действие соломы на почву проявилось в том, что инокуляция соломы

35 целлюлолитическими бактериями оказ ывала существенное влияние на минерализацию почвенного раствора сил ьноэасоленной такыровидной почвы (табл. 2).

Результаты опытов показывают, что

40 обработка соломы целлюлолитическими бактериями уже в самом начале вегетационного периода увеличивала минерализацию почвенных фильтрэтов относительно соломы инокулированной штаммом ЗС, Так, со45 держание С! возросло на 72%, SOqг — на

75, Mg 2. — на 22, Na — на 88 сумма солей — на 35 . Увеличение общей щелочности в НСОз — нэ протяжении всего вегетационного периода свидетельствует о сдвиге

50 значения рН почвы в нейтральную сторону.

Таким образом, весеннее внесение .в сильнозэсоленную такыровидную почву соломы, обработанной целлюлолитическими бактериями Cellulomonas effusa штамм 60

55 CS (ВКПМ В-4465) создает условия повышенной минерализации почвенных фильтратов, способствует выносу токсичных ионов, снижает рН почвы и увеличивает процент выживаемости проростков риса(таблица 3), l740358

Таблица 1

Влияние обработки бактериями на биохимические показатели сбрэживаемой рисовой соломы () Исходное содержание

Показатель

Обработка штаммом

ЗС

Обработка штаммом

60 CS

38,8

27,3

36,8

18.6

Целлюлоза

Геми еллюлоза

26,9

17,4

Свобо ныео ган ические кислоты

0.89

0,83

0,2 .

Молочная

Уксусная

Масляная 1,4 лес

V siJV

0,03

Связанные о ган ические кислоты

Уксусная

Масляная

0,94

0.42

0,25

0.12

Общее содержание о ганических кислот

2,28

2,40

Таблица 2

Минерализация почвенных фильтратов при внесении под рис соломы, инокулированной штаммом 60 CS (М, экв) Инокуляция целлюлолитическими бактериями увеличивает выживаемость расте-ний по фону соломы. обработанной штаммом ЭС, на 16,0 $.

Применение предлагаемого способа приводит к возрастанию минерализации почвенного раствора и созданию условий для рассоления пахотного горизонта за счет усиленного транзитного выноса токсичных солей и ионов, благодаря чему снимается щелочной токсикоз растений и увеличивается выживаемость проростков риса на 16,0 . Кроме того, целлюлолитические бактерии являются естественным компонентом биогеоценоэа и их применение соответствует требованиям охраны окружающей среды, Таким образом, удается избежать применения химических мелиорантов, нарушающих систему почва — растение — потребитель и ухудшающих качество продуктов питания, 5

Формула и зоб рете н ия

Способ мелиорации засаленных почв под культуру риса. включающий весеннее внесение в пахотный .горизонт соломы, 10 предварительно обработанной бактериями, и запашку ее, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса рассоления почвы и увеличения выживаемости растений риса, из бактерий испол.ьзуют штамм

15 Cellutomonaseffusa ВКПМ В-4465 вдозе10 клеток на 1 r соломы.

Солома после 3-месячной инк ба ии

1 740358

Продолжение табл. 2

20.06

17,02

25,08

42,79

26,39

43,19

14,79

6,0

10,4

9,0

8,0

24,0

9,0

11,0

8,0

37,52

12,37

44,51

4,892

2,931

5,686

12.VI I

11,5

42,17

26.0

12,0

24,94

54,14

5.684

64,15

24,29

33,03

11,61

8,0

14,0

43,60

40,38

46,38

34,0

11,0

4,0

7,0

11,0 .7,0

20,06

24,09

27,05

6,750

4,375

4,714

ЗО.ЧИ

46,84

12,0

8,0

4,0

21.54

35,08

4,814

23.0

7,0

6,0

49,19

39,60

48,79

14,0. 10,74

18,4

6,0

10,0

2.0

23,11

26,48

31,08

40,08

26,91

32,11

5, 1.49

4,387

4,995

17.VI I I

30,98

5,043

15,2

48,90

3.0

7,0

28,13

49,60

4,0

38,93

5,0 . 26,07

16,4

5,151

Таблица 3

П р и м е ч а н и е. Рис сеяли из расчета 250 растений не 1м2.

Составитель Т.Полянская

Редактор Л,Пчолинская Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Заказ 2048 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб,. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Солома + штамм

60 CS

Контроль

Солома.

Солома + штамм 3с

Солома + штамм

60 CS

Контроль

Солома

Солома + штамм Зс

Солома + штамм

60 CS

Контроль

Солома

Солома + штамм 3с

Солома + штамм

60 CS

Влияние бактеризованной соломы на выживаемость проростков риса