Школа Огорода: Сенная палочка – настоящая выручалочка для огородника

Спасти огурцы от мучнистой росы, защитить корнеплоды от гнили, повысить иммунитет огородных культур, провести оздоровление почвы и «почистить» ее от возбудителей различных болезней, — все это помогут сделать препараты на основе сенной палочки.

Грибок и гниль – верные спутники холодного и сырого климата. Кто-то спасает культуры бордоской смесью. Правда, этот метод не назовешь безвредным. А кто-то ищет более безопасные и менее токсичные варианты. И такие действительно существуют, например, препараты на основе сенной палочки.

Бактерию Бациллюс субтилис (Bacillus subtilis), известную также как сенная палочка, дачники с любовью окрестили «палочкой-выручалочкой». Происхождение названия этого микроорганизма объясняется тем, что ранее его получали исключительно из сенных отваров. Это подвижные бактерии, которые выживают в широком температурном диапазоне (от –5°С до 150°С), хотя комфортнее всего они чувствуют себя при температуре от 25°С до 30°С. Для нормального протекания процессов жизнедеятельности Bacillus subtilis нуждается в атмосферном кислороде. Хотя некоторые штаммы являются факультативными анаэробами.

Сенная палочка помогает защитить урожай от гнилей, а также многих грибковых и бактериальных заболеваний. По сути, это не что иное как природный антибиотик. Бактерия продуцирует ряд ферментов, за счет которых удаляются продукты гнилостного разложения. В результате ее метаболизма синтезируются аминокислоты и витамины, которые идут на пользу растениям. Еще одно важное свойство Bacillus subtilis заключается в том, что она является антагонистом дрожжевых грибков, сальмонеллы, стафилококков, стрептококков и других патогенных микроорганизмов.

Какие результаты дают препараты на основе сенной палочки?

Зная полезные свойства сенной палочки, вы сможете использовать биофунгициды для решения следующих задач.

  • Профилактика и лечение на начальных стадиях заболеваний грибкового характера (в т.ч. гнилей) сельскохозяйственных культур и комнатных растений.
  • Оздоровление почвы за счет восстановления ее микрофлоры и снижения процента токсинов после пропаривания или обработки средствами химической защиты.
  • Улучшение качества плодов благодаря способности сенной палочки увеличивать содержание аскорбиновой кислоты и белка в продукции на 20-30%, а также снижать уровень нитратов на 25-40%.
  • Стимулирование развития защищаемых культур, а именно: увеличение высоты стебля, количества завязей, ускорение сроков созревания.

Вот неполный перечень болезней, профилактика и лечение которых может осуществляться с помощью препаратов сенной палочки: альтернариоз, бактериальная и белая пятнистости, бактериоз, бурая ржавчина, монилиальный ожог, мучнистая роса, парша, пероноспороз, ризоктониоз, снежная плесень, трахеомикоз, фитофтороз, фомоз, церкоспороз, а также различные гнили (белая, серая, черная сухая, плодовая, сухая, фузариозная и др.).

К основным способам применения препаратов на основе Bacillus subtilis относятся:

  • замачивание семян, клубней и луковиц, а также обработка корней рассады;
  • лечебное и профилактическое опрыскивание листовой части;
  • полив под куст в период вегетации;
  • обработка почвы (полив в лунку) перед высадкой рассады;
  • обеззараживание почвы и компоста (в т.ч. в парниках);
  • обработка погребов, парников, а также самих овощей перед закладкой урожая на хранение.

Как в целях профилактики, так и при лечении листья культур опрыскиваются с двух сторон.

Препараты, в составе которых есть сенная палочка, и их преимущества

Сенная палочка имеет много штаммов (штамм – культура генетически однородных микроорганизмов, полученных в лабораторных условиях). При этом каждый штамм обладает особыми свойствами, которые ученые используют для разработки микробиологических препаратов в виде порошка, суспензии, пасты или таблеток. Перечислим наиболее известные из них.

Препарат Форма выпуска Вид штамма Bacillus subtilis и добавки
Алирин-Б порошок, таблетки штамм ВИЗР-10
Бактофит порошок, суспензия штамм ИПМ 215
Гамаир порошок, таблетки штамм М-22 ВИЗР
ФитоДоктор порошок, суспензия штамм LZ12 с живыми клетками и продуктами их метаболизм
Фитоспорин-М порошок, паста, суспензия штамм 26 Д с гуминовыми кислотами

Важный «плюс» биофунгицидов на основе сенной палочки заключается в том, что это не опасная «химия», следовательно, обработка ими не представляет особой угрозы для здоровья человека. Среди прочих достоинств отметим следующие:

  • высокие фунгицидные свойства, подавляющие жизнедеятельность возбудителей грибковых и бактериальных заболеваний (особенно на ранних стадиях, а также при проведении профилактических мероприятий);
  • стимуляция роста, благодаря чему сокращается время прорастания семян и появления всходов;
  • обеззараживание семян и луковиц от патогенов и условных патогенов;
  • возможность обрабатывать культуры в целях их защиты на протяжении всего периода вегетации, в то время как пестициды и другая «химия» имеют строгие ограничения по срокам использования;
  • увеличение урожайности садово-огородных культур на 20-30%;
  • возможность снизить себестоимость сельскохозяйственной продукции за счет исключения применения дорогостоящих химических препаратов;
  • отсутствие срока ожидания: плоды можно срывать и употреблять в пищу сразу после обработки.

При всех достоинствах стоит отметить и существенный недостаток бактерии сенной палочки. В отличие от химических фунгицидов, она имеет непродолжительный срок действия и быстро теряет свои свойства на воздухе. Поэтому применять растворы на ее основе нужно несколько раз за сезон.

Готовим препарат на основе сенной палочки своими руками

Препараты на основе сенной палочки можно купить, а можно произвести самостоятельно. Причем для этого не придется прилагать слишком много усилий или тратить уйму времени, т.к. весь процесс довольно прост и понятен.

Для приготовления настоя вам понадобятся лишь прелое (но не покрытое плесенью!) сено из злаковых трав, вода и немного мела.

  1. Заготавливаем сено. Для настоя нужно прелое сено, или сенная труха. Чтобы получить его, положите охапку сухой травы в тень и периодически смачивайте ее водой. Через 2-3 недели выберите труху, на которой нет плесени, и измельчите ее ножницами.
  2. Готовим маточную культуру. Добавьте в 1 л воды 1 ч.л. мела и 100-150 г сена, доведите до кипения и подержите на огне еще 20 минут. Это убьет все микробы, кроме самой сенной палочки, которая не боится кипячения. Оставьте отвар в теплом месте на 3-4 дня, чтобы присутствующие в нем споры бактерии проросли (когда это случится, на поверхности отвара появится пленочка).
  3. Готовим настой. Залейте 1 кг сена 5 л воды, добавьте 5 ст.л. извести и подготовленную маточную культуру. Накройте крышкой и оставьте в тепле примерно на 3-4 суток. О готовности свидетельствует пленочка сенной палочки на поверхности настоя.

Есть и еще один способ порадовать свои грядки сенной палочкой. Суть заключается в мульчировании. Под слоем мульчи создаются оптимальные условия для сенной палочки – темнота, влага и умеренная температура, а также всегда есть разлагающаяся органика, которой «питается» бактерия.

***

В борьбе с грибковыми заболеваниями препараты с сенной палочкой по эффективности уступают химическим фунгицидам. И если культуры уже сильно поражены плесенью или гнилями, спасти их вряд ли удастся. Однако польза сенной палочки как средства профилактики или решения проблемы на самых ранних стадиях не вызывает сомнений.

Ванны из сенной трухи

Сенная труха богата всевозможными эфирными маслами, раздражающе действующими на кожные покровы, поэтому ванны из сенной трухи чрезвычайно полезны при лечении обмена веществ, при коликах желчного пузыря и желудка, при выведении из почек песка и камней, а также при подагре и ревматизме.

Для лечения суставного ревматизма требуется от 30 до 50 ванн, которые проводятся ежедневно, а при слабом сердце через день. Чтобы приготовить ванну, необходимо залить сенную труху холодной водой, двести ее до кипения и кипятить на слабом огне полчаса. Для упрощения процедуры труху перед кипячением помещают в холщовый мешочек и в нем отваривают, а затем готовый отвар выливают в ванну. На полную ванну требуется 1 килограмм трухи, для половинной ванны соответственно, полкилограмма, для сидячей ванны достаточно 250 граммов трухи, а для ручной или ножной ванны берут четыре полных горсти сенной трухи. Температура воды в ванной из сенной трухи должна быть 37 градусов по Цельсию, а время нахождения в ванной от пяти до двадцати минут, в зависимости от состояния больного. Некоторые травники советуют находиться в такой ванне от 45 минут до часа.

Во время лечения ваннами с сенной трухой рекомендуется пить грейпфрутовый сок по полстакана три раза в день для выведения лишней жидкости из суставов.

Показания для применения

  • Люмбаго.
  • Артроз.
  • Ревматические боли.
  • Болезненная мышечная слабость.
  • Простуда, кашель .
  • Высыпания на коже.
  • Укрепление иммунитета.
  • Стимуляция обмена веществ.
  • Стимуляция кровообращения.
  • Как средство перед массажем и другими физиотерапевтическими процедурами.

Это лечебное средство помогает при артрозе, ревматических и мышечных болях, люмбаго и колющих болях. После наложения горячего мешочка часто ослабевают резкие боли. Таким образом по нервным путям стимулируется ствол головного мозга, что способствует уменьшению боли. В месте наложения согревающего компресса кровообращение становится более интенсивным, а обмен веществ — более активным. Вследствие раздражения кожи и интенсивного согревания расслабляются болезненно напряженные мышцы. Такие процедуры рекомендуется использовать перед массажем или лечебной гимнастикой. При использовании мешочка с трухой хорошие результаты достигаются при некоторых высыпаниях на коже и хроническом воспалении суставов. Сенная труха в качестве добавок для ванн — проверенное средство для укрепления всего организма. Такая ванна стимулирует кровообращение и обмен веществ, оказывает положительное воздействие на нервную систему. При простуде и сильном кашле для выздоровления помогают ингаляции с такой трухой.

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование
Российской Федерации

4.2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Методы микробиологического измерения
концентрации клеток микроорганизма
Bacillus subtilis 26Д — основного
действующего вещества препарата
Фитоспорин-М в воздушной среде

Сборник методических указаний по методам контроля
МУК 4.2.2901-11; 4.2.2902-11

Москва • 2011

1. Разработаны ГОУ ВПО РГМУ Росздрава (д.б.н. Н.И. Шеина, к.м.н. Л.И. Мялина, к.м.н. В.В. Колесникова, к.м.н. Л.И. Сазонова).

2. Методические указания одобрены и рекомендованы секцией «Гигиенические аспекты биотехнологии и микробного загрязнения окружающей среды» Проблемной комиссии «Научные основы гигиены окружающей среды».

3. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 02.06.2011 № 1).

4. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко и введены в действие 12.07.2011.

5. Введены впервые.

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав
потребителей и благополучия человека,
Главный государственный санитарный
врач Российской Федерации

Г.Г. Онищенко

12 июля 2011 г.

Дата введения: с момента утверждения

4.2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Метод микробиологического измерения
концентрации клеток микроорганизма
Bacillus subtilis 26Д — основного действующего
вещества препарата Фитоспорин-М
в воздухе рабочей зоны

Методические указания

МУК 4.2.2901-11

1. Общие положения и область применения

1.1. Настоящие методические указания устанавливают методику проведения микробиологического количественного анализа концентрации клеток штамма В. subtilis 26Д в воздухе рабочей зоны в диапазоне концентраций от 50 до 500000 клеток в 1 м3 воздуха.

1.2. Методические указания разработаны с целью обеспечения микробиологического контроля штамма Bacillus subtilis 26Д в воздухе производственных помещений биотехнологического цеха и оценки соответствия уровня его содержания гигиеническим нормативам на основе учета требований ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» и ГОСТ 8.563-96 «ГСИ. Методики выполнения измерений».

1.3. Методические указания предназначены для применения в органах и организациях Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, а также могут быть использованы лабораториями других организаций, аккредитованных в установленном порядке на право проведения микробиологических исследований.

2. Биологическая характеристика штамма В. subtilis 26Д

Штамм Bacillus subtilis 26Д является основным действующим компонентом препарата Фитоспорин-М, обладающего широким спектром действия в отношении фитопатогенных грибов из классов фикомицет, базидиомицет и несовершенных грибов, а также фитопатогенных бактерий.

Препаративная форма представляет собой порошок с концентрацией живых клеток и спор В. subtilis 26Д не менее 2 млрд/г. В качестве наполнителя используются гуми (2 %) и мел (86 — 91 %).

Штамм В. subtilis 26Д найден в естественных условиях, выделен из хлопчатника в Шаартузском районе Таджикской ССР в 1986 г. Депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ГосНИИГенетика).

Культурально-морфологические свойства. Культура представлена грамположительными аэробными спорообразующими палочками, продуцирующими каталазу. Культура на МПА и картофельно-глюкозном агаре растет обильно. На МПА образует округлые шероховатые складчатые колонии светло-кремового цвета с неровными краями. На картофельном агаре вырастают светло-кремовые блестящие колонии вязкой консистенции с ровными краями. Штамм культивируют в термостате при 32 — 37 °С в течение 24 — 36 ч.

В мазках 18 — 24-часовой культуры обнаруживаются прямые палочковидные клетки размером 1,9×0,5 мкм, расположенные одиночно, попарно или в цепочках. Клетки подвижны. Эндоспоры эллипсовидные размером 0,9×0,5 мкм, в клетке расположены центрально.

Культура ферментирует глюкозу, арабинозу, мальтозу, галактозу, лактозу, сахарозу с образованием кислоты без образования газа. Культура гидролизует казеин, крахмал, желатину, не обладает лецитиназной активностью. Штамм непатогенен.

3. Пределы измерений

Методика обеспечивает выполнения измерений количества клеток микроорганизма в воздухе рабочей зоны в диапазоне концентраций от 50 до 500000 клеток в 1 м3 воздуха при доверительной вероятности 0,95.

4. Методы измерений

Прямой метод основан на аспирации из воздуха производственных помещений клеток микроорганизма на МПА и подсчета количества выросших колоний по типичным культурально-морфологическим признакам.

Дополнительные физиолого-биохимические методы основаны на аспирации из воздуха клеток микроорганизма на поверхность плотной селективной питательной среды:

• тест на казеиназу включает использование желточного агара и подсчета зон гидролиза (просветления) вокруг выросших колоний через 24 — 48 часов. При данном методе на одной чашке Петри после забора пробы может быть учтено не более 50 колоний на чашке, т.к. большее количество колоний на чашке образуют сливающиеся зоны гидролиза, что затрудняет подсчет колоний;

• тест на каталазу проводят путем добавления нескольких капель 3 %-й перекиси водорода к колониям штамма, выросшим на МПА. Сразу же наблюдают выделение пузырьков, что означает положительную реакцию.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства и материалы.

5.1. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

Импактор микробиологический «Флора-100»

ТУ 9443-001-05031637-2002

Прибор для бактериологического анализа воздуха, модель 818 (щелевой прибор Кротова)

ТУ 64-12791-77

Прибор MAS-100 ECO фирмы Merk (Германия) для отбора проб воздуха

Возможно также использование других аналогов пробоотборника

Термостаты электрические

ГОСТ 10444.15-94

Автоклав электрический

ГОСТ 9586-75

Бокс, оборудованный бактерицидными лампами

Холодильник бытовой

ГОСТ 26678-85

Весы лабораторные ВЛКТ-500

ГОСТ 24104-88

Микроскоп биологический с иммерсионной системой типа «Биолам Л-211»

Лупа с увеличением ×10

ГОСТ 25706-83

Чашки Петри бактериологические плоскодонные, стеклянные, диаметром 90 мм

ГОСТ 23932-90

Пробирки бактериологические П1 и П2 вместимостью 15 и 20 мл

ГОСТ 25336-82

Пипетки мерные на 1, 5 и 10 мл

ГОСТ 1770-74

Колбы конические вместимостью 250 и 500 мл

ГОСТ 1770-74

Секундомер

ГОСТ 9586-75

Барометр

ГОСТ 24696-79

Марля медицинская

ГОСТ 9412-77

Вата медицинская гигроскопическая

ГОСТ 25556-81

5.2. Реактивы, растворы

Агар микробиологический

ГОСТ 17206-96

Вода дистиллированная

ГОСТ 6709-72

Спирт этиловый ректификат

ГОСТ 5962-67

Мясо-пептонный бульон

ГОСТ 20730-75

Перекись водорода 3 %-я

Желточный агар (пептон — 20 г, Na2HPО4 — 2,5 г, NaCl — 1 г, MgSО4 0,5 % раствор — 1 мл, глюкоза — 1 г, агар — 12,5 г, дистиллированная вода — 500 мл, 1 желток с соблюдением правил асептики добавляют ex tempore).

6. Требования безопасности

При выполнении измерений концентрации клеток штамма-продуцента в воздухе рабочей зоны соблюдают следующие требования.

6.1. Санитарные правила СП 1.2.731-99 «Безопасность работы с микроорганизмами III — IV групп патогенности и гельминтами».

6.2. Правила техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.3. Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019-79 и инструкции по эксплуатации прибора.

6.4. Руководство «Положение об организации работы по технике безопасности в микробиологической промышленности» (1980), «Инструкции по устройству, требованиям безопасности и личной гигиены при работе в микробиологических лабораториях предприятий микробиологической промышленности» (1977).

6.5. Все виды работ с реактивами проводят только в вытяжном шкафу при работающей вентиляции, работа с биологическим материалом осуществляется в боксе, оборудованном бактерицидными лампами.

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим или средним специальным образованием, прошедших соответствующую подготовку и имеющих навыки работы в области микробиологических исследований.

8. Условия измерений

Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 740 — 780 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 %.

9. Проведение измерения

9.1. Условия отбора проб воздуха

Для определения концентрации клеток микроорганизма воздух аспирируют при помощи пробоотборника со скоростью 100 л/мин на поверхность плотной питательной среды. Время аспирации воздуха (1 — 3 мин) зависит от предполагаемой концентрации клеток штамма.

Аппарат перед каждым отбором пробы воздуха тщательно протирают спиртом. Особенно тщательно обрабатывают поверхность подвижного диска и внутреннюю стенку прибора; наружную и внутреннюю стенки крышки. На подвижный диск устанавливают подготовленную чашку Петри со средой, одновременно снимая с нее крышку. Прибор закрывают. Соприкосновение крышки прибора со средой недопустимо. После отбора пробы воздуха и остановки диска прибор открывают, быстро снимают чашку Петри и закрывают крышкой от данной чашки. На дне чашки Петри стеклографом отмечают точку контроля, время аспирации и дату отбора пробы.

9.2. Выполнение анализа

При выполнении анализа воздуха прямым методом агаризованную среду (МПА) расплавляют, остужают до 50 — 60 °С. Затем тщательно перемешивают и разливают в чашки Петри.

Чашки с застывшей средой помещают в термостат на сутки при температуре 37 °С, после чего проросшие чашки бракуют, стерильные чашки используют для контроля воздуха.

После отбора проб воздуха чашки Петри помещают в термостат с температурой 37 °С. Через 24 — 48 часов производят подсчет выросших колоний по культурально-морфологическим признакам (прямой метод).

При анализе воздуха производственных помещений дополнительными функционально-биохимическими методами пробы воздуха отбирают на чашки Петри с плотной селективной питательной средой (желточный агар, МПА + 3 % Н2О2).

Желточный агар. Чашки инкубируют в термостате при 37 °С в течение 24 — 48 часов, после чего наблюдают зоны гидролиза (просветления) вокруг выросших колоний В. subtilis Ч-13.

МПА + 3 % Н2О2. Для определения каталазной активности к колониям, выросшим на среде МПА в течение 24 — 48 часов, добавляют несколько капель перекиси водорода. Появление пузырьков газа свидетельствует о каталазной активности штамма.

Ростовые свойства всех используемых питательных сред должны быть проверены в соответствии с «Требованиями к ростовым свойствам питательных сред» (Государственная Фармакопея СССР, изд. XI, вып. 2, с. 208), что позволит более полно оценить пределы ошибки метода. Для этого эталонный музейный штамм-продуцент высевается на 2 — 3 чашки каждой используемой среды.

Лиофилизованную культуру музейного штамма необходимо использовать 2 — 3 пассажа во избежание потери им заданных ростовых свойств.

10. Вычисление результатов измерения

Расчет концентрации клеток производят по формуле:

К = (П × 1000) × С × τ, кл/м3, где

К — концентрация штамма В. subtilis 26Д в воздухе, кл/м3;

П — количество типичных колоний, выросших на чашке Петри;

1000 — коэффициент перерасчета на 1 м3 воздуха;

С — скорость аспирации воздуха, л/мин;

τ — время аспирации, мин.

11. Оформление результатов измерений

Результаты измерений оформляют протоколом по форме, указанной в прилож. 1.

Приложение 1

Протокол № _________
количественного микробиологического анализа штамма
В. subtilis 26Д в воздухе рабочей зоны

Список литературы

1. ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

2. ГОСТ 8.563-96 «ГСИ. Методики выполнения измерений».

3. Положение об организации работы по технике безопасности в микробиологической промышленности. М., 1980. 27 с.

4. Инструкции по устройству, требованиям безопасности и личной гигиены при работе в микробиологических лабораториях предприятий микробиологической промышленности. М., 1977. 7 с.

5. Государственная Фармакопея СССР, изд. XI, вып. 2. Общие методы анализа. М.: Медицина, 1990.

6. Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».

УДК 581.1

ВЛИЯНИЕ ЭНДОФИТНЫХ ШТАММОВ БАКТЕРИИ BACILLUS SUBTILIS НА РОСТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПРИ Са-СТРЕССЕ

© З. М. Курамшина1*, Ю. В. Смирнова1, Р. М. Хайруллин2

1 Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета Россия, Республика Башкортостан, 453109 г. Стерлитамак, пр. Ленина, 49.

Тел./факс: +7 (347) 343 38 69.

Тел./факс: + 7 (347) 235 60 88.

E-mail: krm62@mail.ru

Изучено влияние предварительной инокуляции семян клетками бактерий Bacillus subtilis штаммов 26Д и 11ВМ на рост сельскохозяйственных культур: пшеницы, кукурузы и подсолнечника в условиях воздействия ионов кадмия. Показано, что бактеризация семян повышает устойчивость растений к стрессу, вызванному действием ионов металла. Разница в показателях роста между инокулированными и контрольными растениями была более заметной в вегетационных опытах, несмотря на то, что в почве прослеживали токсическое действие более высоких концентраций металла, по сравнению с экспериментами в чашках Петри. Эффект от применения эндофитных штаммов B. subtilis был не только сопоставим с действием антистрессового препарата эпин, но в отдельных экспериментах даже превосходил его.

Ключевые слова: сельскохозяйственные растения, Bacillus subtilis, антистрессовый эффект.

кадмий, эндофитные штаммы

Введение

Загрязнение сельскохозяйственных угодий тяжелыми металлами обусловлено преимущественно выбросами промышленных, энергетических, химических предприятий, а также ненормированным применением средств химизации (минеральные удобрения, мелиоранты, средства химической защиты растений от вредителей и болезней). Проникая в растения, поллютанты накапливаются в них, снижают урожайность и качество продукции. Одним из наиболее опасных металлов является кадмий, поскольку он обладает высоким кумулятивным эффектом, не подвергается биодеградации и ведет к серьезным физиологическим, биохимическим нарушениям в организме .

В связи с возрастающим загрязнением окружающей среды ионами кадмия большое внимание уделяется поиску различных методов снижения фитотоксичности металла. В отличие от известных агротехнических приемов (известкование, внесение гуматов, навоза, подвижных форм фосфора), современные биотехнологические методы являются высокоэффективными, экологически безопасными и дешевыми. Результаты некоторых исследований свидетельствуют о том, что бактерии, например, ассоциативные ризосферные, могут играть существенную роль в устойчивости растений к стрессу, вызванному токсичностью тяжелых металлов. В сельскохозяйственной практике для защиты растений от болезней, вызываемых фитопатогенными грибами, широко применяется препарат «Фи-тоспорин-М», основой которого является эндофитный штамм В. subtilis 26Д. Бактерии В. subtШs продуцируют множество биологически активных веществ, очень стойких к различным физикохимическим факторам, и способны приспосабливаться к изменениям окружающей среды . Име-

ются сведения о протекторном действии B. subtilis по отношению к растениям при различных стрессах. Однако мало работ посвящено изучению влияния эндофитных бактерий на рост растений в условиях воздействия тяжелых металлов.

Целью работы явилось изучение влияния предварительной инокуляции семян клетками Bacillus subtilis штаммов 26Д и 11ВМ на рост сельскохозяйственных культур в условиях воздействия ионов кадмия.

Методика

Исследования проводили на растениях яровой пшеницы (Triticum aestivum L., сорт Омская 35), кукурузы (Zea mays L., сорт РИК-340), подсолнечника (Helianhtus annuus L., сорт Спортивный) в лабораторных условиях. Перед проращиванием семена растений стерилизовали 96%-ным этанолом в течение 3 мин, затем трижды ополаскивали в дистиллированной воде.

Штаммы Bacillus subtilis 26Д (коллекция ВНИИСХМ С.-Пб.-Пушкин, №128) и 11ВМ

(ВНИИСХМ №519) предоставлены сотрудниками лаборатории биотехнологии Башкирского ГАУ. В опытах использовали суточную культуру, растущую на мясо-пептонном агаре при 37 °С. Клетки бактерий отмывали раствором 0.01М КС1. Суспензию клеток доводили до необходимой концентрации по оптической плотности. Семена инокулиро-вали бактериями из расчета на 1 г 20 мкл суспензии клеток с титром 1 млрд./мл.

Для исследования антистрессового действия Эпин-экстра семена растений замачивали в растворе препарата (2 капли на 100 мл воды) в течении суток при температуре +20 °С, затем семена высевали в сосуды с почвой.

Инокулированные и контрольные семена выращивали в чашках Петри (d = 140 мм, h = 24 мм)

* автор, ответственный за переписку

на фильтровальной бумаге, смоченной дистиллированной водой или раствором Сё(К03)24И20. Раствор соли готовили в пересчете на содержание иона металла.

В вегетационных опытах растения выращивали на выщелоченном черноземе при температуре 18-20 °С. Кадмий в почву вносили в виде раствора, однократно после посева семян. Контрольные растения поливали дистиллированной водой. Размещение вегетационных сосудов меняли каждый день по единой схеме, чтобы обеспечить равномерную освещенность. Длину корней и побегов определяли на пятые (эксперимент в чашках Петри) и четырнадцатые (в почве) сутки.

Результаты и их обсуждение

В результате проведенных экспериментов выявлено, что обработка семян бактериями В. subtilis положительно влияла на рост растений, однако штаммы проявляли различную активность по отношению к разным видам растений. Так, при проращивании семян подсолнечника в чашках Петри наблюдали стимуляцию побегов на 39% и 61% по отношению к контрольным (необработанным) растениям, корней — на 89% и 98%, соответственно, штаммами 26Д и 11ВМ. У других сельскохозяйственных культур стимуляция роста была в пределах от пяти до тридцати процентов (табл. 1, 2). При выращивании растений в почве более заметный ростстимулирующий эффект предобработки семян клетками эндофитов наблюдался у пшеницы и кукурузы. Так, обработка семян кукурузы бактериями В. subtШs приводила к стимуляции роста корней на 50% и 90%, побегов на 54% и 127% штаммами 26Д и 11ВМ, соответственно. У пшеницы усиление роста побегов было незначительно, тогда, как длина корней увеличивалась на 37% (штамм 26Д) и 18% (штамм 11ВМ). Растения подсолнечника слабо отзывались на обработку бактериями.

Известно, что исследованные штаммы бактерии В. subtilis являются эндофитными микроорганизмами, живущими в растительных тканях без нанесения растению существенного вреда или получения выгоды . Показано, что стимуляция роста растений может обуславливаться повышением в растительных тканях уровня индолилуксусной кислоты, а также проявлением клетками бактерий цитокинин-подобной активности . Более выраженный стимулирующий эффект бактерий при росте растений в почве, вероятно, связан с тем, что бациллы являются типичными представителями педосферы, в первую очередь колонизируют корни растений, формируют биопленку на поверхности корней, продуцируют стимуляторы роста, повышают содержание питательных веществ в доступной для растений форме (минерализация фосфатов), подавляют фитопатогенные микроорганизмы .

Кадмий, являясь высокотоксичным элементом, существенно подавляет рост растений, при этом корневая система наиболее чувствительна к действию металла . Однако, известно, что тяжелые

металлы, в том числе и кадмий, в очень низких концентрациях не вызывают заметных изменений и даже способны оказывать положительное влияние на состояние растений: уменьшать интенсивность перекисного окисления липидов, стимулировать рост, повышать содержание пигментов . В проведенных нами экспериментах низкие концентрации ионов кадмия (как в растворе, так и в почве) либо не оказывали существенного влияния на рост растений, либо проявляли слабую стимуляцию (табл. 1, 2). В почве наибольший стимулирующий эффект низких концентраций кадмия был отмечен по отношению к растениям пшеницы и кукурузы.

Растения, семена которых были обработаны бактериям, при низких концентрациях металла росли лучше необработанных. Разница между инокулированными и контрольными растениями была более заметной при постановке эксперимента в почве (табл. 2).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Повышение содержания металла в растворе (в чашках Петри) и в корнеобитаемой среде (в почве) приводило к снижению интенсивности роста растений. Угнетение роста надземной части проростков (побегов) в чашках Петри при концентрации 20 мг/л не наблюдалось, тогда как корни заметно реагировали на присутствие кадмия. Растения подсолнечника были устойчивыми к действию кадмия и размеры их органов практически не отличались от контроля. Известно, что такие культуры, как подсолнечник и кукуруза способны произрастать на почвах, сильно загрязненных тяжелыми металлами . Известны критические концентрации тяжелых металлов для растений, однако чувствительность у различных видов к ионам металлов может варьировать.

По сравнению с экспериментами в чашках Петри в вегетационных опытах в почве прослеживали действие более высоких концентраций металла (500, 1000 мг/кг). В почве происходит иммобилизация металлов ее компонентами: органическим веществом, глинистыми минералами и микроорганизмами . Отмечено, что при концентрациях 500 и 1000 мг/л происходило угнетение роста всех растений, за исключением кукурузы. Чувствительность корневой системы к ионам кадмия была выше.

Различные виды растений по-разному реагировали на инокуляцию различными штаммами бацилл. Протекторные свойства бактерий штамма В. subtilis 26Д при Сё-стрессе были хорошо выражены по отношению к подсолнечнику. Антистрессовая активность по отношению к пшенице хорошо проявлялась у обоих изученных штаммов (табл. 2). В присутствии ионов металла более высокие ростовые показатели у проростков кукурузы были отмечены при обработке клетками В. subtilis 11ВМ. Токсический эффект ионов кадмия в почве был менее выражен у растений, инокулированных клетками бактерий В. subtilis 26Д.

Таблица 1

Влияние ионов кадмия на длину стебля и корня растений, см (эксперимент в чашках Петри)

С/х культура Концентрация Cd, мг/л Вариант

контроль + B. sub. 26Д + B. sub. 11BM

Пшеница 0 6.410.1 38.311.5 1.010.2 41.811.5 1.2 і 0.2 40.5 і 1.3

1 6.5 і 0.1 41.5 і 1.3 1.110.2 44.311.8 1.0 і 0.1 42.5 і 1.4

20 6.110.1 21.111.4 6.510.2 28.810.9 6.610.2 29.211.1

Кукуруза 0 4.210.3 12.110.9 5.3 і 0.3 13.6 і 0.8 5.110.2 13.111.1

1 4.410.3 11.310.6 4.5 і 0.2 11.4 і 0.9 4.8 і 0.2 11.9 і 0.9

20 3.910.4 1.610Л 4.310.5 8.510.9 4.4 і 0.4 8.5 і 0.8

Подсолнечник 0 2.1 і 0.3 3Л10.3 4.310.3

3.4 і 0.4 6.310.3 6.110.1

1 4.410.3 1.110.8 4.110.3 1.010.5 4.4 і 0.3 1.0 і 0.6

20 4.210.5 2.910.3 4.510.2 3.410.2 4.310.2 3.410.2

Примечание. Над чертой — длина побегов, под чертой — длина корней.

Таблица 2

Ростовые показатели растений в условиях загрязнения почвы ионами кадмия (см)

С/х культура Концентрация Cd, мг/кг Ваі зиант

контроль + B. sub. 26Д + B. sub. 11BM Эпин

Пшеница 0 31.2 і 1.2 53.6 і 1.8 40.211.2 13.513.3 42.911.2 63.311.1 40.011.1 51.513.2

40 40.411.3 84.813.0 43.2 і 1.1 101.3 і 3.6 45.4 і 1.0 61.8 і 0.9 31.811.3 90.413.1

500 42.1 і 1.4 36.1 і 2.4 43.9 і 1.1 30.5 і 1.1 38.3 і 1.4 52.1 і 1.1 36.611.5 25.511.1

Кукуруза 0 23.411.2 26.310.6 35.3 і 1.2 40.1 і 0.1 53.2 і 1.5 50.1 і 1.0 26.1 і 1.1 38.6 і 1.0

40 34.5 і 1.6 35.1 і 1.1 39.0 і 0.8 52.6 і 0.1 49.211.1 44.510.4 30.1 і 1.4 35.3 і 1.1

1000 20.2 і 2.1 20.4 і 1.1 22.2 і 1.3 25.8 і 1.1 22.0 і 1.3 24.0 і 1.2 23.1 і 1.5 29.2 і 1.3

Подсолнечник 0 18.3 і 0.3 12.1 і 0.4 19.1 і 0.4 13.1 і 0.4 20.510.5 13.110.5 18.110.4 13.210.3

40 19.2 і 0.4 12.9 і 0.4 21.0 і 0.3 14.6 і 0.6 21.4 і 0.4 14.5 і 0.3 22.310.6 13.010.4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1000 18.010.5 18.110.9 21.310.5 11.610.5

9.210.4 12.010.5 8.210.3 9.110.4

Примечание. То же, что для табл. 1

Для сравнения антистрессового эффекта клеток бацилл в вегетационных опытах был включен вариант, в котором семена предварительно замачивали в растворе эпина. Как показали результаты стрессоустойчивость растений, обработанных клетками B. subtilis не только не отличалась от действия эпина, но даже превосходила его (табл. 2).

Таким образом, обработка растений эндофитными штаммами B. subtilis ослабляла токсическое действие ионов кадмия. Каждый штамм проявлял себя индивидуально в сочетании с различными видами растений и ионами кадмия.

ЛИТЕРАТУРА

8. Хайруллин Р. М., Недорезков В. Д., Мубинов И. Г.,

Захарова Р. Ш. Повышение устойчивости пшеницы к

абиотическим стрессам эндофитным штаммом Bacillus subtilis // Вестник ОГУ. 2007. №2. С. 129-134.

10. Архипова Т. Н., Веселов С. Ю., Мелентьев А. И., Мартыненко Е. В., Кудоярова Г. Р. Сравнение действия

штаммов бактерий, различающихся по способности синтезировать цитокинины, на рост и содержание цитоки-нинов в растениях пшеницы // Физиология растений. 2006. Т. 53. №4. С. 567-574.

11. Мелентьев А. И. Аэробные спорообразующие бактерии Bacillus Cohc в агроэкосистемах. М.: Наука. 2007. 147 с.

15. Битюцкий Н. П. Необходимые микроэлементы растений. СПб: Издательство ДЕАН, 2005. 256 с.

Поступила в редакцию 13.11.2012 г.

Принципы домашнего лечения

В терапевтической практике борьбы с проявлениями поражений мочевого пузыря используются не только медикаментозные препараты, но и широко распространенные растительные средства и сборы. Методы снятия воспалительных процессов различны по составу и виду, но главные принципы, на которых основано лечение цистита в домашних условиях, заключаются в решении следующих задач:

  • устранение инфекции мочеиспускательного канала с использованием антимикробных средств;
  • избавление от воспаления слизистых тканей мочевого пузыря;
  • укрепление иммунитета;
  • облегчение проявления болевых симптомов.

Но основным принципом должно стать понимание, что домашнее лечение цистита не может быть альтернативой медикаментозным препаратам, а является добавочным, хотя и вполне эффективным, способом борьбы с заболеванием. Применение растительных средств и сборов следует согласовывать с врачом.

Причины заболеваемости и диагностика

    Лечение болезней суставов народными средствами

Почти третья часть населения страдает от нарушений функций опорнодвигательного аппарата. И, увы не начать вовремя лечение, эти состояния чреваты инвалидностью.

Одинаково часто такими проблемами страдают не только женщины, как это принято считать. А вот на локализацию процесса пол влияет. Так, лечение от болезней суставов для мужчин переносится чаще на позвоночник, а у женщин – на периферические суставы.

Причины

Причин для развития болезней суставов достаточно много. Это могут быть разные состояния, которые и определяют степень патологии. Назовем главные:

  • отложение солей,
  • переломы и травмы,
  • инфекции,
  • аллергия,
  • возрастные изменения,
  • гормональные патологии,
  • наследственность, слабый иммунитет и др.

Диагностика: симптомы

Диагноз делается на основе визуального осмотра врача и анализов. Симптомов заболевания также немало, и для каждого заболевания есть свои. Но принято выделять ключевые.

Симптомы:

  • Боль (и в покое, и во время или после нагрузок).
  • Ограничение движения.
  • Припухлость, покраснение или парестезия.
  • Высокая температура.
  • Хруст в суставах, их заклинивание и др.

Для уточнения диагноза делается дополнительное обследование (УЗИ, МРТ и т.д.).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *