RU2744839C1 - Microcontainers for protection of microorganisms for agriculture - Google Patents
Microcontainers for protection of microorganisms for agriculture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2744839C1 RU2744839C1 RU2020104593A RU2020104593A RU2744839C1 RU 2744839 C1 RU2744839 C1 RU 2744839C1 RU 2020104593 A RU2020104593 A RU 2020104593A RU 2020104593 A RU2020104593 A RU 2020104593A RU 2744839 C1 RU2744839 C1 RU 2744839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontainers
- microorganisms
- plants
- seeds
- pests
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates
Настоящее изобретение предлагает способ повышения жизнеспособности микроорганизмов, являющихся действующим веществом в пестицидах, родентицидах, инсектицидах, и иных препаратах для борьбы с вредителями (например, грызунами в санитарно-эпидемиологической практике), а также агрохимикатах, путем помещения данных микроорганизмов в защитные микроконтейнеры, и предназначено для использования в промышленности, сельском хозяйстве, садоводстве и лесоводстве. The present invention provides a method for increasing the viability of microorganisms that are active substances in pesticides, rodenticides, insecticides, and other preparations for pest control (for example, rodents in sanitary and epidemiological practice), as well as agrochemicals, by placing these microorganisms in protective microcontainers, and is intended for use in industry, agriculture, horticulture and forestry.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известны биологические препараты для борьбы с различными вредителями, в которых в качестве действующих веществ используются различные виды микроорганизмов: грибы, бактерии, вирусы, стрептомицеты.Biological preparations for controlling various pests are known from the prior art, in which various types of microorganisms are used as active substances: fungi, bacteria, viruses, streptomycetes.
В частности, известен препарат «Ризоплан», с действующим веществом - бактериями Pseudomonasfluorescens, который используется в качестве пестицида и фунгицида против гельминтоспориозной гнили, мучнистой росы, бурой ржавчины, пятнистостей, фитофтороза картофеля, серой и плодовой гнилей на плодовых и ягодниках, черной ножки, слизистого и сосудистого бактериозов капусты. Выпускается в виде жидкости с концентрацией 1 млрд КОЕ/мл. В настоящее время известен препарат «Биостоп», содержащий Bacillusthuringiensis, Streptomycessp. и Beauveriabassiana, обладает избирательным действием в отношении широкого спектра вредных чешуекрылых. Также выпускается в виде жидкости. Таким образом, существуют различные пестициды и фунгициды с биологическими или бактериальными препаратами.In particular, the drug "Rizoplan" is known, with the active substance - the bacteria Pseudomonasfluorescens, which is used as a pesticide and fungicide against helminthosporium rot, powdery mildew, brown rust, spots, late blight of potatoes, gray and fruit rot on fruit and berries, black mucous and vascular bacteriosis of cabbage. Available as a liquid with a concentration of 1 billion CFU / ml. Currently known drug "Biostop" containing Bacillus thuringiensis, Streptomycessp. and Beauveriabassiana, is selective against a wide range of harmful Lepidoptera. Also available in liquid form. Thus, there are various pesticides and fungicides with biological or bacterial preparations.
Вместе с тем, известны недостатки таких биологических препаратов.At the same time, the disadvantages of such biological preparations are known.
Так, при применении биологических препаратов в полевых условиях (путем распыления рабочего раствора или непосредственно препарата на защищаемые объекты) под воздействием ультрафиолета (солнечный свет) и иных неблагоприятных факторов, например, осадков или ветра, значительная часть полезных микроорганизмов либо погибает, либо смывается в течение первых суток с обработанных поверхностей, что снижает эффективность действия препаратов и вынуждает повышать дозировку или требует дополнительной или повторной обработки.So, when using biological products in the field (by spraying a working solution or directly the drug on protected objects) under the influence of ultraviolet radiation (sunlight) and other unfavorable factors, for example, precipitation or wind, a significant part of beneficial microorganisms either die or are washed away during the first days from the treated surfaces, which reduces the effectiveness of the drugs and forces to increase the dosage or requires additional or repeated treatment.
Кроме того, биологические препараты имеют ограниченный срок хранения, связанный с относительно коротким периодом сохранения полезными микроорганизмами в активном состоянии своей жизнеспособности, а также требуют специальных условий хранения (прежде всего по температуре), что не всегда возможно обеспечить в полевых условиях. Например, указанные выше препараты Ризоплан и Биостоп имеют срок хранения 3 месяца при температуре от 4 до 10°С. Все это накладывает существенные ограничения по использованию.In addition, biological products have a limited shelf life associated with a relatively short period of preservation of beneficial microorganisms in an active state of their viability, and also require special storage conditions (primarily in terms of temperature), which is not always possible to ensure in field conditions. For example, the above preparations Rizoplan and Biostop have a shelf life of 3 months at a temperature of 4 to 10 ° C. All this imposes significant restrictions on use.
Известны способы повышения срока хранения препаратов путем перевода микроорганизмов в состояние анабиоза за счет высушивания. Однако существующие способы сушки культуральной жидкости либо связаны с значительными потерями полезных микроорганизмов. Например, при сушке в распылительной сушилке производственные потери могут составлять до 50% от исходного количества сырья. В случае лиофилизации биологических препаратов, которые содержат значительное количество влаги, этот процесс сопряжен со значительными энергозатратами и объемами производственных помещений. Отдельно может возникать проблема повреждения и гибели бактериальных препаратов при лиофилизации.There are known methods of increasing the shelf life of drugs by transferring microorganisms to a state of suspended animation by drying. However, the existing methods for drying the culture liquid are either associated with significant losses of beneficial microorganisms. For example, when drying in a spray dryer, production losses can be up to 50% of the original raw material. In the case of lyophilization of biological products that contain a significant amount of moisture, this process is associated with significant energy consumption and the volume of production facilities. Separately, there may be a problem of damage and death of bacterial preparations during lyophilization.
Известны исследования введения в биологические пестициды наполнителей как протекторов микрорганизмов. В нескольких исследованиях показана перспективность использования таких наполнителей, как глины, гуматы, активированный уголь, диоксид титана, оксид цинка, флюорисцентные отбеливатели (Tinopal LPW, Blankophor BSU), растительные и минеральные масла, меласса, сухое молоко, яичный альбумин и др. См., напримерработы: Inglis G.D., Goettel M.S., Johnson D.L. Influence of ultraviolet light protectants on persistence of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana II Biol. Contr. 1995. V 5. № 4. P. 581-590, Edgington S., Segura H., de La Rosa W., Williams T. Photoprotection of Beauveria bassiana: testing simple formulations for control of the coffee berry borer // Int. J. Pest Manag. 2000. V. 46. № 3. P. 169-176; Kassa A. Development and testing of mycoinsecticides based on submerged spores and aerial conidia of the ento-mopathogenic fungi Beauveria bassiana and Metarhiziumanisopliae (Deuteromycotina: Hyphomycetes) for control of locusts, grasshoppers and storage pests. Doctoral diss. GOttingen: Georg-August-University, 2003. 170 p.; Inglis G.D., Goettel M.S., Eriandson M.A., Weaver D.K. Grasshoppers and locusts // Field manual of techniques in invertebrate pathology. Application and evaluation of pathogens for control of insects and other invertebrate pests. Springer, 2007. P. 627-654.Known studies of the introduction into biological pesticides of fillers as protectors of microorganisms. Several studies have shown the promise of using fillers such as clays, humates, activated carbon, titanium dioxide, zinc oxide, fluorescent bleaches (Tinopal LPW, Blankophor BSU), vegetable and mineral oils, molasses, milk powder, egg albumin, etc. e.g. works: Inglis GD, Goettel MS, Johnson DL Influence of ultraviolet light protectants on persistence of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana II Biol. Contr. 1995. V 5. No. 4. P. 581-590, Edgington S., Segura H., de La Rosa W., Williams T. Photoprotection of Beauveria bassiana: testing simple formulations for control of the coffee berry borer // Int. J. Pest Manag. 2000. V. 46. No. 3. P. 169-176; Kassa A. Development and testing of mycoinsecticides based on submerged spores and aerial conidia of the ento-mopathogenic fungi Beauveria bassiana and Metarhiziumanisopliae (Deuteromycotina: Hyphomycetes) for control of locusts, grasshoppers and storage pests. Doctoral diss. GOttingen: Georg-August-University, 2003.170 p .; Inglis G.D., Goettel M.S., Eriandson M.A., Weaver D.K. Grasshoppers and locusts // Field manual of techniques in invertebrate pathology. Application and evaluation of pathogens for control of insects and other invertebrate pests. Springer, 2007. P. 627-654.
Данные протекторы могут различаться по своей эффективности в зависимости от видов используемых микроорганизмов, целевых объектов и среды их обитания, т.е. не отличаются универсальностью.These protectors can differ in their effectiveness depending on the types of microorganisms used, targets and their habitat, i.e. do not differ in universality.
Известно использование в пестицидах различных микрокапсул, состоящих из оболочки и ядра, содержащего как химические пестициды и иные химические вещества (патенты № 2126628, 2518449, 2496483, 2516357, 2488437, 2602196), так и живые микроорганизмы (патент № 2220716). Данные микрокапсулы потенциально способны выполнить роль протекторов; однако микрокапсулы при применении в биологических пестицидах не дают возможности высушить препарат, переведя микроорганизмы из активного состояния в состояние анабиоза (т.е. увеличить срок хранения препарата), значительная часть способов получения микрокапсул не применимы к биологическим препаратам, так как предполагают проведение реакции в агрессивной для микроорганизмов среде, не способны обеспечить немедленное действие препарата (необходимо время на разрушение оболочки), в силу значительного диаметра (более 50 мкм) не могут быть применены в современных системах опрыскивания (УМО).Known use in pesticides of various microcapsules, consisting of a shell and a core containing both chemical pesticides and other chemical substances (patents No. 2126628, 2518449, 2496483, 2516357, 2488437, 2602196), and living microorganisms (patent No. 2220716). These microcapsules are potentially capable of playing the role of protectors; however, microcapsules, when used in biological pesticides, do not make it possible to dry the drug, transferring microorganisms from an active state to a state of suspended animation (i.e., to increase the shelf life of the drug), a significant part of the methods for obtaining microcapsules are not applicable to biological drugs, since they imply an aggressive reaction for microorganisms in the environment, they are not able to provide an immediate action of the drug (it takes time for the destruction of the shell), due to a significant diameter (more than 50 microns), they cannot be used in modern spray systems (ULV).
Наиболее близким аналогом является изобретение, раскрытое в патенте RU 2581929, предлагающее способ получения биопестицида, включающий введение биологически-активной суспензии в виде спор энтомопатогенных грибов и жидкой фазы в микроконтейнеры, представляющие собой пустотелые емкости, в виде оболочки из синтетического полимерного материала, по меньшей мере, с одним отверстием для введения спор, декантацию жидкой фазы и высушивание при температуре 25÷45°С микроконтейнеров вместе со спорами энтомопатогенных грибов в проточных условиях до постоянного веса, также способ защиты растений от вредителей, включающий активацию биопестицида в водной среде и нанесение названного препарата на растения. При этом микроконтейнер полностью защищает биопестицид, находящийся в нем, от вредного УФ-излучения, поддерживает необходимую внутри себя влажность для жизни микроорганизмов, защищает их от высоких температур, имеет пролонгированное заранее заданное время действия и хорошие "прилипающие" свойства.The closest analogue is the invention disclosed in patent RU 2581929, which proposes a method for producing a biopesticide, comprising introducing a biologically active suspension in the form of spores of entomopathogenic fungi and a liquid phase into microcontainers, which are hollow containers, in the form of a shell made of a synthetic polymer material, at least , with one hole for the introduction of spores, decantation of the liquid phase and drying at a temperature of 25 ÷ 45 ° C of microcontainers together with spores of entomopathogenic fungi under flow conditions up to constant weight, also a method of protecting plants from pests, including the activation of a biopesticide in an aquatic environment and application of the named preparation on plants. At the same time, the microcontainer fully protects the biopesticide contained in it from harmful UV radiation, maintains the necessary moisture inside itself for the life of microorganisms, protects them from high temperatures, has a prolonged predetermined action time and good "sticking" properties.
При этом описанное в патенте RU2581929 изобретение предполагает использование в качестве действующего вещества только споры грибов, что ограничивает защитное действие биологического пестицида. Соответственно, настоящее изобретение направлено на дальнейшее развитие изобретения по патенту № 2581929 на основе определенных там принципов.At the same time, the invention described in patent RU2581929 assumes the use of only fungal spores as an active substance, which limits the protective effect of a biological pesticide. Accordingly, the present invention is directed to the further development of the invention of patent No. 2581929 based on the principles defined there.
Техническое решение согласно настоящему изобретению позволяет расширить диапазон применения биопестицидов с микроконтейнерами в отношении более широкого спектра вредителей и болезней растений.The technical solution according to the present invention makes it possible to expand the range of application of biopesticides with microcontainers against a wider range of plant pests and diseases.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Настоящее изобретение предлагает микроконтейнер, представляющий собой пустотелую емкость размером до 40 мкм, имеющий по меньшей мере одно отверстие, содержащий в качестве действующего вещества живые микроорганизмы и/или их споры, либо зараженные вирусами клетки эукариотов, при этом живые микроорганизмы не включают споры грибов. При этом живые микроорганизмы и/или их споры выбраны из группы: спорообразующие и неспорообразующие бактерии; актиномицеты; стрептомицеты; конидии, мицелий и бластоспоры грибов; рикетсии; простейшие; зараженные вирусами клетки эукариотов, любая их часть, или смесь любой части из них или смесь указанных микроорганизмов. Также микроконтейнеры могут дополнительно содержать грибы, или их части, а также комбинации различных видов грибов. Также в состав веществ, помещенных в микроконтейнеры могут быть добавлены поверхностно-активные вещества (ПАВ) в виде ионогенных и неионогенных ПАВ.The present invention provides a microcontainer, which is a hollow container with a size of up to 40 microns, having at least one opening, containing live microorganisms and / or their spores as an active substance, or eukaryotic cells infected with viruses, while the living microorganisms do not include fungal spores. In this case, living microorganisms and / or their spores are selected from the group: spore-forming and non-spore-forming bacteria; actinomycetes; streptomycetes; conidia, mycelium and blastospores of fungi; rickettsia; protozoa; eukaryotic cells infected with viruses, any part of them, or a mixture of any part of them, or a mixture of these microorganisms. Also, microcontainers may additionally contain mushrooms, or parts thereof, as well as combinations of different types of mushrooms. Also, surfactants (surfactants) in the form of ionic and non-ionic surfactants can be added to the composition of substances placed in microcontainers.
Кроме того, настоящее изобретение предлагает применение микроконтейнеров для получения пестицида, агрохимиката или препарата для борьбы с вредителями и болезнями растений и семян. Также с помощью описанных микроконтейнеров может быть реализован способ защиты растений или семян, включающий нанесение путем опрыскивания раствором, который содержит предварительно разведённые в воде микроконтейнеры, как в рабочем растворе. Описанные микроконтейнеры также могут быть использованы в способе питания растений или семян, включающем нанесение микроконтейнеров путем опрыскивания, при этом микроконтейнеры предварительно разведены в воде как в рабочем растворе, или путем опудривания без предварительного разведения в воде. Также предложен способ регулирования плодородия почв, включающий нанесение микроконтейнеров путем опрыскивания, при этом микроконтейнеры предварительно разведены в воде как в рабочем растворе, или путем непосредственного внесения в почву без предварительного разведения в воде. Более того, с помощью микроконтейнеров можно приготовить приманку для борьбы с вредителями и получить родентициды. Также описанные микроконтейнеры можно применять для приготовления препаратов для приготовления препаратов для борьбы с болезнями растений.In addition, the present invention provides the use of microcontainers for the production of a pesticide, agrochemical or preparation for the control of pests and diseases of plants and seeds. Also, using the described microcontainers, a method of protecting plants or seeds can be implemented, including application by spraying with a solution that contains microcontainers previously diluted in water, as in a working solution. The described microcontainers can also be used in the method of feeding plants or seeds, including the application of microcontainers by spraying, wherein the microcontainers are previously diluted in water as in a working solution, or by dusting without preliminary dilution in water. A method for regulating soil fertility is also proposed, including the application of microcontainers by spraying, while the microcontainers are previously diluted in water as in a working solution, or by direct application to the soil without preliminary dilution in water. What's more, micro containers can be used to prepare pest control bait and produce rodenticides. Also, the described microcontainers can be used for the preparation of preparations for the preparation of preparations for combating plant diseases.
Настоящее изобретение предлагает способ получения биопестицида путем добавления микроконтейнеров, полученных согласно патенту RU2581929, например, на основе полимочевины, или полученных иным способом, и представляющих собой пустотелые емкости, в виде оболочки из синтетического полимерного материала, по меньшей мере с одним отверстием, в культуральную жидкость с содержанием микроорганизмов - действующих веществ биологических пестицидов. Например, описанные микроконтейнеры помещают в ферментер в начале стандартного цикла процесса наращивания биомассы, в оптимальном соотношении 1 насыпной литр порошка микроконтейнеров на 3 литра культуральной жидкости (при титре 109 в конце процесса).The present invention provides a method for producing a biopesticide by adding microcontainers obtained according to patent RU2581929, for example, based on polyurea, or obtained in another way, and representing hollow containers, in the form of a shell made of a synthetic polymer material, with at least one hole, into the culture liquid containing microorganisms - active ingredients of biological pesticides. For example, the described microcontainers are placed in a fermenter at the beginning of the standard cycle of the biomass growth process, in the optimal ratio of 1 bulk liter of microcontainer powder to 3 liters of culture liquid (with a titer of 10 9 at the end of the process).
При этом микроорганизмами могут быть бактерии и их споры, например, бактерии рода Pseudomonas,Bacillus, SalmonellaBradyrhizobiumjaponicum, Azotobacter;стрептомицеты;конидии, бластоспоры и мицелий грибов; клетки эукариотов и поражающих их вирусов.In this case, microorganisms can be bacteria and their spores, for example, bacteria of the genus Pseudomonas, Bacillus, Salmonella Bradyrhizobium japonicum, Azotobacter; streptomycetes; conidia, blastospores and mycelium of fungi; eukaryotic cells and viruses infecting them.
Полученную культуральную жидкость с микроконтейнерами фильтруют, а фильтрат высушивают в лиофильной, вакуумной или в распылительной сушилке до прекращения потери массы, либо оставляют в виде концентрата с добавлением ПАВ (ионогенных или неионогенных) в размере от 10 до 90% от отфильтрованной массы смеси культуральной жидкости и микроконтейнеров. При этом микроорганизмы переходят в состояние анабиоза, что увеличивает срок хранения биопестицида без потери свойств.The obtained culture liquid with microcontainers is filtered, and the filtrate is dried in a lyophilic, vacuum or spray dryer until the loss of mass stops, or left in the form of a concentrate with the addition of surfactants (ionic or non-ionic) in the amount of 10 to 90% of the filtered mass of the mixture of culture liquid and microcontainers. In this case, microorganisms go into a state of suspended animation, which increases the shelf life of the biopesticide without losing its properties.
Материалами для микроконтейнеров могут быть природные или искусственные материалы. Например, в качестве искусственных материалов могут быть использованы подходящие полимерные материалы, например, полимочевина, полистиролы и их сополимеры, например, поли (стирол)-b-(поли(метилметалакрилат)-сополи(глицидальметакрилат) сополимер; (полистирол-b-(ПММА-со-ПГМА) и поли (метилметакрилат), полиакрилцианоакрилаты, полимеры и сополимеры полилактидов, производные полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля, и другие. В качестве природных полимеров могут быть использованы целлюлоза и ее производные, например, метилцеллюлоза, метилпропилцеллюлоза, гидроксиметилпропилцеллюлоза и другие прозиводные, хитозан и его производные, декстран и циклодекстрин различных форм, альгинаты и их производные, глюканы и их производные, альбумин, желатин и его производные, агар и другие природные полимеры.Materials for microcontainers can be natural or artificial materials. For example, suitable polymeric materials can be used as artificial materials, for example, polyureas, polystyrenes and their copolymers, for example, poly (styrene) -b- (poly (methylmetalacrylate) copoly (glycidal methacrylate) copolymer; (polystyrene-b- (PMMA -co-PGMA) and poly (methyl methacrylate), polyacryl cyanoacrylates, polymers and copolymers of polylactides, derivatives of polyethylene glycol and polypropylene glycol, etc. Cellulose and its derivatives, for example, methyl cellulose, methylpropyl cellulose, hydroxymethyl propyl cellulose, and others can be used as natural polymers. and its derivatives, dextran and cyclodextrin of various forms, alginates and their derivatives, glucans and their derivatives, albumin, gelatin and its derivatives, agar and other natural polymers.
В дальнейшем полученный порошок или концентрат микроконтейнеров с конкретным видом микроорганизмов возможно комбинировать с аналогичными микроконтейнерами с другими микроорганизмами, получая сложносоставные (с несколькими действующими веществами) универсальные биопестициды с расширенным спектром действия на вредителей и болезни растений.In the future, the resulting powder or concentrate of microcontainers with a specific type of microorganisms can be combined with similar microcontainers with other microorganisms, obtaining complex (with several active ingredients) universal biopesticides with an extended spectrum of action on pests and plant diseases.
Перед применением биопестициды с микроконтейнерами могут быть активированы путем замачивания или разведения в воде, после чего находящиеся в анабиозе микроорганизмы переходят в активную фазу.Before use, biopesticides with microcontainers can be activated by soaking or diluting in water, after which the microorganisms in suspended animation pass into the active phase.
Предлагаемое изобретение будет проиллюстрировано примерами ниже. Данные примеры ни в коей мере не предназначены для ограничения объема изобретения.The invention will be illustrated by examples below. These examples are in no way intended to limit the scope of the invention.
ПримерыExamples of
Пример 1Example 1
Получение микроконтейнеровReceiving microcontainers
Пример 1аExample 1a
В ферментер объемом 1000 л загружали питательную среду(уровень заполнения 65-70% от объема ферментера), например L-бульон, стерилизовали путем нагрева при 1-1,5 ати в течение 30-45 мин, затем охлаждали до температуры 25-28°С. После этого в среду в стерильных условиях заливали посевной материал, представляющий собой культуру клеток Bacillusthuringiensis. Клетки выращивали в течение 36-48 ч при непрерывном перемешивании и аэрации (1-1,5 л воздуха на 1 л среды) до высыпания бактериальных спор на уровне 70-80%. Затем процесс культивирования останавливали, клетки отфильтровывали на микрофильтре. Полученный концентрат смешивали с микроконтейнерами в соотношении 1:1, перемешивают непрерывно в течение 1-2 ч и сушили в распылительной сушилке при температуре входящего воздуха 130-150°С, выходящего воздуха - 60-70°С.A fermenter with a volume of 1000 l was loaded with a nutrient medium (filling level 65-70% of the volume of the fermenter), for example L-broth, sterilized by heating at 1-1.5 atm for 30-45 minutes, then cooled to a temperature of 25-28 ° FROM. After that, the inoculum, which was a culture of Bacillus thuringiensis cells, was poured into the medium under sterile conditions. The cells were grown for 36-48 hours with continuous stirring and aeration (1-1.5 L of air per 1 L of medium) until the precipitation of bacterial spores was at the level of 70-80%. Then the cultivation process was stopped, the cells were filtered on a microfilter. The resulting concentrate was mixed with microcontainers in a ratio of 1: 1, stirred continuously for 1-2 hours and dried in a spray dryer at an inlet air temperature of 130-150 ° C and an outlet air temperature of 60-70 ° C.
Пример 1бExample 1b
Далее в ферментер объемом 1000 л загружали питательную среду (уровень заполнения 65-70% от объема ферментера), например, L-бульон, стерилизовали путем нагрева при 1-1,5 ати в течение 30-45 минут, затем охлаждали до температуры 25-28°С, после чего в среду стерильно заливали посевной материал, представляющий собой культуру клеток Streptomycessp. Клетки выращивали в течение 48 часов при непрерывном перемешивании и аэрации (1л воздуха на 1 л среды). Затем процесс культивирования останавливали, клетки концентрировали путем седиментации в центробежном поле. Полученный концентрат смешивали с микроконтейнерами в соотношении 1:2-1:3, перемешивали непрерывно в течение 1-2 часов и отфильтровывали на нутч-фильтре до получения массы, похожей на мокрый песок. Данную массу высушивали лиофильно или на роторной сушилке под вакуумом.Next, a nutrient medium (filling level 65-70% of the volume of the fermenter), for example, L-broth, was loaded into a fermenter with a volume of 1000 l, sterilized by heating at 1-1.5 atm for 30-45 minutes, then cooled to a temperature of 25- 28 ° C, after which the medium was sterile poured inoculum, which is a culture of Streptomycessp cells. The cells were grown for 48 hours with continuous stirring and aeration (1 liter of air per 1 liter of medium). Then the cultivation process was stopped, the cells were concentrated by sedimentation in a centrifugal field. The resulting concentrate was mixed with microcontainers in a ratio of 1: 2-1: 3, stirred continuously for 1-2 hours and filtered on a suction filter until a mass similar to wet sand was obtained. This mass was freeze-dried or on a rotary dryer under vacuum.
Порошки микрокапсул, полученных в примере 1а и 1б смешивали в соотношении 1:1, с получением универсального пестицида широкого спектра действия (далее - опытный пестицид).Powders of microcapsules obtained in example 1a and 1b were mixed in a 1: 1 ratio to obtain a universal pesticide with a broad spectrum of action (hereinafter referred to as an experimental pesticide).
Проведенные с ним полевые испытания позволили выявить следующее.Field tests carried out with him revealed the following.
Пример 2Example 2
Испытания на активностьActivity tests
Посадки сои (Краснодарский край) с концентрацией хлопковой совки, превышающей экономический порог вредоносности в 7-8 раз
(10-12 гусениц на 10 растений), обрабатывали пестицидом Биостоп, с расходом 3 л на 1 га (общий титр 1011-13 КОЕ на гектар), содержащим те же действующие вещества, что и опытный пестицид (Биостоп Супер), с расходом 50 и 100 г на гектар (общий титр 108-10 КОЕ на гектар), предварительно растворенном в воде (3 л на гектар). Температура наружного воздуха была 29°С, погода стояла солнечная. Пестициды наносили распылителем с помощью опрыскивателя ОП-2000. Planting of soybeans (Krasnodar Territory) with a concentration of cotton bollworms exceeding the economic threshold of harmfulness by 7-8 times
(10-12 caterpillars per 10 plants), treated with the Biostop pesticide, with a consumption of 3 liters per 1 ha (total titer 10 11-13 CFU per hectare), containing the same active ingredients as the experimental pesticide (Biostop Super), with a consumption 50 and 100 g per hectare (total titer 10 8-10 CFU per hectare), previously dissolved in water (3 liters per hectare). The outside air temperature was 29 ° С, the weather was sunny. Pesticides were applied with a sprayer using an OP-2000 sprayer.
Через 8 дней получены следующие результаты:After 8 days, the following results were obtained:
Эксперимента, Стадия вредителяRepetition
Experiment, Pest Stage
Биостоп (3 л/га),
выжившие вредители, на 10 растенийSection 1,
Biostop (3 l / ha),
surviving pests, per 10 plants
Опытный пестицид
(50 г/га), выжившие вредители, на 10 растений Section 2,
Experienced Pesticide
(50 g / ha), surviving pests, per 10 plants
Опытный пестицид
(100 г/га),
выжившие вредители, на 10 растенийSection 3,
Experienced Pesticide
(100 g / ha),
surviving pests, per 10 plants
Как видно, опытный пестицид активнее контрольного. Более того, при повышении концентрации возрастает эффективность применяемого пестицида.As you can see, the experimental pesticide is more active than the control one. Moreover, as the concentration increases, the effectiveness of the applied pesticide increases.
Пример 3Example 3
Испытания на активностьActivity tests
Посадки рапса (Рязанская область) с концентрацией рапсового листоеда 8-9 жуков на 1 кв. м (что превышает экономический порог вредоносности в 3-5 раз), обрабатывали пестицидом Биостоп с расходом
3 л на 1 га, содержащим те же действующие вещества, что и опытный пестицид Биостоп Супер, с расходом 50 и 100 г на гектар, предварительно растворенном в воде как рабочей жидкости (расход 3 л на гектар). Температура наружного воздуха была 23°С, погода стояла пасмурная. Для нанесения пестицида использовали опрыскиватель ОП-2000. Planting of rapeseed (Ryazan region) with a concentration of rape beetle 8-9 beetles per 1 sq. m (which exceeds the economic threshold of harmfulness by 3-5 times), was treated with the pesticide Biostop with a consumption
3 liters per 1 ha, containing the same active ingredients as the experimental pesticide Biostop Super, with a consumption of 50 and 100 g per hectare, previously dissolved in water as a working fluid (consumption 3 l per hectare). The outside air temperature was 23 ° С, the weather was cloudy. An OP-2000 sprayer was used to apply the pesticide.
Через 8 дней получены следующие результаты:After 8 days, the following results were obtained:
Эксперимента, Стадия вредителяRepetition
Experiment, Pest Stage
Биостоп (3 л/га),
выжившие вредители, на 1 м2 Section 1,
Biostop (3 l / ha),
surviving pests, per 1 m 2
Опытный пестицид
(50 г/га), выжившие вредители, на 1 м2 Section 2,
Experienced Pesticide
(50 g / ha), surviving pests, per 1 m 2
Опытный пестицид
(100 г/га),
выжившие вредители, на 1 м2 Section 3,
Experienced Pesticide
(100 g / ha),
surviving pests, per 1 m 2
Как видно, опытный пестицид обладает большей эффективностью, чем контрольный.As you can see, the tested pesticide is more effective than the control one.
Пример 4Example 4
Испытания на стабильностьStability tests
Проводили испытания на стабильность и срок хранения.Stability and shelf life tests were carried out.
Пестициды, полученные в примерах 1а, 1б, а также пестицид Биостоп без микроконтейнеров хранили в светлом помещении, при температуре 20°С, имитируя солнечные погодные условия.The pesticides obtained in examples 1a, 1b, as well as the pesticide Biostop without microcontainers, were stored in a bright room at a temperature of 20 ° C, simulating sunny weather conditions.
После хранения в течение каждых 6 мес. в течение 2 лет проводили вскрытие части микроконтейнеров и проводили испытания на активность бактерий. Как показали испытания, в течение 2 лет бактерии в микроконтейнерах сохранили практически 100% активность по сравнению с исходными показателями активности, в то время как бактерии без микроконтейнеров за 2 года полностью потеряли свои свойства.After storage for every 6 months. Within 2 years, a part of the microcontainers was opened and tests were carried out for the activity of bacteria. As tests have shown, within 2 years the bacteria in microcontainers retained almost 100% activity compared to the initial indicators of activity, while bacteria without microcontainers completely lost their properties in 2 years.
Использование микроконтейнеров приводит к значительному уменьшению расхода действующего вещества при сохранении эффективности, что особенно важно при работе летом в солнечную и жаркую погоду.The use of microcontainers leads to a significant decrease in the consumption of the active substance while maintaining efficiency, which is especially important when working in summer in sunny and hot weather.
Пример 5Example 5
В ферментер объемом 1000 л загружали питательную среду, бедную по источнику азота, при этом содержащую 10 г/л маннозы, 2 г/л фосфата натрия двузамещенного, 5 г/л натрия хлористого. Смесь готовили способом, описанном в примере 1а и 1б. Засевали аппарат азотофиксирующими организмами Bradyrhizobium (или Azotobacter), культивировали аналогично примеру 1а и 1б. Далее процесс седиментации, фильтрации и сушки проводили аналогично примеру 1а и 1б.A fermenter with a volume of 1000 l was loaded with a nutrient medium poor in nitrogen source, while containing 10 g / l of mannose, 2 g / l of sodium phosphate disubstituted, 5 g / l of sodium chloride. The mixture was prepared by the method described in examples 1a and 1b. The apparatus was seeded with nitrogen-fixing organisms Bradyrhizobium (or Azotobacter), cultured analogously to example 1a and 1b. Further, the process of sedimentation, filtration and drying was carried out analogously to examples 1a and 1b.
Если культура в процессе роста выделяла много полисахарида и становилась достаточно вязкой, то после остановки ферментации культуру смешивали без седиментации с микроконтейнерами в соотношении 1:1, перемешивали 3-4 ч и фильтровали на нутч-фильтре. Полученную отфильтрованную массу отправляли на лиофильную сушку.If the culture released a lot of polysaccharide during its growth and became sufficiently viscous, then after stopping the fermentation, the culture was mixed without sedimentation with microcontainers in a 1: 1 ratio, stirred for 3-4 h and filtered on a suction filter. The resulting filtered mass was sent to freeze drying.
Пример 6Example 6
Применение микроконтейнеровApplication of microcontainers
Полученную сухую массу азотофиксирующих микроорганизмов (Bradyrhizobium), полученную согласно примеру 5, в количестве 1 кг смешивали с сухим поверхностно-активным веществом (ПАВ) в количестве 100 г или жидким ПАВ в количестве 500 мл, разводили в 10 л воды. Полученным раствором производили обработку семян бобовых (сои) из расчета: 10 л полученного разбавленного раствора на тонну сои. После обработки семян сою складировали на несколько месяцев и использовали при посеве без дополнительной инокуляции.The resulting dry mass of nitrogen-fixing microorganisms (Bradyrhizobium), obtained according to example 5, in an amount of 1 kg was mixed with a dry surfactant (surfactant) in an amount of 100 g or a liquid surfactant in an amount of 500 ml, diluted in 10 l of water. The resulting solution was used to treat legume seeds (soybeans) at the rate of 10 liters of the resulting diluted solution per ton of soybeans. After seed treatment, soybeans were stored for several months and used for sowing without additional inoculation.
Данный метод применения азотофиксаторов в микроконтейнерах позволял проводить обработку семян азотофиксаторами (азотфиксирующими бактериями) заблаговременно, а не непосредственно перед посевом.This method of using nitrogen fixers in microcontainers made it possible to treat seeds with nitrogen fixers (nitrogen fixing bacteria) in advance, and not immediately before sowing.
Соответственно, техническое решение согласно настоящему изобретению позволяет:Accordingly, the technical solution according to the present invention allows:
1. Снизить воздействие прямого УФ-излучения на микроорганизмы за счет помещения их внутрь микроконтейнера, стенка которого выступает защитным барьером, за счет чего можно значительно повысить их выживаемость;1. To reduce the effect of direct UV radiation on microorganisms by placing them inside a microcontainer, the wall of which acts as a protective barrier, due to which their survival can be significantly increased;
2. Снизить бактериальную нагрузку за защищаемые растения (на Участках 2 и 3 в сравнении с Участками 1 и 1 соответственно в 1000 раз (расчет соотношений титра КОЕ на гектар), при сохранении и достижении лучшей эффективности в отношении уничтожения вредителей;2. Reduce the bacterial load for protected plants (in Plots 2 and 3 in comparison with Plots 1 and 1, respectively, by 1000 times (calculation of the ratio of CFU titer per hectare), while maintaining and achieving better efficiency in terms of pest control;
3. Продлить защитное действие опытного пестицида, что позволяет сократить кратность обработок;3. Extend the protective effect of the experimental pesticide, which allows to reduce the frequency of treatments;
4. Увеличить срок хранения пестицидов (2 года у опытного пестицида по сравнению с 6 месяцами у аналогичного ему биопестицида Биостоп, без микроконтейнеров);4. Increase the shelf life of pesticides (2 years for an experimental pesticide compared to 6 months for a similar biopesticide Biostop, without microcontainers);
5. Увеличить срок хранения семян, обработанных агрохимикатом.5. To increase the shelf life of seeds treated with an agrochemical.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020104593A RU2744839C1 (en) | 2020-02-02 | 2020-02-02 | Microcontainers for protection of microorganisms for agriculture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020104593A RU2744839C1 (en) | 2020-02-02 | 2020-02-02 | Microcontainers for protection of microorganisms for agriculture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2744839C1 true RU2744839C1 (en) | 2021-03-16 |
Family
ID=74874416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020104593A RU2744839C1 (en) | 2020-02-02 | 2020-02-02 | Microcontainers for protection of microorganisms for agriculture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2744839C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780226C1 (en) * | 2021-06-12 | 2022-09-21 | Михаил Викторович Комаров | Method for protecting agricultural plants |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5733568A (en) * | 1993-12-03 | 1998-03-31 | Lafor Laboratories Limited | Micro-encapsulated lactobacilli for medical applications |
| RU2220716C1 (en) * | 2002-04-24 | 2004-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова | Method for preparing microcapsule containing live microorganisms |
| US20110230343A1 (en) * | 2008-10-24 | 2011-09-22 | Basf Se | Method for the Manufacture of Microparticles Comprising an Effect Substance |
| RU2524540C2 (en) * | 2012-09-28 | 2014-07-27 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук | Method of enriching seeds with bioavailable forms of iodine and selenium |
| RU2581929C2 (en) * | 2014-05-07 | 2016-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ФУНГИПАК" | Biologically active preparation for protecting plants from pests, production method thereof, microcontainer for said preparation, method of making same and method of protecting plants from pests |
| RU2602196C2 (en) * | 2011-12-27 | 2016-11-10 | Сумитомо Кемикал Компани, Лимитед | Microcapsule containing fungicidal active ingredient |
-
2020
- 2020-02-02 RU RU2020104593A patent/RU2744839C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5733568A (en) * | 1993-12-03 | 1998-03-31 | Lafor Laboratories Limited | Micro-encapsulated lactobacilli for medical applications |
| RU2220716C1 (en) * | 2002-04-24 | 2004-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова | Method for preparing microcapsule containing live microorganisms |
| US20110230343A1 (en) * | 2008-10-24 | 2011-09-22 | Basf Se | Method for the Manufacture of Microparticles Comprising an Effect Substance |
| RU2602196C2 (en) * | 2011-12-27 | 2016-11-10 | Сумитомо Кемикал Компани, Лимитед | Microcapsule containing fungicidal active ingredient |
| RU2524540C2 (en) * | 2012-09-28 | 2014-07-27 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук | Method of enriching seeds with bioavailable forms of iodine and selenium |
| RU2581929C2 (en) * | 2014-05-07 | 2016-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ФУНГИПАК" | Biologically active preparation for protecting plants from pests, production method thereof, microcontainer for said preparation, method of making same and method of protecting plants from pests |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780226C1 (en) * | 2021-06-12 | 2022-09-21 | Михаил Викторович Комаров | Method for protecting agricultural plants |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Boyetchko et al. | Formulations of biopesticides | |
| JP3536180B2 (en) | Compositions and methods for controlling plant diseases | |
| CN107299069B (en) | Agricultural microbial preparation and application thereof in preventing and treating root-knot nematodes of melons and watermelon fusarium wilt | |
| Jambhulkar et al. | Delivery systems for introduction of microbial inoculants in the field | |
| WO2007011025A1 (en) | Agent for controlling diseases occurring in the stage of raising rice seedlings | |
| WO2018080596A1 (en) | Compositions and methods to treat citrus greening disease | |
| US7754653B2 (en) | Method for preparing sprayable formulations of mycelium-based biological control agents produced by solid state fermentation | |
| AU736943B2 (en) | A method of biological control | |
| Maniania | Evaluation of three formulations of Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. for control of the stem borer Chilo partellus (Swinhoe)(Lep., Pyralidae) | |
| RU2744839C1 (en) | Microcontainers for protection of microorganisms for agriculture | |
| RU2734555C1 (en) | Micro granules for use in agriculture | |
| KR101890025B1 (en) | Composition for Controlling Strawberry Pathogen Comprising Bacillus subtilis FNR-10 As an Active Ingredient | |
| CN114617127A (en) | Pesticide sterilization composition and application thereof | |
| CN111995472A (en) | Disease-resistant growth-promoting type composite slow-release fertilizer and preparation method thereof | |
| RU2640286C1 (en) | Fibre flax growing method | |
| CN110250190A (en) | A kind of composition, preparation and its application, preparation method | |
| CN109964960A (en) | Composition containing toVerticilliumdahliaActivitie Activitie S of Relative activator protein and allantoin | |
| Harman et al. | Potential and existing uses of | |
| JP2004131422A (en) | Controller for soil disease damage and method for controlling soil disease damage | |
| EP3836789A1 (en) | Biological preparation for plant protection, method for its preparation and method of its use | |
| US20240099310A1 (en) | Formulation of water-dispersible granules containing microbiological actives and preparation method | |
| FI79343C (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV MIKROBIOLOGISKA BEKAEMPNINGSMEDEL. | |
| RU2333644C1 (en) | Method of potato beetle abatement and instrument for its realisation | |
| EP1424007A1 (en) | Method for preparation, preservation and application of biological control agents | |
| UA134125U (en) | COMPOSITION FOR TREATMENT OF SEEDS |