Bacillus subtilis

Bacillus subtilis или сенная палочка – природный подарок эволюции.

Один из первых микроорганизмов, который был открыт и исследован.
Это вид грамположительных спорообразующих, факультативно аэробных бактерий

Где используется

В медицине, ветеринарии, растениеводстве.

История открытия

Бактерия впервые выделена в 1835 году из перегнивающего сена немецким микробиологом Фридрихом Тейлем. Тогда она использовалась для животноводства. Использовать ее для растениеводства предложил Готтлиб Гейер, немецкий ботаник и микробиолог, он выделил бактерию из почвы. Роберт Кох, основоположник микробиологии, выделил Bacillus subtilis из проб воздуха, что подтвердило ее распространенность в окружающей среде.

Технологична в производстве. Препараты с Бацилус применяются в сельском хозяйстве уже более 30 лет.

Домен: Бактерии

Тип: Фирмикуты

Класс: Бациллы

Семейство: Bаcillaceae

Род: Bacillus

Описание микроорганизма

Палочковидная бактерия размером 2-5 х 0,4-0,6 мкм.

В переводе с латыни subtilis означает “тонкий», «мелкий», это характеризует размеры бактерии.

Бактерия подвижна, расположение жгутиков перетрихиально.

Эндоспоры овальные, не превышающие размер бактериальной клетки.

Колонии, которые вызревают на питательных средах, сухие, мелкоморщинистые бархатистые, бесцветные или слегка окрашенные в розовый цвет.

Хемоорганогетеротроф: аммонифицирует белки, расщепляет крахмал и гликоген.

Чем питается

Основным источником питания для бактерии являются простые сахара и углеводы, которые выделяют растения в виде корневых выделений.

Место обитания

Почва, воздушная пыль, вода, разлагающиеся растительные остатки, кишечник теплокровных животных и человека

Температура, при которой развивается бактерия

В диапазоне от +5 до + 45 С⁰

Очень живучий микробиологический объект. Прекрасно себя чувствует как при низких температурах в виде спор (сохраняется очень долго), так и при высоких температурах. Есть сведения, что даже при недлительном кипячении споры выживают.

Температурный режим хранения: от -30 до +30 С⁰

Как работает и что выделяет

На поверхности корней Bacillus subtilis накапливает биопленку, в которой антибактериальные, антигрибные, антивирусные, антимикоплазменные метаболиты, защищающие растение.

Особенность: бактерия входит в симбиоз с растением, честно и добросовестно выполняют свои обязанности симбионта. Получаем хороший эффект. Растениям выгодно подкармливать бактерии, потому что они стимулируют рост корней. А бактериям интересно увеличивать площадь корней, чтобы было где оставлять потомство.

У растений клетки живут около двух дней, потом отмирают, новые появляются. Отмершие клетки являются питанием для полезных симбионтов-микроорганизмов. Плюс корневые выделения углеводов, аминокислот (их бывает избыток) служат питанием бактерий.

Эндофитность — способность некоторых штаммов бактерии жить внутри растения с пользой для хозяина.

Вот так выглядит клетка Bacillus subtilis под микроскопом. Темная точка в конце клетки – это спора. Расположение ее в конце – характерная особенность бактерии. Как только спора созрела, клетка погибает, жизнь клетки в споре продолжается.

Бактерия продуцирует огромное количество метаболитов, которые используются в биопрепаратах. Их состав зависит от того, откуда был выделен штамм. В растениеводстве используются штаммы бактерии, выделенные из почвы. Штаммы бактерии различаются по продуктивности и эффективности.

В плане антагонизма к возбудителям болезней растений, бактерия выделяет большое количество лантибиотиков. Благодаря этому она образует прорехи в мембранной стенке патогена и это первое, что работает на подавление болезней растений при защите бактерией.

Кроме этого, вырабатываются интурины, антибиотикоподобные вещества с хорошей активностью, которые проникают в патоген через поры, оставленные лантибиотиками.

Фенгицины, выделяемые бактерией, подавляют рост мицелия и образование спор патогенов.

Ризоктицин – важный антибиотик, который вырабатывается бактерией. Он проникает внутрь грибной клетки и блокирует синтез белка уже внутри клетки патогена.

Сурфактины, выделяемые бактерией, обладают комплексным защитным действием для растения от патогенов. Противодействуют заражению растений микотоксинами. Это те вещества, которые образуют пленку на корневой системе растения. Пленка служит щитом при прямом контакте корневой системы с патогеном.

Бактерия может мобилизировать в почве труднорастворимые микроэлементы, например, фосфор, кальций.

Некоторые штаммы повышают устойчивость к микотоксинам.

Способы применения

Обработка семян. Про важность семенной обработки — когда семечко не обработано, у этого растения прорастает корень, он при посадке попадает в почву, где он будет один на один с патогенами. Биопрепарат поселяется на корне и защищает его еще долгое время. В наших опытах Bacillus subtilis, нанесенная на семена, продолжала жить потом на корне и защищать растение от патогенов в течение несколько месяцев.

Опрыскивание по вегетации

Внесение в почву (пролив почвы весной, сухая форма при посадке в лунку).

Защита от пестицидного стресса. Например, если растения обработали гербицидом, то оно на несколько дней останавливается в росте. Внесение бактерии помогает растению восстановиться от мощного воздействия. Кроме того, большое количество фунгицидных обработок укорачивает жизнь растений. Наблюдения по производственным опытам показывают, что с биопрепаратами растения живут значительно дольше.

После переработки растительных остатков. Первичная переработка растительных остатков – это грибы. А следом, когда деструкция произошла, присоединятся бактерии и здесь сенной палочке равных нет, она отлично работает.

Действие на вредные объекты

Корневые и прикорневые гнили, септориоз, мучнистая роса, ржавчины, фузариоз, альтернариоз, фитофтороз, пероноспороз, черная ножка, серая гниль, парша, плодовые гнили, оидиум, слизистый бактериоз и т.д.

Почва

Обитает и приживается в различных типах почв, проявляет активность в условиях недостатка влаги.

рН

Устойчива в различном диапазоне рН. Хорошо работает в различных типах почв – с PH нейтральной и слабо щелочной. Неплохая эффективность возможна на слабозакисленных почвах.

Бактерия в почве будет стремиться туда, где ей комфортно. Будет выбирать в ризосфере корня растения те участки, где более подкисленная среда.

Использование в No-till

Незаменимый биоагент в технологии No-till — эффективный контроль патогенной нагрузки в почве и на растительных остатках.

Штаммовая специфичность

В состав биопрепаратов включается бактерия определенного штамма. Обычно этот конкретный штамм уникален и, как правило, принадлежит компании-производителю. Штаммы имеют свои особенности и могут отличаться по эффективности и направленности. Например, если штамм имеет направленность на ростостимуляцию, то его антагонистическая активность может быть снижена. Поэтому то, как и против чего бактерия работает в составе биопрепарата, зависит от конкретного штамма.

 Особенности внесения

Опрыскивание рекомендуется проводить в вечернее или ночное время, пасмурную погоду, в период без активного излучения УФ.

Совместимость

с химическими препаратами

Совместима в баковых смесях с большинством химических препаратов. Противопоказания – нельзя использовать в одной баковой смеси с химическими элементами, обладающими бактерицидными свойствами – медью, цинком, хлором, марганцем, серебром.

с микробиологическими препаратами

С биопрепаратами в баковых смесях в основном сочетается хорошо.
С биопрепаратами на основе бактерий сочетается без проблем.

Необходимо использовать осторожно с биопрепаратами на основе грибных культур.
С некоторыми грибами можно попробовать, потому что интенсивность развития бактерии и гриба отличается, плюс бактерии и грибы в почве будут стремиться занять разные ниши, поэтому есть варианты, когда бактерию можно применить с грибными биопрепаратами.

С антибактериальными биопрепаратами смешивать не рекомендуется. Однако, рекомендуется внесение бактерии после антибактериальных биопрепаратов через 3-5 дней.

Обратите внимание: Когда смешивают биопрепараты на основе различных микроорганизмов, они могут вести себя по-разному в чашках Петри на питательных растворах и в самой почве, которая представляет собой комплекс микрозон, котором есть разложившиеся и не разложившиеся органические вещества. И каждый микроорганизм, гриб или бактерия, находит свое место и нишу. Триходерма активно разлагая клетчатку, уходит, ее место занимает Bacillus subtilis.