Виробництво азотобактерину

Азотобактерин – бактеріальне добриво, яке містить вільноживучий ґрунтовий мікроорганізм Azotobacter chroococcum, здатний фіксувати до 20 мг атмосферного азоту на 1 г використаного цукру. Внесені в якості добрива в ґрунт бактерії також виділяють біологічно активні речовини (нікотинову й пантотенову кислоти, піридоксин, біотин, гетероауксин, гиберелін й ін.). Ці речовини стимулюють ріст рослин. Крім того, фунгіцидні речовини, які продукує Azotobacter із групи анісомиціну гальмують розвиток деяких небажаних мікроскопічних грибів у ризосфері рослини.

Всі види Azotobacter суворі аероби. Чутливі до вмісту в середовищі фосфору й розвиваються лише при високому його вмісті в поживному середовищі. Азотфіксуюча здатність культури гальмується аміаком (взагалі вміст у середовищі зв'язаного азоту гнітить азотфіксацію). Стимулюють процес фіксації азоту сполуки молібдену.

Установлено, що при фіксації азоту процес його відновлення протікає на тому самому синтезованому азотобактером ферментному комплексі й лише кінцевий продукт (аміак) відокремлюється від ферменту. Нітрогеназна азотфіксуюча система являє собою мультиферментний комплекс, який містить не зв'язане з гемом залізо, молібден й SH-групи.

Мікробіологічна промисловість випускає кілька видів азотобактерину: сухий, ґрунтовий і торф'яний. Технологія одержання сухого азотобактерину має багато загального з технологією виробництва сухого нітрагіну. Сухий азотобактерин – активна культура висушених клітин азотобактера з наповнювачем. В 1 г препарату міститься не менше 0,5 млрд. життєздатних клітин. Культуру мікроорганізму вирощують методом глибинного культивування на середовищі, яке містить ті ж компоненти, що й при культивуванні клітин Rhizobium. Додатково вводять тільки сульфати заліза й марганцю, а також складну сіль молібденової кислоти, рН 5,7 – 6,5.

Процес ферментації проводять до стаціонарної фази розвитку культури, тому що в цій фазі біологічно активні речовини виділяються із клітини й залишаються в культуральній рідини. Біологічно активні речовини можуть також повністю або частково втрачатися при висушуванні, однак життєздатні клітини швидко відновлюють здатність їх продукувати. Висушену культуру стандартизують, фасують у поліетиленові пакети по 0,4 – 2 кг і зберігають при температурі 15°С не більше 3 місяців.

Ґрунтовий і торф'яний азотобактерин являють собою активну культуру азотобактера, розмножену на твердому поживному середовищі, яке містить в 1 г не менш 50 млн. життєздатних клітин. Для їхнього готування беруть родючий ґрунт або торф, що розкладається, з нейтральною реакцією середовища. До просіяного субстрату додають 2% вапна й 0,1% суперфосфату. По 500 г отриманої суміші переносять у сулії ємністю по 0,5 л, зволожують на 40 – 60% за об’ємом водою, закривають ватяними пробками й стерилізують. Посівний матеріал готують на агарових середовищах, які містять 2% сахарози й мінеральні солі. Коли агар повністю покривається слизовою масою коричневого кольору, його стерильно змивають дистильованою водою й переносять на виготовлений субстрат. Вміст пляшок ретельно перемішують і термостатують при 25 – 27°С. Культивування продовжують доти, поки бактерії не розмножаться до необхідної кількості. Отриманий препарат зберігає свою активність протягом 2 – 3 місяців.

Використовувати азотобактерин рекомендується тільки на ґрунтах, що містять фосфор і мікроелементи. Азотобактерин застосовують для бактеризації насіння, розсади, компостів. При цьому врожайність збільшується на 10 – 15%. Насіння зернових обробляють сухим азотобактерином з розрахунку 100 млрд. клітин на 1 гектарну порцію насіння. Картоплю й кореневу систему розсади рівномірно змочують водною суспензією бактерій. Для одержання суспензії 1 гектарну норму (300 млрд. клітин) розводять в 15 літрах води. При обробці ґрунтовим або торф'яним азотобактерином насіння перемішують зі зволоженим препаратом і для рівномірного висіву підсушують. Кореневу систему розсади змочують виготовленою суспензією.