Популяционная динамика компонентов защитно-стимулирующих микробных ассоциаций и их влияние на урожайность зерновых культур - АгроСборник. Ру

АгроСборник.Ру

Популяционная динамика компонентов защитно-стимулирующих микробных ассоциаций и их влияние на урожайность зерновых культур

Мохова С.В., Мельникова Н.В., Романовец Ю.Н. Суховицкая Л.А., канд. биол. наук

“Институт микробиологии НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь

Бруй И.Г., канд. с.-х. наук

Институт земледелия и селекции НАН Беларуси, г. Жодино, Беларусь

Бажанов Д.П., канд. биол. наук

Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь

Изучение популяционной динамики энтеро- и флавобактерий, обладающих азотфиксирующей, фосфатмобилизующей и антагонистической активностями, их влияние на сукцессию резидентных диазотрофных и фосфатмобилизующих микроорганизмов и урожайность зерновых культур проводили в полевых мелкоделяночных опытах. Интродукцию генетически маркированных защитно-стимулирующих ассоциаций и их компонентов осуществляли инокуляцией семян пшеницы и ячменя.

Изучение колонизации корней пшеницы и ячменя трансконъюгантами ассоциативных диазотрофов Enterobacter sp. 5и-1, Enterobacter sp. 11-1 c повышенной нитрогеназной активностью, фосфатмобилизующими бактериями Flavobacterium sp. 25 Rifr, Enterobacter sp. 27 Rifr, защитно-стимулирующей ассоциацией Enterobacter sp. 5и-1+ Flavobacterium sp. 25 Rifr (табл. 1) и их влияние на резидентные популяции олигонитрофильных и фосфатмобилизующих бактерий проводили в фазы массовых всходов и колошения. Все исследуемые микроорганизмы, сохраняясь на корнях ячменя и пшеницы, достигали численности более миллиона КОЕ/г корней. Наиболее высокая колонизирующая способность в исследуемые фазы развития (массовых всходов и колошения) на пшенице отмечена у защитно-стимулирующей ассоциации Enterobacter sp. 5и-1+ Flavobacterium sp. 25 Rifr (6,3.106 и 1,5.107 КОЕ/г корней соответственно). Ризоплану ячменя активно колонизировал Enterobacter sp. 11-1 – 5,1.106 и 9,1.106 КОЕ/г корней соответственно.

Результаты исследований показали, что интродукция в агроценоз инокулянтов стимулировала развитие азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий.

В вариантах с инокуляцией диазотрофами увеличивалось количество олигонитрофилов. В фазу массовых всходов оно повысилось в 6 раз после бактеризации пшеницы Enterobacter sp. 5и-1 и в 5 после бактеризации ячменя Enterobacter sp. 11-1, в фазу колошения – в 5,2 и 2,8 раз соответственно. При инокуляции Flavobacterium sp. 25 Rifr и Enterobacter sp. 27 Rifr повышалась численность     фосфатмобилизующих микроорганизмов: в фазу массовых всходов – в 3,0 и 2,8 раза, в фазу колошения – в 2,7 и 2,5 раза соответственно. Защитно-стимулирующая ассоциация Enterobacter sp. 5и-1 + Flavobacterium sp. 25 Rifr способствовала  увеличению резидентных популяций олигонитрофилов и фосфатмобилизующих бактерий.

 

Таблица 1 Динамика численности интродуцируемых микроорганизмов и резидентных популяций олигонитрофильных и фосфатмобилизующих бактерий в ризоплане растений ячменя и пшеницы (2002-2003 гг.)

Варианты инокуляции

Численность микроорганизмов, млн./г корней

Интродуцированные

микроорганизмы

Олигонитрофильные

микроорганизмы

Фосфат-мобилизующие микроорганизмы

стадия массовых всходов

стадия

колоше

ния

стадия массовых всходов

стадия

колоше-ния

стадия массовых всходов

стадия

колоше-ния

пшеница

Контроль

0,28±0,03

2,1±0,37

2,3±0,17

38,0±3,05

2,5±0,07

39,0±2,91

Enterobacter sp. 5и-1

6,2±0,14

14,0±0,52

14,0±0,71

200,0±7,91

3,8±0,23

61,0±3,71

Flavobacterium sp. 25 Rifr

5,9±0,10

11,0±0,67

5,4±0,40

63,0±3,53

7,6±0,46

110,0±6,37

Enterobacter sp. 5и-1 +

Flavobacterium sp. 25 Rifr

 

6,3±0,08

 

15,0±0,63

 

8,1±0,29

 

150,0±6,63

 

5,4±0,34

 

130,0±4,83

ячмень

Контроль

0,24±0,06

1,8±0,23

2,0±0,30

31,0±2,91

2,3±0,24

38,0±3,05

Enterobacter sp. 11-1

5,1±0,08

9,1±0,59

10,2±0,52

89,0±4,06

3,7±0,24

59,0±3,71

Enterobacter sp. 27 Rifr

4,8±0,08

9,4±0,57

4,8±0,41

51,0±3,53

6,4±0,41

97,0±2,91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как следует из полученных данных, выявленные нами сукцессии диазотрофных и фосфатмобилизующих микроорганизмов ризоплана зерновых злаков тесно связаны с интродукцией исследуемых энтеро - и флавобактерий и зависят от колонизирующей способности последних.

Увеличение численности резидентных микробных сообществ ризоплана, функциональные свойства которых соответствуют интродуцируемым микроорганизмам, способствуют повышению азотфиксирующего и фосфатмобилизующего потенциала растений, что подтверждается полученными экспериментальными данными. Как видно из рисунков 1 и 2, интродукция диазотрофных микроорганизмов во всех вариантах применения способствовала повышению потенциальной нитрогеназной активности на корнях ячменя и пшеницы. Наиболее высокая активность отмечена в вариантах с монокультурой Enterobacter sp.11-1 и бинарной ассоциацией Enterobacter sp.5и-1 + Flavobacterium sp. 25 Rifr (852,3 и 818,2 нМоль/С2Н4 соответственно).

Как видно из данных (табл. 2), во всех вариантах с бактеризацией получены прибавки урожая. Наиболее высокими они были на культуре ячменя с инокуляцией Enterobacter sp. 11 (2,7 ц/га) и Enterobacter sp. 27 Rifr (5,9 ц/га). При инокуляции пшеницы наиболее высокий эффект получен в варианте с ассоциацией Enterobacter sp. 5и + Flavobacterium sp. 25 Rifr.

 

Таблица 2 Влияние инокуляции на урожайность зерновых культур

Варианты

Урожайность,

ц/га

Прибавка

урожая, ц/га

пшеница

1

Контроль

46,9

-

2

Enterob  acter sp.5и

47,4

0,5

3

Flavobacterium sp.25 Rifr

48,4

1,5

4

Enterobacter sp.5и +

Flavobacterium sp.25 Rifr

49,1

2,2

НСР05

1,5

-

ячмень

1

Контроль

60,1

-

2

Enterobacter sp.11

62,8

2,7

3

Enterobacter sp.27 Rifr

63,8

3,7

4

Enterobacter sp.11 + Enterobacter sp.27 Rifr

61,3

1,2

НСР05

1,95

 

 

Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о полифункциональном действии изучаемых микроорганизмов. Обеспечивая растения биологическим азотом, обладая антимикробным действием, они содействуют росту урожая зерновых. Более высокой колонизирующей способностью и нитрогеназной активностью характеризуется бинарная синергическая ассоциация Enterobacter sp. 5и-1 + Flavobacterium sp. 25 Rifr..

Добавить комментарий

Вы можете оставить свой комментарий авторизовавшись при помощи любой из представленный социальных сетей:

       


Защитный код
Обновить

загрузка...

Поделиться!

Понравилась статья? Расскажите о ней знакомым или оставьте комментарий!

Написать в Facebook Поделиться ВКонтакте В Google Buzz Записать себе в LiveJournal Показать В Моем Мире В дневник на LI.RU Поделиться ссылкой в Моем Круге

Авторизация

загрузка...

Сотрудничество|Связаться с нами

АгроСборник.Ру © 2011-2018. Все Права Защищены.


Яндекс.Метрика