CC BY
11AZOTLI, FOSFORLI O'G'ITLAR HAMDA PESTITSIDLAR KO'P QO'LLANILADIGAN TUPROQDA YASHAB QOLUVCHI FOYDALI
MIKROORGANIZMLAR 1Safarov Husniddin., 2Xalilov Ilxom., 3Abdullayev Anvar., 4Aliyev Zafar., 4Boboqulov
Murodali., 5Alamuratov Rayimjon 1,2,3,4,5 O'zRFA Mikrobiologiya instituti, Toshkent, O'zbekiston https://doi.org/10.5281/zenodo.8361117
Annotatsiya. Ilmiy tadqiqot natijalari asosida tuproqqa meyoridan 30% ko'p miqdorda pestitsid va kimyoviy o'g'itlar bilan ishlov berilganda Bacillus thuringiensis 1fo shtammi eng yuqori miqdorni 7,29*109 va nisbatan pastroq natijani 70% da 1.28*109ga yetgani aniqlandi. Bt26 shtammida tajriba o'tkazilgan bakteriyalarga nisbatan eng past miqdorni 70% da 1,06*109 yuqori miqdori esa 30% da 6,65*109 gacha ko'tarilgani aniqlandi. Yuqoridagi ikkala shtammda ham 72 soat davomida suyuq ozuqa muhitida o'stirilgandagi miqdoriga nisbatan tuproqdagi hujayralar soni ortganligi aniqlandi. A. chroococum shtammi uchun 70% da 1 gr tuproqdagi hujayralar soni 1,73* 109 tani tashkil etdi. A. brasilense shtammida ham pestitsid va kimyoviy o'g'itlar miqdorining ko'payishi hujayralar sonini kamayishiga sabab bo'ldi, 70% da esa 2,71* 109 gacha kamayganligi aniqlandi. N. calcicola 32 shtammida selektiv qattiq ozuqa muhitiga ekilganda petri chashkalarning birontasida kalloniya hosil qilmadi.
Kalit so'zlar: Foydali mikroorganizmlar, pestitsid, kimyoviy o'g'itlar, Bacillus thuringiensis, Nostoc calcicola, Azotobacter chroococcum, Azospirillum brasilense.
Abstract. According to the results of scientific research, it was found that when the soil was treated with 30% more pesticides and chemical fertilizers, the Bacillus thuringiensis 1fo strain achieved the highest amount of 7.29 * 109 and a comparatively lower result of 1.28 * 109 at 70%. It was found that the smallest amount was 1.06*109 in 70% of the tested bacteria of the Bt26 strain, and the maximum was 6.65*109 in 30%. Both of the above strains showed an increase in the number of cells in the soil compared to the number when grown on a liquid nutrient medium for 72 hours. For the A. chroococum strain, the number of cells in 1 g of soil at 70% concentration was 1.73*109. In the A. brasilense strain, increasing amounts of pesticides and chemical fertilizers caused a decrease in cell number, with 70% found to decrease to 2.71*109. Strain N. calcicola 32 did not form callonia in any of the Petri dishes when grown on a selective solid medium.
Key words: Beneficial microorganisms, pesticides, chemical fertilizers, Bacillus thuringiensis, Nostoc Calcicola, Azotobacter chroococcum, Azospirillum brasilense.
Аннотация. По результатам научных исследований установлено, что при обработке почвы на 30% большим количеством пестицидов и химических удобрений штамм Bacillus thuringiensis 1fo достиг наибольшего количества 7,29*109 и сравнительно более низкого результата 1,28*109 при 70 %. Установлено, что наименьшее количество составило 1,06*109 у 70% протестированных бактерий штамма Bt26, а максимальное — 6,65*109 у 30%. У обоих вышеуказанных штаммов обнаружено увеличение количества клеток в почве по сравнению с количеством при выращивании на жидкой питательной среде в течение 72 часов. Для штамма A. chroococum количество клеток в 1 г почвы при 70% концентрации составило 1,73*109. У штамма A. brasilense увеличение количества пестицидов и химических удобрений вызывало уменьшение количества клеток, причем у 70% было обнаружено, что оно снизилось до 2,71*109. Штамм N. calcicola 32 не
образовывал каллонии ни в одной из чашек Петри при выращивании на селективной твердой среде.
Ключевые слова: Полезные микроорганизмы, пестициды, химические удобрения, Bacillus thuringiensis, Nostoc Calcicola, Azotobacter chroococcum, Azospirillum brasilense.
Qishloq xo'jaligi mamlakat iqtisodiyotida muhim o'rin tutadi. Zamonaviy intensiv qishloq xo'jaligida o'sib borayotgan dunyo aholisining oziq-ovqat ehtiyojlarini qondirish, ekinlar yetishtirishni ko'paytirish uchun keng miqyosda kimyoviy o'g'itlar va pestitsidlar doimiy ravishda qo'llaniladi. Qishloq xo'jaligi sektori global yalpi ichki mahsulotning uchdan bir qismini tashkil etadi. Biroq, odamlar sonining o'sishi dunyo aholisi 2050 yilga kelib 9,5 milliardga ko'tarilishi taxmin qilinmoqda, bu esa oziq-ovqatga bo'lgan talab yuqori bo'lishiga olib keladi [1]. So'nggi yillarda butun dunyo bo'ylab qishloq xo'jaligi mahsuldorligini oshirish dolzarb muommo bo lib kelmoqda. Osimliklarning ozuqa moddalariga bo'lgan ehtiyojini ta'minlash uchun kimyoviy o'g'itlar (N, P yoki K dan iborat) haddan tashqari kop qollanilmoqda. Biroq, kimyoviy o'g'itlardan foydalanish samaradorligi past bo'lganligi sababli bu oziq moddalarning cheklangan miqdori (10-20%) o'simliklar tomonidan o'zlashtiriladi va qolgan qismi tuproqqa erimaydigan birikmalar hosil qilib, tuproq holatining yomonlashishiga olib keladi. Bundan tashqari, og'ir metallar va radionuklidlar kimyoviy o'g'itlarda mavjud bo'lib, ular parchalanishi qiyin, shuning uchun ularni tabiatda doimiy ifloslantiruvchi moddalarga aylantiradi. Haddan tashqari kop miqdorda kimyoviy o'g'itlarni qo'llash bilan bog'liq yana bir muhim muammo - bu suv manbalarining evtrofikatsiyasi. Aholi salomatligiga xavf tug'diradigan bu ifloslanish muammolarini bartaraf qilishni, barqaror va ekologik toza texnologiyalarni ishlab chiqishni talab qildi [2]. Shu sababli, barqaror qishloq xo'jaligi amaliyotlarida bioo'g'it sifatida foydali mikroorganizmlarni qo'llash tuproq unumdorligini orttirishi hamda o'simliklarning o'sishini yaxshilashi aniqlangan [3,4,5]. Osimliklardagi mikroblarning kolonizatsiyasi epifitik, endofitik yoki rizosferik bo'lishi mumkin [6]. Bugungi kunda dunyo miqyosida o'simliklarning o'sishini rag'batlantiruvchi mikroorganizmlarga bo'lgan qiziqish va ehtiyoj ortib borayotganini ko'rishimiz mumkin.
Ushbu tadqiqotning maqsadi azotli (ammoniy nitrat), fosforli (ammoniy fosfat) va pestitsid (Mospilan plus 20% ta'sir etuvchi modda Acetamiprid) lar miqdori yuqori bo'lgan tuproqda foydali tuproq mikroflorasining yashovchanligini o'rganishdan iborat.
Tajribada Bacillus thuringiensis ning Bt1fo va Bt26, Azotobacter chroococcum 44, Azospirillum brasilense 4-13 bakteriyalarining mahalliy shtammlari hamda sianobakteriyalardan Nostoc calcicola 32 shtammi foydalanildi.
Ozuqa muhiti tarkibi (gr/l): Standart peptonli ozuqa muhiti (PB) (%): Pepton-1,0; glyukoza- 0,6; NaCl-0,5; K2HPO4 -0,05; MgSO4-0,02, (pH-7,0). Eshbi ozuqa muhiti (gr/l): CaCO3 - 5; NaCl - 0,2; K2HPO4 - 0,1; K2SO4 - 0,2; MgSO4 - 0,2; glyukoza - 10; mikroelement - 0.1; Suv - 1000 ml, (pH-6,8-7,2). Sianobakteriylar uchun BG-11 ozuqa muhiti (gr/l) NaNO3 - 1,5; K2HPO . 3H2O - 0,04; MgSO4 . 7H2O - 0,075; CaCl2 . 2H2O - 0,05; Na2CO3 - 0,02; limon kislota - 0,006; EDTA • Na2 - 0,001; Fe3+/NH4+- tsitrat (jigarrang, 1619% Fe) - 0,006; mikroelement (мл) - 1,0; 0,5M HEPES с pH 7,5* (мл) - 40; distrillangan suv 1000ml. Mikroelement tarkibi (gr/l): H3BO3 - 5.0; Na2MoO4 .2H2O - 5.0; KJ - 0.5; ZnSO4 . 7H2O - 0,2; MnSO4 . 4H2O - 3.0; NaBr - 0.5 [7].
Kulturalar suyuq standart ozuqa muhitida 150 aylanma/daqiqa tezlikdagi tebratgichda, 28-30°C haroratda 72 soat davomida o'stirildi. Sianobaktriyalar esa BG-11 selektiv ozuqa muhitida o'stirildi. Mikroorganizmlar soni Garayeva kamerasi bilan aniqlanadi. O'rtacha bir gektar maydonga bir yil davomida azotli o'g'itlar 250 kg/ga, fosforli 200 kg/ga, kaliyli 150 kg/ga va pestitsidlar esa 300 g/ga qo'llaniladi [8]. Tadqiqotda ammoniy nitrat, kaliy xlorid, ammoniy fosfat va pestitsidlardan - Mospilan plus 20% ishlatildi. Yillik qo'llaniladigan miqdoridan 10%, 30%, 50% va 70% ga, ko'p kimyoviy o'g'itlar aralashmasi qo'shilgan tuproq namunasidan 20g dan petri chashkalariga solib avtoklavda sterilizatsiya qilindi, bunda pestitsid parchalanib ketmasligi uchun sterilizatsiyadan keyin qo'shildi. Qo'llaniladigan o'g'itlar miqdorini aniqlashda tuproqning 10 sm gacha bo'lgan yuzasi hisoblandi. Tadqiqot uchun olingan tuproq namunasining zichligi 1sm =0,8667g. Suyuq ozuqa muhitida o'stirilgan har bir shtammdan 3 ml dan olib besh xil konsentratsiyali kimyoviy o'g'itlar qo'llanilgan petri chashkasidagi tuproqqa solinib bir oy davomida kuzatildi. Tuproqning namlik miqdori 60%ni tashkil etishi nazorat qilindi, 30 kun o'tgandan so'ng har bir namunadan 1g dan tuproq olib 10 ml steril suvda eritildi. 10 marta (10-11) suyultirildi va suspenziyadan 1 ml dan olib qattiq sellektiv ozuqa muhitida ekildi. Termostatda 48 soat davomida o'stirilgan mikroorganizmlar soni Makkredi jadvaliga muvofiq aniqlanadi [9,10,11].
Tuproq tarkibida azotfiksatsiyalovchi bakteriyalarning bo'lishi o'simlik hosildorligini oshiruvchi omillardan biri hisoblanadi. Bu bakteriyalarning faolligiga qishloq xo'jaligida ko'p qo'llaniladigan kimyoviy o'g'itlar va zararkunanda hasharotlarga qarshi qo'laniladigan pestitsidlar ta'siri ushbu tadqiqodda o'rganildi. Peptonga asoslangan ozuqa muhiti deyarli barcha mikroorganizmlarni o'stirish uchun eng qulay muhit hisoblanadi. Shu ozuqa muhitida 3 kun davomida o'stirilgan 1sm hajmdagi hujayralar soni Bt1 shtammida 4,6'10 , Bt26 shtammida esa 9,2'107 ni tashkil etdi. 7 kun davomida o'stirilgan N.calcicola 32 shtammida titr soni kam bo'lib-
2,8'10 ni, diazototrof bakteriya A.chroococcum shtammida 3,9'10 va eng yuqori titr esa A.
8
brasilense shtammida 1,12 ' 10 ni tashkil qildi.
Yuqoridagi keltirilgan shtammlarning turli xil konsentratsiyali kimyoviy o'g'itlar va pestitsidlar qo'llangan tuproqda 30 kun davomida hujayra sonini o'zgarishi ko'rib chiqildi. Quyidagi jadvalda 1gramm tuproqdagi hujayralar soni keltirilgan (1-jadval).
1-jadval
Kimyoviy o'g'itlar va peptidsidlar bilan ishlov berilgan 1 gr tuproqdagi hujayralar soni.
Kimyoviy o'g'itlar konsentratsiyasi Bt-1Fo Bt-26 A.chroococum A.brasilense N.calcicola
0% 3,35 * 109 ± 0.02 2,56*109 ± 0.005 2,68*109 ± 0.017 5,7*109 ± 0.051 0
10% 5,05 * 109 ± 0.03 3,74*109 ± 0.036 5,1*109 ± 0.028 6,63*109 ± 0.047 0
30% 7,28 * 109 ± 0.05 6,65*109 ± 0.043 4,15*109 ± 0.024 7,4*109 ± 0.054 0
50% 4,16 * 109 3,4*109 2,33*109 4,28*109 0
± 0.025 ± 0.011 ± 0.008 ± 0.038
70% 1,28 * 109 ± 0.019 1,06*109 ± 0.009 1,73*109 ± 0.013 2,71*109 ± 0.026 0
Tadqiqot natijalaridan shuni ko'rishimiz mumkinki turli xil konsentratsiyali o'g'itlar bilan ishlov berilgan tuproqdan 10-9 marotaba strillangan suv bilan suyultirilgan N. calcicola 32 shtammi sianobakteriyalari uchun selektiv ozuqa muhiti hisoblangan agarli BG-11 da 28 Co harorat, 2500 lyuks yorug'likda, 10 kun davomida o'stirilganda petri chashkasida bironta ham koloniya hosil qilmaganligi aniqlandi. Pestitsidlar sianobakteriyalarga turlicha tasir qilishi aniqlangan. Misol uchun Nostoc ellipsosporum, Scytonema simplex, Tolypothrix tenuis va Westiellopsis prolifica kabi sionobakteriyalarga Bagalol (fugitsid), Thiodan (insektitsid) eng zararli deb topilgan, Phorate, Mankozeb (insektitsid)lar esa mikroorganizmlar o'sishiga va fermentlar faolligiga deyarli ta'sir ko'rsatmagan [12]. Azospirillum avlodiga mansub bakteriya shtammlarining peptitsidlarga ta'siri o'rganilganda karbofuran bakteriyalar o'sishini faollashtirgan, butaxlor esa ularning soni kamayishiga sabab bo'lgan, diuron va xlorotoluron esa mikroorganizmlar yashovchanligiga hech qanday ta'sir ko'rsatmagan [13].
I O'g'itlar miqdori - 0% ■ O'g'itlar miqdori - 10%
I O'g'itlar miqdori - 50% ■ O'g'itlar miqdori - 70%
1-rasm. Hujayralar soning kimyoviy o'g'itlar va pestidsidlar tasirida o'zgarishi. Hujayralar soni boshqa mikroorganizmlarga nisbatan kamroq A. chroococum
da
kuzatildi, ya'ni 70% li kimyoviy o'g'italar solingan tuproqda 1,73'109 ta, 10% da esa 5,1'109 ta nisbatan yuqori natija kuzatildi. Bunda 10% dan 70% ga qarab hujayralar soninig kamayganligini ko'rishimiz mumkin (1-rasm). A. brasilense shtammida eng yuqori zichlikni tashkil qilib, 0% da 5,7 '109 tani tashkil etib, 30% 7,4 '109 ga yetgan 50% va 70% yana zichlik kamayganligi aniqlandi. Yuqorida keltirilgan bakteriyalar azotni fiksatsiya qilish xususiyati borligi tufayli ular uchun azotsiz ozuqa muhitidan foydalanildi.
2-rasm. Qattiq ozuqa muhitida o'stirilgan bakteriya koloniyalari.
Tuproqda yashovchi bakteriya hisoblangan, zararkunanda hasharotlar uchun entomotsid ta'sirga ega bo'lgan Bacillus thuringiensis avlodiga mansub Bt1Fo mahalliy shtammida 0%, 10%, 30%, 50% va 70% konsentratsiyalariga mos ravishda 3,35'109 ta, 5,05 '109 ta, 7,28 '109 ta, 4,16 '109 ta va 1,28109 tani tashkil etdi. Bt26 shtammida 30% da 6,65 109 ta, 70% da esa boshqa shtammlarga nisbatan olganda ham eng kam zichlik 1,06 109 ta hujayra hosil qilganligi aniqlandi (2-rasm).
Tadqiqot natijalariga asoslanib yuqorida keltirilgan bakteriya shammlarini turli xil konsentratsiyadagi azotli, kaliyli va fosforli o'g'itlar hamda pestitsidlar bilan ishlov berilgan tuproqda hujayralar sonini yuqori darajada saqlab qolishi aniqlandi. Bundan tashqari ushbu bakteriya shtammlarining o'simliklari o'sishini rag'batlantiruvchi fitogarmonlar sintez qilish xususiyati ham aniqlangan [14]. Olingan natijalarga asoslangan holda tadqiqot o'tkazilgan bakteriya shtammlar asosida kompleks biopreparat ishlab chiqarish istiqbolli manba hisoblanadi.
REFERENCES
1. Green R.E., Cornell S.J., Scharlemann J.P.W., Balmford A., 2005. Farming and the fate of wild nature. Science 307, 550-555.
2. Santoyo G., Orozco-Mosqueda M.C., Govindappa M., 2012. Mechanisms of biocontrol and plant growth-promoting activity in soil bacterial species of Bacillus and Pseudomonas: a review. Biocontr. Sci. Technol. 22, 855-872.
3. Adesemoye A.O., Torbert H.A., Kloepper J.W., 2009. Plant growth promoting rhizobacteria allow reduced application rates of chemical fertilizers. Microb. Ecol. 58, 921-929. https://doi.org/10.1007/s00248-009-9531-y.
4. Bertola M., Mattarozzi M., Sanangelantoni A.M., Careri M., Visioli G., 2019. PGPB colonizing three-year biochar-amended soil: towards biochar-mediated biofertilization. J. Soil Sci. Plant Nutr. 19, 841-850.
5. Ullah N., Ditta, A., Khalid A., Mehmood S., Rizwan M.S., Ashraf M., Mubeen F., Imtiaz M., Iqbal M.M., 2019. Integrated effect of algal biochar and plant growth promoting rhizobacteria on physiology and growth of maize under deficit irrigations. J. Soil Sci. Plant Nutr. 20, 346-356. https://doi.org/10.1007/s42729- 019-00112-0.
6. Rossmann M., Sarango-Flores S.W., Chiaramonte J.B., Kmit M.C., Mendes R., 2017. Plant microbiome: composition and functions in plant compartments. In: Pylro, V., Roesch, L. (Eds.) The Brazilian microbiome. Springer, Cham, pp. 7-20.
7. Murugalatha N Kannan, Sonam Sethi, Anoop Badoni, Vinay Chamoli and Naveen Chandra Bahuguna. Isolation and characterization of bacterial isolates from agriculture field soil of Roorkee region / Journal of Pharmacognasy and Phytochemistry. 2018; SP5: 108-110
8. M. U. Karimov. "O'g'it qo'llash tizimi" darslik "Navro'z" nashriyoti, 2017-280 b.
9. И.Л.Дикого Выделение чистых культур микроорганизмов. StudFiles. Available from: https://studfile.net/preview/5599759/page:23/. Харьков - 2000
10. Орлова С.Н., Герман Н.В., Владимцева И.В., Колотова О.В., Бойкова И.С. Выделение и изучение основных свойств липидоокисляющих микроорганизмов - Современные проблемы науки и образования (сетевое издание) Available from: https://science-education.ru/ru/article/view?id=13111.
11. Zvyagintsev D.G. Tuproq mikrobiologiyasi va biokimyosining usullari. Moskva, 1991
12. Manojit Debnath.,Narayan C. Mandal, and Samit Ray; "Effect of Fungicides and Insecticides on Growth and Enzyme Activity of Four Cyanobacteria" Published online 2011 Aug doi:10.1007/s 12088-011-0212-4 //PMCID:PMC3386444
13. Chi-Chu Lo "Effect of pesticides on soil microbial community" Journal of Environmental Science and Health; Published online: 27 May 2010 //doi.org/10.1080/03601231003799804
14. Aliyev Z.Z., Abdullayev A.K., Shakirov.Z.S., Safarov H.Sh., Boboqulov M.Sh., Imomova M.X. Azotobacter va Azospirillium, Bacillus avlodlariga mansub shtammlaridan ajraladigan fitogormonlar miqdori// "генетика, геномика ва биотехнологиянинг замонавий муаммолари" республика илмий анжуманининг тезислар туплами -2023,18 май 186188 б.
