CC BY
132
УДК 633.2:632.9:632.937 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ СЕМЯН СОИ СМЕСЬЮ БАКТЕРИЙ PSEUDOMONAS И RHIZOBIUM
Е.В. Казанцева, Л.Ф. Ашмарина доктор с.-х. наук, ГНУ Сибирский НИИ кормов Россельхозакадемии
UDC 633.2:632.9:632.937 EFFICIENCY TREATMENT OF SOYBEAN SEEDS WITH A BACTERIA PSEUDOMONAS AND RHIZOBIUM
Kazantseva E.V., Ashmarina L.F. Siberian Research Institute Feed RAAS
влияния
В лесостепи Западной проведено изучение инокуляции семян сои препаратом комплексного воздействия на основе штаммов бактерий Pseudo-monas и Rhizobium. Выявлено оптимальное соотношение доз бактерий Pseudomonas и Rhizobium (0,5 л/т, и 1 л/т соответственно) в смеси, которое обеспечивает наиболее эффективное ростостимулирующее фитосанитарное действие, способствует образованию наибольшего количества клубеньков, увеличивает урожайность сои. Установлена прямая корреляционная зависимость между массой клубеньков с 1 растения и массой надземной и подземной части. Длина и масса корней увеличивалась соответственно на 49 и 52%. В вариантах с совместной обработкой семян сои бактериями рода Pseudomonas и Rhizobium масса семян с одного растения увеличивалось на 30%. Ключевые слова: бактерии, соя, семена, смесь штаммов, ростостимулирующий эффект, симбиотический аппарат
alf8@yandex.ru Сибири In the forest-steppe studied the effect soybean seeds drug the basis of Pseudomonas and
of Western Siberia, of inoculation of complex effects on bacterial strains Rhizobium. The doses of bacteria
optimal soot-wearing Pseudomonas and Rhizobium (0,5 l/m, and 1 l/t correspondingly-tively) in the mixture, which provides the most efficient grow-stimulation and phytosanitary action, promotes the formation of the greatest number of nodules, increases soybean yields, was found. A direct correlation between the mass of nodules one plant and the mass of aboveground and underground parts. Length and weight of roots increases on 49 and 52% respectively. Seed weight per plant increased on 30% when soybean seeds were processed by mixture of bacteria of the genus Pseudomonas and Rnizobium.
Keywords: bacteria, soybeans, seeds, a mixture of strains, grow-stimulation effect, symbiotic appara-tus
В настоящее время дефицит азота в почве компенсируется внесением минеральных, органических удобрений и биологической фиксацией молекулярного азота микроорганизмами, находящимися как в симбиозе с растениями, так и свободно живущими в почве. Важное значение для эффективности бобово-ризобиального симбиоза в отношении азотфиксации и урожайности бобовых растений имеет обеспечение почв высокоэффективными штаммами клубеньковых бактерий, обладающих высокой конкурентноспособностью [1]. За счёт симбиоза ризобий растение может обеспечиваться биологическим азотом до 80 % от общей потребности [2]. Биологический контроль фитопатогенов ризосферными псевдомонадами представляет собой комплексное действие разных механизмов - таких как синтез сидерофоров, антибиотиков, и конкуренции ризобактерий Pseudomonas и фитопатогенов за источники питания [3-4]. В связи с этим целью наших исследований было изучение свойств бактерий Pseudomonas и
Rhizobium и особенности их взаимодействия с растениями сои в условиях лесостепной зоны Западной Сибири.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования проводились в вегетационных опытах в лесостепи Западной Сибири. Наиболее эффективные штаммы бактерий рода Pseudomonas к комплексу патогенов на сое, отобраны нами в результате лабораторного скрининга [5-6]. Для изучения эффективности различного количественного соотношения штаммов Pseudomonas (от 250 мл/т до 1 л/т, с титром 2 х 109J и Rhizobium (1-2 л/т, титр 3 х 109клеток/мл) использовали препараты, наработанные в ИЦиГ Со РАН. В качестве химического контроля в опытах использовали системный протравитель Фундазол, 2,5 л/т, биологического контроля - стандартный препарат Планриз (Ризоплан), 0,5 л/т, с титром 2 х 109, и ризоторфин (3-10 х 109 клеток/мл).
Бактеризацию семян проводили перед посевом, с расходом рабочей жидкости 10 л/т. Выращивали сою сорта СибНИИК 315 в вегетационном опыте, повторность - шестикратная. В опыте учитывали биометрические показатели растений, проводили анализ образования клубеньков [7-8]. Корни отмывали от почвы и подсчитывали количество клубеньков, определяли сухой вес клубеньков в расчете на одно растение. Путем высушивания растений определяли массу сухого вещества подземной и надземной части растений.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Результаты влияние предпосевной обработки семян сои на биометрические показатели различными количественными
соотношениями бактерий Pseudomonas и Rhizobium показали, что наиболее эффективными оказались смеси, представленные в таблице 1.
Таблица 1 - Влияние предпосевной обработки семян сои на биометрические показатели растений___
Вариант Высота Масса Масса Масса
растений, надземной корней, г семян с 1 -го
см части растений, г растения, г
Контроль 49,9 4,5 0,97 1,8
Фундазол, 3 кг/т 52,8 3,6 0,93 2,2
Rhizobium 2 л/т 55,8 4,85 1,44 2,5
Rhizobium 1 л/т + 55,8 5,85 1,85 2,65
Pseudomonas 500 мл/т
Rhizobium 2 л/т + 57,1 5,65 1,31 2,45
Pseudomonas 750 мл/т
Pseudomonas 500 мл/т 53,2 5,1 1,3 2,4
НСР05 1,4 1,1 0,24 0,62
Полученные результаты свидетельствуют, что смеси бактерий ризобий и псевдомонад способствуют усиленному росту корневой
системы, увеличению численности и длины корневых волосков, улучшению инфицирования растений сои клубеньковыми бактериями.
В качестве критериев для оценки эффективности бобово-ризобиального симбиоза между макро- и микрокомпонентами кроме накопления фитомассы оценивали такие показатели, как количество, масса клубеньков и урожайность. У растений сои, обработанных суспензией клеток клубеньковых бактерий, в фазу цветения максимально возрастало количество клубеньков на 1 растение до 39 штук (в контроле -20,2). Совместная обработка семян штаммами Pseudomonas и Rhizobium способствовала интенсивному формированию симбиотического аппарата сои. Масса клубеньков на 1 растение максимально увеличивалась до 461 мг или на 49 % (в контроле -237 мг).
Масса сухого вещества одного клубенька у бактеризованных растений сои возросла до 18,3 мг или на 33% (в контроле - 13,7 мг). Между массой клубеньков с 1 растения и массой надземной и подземной части установлена корреляционная зависимость (R= 0,53 + 0,19, R = 0,69 + 0,17). Чем больше клубеньков и значительней их масса, тем интенсивнее прирост надземной и подземной частей растений сои. В результате проведённых исследований был выявлен стимулирующий эффект обработки семян как бактериями рода Pseudomonas, так и смесью их с бактериями азотфиксаторами, выражающийся в ускорении роста и развития растений. Длина и масса подземной части увеличивалась соответственно на 49 и 52%. Это свидетельствует о ростостимулирующем эффекте, что согласуется с данными о продуцировании бактериями Pseudomonas индолил - уксусной кислоты (ИУК) [5].
Количество и масса семян с одного боба в вариантах с совместной обработкой семян сои бактериями рода Pseudomonas и Rhizobium увеличивалось на 40 и 64%, а масса семян с одного растения - на 33%. Наряду с этим отмечено фитосанитарное действие, проявляющееся в снижении зараженности растений фитопатогенами [9-11]. Это свидетельствует о комплексном характере действия этих бактерий на растения и перспективности применения их смесей для обработки семян. У растений сои увеличивается фотосинтетическая поверхность листьев, формируются более крепкие здоровые растения с мощной корневой системой, что способствует прибавке урожайности в полевых опытах до 20% (средняя урожайность в контроле 14,9 ц/га, в варианте с обработкой семян смесью ризобий и псевдомонад - 20,7ц/га).
Таким образом, проведённые исследования позволили выявить оптимальное соотношение доз бактерий Pseudomonas и Rhizobium (0,5 л/т, и 1 л/т) в смеси, которые обеспечивает наиболее эффективное ростостимулирующее и фитосанитарное действие, способствует образованию наибольшего количества клубеньков, увеличивает урожайность сои в условиях северной лесостепи Западной Сибири.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Патыка, В.Ф. Роль азотфиксирующих микроорганизмов в повышении продуктивности сельскохозяйственных растений: Автореф. дис. докт. б. наук.-Киев, 1998.-32 с.
2. Тихонович, И.А.Использование генетических факторов макросимбионта для повышения эффективности биологической азотфиксации / И.А. Тихонович // Биологический азот в с.-х. 1989. -С.166-181.
3. Ашмарина Л.Ф. Испытывается новый биопрепарат/Л.Ф. Ашмарина, В.С. Дашкевич,Н.Б. Дашкевич//Защита и карантин растений,2000,№ 6.- С.41
4. Дашкевич В.С., Дашкевич Н.Ю., Ашмарина Л.Ф., Шушаро А. Способ борьбы с возбудителями заболеваний растений. Патент на изобретение RUS 2130265
5. Дашкевич В.С., Дашкевич Н.Ю., Ашмарина Л.Ф., Репин В.Е. Штамм бактерий Pseudomonas sp., используемый для стимуляции роста и защиты растений от патогенных микроорганизмов: Патент на изобретение RUS 2130261 № 2130261
6. Дашкевич В.С., Дашкевич Н.Ю., Ашмарина Л.Ф., Шоба В.Н. Препарат для стимуляции роста и защиты растений от болезней:Патент на изобретение RUS 2130264. 7.Лунин, Н.Д. Методика выделения эффективных штаммов клубеньковых бактерий сои / Н.Д. Лунин // Селекция и семеноводство. 1977. -№4. - С. 74-75.
8. Методические рекомендации по получению новых штаммов клубеньковых бактерий и оценке их эффективности /Под ред. Л.М. Доросинского , 1979. - 33 с.
9. Ашмарина Л.Ф., Горобей И.М., Казанцева Е.В. Применение биопреператов против болезней сои// Кормопроизводство. -2011.- №4.- С.9-12.
10. Ашмарина Л.Ф., Горобей И.М., Казанцева Е.В. Изучение влияния бактерий рода Pseudomonas на патогенную микофлору сои// Аграрная наука-сельскохоз. производству Монголии, Сибири и Казахстана: сб. науч. докл. XIII Междунар. науч.-практ.конф.2010.-ч.1/2 -С. 363-365.
11. Ашмарина Л.Ф., Горобей И.М., Казанцева Е.В. Эффективность применения препаратов на основе ризосферных бактерий против почвенно-семенных инфекций//Состояние и проблемы сельскохозяйственной науки на Алтае: сб.науч. тр./Россельхозакадемия. ГНУ Алтайский НИИСХ.-Барнаул,2010.- С.84-87.
