CC BY
16
wwv.sibacinfo
СЕКЦИЯ
«СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ»
ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОБИОТЫ РИЗОСФЕРЫ ЯРОВОГО ТРИТИКАЛЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Баранская Марина Ивановна
канд. с.-х. наук, зав. лаб. растительно-микробного взаимодействия
ФГБНУ «НИИСХ Крыма», РФ, г. Симферополь E-mail: baranskaya@rambler. ru
FORMATION OF RHIZOSPHERE MICROBIOTA
OF SPRING TRITICALE UNDER THE INFLUENCE OF BIOLOGICAL PREPARATIONS
Marina Baranska
phD, Head of plant-microbe interaction department, FSBIS "SRI AC of Crimea", Russia, Simferopol
АННОТАЦИЯ
В условиях полевого опыта изучено действие биопрепаратов на основе фосфатмобилизующих бактерий на активность микрофлоры темно-каштановой почвы в ризосфере тритикале ярового. Установлено положительное влияние предпосевной бактеризации семян на микро-биоту ризосферной почвы, проявляющееся в повышении численности основных эколого-трофических групп микроорганизмов и снижении фитотоксичности почвы.
ABSTRACT
The influence of biopreparations on the activity of dark-chestnut soil microflora in rhizosphere of spring triticale have been studied in field experiment. It was established the positive influence of pre-sowing bacterization seeds on the rhizosphere microbiota of the soil, which
www.sibac.info
is manifested in the increase quantity of main ecological-trophic groups of microorganisms and reduction of phytotoxicity of soil.
Ключевые слова: биопрепараты; ризосферная микрофлора; тритикале яровое.
Keywords: biopreparation; microflora of rhizosphere; spring triticale.
Микроорганизмам принадлежит ведущая роль в комплексе природных и антропогенных факторов, влияющих на формирование плодородия почвы, Биологическая активность почвы является одним из показателей экологического состояния агроэкосистемы. В связи с этим, детальное изучение процессов, происходящих в почве корневой зоны растений, дает возможность влиять на них с целью регулирования растительно-микробного взаимодействия. Одним из элементов биоло-гизации современного земледелия является применение биологических препаратов на основе эффективных штаммов микроорганизмов, улучшающих азотное и фосфорное питание культурных растений [1; 5]. Кроме того, как показали исследования, микробные препараты способствуют увеличению численности микроорганизмов отдельных эколого-трофических групп в ризосферной почве и улучшают продуктивность сельскохозяйственных культур [4, с. 7-16; 8, с. 4051; 9, с. 101-112; 10, с. 42-47].
Цель наших исследований заключалась в изучении влияния биопрепаратов на основе фосфатмобилизующих бактерий на микробиологическую активность (численность основных эколого-трофических групп микроорганизмов) в ризосфере тритикале ярового сорта Аист харьковский.
Материалы и методы. Полевые эксперименты проводили на опытном поле Института земледелия южного региона УААН (Херсонская обл.) на следующих фонах: I - без удобрения, II - N60P30, III - N89P0K0 - расчетная доза удобрений (доза удобрений, рассчитанная на запланированный урожай, учитывающая содержание NPK в почве и вынос элементов питания культурой). Площадь делянки - 6 м2, учетная площадь - 3 м2, повторность четырехкратная.
Почва опытного поля: темно-каштановая среднесуглинистая слабосолонцеватая. В пахотном слое (30 см) содержится гумуса -2,0-2,2 %, общих: азота - 0,18 %, фосфора - 0,16 %, калия - 2,7 %, в том числе нитратов - 1,5, подвижного фосфора - 3,5, обменного калия - 28,3 мг/100 г почвы; рН водной вытяжки - 7,0-7,2.
Для предпосевной бактеризации семян тритикале ярового Triticosecale использовали биопрепараты на основе фосфатмобилизующих бактерий: Фосфоэнтерин, Полимиксобактерин и Альбобактерин.
Образцы ризосферной почвы для проведения анализов отбирали по фазам развития растений: кущение, выход в трубку, молочно-восковая спелость. Определение численности бактерий проводили по общепринятым методикам путем высева почвенных суспензий на агаризованные питательные среды [3; 7]. Учет колониеобразующих единиц (КОЕ) проводили на 5-7 сутки.
Полевые опыты и статистическую обработку результатов проводили согласно общепринятых методик [2].
Результаты и их обсуждение. Микробиологический анализ почвы ризосферы ярового тритикале в полевом опыте показал, что применение различных систем удобрения и биопрепаратов изменяет структуру микробных сообществ. Известно, что главная роль в трансформации соединений азота принадлежит микроорганизмам. В связи с этим изучение численности бактерий азотного цикла под влиянием минеральных удобрений и бактеризации является актуальным.
Так, анализ полученных результатов показал, что численность олиготрофов, аммонификаторов и бактерий, которые используют преимущественно минеральные соединения азота в ризосфере ярового тритикале в фазу кущения максимально возросла при применении Альбобактерина на фоне NзoPзoKo (табл. 1) Их количество составило 14,8; 13,1 и 11,9 млн. КОЕ/г сухой почвы соответственно, что в 2-2,3 раза превышает число бактерий в контрольных вариантах.
Следует отметить, что на фоне расчетной дозы удобрений предпосевная бактеризация семян биопрепаратами способствовала увеличению числа КОЕ бактерий, которые используют преимущественно минеральные соединения азота в 3-4 раза.
При применении биопрепаратов отмечена тенденция к увеличению численности олиготрофов. Так, применение Полимиксобактерина на неудобренных делянках способствовало возрастанию числа КОЕ исследуемой группы микроорганизмов на 66 %, а на фоне расчетной дозы удобрений - на 17,6 % по сравнению с контрольными вариантами (табл. 1).
www.sibac.info
Таблица 1.
Численность эколого-трофических групп бактерий ризосферы ярового тритикале в фазу кущения под влиянием биопрепаратов и минеральных удобрений, млн. КОЕ/г сух почвы
Вариант Олиготрофы Бактерии, которые используют преимущественно
Минеральные соединения азота Органические соединения азота
Фон: без удобрения
Без инокуляции 5,о±0,47 4,5±0,38 5,2±1,09
Фосфоэнтерин 4,5±0,19 5,9±0,32 7,5±0,05
Альбобактерин 5,3±0,81 5.4±0,50 7,1±1,33
Полимиксобактерин 8,3±0,84 5,2±0,42 6,0±1,66
Фон: №оРзоКо
Без инокуляции 6,5±0,33 5,8±0,70 5,8±0,78
Фосфоэнтерин 6,8±0,19 6,9±0,32 6,4±0,49
Альбобактерин 14,8±1,77 11,9±0,92 13,1±1,45
Полимиксобактерин 7,0±0,34 6,8±0,57 6,0±1,90
Фон: №9РоКо (расчетная доза удобрений)
Без инокуляции 6,8±0,45 1,6±0,21 5,6±0,15
Фосфоэнтерин 6,3±0,55 4,8±0,17 7,7±1,53
Альбобактерин 8,4±0,19 6,7±0,38 8,1±1,95
Полимиксобактерин 8,0±0,31 6,9±0,26 7,4±1,25
Стрептомицеты являются одной из главных таксономических групп микроорганизмов, поскольку они принимают активное участие в гумусообразовании. Анализ полученных данных показал, что применение биологических препаратов способствовало возрастанию их численности на всех фонах опыта от 15 до 77 % по сравнению с контрольными вариантами (табл. 2).
Известно, что повышенное количество микромицетов в ризосферной почве является потенциальной угрозой развитию болезней культурных растений [6, с. 554-562], повышается фитотоксичность почвы. Следует отметить, что использование Фосфоэнтерина способствовало
снижению численности микроскопических грибов, особенно на фоне без удобрения и расчетной дозы удобрений: в 4 и 1,5 раза соответственно. Применение других препаратов также способствовало некоторому снижению количества микромицетов, и как следствие -снижению фитотоксичности почвы (табл. 2).
Таблица 2.
Численность эколого-трофических групп бактерий ризосферы ярового тритикале в фазу кущения под влиянием биопрепаратов и минеральных удобрений, тыс. КОЕ/г сух почвы
Вариант опыта Стрептомицеты Микромицеты Целлюлозо-литики
Фон: без удобрения
Без инокуляции 185,0±18,56 24,6±2,31 3,0±0,23
Фосфоэнтерин 269,0±12,02 5,8±2,85 2,8±0,55
Альбобактерин 245,0±16,67 12,6±4,67 3,0±0,21
Полимиксобактерин 319,0±45,83 15,0±3,71 2,9±0,09
Фон: NзoPзoKo
Без инокуляции 197,8±14,70 21,7±4,50 3,5±0,20
Фосфоэнтерин 239,0±17,64 17,7±1,15 3,8±0,43
Альбобактерин 231,0±45,09 39,6±10,97 3,4±0,45
Полимиксобактерин 263,0±17,64 9,3±4,37 3,5±0,12
Фон: N89PoKo (расчетная доза удобрений)
Без инокуляции 204,4±13,48 13,5±5,50 2,1±0,12
Фосфоэнтерин 236,0±27,28 9,0±0,88 2,8±0,72
Альбобактерин 247,0±46,67 12,8±4,06 2,8±0,22
Полимиксобактерин 361,0±17,64 12,9±3,93 3,5±0,92
В процессе деструкции растительных остатков принимают участие целлюлозоразлагающие микроорганизмы - одна из основных эколого-трофических групп микроорганизмов почвы. По результатам
www.sibac.info
наших опытов не выявлено существенного влияния биопрепаратов на численность целлюлозолитиков. Отмечена лишь тенденция к увеличению количества этой группы микроорганизмов под влиянием предпосевной бактеризации препаратами на фоне расчетной дозы удобрений.
При последующих анализах образцов ризосферной почвы намеченная тенденция колебания численности основных эколого-трофических групп микроорганизмов сохранилась.
Таким образом, предпосевная бактеризация биологическими препаратами на основе фосфатмобилизующих микроорганизмов семян тритикале ярового положительно влияет на микробиоту ризосферной почвы, поскольку повышается численность основных эколого-трофи-ческих групп микроорганизмов и снижается фитотоксичность почвы.
Список литературы:
1. Бюлопчний азот / В.П. Патика [та in], - К.: Свгг, 2003. - 422 с.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
3. Методические указания по выделению микроорганизмов, растворяющих труднодоступные минеральные и органические соединения фосфора. -ВНИИСХМ. Ленинград, 1981. - 20 с.
4. Микробные препараты как факторы регулирования численности агрономически ценных микроорганизмов в почве и ризосфере овощных культур /
A.А. Аутко, [и др.] // Сшьськогосподарська мжробюло™: Мгжшдомчий тематичний науковий збiрник. - Чернтв: Чершпвський ЦНТЕ1, 2008. -Вип. 8 - С. 7-16.
5. Мжробт препарати у землеробстт. Теор1я i практика / В.В. Волкогон [та ш.]. - К.: Аграрна наука, 2006. - 312 с.
6. Полянская Л.М. Численность и структура микробных комплексов корневых систем тепличных роз // Микробиология. - 2003. - Т. 72, № 4. - С. 554-562.
7. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева. - М.: Дрофа, 2004. - 256 с.
8. Чайковська Л.О. Вплив фосфатмобтзшних бактерш на активтсть мжрофлори темно-каштанового грунту в ризосферi ячменю ярого // Сшьськогосподарська мжробюлопя: Мiжвiдомчий тематичний науковий збiрник. -Чертгш: Чертгшський ЦНТЕ1, 2008. - Вип. 8 - С. 40-51.
9. Чувага 1.Г. Формування мшробного угруповання ризосфери рослин жита озимого за впливу мшерального удобрення та Дiазобактерину / 1.Г. Чувага,
B.В. Волкогон, К.1. Волкогон. // Сiльськогосподарська мшробюлог1я: Мiжвiдомчий тематичний науковий збiрник. - Чершпв: Чертгшський ЦНТЕ1, 2012. - Вип. 15-16 - С. 101-112.
10. Шерстобоева О.В. Реакця мшробного угруповання коренево! зони озимо! пшениц! на штродукщю дiазотрофiв // Агроекол. журн. - 2003. - № 3. - С. 42-47.
