Виділення та вивчення властивостей ґрунтових штамів фосфатмобілвуючих бактерій, дослідження їх впливу на розвиток рослин ячменю Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 631.461(477.63)

К. В. Лаврентьева, Н. В. Черевач, Ю. В. Железняк, А. I. Вшшков Днтропетроесъкий нацюнальний ушверситет

ВИД1ЛЕННЯ ТА ВИВЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ГРУНТОВИХ ШТАМ1В ФОСФАГМОБ1ЛВУЮЧИХ БАКТЕРШ, ДОСЛ1ДЖЕННЯIX ВПЛИВУ НА РОЗВИТОК РОСЛИН ЯЧМЕНЮ

Проведено видшення та вивчення властивостей грунтових штам1в фосфатмобйпзуючих бактерж. 3 метою пщвищення фосфатмобиизуючоТ активногп здшснено мутагенез шляхом УФ-опромшення батыивського штаму Cellulomonas sp.3 та отримано бшыи активн! його вар1анти. Дослужено вплив цих BapiaHTie на розвиток рослин при постанови! м!кровегетацшних дослав на ячмень

Isolation and studing characteristics of soil phosphate-solubilizing bacteria strains were released. In order to increase phosphate-solubilizing activity the mutagenesis of initial strain Cellulomonas sp.3 was released by means of UV-irradiation. The effect of these variants on the barley growth promotion was investigated in the microcosms.

Основним завданням землеробства e отримання високоякюноУ еколопчно чис-тоТ продукцн рослинництва. Одним i3 найбшын ефективних засоб1в його виршення е застосування бюдобрив. 3 еколопчно! точки зору бюдобрива мають безперечну перевагу над х1м1чними препаратами, оскшьки ocTaHHi призводять до забруднення агробюценоз1в, негативно впливають на здоров'я людей i тварин, е факторами штучного добору стшких популящй ф1топатогешв тощо. 3 економ1чно1 точки зору бак-тер1альш добрива бшьш перспективы!, оскшьки вщносно npocTi у виробнштт в пор1внянш з мтеральними i можуть вироблятись в умовах невеликих бюлаборато-pift та малотонажних пщприемств, що неможливо при виробнищш мшеральних добрив. KpiM того, висока актившсть мжрооргашзм1в, яю входять до складу 6io-npenapaTie, призводить до значного пщвищення вмюту вшьних мжро- та макро-елеменпв у rpyHTi, що в свою чергу дозволяе зменшити кшькють внесения мшера-льних добрив. При цьому витрати бактер1альних препарате е мппмальними. Бакте-р1альш добрива значно тдвшцують врожайшсть сшьськогосподарських культур i покращують якють продукцн.

Проблема фосфорного живлення рослин завжди гостро стояла в ситьсъкогос-подарському виробництвь Фосфор ¡нтенсивно й мщно зв'язуеться в Грушт i таким чином стае недоступним рослинам, а руд Hi запаси цього елементу обмежеш [5]. Виходячи з цього, розробка агроприйом!в, сприяючих мобшзацп важкорозчинних фосфа'пв, особливо актуальна. Тому створення бактер1альних добрив на ocHoei фо-сфатмобшзуючих м1крооргашзм1в е перспективним напрямком бютехнолопчного виробництва.

Мета робота полягала у видтенш та вивченьн властивостей фосфат-мобшзуючих бактерш для створення бюпрепарату, який би полшшував фосфорне живлення рослин та прискорював i'x розвиток.

Для видшення i3 зразив грунту мкрооргашзм1в, що мшерал1зують оргашчш фосфати, використовували агаризоване середовище Мешано! з глщерофосфатом кальцио [7]. Штами фосфатмобшзуючих бактерш вщбирали за наявшстю утворен-ня зон розчинення глщерофосфату кальщю i дослщжували морфолопчш, культу-ралып та ф1зюлого-бюх1м1чш властивость 1дентифжашю здшснювали вщповщно

© Лаврентьева К. В., Черевач Н. В., Железняк Ю. В., Вшшков А. I., 2005

Вксник Дншропетровського утверситету. Бюлопя, еколопя. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2005. 13(1). ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua

до 9 видання Визначника бактерш Берджи та скороченого Bapiamy 8 видання цього Визначника [2].

Щоб ощнити здатшсть видшених культур переводите нерозчинш сполуки фосфору в розчинений стан, використовували колориметричний метод Фюке-Субароу [8]. Концентращю фосфат-ioHiв у культуральнш рщиш шшшв визначали через три доби при глибинному культивуванш на ayreni (200 об/хв). Для пщвшцення фосфат-мобйпзуючоТ активное^ культур проводили селекщю з використанням УФ-опромшення [4]. Для подальших дослшв вщбирали вар1анти, що виросли за умов експозицп, при якш виживання юитин теля опромшення складало вщ 0,1 до 1%. 3 метою дослщження впливу найактившших штам iß фосфатмобшзуючих бактерш на розвиток рослин проводили мшровегетацшш дослщи на ячмеж в двох ва-piaHTax: обробляли насшня бактер1ями та вносили в грунт суспензн бактерш в концентрациях 1%, 5%, 10%, 20%, 30% [1]. Дослщи здшснювали в трьох повторностях. Результата враховували через 5 д1б i обробляли статистично [3].

У результат! проведено!' робота видшено 9 штам1в фосфатмобшзуючих бактерш, три з яких вщнесено до групи Гр+ коюв pofliB Staphylococcus та Micrococcus, а плеть - до групи Гр+ неспороутворюгочих паличок неправильно'1 форми род1в Pimelobacter, Propionibacterium та Cellulomonas.

При культивуванш в рщкому середовицц з глщерофосфатом видшеш штами накопичували вщ 11,8 до 100,76 мкг/мл Р043' (табл.1).

Таблиця 1

Накопичення фосфат-ioHie видшеними штамами фосфатмобшзуючих бактертй на рщкому середовищ! з глицерофосфатом

Штами Середня концентращя P043" в культуральнШ рщит. Сср, мкг/мл

Pimelobacter sp. 55,666 ±3,884

Cellulomonas sp.l 93,083 ± 2,898

Cellulomonas sp.2 40,166 ±2,759

Cellulomonas sp.3 100,766 ±4,443

Propionibacterium sp. 1 38,066 ±4,08

Propionibacterium sp. 2 62,766 ± 4,972 л t

Staphylococcus sp. I 15,433 ±3,286

Staphylococcus sp.2 14,65 ±2,673

Micrococcus sp. 11,81 ±1,713

Найменшу актившсть проявляли kokobI форми. Для цих культур концентращя фосфат-ioHiB не перевищувала 15,5 мкг/мл. Найбшьш активними були два штами бактерш р. Cellulomonas: Cellulomonas sp.3, Cellulomonas sp.l та один штам роду Propionibacterium - Propionibacterium sp.2.

Пор1вняння отриманих нами результата з даними шших aBTopiB показало, що фосфатмобшзуюча актившсть видшених штам ¡в значно перевищуе актившсть Гр" фосфатмобинзуючих бактерш р. Enterobacter та p. Em'inia [9]. Що стосуеться бактерш p. Bacillus, як1 використовуються для виготовлення бюпрепарапв [7], то здат-н1сть до мобшзацп оргашчних фосфа™ нашими штамами була дещо нижчою. Тому наступним етапом стало проведения селекцшноТ робота.

Для шдвищення фосфатмобйизуючо1 активноси найбшьш активний штам Cellulomonas sp.3 опромшювали ультрафюлетом, поступово збшьшуючи експозищю. ГНсля пщрахунку кшькосп кл1тин, що вижили при ргзних експозищях, i прийнявши загальну кшькють кл!тин в контрол1 за 100%, побудувапи граф ¡к залежност! виживання клп'ин у вщсотках вщ експозицп' опромшення (рис. 1).

1 л а Вiсник Дтпропетровського унiверситету. Бюлопя еколопя.

* Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seriä Biologiä, ekologiä

Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology.

Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol.

2005. 13(1).

ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua

Рис. 1. График залежносп виживання клггин у вщсотках ввд експозици опромшення

3 графжу видно, що виживання к л ¡тин вщ 0,1 до 1% було зареестровано при експозици 30 с. Для подальших доелщ¡в було вццбрано 9 колонш з найбшьшими зонами розчинення rлiцepoфocфaтy кальщю, що виросли при цш експозишУ. Досль дження зда гносп ! переводите фосфор п нерозчинного стану в розчинний при куль-тивувант у рщкому поживному середовииц показало, що середш концентрацл фос-фат-юшв у культуральних рщинах опромшених штам1в перевищували концентрат"! в культуральнш рщиш батьмвського штаму (рис. 2).

Рис. 2. Портняльна ¿паграма накопичення фосфат-шнт у культуральнш рщиш батьк1вського штаму Се11и1отопм эр.З та опромшених його вар1ант1в

Виходячи з цього можна зробити висновок, що фосфатазна актившеть гнеля опромшення пщвищилась в середньому на 10%, а у вар!анлв 1 та 4 - на 15%.

Мкровегетацшт доел ¡д и на ячмеш показали, що ва В!Д1брагп штами - Се11и-1отопсш 5р.3, Се\1и1отопа$ хр. 1 1 опромшений Се11и1отопаз ярЗ \>аг. 1 - значно сти-мулювали рют рослин ячменю як при бактеризацн насшня, так \ при внесена! в грунт суспензш штам1в, у пор1внянш з контролем (рис. 3).

Той факт, що прирют зелено! бюмаси ячменю був бшьшим при внесенш в грунт суспензш штам1в фосфатмобшзуючих бактерш, шж при бактеризацн насш-ня, можна пояснити короткочасшстю обробки насшня при бактеризацн.

BicHHK ^HinponeTpoBCfcKoro ymBepcrneTy. Eionoria, eKonoria. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2005. 13(1). ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua

Cellulomonas sp.J

s

о 1 О J a.

ed X

к 2 ■6 ш

Cellulomonas sp.3

34 4-

S 1

ce X

и о fctl

.Ж:

□ внесения в грунт 30% суспензп штаму В внесения в грунт 20% суспензп штаму

□ внесения в грунт 10% суспензп штаму ЕЗ внесения в Грунт 5% суспензй' штаму 0 внесения в Грунт 1% суспензп штаму ЕЗ бактеризащя насшня

□ контроль

Се11и1отопа5 яр.З \аг. 1 Рис. 3. Вплив фосфатмобимзуючих бактерш на формування проростков ячменю

BicHUK ^HinponeTpoBCfcKoro ymBepcrneTy. Eionoria, eKonoria. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol.

2005. 13(1). %

ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua

Таким чином, отримаш результата свщчать про перспективнють використання

видшених штам1в фосфатмобшзуючих бактерш в сьльському господарств! для

створення бюдобрив та препаратов комплексно'1 дп.

Bi6iioipa<j)i4Hi посилання

1. Андреюк Е. И. Биоторфяное удобрение - новый комплексный бактериальный препарат / Е. И. Андреюк, А. Ф. Антипчук, В. Н. Рангелова, Е. В. Танцюренко // Мкробюлопч-ний журнал. - 1999. - Т. 61, № 2. - С. 45-52.

2. Краткий определитель бактерий Берги. - М.: Мир, 1980.

3. Лакин Г. Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1980.

4. Миллер Д. Эксперименты в молекулярной генетике. - М.: Мир, 1976. - С. 112-115.

5. Муромцев Г. С. Роль почвенных микроорганизмов в фосфорном питании растений / Г. С. Муромцев, Г. Н. Маршунова, В. Ф. Павлова, Н. В. Зольникова // Успехи микробиологии. - 1985. - Т. 20. - С. 174-198.

6. Определитель бактерий Берджи. - М.: Мир, 1997. - Т. 2.

7. Рой А. А, Новые штаммы бацилл, минерализующие органические соединения фосфора / А. А. Рой, J1. В. Булавенко, И. К. Курдиш // Мшробюлопчний журнал. - 2001. - Т. 63, №4.-С. 9-14.

8. Унифицированные методы анализа вод / Под ред. Ю. Ю. Лурье. - М.: Химия, 1971.

9. Zhao X. The solubilization of four insoluble phosphates by some microorganisms / X. Zhao, Q. Lin, B. Li // Wei Sheng Wu Xue Bao. - 2002. - Vol. 42. - Issue 2. - P. 56-60.

Надтшла доредколеги 24.01.05

УДК: 636.5.082:631.57

Е. А. Лосева, JI. М. Степченко

Днепропетровский государственный аграрный университет

КОРРЕКЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БАВ ДЛЯ КУР-НЕСУШЕК

Викладено результата досладжень по використанню гшрогумата в roaiB.ii курей-несучок кросу «Ломанн Браун» у другш фа31 яйценосность Встановлено вплив оптимальних доз пдро-гумату на р1вень показникш обмшу б1ЛК1в, а також продуктивш якосп курей-несучок.

This paper presents the results of investigations from the application of hydrohumateas an additive to poor-quality rations for eaying hens of Loghmann Broun cross in their 2nd phase of egg laing. Effect of optimal doses hydrohumate on the level of protein metabolism and productive qualities of laying hens was established.

Введение

Центральное положение в обмене веществ животных занимают белки. Это обусловлено, в первую очередь, их структурой и функциями, в т. ч. Каталитическими [4]. С обменом белков тесно связана яичная и мясная продуктивность птицы вследствие высокого их накопления в яйцах и мышцах. В свою очередь уровень яйценоскости является интегральным показателем всех гомеостатических свойств организма кур.

© Лосева Е. А., Степченко Л. М., 2005

Вкник Дтпропетровського утверситету. Бюлопя, еколопя. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Sena Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2005. 13(1). ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua