CC BY
7ВЛИЯНИЕ АКТИВНЫХ ШТАММОВ КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ НА СИМБИОТИЧЕСКУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОРТОВ СОИ И МАША В ПОЛЕВЫХ
ОПЫТАХ
1Саимназаров Ю.Б.., 2Шакиров З.С.., 3Абдуллаев А. К., 4Чориев Э.А.., 5Амиров М. Ш,
6Алиев З.З. , 7Бобокулов М.Ш.
1Научно- исследовательского института Рисоводство, д.б.н.,профессор
о
Института микробиологии АН РУз, д.б.н, профессор Института микробиологии АН РУз, с.н.с.
6'7Института микробиологии АН РУз, м.н.с. 4'5НИИ Рисоводство, докторант https://doi.org/10.5281/zenodo.8372701
Аннотация. В полевых опытах изучено влияния инокуляции семян пять сортов сои и двух сортов маша клубеньковыми бактериями на симбиотическую эффективность этих растений. Показано что, инокуляции семян сортов сои и маша положительно влияет на фенологические фазы растений. Количество клубеньков на корнях растений инокулированные штаммами ризобий Br. sp1 и Br. sp2 были в 1,5- 2 раз больше, чем в контроле без инокуляции. Выявлена определенная специфичность их взаимодействия в зависимости от сорта растений.
Ключевые слова: сорта сои, сорта маша, штаммы клубеньковых бактерий, инокуляция, эффективность симбиоза,фенологические фазы, азотфиксация.
Annotatsiya. Dala tajribalarida soyaning beshta va moshning ikkita navi urug'larini tuganak bakteriyalari bilan inokulyatsiya qilish orqali ushbu o'simliklar bilan simbiotik samaradorligi o'rganildi. Inokulyatsiya qilingan soya va mosh navlarini ekish o 'simliklarning fenologik fazalariga ijobiy ta 'sir ko 'rsatishi isbotlangan. Rizobakteriyalardan Br. sp1 va Br. sp2 shtammlari bilan inokulyatsiya qilingan o'simliklarning ildizlaridagi tuganaklar soni nazorat o'simliklarga nisbatan 1,5-2 baravar ko 'pligi aniqlandi. Tanlab olingan o simlik navlari bilan tuganaklar o rtasida o'zaro ta'sirini o simlik turlarida ma'lum bir o'ziga xoslikni ko rsatdi.
Kalit so 'zlar: soya navlari, mosh navlari, tuganak bakteriyalari shtammlari, inokulyatsiya, simbioz samaradorligi, fenologik fazalar, azot fiksatsiyasi.
Abstract. In field experiments, the influence of inoculation of seeds of five soybean varieties and two mung bean varieties with nodule bacteria on the symbiotic efficiency of these plants was studied. It has been shown that inoculation of seeds of soybean and mung bean varieties has a positive effect on the phenological phases ofplants. The number of nodules on the roots of plants inoculated with rhizobia strains Br. sp1 and Br. sp2 were 1.5-2 times higher than in the control without inoculation. A certain specificity of their interaction has been revealed depending on the plant variety.
Keywords: soybean varieties, mung bean varieties, strains of nodule bacteria, inoculation, symbiosis efficiency, phenological phases, nitrogen fixation.
Одна из основных зернобобовых культур - соя (Glycine max.L.), в мировом земледелии является ключевой культурой в решении проблемы дефицита полноценного белка [4,7]. Ценность сои как бобовой культуры состоит не только в том, что она содержит высокий процент белка, но также и в том, что при благоприятных условиях
1527
культивирования до 60% накапливаемого соей азот может быть получен за счет усвоения его из атмосферы благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями [5,8,10], поэтому успешное возделывание сои в значительной степени определяется наличием в почве клубеньковых бактерий, специфичных для этой культуры [1,2,3,6]. Соя является новой сельскохозяйственной культурой в Узбекистане [9] и в почвах обычно нет специфичных для сои клубеньковых бактерий. В этом случае, одним из приемов увеличения количества клубеньковых бактерий и повышения эффективности их симбиоза с растениями сои является инокуляция семян перед посевом высокоактивными и конкурентоспособными штаммами [11].
Маш - является важной зернобобовой культурой страны, поэтому от активности симбиотической азотфиксации в ризосфере маша во многом зависит доля биологически фиксированного азота в агроценозах.
Создание новых и улучшение существующих бактериальных удобрительных препаратов, полученных на основе обитающих на ризосфере и ризоплане полезных микроорганизмов: азотфиксаторов, продуцентов биологически активных веществ -является важным резервом интенсификации сельскохозяйственного производства без загрязнения окружающей среды [4]. Применение активных штаммов симбиотических азотфиксирующих бактерий в практике сельского хозяйства способствует увеличению урожайности важнейших производственно ценных культур и позволяет сэкономить часть вносимых в почву азотных удобрений [1,3]. Оказалось, что помимо фиксации атмосферного азота симбиотические азотфиксаторы в контакте с корнями растений обладают комплексом полезных свойств- они продуцируют физиологически активные вещества типа фитогормонов как стимулирующего, так и ингибирующего действия, улучшают минеральный и водный обмен растений, оказывают фунгистатический эффект [4,5,8,10]. Большое внимание было уделено клубеньковым бактериям благодаря их высокой нитрогеназной активности как в чистых культурах, так и в симбиозе с растениями [2,6,9].
Объектами исследований были штаммы клубеньковых бактерий ВгаёугкЬоЫит ]аротсит Вг. $р1, Вг. sp2 и Вг. $р-3, полученных из Института микробиологии АН РУз. Эффективность симбиотической азотфиксации изучали на 5 районированных и перспективных сортах сои (Орзу, Узбек-6, Мадад, Нафис, Нурафшон) и маша Дурдона и Баркарор отечественной селекции в полевых мелкоделяночных опытах на экспериментальном участке НИИ Рисоводство. Исследований проводили по общепринятых методике НИИ Рисоводство. В опытах инокуляция семян была проведена перед посевом жидкими 3- суточными культурами микроорганизмов выросшими на среде Доберейнера, в количестве 1-10 млн клетки на 1 семян. Семена контрольных растений обрабатывали средой для выращивания микроорганизмов.
В полевых опытах на экспериментальном участке НИИ Рисоводство инокуляция семян сои положительно влияла на показателей фенологические фазы растений (таблица 1). Надо отметить, что увеличивается число бобов на +31,4%, число клубеньков +40,8%.
Полученные данные на экспериментальном участке НИИ Рисоводство показали, что при инокуляция клубеньковыми бактериями различным было действие инокуляции на образование клубеньков на корнях растений сои. Это, видимо, связано с тем, что в почвах экспериментального участка, на которых проводились полевые опыты, отсутствуют
1528
местные популяции клубеньковых бактерий сои. Количество клубеньков на корнях растений инокулированные штаммами ризобий были в 1,5-2 раз больше, чем в контроле без инокуляции. Это может быть связано с тем, что внесение каждый год в почву ризобий приводит к постепенной адаптации бактерий к местным условиям.
Следует отметить, что изученные сорта сои существенно различались по отзывчивости на инокуляцию клубеньковыми бактериями. При этом наибольшая отзывчивость на инокуляцию характерна для раннеспелых сортов сои.
Продуктивность азотфиксации определяется комплексом факторов и условий, из которых наибольшее значение имеют биологические особенности культур, генотипы растений и азотфиксирующих микроорганизмов, соответствие экологических условий потребностям конкретных азотфиксирующих систем. Оптимизация и рациональное сочетание этих факторов дают возможность существенно повышать размеры азотфиксации.
Полученные данные в полевых мелькоделяночных опытах показали, что все испытуемые штаммы клубеньковых бактерий проявляют положительное действие на показателей фенологические фазы растений маша (таблица 2). Количество клубеньков при инокуляции штаммами увеличивалось на 1,5 и 2 раза больше, чем на контроле без инокуляции. В работах других авторов тоже выявлено, что при инокуляции повышается число клубеньков [15,20]. Следует отметить, что инокуляция симбиотическими бактериями положительно влияет на урожай и на биохимический состав зерна растений.
В литературных данных отмечено, что по изучению влияния симбиотических азотофиксаторов на продуктивность растений выявлена определенная специфичность их взаимодействия в зависимости от сорта растений. Изученные сорта существенно различаются по отзывчивости на инокуляции. Ранее в исследованиях Л.В.Васюка и И.С.Иванова также была выявлена сортовая специфичность пшеницы по отношению к инокуляцию штаммами азоспирилл и показано, что более отзывчивыми на инокуляции являются экстенсивные сорта пшеницы [2].
Таким образом, полученные данные показывают, что наибольший урожай зерна сои можно получить при инокуляции его семян высокоактивными штаммами Вг^аротсит и высокую эффективность нитрагинизации сои при существующих агротехнологиях ее выращивания на орошаемых землях республики. Инокуляция семян сои должна быть важным звеном в агротехнике возделывания сои, поскольку в почвах республики отсутствуют спонтанные популяции "местных" штаммов клубеньковых бактерий сои. Надо отметить, что штаммы симбиотических азотофиксаторов, полученные нами из Института микробиологии АН РУз., оказывают положительное влияние на показателей фенологические фазы растений маша. Полученные результаты показывают несомненную перспективность использования симбиотических азотофиксаторов для повышения продуктивности маша в условиях Узбекистана, а также необходимость выделения и отбора наиболее эффективных местных штаммов симбиотических азотофиксирующих бактерий. При отборе перспективных штаммов прежде всего надо учитывать их положительное влияние на урожай растений и улучшение его качества.
Таблица.1
Результаты фенологических наблюдений на росту и развитие растений сои
1529
Уз НиЕЗБНё Срак Вслоды РазЕетЕле:-:;:е Количество ЫТ-ОёКЬЕЮБ ЦветьниЕ Мрмованне OOCOZ
liiffi щ сорта посез а начал а MajOCOEH ? начал о ШССОЕЫ ? нач ало массоз ке начало массоЕы начало ШССОЕЫ ? массо вые
0 zbek-6 16.алр 23 .аир 06. мал 20.ма п ? 1.мал 4 14 01. ню н 20.пюн 02 .шо л 20.пюл
ШЖ«) 16.апр li.anp 07.мал 21.ма п 02 .шок S 11 0.306 22 .шок 03 .пю л 13.шол
Кон 1 1 Шк 16.алр 23. шр 06.МЗЛ 20.ма п ? О.мал 9 12 02 .ню н 24.шок 01.пю л 19.шол
16.алр 20. шр 13.Ма п 29.мал 7 10 01.ню н 2^.пюк 29.пю н 20.ПЮЛ
16.алр 24. шр оз.™ 22 .ма п 01.пюк 7 13 01. ию н 23.ПЮК 01.шо л 20.пюл
0 zbek-6 16.алр 23. шр Об.мал 20.ма п ? 1.МЗЛ 13 17 31.май 20.шок 29.шо н 1 б.шол
BR. а» -1 16.ШР li.LUp 07.мал 21.ма п 02 .шок 10 17 29.мал 19.шок 3 О.пю и 19.шол
2 16.алр 23. шр Об.мал 20.ма п ? 0.мал 13 30 01.ню н 20.пюк 31.06 17.июл
Шац. 16.алр Ii-шр 07юж 13.ма п 29.мал 14 20 31.мал 13.люк 23 .шо н 13.пкл
16.алр 26. шр 03 .мал 22 .ма п 01.шок 12 19 23 .мал 21.шок 23 .шо н 17.июл
0 zbek-6 16.ШР 20. шр Об.мал 20.ма п ? 1.МЗЛ 11 13 31.мал 20.шок 29.пю и 1 б.шол
БК. цг- - I шш 16.алр 20. шр 07.мал 21.ua. п 02.шок 12 17 ? О.мал 19.НЮК 30.пю н 13.пил
? 16.алр 23. шр Об.мал 20.ма п 30.мал 13 17 01.ию н 20.пюк 31.06 19.пил
16.ШР 2^.шр 07.мал ]5ш п 29.мал 14 16 29.мал 13.шок 23 .пю и 20.шол
■ 16.алр _l6. шр 0S .мал 22 .ма п 01.шок 13 19 ? 1.МЗЛ 21.люк 01.пю л 1 /.люл
Таблица 2
Влияние инокуляции семян маша клубеньковыми бактериями на рост и развитие
растений
№ Е.й^.ви. Название сорта Срок nocesa Всходы: Разветвление Количество клуоеныазв ЦветрттнЕ Образование ООООЕ Соереванже
начало масеозые начале массовые нача ло массо Еые начал о масс овые начато массо вые начато масс OEM •а
ВЯЗ. 1 1б.алр 23.апр 06.мал 2 4. май 31.мал I 4 0S. 23,шон 1С .пк4 л
16.шр 25.апр 0 7.ыап 26.ыап 02.июн 3 3 10. ЗО.шюн 12.ЖЮЛ
вк. sp.1 2 1б.алр 25.апр 0 7.ыап 24.май 31.мал 3 6 07. ЗО.шюн 12.ЖЮЛ
16.31ф 26.апр 07.ыш 23.май 'Э4.ЖЗОН I 1 03. 29.шюн 11 .шюл
БК. ^р.2 ? Пшйш. 16. шр 25.аир 08.ыай 2 5. мал 01.шон I 2 09. 01.жюл 13 .шел
Шжш 1б.апр 23.апр О^.ыап 2 мал 02.шон 4 6 03. 2S.KEQH 10.ЖЕОЛ
ВК. .р.З 4 ОшШь 1б.алр 23. аир 06.мал 26.май 02.июн 2 3 10. ЗО.шюн 12.шюл
1б.алр 25.апр Об.мал 25. май 01.шок 2 4 OS. 23,шюн 10.ШЮЛ
REFERENCES
1530
1. Береговенко С.К. Вплив шокуляцп насшня coi р1зними штаммами Bradyrhizobium japonicum на BMicT амiнoкиcлoт i сирого протешу в ii 3epHi // Физиол. и биохимия культ. раст. -2001. -33,№5. -С.432-435
2. Даценко В.К., Лагута С.К., Старченков Е.П., Антипчук А.Ф., Рангелова В.Н. Эффективность бобово-ризобиального симбиоза различных сортов сои и штаммов Bradyrhizobium japonicum // Физиология и биохимия культ. растений. 1997. Т. 29. №4. С.293-299.
3. Доросинский Л.М., Лазарева Н.М. О специфицности клубеньковых бактерий сои люпина // Микробиология, 1968. - Т.37. - № I.- C.115-121.
4. Лавриненко Г.Т., Бабич А.А., Кузин ВюФ., Губанов П.У. Соя. Москва. 1978. 190 с.
5. Лагута С.К., Даценко В.К. Азотфиксирующая активность и продуктивность сои в зависимости от инокуляции различными поэффективности штаммами Rhizobium // Физиология и биохимия культ. растений. 1997. Т. 29. №6. С. 468-472.
6. Лещенко А.К., Сычкарь В.И., Михайлов В.Г., Марьюшкин В.Ф. Соя. Киев. 1987. 255 с.
7. Мякушко Ю.П., Баранова В.Ф. Соя. Москва. 1984. 332 с.
8. Толкачев Н.З. Потенциальные возможности симбиотической азотфиксации при выращивании сои на Юге Украине // Mikpobiol. журн. 1997в. Т. 59. №4. С. 34-39.
9. Якубжанов О. Научные основы совершенствования интенсивной технологии при получении высоких урожаев хлопчатника и других сельскохозяйственных культур. Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. докт. сельскохозяйственных наук. Т. 2001. 44 с.
10. Hamatova E., Kumari, A.C.D.G. Effectiveness of Rhizobium japonicum D 40 in soybeans cultivars grown in Ski. Lanka // Agr. trop. subtrop. Praha. 1989. 22: 77-87
11. Prodan M., Prodan I., Popescu A. Influenta unor tipuri de diopreparate bacteriene asupra culturii de soia // Probleme Agrofitotehn. teoret. apl. Fundulea. 1990. 12. 2:105-106.
12. Алисова С.М., Алексеева Е.Г., Кожемеков А.П. Влияние инокуляции корневыми диазотрофами на урожай и динамику азотофиксирующей активности различных сортов ячменя и пшеницы // Микроб. процессы в почвах и урожайность с.-х. культур. Вильнюс. 1986. С. 8-9.
13. Васюк Л.Ф., Иванов И.С. Роль ассоциативных азотфиксаторов в повышение продуктивности пшеницы // Микроб. процессы в почвах и урожайность с.-х. культур. Вильнюс. 1986. С.64-66.
14. Кожемяков А.П. Продуктивность азотфиксации в агроценозах // Mikrobiol. журн., Kiev.1997. т.50,.№ 4. С.22-28.
15. Садыков Б.Б. Биологическая азотфиксация в агроценозах. Уфа. 1989.108с.
16. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация: проблемы и перспективы //Бюл. ВНИИСХМ. 1985. № 42. С 9-13.
17. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М.1986. 133 с.
18. Do,bereiner J., Day J., Newton W., Numan C. Associative symbioses. In: Proceedings of the 1st International Symposium on N2 Fixation // Washinton Stat University Press. Pullman. 1976. P.518-538.
19. Rai R. Manganese-resistant mutants of Azospirillum brasilense: their growth and relative efficiency in associative nitrogen fixation with cheena (Panicum miliaceum) in acid soil // J. Gen. and Appl.Microbiol. 1985.V.31,№ 3. P.211-219.
1531
20. Rao A.V., Sharma R.L. Effect of Azotobacter on wheat and tomato //Indian J. Microbiol. 1981 .V.21,№ 1.P.25-27.
21. Kapulnik Y., Sarid S., Nur I., Okon Y. Effect of Azospirillum inoculation on yield-grown wheat // CanJ.Microbiol. 1983.V.29,№ 8. P.895- 899.
22. Kloss M., Iwannek K.N., Fendrik I., Niemann E.G. Enrichment of diazotrophic bacteria from rice soil in continuous culture //Plant and Soil .1986. V.90,№1-3. P. 151-164.
1532
