Эффективность интродукции АЦК-утилизирующих ризобактерий в агроценозы сои в условиях Орловской области

Эффективность интродукции АЦК-утилизирующих ризобактерий в агроценозы сои в условиях Орловской области

Автор: Кузмичева Ю.В., Тычинская И.Л., Петрова С.Н., Парахин Н.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Экологические основы создания микробных препаратов

Статья в выпуске: 3 т.50, 2015 года.

Бесплатный доступ

Ресурсосберегающие технологии способствуют воспроизводству почвенного плодородия и повышению устойчивости агроценозов. Зернобобовые культуры в наибольшей степени соответствуют современным требованиям формирования экологического равновесия. Они вступают в поликомпонентный симбиоз с различными группами полезной почвенной микрофлоры, что позволяет не только улучшать почвенные свойства, повышать урожай и его качество, но и делает их ценным предшественником в севооборотах. В этой связи перспективен поиск и практическое применение новых микроорганизмов с полифункциональными свойствами, которые позволят повысить экономическую эффективность возделывания зернобобовых культур. Особый интерес представляет использование АЦК-утилизирующих бактерий, обладающих универсальным антистрессовым эффектом на растения. Нами проведены исследования по изучению влияния интродукции перспективных штаммов АЦК-утили-зирующих ризобактерий ( Pseudomonas oryzihabitans Ep4 и Variovorax paradoxus 3P-4) и клубеньковых бактерий (Bradyrhizobium japonicum 634б) на эффективность возделывания сорта сои северного экотипа Свапа в условиях Орловской области в зависимости от фона минерального питания (NPK 100 % и NPK 70 %). Штамм клубеньковых бактерий использовали для предпосевной инокуляции из расчета 200 г на гектарную норму семян. Штаммы ассоциативных АЦК-утилизирующих микроорганизмов вносили в рядки в фазу всходов (10 % раствор). NPK вносили в почву перед посевом в виде тукосмеси с процентным содержанием элементов минерального питания 10:26:26. В лабораторных условиях проводили биохимическую оценку качества зерна сои. При формировании симбиозов с интродуцируемой микрофлорой агроценозы сои характеризовались большей экологической приспособленностью, что выражалось в повышении продуктивности в засушливые годы на 35-98 %. Положительное действие бактерий проявилось в повышении содержания белка в зерне на 34 %. Получение высокого и качественного урожая изучаемого сорта сои за счет формирования эффективной растительно-микробной системы способствовало увеличению сбора белка до 1,05-1,30 т/га. Интродукция микроорганизмов была наиболее эффективной при снижении дозы минеральных удобрений на 30 %. Установлено, что использование ризобактерий Pseudomona s oryzihabitans в комплексе с клубеньковыми бактериями обеспечило максимальный экономический эффект, позволило получить более дешевый и качественный белок при высокой рентабельности производства. Это даст возможность снизить затраты, связанные с внесением минеральных удобрений, без потери урожая.

Еще

Соя, агроценоз, ацк-утилизирующие ризобактерии, симбиоз, экономическая эффективность, ресурсосбережение

Короткий адрес: https://sciup.org/142133600

IDR: 142133600   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2015.3.377rus

Список литературы Эффективность интродукции АЦК-утилизирующих ризобактерий в агроценозы сои в условиях Орловской области

  • Жученко А.А. Биологизация и экологизация интенсификационных процессов в сельском хозяйстве. Вестник ОрелГАУ, 2009, 18(3): 8-12.
  • Сытников Д.М. Биотехнология микроорганизмов-азотфиксаторов и перспективы применения препаратов на их основе. Бiотехнологiя, 2012, 5(4): 34-45.
  • Давыденко О.Г., Голенко Д.В. Соя для умеренного климата. Минск, 2004.
  • Парахин Н.В., Петрова С.Н. Сельскохозяйственные аспекты симбиотической азотфиксации. М., 2006.
  • Зотиков В.И., Наумкина Т.С. Пути повышения ресурсосбережения и экологической безопасности в интенсивном растениеводстве. Вестник ОрелГАУ, 2007, 3: 11-14.
  • Vance C.P., Spaink H.P., Kondorosi A., Hooykaas P.J.J. Legume symbiotic nitrogen fixation: agronomic aspects. In: The Rhizobiaceae. Dordrecht, 1998: 509-530.
  • Кузмичева Ю.В., Петрова С.Н. Управление биологическим потенциалом агроценозов бобовых культур как фактор ресурсосбережения и устойчивости растениеводства. Зернобобовые и крупяные культуры, 2013, 8(4): 43-48.
  • Тихонович И.А., Проворов Н.А. Симбиозы растений и микроорганизмов: молекулярная генетика агросистем будущего. СПб, 2009.
  • Борисов А.Ю., Штарк О.Ю., Казаков А.Е., Наумкина Т.С., Чеботарь В.К. Растительно-микробные взаимодействия и их практическое значение. Мат. Всерос. науч.-практ. конф. «Пути повышения устойчивости сельскохозяйственного производства в современных условиях». Орел, 2005: 325-348.
  • Кузмичева Ю.В., Парахин Н.В. Использование биологических факторов в повышении продуктивности и реализации средообразующего потенциала гороха посевного. Российская сельскохозяйственная наука, 2015, 1-2: 31-33.
  • Kuzmicheva Yu.V., Parakhin N.V. Use of biological factors in increasing efficiency of resource conservation and crop production stability. Vestnik OrelGAU, 2014, 49(4): 3-6.
  • Parakhin N.V., Kuzmicheva Yu.V., Petrova S.N., Botuz N.I., Tychinskaya I.L. Increase of efficiency of symbiotic systems in agrocenoses of north ecotype soya varieties. Vestnik OrelGAU, 2014, 47(2): 3-6.
  • Парахин Н.В., Кузмичева Ю.В. Растительно-микробные сообщества (РМС) в аспекте ресурсосбережения и экоустойчивости гороха. Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2012, 38(6): 66-68.
  • Парахин Н.В., Петрова С.Н., Кузмичева Ю.В. Экологическая устойчивость зернобобовых культур при формировании растительно-микробных систем. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса, 2012, 28(4): 85-89.
  • Белимов А.А., Сафронова В.И. АЦК-деаминаза и растительно-микробные взаимодействия (обзор). Сельскохозяйственная биология, 2011, 3: 23-28.
  • Belimov A.A., Hontzeas N., Safronova V.I., Demchinskaya S.V., Piluzza G., Bullitta S., Glick B.R. Cadmium-tolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of Indian mustard (Brassica juncea L. Czern.). Soil Biol. Biochem, 2005, 37: 241-250 ( ) DOI: 10.1016/j.soilbio.2004.07.033
  • Czarny J.C., Grichko V.P., Glick B.R. Genetic modulation of ethylene biosynthesis and signaling in plants. Biotech. Adv., 2006, 24: 410-419 ( ) DOI: 10.1016/j.biotechadv.2006.01.003
  • Белимов А.А. Взаимодействие ассоциативных бактерий и растений в зависимости от биотических и абиотических факторов. Автореф. докт. дис. СПб, 2008.
  • Cheng Z., Park E., Glick B.R. 1-Aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase from Pseudomonas putida UW4 facilitates the growth of canola in the presence of salt. Canadian. J. Microbiol., 2007, 53: 912-918.
  • Glick B.R. Phytoremediation: synergistic use of plants and bacteria to clean up the environment. Biotech. Adv., 2003, 21: 383-393 ( ) DOI: 10.1016/S0734-9750(03)00055-7
  • Burd G.I., Dixon D.G., Glick B.R. A plant growth promoting bacterium that decreases nickel toxicity in seedlings. Appl. Environ. Microbiol., 1998, 64: 3663-3668.
  • Holguin G., Glick B.R. Transformation of Azospirillum brasilense Cd with an ACC deaminase gene from Enterobacter cloacae UW4 fused to the Tetr gene promoter improves its fitness and plant growth promoting ability. Microbial Ecology, 2003, 4: 122-133.
  • Belimov A.A., Dodd I.C., Safronova V.I., Davies W.J. ACC deaminase-con-taining rhizobacteria improve vegetative development and yield of potato plants grown under water-limited conditions. Aspects of Applied Biology, 2009, 98: 163-169.
  • Saravanakumar D., Samiyappan R. ACC deaminase from Pseudomonas fluorescens mediated saline in groundnut (Arachis hypogea) plants. J. Appl. Microbiol., 2007, 102: 1283-1292 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2672.2006.03179.x
  • Grichko V.P., Glick B.R. Amelioration of flooding stress by ACC deaminase-containing plant growth-promoting bacteria. Plant Physiol. Biochem., 2001, 39: 11-17.
  • Mayak S., Tirosh T., Glick B.R. Plant growth-promotion bacteria that confer resistance to water stress in tomatoes and peppers. Plant Sci., 2004, 166: 525-530.
  • Safronova V.I., Stepanok V.V., Engqvist G.L., Alekseyev Y.V., Belimov A.A. Root-associated bacteria containing 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase improve growth and nutrient uptake by pea genotypes cultivated in cadmium supplemented soil. Biol. Fertil. Soils, 2006, 42: 267-272 ( ) DOI: 10.1007/s00374-005-0024-y
  • Belimov A.A., Dodd I.C., Hontzeas N., Theobald J.C., Safronova V.I., Davies W.J. Rhizosphere bacteria containing ACC deaminase increase yield of plants grown in drying soil via both local and systemic hormone signalling. New Phytologist, 2009, 181: 413-423 ( ) DOI: 10.1111/j.1469-8137.2008.02657.x
  • Guinel F.C., Geil R.D. A model for the development of the rhizobial and arbuscular mycorrhizal symbioses in legumes and its use to understand the roles of ethylene in the establishment of these two symbioses. Can. J. Bot., 2002, 80: 695-720 ( ) DOI: 10.1139/b02-066
  • Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Общая часть. М., 1971. Вып. 1.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp