Микробная флора почв в свекловичных севооборотах Казахстана

Под влиянием сельскохозяйственных культур формируются микробные сообщества с определенным набором микроорганизмов на уровне родов и видов. Перегруппировка в микробном сообществе почвы происходит под влиянием смены сельскохозяйственных культур и от способа их возделывания [1– 3]. При интенсивном использовании почвенных земель и недостаточном внесении органических удобрений нарушается равновесие микробного ценоза почвы в сторону накопления фитопатогенной микрофлоры, которое вызывает развитие болезней и загнивание корнеплодов. Все это приводит к заражению патогенной микрофлорой и истощению почвенных ресурсов [4–8].

В настоящее время свеклосеющие хозяйства Казахстана несут огромные потери урожая от распространившихся болезней сахарной свеклы, которые приводят к гибели растений во время вегетации [9].

Целью работы является изучение микробного состава почв в различных регионах возделывания сахарной свеклы. На основании полученных данных будет разработан защит-но-стимулирующий состав по снижению заболеваемости семян сахарной свеклы перед посевом.

Объекты и методы исследования

Объектами исследований являлись образцы почвы, отобранные в различных свекловичных севооборотах южных и северных регионов Казахстана. Образцы почвы отбира- лись в соответствии с СТ РК ISO 18400-1012018 и стандартным методикам [10, 11].

Количественный учет микроорганизмов проводили методом высева на питательные среды: для мицелиальных грибов ‒ (КГА) или среда Чапека, для бактерий ‒ (МПА) мясопептонный агар, а для актиномицетов ‒ среда Гаузе [12–15].

Математическую обработку полученных данных проводили с помощью программы «Microsoft Excel» путем расчета среднеквадратичного отклонения ( σ ). Результаты считали достоверными при среднеквадратичном отклонении σ ≤ 15%.

Результаты и их обсуждение

На основании мониторинговых анализов предприятий по выращиванию сахарной свеклы и реализации семян в республике нами установлено, что основными представителями иностранных семеноводческих компаний являются: ТОО «Бейо Тукым» (дилер РК компании Bejo Zaden B.V. Голландия), ТОО «Рийк Цваан» (представитель РК компании RIJK ZWAAN Израиль), ТОО «Лидер-Агро» (дилер РК компании GAV-RISH Россия).

В результате проведенного анализа выделены 3 сорта, отличившихся по урожаю и сбору сахара, а именно: Роксан (Франция) (+54,6 и 11,9 ц/га), Крокодил (Бельгия)

(+50,0 и 10,2), Авантаж (Франция) (+44,4 и 9,8 ц/га).

Из семян сахарной свеклы отечественной селекции, выращиваемой в Казахстане, в республике созданы, переданы в госко-миссию 15 гибридных сортов. Из них гибриды ЦКазМС-44 (1995), КазМС-19 (1998), КазСиб-14 (2001), Аксу (2014) и Айшолпан (2015) допущены к использованию в основной зоне свеклосеяния (Алматинская, Жам-былская области). Для возделывания в Алматинской области рекомендуются отечественные гибриды сахарной свеклы Аксу, Айшолпан, Енбекши и Шекер, для использования в Жамбылской области допущен гибрид Тараз с 2017 года.

В ходе проведенных исследований с использованием стандартных методов нами были выделены различные таксономические группы микроорганизмов (грибов, бактерий, актиномицетов и дрожжей) (табл. 1).

Из данных табл. 1 видно, что наиболее многочисленную группу микроорганизмов на почвенных образцах составляют бактерии и актиномицеты, а группа грибов – на 2 порядка меньше. Сравнивая результаты исследованных почвенных образцов по общему микробному числу, следует отметить, что количество колоний в 1 г почвы во всех образцах была почти на одном уровне. В целом таксономи-

Таблица 1

Таксономический состав микроорганизмов в отобранных почвенных образцах из южного и северного регионов, под сахарной свеклой в РК

Образец Численность микроорганизмов, КОЕ /г. почвы бактерии грибы актиномицеты дрожжи 1. Образец почвы из Алматинской области, Коксуйского района (30,0 ± 1,5)×104 (45,0 ± 0,58) ×102 (27,0 ± 1,1) ×104 Не выявлены Общее микробное число – 57,45×104 2. Образец почвы из Алматинской области, Панфиловского района (30,0 ± 1,2) ×104 (31,0 ± 0,41) ×105 (12,0 ± 1,4) ×104 Не выявлены Общее микробное число – 42,25×104 3. Образец почвы из Жамбылская области, Меркенский района (32,0 ± 1,5) ×104 (48,0 ± 0,58) ×102 (28,0 ± 1,2) ×104 Не выявлены Общее микробное число – 57,45×104 4. Образец почвы из Жамбылской области, Жуалынского района (20,0 ± 1,5) ×104 (39,0 ± 0,37) ×103 (21,0 ± 1,0) ×104 Не выявлены Общее микробное число – 53,38×104 5. Образец почвы из Северо-Казахстанской области, р-н Шалакына с. Аканбарак (17,0 ± 1,1) ×104 (50,0 ± 1,2) ×102 (20,0 ± 1,0) ×104 Не выявлены Общее микробное число – 37,5×104 ческие группы микроорганизмов в образцах находятся в соответствующих порядках: бактерии ×104; грибы ×102; актиномицеты ×104.

По данным табл. 2, видно, бактериальная флора в образцах почвы была представлена следующими родами : Bacillus, Paenibacillus, Pseudomonas. Из почвенных образцов № 1–5 выделено 25 изолятов микроскопических грибов, они были идентифицированы как представители трёх родов: Aspergillus (6), Penicillium (4), Alternaria (5) (табл. 2, 3).

Установлено, что значительно меньшим количеством изолятов представлен род Fusarium (2). Роды Rhizopus, Trichoderma и Mucor были по одному виду. Типичным доминирующим был Aspergillus niger – широко распространённый в почвах различного типа как фитопатогенный вид. Среди них 3 вида являются возбудителями корнееда сахарной свеклы – Penicillium aurantiogriseum, Alternaria tenuis, Aspergillus niger; 5 видов возбудителями болезней корневой системы (кагатная гниль) ‒ Penicillium glabrum, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Rhizopus microsporus.

По данным табл. 3, видно, что бактериальная флора в образцах почвы была представлена следующими родами: Bacillus, Paeni-bacillus, Pseudomonas .

В исследуемых образцах представлена бактериальная флора, выделенная с почвенных образцов разных регионов. Нами были выделены Pseudomonas syringae, Paenibacillus polimixa, Bacilluss subtilus (см. рисунок).

Таблица 2

Видовое разнообразие микроорганизмов в образцах почвы из Алматинской, Жамбылской и Северо-Казахстанской областях под сахарной свеклой, 2018 г.

№ п/п	Структура почвенных микромицетов
	Грибы	Бактерии	Актиномицеты	Дрожжи
1	Penicilliumcyclopium	Bacillus subtilus	Streptomyces sp.	Не выявлены
	Alternaria tenuis	Pseudomonas sp.	Streptomyces beijiangensis
	Thrichoderma viride	Paenibacillus polimixa
	Fusarium solani	Pseudomonas sirigae
	Aspergillus fumigatus
	Mucor pusillus
2	Alternaria tenuis	Bacillus subtilus	Streptomyces sp.	Не выявлены
	Aspergillusniger	Pseudomonas syringae	S. aburaviensis
	Aspergillus flavipes	Paenobacillus polimixa
	Mucor pussilur
3	Alternaria tenuis	Bacillussamyloleguefaciens	Streptomysec sp.	Не выявлены
	Aspergillus niger	Pseudomonas	Streptomyces beijiangensis
	Penicilliumglabrum	Paenibacillus sp.
	Alternaria compacta
4	Alternaria tenuis	Bacillussp.	Streptomysec aburaviensis
	Penicilliumglabrum	Pseudomonas sp.
	Aspergillus niger	Paenibacillus polimixa
	Fusariumsolani	Pseudomonas syringae
5	Rhizopusmicrosporus	Bacillus sp.	Streptomyces beijiangensis
	Aspergillusniger	Pseudomonas syringa
	Thrichoderma viride	Paenibacillus polimixa
	Penicilliumaurantiogris eum	Pseudomonas syrigae

Основные виды грибной микрофлоры почвы

Таблица 3

Место изъятия почвы

Изоляты грибов на питательной среде Чапека-7

Микроскопическое строение

Aspergillus fumigatus Колонии в начале белые, затем зеленые. Гифы септированные, бесцветные. Конидиальные головки в виде колонок. Конидиеносцы короткие (50–200 мкм, гладкие, слегка шероховатые, бесцветные

R <

Alternaria consortiale Колонии вначале белые, затем темно-оливковые, при старении темно-бурые. Конидиеносцы коричневые, простые, внизу расширенные. Конидии разные по форме, почти шаровидные, крупно-бородавчатые, с поперечными и продольными перегородками с перетяжками

Aspergillus terreus (аспергилл земляной) Колонии быстрорастущие, плоские, бархатистые. Окраска от коричневато-темно-желтой глинисто-коричневой или оранжево-коричневой. Гифы септированные, бесцветные. Конидиальные головки колонковидные. Конидиеносцы гладкостенные, длиной 70–300 мкм

Fusarium solani Мицелий ватообразный белого цвета. Макроконидии серповидные, эллиптически изогнутые, с 3–5 перегородками Микроконидии многочисленные эллиптиче-

ские слегка изогнутые

a) Pseudomonas syringae

б) Paenibacillus polimixa

в) Bacilluss subtilus

Бактериальная флора, выделенная с почвенных образцов Алматинской, Жамбылской, Северо-Казахстанской областях

Заключение

Таким образом, в результате проведенных исследований нами установлено, что наиболее многочисленную группу микробиоты почвенных образцов в свекловичных севооборотах в Алматинской, Жамбылской, Северо-Казахстанской областей составляют грибы родов Alternaria, Aspergillus и Penicillium. В почвах северных регионов, где медленно происходят процессы минерализации, наиболее широко представлены грибы рода Рenicillium. Они значительно беднее содержанием споровых бактерий и актиномицетов по сравнению с южными регионами.