WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Пухаев Андрей Робертович

ВЫДЕЛЕНИЕ, ИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ШТАММОВ АССОЦИАТИВНЫХ РИЗОБАКТЕРИЙ

в РСО-алания

03.02.14  – биологические ресурсы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Владикавказ – 2012

Работа выполнена на кафедре агроэкологии и защиты растений ФГБОУ ВПО

«Горский государственный аграрный университет».

Научный руководитель:         доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Фарниев Александр Тимофеевич

Официальные оппоненты:         доктор биологических наук, профессор

Биттиров Анатолий Мурашевич

 

кандидат биологических наук, доцент

                                        Блиева Лариса Заурбековна

Ведущая организация:         ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказская государственная

гуманитарно-техноллгическая академия»

Защита диссертации состоится 05 мая 2012 г. в 13 ч. на  заседании диссертационного совета Д 220.023.04 при ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, РСО-Алания,  г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, Горский ГАУ, зал заседаний диссертационного совета. Тел./факс: (8672) 53-99-26; E-mail: ggaubiores@mail.ru

 

 

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», с авторефератом на официальном сайте www.gorskigau.ru

Текст объявления о защите диссертации и автореферат диссертации отправлены в Минобрнауки РФ по адресам: vak2.ed.gov.ru и referat_vak@mon.gov.ru  04 апреля 2012 г.

Автореферат диссертации разослан 05 апреля  2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент  С.А. Гревцова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Изучение вопросов биоразнообразия, экологии ризосферных бактерий, принципов взаимодействия с растениями-макросимбионтами и механизмов стимуляции роста растений является важной проблемой. Проведение таких исследований позволит создавать новые микробные препараты для разных природно-климатических условий с определенными свойствами, прогнозировать эффективность их применения, поможет более точно выявить роль бактериальных препаратов в повышении продуктивности агрофитоценозов.

Известно, что эффективность препаратов на основе ассоциативных ризобактерий значительно меняется в зависимости от почвенно-климатических условий места их применения. Поэтому следует ставить вопрос о перспективе «зонального подхода» в разработке биопрепаратов, который подразумевает при их создании использование в качестве основы эффективных аборигенных штаммов PGPR (от Plant Growth-Promoting Rhizobacteria – ризосферные бактерии, способствующие росту растений), изолированных в данной местности и адаптированных к природным условиям этой природной зоны.

Цель и задачи исследований. Целью исследований было выделение ассоциативных ризобактерий из ризосферы злаковых трав различных природных зон РСО-Алания, их изучение, отбор перспективных штаммов, создание на их основе микробных препаратов, адаптированных к различным агроклиматическим условиям, и определение эффективности их применения в растениеводстве.

В задачи исследований входило:

- сбор и выделение ассоциативных бактерий из ризосферы злаковых трав разных природных зон РСО-Алания;

- изучение и отбор перспективных штаммов ассоциативных ризобактерий;

- определение в лабораторных условиях ростстимулирующей, фунгистатической, фосфатмобилизующей, азотфиксирующей активности и других свойств воздействия PGPR на растения;

- идентификация и депонирование перспективных штаммов PGPR;

- создание микробных препаратов на основе отобранных штаммов;

- определение эффективности применения новых бактериальных препаратов в растениеводстве.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях вертикальной зональности из ризосферы диких злаков, произрастающих в разных природных зонах РСО-Алания, изолированы и отобраны перспективные штаммы PGPR, изучены их свойства, созданы на их основе новые микробные препараты и определена эффективность их применения в растениеводстве.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

  1. Аборигенные штаммы ассоциативных ризобактерий.
  2. Свойства новых перспективных штаммов PGPR.
  3. Идентификация и депонирование штаммов PGPR.
  4. Эффективность применения новых бактериальных препаратов в растениеводстве.

Практическая значимость исследований заключается в том, что созданные новые микробные препараты – штамм 17-1, штамм 38-22, штамм 33-3, адаптированные к природным условиям Северного Кавказа, улучшают рост и развитие, повышают болезнеустойчивость и продуктивность культурных растений: озимой пшеницы на 10-20%, зерновых бобовых культур на 15-20%, многолетних бобовых трав на 30-40%.

Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Горского государственного аграрного университета (№ 01.2.00708210 и 01.2.00708213).

Реализация результатов исследований. Депонированные перспективные штаммы PGPR и препараты на их основе испытываются в Географической сети опытов Всероссийского НИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург), а также используются в научно-исследовательской работе аспирантов и студентов ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ» (г. Владикавказ).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и одобрены на:

- двух выставках: «Выставка достижений молодых ученых РСО-Алания», организованная Минмолодежи РСО-А и Советом молодых ученых и специалистов при Главе РСО-А, г. Владикавказ, 30.03.2010 г.; «Межвузовская выставка работ молодых ученых РСО-А», организованная Партией «Единая Россия» и ФГБОУ «Горский ГАУ», г. Владикавказ, 16.07.2011 г.

- заседаниях кафедры агроэкологии и защиты растений ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ», г. Владикавказ, 2003 – 2011 гг. и заседаниях лаборатории экологии ризосферных микроорганизмов ВНИИСХМ, г. Санкт-Петербург, 2003 – 2004 гг.;

- семи международных научных конференциях (Владикавказ, 2006-2008, 2011 гг., Краснодар, 2009 г.) и одной всероссийской конференции (Владикавказ, 20011 г.);

- ежегодных Итоговых научно-практических конференциях в ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ», г. Владикавказ, 2008 – 2011 гг.

Результаты исследований подтверждены патентом РФ №2321252 «Способ биологической защиты растений», получено 2 решения о выдаче патента № 2009140638/10 «Способ биологической защиты и повышения продуктивности озимой пшеницы» и № 2010150196/10 «Способ защиты озимых зерновых культур от корневых гнилей и карликовой ржавчины».

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 4 в изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получен 1 патент на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 191 странице компьютерного набора и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Работа иллюстрирована 36 таблицами, 17 рисунками. Список литературы включает 336 источников, в том числе 197 иностранных авторов.

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам лаборатории экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий ВНИИСХМ: зав. лаб. к.б.н. А.П. Кожемякову, к.б.н. Т.А. Поповой и д.б.н. А.А. Белимову за методическую помощь и предоставленную возможность проведения лабораторных исследований.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность поиска и изучения ассоциативных ризосферных бактерий стимулирующих рост растений (PGPR) в разных природных условиях РСО-Алания, сформулированы научная новизна, практическая значимость и основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы приведены сведения о свойствах ризосферных бактерий, влиянии на них абиотических и биотических факторов внешней среды, механизмах взаимодействия с растением-макросимбионтом и фитопатогенными микроорганизмами. Показаны возможность и особенности практического использования эффективных штаммов PGPR и эффективность применения биопрепаратов на их основе в растениеводстве.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследований были ризосферные бактерии, выделенные с корней дикорастущих злаков: пырея ползучего (Elytrigia repens L.), полевицы (Agrostis sp.), ячменя заячьего (Hordeum leporium L.), костра (Bromus sp.), тимофеевки (Phleum sp.), ежи сборной (Dactylis glomerata L.).

Изоляцию ризобактериальных сообществ проводили в 2003-2005 гг. из ризопланы злаковых трав, собранных в фазе цветения-колошения в засушливой и умеренно засушливой подзонах равнинной зоны, в подзонах достаточного и повышенного увлажнения предгорной зоны, горно-лесном, субальпийском и альпийском поясах горной зоны РСО-Алания.

Накопительные культуры диазотрофных ризобактерий получали высевом гомогената отмытых корней в полужидкую модифицированную безазотную среду Доберейнер - DN (Barber et al., 1976). Выделение, очистку и поддержание чистых культур проводили на твердой среде ДАС (О.А. Берестецкий и др., 1985).

В качестве эталонных штаммов в различных тестах использовали промышленные штаммы ВНИИСХМ: Flavobacterium sp. L-30-II-1, Azospirillum lipoferum 137, Pseudomonas putida Bm3, Alkaligenes xylosoxidans Cm3 и Pseudomonas sp. ПГ-5.

Ростстимулирующую активность изолятов изучали модифицированным методом точечного тестирования на твердой среде БиНИИ (Н.С. Егоров, 1983) с тест-объектом водорослью Chlorella vulgaris 157.

Фунгистатическую активность определяли методом лунок (Н.С. Егоров, 1983) на среде Чапека для микроскопических грибов (Й. Сэги, 1983).

Способность бактерий продуцировать биологически активные вещества и токсины определяли методом замачивания семян по Н.А. Красильникову (1966).

Фосфатрастворяющую активность изучали на среде Пиковской (Johri et al, 1999) с 1,7% агара и добавлением 0,15% свежеосажденного ортофосфата кальция по методу Геттерсона в модификации Муромцева (Д.Г. Звягинцев, 1991).

Способность штаммов продуцировать индолил-3-уксусную кислоту (ИУК) оценивали инкубированием стационарно в течение 6 суток в жидкой среде DAS с добавлением 0,05% L-триптофана. Количество ИУК определяли колориметрически с реактивом Сальковского (Patten, Glick, 2002).

Азотфиксирующую (нитрогеназную) активность определяли методом редукции ацетилена на газовом хроматографе во флаконах с полужидкой средой DN с яблочной кислотой и введением ацетилена 10% от газовой фазы.

АЦК-дезаминазную активность изучаемых ризобактерий определяли по их способности использовать АЦК  в качестве единственного источника азота на агаризованной среде ДАС.

Устойчивость к тяжелым металлам (Cd и Co) определяли на твердой среде ДАС с усиленным в 10 раз фосфатным буфером и содержащей 10 µМ, 100 µМ и 1000 µМ кадмия и кобальта.

Полевые опыты (2004-2006 гг.) с озимой пшеницей сорта Уманка проводили в АО «Ногир» на выщелоченных черноземах в соответствии с Методикой госсортоиспытания (1989) и Методикой исследований эффективности препаратов ризосферных диазотрофов (А.А. Завалин и др., 1998). Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов рендомизированное. Общая площадь делянки – 66 м2, учетная – 50 м2. Новые препараты нарабатывались по А.В. Хотяновичу (1991). Вегетирующие растения озимой пшеницы в фазе кущения-начала выхода в рубку опрыскивали водной суспензией препаратов из расчета 2 л/га и нормой расхода рабочей жидкости 400 л/га. Аналогично вносили азот в виде раствора карбамида из расчета 45 кг/га д.в.

Распространенность, развитие болезней озимой пшеницы и биологическую эффективность биопрепаратов изучали по общепринятым методикам в фазу молочно-восковой спелости пшеницы на флаговых листьях (К.В. Новожилов, 1985; А.Ф. Ченкин, 1994).

Статистическую обработку данных проводили в программе MS Excel по Б.А. Доспехову (1985).

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Выделение и скрининг эффективных штаммов PGPR

Из ризопланы диких злаков, собранных в разных природных зонах РСО-Алания на высотах от 110 до 3500 м н.у.м., было выделено 86 сообществ диазотрофных ассоциативных ризосферных бактерий (АРБ). В процессе «рассева» из них было изолировано 316 культур (изолятов) бактерий.

На первом этапе работы из общего числа отбирали небольшое количество перспективных изолятов АРБ, наиболее полно отвечающих предъявляемым требованиям. С этой целью был проведен скрининг бактерий на основании их способности стимулировать рост одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris 157 и подавлять фитопатогенный гриб Fusarium graminearum – возбудитель фузариоза колоса.

По результатам скрининга из 316 изолятов АРБ для дальнейших исследований было отобрано 30 изолятов, обладающих высокой ростстимулирующей и фунгистатической активностью, а также комплексом этих свойств.

3.1.1. Ростстимулирующая активность изолятов ризобактерий

Согласно результатам данного эксперимента протестированные ризобактерии по способности стимулировать рост зеленой водоросли Chlorella vulgaris 157 (табл. 1) можно условно разделить на 2 группы:

1) Штаммы-стимуляторы. Большинство штаммов, а именно – 20, характеризовалось большими зонами стимуляции хлореллы от 8 до 16 мм.

Нередко вокруг колоний тестируемых бактерий проявлялись сразу 2-3 зоны стимуляции, что подтверждает предположение о том, что бактерии могут синтезировать сразу несколько видов ростовых веществ. Некоторые штаммы, такие как 11-15, 11-16, 11-91, 26-44, 31-31, 31-32 и 33-3 по способности стимулировать Chlorella vulgaris 157 (зоны от 12 мм) не уступали, а в некоторых случаях даже превосходили эталонные штаммы ВНИИСХМ Azospirillum lipoferum 137 и Flavobacterium sp. L-30. Несколько меньшее влияние на рост хлореллы (зоны 8-11 мм) оказывали штаммы 11-14, 11-41, 11-42, 11-91, 11-92, 25-5, 32-31, 36-6, 38-21, 38-22, 39-11 и 67-92 Штаммы 26-41, 26-42, 26-43, 31-33 и 32-32 оказывали на рост хлореллы слабое воздействие, зоны усиленного роста водоросли были в пределах 4-7 мм.

2) Штаммы-ингибиторы 11-12, 17-1 и 18-5 характеризовались широкими зонами ингибирования, вызванными продукцией антифунгальных метаболитов, высокие концентрации которых ингибировали хлореллу; штаммы 11-11, 26-43б, 39-13, 67-91 образовывали меньшие зоны подавления, переходящие в зоны стимуляции, вызванные синтезом высоких концентраций ростстимулирующих веществ.

Таблица 1. Ростстимулирующая и фунгистатическая активность

отобранных штаммов PGPR

n=4

Штамм

Зона стимуляции, Chlorella vulgaris,

мм

Зона ингибирования Fusarium graminearum, мм

Штамм

Зона стимуляции, Chlorella vulgaris,

мм

Зона ингибирования Fusarium graminearum, мм

11-11

–2+3±1,14

4±0

26-44

+12±0

Т

11-12

–19±0

6±0

31-31

+16±1,14

0

11-14

+8±0

0

31-32

+13±0

0

11-15

+14±0

0

31-33

+6±0

0

11-16

+14±0

0

32-31

+8±0

Т

11-41

+11±0

0

32-32

+7±0

0

11-42

+9±0

0

33-3

+19±2,56

0

11-91

+12±0

0

36-6

+10±0

Т

11-92

+11±0

Т

38-21

+8±1,14

0

17-1

–16±1,14

10±1,14

38-22

+10±0

0

18-5

–24±1,14

12±0

39-11

+9±0

0

25-5

+10±0

2±0

39-13

–3+6±0

3±0

26-41

+5±0

0

67-91

–3+12±0

1±0

26-42

+4±0

0

67-92

+10±0

Т

26-43

+7±0

0

Azospirillum lipoferum 137

+12±0

8±0

26-43б

–4+4±0

0

Flavobacterium sp. L-30

+14±1,14

6±0

Примечание:  – - ингибирование роста хлореллы; + - стимуляция роста хлореллы;

Т - толерантность к фузариуму; 0 - нулевая фунгистатическая активность к фузариуму

3.1.2. Антифунгальная активность штаммов ризобактерий.

Из 30 протестированных бактерий только 7 штаммов проявили антагонизм в отношении Fusarium graminearum. Максимальные зоны ингибирования роста гриба – 10-12 мм отмечены у штаммов 17-1 и 18-5, что свидетельствует о высоком уровне антифунгальной активности. Штаммы 11-11, 11-12, 25-5, 39-13 и 67-91 проявили слабое фунгистатическое действие. Их зоны подавления были в пределах 1-6 мм. Еще 5 штаммов (11-92, 26-44, 32-31, 36-6, 67-92) не оказали какого-либо влияния на рост фузариума, однако проявили толерантность по отношению к грибу – лунки не заросли мицелием.

На втором этапе исследований для отбора наиболее эффективных штаммов мы тестировали их по фунгистатической активности к спектру фитопатогенных грибов, фосфатмобилизующей, азотфисирующей, АЦК-дезаминазной активности, способности положительно влиять на рост высших растений, и другим важным  показателям.

3.1.3. Фунгистатическая активность к спектру фитопатогенных грибов

У пяти наиболее активных штаммов (11-12, 17-1, 18-5, 25-5 и 39-13) изучали фунгистатическую активность к фитопатогенным грибам (табл. 2).

Таблица 2. Фунгистатическая активность штаммов PGPR к спектру

фитопатогенных грибов

n=4

Штамм

Зоны подавления роста патогена, мм

Fusarium graminearum

Fusarium oxysporum

Fusarium

solani

Sclerotinia

libozi

Rhizoctonia solani

Alternaria consartiale

Penicillium sp.

Macrosporium sp.


11-12

6±1,14

4±0

2±0

5±0

3±0

2±0

0

с


17-1

10±0

5±0

5±0

9±1,14

5±0

с

т

0


18-5

12±0

4±0

3±0

10±0

7±0

11±1,14

0

с


25-5

2±0

1±0

2±0

3±0

2±0

1±0

2±0

2±0


39-13

3±0

1±0

5±0

2±0

т

т

0

0


A. lipoferum 137

8±0

4±0

2±0

2±0

4±0

2±0

0

0


Flavobacterium sp. L-30

6±0

4±0

4±0

0

6±0

2±0

0

0

Примечание: т - толерантность к фитопатогену; с - стимуляция роста фитопатогена;

0 - нулевая фунгистатическая активность

Наибольшим спектром действия обладал штамм 25-5. Он подавлял рост всех 8 видов патогенов, но характеризовался малыми зонами подавления их роста – от 1 до 3 мм. Несколько меньший спектр действия, но высокую антифунгальную активность с зонами 3-11 мм проявили штаммы 17-1 (по отношению к F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, S. libozi, R.solani) и 18-5 (по отношению к F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, S. libozi, R.solani, A. consartiale) , а также штамм 11-12 с меньшими зонами ингибирования 2-6 мм (по отношению к F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, R.solani, A. consartiale). Штамм 39-13 незначительно подавлял рост 4 (по отношению к F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, S. libozi) из 8 патогенов.

Наиболее сильно подавлялся рост F. graminearum штаммами 18-5 (12 мм), 17-1 (10 мм) и 11-12 (6 мм); F. oxysporum – штаммами 17-1 (5 мм), 18-5 и 11-12 (по 4 мм); F. solani – штаммами 17-1 и 39-13 (по 5 мм); Sclerotinia libozi – штаммами 18-5 (10 мм), 17-1 (9 мм) и 11-12 (5 мм); R. solani – штаммами 18-5 (7 мм) и 17-1 (5 мм). Против фитопатогенов Penicillium sp. и Macrosporium sp. биоконтрольный активностью обладал только штамм 25-5 с зонами подавления 2 мм.

3.1.4. Синтез индолил-3-уксусной кислоты.

Изучаемые ризобактерии характеризовались довольно высоким уровнем продуцирования ИУК (до 194,99 мкг/мл). Так, 15 из 34 штаммов синтезировали большее количество ИУК, чем производственный штамм ВНИИСХМ Azospirillum lipoferum 137 (табл. 3).

Таблица 3. Уровень продуцирования ИУК и нитрогеназная активность штаммов PGPR

n=5

Штамм

Количество ИУК, мкг/мл

Нитрогеназа,

нМ

Штамм

Количество ИУК, мкг/мл

Нитрогеназа,

нМ

11-11

49,81±2,81

6,65±0,40

26-44

150,49±4,23

39,9±2,17

11-12

9,01±0,79

19,0±1,46

31-31

28,08±1,95

47,5±2,49

11-14

63,59±3,13

24,7±2,25

31-32

12,72±2,18

43,7±3,08

11-15

103,33±5,10

2,85±1,29

31-33

137,77±3,16

5,7±0,68

11-16

-

2,85±0,81

32-31

0

5,7±0,77

11-41

58,29±1,33

0

32-32

114,45±5,37

6,65±0,87

11-42

94,32±5,09

9,5±0,92

33-3

16,43±1,05

8,55±0,81

11-91

17,70±1,60

7,6±0,94

36-6

194,99±5,69

5,7±0,70

11-92

4,77±1,20

0

38-21

3,18±0,69

49,4±1,82

17-1

9,54±0,99

19,0±1,46

38-22

156,85±5,20

9,5±1,07

18-5

10,39±1,11

9,5±0,53

39-11

4,24±1,01

1,9±0,80

25-5

57,76±2,98

5,7±1,31

39-13

40,27±1,24

7,6±0,93

26-41

19,08±1,79

3,8±0,73

67-91

94,85±2,55

5,7±1,20

26-42

15,19±1,43

5,7±1,43

67-92

12,93±1,29

5,7±0,66

26-43

35,94±1,72

3,8±1,06

Azospirillum lipoferum 137

31,79±1,08

6,65±0,41

26-43б

15,90±2,53

3,8±1,04

Flavobacterium sp. L-30

296,73±4,78

9,5±0,44

К активным продуцентам ИУК можно отнести штаммы 11-15, 11-42, 26-44, 31-33, 32-32, 36-6, 38-22, 67-91, продуцирующие от 100 до 200 мкг/мл ИУК. Меньше синтезировали ИУК штаммы 11-11, 11-14, 11-41, 25-5, 26-43, 39-13 (36-64 мкг/мл), очень мало – штаммы 11-12, 11-91, 11-92, 17-1, 18-5, 26-41, 26-42, 26-43б, 31-31, 31-32, 33-3, 38-21, 39-11, 67-92. Штамм 32-31 не способен продуцировать ИУК. Однако ни один из изученных штаммов по этому показателю не превзошел эталон – Flavobacterium sp. L-30.

3.1.5. Нитрогеназная (азотфиксирующая) и фосфатрастворяющая активность.

В проведенном опыте обнаружена невысокая активность нитрогеназы всех штаммов. Тем не менее, азотфиксирующая активность штаммов 38-21, 31-31, 31-32, 26-44, 11-14, 17-1, 11-12 доходила до 19,0-49,4 нМ редуцированного этилена в сутки и была в 2-5 раз выше, чем у производственных штаммов (6,5-9,5 нМ).

Было установлено, что на седьмые сутки инкубации наивысшей способностью растворять ортофосфат кальция (зона растворения Ca3(PO4 )2 6 мм) обладало 8 штаммов: 11-12, 11-41, 17-1, 18-5, 32-32, 39-11, 67-91 и 67-92 (табл. 4). Максимальными уровнями растворения были отмечены штаммы 11-41 (с зонами растворения фосфата 10,5 мм) и 18-5 (10 мм). Средней активностью (зона растворения 3-6 мм) характеризовалось 15 штаммов (11-42, 11-92, 25-5, 26-41, 26-42, 26-43, 31-31, 31-32, 31-33, 32-31, 33-3, 38-21, 38-22, 39-11, 39-13), низкой (зона растворения < 3 мм) – 5 штаммов (11-11, 11-14, 11-15, 26-43б, 26-44) и нулевой активностью – 2 штамма (11-91 и 36-6). Такая ситуация наблюдалась уже на третьи сутки.

3.1.6.  1-аминоциклопропан-1-карбоксилат (АЦК) дезаминазная активность и устойчивость к тяжелым металлам

Установлена высокая толерантность изучаемых штаммов наравне с устойчивыми к кадмию референсными Pseudomonas putida Bm3 и Alkaligenes xylozoxidans Cm3 (табл. 4).

Из 30 штаммов пятнадцать проявили устойчивость к высокой концентрации кадмия в среде (1000 микромоль). Это следующие штаммы: 11-11, 11-12, 11-14, 11-15, 11-41, 11-92, 17-1, 18-5, 25-5, 26-41, 26-43б, 26-44, 39-13, 67-91 и 67-92. Наиболее чувствительными к кадмию оказались штаммы 26-43 и 32-32, рост которых на среде, обогащенной ионами кадмия, не наблюдался, а также 11-42, 31-31, 31-32 и 33-3, характеризовавшиеся слабым ростом. К кобальту исследуемые бактерии оказались более чувствительными, чем к кадмию. Так, если при низком содержании в среде ионов кобальта (10µМ) хороший рост показали 19 штаммов из 30, то к средним концентрациям (100µМ) был устойчив только штамм 11-41, а штаммы 11-12, 26-42, 26-43б, 26-43ж, 26-44, 39-13 и 67-91 характеризовались слабым ростом. Наиболее устойчивыми к обоим тяжелым металлам оказались штаммы 11-41, 11-12, 26-41, 26-43б, 26-44, 67-91, 39-13.

Было установлено, что только 8 штаммов являются АЦКД-положительными. Это штаммы 11-12, 11-92, 17-1, 18-5, 26-43б, 31-31, 38-21 и 39-2. Наличие АЦК-дезаминазы у ризобактерий дает основание предполагать о возможности применения этих штаммов в качестве PGPR, повышающих устойчивость растений к стрессовым факторам окружающей среды и для биоремедиации загрязненных почв.

Следует отметить, что штаммы, обладающие АЦК-дезаминазой, кроме штаммов 31-31 и 39-11, наравне с референсными оказались высокоустойчивыми к ионам кадмия. К кобальту же все изучаемые бактерии были более чувствительными. Так, эталонный штамм A. xylozoxidans Cm3 характеризовался слабым ростом, а P. putida Bm3 – отсутствием роста даже при минимальной концентрации кобальта в среде, тогда как перспективные АЦКД-положительные штаммы 11-12, 11-92, 17-1, 18-5, были устойчивы, а штаммы 11-12 и 26-43б могли расти и при более высоком уровне ионов кобальта. Особого упоминания заслуживает АЦКД-отрицательный штамм 11-41 самый устойчивый и к кадмию, и к кобальту.

Таблица 4. Устойчивость ризобактерий к тяжелым металлам

(кадмию и кобальту)

n=5

Штамм

Концентрация (µМ)

Cd

Co

10

100

1000

10

100

1000

11-11

++

++

++

++

-

-

11-12*

++

++

++

++

+

-

11-14

++

++

++

++

-

-

11-15

++

++

++

++

-

-

11-16

++

++

+

+

-

-

11-41

++

++

++

++

++

-

11-42

+

-

-

++

-

-

11-91

++

+

-

++

-

-

11-92*

++

++

++

++

-

-

17-1*

++

++

++

++

-

-

18-5*

++

++

++

++

-

-

25-5

++

++

++

++

-

-

26-41

++

++

++

++

+

-

26-42

++

+

-

+

-

-

26-43

-

-

-

++

-

-

26-43б*

++

++

++

++

+

-

26-44

++

++

++

++

+

-

31-31*

+

-

-

-

-

-

31-32

+

-

-

-

-

-

31-33

++

-

-

+

-

-

32-31

++

-

-

-

-

-

32-32

-

-

-

+

-

-

33-3

+

-

-

-

-

-

36-6

++

++

+

++

-

-

38-21*

++

+

+

+

-

-

38-22

++

-

-

++

-

-

39-11*

++

-

-

+

-

-

39-13

++

++

++

++

+

-

67-91

++

++

++

++

+

-

67-92

++

++

++

+

-

-

P. putida Bm3*

++

++

++

-

-

-

A. xylozoxidans Cm3*

++

++

++

+

-

-

Примечание: * наличие АКЦ-дезаминазы; ++ хороший рост;  + слабый рост;

– отсутствие роста

3.1.7. Идентификация и депонирование перспективных штаммов PGPR

По данным лабораторных тестов из 30 штаммов было отобрано несколько перспективных. После оценки их эффективности в полевых опытах с озимой пшеницей и другими сельскохозяйственными  культурами три высокоэффективных штамма было идентифицировано методом секвенирования 16S rRNA как Pseudomonas fluorescens штамм 17-1; Sphingomonas spiritivorum штамм 38-22 и Xanthomonas sp. штамм 33-3.

Эти штаммы были депонированы во Всероссийской государственной коллекции непатогенных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения (CIAM) ГНУ Всероссийского НИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург) под следующими регистрационными номерами:

«ВНИИСХМ 622Д» – Pseudomonas fluorescens штамм 17-1 – изолирован из ризопланы ячменя заячьего, депонирован как ростстимулирующий, высокоэффективный при инокуляции семян и обработке вегетирующих растений зерновых культур, а также обладающий высокой антифунгальной активностью по отношению к фитопатогенным грибам;

«ВНИИСХМ 620Д» – Sphingomonas spiritivorum штамм 38-22 – изолирован из ризопланы ячменя заячьего, депонирован как ростстимулирующий, активно продуцирующий ИУК, высокоэффективный при инокуляции семян и обработке вегетирующих растений зерновых и кормовых культур;

«ВНИИСХМ 621Д» – Xanthomonas sp. штамм 33-3 – изолирован из ризопланы полевицы, депонирован как ростстимулирующий, высокоэффективный при инокуляции семян и обработке вегетирующих растений зерновых культур.

3.1.8. Группировка выделенных штаммов ризобактерий

Нами проведены тесты по изучению влияния штаммов с различными свойствами на рост проростков и корней при инокуляции семян высших растений (кресс-салата, брюквы столовой и озимой пшеницы). Полученные данные свидетельствуют о различном воздействии разных штаммов на рост и развитие сельскохозяйственных культур.

Анализ данных по изучению качеств, присущих выделенных нами PGPR штаммов, позволяет разделить их по биохимической активности на 3 основные группы (табл. 6):

1. Бактерии-стимуляторы роста растений – штаммы-продуценты биологически активных веществ ростовой природы, стимулирующие рост хлореллы и способствующие удлинению проростков и корней растений не менее чем на 15% относительно контрольного варианта: 11-41, 26-44, 32-32, 33-3, 36-6, 38-22.

2. Биоконтрольные агенты – штаммы-антагонисты, активно подавляющие один или несколько фитопатогенов, но при этом существенно не ингибирующие рост растений. Бактериальные штаммы 11-12, 17-1 и 18-5 обладают высокой антифунгальной активностью, широким спектром действия и в разведении 1:100 и 1:1000 мало влияют на рост растений.

3. Бактерии комплексного действия – штаммы комплексного действия с сочетанием средних уровней антифунгальной и ростстимулирующей активности. К таким штаммам относятся 25-5 и 39-13, которые стимулировали рост инокулированных растений от 20 до 50% относительно контроля и подавляли один или несколько фитопатогенных грибов, таких как F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, Sclerotinia libozi, R. solani, Penicillium sp., Macrosporium sp.

Таблица 6. Реакция культурных растений на PGPR штаммы

n=15…20

Штамм

Кресс-салат

Брюква столовая

Пшеница

ростстимулирующие штаммы

11-41

+

+

-

26-44

+

-

+

32-32

+

+

+

33-3

+

-

+

36-6

-

+

+

38-22

+

+

+

биоконтрольные штаммы

11-12

+

-

+

17-1

+

+

+

18-5

+

+

-

штаммы комплексного действия

25-5

+

+

+

39-13

+

+

+

67-91

+

-

-

Примечание: + положительная реакция; – отрицательная реакция

Лабораторные тесты позволили оценить возможность применения этих штаммов на культурных растениях: кресс-салате, брюкве столовой и пшенице. Так, например, кресс-салат хорошо отзывался на бактеризацию всеми перечисленными штаммами, за исключением штамма 36-6. Брюква столовая и озимая пшеница тоже отзывчивы на инокуляцию штаммами PGPR, однако при выращивании брюквы, возможно, следует отказаться от применения штаммов 26-44, 33-3, 67-91 и 11-12, а при возделывании пшеницы – от 11-41, 18-5 и 67-91, так как рост этих растений в определенной степени угнетался бактериальными метаболитами. Кроме того, следует отметить, что штаммы 32-32, 38-22, 17-1, 25-5 и 39-13 улучшали рост всех указанных культур.

3.2. Определение эффективности перспективных PGPR штаммов

3.2.1. Биологическая эффективность PGPR штаммов против болезней озимой пшеницы

В полевых опытах с озимой пшеницей самую высокую биологическую эффективность против мучнистой росы имели варианты с обработкой штаммом 17-1 (65,3%), 18-5 (54,6%); флавобактерином (54,2%) и ризоагрином (47,7%) (рис. 1). Меньшую биологическую эффективность показали штаммы 38-22 (35,5%), В-335 (34,7%) и штамм 26-44 (31,6%). На других вариантах, где применялись штаммы 36-6, 33-3, 39-13, 25-5 и 31-3, биологическая эффективность была значительно ниже. Здесь она в разные годы колебалась от 16,0 до 32,3%. Следует отметить и то, что вариант N45 имел отрицательные показатели биологической эффективности (–9,4%). По-видимому, внесение азотных удобрений (N45) стимулирует развитие мучнистой росы на посевах озимой пшеницы.

Рисунок 1. Биологическая эффективность PGPR штаммов против болезней

озимой пшеницы, в среднем за 2004-2006 гг.

Против септориоза на флаговых листьях самые высокие показатели биологической эффективности имели варианты с применением PGPR штаммов: 17-1, 18-5, флавобактерина и ризоагрина – 71,9%, 67,2%, 64,6% и 59,7% соответственно по сравнению с контрольным вариантом. Средний уровень биологической эффективности показали штаммы 38-22 (49,4%), 33-3 (48,4%) и 26-44 (41,3%). На вариантах с применением штаммов В-335, 36-6, 25-5, 39-13 и 31-3 биологическая эффективность была значительно ниже и составила 31,3, 31,1, 18,7, 20,5 и 11,9% соответственно.

Внесение азотных удобрений (N45) также снижало устойчивость растений озимой пшеницы к септориозу, но значительно (в 2,3 раза) меньше, чем к мучнистой росе.

Наибольшая биологическая эффективность штаммов PGPR против возбудителей фузариоза колоса озимой пшеницы была на варианте с применением штамма 17-1 – 83,0%. Варианты с применением штаммов 18-5, флавобактерина, ризоагрина, 38-22 и 26-44 имели несколько меньшую биологическую эффективность, но все же значительно сдерживали развитие фузариоза колоса. Биологическая эффективность их составляла 71,8%, 67,8%, 55,2%, 54,8% и 45,3% соответственно. На вариантах с применением штаммов В-335, 31-3, 36-6, 39-13, 33-3 и 25-5 биологическая эффективность была на уровне 13,6 – 33,5%.

На развитие фитопатогенов существенное влияние оказывали климатические условия конкретного года исследований. Так, внесение азотных удобрений (N45) провоцировало развитие фузариоза колоса сильнее в холодном и с большим количеством осадков 2004 году, чем в относительно сухие и теплые 2005 – 2006 годы.

В заключение следует отметить, что биологическая эффективность, как результат взаимодействия всех трех звеньев простейшей биологической системы триотрофа – PGPR-растение-фитопатоген, в значительной степени отражает степень воздействия ризосферных бактерий на растение и патоген, и наоборот. По результатам трехлетних исследований высокую фунгистатическую активность против мучнистой росы, септориоза и фузариоза колоса показали варианты с применением штаммов 17-1, 18-5, флавобактерина и ризоагрина. Несколько меньшую биологическую эффективность имели варианты с применением штаммов 38-22, 26-44 и В-335. Остальные ризобактерии имели низкую биологическую эффективность. Биоконтрольная активность изучаемых штаммов в разные по климатическим условиям годы характеризовалась различной эффективностью. Установлено также, что внесение азотных удобрений (вариант N45) провоцирует развитие септориоза и фузариоза колоса по сравнению с контрольным вариантом.

3.2.2. Влияние бактериальных препаратов на урожайность озимой пшеницы

Было установлено, что урожайность озимой пшеницы широко варьировала по годам исследований и по вариантам опыта. Так, в 2004 году она колебалась от 2,27 т/га в контроле до 3,03 т/га (НСР05 - 0,22) на варианте N45, в 2005 году от 3,71 до 4,79 т/га (НСР05 - 0,51) на тех же вариантах и в 2006 году от 2,76 до 3,47 т/га на 8 варианте (штамм 26-44) (НСР05 - 0,45) (табл. 7). Следовательно, наименьший урожай по всем вариантам опыта был получен в 2004 году, наибольший – в 2005 году. Это можно объяснить влиянием температуры и количеством выпавших осадков.

2004 год по количеству выпавших осадков был самым влажным, но температурные условия, сложившиеся осенью 2003 года и весной 2004 года были неблагоприятные. Отклонения температуры от многолетней нормы составили +2,2 - +3,3оС. Кроме того, в мае 2004 года выпало осадков всего 42,2% от многолетней нормы и острозасушливые условия в этот период отрицательно повлияли на урожайность озимой пшеницы по всем вариантам опыта. Несмотря на это, в 2004 году по всем вариантам опыта, кроме 8 (26-44), получены достоверные прибавки урожая.  Наибольшими они были на вариантах 2 (N45), 8 (В-335) и 6 (17-1) – 0,76; 0,29 и 0,27 т/га соответственно, а наименьшими на вариантах 8 (26-44); 7 (18-5) и 9 (38-22) – 0,15; 0,22 и 0,24 т/га соответственно. Следует отметить, что 2 вариант (N45) по прибавке урожая превосходил все остальные варианты достоверно. Применение бактериальных препаратов дало прибавку урожая от 0,22 до 0,29 т/га, но по эффективности между собой эти препараты достоверно не различались.

В 2005 году по урожайности сложилась аналогичная 2004 году ситуация: по всем вариантам опыта она была значительно выше. В то же время по урожайности варианты 2 (N45) и 5 (В-335) сравнялись, прибавки составили 1,08 и 0,95 т/га (НСР05 - 0,51), то есть разница между ними в пределах ошибки опыта. Внесение азотных удобрений (N45) по своей эффективности превосходил только 3 вариант (ризоагрин). Прибавки варианта 2 (N45) и вариантов с применением бактериальных удобрений достоверно одинаковые.

По средним данным трех лет исследований наибольшую прибавку дало внесение азотных удобрений (N45) – 0,84 т/га, довольно высокие прибавки получены при применении бактериальных препаратов В-335, 38-22, 26-44, 18-5, 17-1 – 0,65; 0,58; 0,59; 0,47 и 0,44 т/га соответственно.

Таблица 7. Влияние бактериальных препаратов на урожайность озимой пшеницы

Варианты

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Среднее

урожайность,

т/га

прибавка

урожайность,

т/га

прибавка

урожайность,

т/га

прибавка

урожайность,

т/га

прибавка

т/га

%

т/га

%

т/га

%

т/га

%

1. контроль

2,27

0

0

3,71

0

0

2,76

0

0

2,91

0

0

2. N45

3,03

0,76

33,5

4,79

1,08

29,1

3,44

0,68

24,6

3,75

0,84

28,9

3. ризоагрин

2,49

0,22

9,7

4,00

0,29

7,8

3,21

0,45

16,3

3,23

0,32

11,0

4. флавобактерин

2,53

0,26

11,5

-

-

-

3,18

0,42

15,2

2,86

0,34

13,5

5. В-335

2,56

0,29

12,8

4,66

0,95

25,6

3,45

0,69

25,0

3,56

0,65

22,3

6. 17-1

2,54

0,27

11,9

4,29

0,58

15,6

3,22

0,46

16,7

3,35

0,44

15,1

7. 18-5

2,49

0,22

9,7

4,42

0,71

19,1

3,23

0,47

17,0

3,38

0,47

16,2

8. 26-44

2,42

0,15

6,6

4,60

0,89

24,0

3,47

0,71

25,7

3,50

0,59

20,3

9. 38-22

2,51

0,24

10,6

4,64

0,93

25,1

3,33

0,57

20,7

3,49

0,58

19,9

10. 33-3

-

-

-

-

-

-

3,26

0,50

18,1

3,26

0,50

18,1

11. 36-6

-

-

-

4,44

0,73

19,7

3,14

0,38

13,8

3,79

0,55

17,0

12. 25-5

-

-

-

4,21

0,50

13,5

-

-

-

4,21

0,50

13,5

13. 39-13

2,72

0,45

19,8

4,14

0,43

11,6

-

-

-

3,43

0,44

14,7

14. 31-3

2,33

0,06

2,6

-

-

-

-

-

-

2,33

0,06

2,6

HCP05 =0,22

HCP05 =0,51

HCP05 =0,45

Следовательно, все применяемые бактериальные препараты по сравнению с контрольным вариантом были высокоэффективны при возделывании озимой пшеницы и незначительно уступали по эффективности варианту с внесением азотных удобрений (N45).

3.3. Использование новых микробных препаратов для повышения

продуктивности бобовых культур

Горох. Предпосевная обработка семян и вегетирующих растений гороха микробными препаратами штаммов 17-1, 38-22, а также их смесью повысила устойчивость растений к болезням, при этом формировался более мощный симбиотический аппарат, количество фиксированного азота воздуха повышалось с 44 кг/га до 67,3 кг/га, что способствовало повышению урожайности гороха до 3,2 т/га. Прибавки урожая составили 0,17 - 0,38 т/га.

Соя. Обработка семян и вегетирующих растений сои микробными препаратами повышала их устойчивость к болезням и способствовала получению стабильных экологически чистых урожаев. При этом наиболее эффективной являлась обработка семян и вегетирующих растений штаммом 17-1 и смесью штаммов 17-1+38-22, что позволило получить прибавки урожая от 0,14 до 0,40 т/га.

Клевер. Микробные препараты при инокуляции семян клевера перед посевом и опрыскивании вегетирующих растений проявили различную эффективность на разных сортах. Наиболее отзывчивым на бактеризацию оказался сорт Владикавказский, прибавки зеленой массы на обработанных вариантах составили: 2,67-4,76 т/га или 2,58-4,60%.

Люпин. Инокуляция семян люпина перед посевом жидкими препаратами ризосферных бактерий оказывала определенное влияние на формирование симбиотического аппарата люпина. Так, инокуляция люпина сорта Деснянский штаммом 38-22 увеличивала количество клубеньков на одном растении в фазу цветения в 1,8 раза, штаммом 18-5 – в 1,5 раза, а штаммом 33-3 – в 1,2 раза. Биопрепараты оказали влияние и на величину массы клубеньков на одном растении. В фазу цветения на вариантах с применением штаммов 38-22, 18-5 и 33-3  – она увеличилась в 2,8, 1,8 и 1,3 раза, соответственно.

Козлятник восточный. Применение микробных препаратов при возделывании козлятника восточного повышает устойчивость растений к болезням. Так, препараты штаммов 38-22 и 17-1 при их совместном применении на фоне инокуляции значительно повышали устойчивость растений козлятника восточного к болезням – биологическая эффективность составляла 90% и более.

Кроме того, применение микробных препаратов 17-1 и 38-22 на фоне ризоторфина для предпосевной обработки семян и вегетирующих растений обеспечило прибавку урожая зеленой массы от 6,6 до 18,1 т/га. Максимальная урожайность была получена при двукратной обработке смесью микробных препаратов 17-1 + 38-22 на фоне ризоторфина – 68,2 т/га, прибавка составила 36,1%.

3.4. Экономическая эффективность применения микробных препаратов при возделывании озимой пшеницы

При расчете экономической эффективности возделывания озимой пшеницы с применением микробных препаратов было установлено, что чистый доход от применения бактериальных препаратов колебался от 980 (ризоагрин) до 2250 руб./га (штамм 38-22). Наибольшим он был при применении препаратов штамма 38-22 – 2250 руб./га и В-335 – 2090 руб./га, наименьшим – при применении ризоагрина – 980 руб. и флавобактерина 1100 руб./га. Чистый доход от применения азотных удобрений составил 3376 руб./га.

Рентабельность применения азотных удобрений (N45) составила 203%, а применения новых микробных препаратов 17-1 и 18-5 – 201% и 200% соответственно.

Рентабельность варианта с применением азотных удобрений (N45) незначительно превышает рентабельность вариантов с применением новых микробных препаратов 17-1, 18-5 и 38-22. Однако учитывая экологичность этих препаратов, считаем их применение при возделывании озимой пшеницы более предпочтительным.

Кроме того, следует иметь в виду и тот факт, что при увеличении урожайности озимой пшеницы от внесения минеральных и бактериальных удобрений на 1 тонну с 1 гектара, на столько же или больше увеличивается количество корневых и пожнивных остатков, что по агрономической ценности соответствует дополнительному внесению 4 т/га полуперепревшего навоза и способствует стабилизации, а в некоторых случаях и повышению плодородия почвы.

Выводы

1. Из ризосферы дикорастущих злаков, произрастающих в условиях вертикальной зональности Северного Кавказа, выделены и изучены 30 перспективных штаммов PGPR.

2. Выделенные штаммы обладают фитостимулирующей способностью и стимулируют рост хлореллы (штаммы 11-15, 11-16, 11-91, 26-44, 31-31, 31-32 и 33-3), озимой пшеницы (штаммы 11-41, 39-13, 11-12, 26-44, 32-32, 33-3 и 38-22), брюквы столовой (штаммы 11-41, 25-5, 39-13, 38-22, 36-6, 17-1 и 32-32), кресс-салата (штаммы 11-41, 39-13, 11-12, 26-44, 32-32 и 38-22).

3. Максимальную антифунгальную активность по отношению к фитопатогенным грибам проявляли штаммы 11-12, 17-1 и 18-5.

4. Наибольшее количество индолил-3-уксусной кислоты продуцировали штаммы 11-15, 11-42, 26-44, 31-33, 32-32, 36-6, 38-22, 67-91 – до 200 мкг/мл.

5. Наибольшей азотфиксирующей активностью характеризовались штаммы 17-1, 11-12, 11-14, 26-44, 31-32, 31-31, 38-21.

6. Высокую устойчивость к средним (100µМ) и высоким (1000µМ) концентрациям кадмия в среде проявило около половины изученных штаммов. К средним концентрациям кобальта (100µМ) наиболее устойчив был штамм 11-41; штаммы 11-12, 36-42, 26-43б, 26-43ж, 26-44, 39-13 и 67-91 характеризовались меньшей устойчивостью. К высоким концентрациям кобальта оказались чувствительны все изученные штаммы.

7. Из отобранных и изученных 30 перспективных PGPR штаммов идентифицированы и депонированы во Всероссийской государственной коллекции непатогенных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения (CIAM) ГНУ Всероссийского НИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург) 3 штамма: Pseudomonas fluorescens 17-1 (обладает высокой супрессирующей активностью к фитопатогенным грибам), Sphingomonas sp. (Flavobacterium) 38-22 (стимулятор роста растений, продуцирует большое количество ИУК), Xanthomonas sp. 33-3 (стимулятор роста растений, синтезирует неидентифицированные вещества с ростстимулирующей активностью и небольшое количество ИУК).

8. Применение новых микробных препаратов – штаммов 17-1, 18-5 и 38-22 снижало распространение и степень развития: мучнистой росы на 40,9 и 11,4%, 35,2 и 9,2%, 25,0 и 6,3% соответственно; септориоза – на 40,8 и 12,7%, 38,1 и 11,8%, 28,1 и 8,8% соответственно; фузариоза колоса – на 9,1 и 3,9%, 6,8 и 3,2%, 4,2 и 2,1% соответственно.

9. Применяемые бактериальные препараты были эффективны при возделывании озимой пшеницы и незначительно уступали по эффективности варианту с внесением азотных удобрений (N45).

10. Высокие прибавки урожая были получены при применении бактериальных препаратов 38-22, 18-5, 17-1 – 0,58 т/га или 19,9%; 0,47 т/га или 16,2% и 0,44 т/га или 15,1% соответственно.

11. Применение бактериальных препаратов 17-1, 38-22 и их смесей повышало болезнеустойчивость, азотфиксирующую активность и продуктивность: гороха (прибавки урожая составили 0,17-0,38 т/га) сои (0,14-0,4 т/га) и клевера (2,58-4,76 т/га).

Предложения производству

1. На основе вновь выделенных перспективных штаммов PGPR рекомендуем для растениеводства производить бактериальные препараты, адаптированные к природным условиям Северного Кавказа.

2. Для повышения продуктивности озимой пшеницы, получения экологически чистого урожая 3,5 т/га следует в фазу кущения-выхода в трубку обрабатывать вегетирующие растения бактериальными препаратами (штаммы 38-22, 18-5 и 17-1) в дозе 2 л/га (400 л/га раствора).

3. Для повышения продуктивности бобовых культур и получения экологически чистых урожаев: гороха – 3,2 т/га и сои – 2,3 т/га следует семена перед посевом инокулировать смесью штаммов 17-1 и 38-22 дозой 300 мл на гектарную норму семян и опрыскивать вегетирующие растения в фазу начала бутонизации дозой 2 л/га (400 л/га раствора).

Список опубликованных работ по материалам диссертации

Публикации в рецензируемых изданиях, рекомендованных

ВАК Минобрнауки РФ:

  1. Пухаев А.Р. Эффективность новых штаммов ассоциативных ризобактерий на посевах озимой пшеницы. / А.Р. Пухаев, А.Т. Фарниев, А.П. Кожемяков // Земледелие. – 2009. – № 8 – С. 40-41.
  2. Фарниев А.Т. Кормовая продуктивность сои при использовании микробных препаратов. / А.Т. Фарниев, М.А. Плиев, Х.П. Кокоев, А.Р. Пухаев // Кормопроизводство. – 2010. – № 11 – С. 6-9.
  3. Пухаев А.Р. АЦК-дезаминазная активность PGPR штаммов и их устойчивость к тяжелым металлам. / А.Р. Пухаев, А.Т. Фарниев, А.П. Кожемяков // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». – 2011. - Часть 1. – Т. 48 – С. 65-68.
  4. Фарниев А.Т., Пухаев А.Р. Биологическая эффективность PGPR штаммов против болезней озимой пшеницы. / А.Т. Фарниев, А.Р. Пухаев // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». – 2012. - Часть 1-2. – Т. 49 – С. 80-84.

Публикации в других изданиях:

  1. Пухаев А.Р. Поиск и изучение перспективных ассоциативных ризобактерий из разных природных зон РСО-А для инокуляции сельскохозяйственных культур. / А.Р. Пухаев, Т.А. Попова, А.Т. Фарниев, А.П. Кожемяков // В кн. «Герценовские чтения», факультет биологии РГПУ им. А.И. Герцена. – 2005. – С.-Пб., – С. 29-30.
  2. Пухаев А.Р. Изучение эффективности почвоудобрительных биопрепаратов на основе производственных и экспериментальных штаммов ризосферных бактерий на посевах озимой пшеницы в условиях лесостепи РСО-А. / А.Р. Пухаев, Т.А. Попова, А.Т. Фарниев, А.П. Кожемяков, М.Т. Березова // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве». – 2006. – Владикавказ. – С. 161-163.
  3. Фарниев А.Т. Влияние биопрепаратов на рост, развитие и урожайность озимой пшеницы. / А.Т. Фарниев, Л.М. Базаева, А.Р. Пухаев // Материалы IV Международной конференции «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки». – 2008. – Владикавказ. – С. 25-26.
  4. Пухаев А.Р. Фосфатмобилизующие PGPR-штаммы как основа для создания биопрепаратов. / А.Р. Пухаев, А.Т. Фарниев // Материалы IV Международной конференции «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки». – 2008. – Владикавказ. – С. 145-146.
  5. Пухаев А.Р. К теоретическим вопросам использования PGPR в практике сельского хозяйства / А.Р. Пухаев // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». – 2008. часть 2. – том 45 – С. 11-14.
  6. Пухаев А.Р. Изучение фитостимулирующей активности ассоциативных PGPR штаммов. / А.Р. Пухаев // Материалы Международной конференции «Молодые ученые Агропромышленному комплексу». – 2008. - Владикавказ. – С. 14-15.
  7. Фарниев А.Т. Эффективность применения микробных биопрепаратов на посевах сои. / А.Т. Фарниев, М.А. Плиев, Х.П. Кокоев, А.Р. Пухаев // Труды Всероссиской научно-производственной конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих технологий». – 2010. – Владикавказ. – С. 13-14.
  8. Фарниев А.Т. Роль микробных препаратов в повышении продуктивности гороха. / А.Т. Фарниев, Х.П. Кокоев, А.Р. Пухаев //Материалы Международной научно-технической конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий». – 2011. – Часть. 2. – Владикавказ. – С. 68-70.
  9. Сабанова А.А. Роль микробных препаратов в повышении плодородия почв и продуктивности козлятника восточного. / А.А. Сабанова, А.Р. Пухаев, М.К. Салбиева // Материалы VII Международной конференции молодых ученых «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки». – 2011. – Владикавказ. – С. 166-168
  10. Пухаев А.Р., Фарниев А.Т. Щедрина Д.И. Способ биологической защиты картофеля. Патент РФ № 2321252. / Пухаев А.Р., Фарниев А.Т. Щедрина Д.И. // - 2008.
 





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.