ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОБИОТЫ РИЗОСФЕРЫ ЯРОВОГО ТРИТИКАЛЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

FORMATION OF RHIZOSPHERE MICROBIOTA OF SPRING TRITICALE UNDER THE INFLUENCE OF BIOLOGICAL PREPARATIONS

Marina Baranska

phD, Head of plant-microbe interaction department, FSBIS “SRI AC of Crimea”,

Russia, Simferopol

АННОТАЦИЯ

В условиях полевого опыта изучено действие биопрепаратов на основе фосфатмобилизующих бактерий на активность микрофлоры темно-каштановой почвы в ризосфере тритикале ярового. Установлено положительное влияние предпосевной бактеризации семян на микробиоту ризосферной почвы, проявляющееся в повышении численности основных эколого-трофических групп микроорганизмов и снижении фитотоксичности почвы.

ABSTRACT

The influence of biopreparations on the activity of dark-chestnut soil microflora in rhizosphere of spring triticale have been studied in field experiment. It was established the positive influence of pre-sowing bacterization seeds on the rhizosphere microbiota of the soil, which is manifested in the increase quantity of main ecological-trophic groups of microorganisms and reduction of phytotoxicity of soil.

Ключевые слова: биопрепараты; ризосферная микрофлора; тритикале яровое.

Keywords: biopreparation; microflora of rhizosphere; spring triticale.

Микроорганизмам принадлежит ведущая роль в комплексе природных и антропогенных факторов, влияющих на формирование плодородия почвы, Биологическая активность почвы является одним из показателей экологического состояния агроэкосистемы. В связи с этим, детальное изучение процессов, происходящих в почве корневой зоны растений, дает возможность влиять на них с целью регулирования растительно-микробного взаимодействия. Одним из элементов биологизации современного земледелия является применение биологических препаратов на основе эффективных штаммов микроорганизмов, улучшающих азотное и фосфорное питание культурных растений [1; 5]. Кроме того, как показали исследования, микробные препараты способствуют увеличению численности микроорганизмов отдельных эколого-трофических групп в ризосферной почве и улучшают продуктивность сельскохозяйственных культур [4, с. 7–16; 8, с. 40–51; 9, с. 101–112; 10, с. 42–47].

Цель наших исследований заключалась в изучении влияния биопрепаратов на основе фосфатмобилизующих бактерий на микробиологическую активность (численность основных эколого-трофических групп микроорганизмов) в ризосфере тритикале ярового сорта Аист харьковский.

Материалы и методы. Полевые эксперименты проводили на опытном поле Института земледелия южного региона УААН (Херсонская обл.) на следующих фонах: І – без удобрения, ІІ – N₆₀P₃₀, ІІІ – N₈₉Р₀K₀ – расчетная доза удобрений (доза удобрений, рассчитанная на запланированный урожай, учитывающая содержание NPK в почве и вынос элементов питания культурой). Площадь делянки – 6 м², учетная площадь – 3 м², повторность четырехкратная.

Почва опытного поля: темно-каштановая среднесуглинистая слабосолонцеватая. В пахотном слое (30 см) содержится гумуса – 2,0–2,2 %, общих: азота – 0,18 %, фосфора – 0,16 %, калия – 2,7 %, в том числе нитратов – 1,5, подвижного фосфора – 3,5, обменного калия – 28,3 мг/100 г почвы; рН водной вытяжки – 7,0–7,2.

Для предпосевной бактеризации семян тритикале ярового Triticosecale использовали биопрепараты на основе фосфатмобилизующих бактерий: Фосфоэнтерин, Полимиксобактерин и Альбобактерин.

Образцы ризосферной почвы для проведения анализов отбирали по фазам развития растений: кущение, выход в трубку, молочно-восковая спелость. Определение численности бактерий проводили по общепринятым методикам путем высева почвенных суспензий на агаризованные питательные среды [3; 7]. Учет колониеобразующих единиц (КОЕ) проводили на 5–7 сутки.

Полевые опыты и статистическую обработку результатов проводили согласно общепринятых методик [2].

Результаты и их обсуждение. Микробиологический анализ почвы ризосферы ярового тритикале в полевом опыте показал, что применение различных систем удобрения и биопрепаратов изменяет структуру микробных сообществ. Известно, что главная роль в трансформации соединений азота принадлежит микроорганизмам. В связи с этим изучение численности бактерий азотного цикла под влиянием минеральных удобрений и бактеризации является актуальным.

Так, анализ полученных результатов показал, что численность олиготрофов, аммонификаторов и бактерий, которые используют преимущественно минеральные соединения азота в ризосфере ярового тритикале в фазу кущения максимально возросла при применении Альбобактерина на фоне N₃₀P₃₀K₀ (табл. 1) Их количество составило 14,8; 13,1 и 11,9 млн. КОЕ/г сухой почвы соответственно, что в 2–2,3 раза превышает число бактерий в контрольных вариантах.

Следует отметить, что на фоне расчетной дозы удобрений предпосевная бактеризация семян биопрепаратами способствовала увеличению числа КОЕ бактерий, которые используют преимущественно минеральные соединения азота в 3–4 раза.

При применении биопрепаратов отмечена тенденция к увеличению численности олиготрофов. Так, применение Полимиксобактерина на неудобренных делянках способствовало возрастанию числа КОЕ исследуемой группы микроорганизмов на 66 %, а на фоне расчетной дозы удобрений – на 17,6 % по сравнению с контрольными вариантами (табл. 1).

Таблица 1.

Численность эколого-трофических групп бактерий ризосферы ярового тритикале в фазу кущения под влиянием биопрепаратов и минеральных удобрений, млн. КОЕ/г сух почвы

Стрептомицеты являются одной из главных таксономических групп микроорганизмов, поскольку они принимают активное участие в гумусообразовании. Анализ полученных данных показал, что применение биологических препаратов способствовало возрастанию их численности на всех фонах опыта от 15 до 77 % по сравнению с контрольными вариантами (табл. 2).

Известно, что повышенное количество микромицетов в ризосферной почве является потенциальной угрозой развитию болезней культурных растений [6, с. 554–562], повышается фитотоксичность почвы. Следует отметить, что использование Фосфоэнтерина способствовало снижению численности микроскопических грибов, особенно на фоне без удобрения и расчетной дозы удобрений: в 4 и 1,5 раза соответственно. Применение других препаратов также способствовало некоторому снижению количества микромицетов, и как следствие – снижению фитотоксичности почвы (табл. 2).

Таблица 2.

Численность эколого-трофических групп бактерий ризосферы ярового тритикале в фазу кущения под влиянием биопрепаратов и минеральных удобрений, тыс. КОЕ/г сух почвы

В процессе деструкции растительных остатков принимают участие целлюлозоразлагающие микроорганизмы – одна из основных эколого-трофических групп микроорганизмов почвы. По результатам наших опытов не выявлено существенного влияния биопрепаратов на численность целлюлозолитиков. Отмечена лишь тенденция к увеличению количества этой группы микроорганизмов под влиянием предпосевной бактеризации препаратами на фоне расчетной дозы удобрений.

При последующих анализах образцов ризосферной почвы намеченная тенденция колебания численности основных эколого-трофических групп микроорганизмов сохранилась.

Таким образом, предпосевная бактеризация биологическими препаратами на основе фосфатмобилизующих микроорганизмов семян тритикале ярового положительно влияет на микробиоту ризосферной почвы, поскольку повышается численность основных эколого-трофических групп микроорганизмов и снижается фитотоксичность почвы.

Список литературы:

1. Біологічний азот / В.П. Патика [та ін]. – К.: Світ, 2003. – 422 с.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
3. Методические указания по выделению микроорганизмов, растворяющих труднодоступные минеральные и органические соединения фосфора. – ВНИИСХМ. Ленинград, 1981. – 20 с.
4. Микробные препараты как факторы регулирования численности агрономически ценных микроорганизмов в почве и ризосфере овощных культур / А.А. Аутко, [и др.] // Сільськогосподарська мікробіологія: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. – Чернігів: Чернігівський ЦНТЕІ, 2008. – Вип. 8 – С. 7–16.
5. Мікробні препарати у землеробстві. Теорія і практика / В.В. Волкогон [та ін.]. – К.: Аграрна наука, 2006. – 312 с.
6. Полянская Л.М. Численность и структура микробных комплексов корневых систем тепличных роз // Микробиология. – 2003. – Т. 72, № 4. – С. 554–562.
7. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева. – М.: Дрофа, 2004. – 256 с.
8. Чайковська Л.О. Вплив фосфатмобілізівних бактерій на активність мікрофлори темно-каштанового грунту в ризосфері ячменю ярого // Сільськогосподарська мікробіологія: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. – Чернігів: Чернігівський ЦНТЕІ, 2008. – Вип. 8 – С. 40–51.
9. Чувага І.Г. Формування мікробного угруповання ризосфери рослин жита озимого за впливу мінерального удобрення та Діазобактерину / І.Г. Чувага, В.В. Волкогон, К.І. Волкогон. // Сільськогосподарська мікробіологія: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. – Чернігів: Чернігівський ЦНТЕІ, 2012. – Вип. 15–16 – С. 101–112.
10. Шерстобоєва О.В. Реакція мікробного угруповання кореневої зони озимої пшениці на інтродукцію діазотрофів // Агроекол. журн. – 2003. – № 3. – С. 42–47.