Вплив попередників та передпосівної інокуляції насіння штамом azotobacter vinelandii 12m на врожайність кукурудзи і активність процесу азотфіксації
DOI:
https://doi.org/10.33730/2310-4678.1.2020.203941Ключові слова:
кукурудза, штам Azotobacter vinelandii 12М, попередники, чорнозем типовий, передпосівна інокуляція, азотфіксація, урожайністьАнотація
Останні роки в Україні характеризуються збільшенням посівних площ під кукурудзою. Увага агровиробників фокусується на застосуванні новітніх технологій та інтенсифікації виробництва з метою отримання не лише значного приросту врожаю, а й поліпшення якості зерна. Традиційна технологія вирощування кукурудзи передбачає внесення високих доз мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин. Але порушення технології застосування, нехтування рекомендаціями та недостатній рівень наукового обґрунтування є причиною небезпечних екологічних наслідків. Тому все частіше в сучасних технологіях вирощування агрокультур застосовують екологічно безпечні елементи, які ґрунтуються на використанні біологічних препаратів. В умовах тимчасового польового досліду визначали вплив різних видів попередників і передпосівної інокуляції насіння штамом Azotobacter vinelandii 12M на активність процесу азотфіксації та продуктивність кукурудзи. Встановлено, що умови, які складаються в чорноземі типовому після вирощування бобових культур, є сприятливими для функціонування аборигенної азотфіксувальної мікробіоти та інтродукції штаму Azotobacter vinelandii 12M. У ризосфері рослин кукурудзи рівень азотофіксувальної активності був вище на 3% у варіанті, де попередником була конюшина, і на 17% де горох порівняно з тими самими варіантами, але без інокуляції. Комплекс властивостей, якими володіє штам Azotobacter vinelandii 12M, а саме здатність до засвоєння інертного молекулярного азоту, продукування фітогормонів та прояву антагонізму щодо фітопатогенів, дав змогу одержати врожайність зерна кукурудзи 6,79 і 6,88 т/га, яку вирощували після попередників горох і конюшина відповідно. Зростали також показники вмісту у зерні білка (на 0,3–0,5%), жиру (на 0,2%) та крохмалю (на 2–3%). У ризосфері рослин кукурудзи, що вирощували після пшениці озимої, активність процесу азотфіксації була вдвічі нижчою, ніж у варіантах із бобовими попередниками. Врожайність та якість отриманого зерна у варіантах беззмінного вирощування кукурудзи і вирощування після пшениці озимої були нижче на 0,1–1%, ніж після бобових попередників.
Посилання
State Statistics Service of Ukraine. URL: http://ukrstat.gov.ua
Voronin, V.I., Stulin, A.F., Blekanov, D.N., Podrezov, P.I., Drachev, N.A. (2017). Otsenka produktivnosti kukuruzy v usloviyakh vyrashchivaniya eye v sevooborote i v vide monokultury pri dlitelnom primenenii udobreniy [Evalution of valuation of maize productivity in conditions of its crop rotation and monoculture with long-term fertilizer application]. Uspekhi sovremennoy nauki [Advances in Modern Science]. 7: 18–25. [In Russ.].
Stakhurlova, L.D., Stulin, A.F., Gromovik, A.I. (2015). Produktivnost kukuruzy v usloviyakh dlitelnogo primeneniya razlichnykh agrotekhnicheskikh priyemov na chernozemakh vyshchelochennykh [The productivity of corn under the conditions of prolonged use of various agricultural techniques on leached chernozems]. Vestnik VGU [Bulletin of the Voronezh State University]. 2: 92–95. [In Russ.].
Makarov, R.F., Arkhipova, V.V. (1997). Udobreniya i produktivnost kukuruzy [Fertilizers and corn productivity]. Kukuruza i sorgo [Corn and sorghum]. 3: 5–6. [In Russ.].
Demyanyuk, О.S., Shatsman, D.O. (2019). Ahroekolohichna ta ekonomichna otsinka zastosuvannia gruntovykh i strakhovykh herbitsydiv pry vyroshchuvanni kukurudzy na zerno v umovakh Livoberezhnoho Lisostepu Ukrainy [Agroecological and economic assessment of the application of soil and post emergent herbicides in the cultivation of corn for grain in the conditions of the left-bank forest-steppe of Ukraine]. Zbalansovane pryrodokorystuvannia [Balanced nature using]. 2: 57–64. [In Ukr.].
Van Peer, P., Punte, H.L.M., De Weger, L.A., Schippers, B. (1990). Characterization of root surface and endorhizosphere Pseudomonas in relation to their colonization of roots. Appl. Environ. Microbiol. 56: 2462–2470.
Normander, B., Prosser, J.I. (2000). Bacterial origin and community composition in the barley phytosphere as a function of habitat and presowing conditions. Appl. Environ. Microbiol. 66(10): 4372–4377.
Van Overbeek, L.S., Van Elsas, J.D. (1995). Root exudateinduced promoter activity in Pseudomonas fluorescens mutants in the wheat rhizosphere. Appl. Environ. Microbiol. 61: 890–898.
Boronin, A.M. (1998). Rizosfernyye bakterii roda Pseudomonas, sposobstvuyushchiye rostu i razvitiyu rasteniy [Rhizospheric bacteria of the genus Pseudomonas, contributing to the growth and development of plants]. Sorosovskiy obrazovatelnyy zhurnal [Soros educational journal]. 10: 25–32. [In Russ.].
Symochko, L., Demyanyuk, О. (2018). Mikrobiom gruntu kulturnykh roslyn za riznykh ahrotekhnolohii [Soil microbiome of cultural plants under different agrotechnologies]. Ahroekolohichnyi zhurnal [Agroecological journal]. 2: 87–92. [In Ukr.].
Mishustin, E.N., Shilnikova, V.K. (1968). Biologicheskaya fiksatsiya molekulyarnogo azota [Biological fixation of molecular nitrogen]. Moskva: Nauka. 530. [In Russ.].
Andreyuk, E.I., Valagurova, E.V. (1992). Osnovy ekologii pochvennykh mikroorganizmov [Fundamentals of ecology of soil microorganisms]. Kyiv: Naukova dumka. 224. [In Russ.].
Kots, S.Ya., Morgun, V.V., Patyka, V.F. еt al. (2014). Biologicheskaya fiksatsiya azota: assotsiativnaya azotfiksatsiya: monografiya. T. 4 [Biological nitrogen fixation: associative nitrogen fixation: monograph]. Kyiv: Logos: 412. [In Russ.].
Morgun, V.V., Kots, S.Ya., Kirichenko, O.V. (2009). Roststimuliruyushchiye rizobakterii i ikh prakticheskoye primeneniye [Growth-promoting rhizobacteria and their practical use]. Fiziologiya i biokhimiya kulturnykh rasteniy [Physiology and biochemistry of cultivated plants]. 41(3): 187–207. [In Russ.].
Kirichenko, E.V., Titova, L.V., Kots, S.Ya. (2010). Effektivnost bakterizatsii semyan pshenitsy yarovoy novym shtammom Azotobacter chroococcum T79 [The effectiveness of bacterization of wheat seeds in spring with a new strain of Azotobacter chroococcum T79]. Agrarna nauka [Agricultural science]. 1: 21–24. [In Russ.].
Sherstoboeva, О.V., Vaha, L.I. (2012). Bioriznomanittia ta antahonistychna aktyvnist bakterii rodu Azotobacter u gruntakh Lisostepu Ukrainy [Biodiversity and antagonistic activity of bacteria of the genus Azotobacter in the forest-steppe soils of Ukraine]. Ahroekolohichnyi zhurnal [Agroecological journal]. 1: 61–64. [In Ukr.].
Sherstoboeva, О.V., Vaha, L.I. (2012). Vplyv systemy udobrennia na biolohichnu aktyvnist shtamiv azotobaktera z gruntu ahrofitotsenozu pshenytsi ozymoi [Influence of fertilizer system on biological activity of azotobacter strains from winter wheat agrophytocenosis]. Zbalansovane pryrodokorystuvannia [Balanced nature using]. 1: 79–83. [In Ukr.].
Tejera, N., Lluch, C., Martínez-Toledo, M.V., González-López, J. (2005). Isolation and characterization of Azotobacter and Azospirillum strains from the sugarcane rhizosphere. Plant and Soil. 270(1–2): 223–232.
Bertsova, Yu.V., Demin, O.V., Bogachev, A.V. (2005). Dykhatelnaya zashchita nitrogenaznogo kompleksa u Azotobacter vinelandii [Respiratory protection of the nitrogenase complex in Azotobacter vinelandii]. Uspekhi biologicheskoy khimii [Advances in biological chemistry]. 45: 205–234. [In Russ.].
Eckert, В., Weber, O.B., Kirchhof, G. еt al. (2001). Azospirillum dobereinerae sp. nov., a nitrogen-fixing bacterium associated with the C4-grass Miscanthus. Intern. J. Syst. Evol. Microbiol. 51(1): 17–26.
Dospekhov, B.A. (1985). Metodyka polevoho opyta [Methodology of the field experience]. Moskva: Kolos: 351. [In Russ.].
Sherstoboeva, O.V., Fedak, L.I. (2009). Polifunktsionalna aktyvnist azotobakteru v gruntakh Lisostepu Ukrainy [Polyfunctional activity of azotobacter in Soils of the Forest-Steppe of Ukraine]. Ahroekolohichnyi zhurnal [Agroecological journal]. Spetsvypusk: 351–354. (In Ukr.).
Volkohon, V.V. (Ed), Nadkernychna, O.V., Tokmakova, L.M. еt al. (2010). Eksperymentalna gruntova mikrobiolohiia [Experimental soil microbiology]. Kyiv: Agrarian Science: 464. [In Ukr.].
Tkachyk, S.O. (Ed) (2014). Metodyka derzhavnoi naukovo-tekhnichnoi ekspertyzy sortiv roslyn. Metody vyznachennia pokaznykiv yakosti produktsii roslynnytstva [Methods of state scientific and technical examination of plant varieties. Methods for defining crop quality indicators]. Kyiv: 167. [In Ukr.].
Demyanyuk, O.S., Sherstoboeva, О.V., Bunas, A.A., Dmitrenko, O.V. (2018). Effects of different fertilizer systems and hydrothermal factors on microbial activity in the chernozem in Ukraine. Biosystems diversity. 26(4): 309–315.
Posypanov, G.S. (1985). Azotfiksatsiya bobovykh kultur v zavisimosti ot pochveno-klimaticheskikh rusloviy. Mineralnyy i biologicheskiy azot v zemledelii SSSR [Nitrogen fixation of legumes depending on soil and climatic channels. Mineral and biological nitrogen in the agriculture of the USSR]. Moskva: Nauka: 75–84. [In Russ.].
Kots, S.Ya. (2001). Rol biolohichnoho azotu u pidvyshchenni produktyvnosti silskohospodarskykh roslyn [The role of biological nitrogen in improving the productivity of agricultural plants]. Fiziologiya i biokhimiya kulturnykh rasteniy [Physiology and biochemistry of cultivated plants]. 33(3): 208–215. [In Ukr.].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
