Мікробіоценоз ризосфери пшениці ярої за дії передпосівної обробки насіння біологічно активними речовинами

Автор(и)

  • Hanna Huliaieva Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного Національної академії наук України вул. Академіка Заболотного, 154, м. Київ, Україна, 03143, Україна https://orcid.org/0000-0002-3302-5832

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2019.158380

Ключові слова:

Triticum aestivum, пшениця, мікробіоценоз, мікроорганізми, каталаза, пероксидаза, наночастки, азотфіксатори, актиноміцети, мікроміцети

Анотація

Мета дослідження. Оцінити зміни у мікробіоценозі ризосфери пшениці ярої за передпосівної обробки насіння цитратами біогенних металів, створеними на основі нанотехнологій та інокуляції у ґрунт консорціуму корінних мікроорганізмів за дії цих заходів на ферментативну активність тканин листків і продуктивність рослин пшениці.

Методи. Мікробіологічні методи – посіву на тверді поживні середовища для визначення вмісту основних груп ґрунтових мікроорганізмів у ризосфері рослин; біохімічні – з метою визначення активності антиоксидантних ферментів каталази і пероксидази; біометричні – для визначення маси 1000 зерен і зернової продуктивності на дослідних ділянках; статистичні.

Результати дослідження. У польових дослідах на посівах пшениці ярої сорту Печерянка показано, що за передпосівної обробки насіння 1 %-ними розчинами біологічно активних речовин у складі композитів цитратів наночасток Ag+Cu та Co+Cu+Zn+Fe+Mn+Mo+Mg (Аватар-1) та іонів I-Se і внесення у ґрунт консорціуму ґрунтово-корисних мікроорганізмів (біопрепарат (БП) Екстракон) відмічалися зміни співвідношення основних мікробних угрупувань у складі мікробіоценозу ґрунту: аеробних азотфіксаторів, актиноміцетів, грибної мікрофлори, оліготрофних бактерій, що певним чином корелювало із зерновою продуктивністю.

Висновки. 1. Встановлено, що у ризосфері пшениці ярої змінювалося співвідношення мікробних угрупувань, зокрема відсоток груп аеробних азотфіксаторів збільшувався відносно контролю в наступній послідовності – у фазу колосіння: БП Екстракон˃Екстракон+I-Se, а у фазу молочної стиглості – у наступній послідовності: БП Екстракон+I-Se˃БП Екстракон˃Аватар-1˃Ag-Cu. На варіанті із передпосівною обробкою I-Se переважали актиноміцети, а у фазу молочної стиглості – грибна мікрофлора.

2. Активність каталази і пероксидази в тканинах листків за передпосівної обробки біологічно активними речовинами була нижче, ніж на контролі, окрім варіанту передпосівної обробки цитратами наночасток Ag-Cu, де каталазна активність дещо зростала – на 7,9 %.

3. Виявлено, що показники зернової продуктивності поліпшувались найбільш істотно за інокуляції у ґрунт консорціуму корінних мікроорганізмів, а також за обробки, що сприяла збільшенню у ризосфері ґрунту аеробних азотфіксаторів, так зернова продуктивність зростала на варіантах у послідовності: БП Екстракон˃БП Екстракон+I-Se˃Аватар-1˃Ag+Cu, знижуючись на варіанті із обробкою I-Se

Біографія автора

Hanna Huliaieva, Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного Національної академії наук України вул. Академіка Заболотного, 154, м. Київ, Україна, 03143

Кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник

Відділ фітопатогенних бактерій

Посилання

  1. Kertész, Á. (2009). The global problem of land degradation and desertification. Hungarian Geographical Bulletin, 58 (1), 19–31.
  2. Grinchenko, T. O., Maklyuk, O. I., Zhuravlyova, I. M. (2012). The influence of thrichoderminum on the functional & structural peculiarities and biochemical activity of microbiocenosis structure of typical chernozem soils in conditions of heavy metal contamination.. Zbìrnik Naukovih Pracʹ HNPU imeni G. S. Skovorodi. Biology and Valeology, 14, 149–157.
  3. Sahu, N., Vasu, D., Sahu, A., Lal, N., Singh, S. K. (2017). Strength of Microbes in Nutrient Cycling: A Key to Soil Health. Agriculturally Important Microbes for Sustainable Agriculture, 69–86. doi: http://doi.org/10.1007/978-981-10-5589-8_4
  4. Sekhon, B. S. (2014). Nanotechnology in agri-food production: an overview. Nanotechnol Sci Appl, 7, 31–53. doi: http://doi.org/10.2147/nsa.s39406
  5. Sasse, J., Martinoia, E., Northen, T. (2018). Feed Your Friends: Do Plant Exudates Shape the Root Microbiome? Trends in Plant Science, 23 (1), 25–41. doi: http://doi.org/10.1016/j.tplants.2017.09.003
  6. Lebeis, S. L., Paredes, S. H., Lundberg, D. S., Breakfield, N., Gehring, J., McDonald, M. et. al. (2015). Salicylic acid modulates colonization of the root microbiome by specific bacterial taxa. Science, 349 (6250), 860–864. doi: http://doi.org/10.1126/science.aaa8764
  7. Duhan, J. S., Kumar, R., Kumar, N., Kaur, P., Nehra, K., Duhan, S. (2017). Nanotechnology: The new perspective in precision agriculture. Biotechnology Reports, 15, 11–23. doi: http://doi.org/10.1016/j.btre.2017.03.002
  8. Liu, R., Lal, R. (2015). Potentials of engineered nanoparticles as fertilizers for increasing agronomic productions. Science of The Total Environment, 514, 131–139. doi: http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.01.104
  9. Taran, N., Gonchar, O. M., Lopatko, K. G., Batsmanova, L. M., Patyka, M. V., Volkogon, M. V. (2014). The effect of colloidal solution of molybdenum nanoparticles on the microbial composition in rhizosphere of Cicer arietinum L. Nanoscale Research Letters, 9 (1), 289. doi: http://doi.org/10.1186/1556-276x-9-289
  10. Huliaieva, H., Tokovenko, I., Maksin, V., Kaplunenko, V., Kalinichenko, A. (2018). Effect of Nanoaquacitrates on Physiological Parameters of Fodder Galega Infected with Phytoplasma. Ecological Chemistry and Engineering S, 25 (1), 153–168. doi: http://doi.org/10.1515/eces-2018-0011
  11. Volkohon, V. V., Nadkernychna, O. V., Tokmakova, O. V., Melnychuk, T. M., Chaikovska, L. O., Nadkernychnyi, S. P. et. al.; Volkohon, V. V. (Ed.) (2012). Eksperymentalna gruntova mikrobiolohiia. Kyiv: Agricult. science, 464.
  12. Ho, A., Lonardo, D. P. D., Bodelier, P. L. E. (2017). Revisiting life strategy concepts in environmental microbial ecology. FEMS Microbiology Ecology, 93 (3). doi: http://doi.org/10.1093/femsec/fix006
  13. Anwar, S., Ali, B., Sajid, I. (2016). Screening of Rhizospheric Actinomycetes for Various In-vitro and In-vivo Plant Growth Promoting (PGP) Traits and for Agroactive Compounds. Frontiers in Microbiology, 7 (1334), 1–11. doi: http://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01334

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-04-02

Як цитувати

Huliaieva, H. (2019). Мікробіоценоз ризосфери пшениці ярої за дії передпосівної обробки насіння біологічно активними речовинами. ScienceRise: Biological Science, (1 (16), 4–9. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2019.158380

Номер

№ 1 (16) (2019)

Розділ

Біологічні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Hanna Huliaieva

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. 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.