Вплив біопрепаратів фітохелп і мікохелп на мікробіоту ґрунту за вирощування сої (Glycine max (L.) Merr.)

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2022.255183

Ключові слова:

бобові культури, мікробіологічні препарати, консорціум мікроорганізмів, еколого-трофічні групи бактерій, мікробіологічна активність ґрунту

Анотація

Досліджено особливості взаємодії в системі: рослини соя (Glycine max) — МікоХелп (Bacillus subtilis, Azotobacter, Enterobacter, Enterococcus) та рослини сої (Glycine max) — ФітоХелп (Bacillus subtilis). Доведено, що застосування біопрепаратів МікоХелп та ФітоХелп підвищує ефективність функціонування системи рослини сої-біопрепарати. Це супроводжується змінами основних еколого-трофічних груп мікробіому ґрунту та сприяє підвищенню його мікробіологічної активності. Біопрепарати сприяють підвищенню чисельності бактерій, які використовують переважно органічні сполуки азоту (біопрепарат МікоХелп в 3,3 раза на сорті сої Кент, а біопрепарат ФітоХелп порівняно із еталонним та контрольним варіантами в 5,3–18,8 разів, відповідно, на рослинах сої сорту Сузір’я). З’ясовано, що за оптимізації функціонування системи, яке простежувалось за обробки насіння біопрепаратами, в ґрунті спостерігається істотне зниження чисельності неактивних спорових форм мікроорганізмів (біопрепарат МікоХелп в 2,9, ФітоХелп в 5,0 разів, порівняно із контролем, відповідно, на рослинах сої сорту Кент). З’ясовано, що за використання біопрепаратів відбувається послаблення процесів деструкції органічної речовини і переважання її синтезу згідно із значеннями коефіцієнтів оліготрофності, мінералізації та іммобілізації азоту, а також педотрофності. Встановлено, що кореневі екзометаболіти рослин сортів сої призводять до зміни структури мікробних угруповань у ризосфері і можуть змінювати характер та інтенсивність впливу ґрунтових мікроорганізмів на рослини. В системі рослини сорту Кент — біопрепарат ФітоХелп чисельність олігонітрофільних бактерій знижувалась на 48,7%, порівняно із контролем. У той час як за вирощування сої сорту Сузір’я, із додаванням біопрепаратів ФітоХелп та МікоХелп, чисельність олігонітрофільних бактерій залишалась на рівні контрольного варіанта.

Біографії авторів

Віра Віталіївна Бородай, Інститут агроекології і природокористування НААН

доктор сільськогосподарських наук, доцент

Алла Іванівна Парфенюк, Інститут агроекології і природокористування НААН

доктор біологічних наук, професор

Ольга Василівна Тертична, Інститут агроекології і природокористування НААН

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Посилання

Horodyska, I.M., Lishchuk, A.M., Chub, A.O. & Monarkh, V.V. (2018). Osoblyvosti orhanichnoho nasinnytstva soi v konteksti yevrointehratsii Ukrainy [Peculiarities of organic soybean seed production in the context of Ukraine's European integration]. Zbirnyk naukovykh prats Vinnyts’koho natsional’­ noho ahrarnoho universytetu – Collection of scientific works of Vinnytsia National Agrarian University, 9, 89–101 [in Ukrainian].

Maksimov, I.V., Abizgil’dina, R.R. & Pusenkova, L.I. (2011). Plant growth promoting rhizobacteria as alternative to chemical crop protectors from pathogens. Applied Biochemistry and Microbiology, 47 (4), 333–345 [in English].

Javaid, A. & Shoaib, A. (2013). Allelopathy for the management of phytopathogens, in Allelopathy. Current Trends and Future Applications. (pp. 299–319). Berlin [in English].

Patni, B. et al. (2018). Rice allelopathy in weed management—an integrated approach. Cellular and Molecular Biology, 64, 8, 84–93 [in English].

Postolaky, O. et al. (2012). Streptomycetes and micromycetes as perspective antagonists of fungal phytopathogens. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, 77, 3, 249–257 [in English].

Moretti, L.G. et al. (2020). Effects of growth-promoting bacteria on soybean root activity, plant development and yield. Agronomy Journal, 112, 418–428 [in English].

Biliavska, L.H. & Biliavskyi, Yu.V. (2016). Vzaiemodiia suchasnykh sortiv soi z biopreparatamy kompleksnoi dii ta yii vplyv na urozhainist [Interaction of modern soybean varieties with complex biological preparations and its influence on yield]. Mikrobiolohichnyi zhurnal — Microbiological Journal, 78, 3, 61–68 [in Ukrainian].

Hryhorieva, O.M. (2014). Produktyvnist soi zalezhno vid ahrotekhnichnykh zakhodiv yii vyroshchuvannia v umovakh pivnichnoho stepu Ukrainy [Productivity of soybeans depending on agrotechnical measures of its cultivation in the conditions of the northern steppe of Ukraine]. Naukovi pratsi Instytutu bioenerhetychnykh kultur i tsukrovykh buriakiv NAAN Ukrainy – Scientific works of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets of NAAS of Ukraine, 21, 115–121 [in Ukrainian].

Shepilova, T.P. (2019). Vplyv biopreparativ na produktyvnist soi u Pivnichnomu Stepu Ukrainy [Influence of biological products on soybean productivity in the Northern Steppe of Ukraine]. Zbirnyk naukovykh prats Umanskoho natsionalnoho universytetu sadivnytstva – Collection of scientific works of Uman National University of Horticulture, 94, 1, 255–264 [in Ukrainian].

Karpenko, V.P., Ivasiuk, Yu.I. & Hrytsaienko, Z.M. (2016). Osoblyvosti rozvytku ekoloho-trofichnykh hrup mikroorhanizmiv ryzosfery soi za vykorystannia herbitsydu Fabian, rehuliatora rostu roslyn Rehoplant i mikrobiolohichnoho preparatu Ryzobofit [Features of development of ecological-trophic groups of microorganisms of soybean rhizosphere with the use of Fabian herbicide, plant growth regulator Regoplant and microbiological preparation Rhizobofit]. Visnyk Dnipropetrovskoho derzhavnoho ahroekonomichnoho universytetu – Bulletin of Dnipropetrovsk State Agroeconomic University, 4, 42, 29–33 [in Ukrainian].

Gabriel, P. et al. (2021). Biotechnological potential of soybean plant growth-promoting rhizobacteria. Revista Caatinga, 34, 328–338 [in English].

Aslam, F. et al. (2017). Allelopathy in agro-ecosystems: a critical review of wheat allelopathy — concepts and implications. Chemoecology, 27, 1–24 [in English].

Maksimov, I.V., Maksimova, T.I., Sarvarova, E.R. & Blagova, D.K. (2018). Endophytic bacteria as effective agents of new-generation biopesticides. Applied Biochemistry and Microbiology, 54, 2, 128–140 [in English].

Beneduzi, A., Ambrosini, A. & Passaglia, L.M.P. (2012). Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): their potential as antagonists and biocontrol agents. Genetics and Molecular Biology, 35 (4), 1044–1051 [in English].

Ulloa-Ogaz, A.L., Muñoz-Castellanos, L.N. & Nevarez-Moorillon, G.V. (2015). Biocontrol of phytopathogens: antibiotic production as mechanism of control, in the battle against microbial pathogens. Basic Science, Technological Advances and Educational Programs, FOR-MATEX Microbiology Series, 1 (5), 305–309 [in English].

Latif, S., Chiapusio, G. & Weston, L.A. (2017). Allelopathy and the role of allelochemicals in plant defense. Advances in Botanical Research, 82, 19–54 [in English].

Didora, V.H., Smahlii, O.F. & Ermantraut, E.R. (2013). Metodyka naukovykh doslidzhen v ahronomii [Methods of scientific research in agronomy]. Kyiv [in Ukrainian].

Yakist gruntu. Vyznachennia chyselnosti mikroorhanizmiv u grunti metodom posivu na tverde (aharyzovane) zhyvylne seredovyshche [Soil quality. Determination of the number of microorganisms in the soil by the method of sowing on solid (agar) living environment]. (2016). DSTU 7847:2015 from 1st July 2016. Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy [in Ukrainian].

Volkohon, V.V. (Ed.), Nadkernichna, O.V. & Tokmakova L.M. (2010). Eksperymentalna gruntova mikrobiolohiia [Experimental soil microbiology]. Kyiv [in Ukrainian].

Patyka, V.P. et al. (2015). Biolohichnyi azot u systemi zemlerobstva [Biological nitrogen in the agricultural system]. Zemlerobstvo — Agriculture, 2, 12–20 [in Ukrainian].

Sherstoboieva, O.V. et al. (2011). Reaktsiia ryzohenezu soi za kompleksnoi inokuliatsii [Reaction of soybean rhizogenesis by complex inoculation]. Ahroekolohichnyi zhurnal – Agroecological journal, 3, 54–57 [in Ukrainian].

Berehovaia, Yu.V. et al. (2018). Sortovaia spetsyfychnost эffektov ryzobakteryi na azotfyksyruiushchyi symbyoz y myneralnoe pytanye soy v uslovyiakh ahrotsenoza [Varietal specificity of the effects of rhizobacteria on nitrogen-fixing symbiosis and mineral nutrition of soybeans in the conditions of agrocenosis]. Selskokhoziaistvennaia byolohyia – Agricultural biology, 53, 5, 977–993 [in Ukrainian].

Sherstoboeva, E.V., Chabaniuk, Ya.V. & Fedak, L.Y. (2008). Byoyndykatsyia byolohycheskoho sostoianyia pochv [Bioindication of the biological state of soils]. Silskohospodarska mikrobiolohiia: mizhvidomchyy tematychnyy naukovyy zbirnyk — Agricultural Microbiology: interdepartmental thematic scientific collection, 7, 48–56 [in Russian].

Malinovskaya, I.M. et al. (2015). K voprosu o vremeni provedeniya pochvennykh mikrobiologicheskikh issledovaniy [On the question of the timing of microbiological studies of soils]. Agrokhіmіya і gruntoznavstvo: mizhvidomchyy tematychnyy naukovyy zbirnyk – Agrochemistry and soil knowledge: interdepartmental thematic scientific collection, 82, 27–32 [in Russian].

Makarova, L.Ye. et al. (2012). Rol allelopaticheskikh soedineniy v regulyatsii i formirovanii bobovorizobialnogo simbioza [The role of allelopathic compounds in the regulation and formation of the legume-rhizobial symbiosis]. Prykladnaia byokhymyia y mykrobyolohyia – Applied biochemistry and microbiology, 48, 4, 394–403 [in Russian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-14

Номер

Розділ

Статті