Взаємодія мікроорганізмів кореневої зони ярого ячменю з біоагентами мікробних препаратів

Національна академія наук України

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного

 

Копилов Євгеній Павлович

 

Удк 631. 461. 5: 631. 466: 632

 

 

03. 00. 07 – мікробіологія

 

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічниїх наук

 

Київ – 2002

 

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в лабораторії мікробіометоду Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор, академік УААН Патика Володимир Пилипович, Інститут агроекології і біотехнології УААН, директор інституту.

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Іутинська Галина Олександрівна, Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України, завідувач відділу загальної та грунтової мікробіології доктор біологічних наук, професор Головко Ераст Анатолійович, Центральний національний ботанічний сад НАН України, завідувач відділу алелопатії рослин.

Провідна установа: Інститут фізіології рослин і генетики НАН України.

Захист відбудеться 25 вересня 2002р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26. 233. 01 в Інституті мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України (03143, м. Київ, вул. Заболотного, 154).

 

 

Актуальність теми. Нагальна необхідність відновлення природних екосистем, збереження їх біологічного різноманіття на рівні, що гарантує стабільність навколишнього середовища, ставить перед наукою нові задачі забезпечення термінових заходів, спрямованих на оберігання природи від деградації і забруднення. Одним із таких першочергових заходів є біологізація агроекосистем. В цьому зв'язку стратегічним напрямом фундаментально-прикладних досліджень залишається створення, виробництво та застосування нових мікробних препаратів. Використання мікробних препаратів для поліпшеня живлення і захисту рослин набуває все більшого розмаху і в ряді країн їх виробництво поставлено на комерційну основу [Biswas et al., 1985; Кожемяков, 1988; Емцев и др., 1989; Патика та ін., 1993; Іутинська та ін., 2000; Курдиш, 2001].

Як відзначила Міжнародна науково-практична конференція «Біологізація захисту рослин: стан та перспективи» [Дрозда, 2000], дослідження з біологічного захисту рослин перебувають на певному піднесенні. Разом з тим, обсяги використання біологічних засобів захисту рослин явно недостатні. Відсутній необхідний асортимент препаратів і систем біозахисту. Тому одним із важливих напрямів фундаментально-прикладних досліджень, які необхідно активізувати, є створення нових засобів біологічного захисту рослин на основі бактерій, грибів, нематод.

Підвищення ефективності застосування мікробних препаратів як засобів охорони природи, збільшення урожайності рослин і поліпшення якості сільськогосподарської продукції в значній мірі залежить від розв'язання проблеми інтродукції мікроорганізмів в навколишнє середовище [Звягинцев, 1995; Майорова и др., 1996; Белимов и др., 1998; Умаров, 2001].

Використання біопрепаратів повинно здійснюватись з урахуванням екологічних факторів, видового складу сапротрофних і патогенних мікроорганізмів, грунтово-кліматичних характеристик регіону, а також взаємовідносин, які виникають між аборигенними і інтродукованими мікроорганізмами. Недооцінка здатності мікроорганізмів колонізувати кореневу зону рослин, приживатися в ній і витісняти патогенну мікробіоту призводить до відсутності позитивного ефекту від застосування біологічних препаратів.

В останні роки постійно зростає інтерес до створення мікробних препаратів комплексної дії. При використанні багатокомпонентних препаратів поліпшується живлення рослин і водночас забезпечується їх надійний захист від шкідливих організмів [Кононков и др., 1979; Gaur et al., 1988; Bayoumi et al., 1991; Белимов и др., 1992 Шабаев и др., 1992; Курдиш, 2001].

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводили за науково-технічною програмою Української академії аграрних наук «Родючість грунтів», підпрограмою «Сільськогосподарська мікробіологія», завданням «Розробити біологічні препарати для захисту рослин від хвороб та шкідників, зменшення хімічного навантаження і збереження родючості грунтів», яке виконувалось в Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН, номер державної реєстрації – 0198U004588.

Мета і завдання дослідження. Метою досліджень було вивчити взаємодію мікроорганізмів кореневої зони ярого ячменю з біоагентами мікробних препаратів та визначити вплив інтродукованих мікроорганізмів на азотне живлення рослин, розвиток кореневих гнилей і зрештою – на підвищення урожаю ярого ячменю та його якості.

Відповідно до поставленої мети було сформульовано такі задачі:

визначити характерні види мікроміцетів лучно-чорноземного вилугуваного грунту кореневої зони ярого ячменю;

дослідити взаємодію гриба-антагоніста Chaetomium cochliodes Palliser 3250 з мікроміцетами кореневої зони ярого ячменю;

вивчити приживаність інтродукованого в грунт C. cochliodes 3250 та його вплив на грибний ценоз кореневої зони ярого ячменю;

вивчити асоціативні азотфіксуючі бактерії грунту ризосфери ярого ячменю та одержати штами діазотрофів з високою активністю азотофіксування;

вивчити приживаність азотфіксуючих бактерій, інтродукованих в кореневу зону ярого ячменю;

дослідити вплив одержаного нами штаму Azospirillum brasilense 11 на підвищення імунітету рослин ярого ячменю до збудників кореневих гнилей;

оцінити ефективність сумісного використання C. cochliodes 3250 і A. brasilense 11 як засобу поліпшення азотного живлення рослин ярого ячменю, захисту від кореневих гнилей та підвищення урожаю культури.

Об'єкт досліджень: штами асоціативних азотфіксуючих бактерій Azospirillum brasilense 11 і Enterobacter aerogenes 30ф та гриба-антагоніста Chaetomium cochliodes 3250, а також мікроміцети і діазотрофи кореневої зони ярого ячменю.

Предмет досліджень: взаємодія біоагентів мікробних препаратів (гриба-антагоніста C. cochliodes 3250, діазотрофів A. brasilense 11 і E. aerogenes 30ф) з мікроміцетами та азотфіксуючими бактеріями кореневої зони ярого ячменю.

Наукова новизна одержаних результатів. Вивчено видовий склад мікроміцетів лучно-чорноземного вилугуваного