Взаємодія мікроорганізмів кореневої зони ярого ячменю з біоагентами мікробних препаратів

2. Діазотрофи кореневої зони ярого ячменю та їх агроекологічна роль

Асоціативні азотфіксуючі бактерії вивчали в грунті міжрядь та ризосфери ярого ячменю в умовах польового досліду на лучно-чорноземному вилугуваному легкосуглинковому грунті і в вегетаційному – на дерново-середньопідзолистому грунті.

Одержані дані свідчать, що в грунті ризосфери ярого ячменю створюються більш сприятливі умови для розвитку різних груп діазотрофів порівняно з грунтом міжрядь. Комплекс азотфіксуючих бактерій ризосфери ярого ячменю складається переважно з представників гетеротрофних аеробних бактерій, які відносяться до родів Azospirillum, Azotobacter, Enterobacter, Bacillus, Pseudomonas. Анаеробні гетеротрофи представлені родом Clostridium.

Із лучно-чорноземного грунту ризосфери ярого ячменю було виділено 78 чистих культур бактерій і бактеріальних асоціацій і вивчено їх здатність до азотофіксування. Відібрано 18 чистих культур бактерій з високою активністю азотофіксування. Їх вплив на продуктивність рослин ярого ячменю і активність асоціативного азотофіксування вивчали у вегетаційному досліді, що дозволило виявити найбільш ефективний штам, який перевершував виробничий (E. aerogenes 30ф). Цей штам був ідентифікований нами, як A. brasilense 11.

Однією з особливостей азотфіксуючих бактерій є їх здатність утворювати біологічно активні сполуки, які сприяють росту і розвитку кореневої системи рослин, збільшенню її поверхні, внаслідок чого рослини більш активно використовують поживні речовини грунту. Як показали лабораторні досліди, A. brasilense 11 і E. aerogenes 30ф продукували біологічно активні речовини, які містилися в культуральній рідині і сприяли посиленому росту проростків ячменю. При цьому виробничий штам впливав більшою мірою на ріст стебел, а A. brasilense 11на ріст стебел і коренів.

Вивчення взаємодії нового штаму A. brasilense 11 з фітопатогенними грибами в порівнянні зі штамом E. aerogenes 30ф показало, що досліджувані штами не виявляли антагоністичної дії щодо широко поширених збудників хвороб рослин, а саме: Ascochyta pisi Lib., Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem., Botrytis cinerea Pers., Colletotrichum gleosporioides Penz., Pseudocercosporella herpotrichoides (Fron) Deighton, Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc., F. culmorum (Sm.) Sacc., F. graminearum Schwabe, F. oxysporum Schlecht. emend Snyd et Hans, F. oxysporum var. orthoceras (App. et Wr.) Bilai, F. oxysporum f. sp. dianthi (Prill. et Delacr.) Snyder et Hansen, F. moniliforme Sheld., Phomopsis leptostromiformis (Kuhn) Bubak, Rhizoctonia solani Kuhn, R. violacea Tul., Sclerotinia sclerotiorum (Lib) De Bary, Trichotecium roseum Link.

Взаємовідносини, які складаються між фітопатогенними грибами і діазотрофами безпосередньо в грунті вивчали в вегетаційному досліді як на штучно створеному інфекційному фоні, так і без нього. Для створення в вегетаційному досліді штучного інфекційного фону використовували фітопатогенний гриб Bipolaris sorokiniana Shoem – збудника звичайної кореневої гнилі зернових колосових культур, який був ізольований нами з уражених рослин ярого ячменю.

Дані вегетаційного досліду (табл. 2), свідчать про значний вплив діазотрофів на поширення кореневих гнилей ярого ячменю і на інтенсивність прояву хвороби. Кількість уражених рослин у варіантах з діазотрофами на штучно створеному інфекційному фоні зменшилась в 1, 6-1, 7 раза в порівнянні з контролем (штучний інфекційний фон), а інтенсивність прояву – в 2, 4 раза. Продуктивність ярого ячменю зросла в цих варіантах на 33, 3-41, 0% порівняно з контролем.

 

Таблиця 2

Вплив діазотрофів на ураженість рослин ярого ячменю кореневими гнилями та продуктивність культури (вегетаційний дослід)

Варіанти досліду Ураженість рослин кореневими гнилями Вміст сухої речовини в надземній масі рослин, г/посудину Приріст сухої речовини надземної маси рослин

Поширення хвороби, % Розвиток хвороби, % г/посудину % 

Без інокуляції (контроль) 53, 3 22, 8 4, 2 ----- -----

Інокуляція A. brasilense 11 46, 2 18, 0 5, 1 0, 9 21, 4

Інокуляція E. aerogenes 30ф 51, 1 19, 6 4, 9 0, 7 16, 7

Bipolaris sorokiniana (шіф – штучний інфекційний фон) 80, 2 34, 9 3, 9 ----- -----

шіф + A. brasilense 11 48, 8 14, 4 5, 2 1, 3 33, 3

шіф + E. aerogenes 30ф 48, 3 14, 2 5, 5 1, 6 41, 0

нІр05 6, 86 2, 41 0, 34

 

Отже, результати лабораторних і вегетаційних дослідів свідчать про те, що штами діазотрофів, які вивчалися, не виявляють антагоністичної дії щодо фітопатогенних грибів. Ефект захисту ярого ячменю від кореневих гнилей при використанні діазотрофів можна пояснити тим, що під їх впливом підвищується стійкість рослин до збудників хвороби. Діазотрофи, вступаючи в асоціативні взаємовідносини з вищою рослиною, продукують біологічно активні речовини, здатні не тільки сприяти росту і розвитку рослин, а й впливати на рослини і викликати відповідні реакції, спрямовані на підвищення їх імунітету.

Таким чином, виділений нами новий штам азотфіксуючих бактерій A. brasilense 11 відзначається поліфункціональним характером впливу на рослини ярого ячменю. Він здатний підсилювати фіксацію молекулярного азоту в кореневій зоні рослин, продукувати біологічно активні речовини, підвищувати стійкість рослин до дії фітопатогенів, тим самим захищаючи їх від збудників кореневих гнилей і в кінцевому підсумку – сприяти збільшенню продуктивності культури.

3. Сумісне використання С. cochliodes 3250 і асоціативних діазотрофів для підвищення