Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

АССОЦИАТИВНАЯ АЗОТФИКСАЦИЯ В РИЗОСФЕРЕ РАЗЛИЧИЯ СОРТОВ РИСА

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "АССОЦИАТИВНАЯ АЗОТФИКСАЦИЯ В РИЗОСФЕРЕ РАЗЛИЧИЯ СОРТОВ РИСА"



МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА' ЛЕНИНА. ОРДЕНА (ЖГЯБРЬСКСв РЕВОЛЩМ V..;'-И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕЕИ , ^ ' ; s ГОСУДАРСТВЕННЫ!! УИШЗЕРОТГЕТ ' яменк Ы.В.ЖЫШОССВА ;

г,;,'1 Факультет почвоведение ' ' ."

-, О-! =; ..Х-г , ' '■■^■'■-Л :.->■'-.■'.- На Ърввах рукописи /■:'■ I . Мохамед Іассан Аяаян ' '.''..'""•"'' '

"'-'■■-'-"v '-".V" ■ • ..• V-- .-, УЖ 631.461- " ."V-

АООСИШИШАЯАЗОТвИКСАГОИ В ИВОСШЕ

-ї ■ ; различных сортов риса ' •

Специальность 03.00,07 — кжкробиологид

" •• •'• Автореферат ;i/-:*"''-.V-ii'V;?::." . ■■

'■^диссертации на. соискание ученой- степеня ■■■ ; / "і- кандидата Сиолопчвскюс наук v '"iVir

; Ыосква: 19884

' -У . '. '

'-■■ Работа выполнена'на кафедре биологии почв факультета . почвоведения Московского государственного университета имени ■ М.В.Ломоносова.. ■ , ■ , '»'■■'"'

. / """ 1 Научный руководитель: ' ,:

доктор биологических наук, профессор М.М.УМАРОВ

■■ Официальные оппоненты: . доктор биологических наук С.8.ЛЕТУН0ВА кандидат биологических наук Т.А.КАЛИНИНСКАЯ

■ ■ Веду есе учреждение:' Институт почвоведения АН Казахской ССР

Зацита диссертации состоится " ■'.' М:/.-: 1988 г.

в 15 час. 30 мин. на заседании специализированного совета К.053.05.86 в МГУ им,Н.В.Ломоносова.

Адрес: ІІ9899, Москва, ГСП, Ленинские горы, МГУ, факультет Почвоведения, Ученый совет.

С диссертацией можно онакопиться в библиотеке факультета Почвоведения МГУ, . . . "■

Автореферат-разослан " ;- " 1988 г.:

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании специализированного совета, а отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: П9899, Москва, ГСП, Ленинские горы, МГУ, факультет Почвоведения, Ученый совет.

•• .Ученый секретарь специализированного совета

И.П.Бабьева

V-->■ - Актуальности' проблемы,'• Рис является-главной 'продовольствен- -

ной культурой человечества^.поскольку; занимая меньшую'ллоцаяь -по сравнению с другими культурными алаками.намного превосходит, " их по урожайности и "по ее;гарантийности.ТлавноИ особенностью -С

'V риса является способность- расти "в условиях; полного затопления, -

V,*.: что.широко используется при веедёнии^в?обработяу"засоленных -

• "почв,' где' растения риса' выступают'в 'качестве фитомёлиорантов. -,Т V • ' -.Способность риса хорошо расти 8У сл ови яхзатопл е ниядав но ;-., 3 • привлекает внимание почвенных микробиологов, 'обоснованно" расе-'-'■'"

" иатриваши х эту особенность ¿качестве главной предпосшки .-•• . •. для ■ осущестшениЯ/аэот^ксации в почвах рисовников "/Мишустин, 1977/, . К настоящеку; времени удалосьвьшснить.что главную, ролъ'вобес- "Ч^ : печении растений риса "биологическим" азотом играет гетеротроф-! :' •• . ное бактериальное'население ризосферы в процессе ассоциативной . -■'"-

азот^иксации /Калининская и др.. 1984;к1оаа в* ; 1986/Г . , • • . " Одновременно были выявлены заметные различил в уровне ;аэотфикса-1,.\!.:. 1дии между растениями различных сортов, рас и линий риса /Ьааьл„•■. ^ аЗ» 1986; Ввтхв^!» «1 ,1936;-"»вЛвавЬ*;. > ' 1986/1 Однако ' ^ '' до настоящего времени особенности функционирования азотфиксирую-,^ ■ -ч г^лцих бактериальных ^популяций.в ризосфере таких. растений не были . •.

изучены:' " '•• '• - - '. ■ . '*"!".*'

л, - -.'-г;'" Цель и задачи ^исследован ия1;'Целисследования яолкл'ось . • изучение особенностей ассоциативной аэотфиксации в ризосфере '..; растений риса - ризличныхеортов.-иэ коллекции:Института,'ботаникиг^ : 'V;-: АН Казахской ССРЧ Основными.задачами являлись: 1Определение ;

'■'■л потенциальной активности азот'ихезцки'в ризосфере различных . • -;

" ....... .А., " .......

Шукав Ькблмотт ■

. си. К. А, Ш'лар*!* ■■■»

y , . сортов растений риса по фазаы их раэвития.' 2. Определение акту- - , ~ альной активности азотфиксации^в периоды интенсивного, развития г; ■ -- ' растений.* 3. ^Изучение динамики численности бактерий и их биома-sí ссы в ризосфере риса."4. Определение подвижных фори азота в ри- ."'-Í ■ . зосфере и их'динамики по фазам развития растений. 5. Выделение/,, и изучение азотфиксирующих:смешанных культур микроорганизмов из ' I ризосферы растений с повыаенной.активностью ассоциативной, азот-;;. . фиксации. 6. Исследование эффектов инокуляции растений риса аэот-

; ; фиксирующими ассоциациями микроорганизмов. 7. Изучение лоступ- v j ; л'ения азота атмосферы в почву и в растения риса.' - '* *-

'-' Ч Научная'новизна! В полевых и лабораторных экспериментах вы- ' - 1 явлено наличие достоверных различий в уровне нитрогенаэной актив-;...'■:'., ности в ризосфере 14 сортов риса. Максимальной величиной ассоциа- ; ; - ..тивной азотфиксации характеризовались растения сорта "Алакуль- -•- '■" .. . . .ский" и ^бТОб", а минимальной • растения•сорта "Срегат", "Даль- ] ; ■. рис" и "Золотистый". Растения с повышенной -активностью ассоциа- Л" : -у - - тивной "аэотфиксшдии отличалисьповышенной численностью и,(5иомас-;>: сой бактерий в /ризосфере, причём бактерии-диазотрофы составляли ;■. •: от 50 до 80Х, 6 ризосфере таких, растений наблюдалось повыиенное - '• ■. содержание-ионов аммония; Из ризосферы риса с поэыиенной- актив-, - ' ностью ассоциативной'азотфиксации выделено около 100 смешанных ~ . аэотфиксирующих культур бактерий,.йспальэ0вав!дихся затем'дляино-'куляции;растений.^Поступление в растения при-ийокуляцииповы-;-• в ал ось, на I8S; по сравнению с и е и н о кул иро ван нш ■ нестерильным - кон-^ ; ■ ■>.--'.трслем, -• ~ ■ -.. t V ;4- :' .- % - •.- С - ~ '

.¡----Г » - J' \

А

.;: ; г,..' - -л-. < •

Г

^ - í

- з -

Практическая значимость. Растения сорта "ЛлакульскиЯ" и ;

. V- '! ■

'"76106", отличаюциеся от других хортов способностью поддерживать. .. [ г'::' > высокую активность ассоциативной аэотфиксации,-могут быть реко-

: мендованы для селекции риса" по »тому признаку; 1. С/

Публикации и апробация^- lío материалам диссертации опублико- 'г: -'7 ваны 2 работы, сделан доклад на' заседании секции "Биология почв" ' >

'•;. воп /май, 1988// ' • . ' ^V/-'"ХУЛ •.' .. X -

ivÚ 0бЪе" РвЯпти;.-Иидяйптяпия гпртпнт un вввгтяння 'пЛчлря ачта-í '.'ратури; описания использованных методов, результатов исследова-- . ••.

мия; изложенных в 4 главах, заключения'и выводов, содержит ,. ' *;, страниц мавииописного текста," . рисунков, / таблиц и список-

литературы • названий./из них . "зарубежные/. / • У. : і" '

v"■■ Объекты и методы исследования. -

*■-.; у ! Объектами исследования служили ризосферная и неризосфернал : " ; - . , почва вокруг растений риса'14 сортов/.культивировавшихся на се- ■ Х;.-'\ '* _■ . розеые" светлом солончаковом на опытном участке Института ботани- -/; — -^.,

•"'•' ки АН Казахской ССР. '"'л-' •..' . „.- ;'

Потенциальную активность азоїчЬиксации 'изнеряли ацетиленовым" методом в модификации кафедры биологии почв /Умаров, 1976/:

:; Полевую активность азотФи'ксаций • в ризосфере риса измеряли -Г; по методу Ватанабе /. , 1979/. . ' г < ¡"Н^

;■■■"■ Численность бактерий в ризосфере'риса;и .контрольной неризо-' Г ^ сферкой почве определяли прямьм люминесцентно-микроскопичесхим; -

' методом /Звягинцев; 1979/.; . ;

^ - ■ - ■

Биомассу бактерий в ризосфере: определяли per и дотационным .у,., методом /Паников, 1987// . г * І ¿ •"'...'; „У'" .'.■/""■'''■'.■'■

Содержание общего азота определяли по методу Кьвльдаля, аммоний и нитрат-ионы, определяли и он сел активными электродами. ; , Идентификацию аэотфиксирующих бактерий проводили по определителю Берги /в«ге«у#в тепив1 . : ■ ^ . 1974/. -< .'■■'..'*< '.'.

Поступление азота атмосферы в почву и в растения ^определяли изотопным методом / в Институте почвоведения и фотосинтеза . :

АН СССР /г.пуцино/. , *

. Статистическую обработку данных проводили общепринятыми ; . методами /Дмитриев, 1974/. . .. < . :, : - ; .*

^ ' -. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. ■'■■ ■ -

..'-■:'■ ..>": I. Потенциальная активность азотфиксации в ризосфер«

-1' '. растений ри9а различных .сортов' ' _

Потенциальная активность азотфиксации/ПАФА/ в ризосфере ; растений была изучена в динамике у 10 сортов в 1985 году:

ГКубань-З",. "Алакульский", "Дубовский",-' "Малыш", "76106", "Сол- , иечный", "Фрегат", "Родина", "74106", "Дальрис", выраьиваввихся ■.""".'■■ в различных условиях при разной глубине затопления /мелкая, опти-: мальная, глубокая/ и при разной площади питания /I х 15, % х 15, 5 х 15 и 10 х 30 си/. В 1986-198? гг. ПА0А изучали на этих хе вариантах у 14 сортов /были добавлены сорта "Зеркоград", "Морской", "К-5467", "Лиман" и "Золотистый"/. ПАФА у всех сортов быстро возрастала по мере развития растений и достигала максимальных ^ величин в фазе цветения, после чего постепенно.снижалась до фазы созревания. На рис. I и 2 приведены данные для растений сорта "Алакульский" и "Кубань-З".

/V Нави исследования показали, что ПАОА растений разных сортов,

заметно отличалась "в зависимости от условий, выращивания,' Так, ^ , наибольшие значения ПАФА для'сортов "Алакульский" й "Кубань-31* ■ отмечены при оптимальной глубине затопления и на пловади питания I х 15 см. Для'растений сорта "Дубовский" наибольшая величина " ^ПАФА била выявлена на варианте с-площадью питания I х 15 см, но при мелкой глубине затопления (рис. 3).

. . Обобщая полученный материал можно отуетить, что высоких значений ПАФА достигает пр(г. вырацивании растений в условиях среднего -/ уровня затопления. По величине ПАСА все исследованные растения

14 сортов можно разделить на 3 группы /таблица 1/ t; I. Сорта *АлакульскиЙ"и , 1,?6106"уактивность'от 400 до 500 мкп^сг почвы/ час/. ..

(1. Сорта ^Лиман", "Солнечный", "К-5467", "Кубань-3", "МорскоИ"¿ "Палиш" и "Родина" /активность от 200 до 300 мкгУ /кг/час/. Ш. Сорта "Дубовский",*"Фрегат", "Зерноград", "Дальрис" и "Золотистый" /активность от 100 до 170 икгft /кг/час/. ;

Во все годы наблюдений-величини ПАФА для одних и тех же ; сортов могли различаться в 2-5 раз, «о указанная закономерностьí сохранялась, что свидетельствует о наличии достоверных различий ' , в нитрогенаэной активности почвы между разными группами сортов.

.2. Актуальная /полевая/ активность ассоциативной ... аэотФиксации у растений риса различных сортов .

:■Измерения Проводили в 1986-198? гг. двалды в течение.вегетации; первое- - в начале фазы кущения,' второе - в начале фазы ■цветения;; \ / v - -'.'■.' ^: :- .■'.■.- -

^ Согласно-полученным данным /рис.4/, максимальные значения : палевой активности аэотфиксации' наблюдались у растений сортов -"Алакульский", "76106", а минимальные значения - у растений сор-' тов "Зерноград", "Золотистый" и " Фрегат". Во всех вариантах без растений /почва в междурядьях/ полевая активность азотфиксации v была в среднем в 10 раз ниже. .■ f /V" . ' -у

Таким образом, результаты двухлетних полевых и лабораторных измерений нитрогенаэной активности позволили выявить сорта риса * с повышенной , и пониженной споьСуі.лстью ассоциативной аэотфикса-

§ ьоо

400

и 300 к

200

100

2

3

4

Т

3 9

У

Саэа купания Сом цветения фаза еос^жеания ;.

Рис. 1. Влияние условий выращивания растений риса сорта V

"Алакульский" на потенциальную активность" аэотфиксадии ' .. ' .'

I - оптимальное затопление, площадь питания I х 15 см; :..'."■

■■/■:-■ 2 - оптимальная.глубина затопления, площадь' питания 5 х 15см;

3!-. оптимальная глубина затопления, плопадь питания 10x30см;

4 - глубокое затопление, площадь питания 1 х 15 см;

.'. ;■ 5мелкое затопление, площадь1 питания I х 15 см; . _ - _.

,'■ 6 - мелкое затопление, плоаадь питания 2 х 15 см; ..' . I

, 0,*7 - глубокая глубина затопления, пловадь питания 5 х 15 см;

; 8оптимальная глубина затопления, площадь питания 2 х 15см;

9 - контроль, оптимальная глубина затопления;' V

-в -

500,

Рис. 2. Влияние условий выращивания растений риса сорта ;:'

"Кубань-3" на потенциальную активность азотфиксации • ■

. I - глубокое затопление, площадь литания 5 х 15 си;

2 - оптимальная глубина затопления, пловддь питания 5х15сы;

" . 3 - мелкое затопление, площадь питания I х 15 си;■'.-■' 1

. 4 - оптимальная глубина затопления, площадь питания 1x15 см;

' б - оптимальная глубина затопления, площадь питания 2x15 см; ■ ' ;

6 - глубокое затопление, площадь питания I х 15 см; ■

7 - оптимальная глубина затопления, площадь питания 10x30 си;

8 - контроль, оптимальная глубина затопления; -V * ■ ''' . 9 ♦ мелкое затопление, площадь питания 5 х 15 см.:

500

8

£400

« 300

200

100

Г

фаза кущения , фаза цветения фаза созревания

Рис. 3. Влияние условий выращивания растений риса сорта ' . "Дубровский" на потенциальную активность аэотфиксации

• I - оптимальная глубина.затопления, пловддь питания I х 15см;

2 - оптимальная глубина затопления; площадь питания ЮхЗОсм;

3 - мелкое затопление, площадь питания I х 15 см; ''*

4 - оптимальная глубина затопления, площадь питания 5 к 15см; : 5 - мелкое.затопление, плоцэдь питания 5 х 15 см; :'

■ 6 - контроль;''..' : /V-;. у - ;'■.■'■'■■.-- ■■■

'-". V .- глубокое затопление, площадь питания 5 х 15 см; ■ 8 - глубокое затопление, площадь•питания I х 15 см;

9 - оптимальная глубина-затопления, площадь питания 2 х 15см.

Таблица!

Потенциальная активность азотфиксации (ПАФА) в ризосфере растений риса различных сортов

ЛАФА (ыкг К /кг почвы/час)

Сорт •• • •

Алакульский • 76106 .'. ■ , ...

Лиман ;Солнечный К-5467 Кубаиь-3 Морской ; Малые". Родина ■

ДуСовскиЯ Фрегат Зерноград ; Дальрис Золотистый ■

Контроль (почва без растений)

(

! Среднее

! •'.-..• • за

! Раза кущения 1 фаза цветения 1, конец Фазы цветения! 3 года

578 + 92 411 + 21

330.+ 295 + 257 + '244 ± 305 + 230 ± 217 +

7 ; . 13 14

14

15 '13 : 93

'178 ± 6 ; •143 + 56 ,168 +' 13 105 + 58 ПО ± 61

44+5

593 + 1482 +

.30 -34 :

359 + " ,49 : 341 + 21 310 * 12 390 + 85 317 + 14 245 +72 235 + 12

224 ¿52 210 +12 181 + 16 184 + 23 213 + 21

65 + И

425 + 381 +

16 10

296 + 20 286 + 7 299 + 27 135 +14 135 + 14 . 148 + 3 г 142 ± 93 '.

114 +

"'. 65 ± .64 + 103 + 68 +

5 . 3

14 37

15

50 + 10

533 424

328'

307

288

256'

252

207

200'

172 141 137 130, •109

53

3. Численность и биомасса азотфинсируших бактерий . -■"""'■ в ризосфере растений риса различных сортов ■

Поскольку значения полевой и потенциальной активности азот-фиксации у растений разных сортов сильно различались, то можно было предполагать, что одной из главных причин этого могли быть различая в общей численности.бактерий или в доле азотфиксирую-и,их бактерий & их числе. Для выяснения этого была изучена численность бактерий прямым люминесцентным методом, и определена их биомасса регидратационным методом. По' полученный данным была рассчитана удельная активность азотфиксации в ризосфере риса /таблица 2/. Согласно полученным в полевых опытах оценкам, различия в численности бактерий меяду сортами'небольшие, но удельная активность азотфиксации достоверно выше среднего у сортов "Алакульский", "76106" и ниле у сортов "Золотистый", "Дальрис", "Фрегат", По биомассе микроорганизмов а ризосфере различия между сортами также кебольпие. г ■

V . С целы» уточнения полученных данных были.проведены модельные эксперименты, в которых при повышенной плотности размещения растений были изучены динамика.актуальной азотфиксации, численность бактерий и динамика подвижных форм азота / НН^*, Ко^"/ у растений риса 14 сортов. Из полученных данных следует, что, как и в полевом опыте, максимальные значения азотфиксируищоП активности наблюдались в ризосфере'растений сорта "Алакульский", а минимальные - у растений сортов "Золотистый" и "Дальрис".

На рис. 5 приведена данные по динамике численности бактерия В ризосфере различных сортов в логарифмической акало. Согласно ..." этим данным, статистически достоверная разница в численности

О 400

N .

' а . ■ ■

. о ■ -

■ у ■ '■■■

■ «

■.>■■■ 1

* 200

■ Я- -;

£ 100

м ■ .і

фюа кущения

фаза цветения;;

{аза худения ■■ фаза даетеиия

Вй. 4.:Подевая-актиЕность аэотфиксации в ризосфере различных сортов риса (Ш6 г.): ,

• I - Ллаяульский '.'■■'8 - Солнечный - '

2 - 76106.. V ■■'■ .,.■'■"'':'> ■ --С 9 - Лии&н :

; 3 - К-5467 . ' 10 - Кубань-3

4 - малыв ■ И - Морской - '*/.

Дапьрис -'■ 12 - Зернограл

.•:." б ♦ ДубовскиЯ ■ . . 13 - .Золотистый '■

'7 - Родина : 14'- Фрегат

'-">-..'V'-. 15 - Контроль (почва без растений)

../■.:.,■■ V'-" .'■■'. - Таблица 2;;-: ■',■.'■

. - : . Численность и биомасса бактерий, удельная активность азотфиксации и "' "..' содержание об чего азота в ризосфере риса различных сортов .- ■'■,■;■

1, Фаза - кущения - 1 ■ иашо $ши' цветам !, юнец Сим "цветеют I бисшха! обций

Сорт ! численность стальная ! чииенность ■ удишш: I»»гаенноеть уоальнея

, 1бакгериЯ . - активность! бактерй «етивность ! бактерй актганость!нююв . 1 Л- - ■ "

„!- 1 (иян.кпеток/ (исУ/шш. • Налн.кясток/ (мкгУ/цпн'. Кмпн.ююта:/ (няУ/щнНцкгСЛ г !

■ ■ 'II г.гстви) кпетокЛисД 1 I г.почвы) кпеток/цзс) [ I тлочш) 1яети0о:!почш) I

Алаку/ьскиЙ . 682 ; 0.847 . 917 . ;; 0.652 915 0.464 - 63+1 0.075

76106 <869 ■■■'■ 0.473 ;:■ . 709 0.537 874 " 0.550 75+13 0.070

Ликам 816 0.404 930 , 0,386 880 0.336 . 63+7 0.069

СалнечннЯ'.'-.' 988 ',-"■ 0.345 ■ 990 0.280 1617 ; ' 0.182 77+12 ,0,068

К-5467 ■ 652 У'.': -0.394 716 0.433 ■ - 675 0.339 67+2 0.066

Кубань-3 ■■'■" 753- ' • 0.490 649 . 0.376 649 V: 0.208 72+14 ' 0.064

Морской 1013 '.'■>.'■'. 0.298' 1104 0.287 : ;■■ 984 0.137 ■ 61+8 0.067

Иалыа 1 .- ,'" 737 0.312 803 '■'■;.'■";'' о.зсб . : 599 . : 0.247 61+5; 0.062

-Родина '' ; ':'■ 929 ' 0.233 .:■ 585 ■ 0.242 '■..■ 786 ' 0.300 63+7 ■.'■'■■ 0.060

Дуйовский . 741 , .'. 0.240 828 ".' 0.270 • • 649 0.175; 64+15 0.050

Фрегат 818 0.256 л .'. 720 0.205: .514 . . 0.126 69+10 '.0,054

Эеряоград . 910. 0.184 983 0.184 ; , 643 0.100 72+17 0.052

Дальрис ■ 931 , 0.107 1722 .:'; 0.105 ■ : 641 , 0.122 66+28 0.053

Золотистый '."' 737 0.149 .. 843 0.251 ■;.■ 905 • 0.107 68+8 0,050

Контроль 680 :.0.064 636 .":';:■■■' 0.102 : 650 ".. 0.077 51+9 0.040

бактерий имеется между растениями сорта "Алакульский" и "Орегат". Следовательно, одной из-причин повышенного уровня азотфиксации в прикорневой зоне растений риса некоторых сортов мояет быть бо- " лее високая численность бактерий. У всех растений риса доля бактерий-диаз отрогов была примерно одинакова и составляла 50-80Ï от общей численности бактерий. 7-'.-.," '■ ■

.В таблице 3 приведены данные по динамике подвижных Форм азота в ризосфере растений риса разных сортов. Наиболее высокое содержание ионов аммония било отмечено в ризосфере сортов "Алакульский" и "76106". Следоватёльно, растения риса, в ризосфере которых отмечена более высокая активность азотфиксации и наблюдалась ; повывенная численность бактерий, характеризуются и повышенным со-, дерзанием ионов аммония . В то хе время по содержанию нитрат-ионов различия между всеми изученными сортами риса ^ были не достоверны-

В таблице 2 приведены данные по содержанию общего азота в.';-' ризосферной почве у различных сортов риса. Обращает на себя внимание, что содержание обаего азота в ризосфере растений всех изученных- сортов виоо, чем в контрольной почве. В;то хе время не было выявлено достоверных различий в содержании азота мездУ образцами риэосферноЗ почвы для всех'сортов.:Таким образомj среди изученных .растений риса наиболее,:высоким уровнем азотфиксации отличались сорта "Алакульский" и "7CI06". Подробное, сравнение получек- , них данных с биологическими особенностями этих : сортов риса дано а диссертационной работе. Из проведенного анализа можно сделать вивод,' что ыакейиальная азот!'икслция обнарудкоаетсл.у сортов :

. , . 7 14 21 : ■ 28 .7 . 14 ■ 21 29

- : '.■ л ■, \ ■..■■■'.■.'■ ./.'.■.. сутки. ;

Рис. 5, Динамика численности бактерий в ризосфере различных сортов риса (или.кяеток/ г.сухоВ почвы): '

1 - 76105 ■■ 7 - Дальрие ■ . ,.".'•. •''•.'.•'.•'.' '■/••,•

2 - АлакульскиЙ "'■ * ■'.■' .8 - ЗмотистнЯ

3 - Солнечный. 9 - Зерноград - "'

4 - Родина ■ ' : 10 - К-5467 ■ ^ ■ 5 - Чу5ань-3 .*'■. И - "Фрегат

б - ДубовскиЯ 12 - Контроль (почва без растений)

■j;: ■'.:'■'■ . ■ ■ Таблица 3 • ■'

/^нааина ^одвизних форм аэота /КН^,-)'Oj"/ под различными ' сортами раса -. ■■';■;'.;■ ; '■.■ .

■ 1 • '"■"• Воздает растений." дни -■■■■'■■ '

• Сорта 7 1 14 Г 51 Г 28 • I -■ 7 1 14 1 21 I -23

■ '■ ' ! Н Н4+(мг/кг почви) ! . КО^" (мг/кг псчзи)

67105 • • 129.-; IIS 63 ■ 39 . ; 22 - ;,,'..■ зо:<у 42 • 39

АланульскиЯ ■>' • 105 82 53 30 ■-",.:' ."■.'■ 23 34" 42 .27

СслнечниЯ 86 62 У: S4 ■'; ■■' 29 3i ■У 49 ■■л 52 :■; 35

Кубаиь-3 '":■: V 84 71 59 'У 3? . 34 ■■'■ 44 51: , 31

Лииан 79 64 ; 52 -.0 32 25 • 38 ' :. 44 :. 22

Родина > '■.; •'"■■ 70 '■'■'■■58 46 V • 35 ■У;" 26 ' 34 40 ' 25

.'..vuira .65 ' 59 42 32 -V 23 38 ' ' 49 .':... 34

морской ' . ; 63 51 44 - > 35 34 • 45 51 ,:*. 32

Зсриоград 63 54 '.. '36 '.33 : 4! ■ 47 36 ,; 27

ДубсвскйЯ 62 55: ••51 26 23 ' . 36 57 ; 39

Золотистый ;. V ■Я 61 54 • '■ 39 '..':/ 23 V..- .ЭТ." 38 .. ' 36 42

л-5437 . 61 0 50 зз . 25 "'-j ' .' ' 33 51- "'. • 42 "V \ 30

Фрегат . 'V; 53 ■ '52 23 ;■',; 37 40 ' ■ 69 54 ;v' . 42

Дальрис : : .65 ■" ■ 40; 45 ' . 36.- . 30 >■' 42 44 36

Контроль ■■ <5 39 36 20 ' v ■.'■;;■;■ 24 . 35 Л 70 49

■ f J .'

кустистых, раннеспелых и средиеуродайных,к какиы относятся "Адакульскйй" и "76106*. Характерно также, что оба эти сорта имеет одно происхождение - они относятся к экстенсивным сортам ранней селекции, дающих лишь средние урожаи на удобренных азотом почвах,' Наоборот, сорта интенсивного типа - позднеспелые, сред-некустистые, хотя и дают высокие урожаи при внесении минеральных азотных удобрений, имеют низкую активность ассоциативной азот-фиксации (сорта "Дальрис", "Фрегат", "ЭолотиртыЯ ¿ другие),

;'. В последнее время активно обсуждается возможность инокуляции небобовых растений культурами активных аэотфиксаторов. .

В модельном эксперименте на стерильной почве (троекратное автоклавирование) мы инокулкровали проростки растений сорта' "Ала кульский" и "Дубовский"; смешанными культурами 19 и 54, включавин-ми' следующие виды; -ff t9:Baelllua ondulen в ' . ®SSÍÍlM ponlllua ; 15 54: два разных вида А«ою1х111ую ./рис.5,б/. Независимо от биологических особенностей сорта, наблюдалось резкое возрастание активности аэотфихсации при инокуляции культурой Ш 19. При этом наибольшего значения активность азотфиксации достигала в ризосфере растений сорта "Алакульский*. Культура Р 54 'оказывала меньший эффект.■

4. Поступление азота атмосферы в почву . . . . . и растения риса ' ■■;

/Для выяснения размеров мобилизации азота атмосферы бактерия ми-диазотрофами в ризосфере растений разных сортов испольэопчли изотопный метод. Культивировали растения■сорта "Алакульекий" и "Фрегат* (резко различающихся по способности активизировать ассо

/■■да',

- - ; . ■

■ -. - ^ ^ ■ - .■ Л -.г- ■■ г .. '

--.('.у

циатионую азотфикоаци») на нестерильной почве при инокуляции -р' , сиешанныии культурами и К® 54, а также выращивали их боз '/•'• • уЦ-

г 1 инокуляции (контроль), Перед посевом растений в каждый сосуд у'Ч Г-1^1"

• . добавляли* 40.кг изотопного азота ^ ' в виде 0^ ; В » 5 У ;'-•

: л конце опыта было проведено; определение содержания об него азота.:! ;

в ризосфере растений, 'а,также доляЛ^ (таблицы 4»5) - ^

I , Содержание оСлего'азота в ризосфере:растений сорта "Ал акуль-¡У ■-.,.- .^-'3 , ский* составляло около 113 игМ/100г почвы при инокуляции смеоак-: ■ -

ной культурой Р 19 и около 90 иг» 7100 г. почвы при инокуляции : " ч

■ " культурой Р 54. Втоже время в вариантеСез.инокуляции она .еосЛу'г^у'У ■

~." ••• тавила лияь 73 мгу/100 г почвы. В• ризосфере растений сорта "вре-' | , < ; " г.У' гат", отличавшихся низким "уровнем ассоциативной азотфиксации^ • •

- . "содержание обцего азота при инокуляции штаммом №19 и К» 54 было.. | ■ : ■; '-. достоверно ниже,'чем сорта'"АлакульскиЯ". Поступление азота' ' ; ;

V атмосферы в растения риса было изучено изотопным методом (таблит .':_; ."• ца 5). КакЧ.ояно видеть, максимальная мобилизация азота атмосфе-.:- ;

ры наблюдалась-для растений;сорта "Алакульстй*'при инокуляции ^■.*■■:.тЧу; V культурой 1Р 19 (около 18%)Для растений сорта "Фрегат* она не г' • ' V преьыэала Л1Х. Такии образом, полученные данные позволяют утвер- .

- ждать, что фиксированный бактериями азот атмосферы, используется , '• /У^ ■/ в азотном питании растений риса, причем растения с более высоким : "

1 ■ ' уровнем ассоциативной азотфиксации мобилизуют его больно. Инокут V '

ляция растений смешанными культурами бактерий-диазотрофов досто-- уЧ верно пооиоает усвоение азота атмосферы растениями! у ; ■.'.■"■,-'■.*■>-;

■ . » :

•': .: ■■ V '-У-'1 '<' ■ - • : 'У-'-. .-.л

1 "•_••:• л. \ ' _ _ л И ^ . _ _ 1'' - ' - ' ' .-Г'- * л. _" ' ___"___ И *____•___..»»в " ' Ш Ж — " '___Н . ' . V. У. / .■ ".'

-Сорт ") Д Варианты . у' * V-/ИX1 Номера'.? сосудов' Среднее г

-■'■■■■ ■ опыта ' - ■ ■*-!■ 1 ! 2 .:■ ! 3 1 "Г"!. т- • . • • ,}' • V

Без инокуляции .(контроль, ■'!■ '72,2' : 76,6'' 71.1 74)3, . .73,3

.нсстериальная почва) \ ^ % Г ч," ■ ' о

".■ ^¡.^'."Алакульсний*.;- Инокуляция культурой £.19 Л. .110,2 ( 112,2* ' И4„4 110,6 , 112,6

Инокуляция;культурой № 54 °. .76,7 • 92,7 . . 80,6 /; 109,0 •

■ ■ {''г " /;..'■V Без*инокуляции' " - . ' 70,6 • 70,0Г. ; _ 70,6 . . . 67,2 ■V 69,8 ' ..; • Г

. .'■* . • ' "5регат" ' •; Инокуляцшгкультурой № 19/- •71.1 .,79,5 Л 70,6 76,1 ; 74,3 .• V

■ Икокул'яция'культурой V 64. 72,2, :■. 68,9 ' -'V1" ' • ' ? ; 91,1 ' 88,1 >'. • 80,1 . ' * ' ■ ■ ■ 1 ■ - й- < • •

' ' ■ ' - -У"'-'1''-'г ¿.V,". V1 - ' • '' _..'.; .'г . .' • ' р •. •, % •• •• ' •,'- * <" / \ - ^ -- .:..;' ■".' ■ .'■.■■ • V г'. Г,-*}

1 л -1'

"" ч . ■ ■ : ■ '-,.■ ! г___:_,,,._А.. '■ -л '.,. ....... г . * _^ 1 ■ / ■ . г > ■ ' '-. \г .т.-. £ .".

■'■..-.'■ л' '-У "'. ■'■.; ,. ' -: Таблица-5 ■

Мобилизация азота атмосферы растениями риса разных сортов при инокуляции смешанными культурами микроорганизмов

Сорта

I Варианты

! опыта 1

{ - : '

Н,

К X I ОСциЙ вынос азота 1 1 растениями

I : 1 у (14+15) I

! ) мгн/сосудТ мгн/сосуд

Вез. инокуляции . .10,5 ...

"Ллакульский" Культура» 19 17,7 16,8 2,8

Культура ІР 54 л 6,6 12.2 :; 0,9

Без инокуляции ІЗ,I -

Культура » 19 5,1 13,8 0,7

Культура И» 54 10,8 14,8 1,6

"»регат"

; . ■■ Выводы ■■:. ■" ■;. ."./'■,'.*■

Изучена потенциальная и полевал активность азотфиксации у растений риса 14 сортов. Показано, что между сортами имеются достоверные различия в уровне ассоциативной азотфиксации, которые, вероятно. обусловлены биологическими особенностями растений, Наиболее высокие значения азотфиксации наблюдались у сорта "Алакульс-кий", а-минимальные - у сорта "Фрегат", у

2,. Максимальный уровень азотфиксации наблюдался при средней глубине затопления и при плопади питания 1 х 15 см.

• ' ; . • 3V В модельном опыте при высокой густоте;посеварастений ваяв-' ; лена тесная положительная'корреляция между активностью азотфик-сации и численностыо'бакторий. '••"• v

-4. В ризосфере растений с высоким уровнем азотфиксации установ: /'лено повывснное содержание ионов аммония; По содержанию нитратов ^ : j ;; : различий не било." • -■ -V-., -".Л""^

. ;;;' 5;- Инокуляция растений риса смененными культурами азотфиясирую- ■ "'.■.

. »их бактерий достоверно повывала активность азотфиксации и содер- "-■ ' *-", жание общего.азота в ризосфере. • : ' " ; ' '. • : • б. Определены размеры поступления азота атмосферы в почву и рас- • '.-" '<.,,- "■'.-.": г тения, риса изотопным методом; При инокуляции растений*активными / : \;; - смеаанныии культурами азотфиксирующих бактерий поступление.азота .' • • v возрастало на I8X. . :;.v 'ч'-"--- ; ■'■■■ '»■-.■ ■ - "•■■

.."■*. V'."' : По теме диссертации опубликованы следующие работы:.' -• - ' . ' . I: Ыохамед Х.А;. Седловский А.Н., .I986.- " . : > ..; u'-^-A' V-.. ; ^Потенциальная активность азотфиксации в ризосфере различных • 1 . ■ ..ч сортов растений риса. - . •*';:': . . - У:"""- '

- В сб."Микроорганизыы■в сельском"хозяйстве".- Тез.доЮ1.-':;- :

. '0-Всесоюзной'научной конференции,. МГУ, 1986, '81. > V'-.Г'■л^-'.-'

" "Г '2 > Унаров' U, М Степанов ;а, П: Коновалова 0. Б.; Мохамед Х.А.,1987. ^ у". • Ассоциативная азотфиксации в агроэкосистемах, • .'••' '•>' . • Í.. ~

^ ^ 4' В; сб.Х*Сиыбиотрофные.;аэотфиксаторы и их испольэование в сельс- т >■-■ '■'г/-' - ; кои -хозяйстве?1. - .Тездокл.*- Республиканской конференции

- ' ' ' .1937. 54.' . • . ••'•' '■^■.l'.v

: ■•' -V 'ó'-'1■" МОХАМЕД ХАССАН АНАНИ' -у.' ^V'- ■■г^'^-:

' АССОЦИАТИШАЯ ЛЭ0Т4ИКСЛШИ В РИЗОСФЕРЕ РАЗЛИЧНЫХ .СОРТОВ РИЗА . ... '

в ТО р в ф ера т ) Уъл'ту:-^ :;;'•-vV-' Подтасаво * пёчатк 28.06.88 Формат 60x90 1Л6 Объем Г,2 п.л. '•. ' ■ , ■ ■ Г.О уч.жзд.л* Тираж 100 Заказ 705 Бесплатно ■' ■-"-■■ -- . V.T --, . 'Ротаяр1Г1т.Зоьояа-вт7за при ЗЯ5е,109060,иосква,Автозаводская,1в •' . •