Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Ассоциации грибов, образующих везикулярно-арбускулярную микоризу и бактерий и их влияние на развитие картофеля

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Ассоциации грибов, образующих везикулярно-арбускулярную микоризу и бактерий и их влияние на развитие картофеля"

'/ н п

МОСКОВСКИМ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукописи

КЛЮЧНИКОВ Андрей Александрович

АССОЦИАЦИИ ГРИБОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ВЕЗИКУЛЯРНО-АРБУСКУЛЯРНУЮ МИКОРИЗУ, И БАКТЕРИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЯ

08.00.07 — Микробиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

, Москва-1990

* --г" / .-л г' ,

7 Л' г * 1 '« *

* С У ::

^' / С

1&бота выполнена в НТО по картофелеводству.

Научные руководители: академик ВАСХНШ Г.С.Муромцев, доктор сельскохозяйственных наук профессор А.И.Зацотаев.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Шинков Н.С.,

кандидат биологических наук Инрчинк Т.Г.

Ведущая организация - Московская сельскохозяйственная акадешя им. К. 1 .Тимирязева.

Запита состоится " ■{<? п ¡Ьй & 1991 г. в 15 час.30 дон, . на заседании специализированного совета хю шкробиодопш к агрохимии КО 53*05.86 в МГУ им. «^Ломоносова: 119899, Мосга-а,

Ленинские горы, ШУ, факультет почвоведения, аудитория М-2.

*

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения.

Автореферат разослан * № п Л1991.г.

Ученый секретарь

специализированного совета ^/'/^-у И.П.Бвбьева

I ~ 3 ~

¡Актуальность проблемы. В последнее время, в связи с обо-стрейием ряда проблем экономического и экологического характера, большой интерес могут представить совместное использование в качестве микробиологических удобрительных препаратов эндош-коризшк грибов, формирующих везииулярно-арбускулярщчэ микоризу (ВАМ), и б актера. Установлено существований сиецифичес ос ВАМ-бактериальшсс ассоциаций, оказывающих синергическое воздействие на развитие высших растений. Эффект от применения совместных ВЛМ-бактериалыпк препаратов выше, чем действие инокуляции ВАМ или бактериями отдельно. Изучение формирования и функционирования МЛ-бактериальыюс ассоциаций представляет самостоятельный теоретический интерес в области экологии, а практический интерес этого исследования связан с задачей управления микробными популяциями в прикорневой зоне сельскохозяйственных растеиш и их влияния на развитие последних. Очевидно, что результат применения БАМ-бактериальных комплексов при прочих равных условиях определяется численностью микроорганизмов и их активностью. Освещение этого вопроса в литературе незначительно и противоречиво. Без всестороннего изучения ВАМ-бактериаль-ннх ассоциаций невозможно разрешить многие теоретические вопросы и приступить к решении связанных с этим прикладных задач.

Цель -работы. Шучение воздействия популяций BALI грибов »рода Gßomus и бактерий при формировании и функционировании BAI.1-бактериальннх ассоциаций с оценкой влияния биотрофных ассоциаций на развитие картофеля.

Основные задачи исследования: I.. Изучить влияние бактерий (jldtoiad-en и* и PsUtcJocvoc<as на развитие

гриба (rbiws. <M~otsea<. /и iл/го. 2. Установить изменения комплекса ризосферных бактерий при форлировании ВАМ картофеля.

3. Изучить динамику популяций. ризобактерий и граба в. wosseoe яри формировании биотрофных ВАЫ-бактериалыш: ассоциаций. 4.0це-шть влияние применения совместных ВШ-бактериалышх комплексов lía развитие карт odre ля:.

Научная новизна. Впервые изучено пространственное распределение популяций псевдомонад и азоспириля, а также юс активность при взаимодействии с ВАМ картофеля. Максимальная стимуляция. псевдоыонад наблюдается на поверхности экстрарадикального шцелия в экзоризосферв растений, а стимуляция азосш1рилл - в эндоризосфере и в рнзодлане. При этом отмечается непосредственный контакт клеток псевдомонад и гиф гриба, а наблюдение взаимодействия ыеяду эндофихом и азосшриллаш не показало прямого контакта грибных структур и клеток бактерий. Выявлен симулирующий эффект бактерий на развитие ВАМ. Впервые обнаружено, что увеличение биокасси ВЛИ гриба под воздействием бактерий происходит за счет развития экстрарадикального его компонента. Показано, что формирование BAI.i меняет структуру комплекса ризосфер-ных бактерий.

Практическое значение. Получешше результаты могут быть применены в практике экологических исследований, в частности, экологии BAIJ и зоны ризосферы. Данные исследований помогут более целенаправленному использованию ВАМ-бактериальных комплексов в качестве микробиологических удобрительных препаратов, ь'атериалы диссертации могут быть использованы для разработки приемов оптимизации культивирования ВАМ грибов.

Апробация •работы. Результаты исследований бшш долояены ш 1У Всесоюзной конференции молодых ученых ИПФС АН СССР (Пущано, IS88), на X конференции молодых ученых МГУ (Москва, 1988), на зассдалш лаборатории почвенной микологии ВШИ сельскохозяйст-

венной микробиологии МСХНИЛ, а такэт на научной семинара в лаборатории почвенной гликробиологии Института микробиологии АН СССР.

Дубдякадгш. По теш диссертации опубликовано 5 работ.

Объем работа. Дпссертацяя состоит из зведзнкя, сР глав, заключения и вшзодов. Материалы диссертации кзлоковн на {55 страницах тшиописного текста, содержат //рисунков, 9 таблиц,список литературы из ¿53 названии, из них ш зарубегнш.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДУ ИССЛВДШШЯ

В работе использованы эндошкоризообразуыцие гриби рода - шоцгаи- У!/ (спори типа Ротаг.-.отсд, Великобрита-

ния) , б", тасеае. шт.? а их.8 (ВШЗЖЖ ШЗХНйЛ), а такзо выделеп-иый наш сД шт.К1; устойчивые к стрептомицину популяции

^шс£омоисп ^(моКас?м<. (ВО-1472), Ьар'Ш ££ии< (¿ТСС

29145) и ЬоЪёос^ с(»ч>ососси¡и (ВШ-888).

Инокулятн ВА1.1 грибов и бактерий вносили в вегетационные сосуда с почвой. Использовали дерново-подзолистую супесчаную почву (Московская область), в отдельных опытах для ликвидации спонтанных эвдофитов обработанную 3^-ной Н^. Модельное растение -картофель {Ьобакшн /.) с орт. Домодедовский, микротроф-

ноо, отзывчивое на иикоризацшо растение , Тшкел. 1 1977).

Для изучения влияния бактерий на развитие Ыокеае споры грибов бши отлиты влазшш просеиванием с декантацией (6> е^гкшааи ,

скорой, 1963) из ризосферы ячшня, предварительно инокулиро-ванного этюд эндофитом, а затем поверхностно дростермизоваш раствором, рекомендованным 1Чеые (1962).

Влияние бактерий на развитие (г. шоп гае. ¡ч \sitio изучали па поверхности водного агара, разлитого толстым слоем в чайках Петри. Поверхностно стерильные споры, помещенные на агар, инокулп-

решали культурами скгоасссо* кл (I010 клеток) и Р.

(1С?2 клеток). Прорастание спор и рост мицелия оценивали на 3,

6, 9, 12, 15, 20, 25 и 30 супа: после инокуляции в баллах.

Общее количество микроорганизмов определяли с помощью люминесцентной микроскопии после окрашивания препаратов водкш раствором акридина оранжевого (1:10000) (Звягинцев и др., 1980), общее количество бактерий - посевом суспензии на ША, количество Грам-отрицательных бактерий определяли по консистенции колоний в З/i-iioi.i КОН (Gu^tzw.й, 1978), количество трикальцшкрос-фатрастворяюцих бактерий - посевом на агаризованную глюкозо-ас-параишовую среду с добавлением Са3(Р0ч)£ (Муромцев, 1955) .При внесении последнего в среда использовали штодику оса-кдения, предложенную Герретсеном (6 events ей , 1948) в модификации Муромцева (ulypot/цев, 1957)Количество бактерии, активных по фос-фатазе, определяли методом, описанным Котедевым (Котелев,1958). Количество бактерии, растворяющих фитин определяли посевом на глюкозо-аспарагиновш агар с добавлением фитата Са-Мо (Фитин) в шлнодисшрской форш (Муромцев, Угодила, 1973). Количество бактерий, активных по нуклеазе (ДДК-за), определяли методом, описанным Юсуповой и Лещшской (1964). Количество олкгокктрофи-лов определяли посевом суспензии на среду Эшби.

Интенсивность потенциальной азотфиксации определяли ацетиленовым методом.

Устойчивость бактерий к стрептомицину получили в ходе последовательных пересевов на среда с возрастающими концентрация-, ш антибиотика (Классен, 1974).

P.Jbpvzsauis вырастали на ША, A.&wti&us-c _ на модифицированной среде

s/feaauM ,око I* , Х979). В среда был

Т

добавлен стрептомицин в количества 500 шег мл.

Количественный учет шкгооргагапглов проводили на 20, 40, 60 и 70 сутки поело посадки расгений.

Количественный учет бактерий проводили в экзоризосфере.рп-зоплане, эвдоризосфере растений, а также на поверхности отобранных под бинокулярным микроскопом впеиних гиф звдофита ("ш~ коризошшю"). Экспериментальное разделение эхзорнзосферп и рп-зогшшщ осуществляли встряхиванием корной в колбе со сторияыюй водой (3 глет., 180 оборотов шш-*). Почва, оставшаяся в колбе после извлечения корней, принималась за экзоризосфору, а отш~ тые от потаи корни представляли образцы ризопланы. Образцы эн-доризосфери били приготовлены в соответствии с методикой, описанной й»^«" к л Ьоёел,аимс (1978},

Наличие или отсутствие микоризного заражения определяли в свегаас корнях с помощь» прямого шшроскопирования без окрашивания 0гт о С 1987). ' •

Предварительну» подготовку образцов проводили на ультразвуковой установке теша УЗДЕ1-1 (22 кГц; 0,4 А; I шн.). «

Для определения состояния клеток бактерий в укаэшшых местообитаниях анализировали расписание появления колоний (Кояеыш и др., 1987). Этот; параштр выбран в качестве показателя активности популяций бактерий, так как процосс появления колоний шле-ет вероятностную природу (НаМм! , 1985), а вероятность образования колоний (Д ) шкет отражать состояние (активность) к лоток в природном местообитании.

Для количественной оценки развития ВАМ в корнях использовали показатель "частоты встречаемости шкоризной инфекции" (Селиванов, 1976). Биомассу ВАМ грибов определяли по содерз-хашго'хнти-

Э|фективность МЛ для растений расстегивали до отношению биошс-

иа

- 8 -

се интрарадакального компонента ВАМ эвдофлта «е., 1982).

-Результата экспериментов обрабатывали на программируемом »шкрокалькуляторе "Элзктрошка ЫК-61" общепринятыми статистическими теодаки (расчет средних, даспврсш, доверительных интервалов, корреляции), a raico кетодоы наименьших квадратов определяли параметры модели расписания появления колоний.

результаты и сшотдашв

I. Влияние бактерий на развитие ШИ гриба íu" viízo.

J¡, chwotoccw« и P.-/ái»usceus повышают интенсивность прорастания спор 6. мPiteo е. (табл.1), причем результаты влияния обеих культур сходны. Их максимальное действие наблюдается на 9-15 сутки. Уз¡te к 9 суткаи процент прорастания спор, иаокулиро-вашшх бактериями, достигает уровня, который в контрольном варианта достигается шь к 20 суткам опыта. Ыакссшльное прорастание спор зафиксировано на 15 сутки, и далее оно не меняется. Отмоченное в контроле увеличение прорастания к 20 суткаи статистически недостоверно.

Таблица!.

Прорастание спор GCouuis uwiteae. на водном агаре под влиянием инокуляции бактерияш fizo-foáee-tct <Jixooce>cco> о* (I) И Pj^f-job-ouQi {€uox*ste.us (П)

Вариант — i % прорастания; сутки опыта

! з ¡ 6 ¡ 9 ; 12 j 15 } 20 | 25 | 30

Контроль 4,0 15,5 ' 21,7 32,6 40 51 51 51

I 20,8 49,6 60,4 71,0 76 76 76 76

П 13,9 42,5 59,7 66,8 72 72 72 72

11^05 = 12,1

Бактерии ускоряют рог-.- слицолш С. worf«X- <и i/Hio в сечение всего срока наблэдеккя, чероз Ж суток его длина в вариан-

тах с инокуляцией бактериями вше, тем в контроле (табл.2).

Чороз 60 суток стерильный шцелий (г. илрцеае. оказался нежизнеспособным. Определение этого показателя по ненарушенной оболочке и хорошо дрокрашваеыому зсрасятелем (кеншшовой синью) содершшоыу таллома в вариантах с инокуляцией Ц. с.Ьи>омс<илч и Р. ^¿ту-е^сиц * показал, что соответственно 51$ и 65£ дат -ц шцелпя 6. \nviseae были активны (гвзшспособиы).

Эти результаты подтверждают' ранее полученные данные Меие (1959) и (¡¿<х>и (1987). Близкий эффект разных видов бактерий может свидетельствовать о не с пецифиче с кои механизме стицуляции развития ВАМ гриба '"и иАг-О.

Таблица 2.

Развитие шцелия ыеневе. на водной

агара под влиянием инокуляции бактерилш

(госигорчэссьи, п! ц Рьеи -Jo^мo * (Ц)

Вариант {

Длина мицелия (баллы) ; сутки опыта

т

6

Т

9I 12 }15 i20 i 25 ¡30

I I I I I I 2 2 12 2 3

12 2

2 3 3

3 3 3

I - < 5 ьол; 2 - 5-10 да; 3 - > 10 юл

2. Влияние BAU на структуру и активность коишгакса ри-зосферных бактерии.

Для изучения влияния ВАМ на структуру и активность кошшэк-са ризосферных бактерий в предварительно нросгернлизованную почву высаапвалп растения, инокулированные поверхностно стерильными спора/ли 6. шоиеае .

Как видно из полученных данных (табл.3), общая численность микроорганизмов во все сронн не зависит от формирования ВАМ. Общее количество бактерий меняется в пределах одного порядка, но

Влияние ВАН тоиесге. ) на численность некоторых Таблица 3.

групп бактерия в ризосфере картофеля. ф- достоверность различия Р ¿0,05.

Группы Наличие

бактерия ВАН 20

Обаее количество + 3,6 • М7

бактерия - 2,3 • 10'

Количество Г-отр. + 3,2 ' 107* • 10

бактерий - 1,6

Количество раств. + 2,6 •1С7* • 10

Са^К)^ бактерий ш 0,1

Количество бактерий} + • 3,1 • ю7

акт. по фос^атазе - 1.5

Количество бактерий, + 8,3 • ю^

акт. по нуклеозе тл 2,6

Количество бактерий, + 2,5 • 10*

растворявших ^итин - 3,1 • ю5

Количество олигони- ТрОС'ИЛОВ + 3.0 2.1 • 10

Общее количество + 3,8 • ю8 • ю8

микроорганизмов 2,7

Сутки опыта: ¡♦О 60

70

8.0 1,6

6.7 2,9

1, б 0,9

7,0 3,3

9,6 3,5

I»*

4,0

5.2

2.3

9,2

6.8

ю7* 9,2 5,1 1077* 1° 6.7 3.8 ю7

га7 10 6,1 3,5 ю\ 10 3,9 1,8 ю7 го7

107* 1,8 0,6 ю7 га7 1,0 3,0 ю6 юб

и?* ю7 7,2 3,2 1,7 2,1 10''

го5 о, ю5* 8,9 6,0 5?* 3,3 2,1 ю5 105

105 105 5,9 5,1 ю5 га5 9,5 6,1 105!к

3,1 0,9 ю7* 0,8 0,2 Ю7» 10

ю8 ю8 8,1 6,9 ю8 ю8 2,7 ю8 ю8

во все сроки, кроме первого, ГШ поддэрсшзает более высокий его уровень. Преобладание Грам-отрвдательнцх форм в ризосфере шкоризоваыных рас тезой наиболее заметно на 40 сутки. Посев суспензии на ГАА с Са^РО^ пмсаэал увеличение количества трк-калыдайфосфатрастворяюпщх бактерий в ВАМ-ризосгфоре в первые . два срока. Это совпадает со временем макситльной потребное» • растений в фосфоре. ВАМ во все сроки поддерживает более высокий уровень численности бактерий, продуцирующих фосфатами.

370 может косвенно свидетельствовать о положительном вкладе ри-зосферных бактерий - фосфогндролитгасов в фосфорное питание ми-корнзовашых растений, а данашка численности продуцентов ну-клеазы и редуцентов фитина - об изменении форм этого вклада.

Интенсивность потенциальной азогфиксации почвы в ризосфере шкоризованшвс растений вше, чем в ризосфере безшшориэних растений во все сроки наблюдений (рис.1)

сутки

Рис. I. Интенсивность потенциальной азотфшссащш в

ризосфере микоризовашмх (-) и безшко-

ризных I---) растений картофеля.

- 12 - .

Поскольку шгрогеназная активность, в силу своей принадлежности организмам с прокариотическш 'строением кленах, служит характеристикой исключительно бактериального кошонента .микробного комплекса, более высокий ее уровень в ВАМ-ризосфере может свидетельствовать о повшогаш активности ризосферной бактериальной флоры при формировании ВА1Л.

3. Динамика популяции 0. теисле при фор.шровшпш ]Ш-бактериальных ассоциаций

Почву обрабатывали 3^-ной Ь^С^, для инокуляции использовали 50 г свежего или автомавировашюго почвенного инокулята ВАМ (для получения микоризованных или безыикоризиых вариантов соответственно) . Бактерии вносили в виде суспензий из расчета Ю7 клеток на I г почвы.

Внесение бактерий увеличивает частоту встречаемости микоризной инфекции. Это увеличение регистрируется не сразу, а примерно с середины вегетащш: в случае инокуляции Р.-^&соънашь начиная с 50-х суток, а §. ¿г<г$!бш ье - с 30-х суток развития растений. Бактеризация стимулирует колонизацию корней картофеля эвдофитом и способствует распространении микоризной инфекции.

Определение биотссы (7. I«о$$еве по содержанию хитина ползало, чт.о внесение бактерий вызывает увеличение кассы шцелйя (рис.2). Результаты раздельного определения биомасс внешнего (экстрарздикального Е ) и внутрикорневого (интрарадакального I ) компонентов мицелия свидетельствуют о том, что увеличение биомассы гриба при взаимодействии с бактериями происходит за счет эксграрадшсального мицелия. Опережающий рост экстрарада-кального г.шцелия отмечен в первую половину вегетации растений, посла этого различия медду биошссаш экстрарадпкалышх кошо-нептов в бактеризован!пес и контрольной вариантах постепенно

0,2

го 30 40 ГО 60 ?о СУТКИ

5т

| о «

г 5С

■У

сг о и «X

X

а =х

из

с,'

/ Б

20 уа 5"0 60 ?о сутки

Еис.1. Динамика развития СI ом и <, ыоясае без

бактеризации (---- ) и при инокуляции

(— .......) картофеля бактериями Р$еис(ото-

ко* (Л) и

вгоя'бжхе (Б).

H/D

IQ

<f 6

г

¿0 30 50 SO CVTKW

E/3

i 6

г

20 JO 60 PO СУТКЦ

Рио.2. Отношение биомассы экстрарадикального (Е) мицелия к биошссе интрарадикального ( ? ) г.Егдслияб!Ohus nosseae без бактеризации

(---) и при инокуляции (——) бактери-

я1ли Pseuaofronai JLuoteictni (А) и îïci/»«-IííCmki étasHtnse. (Б)

сглаживаются. Благодаря этому в начале оптогоноза {.шкорнзован-ннх растетгй увеличивается отношение ЕД, т.н. "индекс полезности" (или эффективность) ВАМ для растения

¿(об .,1982) примерно в 2 раза по сравнении с контролен (ряс.2).

Существенно, что и //. СхаИоказывают

весьт сходное но своему характеру влияние на развитие ВАЗЛ картофеля.

4. Динамика численности и активность популяций Р.

и ¿«г/^/е при формировании ВАМ-бактериальных ассоциаций

Бактерии вносили в виде суспензий из расчета Юч и 10*'' клеток на I г почвы.

Уровень стабилизации численности популяций Р. У^ег^о^ в экзорнзосфере шкоризованного растений к 30 суткам опыта составляет I х Ю7 - 4 х 10^ клеток в I г почвы. Это примерно на порядок выше, чем в ризосфере бозмикоризного растения, причем уровень стабилизации в ризосфере с микоризой не зависит от начальной численности и регистрируется узе на 20 сутки опыта (рис.3 А). Динамика численности Р. ^йсошс&и в ризоплане тлеет свои особенности (Рис.3 Б). Уже через 12 суток поело внесения популяции в почву (//= Ю7 кл г"1) отмечается снижение численности по сравнению' с контролем, причем в конце опыта популяцион-1юя плотность в варианте с ВАМ достоверно нитке таковой в ризоплане контрольных растений. Величина А для популяции в окзори-зосфере и ризоплане во всех вариантах (табл.4) варьировала от 0,33 до 0,39 и превышала показатель активности в почзо без растения ( /\ =0,21 ч"1). Еде более высокие значения А зарегистрированы для обильной популяции, обнаруженной на поверхности экстрарадшсальпого шцолня 6. мокрое , В этом случае для бактерий в шкоризоплапе Д =0,48 ч"^, т.е. практически достига-

-IG -

t^A/ i

Б

to

ts

20

2C

-л.

30 СУТКЦ

Tüú.3. Динамика популяции Pseudomonas JCupza-cens в дкзоризос^ере (А) и ризошане (Б) шкорианшс С •- ) и безшкоризиих ( —

Гстений картофеля, л/.- число клеток в г субстрата

- )

. 9 В

„Л-Ц

ю

' /5 го

СУГК«

.4. Дияашка ^ощлшшЯюзрчЛЫм ¿тЛете в экзорязооЬерелА) и ризошане (Б) кикораз-. них ( - ) и без&икорязнш: (---/ растений картофеля. А/ - число клеток в I г субстрата.

Таблица 4

Численность и активность популяций НемЫо^о -различных местообитаниях

| Р. Уй/^гегеел*

Место обитания |Клет.в I г 1 субстрата Кч"1) ¡Клет.в I г |субстрата 1 Л1 Кч"1)

Почва 8,3 х 10* 0,210 1,1 х Ю5 0,196

Экзоризосфера шкориз-них 'растении 4,9 х Ю7 0,380 7,9 х Ю6 0,307

Экзоризосфера безмшсо-ризши растений 4,8 х Ю6 0,330 6,5 х Ю6 0,287

Ризоплана шкордзнщ: растешш 8,1 х Ю5 0,381 1,4 х Ю8 0,491

Рпзоплана безмикоризных растешш 3,5 х 106 . 0,389 1,6 х Ю6 0,437

Эндоризосфера шшориз-ннх растении:

А. инфицировшшая ткань - - 1,1 х Юч 0,594

Б. веинфццированная ткань - - 0,9 х 10* 0,589

Эндоризосфера безмико-рнзных растений - - 2,3 х ХО3 0,492

Микоризодлана 7,6 х Ю9 0,478 - -

2-суточная культура бак т ерш 0,532 0,607

ется значение вероятности размножения для 2-суточной культуры на питательной сродо.

Таким образом, наилучшие условия для Р. соз-

даются в зкзоризосфере шкорпзшас. растений и в ьшсориэоплане. ].5икорйзацня растений повышает численность популяции в экзоризо-сфоре примерно па порядок. В условиях эксперимента рпзоплана представляется менее благоприятной средой по сравнешпо с окзо-ризосферой, а шкоризация тч;ет приводить к сняаегапо численности Р 4Ьютлгогм% в данной зоне. Из эндоризосферы популяцию выделить не удалось.

Динамика популяции 0. бгирс в рассматриваемых зонах принципиально отличалась от дииашкп псевдомонад. В экзоризо-сфере но зарегистрирована стабилизация числегагости за счет "по-пуляциошого взрыва" и сохранялась зависимость популяционной плотности от исходного уровня, прячем шкоризация не повшала численность азоспирдлл (рис.4 А). Показатели активности Л в варианте с ВА1.1 и в контроле близки и варьируют от 0,29 до.0,31 ч""£ что превышает этот показатель для популяции в почве"без растения ( Л = 0,196 ч-1), но существенно шею уровня активности лабораторной 2-суточной культуры ( А = 0,61 (табл.4).

Ризоплана представляется более благоприятной средой для' азоспирилл по сравнению с экзоризосфзрой. В этой случае величина Д возрастает до 0,44-0,49 чГ* (табл.4). Динамита поггуля-ции в ризоплане варианта с ВАИ существенно отличалась от контроля. В коночном счете иикоризацпя позволяет повысить в 10-100 раз численность азоспирилл в ризоплане (рис.4 Б).

Достаточно многочисленная я весьма активная пофляция азоспирилл обнаружена в зпдорпзосфсрз (табл.4), причем шкор-л:;а;£гя обеспечивает более слагопрпятнне условия для овдозиросферню.

- 20 -

.азосшрши по сравнение с ковтролзм. По всей видимости этот ■ эффект определится не непосредственным взаимодействием гриба и бактерий в ткаияг корня, а опосредованно: численность и активность клеток в тканях, инфицированных и нешзфицированных эцдо-фитом, практически не различаются (табл.4).

В микоризошане попу^ляция /7. ^м^бгк^е не обнаружена.

Таким образом, установлено, что процесс формирования ВАМ картофеля эвдофитом (г. 1мопе.ае существенно влияет на динамику популяций Ю и Л. ¿га^бек^е. . В основном это вли-

яние ыскно охарактеризовать как по лежите льноо: ВАМ увеличивает и активизирует популяции изучаемых бактрий. Стшушщя псевдомонад наиболее заьвхна в экзоразосфере, а стимуляция азоспи-рилл - в ризонлане и в эндоризосфере растений. Экстрарадикаль-нш мицелий В. iu0sse.ee. формирует многочисленную н активную популяцию Р. ^Сиоы5аич.

5. Влияние пришношш совместных ВАЧ-бактерналь-ных комплексов на развитие картофеля

Растения, инокударованные ВАМ-бактериальными комплексами, развиваются быстрее, чем контрольные или инокулированные монокультурами (рис.5). В вариантах с инокуляцией ВАЦ-бактериалыш-

I

ми комплексами и эндофитом характерна тевденция замедления темпов роста к 40-60 суткам онтогенеза, которая, вероятно, более выигрышна: для растений, поскольку для перехода растений картофеля к клубнеобразованию приостановка роста надземной части особенно существенна (Чайлахян. 1984). Конечная высота растений не различается до вариантам.

Из таблицы 5 видно, что действие культур микрооргшшзмов на урожай картофеля, в общем положительное, тем не менее специфично как по бактериям, так и по отдельным штаммам грибов. В це-

Втс. 5. Взст надземной части растений картофеля год влиянием инокуляции культураш шкроорганизмов.

- - контроль;

............ - б£оы.из 1*о5*еае;

---------Рдеис^ялоназ /¿йог« сет;

—---/¡гозршИик £м.5//.гк5г ;

------------------+ р Лиогассчз •

--—- О.мояе-че. *■- Й. .

лом, ММ-бактериальные комплексы более эффективны, чем грибы и бах:тории, причиненные отдельно.

Положительное действие всех изучениях микробных инокуля-тов на урожай проявляется не в увеличении числа клубней, а в их укрупнении.

Таблица 5.

Влияние инокуляции Ьеис(ошоиа1 ,

¿гмМг^С&ьи* §салй1ик л грибами рода СгСеииа на урожай картофеля

! Урожай клубней, г растение

-I

Вариант

!Бвз бактери-I задай

{Внесение бактерий (ГО7 кл-г"1)

Р.^ЬеъИсеиь | / ёгаъ бг^е

Контроль

6. <моае.ае. (Ч^) (г. \моаеле. ( ? ) (} 1мо е ( 3 ) б¡р. (К О

281 305 288

288 291 309

339 394 401

386 432 474

404 486 458

НСР,

05

16,1

Анализы клубней показали, что инокуляция картофеля бакте-риямн не влияет на содеркание крахмала, МЛ увеличивает его "на 10,7$, а Р./Димсши! И Д ^гоз'гСник. ( примененные совместно с В. 1моИ<ае. , увеличивают этот показатель на 22,1 и 20,5% соответственно.

Инокуляция /I. увеличивает содержание в клубнях

■ аскорбиновой кислоты на 24,4/2, а влияние Р. на ее

содержание недостоверно. Совместные комплексы Ь. uiosseae + Р. {Отпили?, и + íí. tiQí-i&ui-í увеличивают этот по-

казатель соответственно на"34,8 и 53,2/? по сравнению с контролем.

Культуры микроорганизмов, использовашшо в опытах, не оказывают влияния на содержание белка в клубнях.

Количество нитратного азота в клубнях уменьшилось с 188,4 в контроле до 95,3 мг кг-* сырой массы в варианте с инокуляцией (J. Jwcíteae ; в вариантах с совместной инокуляцией (f. iчошае. с Р. ^(иохлчит! ж costeo с с й. &tc>sí6iuk. эти значения соответственно равны 63,3 и 80,6 мг кг~* сырой массы.

ВЫВОДЫ

1. Формирование бактериями ¡1 .cLicocoícjju, и ocesceus ассоциаций с грибом б", cwosjeae /к vAio улучшает развитие по-, слэднего: увеличивает интенсивность прорастания спор, рост мицелия и продолжительность его кизнеспособности.

2. ВАМ изменяет структуру кашлокса ризосферных бактерий в направлении увеличения фосфатмобилазующих и азотфиксирушщх популяций; значительно (в 2-5 раз) усиливается шгарогеназная активность бактериального комплекса в ВАМ-ризосфере по сравнению с безмикоризной ризосферой.

3. P.^&totesслы и И- érci&6iui<- увеличивают частоту встречаемости микоризной инфекции. Впесение бактерий усиливает развитие мщелия (j. <моагае ; в начальные сроет развития растений -хозяев увеличивается эффективность микоризы (индекс полезности ВАМ).

4. Уровень стабилизации численности популяции P.j&jotescíoj в ВАМ-рпзосфере на порядок визе, чем в ризосфере безмпсоризнцх

растений, причем в ВАМ-ризосферэ он не зависит от плотности популяции щи внесении. Псовдоыонадн размножаются и сохраняются на высоком уровне численности на поверхности внешних гиф эвдо-фита.

5. ВАМ не оказывает влияния на экзоризосферную популяцию /I. , но стимулирует из развитие в ризоплане и в эн-доризосфере. Б последнем случае непосредственный контакт грибных структур и клеток бактерий не обнаружен. Активность эвдори-зосфершгх азоспирхдл близка к состоянию 2-суточной лабораторной культуры.

6. Обнаружено полояительное влияние комбинаций " 6. + + Р. 4&лотъгм<> " и " 6. + Ц.¿тоь'бг-Ы*- •• на вегетативное развитие растений картофеля^ урожай и качество клубней. Эффект применения БАМ-бактериальнкх комплексов вшо эффекта грибов и бактерий, использованных раздельно.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

X. Влияние везшсулярио-арбуокулярной микоризы на динамику численности бактерий, в ризосфере картофеля // Труды X научи, ковф. мол. ученых ф-та почвоведения МГУ. Москва, 28-30 ноября 1988 / МГУ. - М., Х989. - 104 с. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 21.07.89, & 4884-Б39. - С.40-41.

2. Динамика численности фосфатмобилизущих микроорганизмов в ризосфере и везикулярно-арбуокулярная "микориза (ВАН) // Тез. 1У конф. мол. ученых - Пущино, 1988. - С.

3. Везикулярно-арбу окулярная шкориза картофеля // Основные направления научно-технического прогресса в картофелеводстве, плодоводстве и овощеводстве: Тез. Всесоюз. конф, мол. ученых - Сашохваловичи, 1989. - С.42.

- 25 -

4. Динамика популяций Р$еис1о!моиаъ {(мои>%аг.и% ц г)(£и1м при форшровашш вэзш<у;шрно-арбу окулярной шкоризы // Микробиология. - 1990, - - £ .(со-авт.П.А.Кожезин).

5. Влияние почвенных базсторкй и амеб на развитие эвдошшо-ризообразуадего гриба иимсае 3 салротрофную фазу // Вестн. Моск. ун-та. - Сер.17, Почвоведение. - 1990, Д 3. -

С, (соавт. Ю.Г.Гельцер).