Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эффективность симбиоза сортов сои и штаммов Bradyrhizobium japonicum в зависимости от степени их комплементарности и условий выращивания

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Эффективность симбиоза сортов сои и штаммов Bradyrhizobium japonicum в зависимости от степени их комплементарности и условий выращивания"

НАЩОНАЛЬНА АКАДЕМ1Я НАУК УКРАШИ ШСТИТУТ Ф13ЮЛОГН РОСЛИН I ГЕНЕТИКИ

Береговснко Свгглана Клрил1впа

УДК: 581.557:633.34

ЕФЕКТИВШСТЬ СИМБТОЗУ COPTIB COÏ ï ïïITAMIB BRADYRHIZOBIUM JAPON1CUM ЗАЛЕЖНО В!Д СТУПЕНЯ ÏX КОМЯЛЕМЕКТАРНОСТ1 ТА УМОР» ВИРОЩУВАННЯ

03.00.12 - фшолопя рослин

Автореферат дисертацп на здобуггя наукового оуиеня кандидата бюлопчннх наук

К и ï в - 19 9 8

Дисертащею е рукопис

Робота виконана в iHCTHryri ф1зюлогп рослин i генетики

HAH Украши

Науковий кер1вник: доктор бюлопчних наук, професор Старченков Юхим Полшарнович 1нстшут ф1з1олоп1 рослин i генетики HAH Украши зав. вщцшом

Офщшт опоненти: доктор бюлопчних наук, професор Головко Ераст Анатолшович Центральный боташчний сад iM. М.М. Гришкг HAH Украши зав. вцдалом

кандидат бюлопчних наук, ст. н. сшвробтшь Мальцева Нша Мнколахнна Науково-шженерний центр "АКСО" 1нституту бюоргашчно! xiMii i нафтох1мп

Провщна установа: Нацюнальний аграрний ушверситет, м. Кшв

Захист бщбудеться "3 " K&t тм-4998 р. о_годин!

на засдданш спещашзованги вченоТ ради Д 50.09.01 при I нети туп ф1зюлоги рослин i генетики HAH Украши за адресою 252022, Ктв-22, вул. Васильшвська, 31/17.

3 дисертащею можна ознайомитися у б!блютещ 1нституту фхзюлогП рослин i генетики HAH Украши.

Автореферат розюланнй ^^^^ А 1998 р.

Вчений секретар спещалгзоваши вченоТ ради гханов В.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Лктуалыпсть теми. Специфпсою культури со! с и висока сортова чутлив1сть до вщповщного ппаму ВгайугЫгоЬшт тарошеиш, шо зумовлюе необхшшеть добору висококомдлемен-тярнттх гптам|в булъбочкових бактерш для ноштх горт^в длноУ культури при 1>: вирощуванш в иевних грунтово-кл!матичних умовах. До сстаппього часу велика увага прщцлялася селскци рослини-господаря, оскЬчьки вважаеться, що визначна роль у створены ефектшшого симбшзу НгЫежшь сорту. Седекц'ы ж булъбочкових бактерШ в основному велася на створення ун1 нереального штаму, який би був с ум! с ним по вадношенню до ба-гатьох сорт!в бобовпх. Одяак в!докремлювання еволющйко пристосованпх один до одного макро- 1 >пкроснмбюнт1з призво-дить до послаблення здатност! ними утворювати ефектнвний сим-бюз. Тому вважаемо актуальною проблему створення фошцв одночасно сорт!в со? 1 шта>пв В, .¡арошеиш. симбюз якпх за-безпечував 6п отрпмання впеоких 1 якюнпх врожаш в умовах нсстач1 достатпьо! к1льксст1 тепла 1 вологи ооин Швшчного Л1со-степу Украхнп.

Не мент на галъною е проблема вдосконалення сыьсько-господлрсъких технолопи шляхом злстосувяння НОВ1ТХ еКОДОПЧНО безпечних стим\'лятор1в росту 1 форм азотного минерального живлеяпя, як1 б у повному сбсяз! реалЬупалк пстешцал бобово-ризоб1ального симбюзу.

Зв'язок робоги з науковими програмами. планами, темами. Представлена робота виконувалася у в1дповщност! з планами науково-дослщних роб!т в!дд1лу симбютичко! азотф1ксац!1 1нсти-туту ф!зюлогп рослин 1 генетики на 1990-2000 рр. "Досл1д;кенвп процеав взаемоди бульбочковпх бактерш з бобозпмп роелннами з метою максимально! реалЬзацП азотфпссуючогс потеншалу сим-бюнт1в", 'Впвчення мехашзм!в ф1зюлого-генетичнпх процес1в ф!ксагш азоту э метою формування високопродуктивних азотфшеуючпх систем бобовпх рослин".

Мета робота. Встаиовити етушиь залсжнсст! штспсивност! процес1в фотосинтезу, дихання, азотфйчсацп та хх можлевий взаемозв'язок вщ р!вня комплементарном! партнер!в соево-ризоб1ального глгм^пзу. Актишзувяти фЫодопчтп пронеси та азотфпссузальну спроможшсть рослин со1 в симбюз! з наиб 1 льш сум1сшими штамами бульбочковпх бактерп! шляхом застосуванпя

нового стимулятора росту триману-1 \ ново? форми азотних м1неральш5х добрив - вуглеамотйних солей.

Зав дания робот» по лягали б иаступиому: -визначенш активное^ процес1в бульбочкоутворення на коршш р1аних сорив со! ашчежно вш р1вяя вщиовщноси ш нер-сттективних гтттам1В-шокулянт1в та штявленш можливтгх взаемозв'язшв бульбочкоутворення з азотф!ксувальною здатшстю снмбютичних систем;

-Бивченш особливостеп ф!зюлопчних процес!в соево-ризобхалыюго комплексу 1 мижлпвш залежыосп мЬк пикаашжамн азотфжсувалыто» активности, фотосинтезу 1 дихання та продуктивною 1 як!стю наання со1;

-вняЕлешп ди нового стимулятора росту трнману-1 на штен-сившсть функцюнування штрогсназного комплексу снмбютичних систем со! 1 штам1в В. ^арошсшп та IX фотосинтетичну I ди-хальну д1яльшсть;

-визначенш оптимально! концентраци ново! форми азотних мшеральних добрив - вуглеамотйних солей для забезпечення оптимального фупкщонувапия сосво-ризоб1алыюго симбюзу.

Иаукова новизна. Вперше в умовах швноч! Украхни вивчена ефектившсть взаемодп шести перспективных шташв бульбочкових бактерш з новими 1 районовантши сортами со"). Встановлено; що найкращими партнерами симбюзу е сорт Кшвська 27 + штам В-1, Альта1р + штам 71т, Слава + штам 6346, Мар'япа + штам В-1, взаемод1я якнх сприяла зкачному пщвщценню процейв азот-ф1ксаш1', фотосинтезу 1 дихання рослшш-госдодаря, а також урожаю зерна \ його якост1.

Встановлена пряма корелящйна залежшсть м!ж масою ко-реневнх бульбочок со! 1 хх азотф!ксувальною здатшстю.

Впявлсна позитивна д!я нового стимулятора росту триману-1 при передпое1внш обробщ пос1вного матер!алу со! цим препаратом у кътькост1 10 г ддачог речовинн на 1 т наання на ф1зюло-г!чш пронеси 1 зернову продуктивн1сть Кшвсько! 27 в снмбюз! з виробничим штамом 6'34б.

Вивчспо бплнб пово1 форми азотних мшсральпих добрив -Еуглеамошйнпх солей на ефектившсть соево-ризоб1ального комплексу 1 нродуктившсть сох при и' вирошуванш на легкосуглин-кових грунтах ГПвтчного Лтсостепу Украши.

Практична щнтсть досл1дясень. До раконованих на час до-сл1джепь па шепоч! Украхни сорт1в сох Кшвсыса 27 1 Альтахр та нобпх перспектывних сорт!в Слава 1 Мар'яна шд1бран! компле-

ментарш штамп бульбочкових бактерШ, вщпов1дно.. В-1. 71т, 6346 1 В-1.

Встаповлсна оптимальна копцснтращя нового стимулятора росту триману-1 з розрахунку 10 г дшчо! речовшш на 1 т насшкя на фон! шокуляип бульбочковими бактер}ями для ¡агенсифшанп ттрпцег.у пророста ння 1 пшиищення ж пт т р. я д я т но г. т I ттророг.тк! в г.оУ. а також для тдвищення азотф!ксувально1 1 фотосинтетично! д1ялъиост1 та продуктивпост! щс1 культурн.

Визначена оптимальна концентрация ново! форми м!не-ральних азотних диириа - вутлеамоншних солей - 20 кг/ха для формування 1 ефективного функцюнування с.ор.во-пизобЬального комплексу.

Виявлено позитивней еплие сугасно! ди ново! форми мше-ралышх азотних добрнв - вуглсамоншннх солсй у стартовш концентрат! 20 кг азоту на 1 га, регулятора росту трнману-1 (С г/т) 1 передп0С1БН01 шокуляцп насшня на азотфшсуючнй потеншал 1 продуктивтсть со!.

Особистнй внесок здобузача. Дпсертант особисто пророби-ла в1дпов1дпу лпсратуру та оволод!ла пссбх1днимн методами дослщжень, брала участь у планувант доелдав, тдготовщ ма-тер1ал1в ло лруку в науковнх журналах. Матер1алм лисертащйно! роботи одержано здобувачем с.лмостшно.

Апробация роботи. Результата досл!джень дисертащино! роботи доповвдалнсь па МЬкпародшй пауково-практпчтй конференцп молодик вчених 1 спещал1с.т1Б "Паслщки науковнх иишук1в молил их вчеымх-а1 раряшав в умовах реформу вання АПК'' (г,мт Чабантт КиТвсъкоУ области елченъ 1996 р.) та на VI конференцп молодих вчених з актуальних проблем ф1зюлогп реелнн 1 генетики (Кшв, жевтеэь 1996 р.). Матер1али роботи булл також представлен! на М1жнароднш нарад! з актуальних пи-тань фшолога рослин в аспектах еколопчннх проблем Украши (Чертвш. жовтень 1995 р.).

Публжанп. За результатами роботи опуб.т ковано три етатт1 у науковпх журналам, одну у з61рнику науковнх праць 1 трое тез на мЬкпародних конференциях.

Структура та обсяг дисертацП. Дисертац1я викладена на 215 сто!лнках машинописного тексту, з яких 40 займають 51 таблиц я та Я 5люг.трацНт. Диг.ертатря г.клядактъг.я Я1 описку умоиних скорочень. встут.', огляду лператури, експеркмектальжл частики з обгеворепням одержапях результат1в, висповхав 1 додатгив, як! викладеш на 38 стор!нках. Список л1тературн, що використову-

валася у робот!, охоплюе 211 найменувань i займае 23 еторшки машинописного тексту.

3MICT РОБОТИ

У вг.тупнш чаг.тин! обгрунтована актуальность проблеми, подано коротку характеристику роботи, i'i теоретичну i нрактичну цшшсть та апробацио результате дослщжепь.

Роады 1. ОГЛЯД Л1ТЕРАТУРИ

В роздкш наведено ана.шз результате досл!джень siтчизняних та заруб!жних досл1днтйв щодо активное^ ироцеав симбютнчно! азотф1ксаци та вплпву на xi сфсктившсть агросколо-гхчних чинншйв.

Розд!л 2. ОБ'вКТИ I МЕТОДИ ДОСУНДЖЕНЬ

Дослцрксппя, результата яких наведет в дашй робот1, здшенено протягом 1995-1997 рок!в. Польов1 дослщи були за-кладеш у виробничо-ексиериментальному госиодарстш 1нституту фшолопУ рлг.лин i генетики HAH УкряТни, рпзтягпокяному в г.мт Глеваха Васильк!вського району' Кшвсько! облает! в зош Шв-ni'iiioro Л1состепу, а вегетащшй - на специально обладнапому се-гетацНтому ыайданчику qie'i ж установи.

Грунти досл1днях д!лянок CBi'iJiu-cipi шпдзилеш легкосу-глинковк Ревень залягання грунтовкх вод - 2,5 м. Bmict гумусу 1,2-1,3%, пдроштична кислотшсть становила - 1,34-1,50 мг-екв на 100 г грунту, азоту - 13,6 мг на 100 г грунту, вмкт рухомого фосфору i обмшыого кал1ю вщповщно дор1внюваБ 5,2 i 13,4 мг на 100 г грунту .

Попередник - озима пшениця. Агротехшка вирощування со! загальноприйнята для зони Швшчного Лкостену. Повторшс-ть польовпх доелгд'в чотириразова. Обл!кова площа д1лянки - 25 кв. м.

Для проведения вегетацшних дослщ!в використовували посудина Вагнера емшеш 10 лггриз. Як субстрат для вирощування дос.лщжуваних рог.лин заг.тосовували прпмитий р^чковий nicoK, Джерелом мшерального живлення була живильна сумш 1'ель-pire.i3, збщнепа па азот (0,2 норми) для кращого функщену-вання бульбочкових бактерш.

ri0BT0pHic.Tb вегеташйних дослшв семикратна.

Об'ектами дослгджень були чотпри сорти coi, рекомендован! для сирощуванпя в зон! Шстпчпого Люостспу i Пол1сся Украши -Кшвська 27 i Альтаф, а також перспективы! сорти Слава та Мар'яна. як! на даний момент знаходяться у державному сорто-випробувант. Rr.i перел]чет сорти ранъостттгл! (перюд вегетатТ в!д 115 до 135 дшв), ст1йк! до вилягання i грнбковкх захворю-вань.

Для бактернзацп насшня використовузали високоефективт штамп бульбочковил бактерш, з яких 71т i Юк рекомендован! Унститутом MiKpooiojrorii i в!русологй' im. Д.К. Заболотного HAH Украши,. М-8 i В-1 - Кримським фШалом 1нституту с1льсько-господарсько'1 мшробюлогй' УААН, а також впробнпч! штамп 6346 i б 14а.

В якост! стимулятора росту використовували препарат три-ман-1 (похщннй шрщдану), спнтезований 1нститутом oioop-ган!чно1 xiMi'i i нафтох!мп HAH Украши.

Як альтернативу ам!ачшй сел!тр1 досл!д:кували запропонова-пу цим же шетитутом пову форму азотних мшералыпе* добрив вуглеамоншш сол! (ВАС). Вони являють собою сум!ш карбонат!в амошю, з яких основну масу складають двовуглекислий амонш CNHiHCO-,, 75-88%) i куглекиг.лшт ямотй (С\ТН- )С0-,-г ?Н О, (S-12/oi. ВАС мостить 2Ü,5% амгаку i Ь0,0У/с вуглекислого газу. Вм!ст азоту в цьому добрив! складас 17%.

Загальну ! пптому ацетилеквщноБлюБальну актившеть ai 1ригеназно1'и комплексу ывначали модифшованим методим лард) (1968).

¡нтенсившсть в!здимого Фотосинтезу та темнового дихання рослш coi Бим1рювалп за допомогою шфрачервоного газоанал!за-тора марки ОА-5501, увшкненого за диференцпшою схемою.

Впзначення вм!сту загального азоту в рослинному ма-тер!ал1 здшешовали методом К'ельдаля i прпскореним методом К'ельдаля. Амшокислотннй склад сумарного б!лка зерна coi виз-началп за допомогою автоматичного амшокпелотного анализатора 1VA АХ-339.

Статистичний анал1з експериментальних даних проводився за Досиеховшч (1985) з використаняям персонального коми'ютера i сучясних пакет)в прогрям.

Розд1л 3. ДИНАМ1КА Н1ТР0ГЕНАЗН01 АКТИВНОСИ КОРЕНЕВИХ БУЛЬБОЧОК В ЗВ'ЯЗКУ 3 ЕФЕКТИВН1СТЮ СО€ВО РИЗОБ1АЛЬНОГО СИМБЮЗУ

Для ъионачення ефективносх1 азохф1ххувальнохо потенц1алу г.оРВП-ризоб1Яльних г. (гг.тем тгзнячади за гдльну 1 питому яцети-ленвщновлювальну актквшсть штрогеназного комплексу, а такс:« досладлсусалп дшха:-ику парсстаппя загальпо! вегетативпо! маси сох, маси та к!лькост1 бульбочок на и коршш, оскшькн ц! ххиказхшки пени ххов'язаш з азотфхксаххшною здатшстю симбш-тичних систем.

Анал1з результат1в, отриманих в ход1 польових 1 вегетацш-шк досл!джень, показав, що штенсиф1кащя ироцеав буль-бочкоутворсння, тдвищсння загальнох 1 шпомох ацстплснвщ-новлювально! активност!, а також збьтыпення вегетативно! маси рослин со! вщбувалися в разх утворехшя висококомплементарного зв'язку мзж макро- 1 м!кросимбютами. Такими в наших до-слхдженнях впявплпся сорт Кпхвська 27 1 хптам В-1, Альтахр 1 71т, Слава I 6346 або М-8, Мар'яна \ В-1 (табл. 1, 2). Отримаш нами експериментальш дат достов1рно тдтверджують кнування прямо! кореляшйно! залежносп м1ж штрогеназною актххвхистю та масою бульбочок (г=0,70-0,75) 1 У! вщсутшсть М1Ж юльюотю ко-реневих бульбочок та азотф1ксувалькою здатшстю.

Тому можпа вважати, що маса бульбочок може бути одним ¿з показнишв ощнки ефективност1 симбхотичних систем б польо-вххх умовах.

НайбЬтып повно потенциал витцезгаданих комплемента рннх пар реал!зувався при полшшенш технологи вирощування сох шляхом застосування традиц1йних 1 нових мшеральних азотних добрив та нового стимулятора росту.

Д1я регулятора росту триману-1 не впливала на вщпов1дшсть партнер1в симбюзу. посилюючи при цьому азотф1ксувальну здат-юсть штрогеназного комплексу, процеси бульбочкоутворехшя 1 накопичення вегетативно! маси. До того ж в ход1 фенологхчних спостережсш. було вщм1чепо, що при персдпос1вшй обробц! зерна сох в розчиш зазначеного стимулятора росту значно пхдвпщу-валася схоиасхь нас!ххня 1 къхьтсть жигхездатшхх нророегши. Найппшмальт ттюю дослщжуваних доз виятщляся концентратпя триману-1 з розрахунку 10 г дхючо! речовини на 1 т наешкя. Об-прпскувашш рослин сох адекватными кохгцептратцямп регулятора росту виявнлося мешп ефективним.

Табл1щя_

Маса корснсвих бульбочок рослин со! в онтогенез! залежно вщ штама шокуляшта В. ]аротс-лт, г (зегеташйзпгй досл!д 1996 р.)_

Штам-

шокуляит

Дш гпеля сход!г

сорт КиТвеъка 27

6346

10,0о±0.003

10.23x0.075

3.89x0.006 11.89x0.023

71т

10.05±0.002

10.21±0.00б

0.82±0.125

1.65x0.026

10к

i0.0li0.009 10.19x0.001

0.54±0.037

1.25x0.005

б1йл

¡0.05±0.003 10.14x0.003

0.67x0.047

1.71x0.024

М-8

0.05x0.002 10.14x0.004

0.76x0.036

1.62x0.035

В-1

10.06x0.002

¡0.34±0.083

0.50x0.035

. 18x0.016

сорт Альтаф

634о

¡0.04x0.002

! 0.24+0.002

10.46x0.037

! 1.22+0.07!

71т

! 0,08+0.004

! 0.31+0.001

! 0.77±0.022 ¡1.44+0.650

<()к

0.01+0.001 10.20+0.004 ¡ 0.34+0.024 ¡0.73+0.026

в» 4а

0.02+0.001

¡0.16+0.005 ¡0.60+0.052 ¡1.03+0.078

М-8

0.04+0.002 10.21+0.004 ¡0.70+0.025 ¡1,19+0.117

В-1

0.07+0.002

¡0.20+0.005

|0.54±0.002 ¡1.02+0.007

Тайлиия 2.

Дняалика ¿агально! ацгтилензддноьлювалыш! актаяоеп корснсалх бульбочок роелии со1 в онтогенез! зал ежи о В1Д штама - ¡нокулянта В. ]арогнсшп, >шМ С^Н^ на 1 роеллну за 1 годину (зсгстац!йшгй досл;д 1996

Штам- Дш и ¡с ля сход;п 1

ШОКуляИТ

30 | 40 | 60 70

сорт ГСшвс&^а 27 1

^ О Г * ио*и 0.3±0.01 ! 2.5x0.04 ! 19.8x0.23 |31.1±0.08 1 1

71» 0.3+0.01 |2.5±0.09 113.9x0.51 127.7i0.17

10к 0.1±0.00 11.6x0.01 15.3x0.01 120.8x0.09 1

614а 0.2±0.01 \ 1.5x0.02 ! 18.14i0.81 ! 28.3x0.14

М-8 0.3±0.01 12.2x0.02 113.7±0.13 ¡31.2+0.19

В-1 0.3x0.01 ! 3.9x0.03 122.2+0.13 139.4+0.10

сорт АльтаТр |

Й34Й 0.2+0,01 12.0+0.01 1 10.0+0,1 У ! 22.9+0,04

71т ¡0,3+0.01 |'2 9+о, Оо 1 1 у, 2+0.1 1 1 ^+0,26

10к 0 1+0,00 11,6+0,01 | ю. 1+0,ОН I 14.3+0.13

Й14 ¡0,1+0,00 | 1.6+0,02 ; 157+0 11 I 23.3+0,23 1

М-н п.л+о.т ¡ 2.1+0 ОК 112 3+0,15 122.7+0 И

В-1 ¡0 2+0 01 ! 1,7+0.01 112..ч+о,5« | 1К.*Ж).0К

Викорнстання алаачно'х сел!три i hoboí форми азотних добр!ш - вуглеамошйних солей при впрощуванн! coi доцьтьнххпе у невеликих стартових концснтращях (20 кг азоту на 1 га), ссшлькк ви-щ! дозн зазначенпх добрив знижують ацетнленвщновлювальну актившсть штрогеназнохо комплексу i значно загримушть утворення бульбпчок на Kopimn дослщних поплин. Викопистання ВАС, тпд передпос1вну культивацию coi (20 кг азоту на 1 га) сприяе штен-сиф!кацп процесу азстф!ксацп з перших дшв вегетацй рослип за рахунок утворення достатньох к!лькост1 активних бульбочок.

Розд1Л 4. ФОТОСИНТЕТИЧНА АКТИВШСТЬ РОСЛИН COI ЗАЛЕЖНО В1Д Р1ВНЯ КОМПЛЕМЕНТАРНОСТ1 М1КРОСИМБЮНТА I ДН СТИМУЛЯТОРА РОСТУ ТРИМАНУ-1

Експериментальнх дат. отримаш в 1995-1997 рр.; показали, що найвиша фотосинтетична i дихальна актившсть характерна для сорт1в coi, партнерамп симбюзу як их були Еисококомплемен-Tapni штамп бульбочкових бактср1й. Так, сорт Кшвська 27, мшросимбюнтом якого був виробничий штам 6346, мав найвшвд показнмки icjMHHoro фотосинтезу i штенсшшосп дихання (табл 3, 4). Така ж яяконом1ртсть характерна для г.имбютичих систем АльтаУр + штам 71т, Слава + штам 6346 i Мар'яна + штам 6346. В ход! феполопчпих спостереясень було таколс в!дм!чепо, що рос-лини coi - складшнси комплементарних пар мали бътып 1нтенс. пенс забарвлення у аоршшиш! з шалашами, де Х1артяерами симбю-лу були менттт в1дпов1дн1 пттами.

Анал1з експериментальних даних показав, що симб!отичн! с-истеми з еисокою азотф!ксувальною здатнктю мали гздвищену фотоспнтетичну i дихальну актившсть. Визначсн! косф!ц!ентп ко-реляцП ^находились в 1нтервал1 0,65-0,70.

Застосування нового стимулятора росту триману-1 при ви-рощуванш coi пролонгувало процеси вегетативного розвитку рослин, а також процеси фотосинтетнчно! i днхальшл д1яльност! пезалсжно в!д способу обробки oó'cktíb досл!джспня. Найбъчып оптимальною для замочування посевного матер1алу coi виявилася кшъккть триману-1 10 г д!ючох речовшш на 1 г Hacimm, яка г.прияля штенглтф!кацп фотосинтетичноУ i дихальноУ актинног.т! макросnMóioHTa. Ооприскування рослхш coi на початку бутошза ци адекватною дозою триману-1 виявилсся мехпп ефектпшшм.

s

1нтснспвн1стк фотосинтезу pi3nnx copris col залсжно 31Д штамаЧнокулянта В. japonifum, мг СО; за 1 год, (фаза повного двМння. вегетаыйннй досл1д 1996 р.)

Ш-пам-шокулянт 1 Тнтечсивн<сп. фотосинтезу Тстичний фотосинтез Сна i рослпну) Чястка диупияя гнд фотосинтезу

1 на 1 г сухо! MitCll na 1 puc.iiiuy

Copi' Кшвська 27

i-t я* vaiu 1 А , Л < t t . Л * 1 ¡ .-i—v •* ■ЧЛ л 1 л л А "А ■J. 1

71т I 2 <£±0 1 10.5+0.•! 1S 7±0 6* 0 73

614а i 2 0+0 0 14 й±0 л* 1К OatO б* О 74

(".опт ДлътаТр

6346 í 1 ¡ 9.^±0.4 16 о+и. 0 0 70

71т 1 о о? 10 S±0.4* 20 2±0 9* 0 70

Slla i т IÍÍ) 0 ¡П íj-Л ч i ' ■ ~ Л-1-Л О 0 74

Сорт Слава

сих UU4LÜ i о ! 7 (1хЛ 4 ig 5 ! п J?

71т i 1 *+0.1 * i б Й4-0 3 13 8+0.3" ¡0 79

614а i 1 5+0 0' * i6.1±Ú.2t 14.4+0.4* 0 /а

Сорт Мав'яна

5346 I 1 SiO.ü ¡0. 1±G 4 20.3±1 0 0 77

71т j * 6-tO 0 8 3j_0 3* 16 6iO.S* л TJ V I /

6 lia i t 1+0 0 7 9+0 3* 16 0±0 6* 0 91

* " ДЭН; ДС'СТСОН! На 5?s plEtHÍ ЗНЯЧуЦ^ОСТ!. * * - ÍMOElpHlCTb О'3НИЦ! СКЛЗД££ Q9/; (по вшношенню до контролю)

Т^тття ¿

[птепги!1п1сть л чхания pi3in¡x copiia coi залеяшо гид штама-: нокулялта Е. iaponicum (фаза повного hbitíhhh, вягвтащйний дослИ 1996 р.)

Штам - ¡нокулянт Maca cvxoi оеювини 11нтенсиашсть дихання мг СО-, за 1

рослини (г) 1 гид

| на 1 г еуяоТ маеи Há 1 рОСЛИпу

CvpT Khíscdi^ 27

53<¿6 í 5 £±0 2 ! т £о-л 1 | i. . 14 9¿0 5

71т 6.4+0 2 ¡ 2 0+0.1 * 1-3.6+0.5*

Sida ó 3±0. 3 I 2 1+0.1 * 13 2^0.5*

Сорт Альта id

534.6 5.0±0.3 ¡ l.S±w. 1 i Á.¿—'J ^

71т 7.1 ±0.3 ! 2.3-LO.G* л л 7 i Л С * i*±. í —V -

514а 5 7±0 2 i 2 0±0 1 i з q±I) 5

Сорт Слава

5316 Ъ :+0.2 i 2.7+0.0 11 7+0 4

71т i 4 0+0.2 ! 2.1+0.1* 10 9±0.4

514а 5.8+0.2 ! 1 3±0 0 * * 10.9=0 S

Cupi Маркина

•и/ íj1u i? т . л г t—-J.\J 1 ^ Ж , А -t i - ' ■i с n , л г* ; w' Í .¿-.V V

71т ¡ 5 9±0 3 11 q+n л* 13 5*

514а 16У±о;1 | 1 H+ü ()' 14 7±0 h'

' - дам достов1рн1 на Ьй piern значущость ** - деошршсть р!зниш складае 99 34 (по

иднсшанши до кин грилю)

Роздал 5. УРОЖАЙ COI I ЙОГО ЯКЮТЬ ЗАЛЕЖНО В1Д ЗАСТОСУВАННЯ БАКТЕРИЗАЦИ ИОС1ВНОГО МАТЕР1АЛУ Р13НИМИ ШТАМАМИ В. JAPONICUM, ТРИМАНУ-1 I ВУГЛЕАМОШЙНИХ СОЛЕЙ

ОпТНМЯЛЬННМИ ДЛЯ ВеГеТЯЦП культури со! иияпилиг.я умовп 1УУ6 року, коли тепла погода поеднувалася з ряскими спадами. Це зумовилс стримаипя пайсищсго врожаю в иор1впяпи1 з 1995 з 1397 pp. Пайменший врожан зерна буь характерней для sapiaHTis без засзосування перед liociBHui иакТе ршацп нас шля иу'ль-бочковими бактер!ями. R лв'язку л пим передпоглвна обробка зерна со! перспективными штамами В. japonicum залншаеться обо-вязковим елементом технолог!! вирощування ще! культури.

Найбзлып продуктнБшхми виявилися сортп со! Кшвська 27 i Мар'яна у вппадку, коли IxhIm партнером enmuioay буь штам В-1. Врожай. отрпманий при цьому. дор1внював в середньому 35 ц/га (табл. 5).

Таблица 5.

Урожай co'i залежно В1д штама-шокулянта В. japonicum (польовий досл1д 1996 р.)._

Штам - ШОКУЛЯНТ

Урожай зерна ( ц/га )

Пзниця м!ж вар!антами

Абсолютна

Контроль j 30.67±0.13 I-

6346 ¡35,10+0.09 i 4.43 14.44

71т " |2.йй 8,67

Н-1 j:-i6.1C)±0.29 ¡5.43 17.71

М-& IS2.43rO.32 10.76 15.74

HCP.s-l.69

Сорт ЛльтаТр

Контроль {25ЛЗ±0.20 i- -

6346 ¡27.67+0.19 ¡2.24 jS.Sl

71т ! 32.43±0.28 ¡7.00 ¡27.53

В-1 126.99+0.13 j 1.56 6,13

M-S ! 4.00 15.73

HCP,5-0.6S

Висококомплемептаряам по вадпошепшо до сорту Альтазр виявився штам 71т. Обробка насшня цього сорту зазначеннм штамом перед вшивом сприяла одержанню врожаю зерна 32,4+0,3 п/га, ттто на 7 ц/та перевищувало врожай контрольного варианту

И

(без i но кул яш i) i в середньому на 4 ц/га перевищувало врожай шших дослщних BapiamiB.

Д.та сорту Слава найбхлып сум1спими були штамп 6346 i М-8. Урожай утворених комплементарных пар в середньому на 13% деревишував BapiaHT без шокуляцп.

Застос.увяння шд перрдпос1нну культивация coi' стяртових доз традищйних i нових форм азотних мшеральних добрив з розрахунку 20 кг диочох речовинк па 1 га е середньому' шдвищу-вало врожай зазначенох культури на 2 ц/га, а поеднання азотного минерального живлення з бактеризацию насшня сир ляли охх-т им i за пи функтпонування соево-ризобхалъного комплексу i збЬть-шенню врожаю на 8.6% в пор1внянш з контролем.

Д1я ново! форми азотних добрив - вуглеамошйних солей по-силювалася при одночаснхй обробц1 насшня дослщжуванох культури перед висЛвом стимулятором росту трпман-1 (G г/т) 1 ího-кулянтом вщповцшого штаму. Врожай Кихвськох 27 в пьому ви-падку неревишував контрольннй вартнт на 11.8%.

В ход! подалыпих експерпмент1в для застосуванкя триману-1 при вирощуваиш coi була встаиовлепа його оптимальна концепт ращя 10 г дхючох речов1ши на 1 т насшня. Обприскування рос-лин зазяаченим стимулятором росту в наших дослшжеххлхях вия-

дилог.Я MPHITT рфеКТ1ГВНИМ дясоппм.

Сл1д зазначити, що якхсть наезння с oí значно иокращувалася залежпо в!д р1шм е1дпов1дпост! мшросимбюнта. Так, пайбЬтыпий bmíct сирого ироте5ну в зерш сорту Кнхвська 27 вцрначено у нар i ант i. де партнером ciiMuioay був штам В-1 (табл. G). Така ж законом)pHic-тъ спос,тер1Гялаоя т для !нтттих висококомплементар-них симбютичних пар: сорт Алътзф + штам 71т, сорт Слава + штам 6346, Мар'яна + штам В-1.

При цьому спостср!гаеться i зб!льшсння загалького вм!сту амхнокислот в зерш сох, особливо аспарагхну, глутам!ну, серину, пролпху. гл1цину та аргхшну, а також незамшних амшокислот л!зину i лейцину, як i характеризуют кормову цхншеть 61лка. Найменша доля припадае на метюнга, але його кйтаклеть зростас залежпо глд р!вня вщповщпост! макро- i Miiípocic-ióioirriB.

Пхдвшцення змхету сирого протехну в зернх зазначених висо-кикомххлементарних симбютичних систем сххостер1хае;ться ирхх ххе-релггоглвнш оброогр насшття в розчин! нового стимулятора росту триману-1. 11ор1вняно з вариантами без оброоки зазначеним фггостимулятором в середньому на 19% з61льшусться також за-гальний bmíct аг-пнокислот.

Таблица 6.

Вм1ст сирого протешу в зсрш со! залсжно в!д штама-шокулянта В. ]а.рогЛсипп (польовий дослгд 1996 р.)_

ШтаМ - шо куля ИТ } ЗаГпЛЬКИЙ язот 1 (%) Скряй протеин (%) { Зб1р сирого про-| те:ну (ц/га)

Сорт Кшзська 27

Кон1ро.1Ь í Л , л л^ I /и-^У.ии те . л г» 4i.cz. i или.Ои { С\ А*Л

ОО Ы£ ио^и | с ос 1 л лр»* оо <гл 1 л пс** 1 л л 1С | 1 Л. 1 и

717 ! 5.21±0.04** 32.56±0,04**

В-1 |5,70±0.05*ж 35,61±0.05*' ! 12.86

М £ \ 5.5-1±0.03** 34.63±0.03" 111.92

Сорт Альта!р

Контроль 1 * : л лл { Га"» ПС . Л ЛЛ / \JCff 1 о се ; и.1и

гл г ? и<ли I С ОС .Л I <-». иу—V. ПС С1> 1 л \-S\J. и»-/—VI 1 л л * | XV.1*

71т ! 6,08±0.09** 3s.00i0.09*'" ! Ч о оо

В-1 15,73±0.064"" 35.81±0.0б" 1 а оо } V/ 1 ЧУ V

|5.60±0.0б" 35.00±0.0б'* ! ю,30

** - »>*0В1рн1с7Ь р!зкИЦЬ скл:ид?.с (по Е1ДК01116ННЮ до Еонтрояю).

Треба б1д>пт1гп1, що зб1льшення вмюту амшокислот в1д6у-ваетъея за рахунок тдвищення вшету б1лка в зерш доелщних рослин. Стввщношення ж пих сполук в межах генотипу одного сорту заляшаеться ста л им. Спостер1гаеться .лише значне варда-вання метютну, але оскшькн його кильгасть в загальн1й масл компошлтв дужс мала, то норушенпя встаповлспих сп!вв1дпо шень не вщбуваеться.

Викладене дозволяв зробити висновок про те, що пЬцвилценяя вм1г.ту б1лка в зерт в результат! яястосування нолях елементт технологи вирощування сох може вхдбуватися без попршення ¿кого якост!.

висновки

I. Оскшьки еволюдшний розвиток партнер! в бобово-

рнзоб1ального симбюзу в!дбувався в нриродних умовах паралель-но, дощльним е одночасне стЕорення фокд!в нови?: високонро-дуктивних сорт!в со1 1 ф1з!олог!чно напб1лып до них пристосова-

них штам!в бульбочкових бактерш, ефектившеть комплементарно!' взаемодп яких забезпечувала б штенсифшащю бюх1м1чних процесса 1, вщповщно, отримання высоких та як!сних врожагв. На-

явжеть таких фонд!в в!дкрквае можливост! ведения паралельког сслскщйпо! роботи па полшшеппя симб1откчпих властивостсй

рослини-господаря 1 вшповщного йому штама бульбочкових бак-терш. У зв'язку з цим при анал!з1 симбютичнпх взаемонадносхш чотирьох сорт!в со! Кихвська 27, Ал1ла!р, Слава 1 Мар'яиа з штамами В. .¡арошсит 6346, 71т, б 14а, 10к, М-8 та В-1 встано-влено. лю для легкосуглишсових грунпв Швшниш'о Лнюстепу УкраУни няно! лъттг кпмплементлркимтт р пари Ки'тг.ькя 27 1 пттям В-1, Альтзф ■+■ /1т, Слава 6346, Мар'яна В-1, середня прибавка врожаю зерна яких за рахупок гадЕШцепня ефективпост! снм61отнчно! азотфп;сацп без застосування азотннх добрив в!дпо-вшни складала 22,40 , 29.09 , 16,93 1 23,02%.

2. Висока ттрогеназна активность найкратцттх спмбютичних пар знаходилася в прямш кореляцшшй залежное т1 (г=0,70-0,75) в!д маси кореневих бульбочок, утворених при шфпсуванн! коршня рослини-господаря напбьтып: комплсмснтарнпмп штамами бульбочкових бактер!й.

3. Високий р1вень сумкност1 партнер1в спмб1озу шдвищував азотф1ксува.1ьну здатшеть 1 зумовлював активьзацш фотосинтетично! та дихально! д!яльнсст1 со!. Ксеф!ц1енти кореляци м!ж ацетилехнпдновлювальпою актившетю 1 фотосинтезом дор1впюва лн 0,65-0,75.

4. Використання для иередиослшю! шокуляш! насшх1я ххевно-го сорту ГО! НЯЙбкЛЪПТ сум)сного ттттяму бульбочкових бяктепш с прияло тдЕищенню вм!сту сирого протехну 1 збору бхлка з оди-пиц! площ! в середпьому па 2 - 4 ц/га.

5. Вм1ст амшокнелот у зерш со! значно збьтъшуваЕся при ¿астисуванш д;1Я иеред1шс1вно1 шикудяцп наешххя ьисикиким-плементярних тттталпв В. ; яро глеи т. але !'х ствв1Днотттення в межах одного генотипу сорту, в основному, залишалося стзлим. незначке вар1ювання спостер1галося лише у вм1ст! мет!он!ну.

6. Псрсдпос1вка обробка насшня со! розчином нового стимулятора росту триману-1 (10 г/т) ошш-изувала процеск йоге про-ростання 1 пщвтцувала к!льк1сть життездатши проросткхв.

7. Замочування наелння в розчиш триману-1 концентрацию 10 г д!ючо! речовики на 1 т нас!ння було ефективн1шпм у пор!в-пяши з сбприскувапиям рсслиц адекватною дозою зазпачепого регулятора росту, оск1льки сприяло актив1заци процес!в азотф!к-саш!, фотосинтезу 1 дихання. Д1я триману-1 незалежно вщ способу обробки пполонгувяла дихалъну ! фотосинтетпчпу дшлъ-шеть досл!дних рослин со!.

8. Використання стимулятора росту триману-1 при вирощу-saHHi coi спрняло шдзшценню масн нас шик з одше! рослинп, збктыисшио вмкту ам1покислот i сирого npoTcíny в ií ocpni.

9. Застосування ново! форми мшеральних азотних добрив ■ вуг леамошйних солей при вирощуваиш coi на легкосуглинкових грунтах ГПян1чного Л)состепу Укряши догшгьне в wReликих стяп-товпх дозах (20 кг/га з роэрахунку на д!ючу речовшзу). У посдпашп о передпосшпою шокулящсю активпим штамом ри-3o6iñ 6346 боно сприяе актив1заци бульбочкоутворекня i азотфш-сунальни! здатност! col на перших стадах ризашку, то за-безттечуе. прибавку прожато на 9.07%.

СПИСОК ОПУБЛ1КОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Даценко В.К., Лагута (Береговенко) С.К., Старченков Е.П., Антипчук А.Ф., Рангелова В.Н. Эффективность бобово-ризобиального симбиоза различных сортов сои и штаммов Bradyrhizobium japonicum //Физиология и биохимия культ, растений. 1997. Т. 29, N 4. • С. 299-303.

2.Даценко В.К., Лагута (Береговенко) С.К. Д1я вуглеа-мошнних солей на ефектшзшсть сосво-ризоихальнохо симбюзу в утчовях nÍBHÍ4Horo Л i г. ос. тепу У кражи /'/'Там же. - 1997. - Т. 29, N Ь. - С.

3.Лагута (Береговенко) С.К., Дацепко В.К. Азотфиссувалыи здатшсть í продуктивтсть coi залежно в!д 1нокуляци píshumti за ефекшишстю штамами Brauvrliizubiuni //'Там же. - 1997. - Т. 29, \т~ 6. - С. 468-471.

4.Лагута (Береговенко) С.К.. Даценко В.К. Урожай coi i його жлсть в залежност! в!д шокуляцп нас!кня р!зними штамами Bradyrhizobium japonicum: Зб1рник каукових прадь 1нституту землеробства УААН. - К.; Нора-пршт, 1997. - С. 33-38.

5.Лагута (Береговенко) С.К.. Даценко В.К. Ефективтсть комплементарно! взаемодИ pi3Hiix copTiB coi з перспективными штамами бульбочкових бактерш //Тези доп. М1нснародко1 кау-ково-практично* копф. мол. ечсн. i спец. - емт Чабапн Кисво Святошинсъкого р-ну Кшвсько! обл., 1995. - С.101

6.Лагута (Береговенко) С.К., Голик K.M. Зв'язок upoueeiß

Я 30 тф i КГ.а nil i фотог.интеяу R ЯЯ/ГРЖНПГ.Т1 Н1Д ттття мя - i кп кул янт л

Bradyrhizobium japonicum //"Гези доп. VI Конф. мол, вчен., присвячепо1 50-и рЬшиц! з дпя засяувапая Ьтстнтуту фЫологИ рослин i генетики I1AII Украши. - Кшб, 1996. - С. 34-35.

У.Лагута (Береговенко) С.К.. Даценко В.К., Старченков ГО.П. Чутливють деяких форм coi до шокуляцп перспективнпми шта-мами бульбочкових бактср!й //Актуальш питания ф1з!ологи рослин в acneKTi еколопчних проблем Украгни: Тези доп. М1жпа-родног наради. - Чершвш, 1995. - С. 31.

Береговенко С.К. Ефектившсть симбюзу сорт!в coi i штам1в Bradyrhizobium. japonicum залежно в!д ступеия ix комплемеитар-HOCTi та умов вирощування. - Рукопис.

Длсертащя на здибугш наукивоги ступени кандидата бшли-п'чних наук за г.ттешллъшстю 03.00. ¡2 - фпюлопя рослин. - Тн-ститут ф!з1ологн рослин i генетики HAH Украни. Кшз, 1998.

Дисертащю ирисвячено питаниям оггткм1зацй' потешцалу соево-ризоб1ального симб1озу. Встановлсно, що штснсифшац!я фотосинтетичних, дихальних i азотф!ксувальних процес1в, а в'щ-повщно i збшыпення врожаю coi залежить вщ piBira комплемен-тарноетх макро- i м1кросимбюнт1в. Серед до с л i д жув а них copTiB coi i 1птам1в Bradyrhizobium japonicum впявлено капкомштемен-таршш! симбютичт пари. Визначст оптималып копцситрацп но впх форм мшеральних азотних добриз - вуглеамошйних солей i нового фгшстимулятора триману-1. застосування яких ири виро-

щувянк) r.n'i В ЗОН1 ГПвЮЧНОГО .ЛПг.ОСТРПу УкПЛНТИ ЯКТТГВ13уР. фЫо-

лого-61ох1м1чш процеси рослини-господаря i забезнечуе шдви-щепия ii продуктивпост!.

Ключов1 слова: Glycine max (L.), симбюз, азотфшсувальна акшашстъ, комилсментарш пари, азитш дибрлва, стиму^ш'шр росту трттман-1.

Береговенко С.К. Еффектпвность симбиоза сортов сои и штаммов Bradyrhizobium japonicum в зависимости от степени их комплементарности и условий выращивания. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.12 - физиология растений. - Институт физиологии растений и генетики HAH Украины, Киев, 199S.

Диссертация посвящена вопросам оптимизации соево-ризобиальшло симбиоза. Установлено, что интенсификания фото-синтетичйских, дыхательных и язотфикг.ттрующттх процессов, а соответственно и увеличение урожая сои зависит от степени ком-племептарпости макро- и микрссимбиоптов. Среди исследуемых сортов сои и штаммов Bradyrhizobium japonicum выявлены наи-

более комплементарные симбнотические пары. Определены оптимальные концентрации новых форм минеральных азотных удоб-рспий - углсаммошшпых солей и нового фитостимулятора три мана-1, иримененне которых при выращивании сои в зоне Северной Лесостепи Украины активизирует физиолого-бнохнмические процессы ряг.тения-хпзяиня и обеспечивает увеличение его продуктивности.

Ключевые слова: Glycine max (L.), симбиоз, азотфиксп-рующая активность, комплементарные пары, азотные удобрения,

стимулятор роста триман-1.

Beregovenko S.К. Symbiosis efficiency of soybean cultivars and strains of Bradyrizobium japonicura depending on the level ol their complementation and growth conditions. - Manuscript.

Thesis for a Ph.D. degree (Biology.) by speciality 03.00.12 -plant physiology. - Institute of Plant Physiology and Genetics, NAS of Ukraine, Kyiv, 1998.

Dissertation concerns the problems of the optimization of the potential of soybean rhizobial symbiosis. It has been found that the intensification of photosynthetical, respirational and nitrogen fixating processes and hence the increase in soybean yield depend on the level of macro- and mir.rosymbiont complementation. Among the investigated soybean cultivars and strains of B. japonicum there have been revealed the most complementary symbiotical pairs. Optimum concentrations have been established for new forms ol mineral nitrogen fertilizers (caiboauionium salt) and a new gruwtli stimulator (triman-l). Their aonlication for sovbean erowth in the

XX V N-»

North Forest Steppe zone of Ukraine both intensifies physiological and biochemical processes of host-plant and provides the increase in its productivity.

Key words: Glycine max (L.), symbiosis, nitrogen fixing activity, complementary pairs, nitrogen fertilizers, growth stimulator triman-l,