Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Создание новых форм биопрепаратов на основе клубеньковых и ассоциативных ризобактерий и оценка их эффективности

ВАК РФ 03.02.03, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Создание новых форм биопрепаратов на основе клубеньковых и ассоциативных ризобактерий и оценка их эффективности"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

□□3494121

СОЗДАНИЕ НОВЫХ ФОРМ БИОПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ КЛУБЕНЬКОВЫХ И АССОЦИАТИВНЫХ РИЗОБАКТЁРИЙ И ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ

03.02.03 — микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 5 Щр 2010

Санкт-Петербург — 2010

003494121

Работа выполнена в лаборатории экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии (ГНУ ВНИИСХМ г. Санкт-Петербург)

Научный руководитель: кандидат биологических наук

Кожемяков Андрей Петрович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Круглов Юрий Владимирович

доктор биологических наук, профессор Вишнякова Маргарита Афанасьевна

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский

институт защиты растений РАСХН

ч на заседании

объединенного совета ДМ 212.232.07 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб. 7/9, Биолого-почвенный факультет СПбГУ, аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в центральной библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета.

Автореферат разослан «' * » марта 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Е. И. Шарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Реальной альтернативой использованию агрохимикатов являются микробные препараты, которые во взаимодействии с растением выполняют целый комплекс полезных функций (улучшение минерального питания растений, защиту их от фитопатогенов, повышение устойчивости к стрессовым условиям, стимуляция роста растений и др.), практически не влияя на экологическую обстановку в агроценозе (Кожемяков, 1997; Завалин, 2005; Тихонович и др., 2005). Прогресс в области производства и применения биопрепаратов во многом связан с разработкой эффективных, высокотехнологичных, сохраняющих долгое время исходные свойства препаративных форм.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является создание технологичных, экономически выгодных форм биопрепаратов высокого качества, а также проверка их эффективности на основных сельскохозяйственных культурах.

В соответствии с целью исследований были определены следующие задачи:

1. Разработать прогрессивную технологию производства биопрепаратов на основе вермикулита и жидких форм препаратов.

2. Подобрать композиции питательных веществ в препарате, обеспечивающих его высокое качество.

3. Определить оптимальные температурные режимы хранения биопрепаратов.

4. Изучить эффективность разных форм биопрепаратов (на торфе, на вермикулите, жидких) на различных видах бобовых и небобовых растений.

5. Оценить эффективность совместного применения биопрепаратов с комплексом микроэлементов, а также на различных фонах минерального питания.

Научная новизна. Впервые выполнены комплексные исследования по изучению возможностей использования перспективного носителя (вермикулит) для симбиотических и ассоциативных ризобактерий с целью создания технологичной и эффективной формы микробных биопрепаратов. Разработаны способы культивирования микроорганизмов на различных носителях с использованием оптимизированных питательных сред. Подобраны оптимальные сочетания стабилизирующих, питательных и защитных субстратов, обеспечивающих длительное хранение и высокую эффективность биопрепаратов. Усовершенствован состав жидкой формы биопрепарата, позволяющей увеличить срок хранения с 20 до 60 суток. Впервые изучено влияние комплекса новых композиций микроэлементов на эффективность биопрепаратов.

Практическая значимость. Созданы новые формы биопрепаратов, обладающие высокой технологичностью, эффективностью и экономичностью. Разработанная биотехнология является универсальной для различных видов клубеньковых и ассоциативных ризобактерий. Новые формы биопрепаратов апробированы на нескольких сельскохозяйственных культурах (соя, козлятник, кукуруза, пшеница) в различных агроэкологических условиях.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Разработана новая форма биопрепарата на твёрдом носителе (вермикулит), обеспечивающая высокую эффективность микроорганизмов, удобная в производстве и применении.

2. Оптимизированы жидкие формы биопрепаратов, которые способны сохранять свои потребительские качества в течении 2-х месяцев.

3. Биопрепараты на основе вермикулита по эффективности не уступают препаратам на основе торфа, а также жидким формам (и даже превосходят их).

4. Инокуляция семян новыми бактериальными препаратами улучшает минеральное питание растений и повышает качество растительной продукции.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на международной школе молодых учёных "Прикладные и фундаментальные аспекты сигнальных процессов, развития и эффективности симбиозов микроорганизмов с корнями" (Санкт-Петербург, 2007); на международной научной конференции "Костычев и современная сельскохозяйственная микробиология" (Ялта, 2007); на международной научной конференции, посвященной 40-летию южной опытной станции "Почвенная микробиология и стабильное развитие аг-роэкосистем" (Алушта, 2008); на V Всероссийском съезде почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008); на конференции профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского Государственного аграрного университета (Санкт-Петербург, 2009); на международной молодежной российско-польской конференция "Молекулярная биология растений" (Польша, Гданьск, 2009).

Публикации результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 9 работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, экспериментальной части, заключения, выводов, приложения и списка литературы.

Работа изложена на 166 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 29 рисунков. Список литературы включает 228 наименований, в числе которых 86 на иностранных языках.

Объекты и методы исследования

Использованные микроорганизмы: для исследований из коллекции ГНУ ВНИИСХМ были взяты: клубеньковые бактерии сои (Вгас1угЫгоЫит )аротсит\ штаммы 6346, 6406, 6456, 626а), клубеньковые бактерии козлятника (ЛЫгоЫит ¿а^ае: штаммы 912, 913), ассоциативные ризобактерии (АнНгоЪааег туьогет, шт.7; АгояртИит brasilen.se, шт.8; Agrobacterium гасИоЬаМег, шт.204).

Растительный материал: в полевых и вегетационных опытах использовались следующие сорта растений:

Соя - сорта: «Дон 21», «Дива», «Донская»

Кукуруза - сорта: «Зерноградский 282МВ», «Зерноградский 330МВ»

Пшеница - сорт «Харьковская-23»

В качестве носителя бактерий использовались:

Вспученный вермикулит - продукт обжига минерала вермикулита. Использовалась средняя фракция (0,6-1,5 мм) согласно ГОСТу 12865-67. Вермикулит является экологически чистым и стерильным материалом, не токсичен, не содержит тяжелых металлов, рН - нейтральный.

Торф - органическая порода, образующаяся в результате биохимического процесса разложения болотных растений при повышенной влажности и недостатке кислорода.

Питательные и стабилизирующие добавки:

«ДАРИНА» - высококонцентрированный комплекс гуминовых органо-минеральных удобрений на основе сапропеля. В составе «ДАРИНЫ» природные стимуляторы роста - гуминовые и фульво- кислоты и также другие биологически активные вещества.

Гуматы (калиевые) - группа естественных высокомолекулярных веществ, которые характеризуются высокой физиологической активностью.

Глицерин - химическое соединение, широко используемое в криобиологии в качестве криопротектора (Уооп е1 а1, 2003).

Сорбат калия (калий сорбиновокислый) - калиевая соль сорбиновой кислоты. Является природным консервантом и широко применяется при консервировании пищевых продуктов.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - продукт взаимодействия целлюлозы с монохлоруксусной кислотой. КМЦ используется как стабилизатор консистенции, загуститель, средство для капсулирования.

Число жизнеспособных клеток определяли методом серийных разведений.

Состав комплексов микроэлементов:

«АКВАМИКС-Т»: комплексное водорастворимое комбинированное микроудобрение, предназначено для предпосевной обработки семян бобовых трав. «Аквамикс-т» содержит следующие микроэлементы: Мо - 16,9%; В -3,4%; Со-2,1%; Си-2,8 %; Ъа. - 2,8% в соотношениях, соответствующих физиолого-биохимическим потребностям бобовых.

«МИКРОМАК»: минеральное удобрение предназначено для предпосевной обработки семян, состоит из двух частей «Микромак-А» и «Микромак-Б». Массовая доля питательных веществ для «Микромак-А»:

Си-38±1; гп-34±1; Mg-14,5±l; №-0,17±0,01; 1л-0,6±0,01; Со-22±0,5; Рс-5,2±0,2; Мп-3,2±0,2.

Массовая доля питательных веществ для «Микромак-Б»:

К20-37±1; Сг-1,2±0,1; Мо-6,6±0,2; В-4,3±0,2; У-0,9±0,05; 8е-0,08±0,01; Р205-3±0,1.

Суммарное содержание азота в «Микромак-А» и «Микромак-Б» - 47±1

Назначение - предпосевная обработка семян зерновых, зернобобовых и технических культур.

«МИКРОЭЛ»: комплексное минеральное удобрение для некорневой обработки посевов сельскохозяйственных культур. Обработка препаратом активизирует процессы фотосинтеза и азотфиксации.

Содержание микроэлементов в препарате (%):

Азотфиксирующий и фотосинтезирующий комплекс: Cu-0,64; Zn-1,36; В-0,15; Mn-0,29; Fe-0,40; Мо-0,44; Со-0,084; Mg-0,89.

Схемы опытов и методика проведения исследований.

В условиях лабораторного опыта изучено влияние различных добавок и протекторов (в питательную среду для инокулюма, в субстрат) на динамику численности микроорганизмов в препарате и на его эффективность. Также определены оптимальные составы сред жидких форм препаратов. В качестве источников питания использовали: глюкозу, сахарозу, препарат «Дарина», гуматы и мелассу в различных комбинациях и соотношениях. Как стабилизатор использовали глицерин, КМЦ, сорбат калия.

При изучении влияния температуры на изменение численности бактерий в препарате их хранили при температурах +18...+21°С и +4...+6°С.

Титр культур определяли в динамике через определённые интервалы времени. Для определения жизнеспособности и количественной оценки бактерий использовали метод серийных предельных разведений.

Вегетационный опыт

Изучалась эффективность разработанных форм биопрепаратов различной влажности, с добавками, на фоне стимуляторов роста растений «Аквамикс», «Микромак» и «Микроэл».

Вегетационные опыты проводились на опытном участке ВНИИСХМ на дерново-подзолистой почве (рН = 6,2-6,8; No6n( = 0,26%; Р = 150 мг/кг; содержание гумуса -1,8%).

Учитывались: масса растений (сырая и сухая), количество и площадь листьев, содержание белка в растениях. Для сои учитывалось количество клубеньков на растении, их масса и нитрогеназная активность.

Для определения нитрогеназной активности использовали ацетиленовый метод в модификации ВНИИСХМ.

Количество образовавшегося этилена измеряли на газовом хроматографе.

Содержание общего азота в растениях определяли с использованием метода Къельдаля на полуавтоматическом анализаторе азота «Kjeltec auto».

Постановка опытов, учёт и оценка полученных результатов проводилась согласно стандартным методикам (Фробишер, 1965; Ашмарин, 1971; Доспехов, 1985; Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1991).

Полевой опыт

Полевые исследования проводились на опытном поле ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко Зерноградского района Ростовской области. Почвы опытного участка - чернозём обыкновенный тяжелосуглинистый. Агрохимические показатели в слое почвы 0-20см: рН - 7,1; гумус - 3,3-3,5%; Р205 - 20-25 мг/кг; К20 - 300350 мг/кг почвы. Площадь делянки - 100 м2, повторность 3-х кратная.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Оптимизация параметров препаратов симбиотических и ассоциативных ризобактерий на основе вермикулита.

Установлено, что различные источники углеводного питания существенно улучшают размножение и выживаемость клубеньковых бактерий сои в препаратах на основе вермикулита.

Во всех вариантах опыта в питательную среду был добавлен глицерин в количестве 1% от объёма питательной среды. Показано, что через 17 суток титры во всех вариантах опыта были высокими и варьировали от 3,8*109 до 33,5'Ю9 КОЕ /г. Исключением был вариант с добавлением в вермикулит 1% глюкозы и 2% мелассы. Титр бактерий в этом варианте был 1,5*109 КОЕ /г. Спустя месяц титр данного варианта опыта возрос до 15,6*109 КОЕ /г. В 2 раза увеличился титр бактерий в препарате с добавлением в вермикулит 1% глюкозы и 1% гуматов. По-видимому, в этих вариантах клетки использовали мелассу и гуматы как углеводсодержащий источник в субстрате для своего роста после истощения запасов легкодоступной глюкозы.

Согласно технологическому регламенту биопрепарат является качественным при титре препарата не менее 1 миллиарда (через 6 месяцев после изготовления). Наибольший титр спустя 6 месяцев хранения был в варианте с добавлением в вермикулит 0,5% мелассы, 1% глицерина и 0,5% гуматов и составил 6,1*109 КОЕ/г. Это определяется разной степенью доступности углеводов из этих компонентов, что обеспечивает питанием клетки на протяжении всего срока их хранения (табл. 1).

Таблица 1.

Титр клубеньковых бактерий сои ВгадугЫгоЫитуаротсит (шт. 6346)

при внесении различных добавок в вермикулит.

Добавки в питательную среду Добавки в вермикулит Титр бактерий, КОЕ*Ю9/г

Срок хранения

17 дней 1 месяц 2 месяца 6 месяцев

глицерин 1% глюкоза 1% 16,5±0,2 14,0±0,2 8,2±0,2 1,1 ±0,2

глицерин 1% глюкоза 1% + Дарина 1% 27,6±0,3 40,0±0,2 30,6±0,3 3,2±0,1

глицерин 1% глюкоза 1% + глицерин 1% 27,1±0,2 12,7±0,2 8,5±0,2 4,0±0,3

глицерин 1% глюкоза 1% + гуматы 0,5% 33,5±0,2 24,5±0,3 8,2±0,3 4,1 ±0,2

глицерин 1% Меласса 0,5% + глицерин 1% + гуматы 0,5 % 34,1±0,2 26,0±0,3 7,4±0,2 6,1±0,1

Также изучено влияние различных добавок на сохранность в препарате клубеньковых бактерий сои (штаммы 626а, 6406, 6456) и быстрорастущих клубеньковых бактерий козлятника (штаммы 912, 913).

Препараты, в состав которых входили сахароза, гуматы и глицерин, имели более высокий титр по сравнению с вариантами, в которых в вермикулит вносилась только сахароза. Внесение в вермикулит 1% сахарозы и 0,5% гума-тов увеличивают титр препарата в 5 раз, и он составлял более 30 млрд. клеток/г. Хорошо показали себя варианты, где помимо сахарозы в качестве дополнительных компонентов вносилось 1% глицерина, а также вариант с дополнительным внесением 5% мелассы.

Таким образом, подобраны оптимальные сочетания компонентов, которые позволяют поддерживать высокий титр бактерий в препарате на протяжении продолжительного времени.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что используя вермикулит в качестве носителя бактерий, возможно подобрать оптимальные сочетания компонентов для производства качественных биопрепаратов. Таким образом, изготовление препаратов на основе вермикулита становится технологичнее, дешевле и проще, чем изготовление их на основе торфа.

Влияние различных температурных режимов хранения на качество биопрепаратов

Поскольку в процессе транспортировки биопрепараты подвергаются воздействию различных температур (иногда отрицательных), изучено влияние температурных режимов (-3...-6°С; +5...+8°С; +20...+22°С) на их качество.

Определялась сохранность бактерий в препарате при двух основных режимах хранения (5-8 и 20-22°С), которым они подвергаются в реальных условиях (табл. 2).

Таблица 2.

Влияние температуры хранения на титр клубеньковых бактерий сои и козлятника (2 месяца хранения)

Штаммы бактерий Титр бактерий, КОЕ*Юу/г

10 хранения

20-22°С 5-8°С

В. /аротсит 6346 3,0±0,2 5,1±0,2

В. /аротсит 640 б 3,0±0,4 14,2±0,2

В. /аротсит 645 б 3,2±0,2 21,4±0,3

Я. Ыека 913 7,5±0,3 63,0±0,2

Из полученных данных следует, что хранение препаратов при температуре 5-8°С позволяет сохранить титр клубеньковых бактерий на порядок выше, чем хранение при температуре 20-22°С.

При замораживании происходят существенные физико-химические и биохимические изменения. Для уменьшения повреждающего действия отрицательных температур используют криопротекторы. Помещение живых объектов в растворы криопротекторов и замораживание в этих растворах снижает или полностью исключает формирование внутриклеточного льда и обезвоживание.

Использование глицерина (криопротектор проникающего действия) снижало негативное действие замораживания на клубеньковые бактерии козлятника в 5-10 раз (табл. 3).

Таблица 3.

Влияние замораживания на титр

Штаммы бактерий Титр бактерий, КОЕ/г

без замораживания срок замораживания препаратов

2 дня 2 недели

без глицерина с глицерином без глицерина с глицерином

R. galega шт.912 3±0,2-109 2,2±0,2-10s 1,5*0,2-10" 2±0,3-10ь 8±0,2-10ь

R. galega шт.913 7±0,2-109 7±0,2-108 1 ±0,2-109 1±0,2-10б 4,6±0,3-10 6

B.japonicum 6346 4,3±0,2-109 0 0 0 0

Зависимость титра ризобактерий от влажности препарата.

Одним из факторов, определяющих качество и сохранность биопрепаратов является значение его влажности.

Оптимальная влажность торфяного препарата, по данным разных исследователей, составляет 30-60% (Burton, 1967; Rughley, 1967)

Были изготовлены вермикулитные препараты с влажностью от 50 до 80%. Препараты влажностью 50 и 80% имели самый низкий титр. Показано, что наибольший титр имели препараты влажностью 60 и 70% (табл. 4).

Таблица 4.

Влияние влажности препарата на титр ризобактерий _(после 1 месяца хранения)_

Штаммы бактерий Титр бактерий, КОЕ«Ю9/г

влажность препарата 60 % влажность препарата 70 %

Arthrobacter mysorens, шт. 7 5,6±0,2 41,0±0,3

Azospirillum brasilense, шт. 8 1,6±0,2 20,1±0,2

Bradyrhizobium japonicum, шт.6346 1,7±0,3 10,0±0,3

Bradyrhizobium japonicum, шт. 640 б 2,3±0,2 15,0±0,2

Установлено, что оптимальная влажность препаратов на основе вермикулита составляет 70%, так как именно при такой влажности в нём наилучшим образом сохраняются ризобактерии, а препарат более эффективен. Это подтверждается полевыми и вегетационными опытами.

Оптимизация жидкой формы биопрепаратов

Наиболее дешевой и технологичной является жидкая форма препарата. Основной недостаток данной формы - короткий срок хранения. В условиях жидкой культуры титр бактерий начинает резко снижаться уже через 5-15 суток хранения. Второй недостаток - опасность контаминации при производстве, фасовке и хранении препарата.

Влияние температурных режимов хранения, питательных и стабилизирующих добавок на численность R. galegae в жидких препаратах.

Численность R. galegae при выращивании на бобовой среде без добавок являлась контролем во всех экспериментах. Изменение титра клеток показало, что через 14 суток после приготовления препарата титр ризобий менялся незначительно. Через 56 суток хранения происходило существенное уменьшение титра. Такая динамика титра наблюдалась при обоих температурных режимах хранения. Через 14 суток хранения численность клеток в среде была в 7 раз выше, когда препарат хранился при 4-6°С. Низкая температура снижала скорость падения титра. Об этом свидетельствует численность клеток через 28 суток хранения. Если при 18-21°С титр контрольного варианта составлял 0,6*108 клеток, то при 4-6°С он был равен 7,4*10 клеток R. galegae. Таким образом, наиболее благоприятной температурой хранения является 4-6°С.

При температуре 18-21°С добавка глицерина в количестве 1% увеличивала титр ризобий на 14-е сутки в 5 раз. При увеличении количества глицерина в среде до 2% наблюдалось ингибирование роста бактерий, численность которых была значительно ниже, чем в контроле.

При температуре 18-21°С через 14 суток хранения гуматы калия оказывали стимулирующее действие на рост бактерий (табл. 5). Однако при добавлении в среду гуматов калия и глицерина численность R. galegae резко снижалась и была ниже, чем в контроле. Через 28 суток хранения в варианте с гуматами наблюдалось снижение скорости падения титра бактерий. При температуре 4-6°С гуматы калия также оказали стимулирующее действие на рост R. galegae через 14 суток хранения.

Установлено, что действие КМЦ на титр R. galegae зависело от температурного режима хранения. При температуре хранения 18-21°С самый высокий титр через 14 суток хранения получен при использовании добавки КМЦ (1%) + сорбат К (1%). Выявлено значительное снижение скорости падения титра через 28 и 56 суток хранения. При низкой температуре хранения эта добавка снижала титр R. galegae через 14 суток. Однако в течение последующего времени хранения титр ризобий снижался мало вплоть до 56 суток.

Добавка КМЦ (1%) + сорбат К (1%) + глицерин (1%) оказывала одинаковое действие на титр R. galegae и динамику численности при разных температурных режимах хранения. В наибольшей степени процесс торможения был выражен при температуре 4-6°С, где количество клеток ризобий было практически одинаковым через 14,28 и 56 суток хранения.

Таблица 5.

Титр жидких препаратов Я. galegae (КОЕ) при добавлении _ в среду различных компонентов _

Вариант 2 недели хранения 4 недели хранения 8 недель хранения

18-21°С 4-6°С 18-21°С 4-6°С 18-21°С 4-6°С

Контроль 6.1 • 108 3.4-10 9 6.1107 7.4-10 8 3.4-10 6 8-106

гуматы 1% 8.310 8 7.1-10 9 3.6108 6.2-10 7 4,1-10' 4.710 7

глицерин 1% 2.3-10 9 1.2-10 9 4.1-108 8.2-10 8 5.7-107 4.510 8

глицерин + гуматы (по 1%) 4.3-108 2.1-10 8 3.1 -10 7 1.4-10 8 4.3-106 1-Ю8

сорбат калия 1% 4.1-10у 3.210 у 1.5-108 1.8-109 1.1-10 8 1.2-109

КМЦ 1% 8.1108 2.8-109 2.1-10 8 2.8-10 8 6.7-10 7 7.810 8

сорбат калия + КМЦ (по 1%) 1.2-109 1.410 9 3.4-108 4.4-108 6-107 8.4-10 8

сорбат калия + КМЦ + глицерин (по 1%) 3.2-10 8 1.3-10 9 2.1-10 8 1.4-10 9 1.2-10 8 1.1 ■ 10 9

Эффективность биопрепаратов разной влажности

В полевых и вегетационных опытах показано, что вермикулитные препараты влажностью 70% дают на 5-7% большую прибавку надземной зелёной массы, чем препараты влажностью 60%.

Совместное применение биопрепаратов и комплекса микроэлементов по-разному влияет на продуктивность растений сои. Так, совместное применение микроэлементов и препарата на основе штамма В. }аротсит 6346, способствует увеличению урожайности сои на 10-25%. Однако при использовании с препаратом на основе штамма В. ¡аропк:ит 6406 урожайность сои снижается на 25-60%) по сравнению с вариантом обработки только биопрепаратом (рис. 1).

НСР = 5,4

Рис. 1. Влияние влажности препарата и стимулятора роста «Аквамикс» на продуктивность сои (вегетационный опыт)

Данные по эффективности препаратов разной влажности на основе ассоциативных ризобактерий и совместном использовании их с комплексным удобрением «Аквамикс» показали, что нет чёткой закономерности по их влиянию на урожайность кукурузы. Так, на кукурузе сорта «Зерноградский 330 МВ» наилучшее действие отмечено при использовании «Азоризина» (A. brasilense шт.8) влажностью 70% . Прибавка урожайности в этом варианте составляла 48%, при совместной обработке с «Аквамиксом» - 4%. Совместная обработка биопрепаратом «Ризоагрин» с «Аквамиксом» увеличила эффективность последнего на 12% и составила 51% по сравнению с контрольным вариантом. Остальные варианты давали средние прибавки, которые составляли от 15 до 22%.

Обработка семян кукурузы сорта «Зерноградский 282 МВ» биопрепаратом «Азоризин» (A. brasilense шт.8) влажностью 70% обеспечила прибавку урожая, составляющую 24%, при совместной же обработке с «Аквамиксом» эффективность препарата возрастала до 49% относительно контроля.

Применение «Ризоагрина» (A. radiobacter) на кукурузе сорта «Зерноградский 330МВ» даёт прибавки 39-51% по сравнению с контролем. Прибавка же на сорте «Зерноградский 282 МВ» составляют 12-14%. Это доказывает, что эффективность инокуляции семян бактериями во многом определяется генотипом растения-хозяина (Кожемяков, 2003; Nutman, 1965; Patterson, LaRue,1983; Barnet et al., 1984). Значителен вклад в конечную эффективность и генотипа бактерий (Проворов, Симаров, 1987; Симаров и др., 1990).

В полевом опыте также подтвердились данные по высокой эффективности биопрепаратов влажностью 70% (табл. 6).

Таблица 6.

Влияние биопрепаратов разной влажности на элементы структуры и

Вариант Количество Масса зер- Масса Урожайность,

зёрен в на с 1000 ц/га

початке, шт початка, г зерен, г

контроль 255 62,7 246 23,1

Мизорин вл.2 260 65,3 251 24,4

Мизорин вл.1 256 63,2 248 23,6

Азоризин вл.2 268 67,8 253 25,7

Азоризин вл.1 261 65,1 251 25,1

Фон + Мизорин вл.2 279 77 276 29,8

Фон + Мизорин вл.1 271 73,1 272 28,3

Фон + Азоризин вл.2 288 85,2 296 32,5

Фон + Азоризин вл. 1 281 80,9 289 31,1

НСР05 0,9

Ooh-N6oP6OK6O

вл.1 - влажность препарата 60 % вл.2 - влажность препарата 70 %

Использование препарата «Азоризин» влажностью 70% увеличивало урожайность на 12%, в то время как препарат влажностью 60% дал прибавку в 8%> по отношению к контролю. Внесение в почву фона (ТМбоРбоКбо) увеличивало урожайность кукурузы. При обработке семян «Азоризином» урожайность возрастала до 45-50%, и составляла 31-32 ц/га. При обработке семян «Мизорином» наблюдалась та же закономерность. Наибольшая прибавка была в варианте, где производилась обработка препаратом влажностью 70% на фоне (ЫбоРбоК«о) и составила 29% по отношению к контрольному варианту.

Эффективность новых форм биопрепаратов на фоне комплекса микроэлементов.

Для обеспечения растений недостающими микроэлементами применяют микроудобрения. Наиболее выгодными и удобными являются предпосевная обработка семян и некорневая подкормка растений (Анспок, 1990; Панасин, 2006).

Изучение влияния биопрепарата «Ризоторфин» на растения сои показало, что наибольшая прибавка была получена в варианте с применением биопрепарата на вермикулите с гуматами и глицерином. Прибавка составила 38% по отношению к необработанному варианту. Биопрепараты на носителе (вермикулите) и в жидкой форме дали одинаковые прибавки урожая сухой массы в пределах 21- 23% по отношению к контролю.

Содержание белка при использовании биопрепаратов увеличивается с 11 до 14,5%. Максимальное содержание белка было в вариантах, где обработка производилась биопрепаратом на основе вермикулита с обработкой «Микро-элом» и жидкой формой биопрепарата с добавлением гуматов (рис. 2). Добавка гуматов к жидкой форме существенно повышала содержание белка.

Рис. 2. Содержание белка в надземной части растений сои (сорт «Дива»)

Изучение нитрогеназной активности корней сои показало, что все варианты опыта превосходят контрольный вариант в 2-4 раза. Наилучшими были варианты с обработкой биопрепаратами без микроэлементов. В этих вариантах

азотфиксирующая активность увеличивалась в 4 раза по сравнению с контрольным вариантом. Использование микроэлементов несколько снижало нит-рогеназную активность симбиоза.

В вегетационных опытах по изучению влияния действия биопрепарата «Мизорин» на урожайность сухой массы растений кукурузы было выявлено достоверное увеличение урожайности (от 10 до 40%) надземной массы (рис. 3).

45,00 30,00 15,00

0,00

г»

од5"

,0^

о?'

вариант

Рис 3. Влияние сочетаний биопрепаратов и микроэлементов на продуктивность кукурузы (прибавка, %; вегетационный опыт).

Сорт «Зерноградский 330 МВ»

Биопрепарат «Азоризин» обеспечивал прибавку урожая надземной массы от 14 до 31 % во всех вариантах опыта по отношению к контрольному варианту. «Микромак» же в чистом виде дал прибавку к контролю 17%. Наибольшая прибавка урожая наблюдалась в варианте, где применялась совместная обработка «Азоризином» с «Микроэлом». Прибавка в этих вариантах достигала 31% к контролю.

При изучении содержания белка в растениях кукурузы установлено, что все варианты по этому показателю превосходили контрольное значение.

В опыте с обработкой семян «Азоризином» все варианты достоверно отличаются от контрольного. При обработке семян кукурузы «Азоризином» совместно с 2-х кратной обработкой «Микроэлом» наблюдается увеличение содержания белка в растении на 2% по сравнению с контролем.

В полевых опытах изучалась эффективность биопрепарата «Ризоторфин» на основе вермикулита, а также его совместное использование с микроэлементами молибден (Мо) и бор (В) (табл. 7).

Аналогичные данные получены и для сортов «Дон 21» и «Дива». Показано, что повысить эффективность биопрепаратов возможно путём дополнительной обработки семян молибденом и бором.

Таблица 7.

Влияние «Ризоторфина» и микроудобрений на продуктивность _и элементы структуры урожая сои_

Варианты Показатели

число бобов на растении, шт вес семян с 1 растения, г масса 1000 семян, г Урожайность, ц/га

Донская

Контроль 12,4 3,6 145,3 11,3

Ризоторфин 15,9 4,7 155,2 13,0

Ризоторфин + Мо 19,4 4,8 154,3 13,7

Ризоторфин + В 20,7 5,3 158,3 14,1

Ризоторфин + Мо + В 23,3 5,7 160,6 14,4

НСР05 0,21

Обработка семян биопрепаратом совместно с микроэлементами оказывала положительное влияние на все элементы структуры и урожай сои. Так совместное применение «Ризоторфина», молибдена и бора позволяет получить прибавку до 30% по отношению к контрольному варианту, в то время как обработка только биопрепаратом увеличивает урожайность на 7-15%.

Также в полевых опытах изучалось влияние биопрепаратов на основе вермикулита, приготовленные с учётом оптимальных компонентов среды на урожайность пшеницы в условиях сильной засоленности почвы (табл. 8).

Таблица 8.

Урожайность яровой пшеницы сорта Харьковская-23

Вариант Урожайность, ц/га Прибавка, % к контролю

Контроль 13,55 0

Ризоагрин шт.204 14,67 8,3

Азоризин шт. 8 14,67 8,3

Азоризин шт. 6 14,40 6,3

Флавобактерин шт. 30 16,45 21,4

Мизорин шт. 7 16,35 20,7

Pseudomonas sp. 25-5 16,47 21,5

НСР 0,5 0,76

Выявлено, что в условиях сильной засолённости почвы не все штаммы проявляют высокую эффективность. Наибольшие прибавки были получены при использовании биопрепаратов «Флавобактерин», «Мизорин» и Pseudomonas sp. штамм 25-5.

Сравнительная эффективность жидкой, торфяной и вермикулитной формы биопрепаратов.

В условиях полевого и вегетационного опытов была изучена эффективность различных форм биопрепаратов (торфяных, жидких и на основе вермикулита) на растениях сои и кукурузы.

Показано, что биопрепараты на основе вермикулита (шт. 6346, нгг. 6406) по эффективности не уступает торфяной и жидкой форме биопрепаратов. Максимальные прибавки зелёной массы сои были отмечены в вариантах, где биопрепарат был изготовлен на вермикулите со стабилизирующими и питательными добавками, а также жидкая форма биопрепарата с добавлением гуматов.

Установлено, что биопрепараты на основе вермикулита обладают большей эффективностью, чем препараты на основе торфа (табл. 9). Это подтверждается массой клубеньков и азотфиксирующей активностью. Внесение стартовой дозы азота (N30) положительно влияет на действие биопрепарата и его эффективность возрастает.

Таблица 9.

Влияние бактериальных и минеральных удобрений на элементы _структуры урожая сои (полевой опыт)__

Вариант Биомасса надземная, г/м2 Число бобов, шт./раст. Масса клубеньков (сырая), г/раст. Азотфиксация мкг ЭД/раст.-ч Урожай, ц/га

Контроль 450 13,1 1,6 140 19,0

Ризоторфин (на торфе) 469 16,3 2,2 182 20,5

Ризоторфин (на вермикулите) 497 19,0 2,2 210 23,1

N30 534 19,6 1,2 186 22,2

N30+ Ризоторфин (на торфе) 529 19,7 1,8 287 22,8

N30+ Ризоторфин (на вермикулите) 564 19,0 2,0 298 25,1

НСРоз 22

Выявлено, что использование биопрепарата на основе вермикулита увеличивает число бобов на растении на 45% по сравнению с контрольным вариантом, и на 16,5% по сравнению с биопрепаратом на основе торфа. На фоне (N30) количество бобов на растении практически одинаково во всех вариантах опыта. В варианте с торфяной формой биопрепарата масса зерна с растения на 26% больше чем в контрольном варианте. Таким образом, использование биопрепарата на основе вермикулита увеличивает урожайность на 21% по сравнению с контрольным вариантом. В варианте с фоновой дозой азота урожайность была на 32% больше контроля. Использование торфяной формы увеличивает

урожайность на 8%, а с фоновой дозой азота на 20%, в сравнении с контрольным вариантом без обработки.

В вегетационном опыте сравнивались разные формы биопрепаратов на основе ассоциативных ризобактерий («Мизорин» и «Азоризин»). При испытании биопрепарата «Мизорин» прибавка в 40% была на вермикулитной форме с добавками. Жидкая форма и жидкая форма с добавками дали прибавки 22 и 30% соответственно.

Эффективность «Азоризина» на вермикулите с добавками, а также его жидкие формы показали приблизительно одинаковую эффективность. Прибавки в этих вариантах составляли 15-18% к контрольным значениям.

Выводы:

1. Применение вермикулита в качестве носителя обеспечивает высокую эффективность биопрепаратов симбиотических и ассоциативных ризобактерий. В ряде случаев она оказывается эффективнее жидких и торфяных форм.

2. Введение в питательную среду препарата «Дарина» и гуматов приводит к значительному повышению титра клубеньковых бактерий в препарате. Глицерин, введённый в препарат в концентрации 1-2%, действует как стабилизатор титра при хранении препаратов.

3. Для препаратов на основе вермикулита оптимальной является влажность 70%. При этой влажности титр микроорганизмов поддерживается на высоком уровне длительное время.

4. Показано, что хранение препаратов на основе вермикулита при температуре 5-8°С позволяет сохранить титр клубеньковых бактерий на порядок выше, чем при температуре 20-22°С. Замораживание препаратов полностью убивает клубеньковые бактерии сои и в 10 раз снижает титр клубеньковых бактерий козлятника. При введении глицерина титр бактерий козлятника снижается только в 4 раза.

5. Введение стабилизирующих добавок в жидкую форму препарата позволяет увеличить срок его хранения до 2-х месяцев. Наиболее высокие значения титра Л. galegae были получены при добавлении в среду КМЦ (1%) + сорбат К (1%) + глицерин (1%).

6. Установлено, что оптимальной температурой хранения жидкой формы препарата Л. galegae является 4-6°С.

7. Применение микроэлементов совместно с биопрепаратами позволяет повысить эффективность последних, однако степень влияния определяется генотипом растений и микроорганизмов. В отдельных случаях микроэлементы ин-гибировали развитие и нитрогеназную активность симбиоза. Внесение минеральных удобрений в дозе 1^боРбоК«о повышает эффективность биопрепаратов в 2-3 раза.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Лактионов Ю.В., Кожемяков А.П., Попова Т.А. Влияние влажности бактериальных препаратов на их эффективность // Известия Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета, 2008. - №11 С. 40-43

2. Лактионов Ю.В. Землеудобрительные биопрепараты для широкого спектра сельскохозяйственных растений // Известия Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета, 2009. - № 16 С. 52-57

3. Лактионов Ю.В. Приготовление биопрепарата ускоряющего деструкцию растительного материала и оценка его эффективности//Сборник трудов биолого-почвенного факультета РГУ. Ростов-на-Дону. Ростиздат, 2005 г., 262 с.

4. Laktionov Y.V. Search of new carriers for symbiotic and associative rhizobacteria with an improved efficiency//Volume of Abstracts of Postgraduate Course "Applied and Fundamental Aspects of Responses, Signaling and Developmental Process in the Root-Microbe Systems". 2007, Saint-Petersburg, ARRIAM, 96 pp.

5. Laktionov Y.V., Kojemyakov A.P. Search of new carriers for symbiotic and associative rhizobacteria with an improved efficiency// International Scientific Conference "S.P. Kostychev and contemporary agricultural microbiology" (Yalta, October 8-12, 2007): Abstr. - Chernihiv: CSTEI, 2007. - 130 p.

6. Лактионов Ю.В., Кожемяков А.П., Попова T.A. Создание новых форм препаратов симбиотических и ассоциативных ризобактерий с повышенной эф-фективностью//Материалы V Всероссийского съезда почвоведов им. В.В. Докучаева. Ростиздат, Ростов-на-Дону, 18-23 августа 2008 г., 557с.

7. Лактионов Ю.В., Кожемяков А.П., Попова Т.А. Создание новых форм препаратов симбиотических и ассоциативных ризобактерий с повышенной эффективностью // Сшьськогосподарська мшробюлопя: М1жвщомчий тема-тичний науковий 36ipHHK. - Чершпв: Чершпвський ЦНТЕ1, 2008. - Вип.7. -С. 77-87.

8. Лактионов Ю.В., Попова Т.А., Кожемяков А.П. Эффективность новых форм биопрепаратов на фоне комплекса микроэлементов // Материалы конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского Государственного аграрного университета 29-30 января. 2009 г. С.12-16

9. Laktionov Y.V. Optimization of the form fertilizer biopreparation at use vermicu-lit as the carrier symbiotic and associative rhizobacteria // 1st Workshop on Plant Molecular Biotechnology - XV Biotechnology Summer School (5-12 July 2009, Gdansk, Poland), 2009. - 82 p.

Подписано в печать 9.03.2010. Формат 60x90/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,25 Тираж 100 экз. Заказ 92

Отпечатано в типографии ООО «Адмирал»

199048, Санкт-Петербург, В. О., 6-я линия, д. 59 корп. 1, оф. 40Н

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Лактионов, Юрий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОЁЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Землеудобрительные биопрепараты для растениеводства и их значение в современном земледелии.

1.2. Номенклатура биопрепаратов.

1.2.1. Азотфиксирующие биопрепараты.

1.2.2. Биоконтрольные биопрепараты.

1.2.3. Ризосферные микроорганизмы, способствующие росту и развитию растений.

1.2.4. Биопрепараты комплексного действия.

1.3. Механизмы действия микроорганизмов на растения.

1.3.1 Способность ризосферных бактерий увеличивать количество других доступных элементов питания.

1.3.2 Синтез рост регулирующих веществ.24 {

1.3.3 Защита растений от стрессов.

1.4. Эффективность биопрепаратов и условия их функционирования.

1.5. Культивирование микроорганизмов.

1.6. Носители и их свойства.

1.7. Применение и эффективность биопрепаратов (сочетание с агротехнологиями) в различных агроэкологических условиях.

1.8. Технология применения биопрепаратов.

1.9. Экономическое, экологическое и социальное значение использования биопрепаратов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Использованные микроорганизмы.

2.2. Растительный материал.

2.3. Носители бактерий (субстраты).

2.4. Питательные и стабилизирующие добавки.

2.5. Условия культивирования.

2.6. Состав комплексов микроэлементов.

2.7. Схемы опытов и методика проведения исследований.

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕПАРАТОВ СИМБИОТИЧЕСКИХ И АССОЦИАТИВНЫХ РИЗОБАКТЕРИЙ

НА ОСНОВЕ ВЕРМИКУЛИТА.

3.1. Влияние компонентов среды на титр бактерий в препарате.

3.2. Влияние различных температурных режимов хранения на качество биопрепаратов.

3.3. Зависимость титра ризобактерий от влажности препарата.

ГЛАВА 4. ЖИДКАЯ ФОРМА БИОПРЕПАРАТОВ.

4. 1. Динамика численности R. galegae при выращивании на бобовой среде при разных температурных режимах.

4.2. Влияние добавок глицерина на титр R. galegae.

4.3. Влияние добавок гуматов калия и глицерина на титр R. galegae.

4.4. Влияние сорбата калия на титр R. galegae.

4.5. Влияние добавок КМЦ, КМЦ + сорбат калия и

КМЦ + сорбат калия + глицерин на титр R. galegae.

4.6. Влияние добавок на длительность срока хранения жидкой формы препарата R. galegae.

ГЛАВА 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОПРЕПАРАТОВ

ИМЕЮЩИХ РАЗЛИЧНУЮ ВЛАЖНОСТЬ.

ГЛАВА 6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ НОВЫХ ФОРМ БИОПРЕПАРАТОВ

НА ФОНЕ КОМПЛЕКСА МИКРОЭЛЕМЕНТОВ.

ГЛАВА 7. СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЖИДКОЙ,

ТОРФЯНОЙ И ВЕРМИКУЛИТНОЙ ФОРМЫ БИОПРЕПАРАТОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Создание новых форм биопрепаратов на основе клубеньковых и ассоциативных ризобактерий и оценка их эффективности"

Характер систем земледелия и их продуктивность определяются природными условиями, уровнем развития науки и техники, и особенно, степенью интенсивности сельскохозяйственного производства.

В условиях многоукладности экономики и перехода к рыночным отношениям по-новому должны ставиться и решаться проблемы сельскохозяйственного производства. Эти кардинальные изменения в нем должны обеспечивать получение с каждого гектара земли возможно большего количества продукции, лучшего качества и с наименьшими затратами труда при условии повышения плодородия почв и охраны окружающей среды.

Эволюционно сложившиеся системы растительно-микробных симбиозов были разбалансированы в ходе формирования культурной флоры, поскольку при доместикации и селекции растений человек взял на себя выполнение ряда их адаптивных функций, применяя различные агрохимикаты и агротехнические приёмы. Эти подходы позволили существенно повысить продуктивность основных сельскохозяйственных культур. Однако цена сложившихся систем интенсивного земледелия оказалась непомерно высокой, так как оно привело к беспрецедентному ухудшению глобальной экологической обстановки. Наиболее изученными его факторами являются накопление в почвах и воде продуктов трансформации удобрений и пестицидов, которые оказывают мутагенное и токсическое воздействие на живые организмы.

Реальной альтернативой использованию агрохимикатов являются микробные препараты, органические соединения или растительные экстракты которых обеспечивают аналогичные функции, практически не влияя на экологическую обстановку в агроценозе (Borkowski et al.,2004; Orlikowski, Skrzypczak, 2003; Patkowska, Pi^ta, 2004; Picard et al., 2000; Рфа et al., 2003; Rose et al., 2003; Tvaruzkova, 2004; Wojdyla, 2004). Очевидно, что сохранение высокой продуктивности невозможно при полном отказе от агрохимикатов, однако уровень их внесения может быть уменьшен многократно, без чего развитие адаптивных форм растениеводства не представляется возможным, 4 т.к. в ходе окультуривания растений они в значительной степени утратили способность адаптироваться к неблагоприятным условиям среды благодаря симбиозам с микроорганизмами.

Потребность сельского хозяйства в азотных удобрениях возрастает, но удовлетворяется она не полностью и стоимость их высокая. Фиксация молекулярного азота из атмосферы - одно из самых мощных средств накопления азотного фонда почвы и питания сельскохозяйственных растений, превосходящее по своему объему и значению индустрию азотных удобрений. Размеры фиксации атмосферного азота в зависимости от вида растения и климатической зоны за вегетационный сезон колеблются в пределах 3-600 кг/га за год.

Актуальность темы:

Современное развитие биотехнологии способствовало появлению нового поколению высокоэффективных биопрепаратов, применяющихся в различных отраслях сельскохозяйственного и промышленного производства. Использование для создания таких препаратов природных штаммов микро- t организмов обеспечивает им высокую экологическую безопасность. Прогресс в производстве и применении биопрепаратов во многом связан с разработкой высокотехнологичных, сохраняющих долгое время исходные свойства препаративных форм. Одним из наиболее удачных решений этой проблемы является производство биопрепаратов на твёрдом носителе, т.к. препараты на твердых носителях сохраняются в течение более длительного времени и легко транспортируются.

В настоящее время самым распространенным твердым носителем ри-зобактерий в России является торф, но наряду со всеми плюсами такого носителя у него есть и существенные недостатки. Главным недостатком торфа является его нестандартность. Далеко не на каждом виде торфа можно изготовить качественный препарат, и в то же время не найдены какие - либо критерии для отбора торфа требуемого качества. Также не допускается длительное хранение торфа, так как в нём накапливается микрофлора устойчивая к гамма-излучению. Запасы торфов, пригодных для изготовления качественных биопрепаратов, практически исчерпаны.

В связи с этим проводится поиск альтернативных носителей. В качестве такого носителя был выбран вермикулит. Он хорошо поддерживает жизнеспособность ризобактерий благодаря своему специфическому строению: при определенной влажности в нем раскрываются микрозоны, где достаточное количество влаги и кислорода для микроорганизмов. Вермикулит лишен недостатков присущих торфу: всегда имеет определенный химический состав, может храниться очень долгое время без потери свойств и качества, является практически стерильным, так как в процессе производства подвергается температурной обработке выше 1000°С, более удобен с точки зрения его применения при обработке семян.

Целью настоящей работы является создание технологичных, экономически выгодных форм биопрепаратов высокого качества, а также проверка их эффективности на основных сельскохозяйственных растениях. ?

В соответствии с целью были определены следующие задачи:

1. Разработать технологию производства биопрепаратов на основе вермикулита, а также жидких форм препаратов.

2. Создать композиции питательных веществ в препарате, обеспечивающих их высокое качество.

3. Определить оптимальный температурный режим хранения биопрепаратов.

4. Сравнить эффективность разных форм биопрепаратов (на торфе, на вермикулите, жидких) на различных видах бобовых и небобовых растений.

5. Оценить эффективность совместного применения биопрепаратов с комплексом микроэлементов.

Научная новизна. Впервые выполнены широкие исследования по изучению свойств перспективного носителя - вермикулита для симбиотиче-ских и ассоциативных ризобактерий. Подобраны оптимальные сочетания стабилизирующих, питательных и защитных субстратов, обеспечивающих 6 длительное хранение и высокую эффективность биопрепаратов. Усовершенствован состав жидкой формы биопрепарата, увеличен его срок хранения с 20 до 60 суток. Впервые изучено влияние комплекса новых композиций микроэлементов на эффективность биопрепаратов.

Практическая значимость. Обоснована целесообразность использования нового носителя для микроорганизмов. Изготовление препаратов на основе вермикулита становится технологичнее и проще, чем изготовление их на основе торфа. Разработанная технология является высокотехнологичной, экономичной, а разработанные биопрепараты высокоэффективны.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Разработана новая форма биопрепарата на твёрдом носителе (вермикулит), обеспечивающая высокую эффективность микроорганизмов, удобная в производстве и применении.

2. Оптимизированы жидкие формы биопрепаратов способные сохранять свои потребительские качества в течении 2-х месяцев.

3. Биопрепараты на основе вермикулита по эффективности не уступает препаратам на основе торфа, а также жидким формам.

4. Инокуляция семян бактериальными препаратами улучшает минеральное питание растений и повышает качество растительной продукции.

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Лактионов, Юрий Владимирович

Выводы:

1. Применение вермикулита в качестве носителя не уменьшает эффективность бактериальных препаратов на основе симбиотических и ассоциативных ризобактерий, а иногда оказывается эффективнее жидких и торфяных форм.

2. Введение в среду "Дарины" и гуматов приводит к значительному повышению титра клубеньковых бактерий в препарате. Глицерин, введённый в препарат в концентрации 1-2%, не способствует возрастанию титра, но действует как стабилизатор титра.

3. Для препаратов клубеньковых и ассоциативных ризобактерий на основе вермикулита оптимальной является влажность 70%. При этой влажности микроорганизмы в препарате максимально быстро развиваются и титр препарата поддерживается на высоком уровне более длительное время по сравнению с вариантами препаратов другой влажности.

4. Показано, что хранение препаратов при температуре 5-8°С позволяет сохранить титр клубеньковых бактерий на порядок выше, чем при хранении при 20-22°С. Замораживание препаратов полностью убивает клубеньковые бактерии сои и в 10 раз снижает титр клубеньковых бактерий козлятника. При введении глицерина титр бактерий козлятника снижается только в 4 раза.

5. Введение стабилизирующих добавок в жидкую форму препарата позволяет увеличить срок его хранения до 2-х месяцев. Наиболее высокие значения титра R. galegae были получены при добавлении в среду КМЦ (1%) + сорбат К (1%) + глицерин (1%).

6. Установлено, что оптимальной температурой хранения жидкой формы препарата, позволяющей сохранить высокий титр бактерий R. galegae являются 4-6°С.

7. Применение микроэлементов совместно с биопрепаратами позволяет повысить эффективность последних, однако степень влияния определя

128 ется генотипом растений и микроорганизмов. В отдельных случаях микроэлементы ингибировали развитие и нитрогеназную активность симбиоза.

8. Внесение фонового минерального питания (N60P6oK6o) повышает эффективность биопрепаратов в 2-3 раза.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Лактионов, Юрий Владимирович, Санкт-Петербург

1. Андреева И.Н. Старение клубеньков бобовых / И.Н. Андреева, Г.М. Ко-жаринова, С.Ф. Измайлова // Физиология растений - 1998 - Т.45, № 1. -С. 117-130.

2. Андреюк Е.И. Новый подход к оценке эффективности штаммов клубеньковых бактерий разных видов / Е.И. Андреюк, А.Ф. Антипчук, P.M. Канцелярук, В.Н. и др. // Бюллетень ВНИИСХМ. 1986. - № 45. - С. 4146.

3. Анспок П.И. Микроудобрения: Справочник, Ленинград: Агропромиз-дат. Ленингр. отд., 1990. -279с.

4. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. //Л.: Изд-во МГУ. -1971.-С. 75.

5. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв.// Из-во МГУ.- М.- 1983.- с.149

6. Базилинская М.В. Биоудобрения.//М.- 1983.- 128 с.•е

7. Бегун С.А. Развитие клубеньков на корнях сои в зависимости от внешней среды // Вопросы возделывания основных сельскохозяйственныхкультур в Амурской области. Новосибирск, 1976. — С. 117-120130

8. Белимов А.А. Смешанные культуры азотфиксирующих бактерий и перспективы их использования в земледелии (Обзор) / А.А. Белимов, А.П. Кожемяков // С.- х. биология. 1992. - № 5. - С. 77-87.

9. Белимов А.А., Поставская С.М., Хамова О.Ф и др. Приживаемость и эффективность корневых диазотрофов при инокуляции ячменя в зависимости от температуры и влажности почвы.// Микробиология 1994.- вып. 5.-с. 900-908

10. Белимов А.А., Кунакова A.M., Груздева Е.В., Хамова О.Ф. и др. Повышение устойчивости растений к засухе при инокуляции ассоциативными азотфиксаторами.// 9 Бах. Коллоквиум по азотфиксации (24-26 января 1995), М.- 1995.- с. 23-25

11. Белоус A.M., Грищенко В.И. // Криобиология. Киев, "Наукова думка", 1994,-432 с.

12. Берестецкий О.А. Фитотоксины почвенных микроорганизмов и их экологическая роль // Фитотоксические свойства микроорганизмов / Л., 1978. с. 7-30.

13. Берестецкий О.А. Азотфиксирующая активность в ризосфере и на кор- . нях небобовых растений / О.А. Берестецкий, Л.Ф. Васюк // Известия АН СССР. Сер. биол. 1983. - № 1. - С. 44-50.

14. Берестецкий О.А. Фиксация азота микроорганизмами в ризосфере и ри-зоплане небобовых культур // Бюллетень ВНИИСХМ. 1985. - № 42. -С. 3-5.

15. Билай В.И., Гвоздяк Р.И., Скрипаль И.Г. Микроорганизмы возбудители болезней растений / Под ред. Билай В.И.//Киев: Наук, думка, 1988. - 522 с.

16. Биологическая фиксация азота / Шумный В.К., Сидорова К.К., Клевен-ская И.Л. и др. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. - 262 с.

17. Биопрепараты в сельском хозяйстве. (Методология и практика применения микроорганизмов в растениеводстве и кормопроизводстве). М.: 2005 г. 154 с.

18. Биотехнология: Учеб. пособие для вузов. В 8 кн./Под ред. Н.С.Егорова. В.Д.Самуилова. Кн.6: Микробиологическое производство биологически активных веществ и препаратов/Быков В.А., Крылов И.А., Манаков М.Н. и др. -М.:Высш. шк., 1987. 143 с: ил.

19. Борисова Г.А. Влияние регуляторов роста и бактериальных препаратов на морфофизиологические особенности и продуктивность проса.// авто-реф. дис. к.б.н.- М.- 1999.- 23 с.

20. Васюк Л.Ф. Азотфиксирующие микроорганизмы на корнях небобовых растений и их практическое использование // Биологический азот в сельском хозяйстве СССР. М.: Наука, 1989а. - С. 88.

21. Васюк Л.Ф. Эффективность и специфичность взаимодействия ассоциативных азотфиксаторов с различными сельскохозяйственными культурами // Труды ВНИИСХМ. 19896. - Т. 59. - С. 58-64.

22. Веселов С.Ю., Иванова Т.Н., Саминян М.В., Мелентьев А.И. Исследования цитокининов, продуцируемых ризосферными микроорганизмами.// Прикл. Биохимия и микробиология.- 1998.- т.34.- №2.- с.175-179

23. Войнова-Райкова, Райков В., Ампова Г. Микроорганизмы и плодородие. -М.: Агропромиздат, 1986. 120 с.

24. Воробейков Г.А. Микроорганизмы, урожай и биологизация земледелия. СПб.-1998.- 120с.

25. Воронова Р.П., Мамонова А.А. Роль многолетних бобовых трав в расширенном производстве почвенного плодородия // Актуальные проблемы почвоведения в Киргизии. Фрунзе, 1981. - С. 157-176.

26. Гамзиков Г.П. Симбиотическая-и несимбиотическая азотфиксация в дерново-подзолистой почве Западной Сибири / Г.П. Гамзиков, П.А. Барсуков // ДокладыРАСХН. 1996. - № Л. - С.13-15.

27. Гамзиков Г.П., Завалин А.А. Проблемы азота в земледелии России // Плодородие. 2006. - №5, с. 31-33.

28. Доросинский Л.М. Клубеньковые бактерии и нитрагин. М., 1970. С. 191.

29. Доросинский JI.M. Некоторые вопросы практического использования клубеньковых бактерий./ Труды ВНИИСХМ: Л. 1980.- т.50. - с.76-85.

30. Доросинский Л.М. Основные вопросы применения нитрагина в СССР // Изв.АН СССР, сер.бюл. 1978. - №4. - С.607-612.

31. Доросинский Л.М. Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М.: Наука, 1985. - С. 142-150.

32. Доспехов В.А. Методика полевого опыта. -М.: Агропромиздат. 1985. -351 с.

33. Егоров В.И. Биологические аспекты круговорота азота в окультуренных подзолистых почвах Мурманской области / В.И. Егоров С.Ф. Плотникова // Агрохимия. 1995. - № 8. - С. 3-10.

34. Емцев В.Т. Эффективность фотосинтеза и активность фиксации азота в -корневой зоне сельскохозяйственных растений / В.Т. Емцев, Л.К. Ницэ, Г.В. Годова, М.В. Моторина // Минеральный и биологический азот в > земледелии СССР. М.: Наука, 1985. - С. 252-260.

35. Захаренко А.В. Теоретические основы управлению сорным компонентом агроценоза в системах земледелия. М., ГСХА, 2000. - 470 с.

36. Земенков Н.А. Несимбиотическая азотфиксация и возможности ее интенсификации / Н.А. Земенков, Д.В., Речкин, О.В. Сушкова // Азотный обмен и продуктивность зерновых культур в условиях химизации земледелия Западной Сибири. Новосибирск, 1984. - С. 71-76.

37. Игнатов В.В. Биологическая фиксация азота и азотфиксатры // Соросов-ский образовательный журнал. 1998. - №9, с.28-33.

38. Калининская Т.А. Изучение азотфиксирующей активности почв разного типа с помощью 15N2 / Т.А. Калининская, Ю.М. Миллер, И.Т. Култыш-кина // Применение стабильного изотопа l5N в исследованиях по земледелию. М.: Колос, 1973. - С. 55-62.

39. Калининская Т.А Несимбиотическая азотфиксация в почвах рисовых полей Советского Союза // Экологические последствия применения, агро- ь химикатов удобрения. Пущино, 1982. - С. 23-24.

40. Карагуйшиева Д. Потенциальная азотфиксирующая активность лугово- » сероземных почв под люцерной / Тез. докл. 8 Всесоюз. съезда почвоведов (Новосибирск, 14-17 августа 1988 г.). Кн. 2. Новосибирск, 1989. - , С. 219.

41. Киракосян А.В. Влияние рН среды на азотфиксацию экологических форм Azotobacter chroococcum / А.В. Киракосян, Л.Г. Ананян, Ж.С. Мел-конян // Вопросы микробиологии. Ереван: Изд-во АН Армянской ССР. - 1966. - Вып. 3. - С. 13-23.

42. Кишинева А.К. Изменение азотфиксирующей способности типичного чернозема под влиянием некоторых агротехнических приемов / Тез. докл. 8 Всесоюз. съезда почвоведов (Новосибирск, 14-17 августа 1988 г.). Кн.2. Новосибирск, 1989. - С. 220.

43. Клевенская И.Л. Микрофлора почв Западной Сибири / И.Л. Клевенская, Н.Н. Наплекова, Н.И. Гантимурова. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1970.-221 с.

44. Клевенская И.Л. Определение фиксации азота изотопным и ацетиленовым методом в различных почвах Западной Сибири / И.Л. Клевенская, Ф.Ф. Дударев // Микробиологические исследования в Западной Сибири. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1976. С.88-92.

45. Клевенская И.Л. Влияние органического вещества на биологическую фиксацию азота различными типами почв Западной Сибири // Бюллетень ВНИИСХМ. 1978. -№ 19, вып.1. - С. 3-17

46. Кожемяков А.П., Доросинский A.M. Роль нитрагинизации в повышении урожая и накоплении белка бобовыми культурами//Тр.ВНИИ СМБ. Л., 1987.-С.7-15.

47. Кожемяков А.П. Продуктивность азотфиксации в агроценозах.// Микро-биол. Журнал.- 1997.- т. 59.- №4.- с.22-28

48. Кравченко Л.В. Возможность биосинтеза ауксинов ассоциативными азотфиксаторами в ризосфере пшеницы / И.К. Кравченко, А.В. Боровков, 3. Пшикрил // Микробиология. 1991. - Т. 60, № 5. - С. 927.

49. Кравченко Л.В. Ризосфера область взаимодействия микроорганизмов и растений // Сельскохозяйственная микробиология в XIX-XXI вв. СПб.: 2001. С. 59.

50. Кретович В.Л. Биохимия усвоения азота воздуха растениями. М.: Наука, 1994.-167 с.

51. Кругова Е.Д. Сортовая специфичность у гороха при инокуляции растений штаммами клубеньковых бактерий / Е.Д. Кругова, Д.Д. Остапенко, Н.М. Мандровская // Физиология и биохимия культурных растений. -1994. Т. 26, № 3. - С. 245-252.

52. Куликов Н.Ф. К вопросу об участии бобово-ризобиального симбиоза в повышении урожайности и качества зерна сои в Приморском крае // Агрохимия. 2006. - № 1. - С. 63-68.

53. Кунакова A.M. Взаимодействие ассоциативных ризобактерий с растениями при различных агроэкологических условиях // автореф. дис. к.б.н.- С.Петербург.- 1998.- 18 с.

54. Ландина М.М. Влияние плотности и влажности почвы на ее биологическую активность, процесс азотфиксации и состав почвенного воздуха / М.М. Ландина, И.Я. Клевенская // Почвоведение. 1984. — № 5. - С. 7583.

55. Лапинскас Э.Б. О состоянии и перспективах инокуляции бобовых культур в Литовской ССР / Э.Б. Лапинскас, Д.Ю. Амбразайтене // Труды ВНИИСХМ. 1989. - Т. 59. - С. 22-29.

56. Лапинскас Э. Б. Влияние кислотности на распространение и симбиоти-ческую эффективность клубеньковых бактерий в почвах литвы. Почвоведение 2007, № 4, С. 461-467.

57. Лихолат Т.В. Обработка семян ризосферными диазотрофами способна снизить стресс у проростков пшеницы.// Тез. докл.Ш Съезда Все-рос.общества физиологов растений, С.-Пб.- 1993.- №4.- с. 654

58. Лукин С.А. Динамика азоспирилл в ризосфере ячменя и гороха / С.А. Лукин, П.А. Кожевин, Д.Г. Звягинцев // Микробиология. ~ 1989. Т. 58, № 1.-С. 133-146.

59. Мальцева Н.Н. Задачи и перспективы исследований ассоциативной азотфиксации / Использование достижений микробиологической науки в повышении ^эффективности земледелия: Сборник научных трудов. Киев, 1989.-С. 49-54.

60. Мальцева Н.Н., Волкогон В.В., Гусев О.В., Дульнев П.Г. Изучение ассоциативной азотфиксации у райграса пастбищного // Микробиол. журн., 2001, Т.63, №5, С.67-74.

61. Марьюшкин В.Ф. Изменчивость симбиотической азотфиксации у различных генотипов сои / В.Ф. Марьюшкин, В.К. Даценко, JI.JI. Курочкина и др. // Физиология и биохимия культурных растений. 1990. - Т. 22, № 2.-С. 132-136.

62. Марьюшкин В.Ф. Эффективность различных симбиотических систем сои и ризобий. / В.Ф. Марьюшкин, В.К. Даценко, Е.П. Старченков и др. // Физиология и биохимия культурных растений. 1994. - Т. 26, № 3. -С. 257-264.

63. Методические указания по использованию ацетиленового метода при селекции бобовых культур на повышение симбиотической азотфиксации/ методические указания. Л., ВНИИСХМ, 1982. 11с.

64. Методы культивирования азотфиксирующих бактерий, способы получения и применения препаратов на их основе / Методические рекомендации. Л., ВНИИСХМ, 1991. 60 с.

65. Методы почвенной микробиологии и биохимии: Учебное пособие / Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1991. - 304 с.

66. Минеев В.Г. Агрохимия. М.: Наука, 2006. - 720 с.

67. Мирюгина Т.А. Повышение продуктивности горохово-злаковых смесей путем инокуляции семян клубеньковыми бактериями в комплексе с ассоциативными и свободноживущими диазотрофами.// Автореф. дис. кан. с-х наук, С.-Пб., 1997.- 21 с.

68. Мишустин Е.Н. Азотный баланс в зонах СССР // Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М.: Наука, 1985. - С. 3-11.

69. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. М.: Наука, 1972.-343 с.

70. Мишустин Е.Н. Биологическая фиксация атмосферного азота / Е.Н. Мишустин, В.К. Шильникова. М.: Наука, 1968. - 532 с.

71. Мишустин Е.Н. Клубеньковые бактерии и инокуляционный процесс / Е.Н. Мишустин, В .К. Шильникова. М.: Наука, 1973. - 289 с.

72. Молекулярные механизмы взаимодействия ассоциативных микроорганизмов с растениями / Отв. ред. В.В. Игнатов; М.: Наука, 2005. — 15 п.л.

73. Мордухова Е.А., Кочетков В.В., Поликарпова Ф.Я., Воронин A.M. Синтез индолил-3-уксусной кислоты ризосферными псевдомонадами: влияние плазмид биодеградации нафталина // Прикладная биохимия и микробиология, 1998.- т. 34.- №3.- с.287-292

74. Мошкова М.В. Влияние влажности на азотфиксирующую активность дерново-подзолистых почв / М.В. Мошкова, И.И. Судницын, М.М. Ума-ров // Почвоведение. 1982. - № 1. - С. 92-95

75. Муронец Е.М., Белавина Н.В., Митронова Т.Н., Каменева С.В. Продукция ИУК у мутантов сапрофитной агробактерии Agrobacterium radiobac-ter с изменениями в азотном метаболизме.// 9 Бах. Коллоквиум по азотфиксации (24-26 января, 1995), М.- 1995.- с. 125

76. Муромцев Г.С., Чкаников Д.И., Кулаева О.Н., Гамбург К.З. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений.// Агропромиздат, М.- 1987.- с.230-232.

77. Назарюк В.М. Влияние генотипа и условий азотного питания на эффективность бобово-ризобиального симбиоза / В.М. Назарюк, М.И. Кленова, К.К. Сидорова // Агрохимия. 2001. - №4. - С. 16 -21.

78. Немченко В.В.Современные средства защиты растений и технологии их применения. ГУЛ "Куртамышская типография", 2006. - 348 с.

79. Нестеренко В.Н., Карягина JI.A. Ассоциативная азотфиксация в ризо-плане небобовых растений в условиях Беларуссии // Изв. АН БССР. Сер. с.-х. наук, 1986, Т.1. С. 36-39.

80. Нестеренко В.Н. Эффективность ассоциативных азотфиксаторов на зерновых и кормовых культурах в условиях Белоруссии / В.Н. Нестеренко, Л.А. Карягина, Т.В. Редькина // Труды ВНИИСХМ. 1989. - Т. 59. - С. 76-84.

81. Николаева В.Т. Симбиотическая деятельность посевов сои в зависимости от условий выращивания / Интенсификация соеводства на Дальнем Востоке. Новосибирск, 1985. - С. 40-47.

82. Ницэ Л.К. Биологическая фиксация азота в дерново-подзолистой почве при длительном применении удобрений и извести / Л.К. Ницэ, А.Д. Хлыстовский, С.Н. Захарова // Агрохимия. 1994. - № 2. - С. 3-12.

83. Панасин В.И. Комплексный подход к проблеме микроэлементов в земледелии // Плодородие. 2006. - №5, с. 37-39.

84. Парийская А.Н., Клевенская И.П. Распространение в природе и возможные пути эволюции, азотфиксирующего симбиоза.// Успехи микробиологии 1979.- вып. 14.- с.124

85. Патил А.Б. Влияние комплексной инокуляции семян бактериальными препаратами на минеральное питание и продуктивность зернобобовых культур.// Автореф. дис. кан. с-х наук, С.-Пб., 1992.- 15 с.

86. Патыка В.Ф., Шерстобоева Е.В., Шерстобоев Н.к., Толкачев Н.З. Эффективность биоудобрительных препаратов в различных почвенно-климатических зонах Украины и некоторых странах СНГ//Инф. лист. №15/Р-95. Симферополь, 1995. - С.8.

87. Патыка В.Ф., Калиниченко А.В., Колмаз М.В., Кислухина М.В., Роль азотфтксирующих микроорганизмов в повышении продуктивности сельскохозяйственных растений // Микробиол. журнал. 1997, Т.59, №4. С. 314.

88. Пигарева Т.И. Рост и фотосинтез инокулированных растений гороха в условиях пониженной температуры почвы // Известия СО АН СССР. Сер. биол. 1990. - Вып. 1. - С. 86-92.

89. Пиневич А.В. Микробиология. Биология прокариотов: Учебник. В 3 т. Том 2. Спб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2007. - 331 с.

90. ЮО.Посыпанов Г.С. Азотфиксация бобовых культур в зависимости от поч-венно-климатических условий // Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М., 1985,

91. Посыпанов Г.С. Обоснование параметров оптимальной обеспеченности гороха и сои водой, фосфором, молибденом для активной симбиотиче-ской азотфиксации / Г.С. Посыпанов, М.В. Кашукоев, Б.Х. Жерухов // Известия ТСХА. 1994. - № 2. - С. 33-42.

92. Применение микроудобрения "Аквамикс-т" для предпосевной обработки семян многолетних бобовых трав. Вологда: ФГУ Вологодский ЦНТИ, 2007. - 20 с.

93. ЮЗ.Проворов Н.А., Симаров Б.В. Генетический контроль хозяйской специфичности клубеньковых бактерий.// Успехи соврем, генетики.- М.-1987.-№14.- с. 90-115

94. Проворов Н.А. Происхождение и эволюция бобово-ризобиального симбиоза // Изв. АН СССР, сер. биол. 1991. № 1. С. 77-87.

95. Прянишников Д.Н. Азот в земледелии СССР // Об удобрении полей и севооборотах: избранные статьи. М.: МСХ РСФСР, 1962. - С. 182-253.

96. Садыков Б.Ф. Обнаружение азотфиксирующей активности в филлосфере растений / Б.Ф. Садыков, М.М. Умаров // Микробиология. 1980. - Т. 49, № 1.-С. 146.

97. Санин С.С. Основные составляющие звенья систем защиты растений от болезней // Защита и карантин растений. 2003. - №1. — С. 10.

98. Сварадж К. Действие водного дефицита на симбиотическую азотфикса-цию у сои / К. Сварадж, С.В. Шищенко, Г.И. Козлова и др. // Физиология растений. 1984. - Т. 31, вып. 5. - С. 833-840.

99. Сидорова В.В. Биологическая фиксация атмосферного азота '// Азот в земледелии нечерноземной полосы / Под ред. Н.А. Сапожникова. Л.: Колос, 1973.-С. 94-112

100. Симаров Б.В., Аронштамм А.А., Новикова Н.И. Генетические основы селекции клубеньковых бактерий.// Л.- 1990.- 192 с.

101. Симбиотрофные азотфиксаторы и их использование в сельском хозяйстве.-Киев, 1987.- 124 с.

102. Смирнов В.В. Бактерии рода Pseudomonas / В.В. Смирнов, Е.А. Киприа-нова. Киев: Наукова думка, 1990. - С. 259

103. Соколов В.А. Влияние бактериальных препаратов на урожайность и качество сортов ячменя / В.А. Соколов, А.Л. Тарасов // Бюл. ВИУА. -2001.-№ 115.-С. 162-163.

104. Старченков Е.П. Биологический азот в земледелии и роль люцерны в пополнении его запасов в почве / Е.П. Старченков, С.Я. Коць // Физиология и биохимия культурных растений. 1992. - Т. 24, № 4. - С. 325-338.

105. Старченков Е.П. О состоянии и перспективах исследований азотфикса-ции бобово-ризобиальными системами // Физиология и биохимия культурных растений. 1987. - Т. 19, № 1. - С. 3-19.141

106. Старченков Е.П. Проблема симбиотической азотфиксации: народнохозяйственное значение, достижения и перспективы исследований // Физиология и биохимия культурных растений. — 1996. Т. 28, № 1-2. - С. 36-52.

107. Степанов A.JI. Ассоциативная азотфиксация и денитрификация в дерново-подзолистой почве при внесении минеральных удобрений. М.: 1985. -20 с.

108. Таов М.А. Действие комплексного применения удобрений и биопрепарата на продуктивность сои / М.А. Таов, М.В. Кашукоев // Бюл. ВИУА. -2001. -№ 115. -С. 73-74.

109. Тимофеева С.В. Оценка эффективности бактеризации люпина в многолетних опытах Географической сети / С.В. Тимофеева, А.П. Кожемяков // Бюллетень ВИУА. 2003. - № 117. - С. 238-240.

110. Тихонович И.А., Круглов Ю.В. Микробиологические аспекты плодородия почвы и проблемы устойчивого земледелия // Плодородие. 2006. -№5, С. 9-12.

111. Тихонович И.А., Кожемяков А.П., Чеботарь В.К. и др. Биопрепараты в сельском хозяйстве. М., 2005. - 153 с.

112. Трепачев Е.П. Роль биологического азота в азотном балансе земледелия РСФСР // Круговорот и баланс азота в системе почва удобрение - растение - вода. - М.: Наука, 1979. - С. 29-36.

113. Трепачев Е.П. Роль биологического азота в повышении плодородия почв, урожайности и экономичности сельскохозяйственных культур // Основные условия эффективности применения удобрений. М., 1981. -С. 225-241.

114. Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. — М., 1999. 532 с.

115. Тюремнов С.Н. Торфяные месторождения. Изд. 3-е перераб. и доп. М.: Недра, 1976.-488 с.

116. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация в биогеоценозах // Почвенные организмы как компонент биогеоценоза. М., 1984. - С. 185-199.

117. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М.: Изд-во МГУ, 1986. -133 с.

118. Умаров М.М. Несимбиотическая азотфиксация в фитоплане и ее роль в балансе азота в почве // Экологические последствия применения агрохи-микатов удобрения. Пущино, 1982. - С. 42-43.

119. Умаров М.М. Азотфиксация в ассоциациях микроорганизмов с растениями / М.М. Умаров, Н.Г. Куракова, Б.Ф. Садыков // Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М.: Наука, 1985. - С. 205-213.

120. Фёдоров М.В. Микробиология. Москва, 1949. - 423 с.

121. Фробишер М. Основы микробиологии / Пер. с англ. В.А. Шорина. М.: Мир, 1965.-678 с.

122. Хмелевская И.А. Рост, минеральное питание и продуктивность льна-долгунца при обработке семян бактериальными препаратами.// Автореф. дис. кан. с-хнаук, С.-Пб., 1997.- 17 с.

123. Хотянович А.В. Методы культивирования азотфиксирующих бактерий, способы получения и применение препаратов на их основе (методические рекомендации). Л., 1991. 60 с.

124. Храмцов И.Ф. Эффективность применения удобрений под сою на черноземных почвах лесостепи Западной Сибири / И.Ф. Храмцов, Н.А. Ворон-кова, Г.Я. Козлова // Агрохимия. 2001. - №2. - С. 36 - 39.

125. Чернядьев И.И. Фотосинтез растений в условиях водного стресса и протекторное влияние цитокининов.// Прикл. биохимия и микробиология 1997.- т. 33.-№1.-с. 5-17.

126. Шабаев В.П. Симбиотическая азотфиксация при инокуляции сои клубеньковыми бактериями с ризосферными псевдомонадами в зависимости от уровня фосфорного питания / В.П. Шабаев, В.Ю. Смолин // Агрохимия. 1993. - № 6. - С. 21-28.

127. Шевелуха B.C., Калашникова Е.А., Дегтярев С.В. и др. Сельскохозяйственная биотехнология: Учебник / Под ред. B.C. Шевелухи. М.: Высш. шк., 1998. 416 с.

128. Шильникова В.К. Микроорганизмы азотонакопители на службе сельскому хозяйству / В.К. Шильникова, Г .Я. Серова. - М.: Наука, 1983. -150 с.

129. Шинкарев И.П. Сравнительная эффективность рядкового внесения сложных удобрений под яровую вику / И.П. Шинкарев, И.Е. Кузубов // Агрохимия. 1969. - № 11. - С. 165-169.

130. Шлегель Г. Общая микробиология: Пер. с нем. М.: Мир, 1987. - 567 с.

131. Allen O.N., Allen Е.К. The Leguminosae. A source book of characteristics, uses and nodulation.// Madison: Univ. Wisconsin. Press,- 1981.- 800 p.

132. Baldani J.I. PH requirements of Azospirillum spp. / J.I. Baldani, V.M. Reis, J. Dobereiner // Third International Symposium on nitrogen fixation with non-legumes (Helsinki, 2-8 Sept. 1984). Helsinki, 1985. - P. 71.

133. Barnet Y. Report of Seventh Australian legume nodulation Conference / Y. Barnet, I.L. Copeland, R. Kennedy et al. // The Journal of the Australian Institute of Agr. Sc. 1984. - Vol. 50, № 1. - P. 30-34.

134. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 9th Edition / Ed. by J.G. Holt, N.R. Kreig, P.H.A: Sneath et al. Baltimore: Williams and Wilkins, 1994. - 787 p.

135. Bliss F.A. Breeding common bean for improved biological nitrogen fixation //

136. Plant and soil. 1993. - № 152. - P. 71-79.144

137. Bloemberg G.V., Lugtenberg B.J J. Molecular basis of plant growth promotion and biocontrol by rhizobacteria//Current Opinion in Plant Biology. -2001. V.4. - P. 343-350.

138. Bottomley P.J. (1992) In: G. Stacey et al. (eds.) Chapman and Hall, HY p. 293-348.

139. Bowen G.D., Rovira A.D. Microbial colonization of plant roots // Annu. Rev. Phytopathol. 1976. - V. 14. - P. 121-144.

140. Brockwell J., Bottomley P.J. (1995) Soil Biol. Biochem. V.27, p. 683-697.

141. Brown M.E., Walker N. Indolil-3-acetic acid formation by Azotobacter chroococcum.// Plant Soil.- 1970.- vol.32.- P.250-253

142. Burton J.C. Rhizobium culture and use. In: Microbial technology. Edited by Henry J. Peppier. Reinhold Publishing Corporation, New York, Amsterdam, London, 1967. - P. 1-33

143. Chanway C.P., Holl F.B. Biomass increase and associative nitrogen fixation of mycorryzal Pinus contorta Dougl. Seedlings inoculated with a plant growth promoting Bacillus strain // Can. J. Bot. 1991. 69: P. 507-511.

144. Chao WL, Alexander M. Mineral Soils as Carriers for Rhizobium Inocu-lants.// Appl Environ Microbiol. 1984 Jan; 47(l):94-97.

145. Crawford S. L. and Berryhill D. L. Survival of Rhizobium phaseoli in Coal-Based Legume Inoculants Applied to Seeds Appl. Environ. Microbiol. February 1983 45(2): P. 703-705

146. Day J.M. Physiological aspects of N2-fixation by a Spirillum from Digit aria roots / J.M. Day, J. Dobereiner // Soil Biol. Biochem. 1976. - Vol.8. - P.45-50.

147. Day J.M. Nitrogenase activity on the roots of tropical forage grasses / J.M. Day, M. Neves, J. Dobereiner // Soil Biol. And Biochem. 1975. - Vol. 7, № 2.-P. 107-112.

148. Dart P.J. Non-symbiotic nitrogen fixation and soil fertility / P.J. Dart, S.P. Wani // Trans. XII Intern. Congr. Soil Sci.: Symp.Pap.l: Non-symbiotic nitrogen fixation and organic in the tropics. New Delhi, 1982. - P. 3-27.

149. Dixon R.O.D. Nitrogen fixation in plants / R.O.D. Dixon, C.T. Wheeler. -New York: Blackie, Chapman and Hall. 1986. - P.133-143.

150. Dobereiner J. Azospirillum amazonense sp. nov., a new root associated diaso-trophic bacterium / J. Dobereiner, F.M. Magalhaes, J. I. Baldani, S.M. Snote // Advances in nitrogen fixation research. Wageningen: PUDOC, 1984. - P. 49.

151. Dobereiner J. Nitrogen-fixing bacteria in non-leguminous crop plants / J. Dobereiner, F.O. Pedrosa // Madison, Springer Verlag: Berlin, Heidelberg, New York, 1987.- 155 p.

152. Dreessen R. Effect of Azospirillum inoculation on winter wheat yield and soil biomass / R. Dreessen, K. Vlassak // The Third International Symposium on nitrogen fixation with non-legumes (Helsinki, 2-8 Sept. 1984). Helsinki, 1984.-P. 102.

153. Elas J.D van, Neijnen C.E. Methods for the introduction of bacteria into soil // Biol. Fertil. Soils, 1990, Vol.10, №2. P. 127-133.

154. Ertola R.J., Mazza L.A., Balatti A.P., Cuevas E.M., Daguerre R. Effect of Composition of Medium and Oxygen Supply Rates on Growth of Rhizobium Meliloti. Soil Science, 1969, Vol.108. -I. 5 P. 373-380

155. Fallik E. Growth response of maize roots to Azospirillum inoculation: effectof soil organic matter content, number of rhizosphere bacteria and-timing of146inoculation / E. Fallik, Y. Okon // Soil Biol. Biochem. 1988. - Vol. 20. - P. 45-49.

156. Frankenberger W.T., Arshad M. Phytohormones in soil: microbial production and function // New York. Marcel Dekker, 1995. 503 p.

157. Giller K.E. Use of isotope dilution to measure nitrogen fixation associated with the roots of sorghum and millet genotypes / K.E. Giller, S.P. Wani, J.M. Day // Plant and Soil. 1987. - Vol. 90, № 1/3. - P. 255-263.

158. Guerin V. Nitrogen fixation (C2H2-reduction) by broad bean (Viciafaba L.) nodules and bactertoids under water-restricted conditions / V. Guerin, J. С Trinchant, J. Rigaud // Plant Physiology. - 1990. - Vol. 92. - P. 595-601

159. Hale C.N. Method of white clover inoculation. - N.Z.J.Exp., Agr., 1981, v.9, №2, P. 169-172.

160. Hardarson G. Effect of plant genotype and nitrogen fertilizer on symbiotic nitrogen fixation by soybean cultivars / G. Hardarson, F. Zapata // Plant and soil. 1984. - № 82. - P. 397-405.

161. Hardy R.W.F. Application of the acetylene-ethylene assay for measurement of nitrogen fixation / R.W.F. Hardy, R.C. Burns, R.D. Holsten // Soil Biol. Biochem. 1973. - Vol. 5. - P. 41-83.

162. Hardy R.W.F. The acetylen-ethylen assay for N2 fixation: laboratory and field evaluation / R.W.F. Hardy, R.D. Holsten, E.K. Jackson, R.C. Burns // Plant Physiol. 1968. - Vol. 43, № 8. - P. 1185-1207.

163. Hardy R.W.F. Nitrogen fixation and crop productivity // CRS Handbook of Agricultural Productivity. Florida: CRS Press Inc. Bocov. Raton, 1982. -Vol. l.-P. 103-116.

164. Hely F.W., Hutchings R.J., Zorin M. Methods of Rhizobial inoculation and sowing techniques for trifolium establishment in a horsh wirtor environment.- Austr.J.Agric.Reb., 1980, v.31, №4, P. 703-712.

165. Holl F.B. Plantgenetics: manipulation of the host // Can. J. Microbiol. 1983.- Vol. 29, № 8. P. 945-953.

166. Hubell D.H. Associative N2 fixation with Azospirillum / D.H. Hubell, M.N. Gaskins // Biological nitrogen fixation. Ecology, Technology and Physiology. -New York, London: Plenum Press, 1984. P. 201-224.

167. Kirda C. Temporal water stress effects on nodulation, nitrogen accumulation and growth of soybean / C. Kirda, S.K.A. Danso, F. Zapata // Plant and Soil. -1989. Vol.120, № 1. - P. 49-55.

168. Kloepper J.W., Leong J., Teintze M. et al. Enhanced plant growth by sidero-phores produced by plant growth-promoting rhizobacteria/,/Nature. 1980. -V. 286.-P. 885-886.

169. Koponen M., Funke В., Galitz D. Enumeration of acetylene reducing bacteria in stripmined reclamation sites in a temperate grassland.// Plant and soil.-1980.- vol. 57.- N. 2-3.- P. 399-405.

170. Lee M., Brecckenridge ., Knowles R/ Effect of some culture conditions on the production of indole-3-acetic and gibberellin-like substances by Azotobater vinelandii.// CanadJ. Microbiol.- 1970.-vol. 16.-P. 1323-1330

171. Lugtenberg B.J.J., Dekkers L.C., Bloemberg G.V. Molecular determinants of rhizosphere colonization by Pseudomonas//Annu. Rev. Phytopathol. 2001. -V. 39. -P. 461-490.

172. Lund Daulatram В., Viswanathan G., Krishnomoorthy K.K. 1973. Cur. Sci., Vol. 42, №12, 412 p.

173. Lugtenberg B.J.J., Simons M., Kravchenko L.V. Tomato seed and root exudates organic acids: composition, utilization by Pseudomonas bio control strains and role in rhizosphere colonization/ZEnviron. Microbiol. — 1999. — V.l.-P. 9-13.

174. Martinez-Toledo M.V. Effect of Azotobacter inoculation on nitrogenase activity of Hordeum vulgare / M.V. Martinez-Toledo, V. Salmeron, J. Gonzalez-Lopez // Chemosphere. 1990. - Vol. 21, № 1-2. - P. 243-250.

175. Menze H. Wechselwirkungen zwischen Azospirillum und VA-Mykorrhiza mit Gramineen bei verschiedenen Boden-pH-Werten // Zeitschrift fur Acker und Pflanzen.-1985.-Bd. 155, H. l.-S. 232-237.

176. Mertens T. Yield increases in spring wheat (Triticum aestivum L.) inoculated with Azospirillum lipoferum under greenhouse and field conditions of a temperature region / T. Mertens, D. Hess // Plant and Soil. 1984. - Vol. 82, № l.-P. 87-99.

177. Miller E., Avivi Y., Feldman M. Yield response of various wheat genotypes to inoculation with Azospirillum brasilense / E. Miller, Y. Avivi, M. Feldman // Plant and Soil. 1984. - Vol. 80, № 2. - P. 261-266.

178. Miller E. Yield response of a common spring wheat cultivars to inoculation with Azospirillum brasilense at various levels of nitrogen fertilization / E. Miller, M. Feldman // Plant and Soil. 1984. - Vol. 80, № 2. - P. 255-259.

179. Nutman P.S. The influence of the legume in root-nodule symbiosis // Biol. Rev. 1965. - Vol. 31, № 2. - P. 109-151.

180. Oerke E.C. et al. Crop production and crop protection. Elsevier, 1998, 256 p.

181. Okon Y. Azospirillum as a potential inoculant for agriculture // Trends in Biotechnology. 1985a. - Vol. 130, № 8. - P. 223-228

182. Okon Y. Advances in agronomy and ecology of the Azospirillum plant association / Y. Okon, R. Itzigsohn, S. Burdman, M. Hampel // Nitrogen fixation:

183. Fundamentals and Applications / Eds. I. A. Tikhonovich, N. A. Provorov, V.149

184. E. Romanov, W. E. Newton: Proceeding of the 10th International Congress on Nitrogen fixation, St. Petersburg, Russia, Mai 28 June 3, 1995. - Dordrecht/Boston/London: Kluwer Academic Publishers, 1995. - P. 635-640.

185. Orlikowski L., Skrzypczak Cz., Biocides in the control of soil-borne and leaf pathogens. Hortic. Veget. Grow. 2003. 22 (3), P. 426-433.

186. Packowski, M.E. and Berryhill, D.L. Survival of Rhizobium phaseoli in coal based inoculants. Appl. Environ. Microbiol. 1979. - 38: P. 612-615.

187. Patkowska E., Pi eta D.,. Introductory studies on the use of biopreparations and organic compounds for seed dressing of runner bean (Phaseolus coccineus L.). Folia Univ. Agric. Stetin., Agricultura 2004. 239 (95), P. 295-300.

188. Patten G.L., Glick B.R. Bacterial biosynthesis on indole-3 acetic acid.// an. J. Microbiol.- 1996.- 42 (3).- p.207-220

189. Patterson T.G. Nitrogen fixation by soybeans: seasonal and cultivars effects, and compassion of estimates / T.G. Patterson, T.A. LaRue // Crop Science. -1983. Vol. 23. - P. 488-492.

190. Phililips D.A., Torrey J.G. Cytokinin production by Rhizobium japonicum.// Physiol. Plant.- 1970/- vol. 23/- P. 1057-1063

191. Philip, K. and Jauhri, K. S. (1984). Pressmud: a potential carrier for Rhizobium and Azotobacter I. Comparative analytical studies of various carrier materials. Z. Mikrobiol. 139: P. 5-41.

192. Pi^ta D., Pastucha A., Patkowska E., The use of antagonistic microorganisms in biological control of bean diseases. Hortic. Veget. Grow. 2003. 22 (3), P. 401-406.

193. Ray S.N. Nitrogen fixation by Azospirillum spp. and effect of Azospirillum lipoferum on the yield and N-uptake of wheat crop / S.N. Ray, A.C. Guar //

194. Plant and Soil. 1982. - Vol. 69, № 2. - P. 233-238.150

195. Rhizobiaceae молекулярная биология бактерий, взаимодействующих с растниями. Под. ред. Г.Спайнк, А.Кондороши, П.Хукас-русский перевод под ред. И.А.Тихоновича, Н.А. Проворова: СПб. 2002. 567с.

196. Rojas, R., R. Lee, and J. Baust. 1986. Relationship of environmental water content to glycerol accumulation in the freezing tolerant larvae of Eurosta solidaginis. Cryoletters. 7: P. 234 -245.

197. Rose S., Parker M., Punja Z.K., Efficacy of biological and chemical treatments for control of Fusarium root and stem rot on greenhouse cucumber. Plant Disease 2003. 87 (12), P. 1462-1470.

198. Roughley R.J., Vinclut J.M. 1967. J. Appl. Bacteriol., Vol.30, №2, 362 p.

199. Schortemeyer M., Hartwig U.A., Hendrey G.R., Sadowsky M.J. (1996) Soil Biochem. V. 28, P. 1717-1724.

200. Schreven D Avan 1970 Some factors affecting growth and survival of Rhizobium spp. in soil-peat cultures. Plant and Soil 32, 113-130.

201. Skipper H.D, Palmer J.H, Giddens J.E, Wodruff J.M. Evaluation of Commercial Soybean Inoculants from South Carolina and Georgia. Agronomy Journal, v. 72, 1980.-P. 673-674.

202. Smith R.L. The influence of shading on associative N2-fixation / R.L. Smith, S.C. Schank, R.S. Littell // Plant and Soil. 1984. - Vol. 80, № 1. - P. 45-52.

203. Sparrow, S.D., Jr. and G.E. Ham. 1983. Nodulation, N2 fixation, and seed yield of navy beans as influenced by inoculant rate and inoculant carrier. Agron. J. 75: P. 20-24.

204. Temprano FJ, Albareda M, Camacho M, Daza A, Santamaria C, Rodriguez-Navarro DN. Survival of several Rhizobium/Bradyrhizobium strains on different inoculant formulations and inoculated seeds.// Int Microbiol (2002) Jun;5(2): P. 81-86.

205. Trolldenier G. Effect of soil temperature on nitrogen fixation in roots of rice and reed // Plant and Soil. 1982. - Vol. 68. - P. 217-221.

206. Tvaruzkova Z., Possibility to control fungal diseases of wheat and barley by use of plant extracts. Latvian J. Agron., Agronomijas Vestis 2004. 7, P. 147152.

207. Van Schreven D.A., Otzen D., Lingenbergh D.J. 1954. Antonie van Leewen-hock. J. Microbiol, a. Srol., Vol.20, №1,33 p.

208. Venkaraman G.S. Non-symbiotic nitrogen fixation.// Trans. 12-th Intern. Congr. Soil. Science.- India.-New Delhi.- 1982.- part.l.- 225 p.

209. Vlassak K. Associative nitrogen fixation in temperate regions / K. Vlassak, L. Reynders // Isotopes in biological nitrogen fixation Vienna, 1978 - P.71-87.

210. Voelcker, J. A., "Nitragin" or the use of "pure cultivation" bacteria for leguminous crops. J. Roy. Agr. Soc.1896. 3rd Ser. 7, P. 253-264.

211. Vose P.B. Development in nonlegume N2 fixing systems // Canadian J. of Microbiology. - 1983. - Vol. 29, № 8. - P. 837-850.

212. Watanabe I. Non-symbiotic nitrogen fixation associated with the rice plant /1. Watanabe, A. App, M. Alexander // Soil Sci. 1980. - Vol. 130, № 8. - P.281.290.

213. Watanabe K., Futamata H., Harayama S. Understanding the diversity in cata-bolic potential of microorganisms for the development of bioremediation strategies// Antonie van Leeuwenhoek. 2002. - V. 81. - P. 655-663.

214. Wojdyla A.T., Wycisg z grejpfruta w ochronie chryzantem i wierzby przed rdzs Grapefruit extract in the protection of chrysanthemum and willow from rust. Post^py Ochr. Rol. 2004. 44 (2), P.1220-1224 [in Polish].

215. Yoon, Y. H., Pope, J. and Wolfe, J. (2003) "Freezing stresses and hydration of isolated cell walls" Cryobiology, 46, P. 271-276.