Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние минеральных удобрений на процессы колонизации микроорганизмами прикорневых зон ячменя и фасоли

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние минеральных удобрений на процессы колонизации микроорганизмами прикорневых зон ячменя и фасоли"

На правах рукописи

БУРКАНОВА ОЛЬГА АНАТОЛЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОЦЕССЫ КОЛОНИЗАЦИИ МИКРООРГАНИЗМАМИ ПРИКОРНЕВЫХ ЗОН ЯЧМЕНЯ И ФАСОЛИ

Специальность 03.00.07- микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2007

003057342

Работа выполнена на кафедре биологии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор Л.М. Полянская

Официальные оппоненты доктор биологических наук

Н.Д. Ананьева кандидат биологических наук И.В.Ботвинко

Ведущее учреждение' Владимирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится «_ /¿Г » 2007 г. в 15ч 30 мин

в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета К501.001.05 в МГУ им. М.В Ломоносова по адресу 119992, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ им М.В.Ломоносова факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета Почвоведения МГУ.

Автореферат разослан « /У » Я/Нэ&АЯ 2007 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета по микробиологии и агрохимии в МГУ или прислать отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью по адресу: 119992, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ им. М.В.Ломоносова, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

ГМ Зенова

Актуальность проблемы. Известно, что микроорганизмы прикорневой зоны играют важную роль в жизнедеятельности растений. Взаимоотношения между растением и отдельными микробными популяциями лежат в широком диапазоне от ростстимулирующей роли азотфиксирующих бактерий и микоризных грибов до развития микробного патогенеза (Kloepper, 1993). Влияние условий минерального питания на жизнедеятельность растений является традиционной и наиболее изученной проблемой агрохимии Гораздо меньше известно о воздействии тех или иных удобрений на численность и структуру почвенных микробных систем Что же касается факторов, определяющих скорость и характер колонизации почвенными микроорганизмами прикорневой зоны растений и собственно поверхности корня, то вопрос этот изучен слабо

Между тем, изучение специфичности микробных комплексов прикорневой почвы и поверхности корня имеет первостепенное значение для характеристики взаимоотношений между развивающимся растением и микроорганизмами (Lynch, 1990) Указанные местообитания несомненно специфичны по составу субстратов и ингибирующих веществ (Lynch, Wihipps, 1990). Нет никаких оснований ставить под сомнение многочисленные данные о видовой специфике микробных сообществ ризосферы и ризопланы, отражающей селективные свойства этих местообитаний (Mahaffe, Kloepper, 1997).

Зерновые и бобовые культуры обладают огромной пищевой ценностью и являются основой севооборотов большинства регионов умеренного пояса Именно эти растения, в первую очередь, привлекают наше внимание при изучении специфики развития микробных систем прикорневых зон в присутствии минеральных удобрений

Ранее в нашей лаборатории были проведены исследования по влиянию азота как элемента минерального питания растения на колонизацию микроорганизмами прикорневой зоны и поверхности корня ячменя (Полянская и др , 1994) Было показано, что внесение азотнокислого аммония создает мощный стимул для колонизации прикорневого пространства и поверхности корня почвенными грибами, а также способствует некоторому возрастанию численности прокариотных микроорганизмов в ризоплане ячменя Зти данные позволяли предполагать, что и другие элементы питания могут играть

значительную роль в процессах взаимодействия в системе растение-микроорганизмы

Целью настоящей работы было изучить процессы колонизации ризосферы и ризопланы ячменя и фасоли основными группами микроорганизмов в зависимости от обогащенности почвы азотом, фосфором, калием и полным минеральным удобрением

Основные задачи исследования

1 Изучение влияния азота, фосфора, калия и полного минерального удобрения на рост и развитие ячменя и фасоли

2 Изучение влияния этих форм удобрений на процессы колонизации микроорганизмами прикорневых зон этих растений

3 Сравнение процессов колонизации основными группами микроорганизмов прикорневых зон ячменя и фасоли

4. Сравнительная оценка предрасположенности сортов ячменя к заселению корней различными группами микроорганизмов

5 Изучение влияния характера навесок почвы на результаты микробиологического анализа.

Научная новизна. Впервые с помощью прямых методов количественного учета изучено влияние калийных и фосфорных удобрений, а также на динамику содержания основных компонентов комплекса

микроорганизмов в почве, ризосфере и ризоплане. Установлено, что присутствие дополнительного фосфора, калия и ЫРК неблагоприятно влияет на развитие почвенных грибов во всех 3-х местообитаниях Показано, что при этом возрастает конкурентоспособность прокариотных микроорганизмов и их значимость в составе микробного комплекса

Практическая значимость. Неблагоприятное влияние изученных минеральных удобрений на развитие мицелия грибов является основанием для оптимизации стратегии подавления фитопатогенов и внедрения полезных популяций Необходимо учитывать описанные эффекты при планировании очередности агротехнических мероприятий и выборе необходимой дозы фунгицидов Например, целесообразно вносить фунгициды непосредственно после калийных, фосфорных удобрений и МРК, что позволит минимизировать дозы фунгицидов

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на молодежной научной конференции «Растение и почва» (Санкт-Петербург, 1999), IX-ой конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» (Москва, 2002), 6-ой международной школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2002), 4-ом съезде Докучаевского общества почвоведов «Почвы как национальное достояние России» (Новосибирск, 2004) и на заседаниях и научных семинарах кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 работ, из них - 3 экспериментальные статьи (журналы «Микробиология», «Почвоведение») и 4 тезисов на всероссийских и международных конференциях

Структура и объем работы. Диссертация изложена на страницах, содержит-^. таблиц и рисунков, состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследований, глав экспериментальных результатов, заключения, выводов, списка литературы (/¿Д источников, из которых /^англоязычных)

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ № 00-04-48029

Хочу поблагодарить к.б.н. Т.Н Болышеву за практические советы и помощь в работе. Автор признателен д б н Широких И.Г и к б.н. Широких A.A. за сотрудничество

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования. Изучались микробные комплексы прикорневой зоны ячменя (Hordeum vulgare L ) сорт «Циклон», «889-93», «99993», «Новичок», «Кумир», «Дуэт», «Дина» и фасоль среднеспелая «Золотистая».

В работе использовались дерново-подзолистая почва, горизонт Апах, слабо дифференцированная, средний суглинок (Московская обл ) (табл.1)

Таблица 1. Агрохимические характеристики почв

Почва, горизонт -Апах Гумус, % Сумма поглощенных оснований мг-экв/100 г PH Н20 N Рг05 К20

мг/100 г

Дерново-подзолистая окультуренная почва (Чашниково) 2,8 37,6 6,5 12,1 33,5 6,7

Дерново-подзолистая (Нарофоминский р-он) 3,1 44,4 6,7 11,4 43,0 15,2

При изучении влияния всех форм минеральных удобрений на процессы колонизации микроорганизмами прикорневых зон растений эксперименты проводили в условиях мелкоделяночных и модельных опытов Модельные опыты проводились в вегетационных сосудах, емкостью 30 л В каждый сосуд высевали по 80 семян Влажность почвы поддерживалась на уровне 60% от полной влагоемкости, температура - 18-20°С.

Сравнительная оценка предрасположенности сортов ячменя к заселению корней различными группами микроорганизмов проводилась в вегетационных условиях в кислой и известкованной подзолистых почвах Кировской области Дерново-подзолистая суглинистая почва с содержанием А1203 11,38-11,69 мг/100г и гидролитической кислотностью 5,80-5,88 мг/экв на 100 г почвы. Контролем служила такая же почва при известковании по полной гидролитической кислотности (pH СОл 5,9-6,0), подвижных форм алюминия нет

Вносились удобрения, суперфосфат (Са(Н2Р04)2), хлористый и сернокислый калий (KCl; K2S04), азотнокислый аммоний (NH4N03), полное минеральное удобрение (NPK) Элементы питания вносились в дозировках 100 кг/га (0,03 г/кг), что соответствует стандартной дозе и 300 кг/га (0,1 г/кг) -высокой дозе в пересчете на чистое действующее вещество

Методика подготовки образцов почвы и корней к микробиологическому анализу. В опытах проводилось отмывание корней Для этого корни с прилипшей к ним почвой помещались в 100 мл стерильной водопроводной воды и встряхивались на качалке при 180 об/мин в течение 3-х минут Отмытая почва представляла собой образец ризосферы Корни переносились в следующую колбу со стерильной водопроводной водой Они представляли собой образец ризопланы. В качестве контроля исследовалась почва без растений, которая увлажнялась до 60% от общей влагоемкости и

инкубировалась в тех же условиях

Количество отмытой с корней почвы определялось гравиметрическим методом после фильтрвания суспензии через бумажный фильтр с синей лентой. Измерялся вес воздушно-сухих фильтров с почвой и без нее Во всех вариантах опытов измерялась также масса свежих корней и их длина

Отбор образцов почв для исследования влияния характера навесок на результаты микробиологического анализа. В настоящем исследовании мы предприняли прямую проверку искажающего влияния характера навесок почвы на результаты микробиологического анализа Брались навески 1, 0,5; 0,1, 0,05, 0,02, 0,01 и 0,005 г пяти разных вариантов дерново-подзолистой почвы (свежая почва, взятая в поле и в лесу, хранившаяся в лаборатории воздушно-сухая почва, пробы, взятые на разных стадиях сукцессии лабораторных образцов почвы, свободной от корней и ризосферной почвы), исследовался также сухой выработанный торф (осушенный торфяник низинного типа на территории Кировской лугоболотной опытной станции, добыча торфа закончена в 1965 г.). В качестве объектов исследования были не случайно выбраны дерново-подзолистая почва и торф - два контрастных местообитания, так как известно, что обогащенность среды органическим веществом существенно влияет на характер адсорбции почвенных микроорганизмов и, соответственно, условия учета

Методы исследования. Общее количество микроорганизмов определялось с помощью метода люминесцентной микроскопии. Препараты готовились обычным способом (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1991). Суспензии образцов почвы, ризосферы и ризопланы (Кириллова, 1983) наносились микропипеткой на тщательно обезжиренные предметные стекла (0, 02 мл на препарат для бактерий, 0, 04 мл на препарат для грибов) и равномерно распределялись петлей на площади 4 см2. Фиксирование препаратов на пламени горелки проводилось после полного их высыхания. Для одного образца готовились 12 препаратов Препараты для подсчёта бактерий и мицелия актиномицетов окрашивались раствором акридина оранжевого (1:10000, в течение 2-3 минут), для учета спор и мицелия грибов -калькофлуором белым в течение 15 минут (Полянская 1988, 1996)

Расчет количества клеток (мицелия) на 1 г почвы или корня проводился по следующей формуле

v - 5 1 * " * " v » S г • с '

где N - число клеток (длина мицелия) микроорганизмов на 1 г почвы или корня, Si - площадь препарата (мкм2), а - количество клеток (длина мицелия, мкм) в одном поле зрения (усреднение производится по всем препаратам для одного образца), п - показатель разведения почвенной суспензии (мл); v - объем капли, наносимой на стекло (мл), S2 - площадь поля зрения микроскопа (мкм2), с - навеска почвы или корня (г)

Расчеты биомассы проводились исходя из того, что масса сухого вещества для одной бактериальной клетки объемом 0 1 мкм3 составляет 210"14 г, 1 м актиномицетного мицелия диаметром 0 5 мкм - 3 9 10"8 г (Кожевин и др , 1979). С учетом замеренного диаметра спор и мицелия грибов реальную биомассу вычисляли по формуле- для споры - 0.0836г310"11г, для 1 м грибного мицелия - О 628Г210"6 г (Полянская, 1996) Данные по биомассе выражали в мг/г сухого органического вещества

Статистическую обработку результатов проводили с использованием программ STATGRAPHICS и STATIST1CA Для численности бактерий доля среднего квадратического отклонения (8п-1) не превышала 5%, для мицелия и спор грибов, а также актиномицетного мицелия -15%

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 1. Влияние минерального фосфора на процессы колонизации микроорганизмами прикорневых зон ячменя и фасоли.

Следует отметить, что если вопрос о дефицитности азота открыт вследствие симбиотической и несимбиотической азотфиксации прокариотными микроорганизмами, то фосфор всегда считался мощным лимитирующим фактором для развития растений (Mamo et al, 1996) В нашем эксперименте внесение фосфора повлияло как на длину стебля развивающего ячменя (в меньшей степени), так и в особенности на увеличение веса репродуктивных органов, наиболее заметное для варианта с внесением высокой дозы, то есть на величину урожая (почти вдвое)

Присутствие минерального фосфора в почве не оказало решающего воздействия на конфигурацию кривых динамики численности бактерий, при этом следует отметить, что увеличение их численности в начале сукцессии в

присутствии фосфора было большим, однако показатели стабилизации численности незначительно превышали контрольные (рис.1).

В ризосфере ячменя наблюдались две более мощные, чем в контроле, вспышки численности бактерий в присутствии минерального фосфора, приуроченные к резким изменениям характера экссудации корневой системы ячменя на 3-7 и 16-е сутки вегетации (Barber, Gunn, 1974) При этом к 40-ым суткам наибольшей численности достигают бактерии в варианте с высокой дозой внесения фосфора и стабилизация происходит на более высоком уровне

Непосредственно на поверхности корня растения были отмечены те же вспышки численности бактерий, но уровень стабилизации численности при обеих дозах близок к контрольному. Аналогичные закономерности наблюдаются в колонизации этих местообитаний мицелием актиномицетов

Что касается эукариотного комплекса, то в свободной от корней почве уровень стабилизации грибного мицелия был заметно выше, чем в контроле, а в ризосфере и, особенно, в ризоплане наблюдалась обратная картина. В ризосфере растения внесение стандартной дозы фосфора не препятствовало развитию мицелия грибов, а внесение высокой дозы, напротив, угнетало развитие грибного мицелия Аналогичное угнетение грибов на поверхности корня наблюдалось при внесении обеих доз удобрения. Снижение содержания мицелия сопровождается и снижением численности грибных спор в изученных местообитаниях Сходные данные были получены и для фасоли

Описанный эффект можно объяснить снижением роли микоризы в развитии растения при обогащение почвы наиболее дефицитным ресурсом, что может сопровождаться продукцией корнем соответствующих ингибиторов (Hamel et al., 1996). Используемый метод не позволяет подкрепить это предположение дифференцированным учетом микоризных и свободно живущих популяций. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными ранее (Turner et al, 1985, Полянская и др , 1994). Авторами отмечается высокая зависимость грибов в прикорневой зоне от соотношения содержания в почве фосфора и азота Наибольшая численность грибов наблюдалась при высоком содержании азота и низком содержанием фосфора и напротив, наименьшая численность

сутки

м/г

сутки

Рис. 1. Динамика численности бактерий (млрд. клеток./г) и длины мицелия грибов (м/г) в почве, ризосфере и ризоплане ячменя без внесения (Ряд 1) и с внесением разных доз фосфора (Ряд 2 и Ряд 3).

грибов соответствовала высокому содержанию фосфора и низкому содержанию азота.

Полученные результаты могут найти практическое применение при разработке тактики использования фунгицидов в земледелии. При высоких дозах внесения фосфора в почву можно рекомендовать щадящие дозировки внесения фунгицидов, так как грибной комплекс прикорневой зоны находится в угнетенном состоянии.

2. Динамика численности микроорганизмов в прикорневой зоне ячменя при внесении калийных удобрений.

Внесение калийных удобрений не так сильно влияло на длину развивающегося стебля и вес репродуктивных органов, что может быть связано с тем, что средняя обогащенность калием используемой почвы достаточна для данного растения (табл.2)

Таблица 2.

Длина растения, вес растения и колоса ячменя в зависимости от дозы калийных удобрений (27 сутки опыта).

Варианты опыта Контроль Стандартная доза КС) Высокая доза КС1 Стандартная доза К2804 Высокая доза КгвОд

Длина растений (см) 44.0 44.62 54.0 44.7 44 8

Вес растения (г) 1,74 2,20 3,94 2,20 2,08

Вес колоса (г) 0.99 0,98 1 48 1 08 1 05

Неоднозначна и реакция разных групп микроорганизмов на внесение калийных удобрений так, в почве КС1 несколько увеличивает численность бактерий, в ризосфере стандартные дозы Кг804 и КС1 снижают, а высокие дозы в конце опыта несколько увеличивают их численность Внесение хлоридного калия способствует увеличению максимальных уровней численности бактерий в почве и также не дает значимого положительного эффекта в прикорневой зоне и на поверхности корня В ризоплане присутствие всех калийных удобрений в обеих дозах снижает численность бактерий (рис 2).

Сходное влияние различных калийных удобрений выявлено и для грибного компонента микробных сообществ почвы и прикорневого

20 15

с

1 '0

с

£

5 0

РИЗОПЛАНА

■Контроль -О—СИ

■С1.2

17 27 48

17 27 48

17 27 48

-Контроль —С— —*-52

Рис.2. Динамика численности бактерий в почве, ризосфере и ризоплане ячменя без внесения (контроль) и с внесением разных доз КС1 и КгЭС^

пространства Внесение калийных удобрений не влияет на развитие мицелия грибов в ризосфере В ризоплане растений при внесении калийных удобрений отмечается снижение длины грибного мицелия, наиболее выраженное к концу опыта (рис 3) Следует отметить, что внесение обеих форм калийных

удобрений в целом, не способствует развитию грибного мицелия в указанных местообитаниях.

м/г

1500

-Контроль —г—сн —±-С12

Контроль

Рис. 3. Динамика длины мицелия грибов в дерново-подзолистой почве, ризосфере и ризоплане ячменя в контроле и при внесении разных доз минерального КС1 и К28С>4

п

3. Влияние азота ни колонизацию микроорганизмами корневой ЗОНЫ фасоли.

Внесение азота благоприятно сказывается на фасоли. Длина контрольных растений к концу опыта увеличилась почти в 5 раз, в варианте с внесением азота 100 кг/га - в 8 раз, а с большой дозой азота почти на порядок. Вес наземной массы растения в конце опыта возрос по сравнению с контролем в опыте со стандартной дозой азота в 2,5 раза, а с высокой - почти в 3,5 раза (рис. 4). На фотографии (рис, 5) представлены растения фасоли на 29 сутки развития. Четко заметна разница в длине и окраске растений. В варианте с высокой дозой азота она интенсивно зеленая.

Рис. 5. Растения фасоли на 29 сутки развития : К - контроль; 100 - и 300 — дозы внесения азота (кг/га).

Внесение минерального азота оказало благоприятное влияние на динамику численности всех групп микроорганизмов в почве, как эукариотных, так и лрокариотных (рис. 6}. Возможно, в данной почве ощущается дефицит азота. В ризосфере влияние азота практически не сказалось на динамике численности бактерий и сказалось, но в меньшей степени, чем в почве, на динамике длины актиномицетного мицелия. Это можно объяснить способностью бактерий к азотфиксации. для сгреггтомицетов такая способность не обнаружена.

Показано, что микроорганизмы ризопланы конкурируют с растением за соединения, содержащие азот, и обогащение почвы азотом приводит к ускорению колонизации микроорганизмами поверхности корня. В первую очередь это касается мицелизльных микроорганизмов, неспособных связывать азот (рис. 7).

Рис, 4, Влияние разных доз азота на рост фасоли. Азот -100, Азот - 300 - дозы азота в кг/га. Цифры над растением средняя длина растений фасоли.

10 20 30 40 50 бСьутки

ризосфера

млрд /г 6

4

2

О

ризоплана

40 50 60,

сутки

Рис. 6. Динамика численности бактерий (млрд.клеток/г) и длины актиномицетного мицелия (м/г) в почве, ризосфере и ризоплане фасоли в контрольном варианте (К) и при внесении разных доз азота:- 1N - (100 кг/га), ЗМ - 300 кг/га.

м/г

почва

-О-К

м/г ризосфера

ризоплана

Рис, 7. Динамика длины мицелия грибов в почве, ризосфере и ризоплане фасоли в контрольном варианте (К) и при внесении разных доз азота 1 N. ЗМ

Стабилизация всех групп микроорганизмов в прикорневой зоне фасоли примерно на одном уровне во всех вариантах опыта, по-видимому, связана с появлением на 20-е сутки клубеньков на поверхности корней растений. Интересно отметить, что в контроле не только было больше клубеньков, чем в вариантах с внесением азота, но это были именно те крупные клубеньки, которые по литературным данным осуществляют интенсивную азотфиксацию. В вариантах с внесением азота клубеньки были мелкие. Таким образом, по-видимому, снимается конкуренция между микроорганизмами и растением за азот, и возможно обедненность корневых выделений азотом (Bowen, 1969)

4. Внесение обеих доз полного минерального удобрения увеличивало как длину стебля растения, так и вес подопытных растений ячменя Причем высокая доза влияла сильнее, чем стандартная

Внесение NPK способствовало вспышке численности бактерий в почве, ризосфере и ризоплане на 3-й сутки (рис. 8) В почве к концу опыта обе дозы способствовали стабилизации бактерий на более высоком по сравнению с контролем уровне В ризосфере и ризоплане только стандартная доза способствовала некоторому повышению уровня стабилизации численности бактерий. Реакция актиномицетов на внесение полного удобрения была сходна с таковой для бактерий

Внесение полного удобрения в обеих дозах, в целом, не способствовало развитию грибного мицелия ни в почве, ни в ризосфере и ризоплане (рис 8)

Во всех 3-х местообитаниях внесение удобрения способствует росту значимости прокариотной биомассы к концу опыта до 55-60% от совокупной микробной биомассы (рис 9). Таким образом, внесение полного минерального удобрения снижало содержание грибного мицелия в почве и прикорневой зоне растений и способствовало увеличению численности бактерий и их доли в общей биомассе микробных комплексов

5. Изучение характера колонизации почвенными микроорганизмами прикорневой зоны различных сортов ячменя.

Поскольку основным объектом экспериментальных исследований был выбран ячмень (Hordeum vulgare, сорт «Циклон»), одной из задач стало выяснение того, насколько различаются сорта ячменя по характеру колонизации их корневой системы микроорганизмами в различных условиях Для решения этой задачи наш были изучены процессы колонизации корневой

поверхности 6-ти сортов ячменя (сорт 889-93, 999-93, Новичок, Кумир, Дуэт и Дина) почвенными микроорганизмами

Для изученных сортов ячменя характерен однотипный характер колонизации почвенными микроорганизмами их корневой системы. При этом фаза колошения отличалась наибольшей заселенностью корневой системы прокариотными микроорганизмами (рис 10-А). Так, если численность бактерий в фазе кущения составляла 1-2 млрд кл/г почвы, то в фазе колошения она возросла в 3-5 раз Можно отметить относительно слабую реакцию прокариотного комплекса на существенное изменение кислотности почв, хотя в целом кислая почва оказалась более благоприятной для колонизации прокариотными микроорганизмами корневой системы ячменя

При рассмотрении колонизации корневой системы ячменя эукариотными микроорганизмами (рис 10-Б) можно отметить ряд обстоятельств наиболее высокая заселенность отмечается в фазе восковой спелости, длина грибного мицелия в кислой почве в фазе восковой спелости в 2-3 раза выше, чем в фазе кущения и колошения, кислые почвы существенно благоприятнее для колонизации корневой системы ячменя мицелием и спорами грибов, чем известкованные почвы, в известкованных почвах длина грибного мицелия в фазе восковой спелости возросла в 2-4 раза, но в целом была ниже, чем в кислой почве То есть, в кислой почве различия между изученными сортами ячменя проявились сильнее, чем в известкованной почве

Полученные результаты позволяют нам считать исследование общей численности микроорганизмов в корневой системе одного из широко распространенных сортов ячменя достаточно репрезентативным для всего вида Можно допустить при этом значительные различия между сортами ячменя по видовой структуре колонизирующих их корневую систему грибов, бактерий и актиномицетов

млрд кл/г

ризосфера

ризоплана

10 20 30 40 50 60

10 20 30 40 50 60

10 20 30 40 50 60

Рис. 8. Динамика численности бактерий (млрд клеток/г) и длины мицелия грибов (м/г) в дерново-подзолистой почве, ризосфере и ризоплане ячменя в контроле (к) и при внесении разных доз (1,2) полного минерального удобрения.

ризосфера

почаа+МРК

Рис. 9. Динамика биомассы (%) прокариот (бактерии и мицелий актиномицетов) в почве, ризосфере и ризоплане и в тех же местообитаниях с внесением полного минерального удобрения (усредненные данные по вариантам со стандартной и высокой дозами внесения).

ргзоппэна

ризигшанга+ЫРК

А

Рис. 10. Динамика численности бактерий (А) и длины мицелия грибов (Б) в ризосфере различных сортов ячменя на кислом (Ряд 1) и известкованном фоне (Ряд 2), по оси X 1-кущение, 2-колошение, 3-молочно-восковая спелость

6. Изучение влияния характера навесок почвы на результаты микробиологического анализа

Хотя в литературе имеются многочисленные данные о "ризосферном эффекте", то есть о ризосфере как о наиболее благоприятном местообитании микроорганизмов, чем собственно почве, однако, как в настоящей работе, так и в предыдущих исследованиях (Оразова, Полянская, Звягинцев, 1999) не было зафиксировано выраженного ризосферного эффекта Этот факт, несомненно, нуждается в истолковании Простая ссылка на то, что метод посева не адекватен задаче учета общей численности, не может удовлетворить, так как некоторые исследователи прибегали и к прямым методам учета (van Vuurde, de Lange, 1978; Curl, 1986).

Ранее нами уже высказывалось предположение, что трудности в получении ризосферной почвы вызывают у исследователя соблазн воспользоваться микронавеской, что при сопоставлении с макронавеской контрольной почвы способно дать лабораторный артефакт в чистом виде

С помощью люминесцентной микроскопии исследовались навески в 1, О, 5; 0, 1; 0, 05, 0, 02; 0, 01 и 0, 005 г пяти разных вариантов дерново-подзолистой почвы, а также сухой выработанный торф Препараты подвергали стандартной обработке для учёта численности микроорганизмов.

Дерново-подзолистая почва (а)

Выработанный торфяник (б)

Рис. 11. Экспериментально полученные коэффициенты разведений для бактерий (прямой метод) для дерново-подзолистой почвы (а) и выработанного торфяника (б)

Полученные данные показывают, что для учета численности бактерий, так называемый «эффект разведений» играет огромную роль Реальное количество клеток на препаратах существенно отличается от такового, предсказанного формально навески 1 и 0,5 г практически не отличаются между собой по численности бактерий Уменьшение навески до 0,1 г снижает численность не в 10 раз, а в 3,5 раза, до 0,05 г не в 20 раз, а в 5, наконец до 0,005 не в 200, а всего в 20 раз (рис. 11)

Аналогичные закономерности при переходе от макро- к микронавескам характерны и для прямого учета спор и мицелия грибов (рис. 12).

В случае метода посева можно отметить еще большую разницу между ожидаемыми коэффициентами пересчета и экспериментальными

результатами, чем в случае прямого учета

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при учёте численности различных групп микроорганизмов в различных местообитаниях необходимо придерживаться требования равенства или хотя бы сопоставимости субстратных навесок

Мицелий грибов (а) Споры грибов (6)

Рис. 12. Экспериментально полученные коэффициенты разведений для мицелия (а) и спор (б) грибов (прямой метод) для дерново-подзолистой почвы

Таким образом, внесение фосфора и полного минерального удобрения снижало содержание грибного мицелия в почве и прикорневой зоне растений и способствовало увеличению численности бактерий и их доли в общей биомассе микробных комплексов

Заключение

Угнетение развития грибного мицелия в прикорневой зоне и на поверхности корня растения можно объяснить продукцией корнем специфических ингибиторов Это предположение можно подтвердить тем, что наиболее репрессивному воздействию в ризосфере и ризоплане подвергся грибной мицелий при высокой дозе фосфорной подкормки. Подобными же факторами можно объяснить более низкий по сравнению с контролем уровень стабилизации грибных спор в ризоплане ячменя в присутствии минерального фосфора

Внесение калийных удобрений вызывало неоднозначную реакцию хлористый калий стимулировал развитие грибного мицелия в ризосфере, но зато сернокислый калий угнетал грибной мицелий на поверхности корня

Возрастание численности микроорганизмов в почве и прикорневой зоне фасоли в опытах с внесением минерального азота свидетельствует о том, что азот является остродефицитным ресурсом для микроорганизмов, особенно для грибов в ризосфере и ризоплане Бактерии в этих местообитаниях менее нуждаются в азоте, так как практически все они могут фиксировать азот, хотя и для них опытные варианты более благоприятны по сравнению с контрольными, особенно в ризоплане Это вполне объяснимо растение само является активным потребителем азота, и микроорганизмы, особенно мицелиальные, вынуждены конкурировать с растением за ресурс, при этом и эксудаты корневых выделений могут быть обеднены азотом. Присутствие дополнительного азота позволяет более эффективно усваивать органику корневых выделений Возможно, что роль играют оба фактора

Современные данные о численности микроорганизмов в прикорневой зоне весьма противоречивы и не позволяют сделать однозначного вывода ни о наличии, ни об отсутствии ризосферного эффекта

В ходе эксперимента были получены данные о непропорциональности разведения и численности микроорганизмов в почве и прикорневой зоне растения, поэтому прямо пропорциональные коэффициенты пересчета численности микроорганизмов из микронавесок в макронавески дают неадекватные сведения о численности микроорганизмов в почве и прикорневой зоне растений Полученные данные показывают, что для учета численности микроорганизмов, «эффект разведения» играет огромную роль Реальное количество объектов на препаратах существенно отличается от такового, предсказанного теоретически

Наличие так называемого "ризосферного эффекта" не получило подтверждение в нашем исследовании Показано, что параллельное изучение

макронавесок собственно почвы и микронавесок ризосферной почвы не дает сопоставимых результатов. Полученные данные показывают, что для учета численности микроорганизмов, эффект разведения играет огромную роль. Реальное количество объектов на препаратах существенно отличается от такового, предсказанного теоретически

При учете численности различных групп микроорганизмов в различных местообитаниях необходимо придерживаться требования равенства или, хотя бы, сопоставимости субстратных навесок

Выводы

1. Показано, что внесение фосфора и полного минерального удобрения снижало содержание грибного мицелия в почве и прикорневой зоне растений и способствовало увеличению численности бактерий и их доли в общей биомассе микробных комплексов

2 Внесение минерального азота оказало благоприятное влияние на динамику численности всех групп микроорганизмов в почве, как эукариотных, так и прокариотных. В прикорневой зоне, где микроорганизмы конкурируют с растением за соединения, содержащие азот, обогащение почвы азотом приводит к ускорению колонизации микроорганизмами поверхности корня. В первую очередь это касается мицелиальных микроорганизмов, неспособных связывать азот

3 Стабилизация всех групп микроорганизмов в прикорневой зоне фасоли (в отличие от ячменя), примерно на одном уровне во всех вариантах опыта, по-видимому, связана с появлением на 20-е сутки клубеньков на поверхности корней растений, что, возможно, сняло конкуренцию за азот между растением и микроорганизмами и способствовало обогащенности этим элементом корневых выделений

4 Показано, что для изученных сортов ячменя характерен однотипный характер колонизации почвенными микроорганизмами их корневой системы При этом фаза колошения отличалась наибольшей заселенностью корневой системы прокариотными микроорганизмами, а фаза восковой спелости - грибами

5. Наличие так называемого "ризосферного эффекта" не получило подтверждение в нашем исследовании Показано, что так называемый «ризосферный эффект» может являться чисто лабораторным артефактом, возникающем при

■ сопоставлении результатов микробиологического анализа микронавесок

ризосферной и макронавесок контрольной почв ¿.Параллельное изучение макронавесок собственно почвы и микронавесок ризосферной почвы не дает сопоставимых результатов Полученные данные показывают, что для учета численности микроорганизмов, эффект разведения играет огромную роль Реальное количество объектов на препаратах существенно отличается от такового, предсказанного теоретически. У. Учет "эффекта микронавесок" имеет важнейшее методическое значение для количественного учета микроорганизмов в почвах и других средах. При учете численности различных групп микроорганизмов в различных местообитаниях необходимо придерживаться требования равенства или, хотя бы, сопоставимости субстратных навесок

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1 Бурканова О А Динамика микробного комплекса в ризосфере ячменя при внесении фосфора //Тезисы докладов всероссийской молодежной научной конференции "Растение и почва" Санкт-Петербург 1999, С. 45.

2 Оразова М X., Бурканова О А., Полянская Л М , Звягинцев Д Г Влияние фосфора на колонизацию микроорганизмами прикорневой зоны ячменя // Микробиология, 2000, том 69, № 3, С. 420-425.

3 Полянская Л.М, Оразова М.Х., Бурканова О А, Звягинцев Д Г Микронавески ризосферной почвы и лабораторные артефакты // Микробиология, 2000, том 69, № 4, С. 586-589

4 Бурканова О.А Минеральные удобрения и колонизация микроорганизмами корневой системы ячменя //Тезисы 6-й Пущинской конференции молодых ученых 2002 г., С 193

5. Бурканова О.А Влияние фосфорных удобрений на колонизацию микроорганизмами прикорневой зоны ячменя /Яезисы докладов 9-й Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов 2002 г.", С 25

6. Бурканова О А, Полянская Л М Влияние азотных удобрений на процессы колонизации прикорневой зоны фасоли //Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов, Новосибирск, 2004, Кн.1, С 604.

7. Широких И Г., Широких А А , Родина Н.А , Полянская Л М , Бурканова О А. Влияние кислотности почвы и токсичности алюминия на структуру микробной биомассы в ризосфере ячменя // Почвоведение, 2004, № 8, С 961966

Отпечатано в копицентре «СТ ПРИНТ» Москва, Ленинские горы, МГУ, 1 Гуманитарный корпус. www.stprint.ru e-mail: zakaz@stprint.ru тел.: 939-33-38 Тираж 100 экз. Подписано в печать 05.04.2007 г.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Бурканова, Ольга Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОНЯТИЕ РИЗОСФЕРЫ КАК СПЕЦИФИЧНОЙ ЗОНЫ

ОБИТАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РИЗОСФЕРЫ

2.1. Методы подготовки образцов к микробиологическому анализу.

2.2. Метод посева.

2.3. Метод световой микроскопии.

ГЛАВА 3. КОРНЕВЫЕ ВЫДЕЛЕНИЯ И МИКРОРГАНИЗМЫ

ПРИКОРНЕВОГО ПРОСТРАНСТВА.

ГЛАВА 4. МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ И

МИКРООРГАНИЗМЫ РИЗОСФЕРЫ.

ГЛАВА 5. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 6. ВЛИЯНИЕ ФОСФОРА НА КОЛОНИЗАЦИЮ МИКРООРГАНИЗМАМИ ПРИКОРНЕВОЙ ЗОНЫ ЯЧМЕНЯ

6.1. Динамика численности микроорганизмов в прикорневой зоне ячменя.

6.2. Микронавески ризосферной почвы и лабораторные артефакты.

ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ МИКРООРГАНИЗ

ГЛАВА 7. MOB В ПРИКОРНЕВОЙ ЗОНЕ ЯЧМЕНЯ ПРИ ВНЕСЕНИИ

КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ.

ВЛИЯНИЕ ПОЛНОГО МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ НА

ГЛАВА 8. КОЛОНИЗАЦИЮ МИКРООРГАНИЗМАМИ ПРИКОРНЕВОЙ

ЗОНЫ ЯЧМЕНЯ.

ГЛАВА 9. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА КОЛОНИЗАЦИИ

МИКРООРГАНИЗМАМИ КОРНЕЙ РАЗНЫХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ.

ГЛАВА 10. ВЛИЯНИЕ АЗОТА НА КОЛОНИЗАЦИЮ

МИКРООРГАНИЗМАМИ КОРНЕЙ ФАСОЛИ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние минеральных удобрений на процессы колонизации микроорганизмами прикорневых зон ячменя и фасоли"

Известно, что микроорганизмы прикорневой зоны играют важную роль в жизнедеятельности растений. Взаимоотношения между растением и отдельными микробными популяциями лежат в широком диапазоне от рост стимулирующей роли азотфиксирующих бактерий и микоризных грибов до развития микробного патогенеза (Kloepper, 1993). Специфика условий жизнедеятельности микроорганизмов в прикорневой зоне, механизмы колонизации ризосферы и ризопланы, благоприятные и неблагоприятные последствия этих процессов для растения - всё это вопросы, прямо связанные с состоянием растений и их урожайностью. Успешное использование отдельных видов бактерий и грибов в сельскохозяйственной практике неразрывно связано с изучением основных принципов функционирования микробной системы прикорневой зоны растений, её специфичности (зависимости от вида растений) и её отличий от почвы без растений.

Влияние условий минерального питания на жизнедеятельность растений является традиционной и наиболее изученной проблемой агрохимии. Гораздо меньше известно о воздействии тех или иных удобрений на численность и структуру почвенных микробных систем. Что же касается факторов, определяющих скорость и характер колонизации почвенными микроорганизмами прикорневой зоны растений и собственно поверхности корня, то вопрос этот изучен слабо. Между тем множество событий в ходе вегетации, таких как значительные колебания температуры и влажности почвы, внесение удобрений и пестицидов могут трансформировать естественный ход событий, усиливая или ослабляя специфику взаимодействий различных биологических компонентов в прикорневом пространстве.

Изучение микробных комплексов прикорневой почвы и поверхности корня, а также факторов, влияющих на колонизацию корня и прикорневого пространства различными популяциями микроорганизмов имеет первостепенное значение для характеристики взаимоотношений между развивающимся растением и микроорганизмами (Lynch, 1990). Указанные местообитания, несомненно, специфичны по составу субстратов и ингибирующих веществ (Lynch, Wihipps, 1990). Нет никаких оснований ставить под сомнение многочисленные данные о видовой специфике микробных сообществ ризосферы и ризопланы, отражающей селективные свойства этих местообитаний (Mahaffe, Kloepper, 1997).

Зерновые и бобовые культуры обладают огромной пищевой ценностью и являются основой севооборотов большинства регионов умеренного пояса. Именно эти растения, в первую очередь, привлекают наше внимание при изучении специфики развития микробных систем прикорневых зон в присутствии минеральных удобрений.

Ранее в нашей лаборатории были проведены исследования по влиянию азота как элемента минерального питания растения на колонизацию микроорганизмами прикорневой зоны и поверхности корня ячменя (Полянская и др., 1994b). Было показано, что внесение азотнокислого аммония создает мощный стимул для колонизации прикорневого пространства и поверхности корня почвенными грибами, а также способствует некоторому возрастанию численности прокариотных микроорганизмов в ризоплане ячменя. Эти данные позволили предположить, что и другие элементы минерального питания могут играть значительную роль в процессах взаимодействия в системе растение-микроорганизмы.

Целью настоящее работы являлось изучение процессов колонизации ризосферы и ризопланы ячменя и фасоли основными группами микроорганизмов в зависимости от обогащенности почвы азотом, фосфором, калием и полным минеральным удобрением.

В задачи исследования входило:

1. Изучение влияния азота, фосфора, калия и полного минерального удобрения на рост и развитие ячменя и фасоли.

2. Изучение влияния этих форм удобрений на процессы колонизации микроорганизмами прикорневых зон этих растений.

3. Сравнение процессов колонизации основными группами микроорганизмов прикорневых зон ячменя и фасоли.

4. Сравнительная оценка предрасположенности сортов ячменя к заселению корней различными группами микроорганизмов.

5. Изучение влияния характера навесок почвы на результаты микробиологического анализа.

Научная новизна

Впервые с помощью прямых методов количественного учета изучено влияние калийного, фосфорного и полного минерального удобрений на динамику содержания основных компонентов комплекса микроорганизмов в почве, ризосфере и ризоплане растений. Установлено, что присутствие дополнительного фосфора, калия и NPK неблагоприятно влияет на развитие почвенных грибов во всех 3-х местообитаниях. Показано, что при этом возрастает конкурентоспособность прокариотных микроорганизмов и их значимость в составе микробного комплекса.

Практическая значимость

Неблагоприятное влияние изученных минеральных удобрений на развитие мицелия грибов является основанием для оптимизации стратегии подавления патогенов и внедрения полезных популяций. Необходимо учитывать описанные эффекты при планировании очередности агротехнических мероприятий и выборе необходимой дозы фунгицидов. Например, целесообразно вносить фунгициды непосредственно после калийных, фосфорных удобрений и NPK, что позволит минимизировать дозы фунгицидов.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Бурканова, Ольга Анатольевна

выводы

1. Показано, что внесение фосфора и полного минерального удобрения снижало содержание грибного мицелия в почве и прикорневой зоне растений и способствовало увеличению численности бактерий и их доли в общей биомассе микробных комплексов.

2. Внесение минерального азота оказало благоприятное влияние на динамику численности всех групп микроорганизмов в почве, как эукариотных, так и прокариотных. В прикорневой зоне, где микроорганизмы конкурируют с растением за соединения, содержащие азот, обогащение почвы азотом приводит к ускорению колонизации микроорганизмами поверхности корня. В первую очередь это касается мицелиальных микроорганизмов, неспособных связывать азот.

3. Стабилизация всех групп микроорганизмов в прикорневой зоне фасоли (в отличие от ячменя), примерно на одном уровне во всех вариантах опыта, по-видимому, связана с появлением на 20-е сутки клубеньков на поверхности корней растений, что, возможно, сняло конкуренцию за азот между растением и микроорганизмами и способствовало обогащенности этим элементом корневых выделений.

4. Показано, что для изученных сортов ячменя характерен однотипный характер колонизации почвенными микроорганизмами их корневой системы. При этом фаза колошения отличалась наибольшей заселенностью корневой системы прокариотными микроорганизмами, а фаза восковой спелости -грибами.

5. Наличие так называемого "ризосферного эффекта" не получило подтверждение в нашем исследовании. Показано, что так называемый «ризосферный эффект» может являться чисто лабораторным артефактом, возникающем при сопоставлении результатов микробиологического анализа микронавесок ризосферной и макронавесок контрольной почв.

6. Параллельное изучение макронавесок собственно почвы и микронавесок ризосферной почвы не дает сопоставимых результатов. Полученные данные показывают, что для учета численности микроорганизмов, эффект разведения играет огромную роль. Реальное количество объектов на препаратах существенно отличается от. такового, предсказанного теоретически.

7. Учет "эффекта микронавесок" имеет важнейшее методическое значение для количественного учета микроорганизмов в почвах и других средах. При учете численности различных групп микроорганизмов в различных местообитаниях необходимо придерживаться требования равенства или, хотя бы, сопоставимости субстратных навесок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внесение минерального фосфора не оказало существенного воздействия на динамику численности бактерий в собственно почве. Однако следует отметить, что увеличение их численности в начале сукцессии в присутствии фосфора было более высоким, и показатели стабилизации численности превышали контрольные. В присутствии минерального фосфора в ризосфере ячменя наблюдались две более мощные, чем в контроле, вспышки численности бактерий, приуроченные к резким изменениям в эксудации корневой системы ячменя на 3-7 и 16-ые сутки (Barber, Gunn, 1974). При этом с 40-ых суток максимума численности достигают бактерии в варианте с высокой дозой внесения фосфора. Непосредственно на поверхности корня растения отмечены сходные с ризосферой тенденции динамики численности бактерий, соответствующие изменениям в составе эксудатов.

Для грибного мицелия характерны другие закономерности. Собственно для почвы нельзя сказать о каком-то стабильном влиянии (положительном или отрицательном) фосфора на динамику длины грибного мицелия. Можно лишь отметить, что в начальный период (до 16-ых суток) стандартная доза благоприятно влияет на развитие грибного мицелия по сравнению с контролем, в то время как высокая доза не оказывает значительного влияния. Начиная с 16-ых суток, внесение высокой дозы фосфора увеличивает рост мицелия грибов по сравнению с контрольным вариантом, а стандартная - уменьшает.

Ризосфера, как промежуточная зона, испытывает в одинаковой степени влияние собственно почвы и растения. В ходе эксперимента было установлено, что внесение стандартной дозы фосфора благоприятно отразилось на развитии грибного мицелия, а высокая доза фосфора угнетала рост мицелия грибов по сравнению с контрольным вариантом.

В ризоплане внесение фосфора заметно угнетает развитие грибного мицелия. Возможно, внесение фосфора нарушает симбиотические связи растений и грибов, приводит к изменениям характера эксудации, продуцированию растением ингибиторов и способствует ускорению процессов превращения веществ, потребляемых грибами, что и приводит к угнетению развития грибного мицелия. Отмечено, что при увеличении внесения фосфора и, одновременно, снижении внесения азота, соотношение грибов к бактериям уменьшается (Turner, Newman, Campbell, 1985). Помимо теоретического интереса обнаруженный эффект может иметь и немалое практическое значение: возможность учитывать угнетение грибных, в том числе фитопатогенных популяций на поверхности корня в ответ на фосфорную подкормку и минимизировать применение фунгицидов.

Полученные результаты могут значительно способствовать развитию сбалансированных адаптивных сельскохозяйственных систем, защите окружающей среды и быть использованы в условиях развивающегося экологически ориентированного сельскохозяйственного производства.

Внесение калийных удобрений в виде KCI несколько увеличивает численность бактерий в почве по сравнению с контрольным вариантом. В ризосфере присутствие как KCI, так и K2SO4 в высоких дозах незначительно увеличивает численность бактерий после 17-ых суток, в то время как стандартные дозы калийных удобрений снижают численность бактерий, и последняя достигает контрольных значений лишь к концу вегетационного периода.

В ризоплане без внесения удобрений наблюдаются вспышки численности бактерий, приуроченные к резким изменениям характера эксудации на 3-й и 17-ые сутки вегетации. Присутствие KCI и K2SO4 снижает численность бактерий по сравнению с контрольным вариантом, особенно, на 17-ые и 48-ые сутки. Незначительное превышение численности бактерий по сравнению с контролем при внесении высокой дозы K2SO4 на 6-е и 27-ые сутки вегетации, возможно, связано с влиянием иона S042" в высокой концентрации на растение или бактериальный комплекс ризопланы. Высокая доза K2SO4 способствует превышению длины мицелия актиномицетов по сравнению с контролем в первые шесть суток наблюдения, внесение же KCI в обеих дозах не влияет сколько-нибудь существенно на колонизацию корня актиномицетами.

Можно говорить о некотором угнетении развития грибного мицелия в почве с 6-ых по 17-ые сутки наблюдения в присутствии калийных удобрений. При этом внесение высокой дозы KCI способствует превышению показателя длины грибного мицелия по сравнению с контролем на 3-й сутки, а также стабилизации на более высоком уровне в конце опыта. Влияние калийных удобрений на развитие грибного мицелия в ризосфере незначительно. Следует, впрочем, отметить, что внесение KCI в обеих дозах приводит к превышению показателя по сравнению с контролем в конце эксперимента. Угнетение развития мицелия, начиная с 17-ых суток при внесении K2SO4, может быть связано с влиянием иона S042 '. В ризоплане растений внесение калийных удобрений приводит к замедлению развития грибного мицелия наиболее выраженному к концу опыта. Таким образом, можно говорить о некотором угнетении грибного мицелия при внесении минерального калия, как в почве, так и в прикорневой зоне ячменя. Присутствие калийных удобрений, как в стандартных, так и в высоких дозах не влияет существенно на численность грибных спор во всех трех местообитаниях. Замедление колонизации ризопланы грибным мицелием на фоне повышенного содержания калия приводит к увеличению роли бактериального комплекса.

Имеются литературные данные о перенасыщении минеральным калием почв Московского региона (Курганова, 1999). Однако анализ используемых образцов дал средние значения содержания минерального калия, характерные для дерново-подзолистых почв Центральной России. В целом можно констатировать, что в нашем исследовании калий не являлся лимитирующим фактором для развития почвенных микроорганизмов.

Внесение полного минерального удобрения в стандартной дозе, в целом, благоприятствовало развитию прокариотных микроорганизмов во всех 3-х местообитаниях. Наблюдался рост численности бактерий и длины мицелия актиномицетов с начала опыта и либо сохранялась тенденция к дальнейшему росту, либо происходила стабилизация на относительно высоком уровне. Что касается высокой дозы внесения, то лишь в почве свободной от корней, в этом варианте наблюдалось превышение содержания прокариотных микроорганизмов по сравнению с контролем. Полное минеральное удобрение не способствовало развитию грибов, как в почве, так и в прикорневой зоне и на поверхности корня содержание грибного мицелия и спор в обоих вариантах опыта уступало контрольному. Динамика содержания совокупной микробной биомассы отражает колебания содержания, как грибов, так и прокариотного комплекса. На протяжении большей части опыта наибольшее содержание микробной биомассы во всех 3-х местообитаниях наблюдается в контрольном варианте. Однако к концу опыта в почве и ризоплане различия между вариантами нивелируются, а в ризосфере на 50-ые сутки внесение удобрения способствует достижению более высоких значений содержания совокупной биомассы за счет роста численности прокариотных микроорганизмов. Во всех 3-х местообитаниях внесение полного минерального удобрения способствовало угнетению развития грибов и росту значимости прокариотных микроорганизмов, доля которых в совокупной микробной биомассе к концу опыта достигала 55-60%.

Внесение минерального азота оказало благоприятное влияние на динамику численности всех групп микроорганизмов в почве, как эукариотных, так и прокариотных. Возможно, в данной почве ощущается дефицит азота. В ризосфере фасоли влияние азота практически не сказалось на динамике численности бактерий и сказалось, но в меньшей степени, чем в почве, на динамике длины актиномицетного мицелия. Это можно объяснить способностью бактерий к азотфиксации, для стрептомицетов такая способность не обнаружена.

Показано, что микроорганизмы ризопланы конкурируют с растением за соединения, содержащие азот, и обогащение почвы азотом приводит к ускорению колонизации микроорганизмами поверхности корня. В первую очередь это касается мицелиальных микроорганизмов, неспособных связывать азот. Стабилизация всех групп микроорганизмов в прикорневой зоне фасоли примерно на одном уровне во всех вариантах опыта, по-видимому, связана с появлением на 20-е сутки клубеньков на поверхности корней растений, что, возможно, сняло конкуренцию за азот между растением и микроорганизмами и способствовало обогащенности этим элементом корневых выделений.

Изучение динамики численности основных компонентов комплексов микроорганизмов прикорневой зоны растений не позволило зарегистрировать устойчивого превышения численности микроорганизмов в ризосфере и ризоплане над таковой в окружающей почве, т.е. явления, описанного в литературе как "ризосферный эффект". Ни общая численность микроорганизмов прикорневой зоны растений, ни ее динамика в ходе сукцессии в своих основных чертах не отличалась от почвы.

Одним из обстоятельств, способных вызвать разногласие по вопросу о численности микроорганизмов в ризосфере, является методическая трудность отбора образцов ризосферной почвы. При существенном превышении навески контрольной почвы над навеской ризосферной почвы возможна регистрация ризосферного эффекта, прямо вызванного методической погрешностью

Rovira, Davey, 1974). Отсутствие ризосферного эффекта в его традиционном понимании связано не с отсутствием различий в условиях обитания микроорганизмов между почвой и прикорневой зоной, а с тем, что "более благоприятные" и "менее благоприятные" факторы среды в этом специфическом местообитании относительно уравновешены для различных групп микроорганизмов. Так, ризосфера относительно обогащена органикой, однако, здесь выше конкуренция и возможно присутствие фенольных и других соединений, ингибирующих рост микроорганизмов. Хищники также способны выравнивать превышение численности микроорганизмов в ризосфере по сравнению с почвой, так как подвижны и могут концентрироваться в богатых микроорганизмами локусах.

Современные данные о численности микроорганизмов в прикорневой зоне весьма противоречивы и не позволяют сделать однозначного вывода ни о наличии, ни об отсутствии ризосферного эффекта. В ходе эксперимента были получены данные о непропорциональности разведения и численности микроорганизмов в почве и прикорневой зоне растения, поэтому прямо пропорциональные коэффициенты пересчёта численности микроорганизмов из микронавесок в макронавески дают неадекватные сведения о численности микроорганизмов в почве и прикорневой зоне растений.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Бурканова, Ольга Анатольевна, Москва

1. Берестецкий О.А. Фиксация азота микроорганизмами в ризосфере и ризоплане небобовых культур. И Бюл.ВНИИ с.-х. микробиологии, 1985, т.42, с. 3-5.

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

3. Возняковская Ю.М. Микрофлора растений и урожай. Л. Колос", 1969, с. 240.

4. Егоренкова, И.В., Кононова, С.А., Скворцов, И.М. Игнатов, В.В. Исследование начальных этапов взаимодействия бактерий Azospirillum brasilense с корнями проростков пшеницы: адсорбции, деформации корневых волосков. // Микробиология. 2000, № 69, с. 120-126.

5. Звягинцев Д. Г. Изучение ризосферы с помощью флуоресцентной микроскопии в отражённом свете. // Микробиология, 1962, №.31, с. 111-115.

6. Звягинцев Д.Г. Подготовка почв с помощью ультразвука к количественному учету микроорганизмов. // Вест. МГУ, сер. биол. почв, » 1968, № 3, с. 127-129.

7. Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твёрдыми поверхностями. М., МГУ, 1973, с. 175.

8. Калакуцкий Л.В., Шарая Л.С. Актиномицеты и высшие растения. Успехи микробиологии, М. Наука, 1990, выпуск 2, с. 26-65.

9. Калининская Т.А., Миллер Ю.М., Белов Ю.М. Рао В.П. Изучение с помощью 15N активности несимбиотической азотофиксации в почвах рисовых полей Краснодарского края. // Изв. АН СССР. сер. биол. наук, 1977, №4, с. 565-570.

10. Кириллова Н.П. Динамика численности микробных популяций в системе почва растение в модельных опытах. //Дисс. канд. биол. наук, М., МГУ, 1983, с. 136.

11. Кожевин П.А. Микробные популяции в природе. М., МГУ, 1989, с. 23.

12. Кожевин П.А., Полянская Л.М., Звягинцев Д.Г. Динамика развития различных микроорганизмов в почве.//Микробиология, 1979, № 48, с. 490-494.

13. Климашевский Э.Л, Генетический аспект минерального питания растений. М. Агропромиздат, 1991, 415 с.

14. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. Изд-во АН СССР. 1958, с.463.

15. Кравченко Л. Азарова Т. Макарова Н. Тихонович И. Действие триптофана корней растений на фитостимуляцию ризовактерий. // Микробиология, 2004 № 73 с. 195-198

16. Кунакова, A.M. Взаимодействие ассоциативных бактерий с растениями при различных агроэкологических условиях. // Автореф. дисс. канд. биол. наук. Спб., 1998.

17. Курганова Е.В. Плодородие почв и эффективность минеральных удобрений в Московской области. Изд-во Московского Университета, 1999, с.ЗОЗ.

18. Литвинов М.А. К проблеме специфичности флоры ризосферных и прикорневых почвенных микроскопических грибов, населяющих корневую сферу растений. //Микология и фитопатология, 1967, № 1, с. 201-214.

19. Мешков Н.В., Ходакова Р.Н. Влияние корневых выделений гороха и кукурузы на развитие некоторых почвенных микробов в условиях выращивания их в ризосферном растворе растений. //Микробиология, 1954, № 23, с.544-550.

20. Минеев В.Г. Агрохимия. Изд-во Московского Университета, 2004, с.192-234.

21. МирчинкТ.Г. Почвенная микология. М., МГУ, 1988, с.224.

22. Оразова М.Х., Полянская Л.М., Звягинцев Д.Г. Гетерогенность корня как местообитания микроорганизмов.//Микробиология, 1994, № 63:(4), с. 706714.

23. Оразова М.Х., Полянская Л.М., Звягинцев Д.Г. Структура микробного комплекса прикорневой зоны ячменя. //Микробиология, 1999, № 68(1), с. 127-133.

24. Орлов Д.С. Химия почв. М., МГУ, 1985, с. 282,291.

25. Полянская Л.М., Прямой микроскопический подсчет спор грибов в почве: изучение грибов в биогеоценозах. Свердловск, 1988, 30 стр.

26. Полянская Л.М. Микробная сукцессия в почве. Дисс. докт. биолог, н., М. МГУ, 1996, 96 стр.

27. Полянская Л.М., Оразова М.Х., Мирчинк Т.Г., Звягинцев Д.Г. Динамика численности и структура микробного комплекса в прикорневой зоне гороха. //Микробиология, 1994а, №63:(2), с.314-325.

28. Полянская Л.М., Оразова М.Х., Свешникова А.А., Звягинцев Д.Г. Влияние азота на колонизацию микроорганизмами корневой зоны ячменя //Микробиология, 1994b, №63:(2) с.308-313.

29. Самцевич С.А. Активные выделения корней растений и их значение. //Физиол. раст., 1965, №2, с. 837-846.

30. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М., МГУ, 1986,133 с.

31. Широких А.А., Широких И.Г., Родина Н.А., Плотность микробного заселения корней различных сортов ячменя в кислой и известкованной дерново-подзолистой почве. //Почвоведение, 2001, № 9 стр. 1097-1102.

32. Andrade L.M.R., Ikeda М., Ishizuka J., Stimulation of organic acid excretion by roots of aluminum-tolerant and aluminum sensitive wheat varieties under aluminum stress. //Rev. brasiol. veget, 1997, v. 19, № 1, p. 27-34.

33. Artursson V., Finlay R.D., Jansson J.K. Interactions between arbuscular mycorrhizal fungi and bacteria and their potential for stimulating plant growth. // Environ Microbiol., 2006, Jan 8(1): p. 1-10.

34. Astrid A, Rainer GJ, 2007 Microbial colonisation of roots as a function of plant specie. //Phytochemistry, 2007,v 68, Issue 1 , p. 33-40.

35. Atlas, R.M., Bartha R. Microbial Ecology: Fundamentals and Applications 4th ed. Benjamin .//Cummings, 1998, p. 27-57.

36. Badalucco L., Kuiman P.J., Minerflization and immobilization in the rhizosphere. Biochemistry and Organic Substances at the Soil-Plant Interface. Pinton R., Varanini Z., Nannipieri P., eds., Marcel Dekker, Inc. N.Y. 2001, p.159-196.

37. Balandreau J., Knoles R., The rhizosphere In interaction between non-phatogenic soil microorganisms and plants. Eds. Dmmergues Y.R., Krupa S.V., Amsterdam: Elsevier, 1978, p. 243-268.

38. Barber D.A., Gunn K.B. The effect of mechanical forces on exudation of organic substances by the roots of cereal plants grown under sterile condition. // New Phytol., 1974, v.73, p.39-45.

39. Barber D.A, Lynch JM. Microbial growth in the rhizosphere. //Soil Biology and Biochemistry, 1977, № 9, p. 305-308.

40. Barber S.A, Soil nutrient bioavailaility. Wiley New York, 1995.

41. Bashan, Y., Levanony, H. Factors affecting adsorption of Azospirillum brasilense Cd to root hairs as compared with root surface of wheat. // Can.J. Microbiol. 1989, № 35, p. 881-887.

42. Becard G, Douds DD, Pfeffer PE, Extensive in vitro hyphal growth of vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi in presence of C02 and flavonols. //Appl. Enviros. Microbiol. 1992, № 58, p. 821-825.

43. Bennett R. A., Lynch J.M., Bacterial growth and development in the rhizosphere of gnotobiotic cereal plants. //J. Gen. Microbiology., 1981, v.125, p.95-102.

44. Bowen G.D. Nutrient status effects on loss of amides and amino acids from pine roots //Plant and Soil, 1969, v.30, p.139-142.

45. Bowen GD. Misconceptions, concepts and approaches in rhizosphere biology. In 'Contemporary microbial ecology'. Eds. DC Ellwood, JN Hedger, MJ Latham, JM Lynch, JH Slater. Academic Press: New York, 1980, p. 283-304.

46. Bowen G.D., Rovira A.D. Microbial colonization of plant roots. // Ann. Rev. Phytopatol., 1976, v. 14, p. 121-144.

47. Brigham LA, Michaels PJ, Flores HE. Cell-specific production and antimicrobial of naphthoquinones in roots of Litliospermum erythrorhizon. //Plant Physiol, 1999, v. 119, p. 417-428.

48. Brown M. E., Burlinghan S.K., Jackson R.M., Studies on Azotobacter species in soil. Comparison on media fndtechniques for counting Azotobacter in soil. Plant Soil, 1962, v. 17, p. 309-319.

49. Campbell, R., Greaves, M.P. Anatomy and community structure of the rhizosphere // The Rhizosphere. Ed. by Lynch, J:M. / Chichester: Willey & Sons. 1990. pp. 11-34.

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

51. Chebotar V., Nakayama Y., Kang U.G., Gaali E.E., Akao S. Use of reporter gus-gene to study the colonization of the rice roots by Azospirillum lipoferrum. H Soil Microorganisms, 1999. v. 53. № 1, p. 13-18.

52. Clark E. Soil microorganisms and plant roots. //Advances in Agronomy, 1949, v.1, p.241-288.

53. Costacurta A., Vanderleyden J. Synthesis of phytogormones by plant-associated bacteria. //Critical Rew. Microbiol. 1995, v. 21, p.1-18.

54. Curl E.A., Truelove B. The rhizosphere. Berlm :Springer Veriag, 1986, 288 p.

55. Damigi S.M, Frederick L.R, Bremner J.M. Effect of soil dispersion techniques on plate counts of fungi, bacteria and actinomycetes. //Bacterio! Proc, 1961, v. 61, p. 53.

56. Flores H.E., Pickard J.J., Hoy M.W. Production of polyacetylenes and thiophenes in heterotrophic and photosynthetic road cultures of Asteraceae. //Biol Mol 1988, v.7, p. 233-254.

57. Flores H.E, Vivanco J.M., Loyola-Vargas VM. "Radicle" biochemistry: the biology of root-specific metabolism.// Trends Plant Sci.,1999, v. 4, p. 220-226.

58. Fogel, R.; Hunt, G. Contribution of mycorrhizae and soil fungi to nutrient cycling in a Douglas-fir ecosystem. //Canadian Journal of Forest Research. 1983, v.13, p. 219-232.

59. Foster R.C. The ultrastructure of the rhizoplane and rhizosphere.//Ann.Rev. Phytopathol., 1986, v.24, p.211-234.

60. Foster, R. С.; Bowen, G. D. Plant surfaces and bacterial growth: the rhizosphere and rhizoplane. In: Mount, M. S.; Lacy, G. H., eds. Phytopathogenic prokaryotes. New York: Academic Press: 1982, v.1, p.159-185.

61. Gaume A., Machler F., Frossard E., Aluminum resistance in two cultivars of Zea mays L.: root exudation of organic acids and influence of phosphorus nutrition. // Plant Soil, 2001, v. 234, p. 73-81/

62. Greenland DJ. The physics and chemistry of the soil-root interface: some comments. In: The Soil-Root Interface. JL Harley and RS Russel (eds.), Academic Press, London, 1979, p. 83-98.

63. Griffiths, B. S., K. Ritz, N. Ebblewhite, and G. Dobson. Soil microbial community structure: effects of substrate loading rates. // Soil Biol. Biochem. 1999, v. 31, p.145-153.

64. Hale M.G., Moore L.D. Factors affecting root exudation.//Adv.Agron., 1979, v.31, p.93-68.

65. Hardarson G. Methods for enhancing symbiotic nitrogen fixation. Plant and Soil. 1993, v. 152, p.1-18.

66. Hartmann, A., Giindisch, C., Bode, W. Azospirillum mutants improved in iron aquisition and osmotolerance as tools for the investigation of environmental fitness traits. //Symbiosis, 1992, v. 13, p. 271-279.

67. Hartmann, A., Prabhu, S.R., Galinski, E.A. Osmotolerance of diazotrophic rhizosphere bacteria.//Plant and Soil, 1991, v. 137, p. 105-109.

68. Heckman, J.R., Strick J.E., Teaching Plant-Soil Relationships with Color Images of Rhizosphere pH. Journal of Natural Resources and Life Sciences Education. 1996. p. 23.

69. Heijden van der M.G.A., Klironomas J.N., Ursic M. Mycorrhizal fungi diversity determines plant biodiversity, ecosystem variability and productivity. //Nature, 1998, v.396 p. 69-72.

70. Jagnow G. Nitrogenase (Сг H2) activity in roots of non-cultivated and cereal plants: influence of nitrogen fertilizer on populations and activity of nitrogen fixing bacteria.//Z. Pflanzenemahr. Bodenkd, 1984, v.146, p.217-277.

71. Johnson, L. F., Curl E. A. Methods for research on the ecology of soil-borne plant pathogens. Burgess Publishing Co., Minneapolis, MN. 1972,178 p.

72. Johnson, L.F., Curl E.A., Bond J.H., Fribourg H.A. Methods for studying soil microflora-plant disease relationships. Burgess Publishing Co., Minneapolis, MN. 1959,178 p.

73. Kandeler E., Marschner P., Tscherko D., Singh Gahoonia T. Nielsen N.E. Microbial community composition and functional diversity in the rhizosphere of maize Plant and Soil Jan 2002, v. 238, № 2, p. 301-312.

74. Katznelson, H. Nature and importance of the rhizosphere. In: Baker, K. F.; Snyder, W. C., eds. Ecology of soil borne plant pathogens: prelude to biological control. Berkeley, CA: University of California Press: 1965 p. 187-209.

75. Kloepper, J.W. Plant-growth promoting rhizobacteria as biological control agents. In Soil Microbial Ecology ed. Metting, F.B. 1993 p. 255-274.

76. Kloepper J.M., Lifshits R., Schroth M.N. Pseudomonas inoculants to benefit plant production // ISI Atlas Sci. Anim. Plant Sci. 1988, p.60-64.

77. Kolb W, Martin P. Influence of nitrogen on the number of N2 -fixing and total bacteria in the rhizosphere. //Soil Biol. Biochem, 1988, v.20, p.221-225.

78. Kraffczyk I., Trolldenier G., Beringer H. Soluble root exudates of maize: influence of potassium supply and rhizosphere microorganisms.//Soil Boil.Biochem., 1984, v.16, p.315-322.

79. Kravchenko L.V., Strigul N. S., Shvytov I. A., Mathematical Simulation of the Dynamics of Interacting Populations of Rhizosphere Microorganisms Microbiology, march 2004, v 73, № 2, p. 189-195.

80. Labeda D.P., Shearer M.C. Isolation of actinomycetes for biotechnological applications. In: Labeda D.P. (ed) Isolation of biotechnological organisms from nature. MacGraw- Hill, London, 1990, p 1-20.

81. Lalande, R., Bissonette, N., Coutlee, D., Antoun, H. Identification of rhizobacteria from maize and determination of their plant-growth promotion potential//Plant. Soil. 1989. v.1, № 15, p. 7-11.

82. Lambrecht, M., Окоп, Y., Vande Broek, A., and Vanderleyden, J. lndole-3-acetic acid: a reciprocal signaling molecule in bacteria-plant interactions //Trends in Microliology. 2000, v.8, № 7, p. 298-300.

83. Lebuhn, M., Heilmann, В., Hartmann, A. Effects of drying/rewetting stress on microbial auxin production and L-tryptophan catabolism in soils. //Biol. Fertil. Soils, 1994 №18, p. 302-310.

84. Lee C., Russel N.J., White G.F. Rapid screening of bacterial phenotypes capable of biode-grading anionic sulfactants development and validation of microtitre plate method. //Microbiol., 1995 № 141, p.2801-2810.

85. Liljeroth E., van Veen J.A., Miller H. J. Assimilate translocation to the rhizosphere of two wheat lines and subsequent utilization by rhizosphere microorganisms at two soil nitrogen concentrations. //Soil Biol. Biochem., 1990, v.22, p.1015-1021.

86. Liljeroth E.,Baath E.,Mathiasson I., Lundborg T. Root exudation and rhizoplane bacterial abundance of barley (Hordeum vulgare L) in relation to nitrogen fertilization and root growth. // Plant and Soil, 1990, v.127, p.81-89.

87. Louw, H. A.; Webley, D. M. Soil bacteria dissolving certain mineral phosphate fertilizers and related compounds J. App. Bacterid., 22, 227.

88. Lugtenberg B.J.J., Dekkers L.C., What make Pseudomonas bacteria rhizosphere compelent. Envioron. Microbiol. 1999, v.1, №1, p. 9-13.

89. Lynch, J.M. Limits of microbial growth in soil. J. Gen. Microbiol. 1982, v.128, p.405-410.

90. Lynch JM The rhizosphere. Wiley, New York, 1990.

91. Lynch J.M., Whipps J.M. Substrate flow in the rhizosphere //Plant and Soil, 1990, v.129, p.1-10.

92. Mahaffe W.F., Kloepper I.W. Temporal changes in the bacterial communities of soil, rhizosphere and endorhiza associates with field-grown cucumber. //Microbial Ecology. Adv., 1997, v.34, p.210-223.

93. Maloney, P.E., van Bruggen, A.H.C., Hu, S. Bacterial community structure in relation to the carbon environments in lettuce and tomato rhizosphere and in bulk soil // Microbial Ecology, 1997, v. 34, p. 109-117.

94. Marschner H., Mineral Nutrition of Higher Plants, Ed 2. Academic Press, London,1995.

95. Meharg AA, Killham K. Loss of exudates from the roots of perennial ryegrass inoculated with a range f microorganisms. // Plant Soil, 1995, v. 170, p. 345-349.

96. Mengel К., Arneke W.W., Effect of potassium on the water potential, the pressure potential, the osmotic potential and cell elongation in levels of Phaseolus vulgaris. //Plant Physiol. 1982, v. 54, p.402-408.

97. Merbach W., Ruppel S., Influence of microbial colonization on 14C02 assimilation and amounts of root-borne 14C compounds in soil. // Photosynthetica, 1992, v.26, p. 551-554.

98. Merckx R., Dijkstra A., Den Hartog A., van Veen J.A. Production of root-derived material and associated microbial growth in soil at different nutrient levels. // Biol. Fertil. Soils, 1987, v.5, p.126-132.

99. Methods in Plant Ecology. Eds. Moore P.D., Chapman S.B. 2nd., Blackwell Scientific Publications, 1986, 368 p.

100. Ortas I. Determination of the extent of Rhizosphere soil. // Communication in soil science and plant analysis, 1997, v.28, N 19-20, p. 1767-1776.

101. Nelson E.B., Chao W.L., Norton J.M., Nash G.T., Harman G.E., Attachment of Enterobakter cloacae to hyphae of Pythium ultimum: Possible role in the biological control of Pythium preemergence damping-off. //Phytopathology, 1986 v.76, p. 327-335.

102. Newman El, Watson A., Microbial abundance in the rhizosphere: A computer model. //Plant and Soil, 1977, v. 48, p. 17-56.

103. Newman E.I., Root microorganisms: their significance in the ecosystem. Biol. Rev., 1978, v.53, pp.511-554.

104. Newman, E. I., and H. J. Bowen. Patterns of distribution of bacteria on root surfaces. //Soil Biol. Biochem. 1974, v. 6, p.205-209.

105. Ozane PG., Phosphate nutrition of plant a general treatise. In: Khasawneh FH., Sample EC, Kamprath EJ (eds) The role of phosphorus in agriculture. American Society of Agronomy, Madison, 1980, p. 559-590.

106. Palleroni N.J., A chemotactic method for the isolation of Actinoplanaceae. //Arch Microbiol., 1980, v 128, p.53-55.

107. Papavizas G. C., Davey С. В., Extent and nature of the rhizosphere of lupinus, Plant and Soil, may 1991, v 12, № 3, p. 215-236.

108. Parkinson D. New methods for the quantitative and qualitative study of fungi in the rhizosphere. Symposium, Methods studies Microbiologiques du sol, Louvain, Belgium. 1957.

109. Parkinson D, Gray T.R.G., Williams S.T. Methods for studying the ecology of soil microorganisms. IBP Handbook No 19. Blackwell, Oxford. 1971.

110. Parkinson D., Clarke J. H., Fungi associated with the seedling roots of Alliumporrum L. //Plant and Soil, 1961 v.13, 384-390. *

111. Patriquin D.G., Dobereiner J. Light microscopy observations of tctrazolium-reducing bacteria in the endorhizosphere of maize and other grasses in Brasil. Can. J. Microbiol. 1987, v. 24, p. 734-742.

112. Paul E.A., Clark F.E. Soil microbiology and biochemistry. Academic Press, San Diego, Calif. 1996.

113. Peters N.K, Frost J.W., Lohg S.R., A plant flavone, Inteolin,induces expression of Rhizobium meliloti nodulation genes. //Science, 1986 v.233, p. 977-980.

114. Peterson E.A. Observations on fungi associated with plant roots // Can. J. Microbiol., 1958, v.4, p.257-265.

115. Rouatt, J.W., and H. Katznelson. A study of the bacteria on the root surface and in the rhizosphere soil of crop plants. J. Appl. Bacteriol. 1961, v. 24, p. 164171.

116. Rouatt J.W., Katznelson H., Payne T.M.B. Statistical evaluation of the rhizosphere effect. // Soil Sci. Soc. Am. Proceed., 1960, v.29, p.271-273.

117. Rovira A.D. Plant root exudates and their influence upon soil microorganisms. // In "Ecology of soil-borne pathogens -prelude to biological control." Eds. Baker K.F., Snyder W.C., London, 1965, p. 170-186.

118. Rovira A.D. Biology of the soil root interface. //In «The soil - root interface.» Eds. Harley J.L., Russel R.S. London: Academic Press., 1979, p. 145-160.

119. Rovira A.D., Davey C.B. Biology of the rhizosphere.// In "The plant root and its environment". Ed. Carson E.W., University Press of Virgina Charlottes ville, 1974,153 p.

120. Rovira A.D., Newman E.I., Bowen H.J., Campbell R., Quantitativ assessment of the rhizosphere mikroflora by direct microscopy. Soil Biol. Biochem., 1974, v.6, p.211-216.

121. Russell R.S., Plant root systems: their interaction with soil. London: Mc Graw-Hill, 1977.

122. Russell R.S., Sanderson J., Nutrient uptake by different parts of the intact roots of plants. J Exp Bot., 1967, v. 18, p. 491-508.

123. Schmalenberger A., Tebbe C.C. Bacterial community composition in the rhizosphere of a transgenic, herbicide-resistant maize (Zea mays) andcomparison to ist non-transgenic cultivar Bosphore. FEMS Microbiol. Ecol. 2002, v. 40,p. 29-37.

124. Semenov A.M., van Bruggen S.H., Zelenev V.V. Moving waves of bacteria populations and total organic carbon along roots of wheat // Microb. Ecol. 1999. v.37, p. 116-128.

125. Skinner F.A., Passmore F.M., Devanport R.R. (eds) Media and methods for growing yeasts. In: Biology and activities of yeasts, Academic Press, London, 1980, p. 260-301.

126. Timonin M.I. The interaction of higher plants and soil microorganisms. I. Microbial populations of rhizosphere of seedlings of certain cultivated plants. Can J Res., 1940, v. 18, p. 307-317.

127. Taylor G.J., 1988 The physiology of aluminum tolerance in hight plants, Soil Sci. Plan Anal, v 15, pp. 1179-1194.

128. Travis S.W., Harsh P.B., Erich G.f Jorge M.V., Root exudation and rhizosphere biology. Plant Physiology, may 2003, v. 132, p. 44-51.

129. Trolldenier G., The use of fluorescence microscopy for counting soil microorganisms. Bull. Ecol.Res. Comm. (Sockholm), 1973, v. 17, p. 53-59.

130. Trolldenier G., van Rheinbaben W. Root respiration and bacterial population of roots. Effect of nitrogen source, potassium nutrition and aeration of roots. //Z. Pflanzenernaehr. Bodenk., 1981a, v.144, p.366-377.

131. Trolldenier G., van Rheinbaben W. Root respiration and bacterial population of roots. 11. Effect of nutrient deficiency. //Z. Pflanzenernaehr. Bodenk., 1981b, v.144, p.378-384.

132. Tsavkelova E., Cherlyntseva Т., Netrusov A., Auxin production by bacteria associated wich orchid roots. Mikrobiologia, 2005, № 74, p. 46-53.

133. Tsavkelova E., Cherlyntseva Т., Botina S., Netrusov A., Bacteria associated wich orchid roots fnd microbial production of auxin. Mikrobiological Research, 2007, № 162, p. 69-76.

134. Turner S.M., Newman E.I. Fungal abundance on Lolium perenne roots: the influence of nitrogen and phosphorus. //Trans. Brit. Mycol. Soc, 1984, v. 82, p.315-322.

135. Vancura V., Root exudates of plant. Analysis of root exudates of barley and wheat in their initial phases of growth. Plant Soil, 1964, v.21, p.231-248.

136. Vancura V., Hovadik A. Root exudates of plants. Composition of root exudates of some vegetables.//Plant and Soil, 1965, v.22(l), p.21-32.

137. Vogt, K. A.; Grier, С. C.; Meier, С. E. Mycorrhizal role in net primary production and nutrient cycling in Abies amabilis ecosystems in western Washington. Ecology. 1982, v. 63, p. 370-380.

138. Warcup J.H. On the origin of colonies of fungi on soil dilution plates. Trans Br Mycol. Soc., 1955, v. 38, 298 p.

139. Whipps J.M., Lynch J.M. The influence of the rhizosphere on crop productivity. //Adv. Microb. Ecol., 1986, v.9, p.187-244.

140. Wood M., Cooper J.E., 1988, Acidity aluminum and multiplication of Rhizobium trifolii effects of initial inoculum density and growth phase. Soil Biol. Biochem., v.20 № 1, p.83-87.

141. Youssef R.A., Chino M. Root-induced changes in the rhizosphere of plants. I. pH changes in relation to the bulk soil. IISoil Sci. Plant Nutr., 1989, v. 35, p. 461-468.

142. Zhang F., Dashti N., Hynes R. K., Smith D. Plant growth promoting rhizobacteria and soybean Glycine max (L.) Merr. nodulation and nitrogen fixation at suboptimal root zone temperatures, Ann. Bot., 1996, v.77, p. 453-459.

143. Zhang F., Dashti N., Hynes R. K., Smith D. L. Plant growth promoting rhizobacteria and soybean Glycine max (L.) Merr. growth and physiology at suboptimal root zone temperatures, Ann. Bot. 1997, v.79, p. 243-249.