ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. РОЛЬ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ОРГАНИЗМОВ В
ТРАНСФОРМАЦИИ АЗОТА 6
1.1 История изучения микроорганизмов 6
1.2 Бактерии в системе живых организмов 12
1.3 Физиологические основы трансформации азота при участии
бактериальных организмов 25
1.4 Ризобиальная и ассоциативная азотфиксация 32
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 39
2.1. Характеристика бактериальных препаратов, созданных на основе
штаммов ассоциативных азотфиксаторов 39
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 43
3.1. Ячмень 43
3.2. Яровая пшеница 54
3.3. Озимая пшеница 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 66
Продуктивность сельскохозяйственных культур является следствием сложного процесса взаимодействия в системе «растение-почва-атмосфера». Физиологический ответ растений на комплекс воздействующих на него факторов адекватен оказываемому действию. Полноценное обеспечение минерального питания в соответствии с температурным режимом и влагообеспеченностью вызывают активацию роста растений. На фоне благоприятного развития формируется оптимальный для данных условий урожай. Однако невозможность создания идеальных условий для произрастания, требует поиска и внедрение в технологию возделывания сельскохозяйственных культур приемов активизации физиологических процессов, способствующих повышению их урожайности.
Мощным фактором продуктивного функционирования агроценоза является стимулирование микробно-растительного взаимодействия на основе использования бактериальных препаратов [1].
В настоящее время взаимодействие между растениями и почвенными микроорганизмами рассматриваются не только с точки зрения трофических связей (улучшение азотного и фосфорного питания растений), но и целого комплекса физиологических эффектов, вызываемых данным
взаимодействием:
- активизация процессов роста и формирования урожая;
- повышение адаптивных возможностей растений (сопротивляемость фитопатогенам);
- повышение устойчивости к стрессовым абиотическим факторам (термоустойчивость, повышение жизнеспособности на фоне низкой влагообеспеченности, солеустойчивость и т.д.);
- увеличение коэффициента использования почвенных микроэлементов [31].
Изучение данных аспектов влияния бактериальных препаратов является физиологической основой и главным направлением получения высококачественной сельскохозяйственной продукции.
Однако в производственную практику введены многие штаммы ризобиальных и ризосферных бактерий, полезное действие которых не приурочено к конкретному виду и сорту растений. Также недостаточный положительный эффект обусловлен особенностями новых сортов растений, которые генетически не способны к взаимодействию с вносимыми микроорганизмами, так как в процессе селекции они утратили способность к ассоциации с бактериями в ризосфере вопреки эволюции [34].
Об эффекте использования бактериальных препаратов целесообразно судить на основе системных исследований, что является актуальным.
В связи с этим, была определена цель работы: изучить влияние бактериальных препаратов на физиологические процессы и формирование урожайности сельскохозяйственных культур.
Задачи исследований:
- на основе данных литературы изучить роль бактериальных организмов в трансформации азота и физиологические основы формирования ризобиальной и ризосферной азотфиксации;
- изучить показатели, характеризующие эффективность использования бактериальных препаратов в сельскохозяйственном производстве;
- используя литературные источники определить влияние инокуляции на формирование биомассы, рост и развитие вегетативных органов растений;
- изучить вклад биопрепаратов в улучшение минерального питания растений;
- используя литературные данные, провести анализ влияния бактериальных препаратов на урожайность и качество продукции зерновых культур.
Научная новизна:
На основе обширных литературных данных проведен системный анализ влияния инокуляции зерновых культур бактериальными препаратами на процессы роста и развития в течение вегетации как физиологической основы повышения урожайности и качества получаемой продукции.
Практическая значимость:
Представленные в работе данные, раскрывающие механизмы взаимодействия растений и микроорганизмов, их влияния на физиологию роста и минеральное питание растений, а также формирование величины и качества урожая зерновых культур, могут быть использованы как справочные и учебные материалы при изучении дисциплин «Физиология растений», «Сельское хозяйство с основами почвоведения» при подготовке бакалавров по направлениям 44.03.05 Педагогическое образование профили «Биология. Химия» и 06.03.01 Биология.
На основе системного анализа данных литературы изучена роль бактериальных организмов в трансформации азота и физиологические основы формирования ризобиальной и ризосферной азотфиксации, а также показатели, характеризующие эффективность использования бактериальных препаратов в сельскохозяйственном производстве. Определено влияние инокуляции на формирование биомассы, рост и развитие корневой системы и листовой поверхности сельскохозяйственных растений. Показан вклад биопрепаратов в улучшение минерального питания растений. Установлено влияние бактериальных препаратов на урожайность и качество продукции зерновых культур.
На основе проведенного исследования можно заключить, что использование бактериальных препаратов в разных почвенно-климатических условиях регионов России во многом определяется условиями температуры, влагообеспеченности и минерального фона питания растений. Эффективность ассоциации «бактерии-растения» значительно выше в годы с благоприятными гидротермическими условиями. Однако возможность использования бактериальных препаратов с экологической точки зрения и хозяйственной целесообразности, делает возможным применение данной технологии при выращивании зерновых культур.
Представленные в работе данные, раскрывающие механизмы взаимодействия растений и микроорганизмов, их влияния на физиологию роста и минеральное питание растений, а также формирование величины и качества урожая зерновых культур, могут быть использованы как справочные и учебные материалы при изучении дисциплин «Физиология растений», «Сельское хозяйство с основами почвоведения» при подготовке бакалавров по направлениям 44.03.05 Педагогическое образование профили «Биология. Химия» и 06.03.01 Биология.
