Введение 3
1 Литературный обзор 6
1.1 Ризосфера и ризосферные бактерии 6
Е Е1 Ризосферные бактерии рода Pseudomonas 7
1.1.2 Фосфатмобилизующие бактерии 9
Е2 Влияние ризобактерий на рост и развитие растений 10
Е2Л Синтез регуляторов роста растений 10
1.2.2 Фунгистатическая активность ризобактерий 11
1.3 Обзор биопрепаратов в защите растений, разрешенных к применению на территории
Российской Федерации 12
1.4 Методы хранения бактериальных культур 15
1.4.1 Методы непродолжительного хранения микроорганизмов 15
1.4.2 Методы длительного хранения микроорганизмов 16
1.5 Бентонитовые глины 17
1.6 Вермикопмост для экологизации земледелия 20
2 Материалы и методы 22
2.1 Объекты исследования 22
2.1.1 Бактерии Pseudomonas aureofaciens 1393 22
2.1.2 Бактерии Bacillus subtilis штамм 26 Д 22
2.1.3 Бактерии, выделенные из вермикомпоста 22
2.1.4 Пшеница 23
2.1.5 Ячмень 23
2.1.6 Бентонитовая глина 23
2.2 Питательные среды для культивирования 24
2.3 Методы поддержания музейных культур бактерий 24
2.4 Учет численности бактерий в биопрепаратах путем разведения и высева на плотную
питательную среду 24
2.5 Фитопатологическая экспертиза семян в рулонах фильтровальной бумаги 25
2.6 Учет пораженных растений корневыми гнилями в полевом эксперименте 25
2.8 Статистическая обработка результатов исследований 27
Выводы 29
Список использованных источников и литературы 30
Интенсификация сельскохозяйственного производства предполагает широкое применение химических пестицидов, что увеличивает опасность загрязнения продуктов растениеводства. Их масштабное использование и нерациональное землепользования создают основные экологические проблемы в сельском хозяйстве (Tilman, 2002). В настоящее время в сельском хозяйстве развивается органическое направление, предусматривающее отказ от применения химических удобрений и средств защиты растений, а также замена их на биоаналоги, которые являются неотъемлемым элементом современной агробиотехнологии, а практическое применение которых позволяет существенно повысить плодородие почвы и степень реализации генетического потенциала культурных растений (Волкогон, 2006).
Развитие биотехнологических способов защиты сельскохозяйственных растений от болезней связано с разработкой новых биопрепаратов, не только функционально эффективных, но и экологически безопасных как для человека, так и для почвенной микробиоты (Логинов, 2005). Для современной системы земледелия важное значение имеют микробиологические факторы, использование которых дает возможность существенно повысить плодородие почвы и степень реализации генетического потенциала культурных растений (Дятлова, 2011). Микробные пестициды внедряются в защиту растений и в настоящее время некоторые полезные микроорганизмы являются активными ингредиентами нового поколения биопестицидов (Montesinos, 2003). Применение микробиологических препаратов позволяет создать высокую концентрацию полезных форм микроорганизмов в нужном месте и в нужное время, за счет этого внесенные формы могут успешно конкурировать с аборигенной микрофлорой и занимать экологические ниши, представляемые им растениями (Kloepper, 1981). Возможность применения биологических объектов для защиты растений от фитопатогенов исследуется давно. Биологическая защита растений постоянно развивается: появляются новые перспективные организмы для биологического контроля фитопатогенов (Помазков, 1997).
Таким образом, применение биологических препаратов и удобрений, обладающих широким спектром действия и полифункциональными свойствами, является необходимым элементом альтернативных, экологически безопасных, устойчивых систем сельского хозяйства (Чеботарь, Завалин, Кипрушкина, 2007).
В связи со сказанным, целью представленной работы являлась оценка эффективности использования бентонита в качестве компонента биопрепаратов на основе ризосферных бактерий.
В задачи исследования входило:
1) оценить влияние бентонитовой глины на сохранность бактериальных культур при хранении биопрепаратов в условиях низких положительных температур +5...6 °C;
2) установить влияние бентонитовой глины на биологическую активность бактерий в биопрепаратах в лабораторном эксперименте;
3) выявить эффективность применения бентонитовой глины в качестве компонента биопрепаратов в полевом эксперименте.
Работа проведена на базе лаборатории биотехнологии СибНИИСХиТ с мая 2014 г. по июнь 2016 г. под руководством канд. биол. наук, доцента Акимовой Е.Е и канд. биол. наук, доцента Минаевой О.М. Автор выражает искреннюю благодарность своим научным руководителям за помощь при проведении научных исследований и написании работы, а также доктору биол. наук, профессору Терещенко Н.Н за организационную помощь в проведении экспериментальной части работы, и старшего лаборанта кафедры экологической и сельскохозяйственной биотехнологии Биологического института Томского государственного университета Корниевскую Е.В., за ценные советы и моральную поддержку.
1) Отмечено неоднозначное влияние бентонита на сохранность бактериальных культур при хранении биопрепаратов в условиях низких положительных температур (+5...6 °C). Добавление бентонита приводит к улучшению выживаемости бактерий В. subtilis и Pseudomonas sp. № 4, практически не влияет на сохранность фосфатмобилизующих бактерий и оказывает неоднозначное влияние на бактерии Р. aureofaciens.
2) Показано увеличение антифунгальной активности культуры фосфатмобилизующих бактерий на бентоните (в 3,5 раз выше, чем в жидкой форме) на 16 сутки хранения биопрепарата в условиях низких положительных температур (+5...6 °C). Для остальных культур значительного увеличения антифунгальной активности при хранении отмечено не было.
3) Выявлено, что использование бентонита в составе биопрепаратов увеличивает урожайность ячменя в полевых условиях на 3-9% по сравнению с биопрепаратами без бентонита и на 13-35% по сравнению с контролем.
4) Установлено, что присутствие бентонита в составе биопрепаратов уменьшает пораженность растений возбудителями корневых гнилей на 16,2-30,1% по сравнению с их аналогами без бентонита и уменьшает развитие корневых гнилей на 26,5-61,8% по сравнению с контролем.
