ЕФЕКТИВНІСТЬ ПЕРЕДПОСІВНОЇ ІНОКУЛЯЦІЇ У ВИРОЩУВАННІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ЗА РІЗНИХ ОРГАНІЧНИХ АГРОФОНІВ

  • В. П. Сидоренко Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • В. В. Волкогон Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • С. Б. Дімова Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • К. І. Волкогон Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • Н. В. Луценко Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • Н. П. Штанько Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • І. А. Земська Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
Ключові слова: інокуляція, мікробні препарати, солома, сидерат, гній ВРХ, генетично марковані штами бактерій

Анотація

Мета. Дослідити вплив різних органічних агрофонів та їх поєднань на ефективність передпосівної інокуляції насіння та розвиток інтродукованих мікроорганізмів у кореневих сферах культурних рослин. Методи. Мікробіологічні, газохроматографічний, вегетаційного тапольового дослідів, статистичні. Результати. У тривалому польовому стаціонарному досліді на чорноземі вилуженому встановлено стимулювальну дію та післядію проміжного сидерату (люпин вузьколистий) на прояв ефективності мікробних препаратів за вирощуваннякартоплі, ячменю ярого, гороху та пшениці озимої в сівозміні. Застосування 5 т/га соломислабо впливало на ефективність інокуляції, проте поєднання соломи із зеленим добривом забезпечувало суттєве зростання показників урожайності. Позитивний вплив соломи на ефективність передпосівної інокуляції проявляється за післядії цього добрива. Внесення 40 т/гапідстилкового гною великої рогатої худоби (ВРХ) нівелювало ефективність мікробних препаратів у рік прямої дії та першого року післядії добрива. З часом негативний вплив гною надію біопрепаратів зменшувався. За вирощування сільськогосподарських культур по фону«гній + сидерат» негативна дія гною на вплив інокуляції суттєво знижувалася. За моделювання умов вирощування сільськогосподарських культур у вегетаційних дослідах та використання генетично маркованих штамів бактерій — біологічних агентів мікробних препаратів — встановлено, що в рік внесення органічних добрив на розвиток Azospirillum brasilense410Str у кореневих сферах рослин позитивно впливає люпиновий сидерат, а використання підстилкового гною ВРХ — навпаки, призводить до суттєвого зменшення чисельності азоспірил. Поєднання зеленого добрива з гноєм ВРХ деякою мірою компенсувало негативний впливостаннього на розвиток інтродукованої бактерії. В умовах першого року післядії органічнихдобрив в кореневій зоні рослин ячменю ярого ці особливості зберігаються. За вирощуваннягороху залежність між утворенням кореневих бульбочок Rhizobium leguminosarum 31Str тадругого року післядії органічних добрив не простежується. За вирощування пшениці озимої вумовах третього року післядії органічні добрива незначною мірою впливають на розвитокPaenibacillus polymyxa КВStr у кореневих сферах рослин. Водночас у варіантах післядії соломиабо сидерату показники дещо перевершують контрольні. Незначний негативний вплив начисельність бактерії все ще проявляється у варіанті з післядією гною. Висновки. Використання органічних добрив може суттєво впливати на ефективність передпосівної інокуляції.Дія та післядія підстилкового гною ВРХ негативно впливає на розвиток інтродукованих вагроценоз агрономічно корисних бактерій і значною мірою нівелює позитивний вплив біопрепаратів на урожайність культур. Застосування мікробних препаратів для інокуляції насіннясільськогосподарських культур за їх вирощування по фону прямої дії та післядії проміжноголюпинового сидерату, у т. ч. й за поєднання зеленого добрива з соломою, забезпечує інтенсивний розвиток інтродукованих мікроорганізмів в кореневих сферах рослин і зростанняурожайності.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Bashan, Y., & Levanony, H. (1990). Current status of Azospirillum inoculation technology: Azospirillum as a challenge for agriculture. Canadian Journal of Microbiology, 36(9), 91–601. https://doi.org/10.1139/m90-105
2. Patyka V. P. (Eds.). (2003). Biolohichnyi azot [Biological nitrogen]. Kyiv [in Ukrainian].
3. Tikhonovich, I. A., & Kruglov, Y. V. (2006). Mikrobiologicheskiye aspekty plodorodiya pochvy i problemy ustoychivogo zemledeliya [Microbiological aspects of soil fertility and problems of sustainable agriculture]. Plodorodiye — Fertility, 5, 9–12 [in Russian].
4. Kurdysh, I. K. (2010). Introduktsiia mikroorhanizmiv u ahroekosystemy [Introduction of microorganisms in agroecosystems]. Kyiv: Naukova dumka [in Ukrainian].
5. Iutinskaya, G. A., Ponomarenko, S. P. (Eds.). (2010). Bioregulyatsiya mikrobno-rastitel’nykh sistem [Bioregulation of microbial-plant systems]. Kiyev [in Russian].
6. Shaposhnikov, A. I., Belimov, A. A., Kravchenko, L. V., & Vivanko, D. M. (2011). Vzaimodeystviye rizosfernykh bakteriy s rasteniyami: mekhanizmy obrazovaniya i faktory effektivnosti assotsiativnykh simbiozov [Interaction of rhizosphere bacteria with plants: mechanisms of formation and factors of the effectiveness associative symbioses]. Sel’skokhozyaystvennaya biologiya — Agricultural Microbiology, 3, 16–22 [in Russian].
7. De-la-Pena, C., & Loyola-Vargas, V. M. (2014). Biotic interactions in the rhizosphere: a diverse cooperative enterprise for plant productivity. Plant Physiol. 166(2), 701–719. http://doi.org/ 10.1104/pp.114.241810 0 50 100 150 200 250 300 350 W/o fert. Straw G.m. A.m. Straw+g.m. A.m.+g.m. N60Р60К60 thousand per 1 g of dry soil Day 15 Day 30 Day 45 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 W/o fertilizer Straw Gr. manure A. manure Straw+g.m. A.m.+g.m. N60Р60К60 mln per 1 g of dry root Day 15 Day 30 Day 45 N60P60K60 N60P60K60
8. Gadzalo, Y. M., Patyka, N. V., & Zarishnyak, A. S. (2015). Agrobiologiya rizosfery rasteniy [Agrobiology of the plants rhizosphere]. Kiyev: Agrarna nauka [in Russian].
9. Dobereiner, J. (1978). Nitrogen fixation in grass — bacteria associations in the tropics. Isotopes in denitrogen fixation process, proceedings of the conference the International Atomic Energy Agency (pp. 51–69), Vienna.
10. Dommergues, Y., Balandreau, J., Rinaudo, G., & Weinhard, P. (1973). Non-symbiotic nitrogen fixation in the rhizosphere of rice, maize and different tropical grasses. Soil Biology and Biochemistry, 5(1), 83–89. https://doi.org/10.1016/0038-0717 (73)90094-1
11. Postnikov, A. N., Morozov, D. A., & Shitikova, A. V. (2002). Mikrobiologicheskiye preparaty — dopolneniye k udobreniyam [Microbiological preparations — addition to fertilizers]. Kartofel’ i ovoshchi — Potatoes and vegetables, 3, 28–33 [in Russian].
12. Bashan, Y., Holguin, G., & de-Bashan, L. (2004). Azospirillum — plant relationships: physiological, molecular, agricultural and environmental advances (1997–2003). Canadian Journal of Microbiology, 50(8), 521–577. http://doi.org/10.1139/ w04-035
13. Tikhonovich, I. A., Kozhemyakov, A. P., Chebotar’, V. K., Kruglov, Y. V., Kandybin, N. V., Laptev, G. Y. (2005). Biopreparaty v sel’skom khozyaystve. Metodologiya i praktika primeneniya mikroorganizmov v rasteniyevodstve i kormoproizvodstve [Biologicals in agriculture. Methodology and practice of using microorganisms in crop and forage production]. Moskva: VNIISKHM [in Russian].
14. Volkohon V. V. (Ed.). (2006). Mikrobni preparaty u zemlerobstvi. Teoriia i praktyka [Microbial preparations in agriculture. Theory and practice]. Kyiv [in Ukrainian].
15. Zavalin, A. A. (2005). Biopreparaty, udobreniya i urozhay [Biologicals, fertilizers and crops]. Moskva: VNIIA. [in Russian].
16. Volkohon, V. V. (Ed.). (2011). Metodolohiia i praktyka vykorystannia mikrobnykh preparativ u tekhnolohiiakh vyroshchuvannia silskohospodarskykh kultur [Methodology and practice of using microbial preparations in technologies of growing crops]. Kyiv: Ahrarna nauka. [in Ukrainian].
17. O’Callaghan, M. (2016). Microbial inoculation of seed for improved crop performance: issues and opportunities. Applied Microbiology and Biotechnology, 100(13), 5729–5746. http://doi.org/ 10.1007/s00253-016-7590-9
18. Agami, R. A., Ghramh, H. A., & Hashem, M. (2016). Seed inoculation with Azospirillum lipoferum alleviates the adverse effects of drought stress on wheat plants. Journal of Applied Botany and Food Quality, 90, 165–173. http://doi.org/ 10.5073/JABFQ.2017.090.021
19. Alzate Zuluaga, M. Y., Lima Milani, K. M., Azaredo Goncales, L. S., & Martinez de Oliveira, A. L. (2020). Diversity and plant growth-promoting functions of diazotrophic/N-scavenging bacteria isolated from the soils and rhizospheres of two species of Solanum. PLoS One. 15(1): e0227422. http://doi.org/ 10.1371/journal.pone.0227422
20. Etesami, H., Emami S., & Alikhani H. A. (2017). Potassium solubilizing bacteria (KSB): Mechanisms, promotion of plant growth, and future prospects. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 17(4), 897–911. http://doi.org/10.4067/S0718- 95162017000400005
21. Sanches Santos, M., Nogueira, M. A., & Hungria, M. (2019). Microbial inoculants: reviewing the past, discussing the present and previewing an outstanding future for the use of beneficial bacteria in agriculture. AMB Express, 9(1): 205. http://doi.org/ 10.1186/s13568-019-0932-0
22. Volkohon, V. V., & Skoryk, V. V. (2011). Shliakhy aktyvizatsii protsesu asotsiatyvnoi azotfiksatsii v ahrotsenozakh [Ways to enhance the process of nitrogen fixation in association agrocenoses]. Silskohospodarska mikrobiolohiia — Agricultural Microbiology, 14, 7–31 [in Ukrainian].
23. Lin, W., Okon, Y., & Hardy, R.W. (1983). Enhanced mineral uptake by Zea mays and Sorghum bicolor roots inoculated with Azospirillum brasilense. Applied and environmental microbiology, 45(6), 1775–1779. http://doi.org/10.1128/AEM.45.6. 1775-1779.1983
24. Volkohon, V. V., Husiev, O. V., Davydova, O. Y., & Maltseva, N. M. (2004). Vyvchennia osoblyvostei azotnoho zhyvlennia yachmeniu metodom izotopnoho rozbavlennia pry zastosuvanni trymanu 1, mineralnykh dobryv ta inokuliatsii [Study of the features of nitrogen nutrition of barley by isotopic dilution using triman 1, fertilizers and inoculation]. Fiziologiya i biohimiya kul’turnyh rastenij — Physiology and biochemistry of cultivated plants, 36(5), 444–450 [in Ukrainian].
25. Volkohon, V. V., Dimova, S. B., Volkohon, K. I., Borulko, R. O., & Berdnikov, O. M. (2010). Vplyv mikrobnykh preparativ na zasvoiennia kulturnymy roslynamy pozhyvnykh rechovyn [Influence of microbial preparations on assimilation of nutrients by cultivated plants]. Visnyk ahrarnoi nauky — Bulletin of Agricultural Science, 5, 25–28 [in Ukrainian].
26. Hungria, M., Campo, R. J., Souza, E. M., & Oliveira Pedrosa, F. (2010). Inoculation with selected strains of Azospirillum brasilense and A. lipoferum improves yields of maize and wheat in Brazil. Plant and Soil, 331(1), 413–425. http://doi.org/ 10.1007/s11104-009-0262-0
27. Calvo, P., Watts, D. W., Ames, R. N., Kloepper, J. W., & Torbert, H. A. (2013). Microbialbased inoculants impact nitrous oxide emissions from an incubated soil medium containing urea fertilizers. Journal of Environmental Qualit, 42(3), 704– 712. http://doi.org/10.2134/jeq2012.0300
28. Adesemoye, A. O., Torbert, H. A., & Kloepper, J. W. (2009). Plant growth-promoting rhizobacteria allow reduced application rates of chemical fertilizers. Microbial Ecology, 58(4), 921–929. http://doi.org/10.1007/s00248-009-9531-y
29. Shaharooma, B., Naveed, M., Arshad, M., & Zahir, Z. A. (2008). Fertilizer-dependent efficiency of Pseudomonads for improving growth, yield, and nutrient use efficiency of wheat (Triticum aestivum L.). Applied Microbiology and Biotechnology, 79(1), 147–155.
30. Borthakur, P. K., Tivelli, S. W., & Purquerio, L. F. V. (2012). Еffect of green manuring, mulching, compost and microorganism inoculation on size and yield of lettuce. Acta Horticulturae, 933, 165–171. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2012. 933.19
31. Avila, J. S., Ferreira, J. S., Santos, J. S., da Rocha, P. A., & Baldani, V. L. D. (2020). Green manure, seed inoculation with Herbaspirillum seropedicae and nitrogen fertilization on maize yield. Revista Brasileira de Engenharia Agricola e Ambiental — Brazilian Journal of Agricultural and Environmental Engineering, 24(9), 590–595. https:// doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v24n9p590-595
32. Lai, W. A., Rekha, P. D., Arun, A. B., & Young, C. C. (2008). Effect of mineral fertilizer, pig manure, and Azospirillum rugosum on growth and nutrient contents of Lactuca sativa L. Biology and Fertility of Soils, 45(2), 155–164. https://doi.org/ 10.1007/s00374-008-0313-3
33. Yildirim, Е., Karlidag, H., Turan, M., Dursun, A., & Goktepe F. (2011). Growth, nutrient uptake, and yield promotion of broccoli by plant growth promoting rhizobacteria with manure. HortScience. 46(6), 932–936. https://doi.org/ 10.21273/HORTSCI.46.6.932
34. Esmailpour, А., Hassanzadehdelouei, М., & Madani, А. (2013). Impact of livestock manure, nitrogen and biofertilizer (azotobacter) on yield and yield components wheat (Triticum aestivum L.). Cercetari Agronomice in Moldova — Agronomic Research in Moldova, 46(2), 5–15. https://doi.org/ 10.2478/v10298-012-0079-5
35. Dutta, D., Kumar, V., & Singh, S. (2014). Effect of nitrogen, farm yard manure, Azotobacter interaction on rhizospheric population of Azotobacter and yield of maize in mollisol of Uttarakhand. Bioscience, Bioengineering and Biotechnology, 1, 11–15.
36. Adesemoye, A. O., Kloepper, J. W. (2009). Plant-microbes interactions in enhanced fertilizeruse efficiency. Applied Microbiology and Biotechnology, 85(1), 1–12. https://doi.org/10.1007/s00253- 009-2196-0
37. Volkohon, V. V., Dimova, S. B., Volkohon, K. I., & Sydorenko, V. P. (2020). Efektyvnist mikrobnykh preparativ za riznykh system udobrennia silskohospodarskykh kultur [The efficiency of microbial agents on different systems fertilization of crops]. Visnyk ahrarnoi nauky — Bulletin of Agricultural Science, 98(6), 5–14 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202006-01
38. Miliutenko, T. B. (2013). Pozhyvnyi rezhym dernovo-pidzolystoho gruntu pry vyroshchuvanni kukurudzy na zerno za vykorystannia syderativ, mineralnykh dobryv i bakteryzatsii [Nutrient regime of sod-podzolic soil in the cultivation of corn for grain using green manures, fertilizers and bacterization]. Naukovi pratsi Instytutu bioenerhetychnykh kultur i tsukrovykh buriakiv - Scientific works of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets, 17(2), 82–85. [in Ukrainian].
39. Gerhard, F. (Ed.). (1984). Methods for general bacteriology (rus translation eds. Kondrat’evoj E. N., Kalakuckogo L. V.). Moskva [in Russian].
40. Volkohon, V. V. (Ed.). (2010). Eksperymentalna gruntova mikrobiolohiia: monohrafiia [Experimental soil microbiology: monograph]. Kyiv [in Ukrainian].
41. Villemin, G., Balandreau, J., & Dommergues, Y. (1974). Utilization du test de reduction de’acetylene pour la numeration des bacteries libres fixatuces d’azote [Use of the acetylene reduction test for the enumeration of free nitrogen-fixing bacteria]. Ann. Microbiol. ed. Enzimol, 2(2), 87–94 [in French].
42. Valetska, O. V., Havryliuk, V. A. (2015). Dynamika chyselnosti mikroorhanizmiv azotnoho tsyklu dernovo-slabopidzolystoho zviazanopishchanoho gruntu pid vplyvom udobrennia [Dynamics of the number microorganisms of the nitrogen cycle sod-weakly podzolic bound sandy soil under the influence of fertilizer]. Naukovi pratsi Instytutu bioenerhetychnykh kultur i tsukrovykh buriakiv — Scientific works of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets, 23, 139–143 [in Ukrainian].
43. Lopushniak, V. I., Sloboda, P. M. (2014). Vplyv system udobrennia topinambura na biolohichnyi stan siroho lisovoho gruntu zakhidnoho lisostepu Ukrainy [Effect of fertilization Jerusalem artichoke on the biological status gray forest soils of the western steppe Ukraine]. Zbalansovane pryrodokorystuvannia — Balanced nature management, 1, 97–101 [in Ukrainian].
44. Dovban, K. I. (2009). Zelenoye udobreniye v sovremennom zemledelii: voprosy teorii i praktiki [Green fertilizer in modern agriculture: theory and practice]. Minsk: Belorusskaya nauka [in Russian].
45. Demydenko, O. V. (2013). Fiziolohichna aktyvnist silskohospodarskykh kultur ta vidtvorennia rodiuchosti chornozemiv v ahrotsenozakh [Physiological activity of agricultural crops and reproduction of chernozem fertility in agrocenoses]. Fiziologiya i biohimiya kul’turnyh rastenij — Physiology and biochemistry of cultivated plants, 45(3), 213– 221 [in Ukrainian].

Переглядів анотації: 78
Завантажень PDF: 46
Опубліковано
2021-01-04
Як цитувати
Сидоренко, В. П., Волкогон, В. В., Дімова, С. Б., Волкогон, К. І., Луценко, Н. В., Штанько, Н. П., & Земська, І. А. (2021). ЕФЕКТИВНІСТЬ ПЕРЕДПОСІВНОЇ ІНОКУЛЯЦІЇ У ВИРОЩУВАННІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ЗА РІЗНИХ ОРГАНІЧНИХ АГРОФОНІВ. Сільськогосподарська мікробіологія, 32, 18-34. https://doi.org/10.35868/1997-3004.32.18-34

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 > >>