ФУНКЦІОНУВАННЯ СИМБІОЗУ СОЇ З РИЗОБІЯМИ ЗА РІЗНИХ СПОСОБІВ ЗАСТОСУВАННЯ КОМПЛЕКСУ МІКРОЕЛЕМЕНТІВ
Анотація
Мета. Дослідити вплив інокуляції насіння сої активним штамом бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum Т21-2 та обробки посівного матеріалу або вегетуючих рослин комплексом мікроелементів Аватар-2 на функціонування симбіотичного апарату та зернову продуктивність. Методи. Фізіологічні, мікробіологічні, газохроматографічні, вегетаційного досліду, статистичні. Результати. За сумісної обробки насіння бульбочковими бактеріями та Аватаром-2 виявлено пригнічення нодуляційної активності азотфіксувальних мікроорганізмів у фазу трьох справжніх листків, як порівняти із симбіотичними системами, сформованими внаслідок стандартної інокуляції посівного матеріалу штамом B. japonicum Т21-2. У фази бутонізації-початку цвітіння та формування бобів на коренях сої цього варіанту кількість бульбочок на 16,6 % та 24,1 % перевищувала відповідний показник у рослин, бактеризованих без застосування мікроелементів. Поєднання інокуляції насіння та підживлення рослин по вегетації Аватаром-2 не чинило суттєвого впливу на активність симбіотичних систем у фази трьох справжніх листків та бутонізації-початку цвітіння, проте у фазу формування бобів виявлено підвищення азотфіксувальної активності на 38 % проти рослин, вирощених з насіння, інокульованого штамом B. japonicum Т21-2 (без застосування мікроелементів). Відзначено активізацію ростових процесів сої на всіх етапах розвитку рослин за впливу бактеризації насіння та внесення Аватару-2 різними способами. За застосування інокуляції насіння і мікродобрива як окремих елементів технології вирощування сої та як комплексних обробок в умовах вегетаційного досліду виявлено зниження в зерні вмісту міді, цинку, заліза й нікелю. Встановлено, що передпосівна обробка насіння сої комплексом хелатованих біогенних мікроелементів без бактеризації зумовила приріст маси зерен з однієї рослини на 17,8 %, а за підживлення вегетуючих неінокульованих рослин вказаним мікродобривом — на 27,5 % проти контролю. Поєднання обох чинників — інокуляції насіння бактеріальним препаратом і застосування різними способами комплексу мікроелементів також мало позитивний вплив на індивідуальну продуктивність рослин сої, про що свідчить підвищення цього показника на 14,4 % та 30,2 % проти рослин, насіння яких обробляли лише ризобіями. Висновки. Поєднання факторів інтенсифікації в технології вирощування сої за рахунок застосування різних способів внесення комплексного мікродобрива та обробки насіння високоактивним штамом бульбочкових бактерій чинить істотний вплив на ріст рослин, уміст окремих мікроелементів у зерні та створює суттєвий резерв у підвищенні симбіотичної активності та зернової продуктивності цієї культури.
Завантаження
Посилання
2. Побоченко Л. М., Циганков Е. В. Місце України на світовому продовольчому ринку. Стратегія розвитку України. 2015. № 2. С. 98−104.
3. Заболотний Г. М., Мазур В. А., Циганська О. І., Дідур І. М., Циганський В. І., Панцирева Г. В. Агробіологічні основи вирощування сої та шляхи максимальної реалізації її продуктивності: монографія. Вінниця : Твори, 2020. 276 с.
4. Черенков А. В., Крамарьов С. М., Краснєнков С. В. Ефективність передпосівної інкрустації насіння сої. Корми і кормовиробництво. 2011. Вип. 69. С. 79−84.
5. Mahmud K., Makaju S., Ibrahim R., Missaoui A. Current progress in nitrogen fixing plants and microbiome research. Plants. 2020. Vol. 9, Iss. 2. 97. https://doi.org/10.3390/plants9010097
6. Волкогон В. В., Бердніков О. М., Лопушняк В. І. Екологічні аспекти систем удобрення сільськогосподарських культур / за ред. В. В. Волкогона. Київ : Аграрна наука, 2019. 264 с.
7. Jarecki W. Reaction of soybean [Glycine max (L.) Merr.] to seed inoculation with Bradyrhizobium japonicum bacteria. Plant, Soil and Environment. 2020. 66(5). Р. 242−247. https://doi.org/ 10.17221/201/2020-PSE
8. Коць С. Я., Петерсон Н. В. Мінеральні елементи і добрива в живленні рослин. Вид. 3-е, переробл. і допов. Київ : Логос, 2009. 182 с.
9. Shambhavi S., Kumar R., Kumar R., Singh M. Micronutrients deficiency in vegetable crops and their management. G. Chand, N. Akhtar, S. Kumar (Eds.). Diseases of Fruits and Vegetable Crops. Apple Academic Press. 2020. Р. 489−507. https:// doi.org/10.1201/9780429322181
10. Gоmez-Merino F. C., Trejo-Téllez L. I. The role of beneficial elements in triggering adaptive responses to environmental stressors and improving plant performance. In Biotic and Abiotic Stress Tolerance in Plants. Springer, Singapore. 2018. P. 137−172. https://doi.org/10.1007/978-981-10- 9029-5_6
11. Kаленська С. M., Новицька Н. В. Ефективність нанопрепаратів у технології вирощування сої. Рослинництво та ґрунтознавство. 2020. 11(3). С. 7‒21. https://doi.org/10.31548/ agr2020.03.007
12. Zhao L., Lu L., Wang A., Zhang H., Huang M., Wu H. ... Ji R. Nano-biotechnology in agriculture: use of nanomaterials to promote plant growth and stress tolerance. J. Agric. Food Chem. 2020. Vol. 68. № 7. Р. 1935−1947. https://doi.org/ 10.1021/acs.jafc.9b06615
13. Fiol D. F., Terrile M. C., Frik J., Mesas F. A., Álvarez V. A., Casalongué C. A. Nanotechnology in plants: Recent advances and challenges. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 2021. 96(8). Р. 2095−2108. https://doi.org/10.1002/jctb.6741
14. Капітанська О. С., Прядкіна Г. О., Стасик О. О. Вплив обробки рослин комплексом карбоксилатів мікроелементів на фотосинтетичні показники і врожай озимої пшениці. Физиология растений и генетика. 2017. Т. 49, № 3. С. 248−255.
15. Pérez-de-Luque A. Interaction of nanomaterials with plants: what do we need for real applications in agriculture? Frontiers in Environmental Science. 2017. № 5. Р. 12. https://doi.org/10.3389/ fenvs.2017.00012
16. Державний реєстр сортів рослин, придатних для поширення в Україні на 2022 рік. Київ, 2022. Режим доступу: https://minagro.gov.ua/filestorage/reyestr-sortiv-roslin
17. Штам бактерій Bradyrhizobium japonicum Т21-2 (ІМВ В-7322) для одержання бактеріального добрива під сою: пат. 64086, Україна. МПК С05F11/08, C12 N1/20, С. Я. Коць, Н. А. Воробей, П. М. Маменко, С. М. Маліченко, Р. А. Якимчук; заявник і патентовласник: Інститут фізіології рослин і генетики НАН України. заявл.18.04.2011; опубл. 25.10.2011, Бюл. № 20.
18. Ящук В. У., Іванов Д. В., Кривошея Р. М., Цибульняк Ю. О., Корецький А. П. Перелік пестицидів і агрохімікатів дозволених до використання в Україні. Київ : Юнівест Медіа, 2022. 1040 с.
19. Mukhina I., Rizhiya E., Bankina T. Biochar effect on nutrients availability to barley. Environ. Res. Eng. Manag. 2020. Vol. 76, Iss. 2. Р. 43−53. https://doi.org/10.5755/j01.erem.76.2.21854
20. Hardy R. W. F., Holsten R. D., Jackson E. K., Burns R. C. The acetylene-ethylene assay for N2 fixation: laboratory and field evaluation. Plant Physiol. 1968. № 43. С. 1185–1207. https://doi.org/ 10.1104/ pp.43.8.1185
21. ГОСТ 30178-96. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов: [Действует от 2002- 01-01] Москва : ИПК Издательство стандартов, 1997. 13 с.
22. Jacobson A., Doxey S., Potter M., Adams J., Britt D., McManus P. ... Anderson A. Interactions between a plant probiotic and nanoparticles on plant responses related to drought tolerance. Industrial Biotechnology. 2018. 14(3). Р. 148−156. https:// doi.org/10.1089/ind.2017.0033
23. Hasan S. A review on nanoparticles: their synthesis and types biosynthesis: mechanism. Research Journal of Recent Sciences. 2015. №. 4. P. 9−11.
24. ДСТУ 4964:2008. Соя. Технічні умови: [Чинний від 2010-07-01]. Київ : Держпоживстандарт України, 2010. 52 с.
25. de Vargas R. L., Schuch L. O., Barros W. S., Rigo G. A., Szareski V. J., Carvalho I. R. ... & Pedó T. Macronutrients and micronutrients variability in soybean seeds. Journal of Agricultural Science (Toronto). 2018. 10(4). Р. 209–222. https:// doi.org/10.5539/jas.v10n4p209
26. Prasad M. N. Trace elements as contaminants and nutrients: consequences in ecosystems and human health. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 2008. 776 р.
27. Sharma A., Shankhdhar D., Shankhdhar S. C. Enhancing grain iron content of rice by the application of plant growth promoting rhizobacteria. Plant Soil Environ. 2013. Vol. 59. P. 89−94. https://doi.org/ 10.1007/978-3-030-44364-1_3
28. Banjac D., Ninkov J., Milić S., Jakšić S., Živanov M., Radović B., Malićanin M. Nickel content in field crop seeds and agricultural land of Central Serbia. Zbornik Matice srpske za prirodne nauke. 2021. 141. Р. 81‒93. https://doi.org/10.2298/ ZMSPN2141081B
29. Stajković-Srbinović O., De Meyer S. E., Kuzmanović D., Dinić Z., Delić D., Willems A. Soybean seed chemical composition as influenced by Bradyrhizobium inoculation in soils with elevated nickel concentrations. Applied Soil Ecology. 2020. 153. 103576. https://doi.org/10.1016/j.apsoil .2020.103576
30. Parwez R., Nabi A., Mukarram M., Aftab T., Khan M. M. A., & Naeem M. Role of nickel in regulation of nitrogen metabolism in legume– rhizobium symbiosis under critical conditions. In Frontiers in Plant-Soil Interaction (pp. 495−522). Academic Press, 2021. https://doi.org/10.1016/B978 -0-323-90943-3.00021-3
31. Джемесюк О. В., Новицька Н. В. Вплив підживлення на вміст пігментів у рослинах та врожайність сої. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Агрономія і біологія. 2015. № 3(29). С. 182−186.
32. El-Aal A. Effect of foliar spray with lithovit and amino acids on growth, bioconstituents, anatomical and yield features of soybean plant. Annals of Agricultural Science, Moshtohor. 2018. 56 (4th ICBAA). Р. 187−202.
33. Cafaro La Menza N., Monzon J. P., Specht J. E., Lindquist J. L., Arkebauer T. J., Graef G., Grassini P. Nitrogen limitation in high-yield soybean: Seed yield, N accumulation, and N-use efficiency. Field Crops Research. 2019. 237. Р. 74– 81. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2019.04.009
Переглядів анотації: 24 Завантажень PDF: 14
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
