Аборигенная популяция ризобий сои основной соесеющей зоны России: Свойства и участие в продукцион. процессах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.07, доктор биологических наук в форме науч. докл. Тильба, Владимир Арнольдович

• Тильба, Владимир Арнольдович
• доктор биологических наук в форме науч. докл.
• 1998

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Тильба, Владимир Арнольдович

В ы В о д ы

1. В почвах основного соесеющего региона России (Дальний Восток) повсеместно обитает аборигенная популяция специфичных для сон клубеньковых бактерий Данная популяция является естественно-историческим элементом среды Количество свободножнвущих рнзобий в почве (включая прикорневую зону) колеблется от нескольких тысяч до нескольких сот тысяч.

Аборигенная популяция клубеньковых бактерий обеспечивает 40-58% общей потребности растений сон в азоте за счет снмбиотпческой азотфпкеации.

2. Свыше 90% обследованных растении сои имеют клубеньки на корнях Процесс образования клубеньков подчиняется закономерностям генотипическои и фенотиппческой изменчивости. Количество клубеньков увеличивается при внесении фосфорных удобрений, микроэлементов н уменьшается при использовании минеральных азотных удобрений

3. Масса клубеньков на корнях сои в период - цветение-начало налива бобов коррелирует с урожаем зерна. На лугово-черноземовпдных почвах коэффициент корреляции между этими величинами составляет 0,72-0,92. По расчетным данным на указанных почвах при урожайности зерна сои 26-28 ц/га растения должны иметь в середине вегетационного периода 100-120 клубеньков с общей массой 400- 500 мг на 1 растение

4. Впервые в России нз аборигенной популяции ризобий сои выделено свыше 1000 штаммов, проведено их конкурсное испытание, изучены основные свойства, дифференциация по антигенному составу. Создана коллекция клубеньковых бактерии сон Дана характеристика морфологических, культуральных, серологических и физиологических свойств коллекционных культур. По культуральпым свойствам выделено три типа колоний. Установлено, что в южных и центральных районах соесеяния доминируют штаммы ризобий серологической группы 617. Их количество составляет 40-81% от общего числа изученных бактериальных нзолягов. Серогруппы 203 и 646 клубеньковых бактерий сои встречаются редко.

На основании анализа выборки нз трехсот штаммов выявлено, что рпзобпи хорошо используют основные источники углерода (сахара, спирты, крахмал) Обильный рост на среде с глюкозой наблюдается у 61% - и с маннптом - у 91% штаммов.

5 Установлено, что аборигенная популяция клубеньковых бактерий сои существенно различается по свойству изменять реакцию среды. Выявлена зависимость между способностью ризобий подщелачивать культуралытый раствор и свойством увеличивай, продуктивность растения-хозяина. Всего 76-92% штаммов способны подщслачина 11, культуральную среду. Среди них 40% способствуют повышению урожая сои на 2,8-5,9. ц/га. Кислотообразующие штаммы (6-10% от общего количества) не влияют па продуктивность растений.

6. Клубеньковые бактерии сои аборигенной популяции, особенно южной зоны соесеяния, обладают высокой вирулентностью. Данное свойство в определенной степени и зависит от интенсивности начального роста культур.

По скорости роста колоний на плотной питательной среде выявлено две группы штаммов: медленнорастущие - Нгси/уг/игнЫмп ¡щюшсшп и быстрорастущие - ЯЬшгЬкоЫит /гесШ. Их количество соответственно составляет 72 н 23 % от общей выборки Быстрорастущие штаммы несколько уступают медленнорастущим по вирулентности. Установлена высокая устойчивость Я./геМ к повышенным концентрациям хлористого натрия (от 5,8 до 23,4 г/л).

Обнаружены значительные различия в устойчивости клубеньковых бактерий сон к концентрации в растворе молибдена и протравителей. По показателю титра клеток после первой экспозиции при концентрации молибдата аммония 2,5% штамм ТД-56 в 3 раза превосходит другие варианты. Выявлены изоляты ризобнй (штамм АС-26), у которых устойчивость к топснну в 3 раза выше, чем у других штаммов рнзобпй сон.

8. Положительное влияние клубеньковых бактерий на растения сон в первые фазы развития (при использовании рпзоторфпна) обусловлено явлениями бностпмуляции. Выявлены штаммы, которые при нанесении на семена в больших количествах действуют как биологический протравитель и способствует увеличению длины проростков в 3-4 раза Улучшение режима азотного питания бактеризованных растений начинает проявляться в фазу появления 3-4-х тройчатых листьев макроспмбнонта

9. Аборигенная популяция клубеньковых бактерий сои в почвах основного Uсоесеюшего региона России обладает высоким продукционным потенциалом^включатет разнообразные по свойствам бактериальные формы. Более 10% отобранных из популяции штаммов существенно повышают зерновую продуктивность растения-хозяина. Однако эффективность их но годам неустойчива. Объясняется это тем, что степень воздействия на продукционные процессы сои определяется не только свойствами бактериальных культур, но н уровнем потребности макроснмбионта в азотных соединениях и гидротермичеекпмп условиями. Для использования в качестве бактериальных удобрений в производстве рекомендованы штаммы 639 а, 648 а, 24106, повышающие урожайность сон в зоне освоенного земледелия на 1,5-4 ц/га. В других регионах (Казахский НИИ земледелия, Николаевская опытная станция и др.) прибавка урожая достигает 10 ц/га.

Применение эффективных штаммов позволяет улучшить режим азотного питания растений в почвах соево-зерновых севооборотов п снизить вынос азота из почвенных ресурсов с урожаем на 20-30 %. Ежегодно бактериальные удобрения, приготовленные с использованием авторских штаммов, применяются на площади 60-70 тыс. га.

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук в форме науч. докл. Тильба, Владимир Арнольдович, 1998 год

1. Соя в южных районах Амурской области.

2. Благовещенск. 1972,- 124 с. (соавт. В И.Рафальскнй, Н.Г.Лаврнченко, В М Пенчуков, Ю.Г.Тучкова, Г.К.Шелевой, Н.А.Пенчукова, Г.Ф.Смоляков, В.Ф.Кузин, Г.В.Голов).

3. Микробиологические исследования некоторых почв под посевами сои на Дальнем Востоке Hefo bvf>Upc.K.t1975,- 68 с. (соавт. Г.П.Голодяев).

4. Плодородие почв Амурской области и биологический азот Благовещенск. 1989 -49 с. (соавт Г К Шелевой)1. Авторские свидетельства

5. Авторское свидетельство № 1007328. Штамм клубеньковых бактерий сои ШигаЫши ¡сцннисшп, предназначенный для изготовления бактериального удобрения нитрагина 1982 (соавт. С А. Бегун).

6. Авторское свидетельство №1221865 Штамм клубиньковых бактерий ШтоЫшп /арошсит 648 а, продуцент ризаторфина для сои. 1985. (соавт. С.А Бегун).

7. Авторское свидетельство №1482942 Способ первичного отбора эффективных штаммов клубеньковых бактерий сои. 1989. (соавт. С.А Бегун, Е В Садовская).

8. Авторское свидетельство №1524432 Штамм клубеньковых бактерий Ипи/угЫгчЫнт ¡арошсит для изготовления бактериальных удобрений под сою, штамм 24106. 1989. (соавт. С.А.Бегун).

9. Патент (21) 93031247/13. Штамм бактерий ШтоЫши /гыШ II В-1980 Д для приготовления бактериального удобрения. 1995. (соавт Л.В Неумывахпн, Э С Ппрузян, В П.Соловьев, А С Черннн)1. Статьи

10. Распространение в почвах Приморья клубеньковых бактерий сои п влияние на них удобрений // Агрохимия 1967 - № 2- С. 100-108.

11. Динамика микроорганизмов в некоторых почвах Приморья // Особенности почвообразования в зоне бурых лесных почв Владивосток, 1967 - С. 108-110.

12. Содержание азотфикспрующнх бактерий в лугово-бурых почвах Приморья под лесом и под паром // Биогеоценотические исследования в лесах Приморья.- Ленинград, 1968,- С. 150-153

13. Некоторые вопросы взаимоотношения азотфикспрующнх бактерий с соей II Почвенные и агрохимические исследования на Дальнем Востоке- Владивосток,1970 С. 164-171.(соавт.Голодаев Г.В.,Волуева Л.Н.).

14. К вопросу определения численности клубеньковых бактерий сон в почве // Микробиологические и биохимические методы исследования почв Киев, 1971.- С.51 -55

15. Проблемы эффективного применения удобрении при интенсивном возделованип сои // Сибирский вестник сельскохозяйственных наук 1971- № 3 - С 26-30 (соавт Голов Г.В., Салтанов М.Д.).

16. Некоторые закономерности размещения клубеньков на корнях сон // Материалы 19 научной конференции БСХИ Благовещенск, 1971.- С 192-194 (соав.Бегун С А.)

17. О ризосферном коэффициенте у растений сои на различных агрофонах // Биология селекция и возделывание сои,- Хабаровск, 1971- С.46-50.(соавт.Криворученко Э П ).

18. О численности микроорганизмов в почве соевых полей // Вопросы численности, биомассы и продуктивности почвенных микроорганизмов Ленинград, 1972 - С 2.16-239

19. Численность микроорганизмов в окультуренной и неокультуренной лугово-черноземовндной почве // Вопросы растениводства в Приамурье- Хабаровск -Благовещенск, 1973.-С. 121 -126.

20. Опыт применения нитрагина под сою // Сибирский весгнпк сельскохозяйственной науки 1974 - № 6,- С. 12-17.(соавт.Бе|ун С.А ).

21. О развитии клубеньков на корнях сон в зависимости от влажности почвы и условий минерального питания // Некоторые вопрос!,I селекции н биологии сои. Хабаровск Благовещенск, 1975 - С.90-93.(соавт.Бегун С.А.).

22. Признаки влияния нитрагина на сою в почвах Дальнего Востока // 5-ый съезд Всесоюзного микробиологического общества Ереван, 1975 - С.37-38.

23. Распространение клубеньковых бактерий сои в почвах Амурской области // Почвы, удобрения и урожай с-х культур в Приамурье Благовещенск, 1976 - С 24-31 (соавт Бегун С А ).

24. Об использовании биологического азота амурскими сортам!! сон // Биология, генетика и микробиология сои- Новосибирск, 1976- С.74-79 (соавт.Бегун С. А, Доросинский Л.М.).

25. О развитии клубеньков на корнях сои в лугово-чериоземовпдпых почвах Приамурья //там же-С.80-84 (соавт.Бегун С.А.).

26. Распространение клубеньковых бактерий сон в различных почвах страны и эффективность ннтрагиннзацин сон // Соя и нитрагин. НТБ-в!.- Новосибирск, 1976 С 3-18 (соавт. Новикова А.Т., Бегун С.А., Луиашку З.А., Енкина О.В., Вардання К.Х )

27. Влияние бактеризации на развитие растений в почвах Дальнего Востока // Там же С. 18-22 (соавт.Доросинский Л.М., Бегун С.А.).

28. Определение серологической общности клубеньков на корнях сои в почвах Приамурья // Там же С.35-38 (соавт.Новикова А.Т.,Бегун С.А.).

29. Влияние нитрагина на развитие корневой системы сон // Там же С.42-44

30. Влияние минерального азота на азотфиксирующие микроорганизмы корнеобитаемой зоны под соей // Генетика количественных признаков сон ПТБ-в 5-Новосибирск, 1976 С.33-42.

31. Образование клубеньков у сои в лугово-черноземовндпой почве при внесении аммиачной селитры // Некоторые вопросы селекции и агротехники сои Новосибирск, 1077 С.60-72 (соавт. Бегун С.А.).

32. Изучение симбиоза клубеньковых бактерий сон в почвах Приамурья // Условия произрастания и урожайность сои Новосибирск, 1978,- С 100-105 (соавт.Бегун С'.А ).

33. Эффективность нитрагинизацпп при выращивании сои // Научные основы производства и применения нитрагина М , 1981.- С I9-20.

34. Влияние нитрагина на продуктивность сон при возделывании на торфянисто глеевых почвах Приамурья // Вопросы генетики и микробиологии сои // НТБ ВНИИ сои, в 30-31.- Новосибирск, 1981С. 18-29

35. Распространение и эффективность клубеньковых бактерии сои в торфянисто глеевых почвах Амурской области //Там же С.47-54 (соавт.Бегун С Л.).

36. Влияние молибдена на титр клубеньковых бактерий сои // Там же С.73 77 (соавт.Бегун С.А.).

37. Образование клубеньков у некоторых сортов сон при спонтанной инокуляции // Исходный материал для селекции сон и оценки его снмбкотнческих свойств Новосибирск, 1984 С.55-61 (соавт. Бегун С.А., Малыш Л К. Анненков Б.Г.).

38. Влияние штаммов НЫгоЫшп ¡арон/сит на первичный рост сои амурских сортов // Интеснфпкация возделывания сои на Дальнем Востоке- Новосибирск, 1984 С 17-26 (соавт Бегун С А., Шелевая Г.А , Садовская Е.В.).1. С.ОЧ

39. Динамика образования клубеньков^на лугово-черноземовндных почвах Приамурья // Биологические аспекты повышения продуктивноетн сон Новосибирск. 1985 С.9-16 (соавт.Бегун С.А.)

40. Влияние нитрагина и азотных удобрений на содержание азота в растениях сои // Повышение качества семян сон.НТБ-в.41Новосибирск, 1985.~ С.7-14 (соавт Бегун С.А.)

41. Селекция клубеньковых бактерий сои в Приамурье // Достижения микробиологии-практике : 7-ой съезд Всесоюзного микробиологического общества Алма-Ата, 1985-С.75-76.

42. Сравнительная динамика образования клубеньков у некоторых амурских сортов сон // Биология, селекция и генетика сон,- Новосибирск, 1986 С.83-92 (соавт Бегун СЛ. Дуденко Н.Г.).

43. Совместное применение молибдена и нитрагина для предпосевной обработки семян соп // Увеличение производства сои на основе совершенствования условий питания НТБ-в. I. Новосибирск, 1987 - С.3.3-42 (соавт. Бегун С. А.)4Г>

44. Возможности проявления высокой эффективности соевого нитрагина в почвах Приамурья // Повышение спмбиотпческои азотфиксации соп.НТБ-в.ЗЗ- Новосибирск, 1987 -С 3-9 (соавт. Бегун С.А.)

45. Результаты конкурсного испытания штаммов клубеньковых бактерии сои амурского происхождения // Приемы усиления спмбиотпческои азотфиксации в растениеводстве и земледелии. Труды ВНИИ с.-х.микробиологии- Ленинград, 1987 С.42-49 (соавт Бегун С.А.)

46. Приемы регулирования спмбиотпческои азотфиксации в посевах сон // Проблемы регулирования продуктивности сон Новосибирск, 1987,- С. 101-108 (четыре соавт ).

47. Определение эффективности штаммов Rhizohium japonicum на первичном этапе отбора // Резервы повышения эффективности соеводства- Новосибирск, 1988,- С.79-89 (соавт.Бегун С. А.Садовская Е В.)

48. Быстрорастущие формы клубеньковых бактерий сон в почвах Приамурья // НТБ Всесоюзного института растеневодства, в.220 Санкт-Петербург, 1992.-С.78-85

49. Эффективность клубеньковых бактерий сои в Амурской области // Проблемы соеводства на Дальнем Востоке,- Новосибирск, 1992 с.48-56 (соавт Бегун С. А.)

50. Свойства клубеньковых бактерий сон амурской популяции в зависимости от экологических условий // Биологический азот в растеневодстве- Международная конференция СОИ САФ М ,1996 - с. 17-18 (соавт Бегун СЛ.).1. Методические рекомендации

51. Зональная система земледелия Амурской области // Хабаровск Благовещенск. 1985 -272 с. (коллектив авторов)

52. Система ведения сельского хозяйства Амурской области // Рекомендации. -Новосибирск, 1986. 292 с. ( коллектив авторов).

53. Новое в зональном земледелии Амурской области // Методические ренкомеидации -Новосибирск, 1988,- 68 с. (27 соавторов).

54. Сорта и технология получения высококачественных семян сельскохозяйственных культур в Приамурье // Методические рекомендации Новосибирск, 1988 - 151 с (17 соавторов)

55. Зональная система технологии н машин для руководства Дальнего Востока России на 1996-2000 гг.- Благовещенск, 1997 185 с. (25 соавторов).

56. Отпечатано в РМО ЗЛО "Амурская правда" Лиц. ПЛД № 29-17. Тираж 150 экз.