ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА Том 10, № 3, 2014, стр. 69-74
БИОЛОГИЯ
УДК 579.64
ВЛИЯНИЕ ИЗОЛЯТА, ВЫДЕЛЕННОГО С ПОВЕРХНОСТИ ТОМАТА СОРТА "КОРОЛЕВСКИЙ", НА ТОМАТЫ СОРТА "НОВИЧОК"
В ВЕГЕТАЦИОННОМ ОПЫТЕ
© 2014 г. Т.С. Гридина1
Поступила 24.04.2013
В статье приведены данные экспериментов, в результате которых было изучено влияние микроорганизмов, выделенных с поверхности растительной культуры томата сорта "Королевский", выявлены фунгицидные и фитостимулирующие свойства рабочего раствора нового изолята ТРЗ.
Для изучения свойств выделенного изолята использовали вегетационные, микробиологические, современные агрохимические методы, результаты подвергались статистическому анализу. Наибольший фитостимулирующий эффект был получен при бактеризации и проливе растений под корень в полевом эксперименте при обработке растений томата рабочим раствором изолята с титром клеток 109, в других вариантах (с концентрацией клеток 107 и 5*107 и рабочим раствором 108) результаты увеличения растительной биомассы были на 10-15% меньше. Различия в показателях высоты растений на 40-е сутки при однократном и двукратном проливе под корень во всех вариантах опыта были незначительные и соответствовали нормальному показателю роста в полевых условиях, при однократном проливе под корень высота растений колебалась в переделах 58,6-58,9 мм, при двукратном -64,2-64,6 мм. Ингибирующее действие не было отмечено ни в одном из вариантов опыта.
В результате была получена оптимальная концентрация суспензии клеток изолята с титром 109, обладающая фитостимулирующим эффектом, который составил 74% (в сравнении с другими вариантами опыта). Данный рабочий раствор может быть рекомендован для создания биопрепарата, который рекомендуется применять в предпосевной и посевной обработке семян растений.
Ключевые слова: растение, томаты, микроорганизмы, рост, взаимодействие, изоляты, бактеризация.
Рост продукции сельскохозяйственных растений и их устойчивость к биотическим и абиотическим факторам внешней среды является важной задачей микробиологии [1]. При этом приоритет отдается биологическим методам стимуляции и защиты растений. Микроорганизмы, ассоциированные с растениями, стали объектом активных исследований только с середины 1970-х гг. и изучены значительно меньше, чем симбиотические или фитопатогенные [2-5]. Ассоциативные микроорганизмы способны к фиксации атмосферного азота, продуцированию питательных веществ, биоконтролю фитопатоге-нов и индуцированию системной защиты растений, повышению устойчивости растений к стрессовым факторам. Некоторые из ассоциированных микроорганизмов способны привести к деградации и де-токсикации чужеродных химических соединений из окружающей среды. Данные микроорганизмы являются частью иммунной системы растений и
1 Южный научный центр Российской академии наук
(Southern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences),
344006, г. Ростов-на-Дону, пр. Чехова, 41; e-mail: tania-p@list.
ru
при обработке растений ими не оказывают неблагоприятного влияния на процессы, происходящие в почве и на плодах.
При исследовании необычайно сложных процессов взаимодействия растения с микроорганизмами используют вегетационный метод [6], он дает возможность полного контроля за состоянием растения. Благодаря вегетационному методу установлено, какие элементы необходимы для нормального питания растений, какие элементы растение накапливает в течение вегетационного периода [6].
В ранее проведенных исследованиях изучены хозяйственно-полезные свойства рабочего изолята ТР3, выделенного с поверхности томата сорта "Королевский". Была доказана его антагонистическая и колонизирующая активность, способность к фи-тостимуляции, что способствовало дальнейшему изучению данного рабочего раствора в вегетационном опыте на томатах сорта "Новичок" [6]. Данный сорт является наиболее часто возделываемым для Астраханского края, однако он наиболее подвержен действию фитопатогенных микроорганизмов, что заставило вести поиски биологического способа за-
щиты данной культуры. Целью данного исследования является изучение возможности использования рабочего раствора ТР3 как средства стимуляции роста томатов в вегетационном опыте. Объектом исследования явился рабочий раствор изолята ТР3.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследовали влияние рабочего раствора изолята ТР3 на бактеризацию семян томата сорта "Новичок" [7] при однократном и двукратном проливе под корень с концентрацией клеток 109 КОЕ/мл.
Перед проведением бактеризации семена томата в контроле и опыте проращивали в течение трех суток во влажных камерах, затем семена для опыта замачивали на 1 час в рабочем растворе изолята с титром клеток 109 КОЕ/мл при постоянном перемешивании на качалке. При однократной инокуляции семян их предварительно помещали во влажные камеры и проращивали в течение 3 суток, затем высаживали в вегетативные сосуды с грунтом, куда вносили 50 мл рабочего раствора. При двукратном проливе вносили 50 мл рабочего раствора в день
Рис. 1. Влияние обработки растений рабочим раствором изолята ТП3 на ростовые показатели томатов: 1 - контроль, 2 -
посадки и 50 мл - через 10 дней после высадки растения в почвенные образцы. В контроле растения проливали водопроводной водой.
Для проведения исследования были взяты почвенные образцы с сельскохозяйственного участка Приволжского района Астраханской области. Почва была бурая полупустынная с рН почвенной вытяжки 8,0. Повторность опыта четырехкратная. Продолжительность эксперимента 40 суток. На 7-е, 15-е и 25-е сутки измеряли высоту растений, а на 40-е также измеряли длину корня и биомассу растений. Анализ достоверности данных проводили с помощью стандартных биометрических методов [6] с использованием пакета статистической обработки данных Excel.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Полученные в результате исследований данные приведены в табл. 1.
В эксперименте изучали влияние однократного и двукратного внесения раствора изолята ТР3 с титром клеток от 107 до 109 КОЕ/мл. Исследуемые суспензии обрабатывали проливом под корень растений. Интервалы тиров были выбраны, исходя из литературных данных [4, 7, 8], согласно которым оптимальная концентрация клеток соответствует зоне оптимума развития растения, что существенно сказывается на кинетических параметрах роста сельскохозяйственных культур [9-11].
Анализ полученных данных показал, что на 7-е сутки после посадки растений в грунт наибольшее среднее значение высоты томатов сорта "Новичок" было отмечено при обработке суспензией и составило 55 мм. На 25-е сутки наибольшее среднее значение высоты растений отмечено при обработке растений и составило 62,7 мм. А на 40-е сутки наибольшее среднее значение высоты растений было отмечено при обработке томатов и составило 73,5 мм.
На рис. 1 показано влияние бактеризации на ростовые показатели растений томата. Видно, что
Таблица 1. Ростовые показатели томатов в контроле и опыте при обработке семян рабочим раствором ТР3
Вариант обработки Возраст растения, сутки Средняя высота растения, мм Средняя длина корня, мм Биомасса растения, г
Контроль 7 40,2 ±1,2 — —
15 51,6 ±1,1 - —
25 52,2±0,7 — —
40 52,4±0,9 31,2±1,3 0,45±0,21
Опыт 7 15 25 40 55±4,2 58,9±3,1 62,7±0,89 73,5±0,87 82±15,7 0,75±0,07 (+60%)
ВЛИЯНИЕ ИЗОЛЯТА, ВЫДЕЛЕННОГО С ПОВЕРХНОСТИ ТОМАТА 71
Таблица 2. Влияние инокуляции раствором изолята ТР3 на ростовые показатели томата
Вариант обработки Титр суспензии Возраст растения, Средняя высота растения, мм Средняя длина корня, мм Биомасса растения, г
сутки
Контроль - 7 15 40,2±1,2 51,6±1,1 - -
25 52,2±0,7 - -
40 52,4±0,9 31,2±1,3 0,45±0,21
Однократная 107 7 15 50,1±11,1 51,2±0,98 - -
25 54,5±13,2 - -
40 58,9±1,2 38,1±10,8 0,55±0,10 (+82%)
Двукратная 107 7 15 47,8±0,89 53,4±1,28 - -
25 56,7±0,9 - -
40 64,6±17,8 40,9±10 0,57±0,25(+83%)
Однократная 5 ■ 107 7 15 45,8±1,84 55,9±0,78 - -
25 59,7±7,7 - -
40 66,9±1,27 39,8±7,8 0,56±0,11
Двукратная 5 ■ 107 7 15 46,9±0,98 56,5±1,56 - -
25 59,6±6,8 - -
40 67,1±5,8 41,2±5,7 0,61±0,12(+73%)
Однократная 108 7 15 47,3±1,9 48,7±4,1 - -
25 54,5±2,8 - -
40 69,3±3,7 50,7±11,3 0,65±0,41
Двукратная 108 7 15 46,5±1,6 47,9±4,89 - -
25 51,6±7,3 - -
40 55,9±6,9 52,3±8,3 0,59±0,11
Однократная 5 ■ 108 7 15 43,1±1,29 57,2±0,76 - -
25 62,3±2,8 - -
40 65,4±3,7 51,9±3,2 0,76±0,28(+59%)
Двукратная 5х108 7 15 58,7±2,6 59,3±2,7 - -
25 63,2±2,8 - -
40 68,4±7,6 50,7±7,6 0,79±0,32
Однократная 109 7 15 25 58,1±3,7 65,2±2,8 64,3±4,1 - -
40 72,4±3,9 66,5±7,2 0,88±0,31(+51%)
Двукратная 109 7 15 58,3±5,9 64,5±2,3 - -
25 71,6±4,4 - -
40 73,3±1,9 63,4±11,3 0,96±0,27(+74%)
0
1
Он
й н о и л РЭ
70 60 50 40 30 20 10
Ш1
□ 2
^ Ч» ^ V V Ь'
Титр клеток, КОЕ/мл
Рис. 2. Высота растения при обработке семян томата суспензией изолята с разным титром клеток на 15-е сутки. Здесь и на рис. 3, 4: 1 - однократный, 2 - двукратный пролив
80
60
I)
I 40
о.
л
8 20 И
Ш1
□ 2
Титр клеток, КОЕ/мл
Рис. 3. Высота растения при обработке семян томата суспензией изолята с разным титром клеток на 40-е сутки
1,2
|0,8
§•0,6 Я
¡0,4
I 0,2
I I 1 II
— ■ /
□ 2
Ч
ЯР
Ч
Ь' Ь'
Титр клеток, КОЕ/мл
Рис. 4. Изменение биомассы растений на 40-е сутки после высадки в грунт семян томата
значения высоты растений в опыте превышают таковые в контроле в 1,4 раза на 7-е сутки исследования.
На 40-е сутки также проводили замеры длины корня растений и определяли биомассу исследуемых растений. Наибольшие средние показатели биомассы растений были отмечены при обработке
томатов рабочим раствором с титром клеток 109 КОЕ/мл (по сравнению с другими вариантами опыта и контролем). При однократном проливе биомасса составила 0,88 ± 0,31 г, а при двукратном 0,96 ± 0,27 г.
На 40-е сутки происходит увеличение биомассы растения на 60% по отношению к контролю, что свидетельствует о фито стимуляции томатов рабочим раствором (табл. 2).
Анализ экспериментальных данных показал, что во всех вариантах развитие растений происходило равномерно, но наибольшие показатели высоты растения на 7-е с
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.