Вплив протруйників насіння на формування та функціонування симбіотичних систем зі стійкими до фунгіцидів ризобіями
DOI:
https://doi.org/10.31548/dopovidi2022.01.003Ключові слова:
соя, фунгіциди, інокуляція, протруювання насіння, кількість і маса бульбочок, азотфіксувальна активністьАнотація
Високою біологічною та господарською ефективністю характеризується застосування у технологіях вирощуванння сої бактеріальних добрив, виготовлених на основі активних, конкурентоздатних штамів мікроорганізмів-азотфіксаторів і протруйників фунгіцидної дії для передпосівної обробки насіння. У зв’язку із цим актуальним є пошук таких композицій хімічних і мікробних препаратів, за комплексного використання яких буде збережено їх основні властивості. Тому метою нашої роботи було дослідити процеси формування та функціонування симбіотичних систем сої із стійкими у чистій культурі до фунгіцидів бульбочковими бактеріями Bradyrhizobium japonicum РС09 і В144 за впливу протруйників Стандак Топ і Февер.
У результаті проведених досліджень встановлено відмінності у дії хімічних засобів захисту рослин на формування симбіотичних систем сої сорту Алмаз та азотфіксуючих мікроорганізмів. Виявлено зниження кількості сформованих на коренях бульбочок упродовж вегетації сої за комбінованого застосування Феверу з бактеризацією ризобіями штаму РС09 на 9,2‒24,1 %. За інокуляції насіння Tn5-мутантом В144 на фоні застосування цього ж препарату зменшення досліджуваного показника порівняно із контрольними рослинами становило 6,5‒32,8 %. Встановлено підвищення маси кореневих бульбочок на 10,3‒36% за дії Стандак Топу та бактеризації обома штамами ризобій. Відмічено зниження інтенсивності асиміляції N2 порівняно з рослинами контролю на 24,2 та 42,3 % у фазу трьох справжніх листків за комплексного застосування Феверу з інокуляцією і поступове зменшення токсичної дії пестициду на функціонування симбіотичних систем у фазу бутонізації-початку цвітіння. За сумісної обробки насіння ризобіями штамів В144 і РС09 та Стандак Топом виявлено підвищення інтенсивності азотфіксації на 6,2‒25 % у фазу трьох справжніх листків, 12,5‒58 % у фазу бутонізації-початку цвітіння та на 28,1‒42,3 % у фазу утворення бобів. Збереження високого рівня нітрогеназної активності бобово-ризобіального симбіозу, сформованого за участю стійких до пестицидів штамів бульбочкових бактерій на фоні застосування протруйників, дозволить забезпечити рослини доступними формами азоту, захист висіяного насіння від ґрунтової та насіннєвої інфекцій та створить передумови для підвищення зернової продуктивності сої.Посилання
Kulkarni, K.P., Tayade, R., Asekova, S., Song, J. T., Shannon, J.G. & Lee, J.D. (2018). Harnessing the potential of forage legumes, alfalfa, soybean, and cowpea for sustainable agriculture and global food security. Frontiers in plant science. 9. 1314. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01314
Kots, S.Ya., Vorobey, N.A., Kyrychenko, O.V. ta in. (2016). Mikrobiolohichni preparaty dlia silskoho hospodarstva. Instytut fiziologii roslyn i genetyky NAN Ukrainy [Microbiological preparations for agriculture. Institute of Plant Physiology and Genetics NAS of Ukraine]. Kyiv: Logos, 48 p. [in Ukrainian].
Pospielova, G.D., Kovalenko, N.P., Nechyporenko, N.I. & Kocherga, V.Ya. (2020). Vplyv agroklimatychnykh faktoriv na rozvytok osnovnykh khvorob sortiv soi [Influence of agroclimatic factors on the development of common soybean diseases]. Visnyk agrarnoi nauky Prychornomoria. 3(107). р. 45-52. [in Ukrainian]. DOI: 10.31521/2313-092X/2020-3(107)
Munkvold, G.P., Watrin, C., Scheller, M., Zeun, R. & Olaya, G. (2014) Benefits of Chemical Seed Treatments on Crop Yield and Quality. In: Gullino M., Munkvold G. (eds) Global Perspectives on the Health of Seeds and Plant Propagation Material. Plant Pathology in the 21st Century (Contributions to the 9th International Congress), vol 6. Springer, Dordrecht. DOI: 10.1007/978-94-017-9389-6_7
Trybel, S.O. & Strygun, O.O. (2013). Zakhyst roslyn – realnyi napriam zbilshennia vyrobnytstva roslynnytskoi produktsii [Protection of plants ‒ real trend of increasing crop production]. Zakhyst i karantyn roslyn. 59. р.324-336. [in Ukrainian].
Sadovnikova, L.K., Orlov, D.S. & Lozanovskaya, I.N. (2006). Ekologiya i ohrana okruzhayuschey sredy pri himicheskom zagryaznenii [Ecology and environmental protection in case of chemical pollution]. Moskva: Vyisshaya shkola, 334 р. [in Russian].
Safronava, G.V., Sukhovitskaya, L.A. & Karalenak, N.V. (2007). Vliyanie inokulyantov i pestitsidov na razvitie bobovo-rizobialnogo simbioza i produktivnost zernobobovyih rasteniy [The effect of inocula and pesticides on development of legume-rhizobial symbiosis and productivity of grain-legume crops]. Silskohospodarska mikrobiolohiia. № 5. р. 61-73. [in Russian].
Schnelle, M.A. & Hensley, D.L. (1990). Effects of pesticides upon nitrogen fixation and nodulation by dry bean. Pest Management Science. Т. 28. №. 1. Р. 83-88. https://doi.org/10.1002/ps.2780280110
Borzenkova, G.A. (2014). Optimizatsiya tehnologii predposevnogo protravlivaniya i vozmozhnost ego sochetaniya s inokulyatsiey dlya zaschityi soi ot semennoy infektsii [Optimization of the technology of preseeding treatment and possibility of its combination with inoculation for protection of soya against contamination with seed infection]. Zernobobovyie i krupyanyie kulturyi. 1(9). р. 22-30. [in Russian].
Mikolaievsky, V.P., Sergienko, V.G. & Tytova, L.V. (2016). Rozvytok khvorob ta produktyvnist soiі riznykh sortiv za obrobky nasinnia mikrobnymy preparatamy [Diseases development and productivity of soybean at the seeds treatment by microbial formulations]. Agrobiologiia. 2. р. 96-103. [in Ukrainian].
Zilli, J.Е., Ribeiro, K.G., Campo, R.J. & Hungria, M. (2009). Influence of fungicide seed treatment on soybean nodulation and grain yield. Revista Brasileira de Ciеncia do Solo. 33(4). р. 917-923. https://doi.org/10.1590/S0100-06832009000400016
Biliavska, L.H. & Biliavskyi, Yu.V. (2007). Novyi rannostyhlyi sort soi Almaz [New early-style soya variety Almaz]. Visnyk Poltavskoi derzhavnoi ahrarnoi akademii. 2. р. 56-57. [in Ukrainian].
Yaschuk, V.U., Ivanov, D.V., Krivosheya, R.M., Tsibulnyak, Yu.O. & Koretskiy, A.P. (2018). Perelik pestycydiv i agrokhimikativ dozvolenyh do vykorystannya v Ukrayini [The list of pesticides and agrochemicals permitted for use in Ukraine]. Kyiv: Yunivest Media [in Ukrainian].
Vorobey, N.А., Kukol, K.P. & Kots, S.Ya. (2020). Otsinka toksychnosti vplyvu funhitsydiv na bulbochkovi bakterii Bradyrhizobium japonicum u chystii kulturi [Fungicides toxicity assessment on Bradyrhizobium japonicum nodule bacteria in pure culture]. Mikrobiol. Z., 82(3), р. 45-54. doi: 10.15407/microbiolj82.03.045 [in Ukrainian].
Grodzinskij A.M., Grodzinskij D.M. (1964). Kratkij spravochnik po fiziologii rastenij. [A short guide to plant physiology]. Kiev: Nauk. Dumka. [in Russian]
Hardy, R.W.F., Holsten, R.D., Jackson, E.K. & Burns, R.C. (1968). The acetylene-ethylene assay for N2fixation: laboratory and field evaluation. Plant Physiol. 42, N 8. P. 1185-1207. https://doi.org/10.1104/pp.43.8.1185
Kaur, S. & Kaur, G. (2018). Morphological and physiological aspects of symbiotic plant–microbe interactions and their significance. In Root Biology. Р. 367-407. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-75910-4_15
Mamenko, T.P., Kots, S.Ya. & Khomenko, Y.O. (2020). The intensity of ethylene release by soybean plants under the influence of fungicides in the early stages of legume-rhizobial symbiosis. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 11, No 1. P. 98-104. https://doi.org/10.15421/022014
Yakimenko, M.V., Begun, S.A. & Sorokina, A.I. (2016). Sovmestimost kollektsionnyih shtammov rizobiy soiі s fungitsidami i roststimuliruyuschimi preparatami [Comtipability of collection strains of soy Rhizobia with fungicides and growth stimulants]. Dalnevostochnyiy agrarnyiy vestnik. 2 (38). р. 38-41. [in Russian].
Kirichenko Е., Pavlyshche, А., Omelchuk, S., Zhemojda, A. & Коts S. (2020). Fiziologicheskie aspekty otveta soevo-rizobial'nogo simbioza na dejstvie fungicidov Standak Top i Fever [Physiological aspects of the response of soybean-rhizobial symbiosis to the action of fungicides Standak Top and Fever]. Ştiinţa Agricolă. 2. р. 59-72. DOI: 10.5281/zenodo.4320984
Romero-Perdomo, F.A., Camelo, M. & Bonilla, R. (2015). Response of Bradyrhizobium japonicum to alginate in presence of pelleted fungicides on soybean seeds. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgaciуn Científica. 18(2). р. 359-364.
Завантаження
Додаткові файли
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
