Введение к работе
Актуальность темы. Изучение вопросов биоразнообразия, экологии ризосферных бактерий, принципов взаимодействия с растениями-макросимбионтами и механизмов стимуляции роста растений является важной проблемой. Проведение таких исследований позволит создавать новые микробные препараты для разных природно-климатических условий с определенными свойствами, прогнозировать эффективность их применения, поможет более точно выявить роль бактериальных препаратов в повышении продуктивности агрофитоценозов.
Известно, что эффективность препаратов на основе ассоциативных ризобактерий значительно меняется в зависимости от почвенно-климатических условий места их применения. Поэтому следует ставить вопрос о перспективе «зонального подхода» в разработке биопрепаратов, который подразумевает при их создании использование в качестве основы эффективных аборигенных штаммов PGPR (от Plant Growth-Promoting Rhizobacteria – ризосферные бактерии, способствующие росту растений), изолированных в данной местности и адаптированных к природным условиям этой природной зоны.
Цель и задачи исследований. Целью исследований было выделение ассоциативных ризобактерий из ризосферы злаковых трав различных природных зон РСО-Алания, их изучение, отбор перспективных штаммов, создание на их основе микробных препаратов, адаптированных к различным агроклиматическим условиям, и определение эффективности их применения в растениеводстве.
В задачи исследований входило:
- сбор и выделение ассоциативных бактерий из ризосферы злаковых трав разных природных зон РСО-Алания;
- изучение и отбор перспективных штаммов ассоциативных ризобактерий;
- определение в лабораторных условиях ростстимулирующей, фунгистатической, фосфатмобилизующей, азотфиксирующей активности и других свойств воздействия PGPR на растения;
- идентификация и депонирование перспективных штаммов PGPR;
- создание микробных препаратов на основе отобранных штаммов;
- определение эффективности применения новых бактериальных препаратов в растениеводстве.
Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях вертикальной зональности из ризосферы диких злаков, произрастающих в разных природных зонах РСО-Алания, изолированы и отобраны перспективные штаммы PGPR, изучены их свойства, созданы на их основе новые микробные препараты и определена эффективность их применения в растениеводстве.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
-
Аборигенные штаммы ассоциативных ризобактерий.
-
Свойства новых перспективных штаммов PGPR.
-
Идентификация и депонирование штаммов PGPR.
-
Эффективность применения новых бактериальных препаратов в растениеводстве.
Практическая значимость исследований заключается в том, что созданные новые микробные препараты – штамм 17-1, штамм 38-22, штамм 33-3, адаптированные к природным условиям Северного Кавказа, улучшают рост и развитие, повышают болезнеустойчивость и продуктивность культурных растений: озимой пшеницы на 10-20%, зерновых бобовых культур на 15-20%, многолетних бобовых трав на 30-40%.
Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Горского государственного аграрного университета (№ 01.2.00708210 и 01.2.00708213).
Реализация результатов исследований. Депонированные перспективные штаммы PGPR и препараты на их основе испытываются в Географической сети опытов Всероссийского НИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург), а также используются в научно-исследовательской работе аспирантов и студентов ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ» (г. Владикавказ).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и одобрены на:
- двух выставках: «Выставка достижений молодых ученых РСО-Алания», организованная Минмолодежи РСО-А и Советом молодых ученых и специалистов при Главе РСО-А, г. Владикавказ, 30.03.2010 г.; «Межвузовская выставка работ молодых ученых РСО-А», организованная Партией «Единая Россия» и ФГБОУ «Горский ГАУ», г. Владикавказ, 16.07.2011 г.
- заседаниях кафедры агроэкологии и защиты растений ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ», г. Владикавказ, 2003 – 2011 гг. и заседаниях лаборатории экологии ризосферных микроорганизмов ВНИИСХМ, г. Санкт-Петербург, 2003 – 2004 гг.;
- семи международных научных конференциях (Владикавказ, 2006-2008, 2011 гг., Краснодар, 2009 г.) и одной всероссийской конференции (Владикавказ, 20011 г.);
- ежегодных Итоговых научно-практических конференциях в ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ», г. Владикавказ, 2008 – 2011 гг.
Результаты исследований подтверждены патентом РФ №2321252 «Способ биологической защиты растений», получено 2 решения о выдаче патента № 2009140638/10 «Способ биологической защиты и повышения продуктивности озимой пшеницы» и № 2010150196/10 «Способ защиты озимых зерновых культур от корневых гнилей и карликовой ржавчины».
По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 4 в изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получен 1 патент на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 191 странице компьютерного набора и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Работа иллюстрирована 36 таблицами, 17 рисунками. Список литературы включает 336 источников, в том числе 197 иностранных авторов.
Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам лаборатории экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий ВНИИСХМ: зав. лаб. к.б.н. А.П. Кожемякову, к.б.н. Т.А. Поповой и д.б.н. А.А. Белимову за методическую помощь и предоставленную возможность проведения лабораторных исследований.
Похожие диссертации на Выделение, изучение и использование перспективных штаммов ассоциативных ризобактерий в РСО-Алания
