Введение к работе
Актуальность исследований. Ассоциативные ризобактерии оказывают многостороннее действие на физиологические процессы растений, урожайность и качество растительной продукции Поэтому они все шире применяются в отечественном земледелии Так, только в земледелии нашей страны применение микробиологических препаратов экономит до 1 млн тонн азотных удобрений в год, увеличивает дополнительный сбор белка на 3-4млн тонн, снижает применение экологически опасных агрохимикатов в 1,5-2 раза и обеспечивает получение более качественной продукции (И А Тихонович и др , 2005) В тоже время многолетний опыт показывает, что механический перенос положительных результатов применения бактериальных препаратов с одних видов и даже сортов растений на другие часто приводит к отрицательным результатам Для установления эффективного микробно-растительного взаимодействия, необходим тщательный подбор сорта и штамма позволяющий в наибольшей степени реализовывать их генетическое соответствие (А А Завалин, 2005, АП Кожемяков, 1997, ВП Шабаев, 2004) В этом отношении культура полбы совершенно не изучена, но перспективна для установления эффективных взаимодействий с определенными штаммами бактерий
В связи с этим, цель настоящей работы заключалась в исследовании влияния инокуляции семян полбы ассоциативными штаммами ризобактерии на морфофизиологические показатели, биомассу, чистую продуктивность фотосинтеза, урожайность и химический состав зерна
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи
Выявить в лабораторных опытах штаммы ассоциативных бактерий проявляющих стимулирующий эффект на прорастание семян, длину и количество первичных корней полбы,
Исследовать в вегетационных и полевых опытах эффективность отобранных ассоциативных штаммов бактерий на формирование морфофизиоло-гических показателей, биомассу, чистую продуктивность фотосинтеза, урожайность и химический состав зерна полбы,
Сравнить динамику формирования морфофизиологических показателей, биомассы, чистой продуктивности фотосинтеза и урожайность образцов полбы и районированных сортов мягкой яровой пшеницы в одинаковых условиях минерального питания,
Сравнить эффективность влияния возрастающих доз минерального азотного удобрения и ассоциативных штаммов ризобактерии на формирование морфофизиологических показателей, биомассу, чистую продуктивность фотосинтеза, урожайность и химический состав зерна полбы
Научная новизна. В условиях Ленинградской области на дерново подзолистой супесчаной почве впервые дана оценка эффективности применения препаратов ризосферных диазотрофов агрофил и ризоагрин (Agrobactenum radiobacter, шт Юишт 204), азоризин (Azospmllum lipoferam, шт 13), мизо-
рин (Arthrobacter mysorens, шт 7), мобилин (Klebsiella mobilis, шт 880), экст-расол (Pseudomonas fluorescens шт 2124) и флавобактерин (Flavobactenum sp шт 30) для яровой полбы Показано их влияние на прорастание семян, увеличение длины и количества первичных корней, рост растений в высоту, изменение ассимиляционной поверхности листьев, чистой продуктивности фотосинтеза, формирование общей биомассы растений и структуры урожая, химический состав зерна Исследовано анатомическое строение верхнего междоузлия главного стебля при обработке бактериальными препаратами
Выявлен перспективный способ повышения урожайности полбы
Практическая значимость. Экспериментально обоснована целесообразность инокуляции семян полбы бактериальными препаратами на основе ассоциативных азотфиксаторов, относящихся к родам Agrobactenum, Azospinllum, Arthrobacter, Klebsiella, Pseudomonas, Flavobactenum Выявлено, что некоторые бактериальные препараты по своей эффективности в формировании массы зерна эквивалентны внесению 30 кг азота на га Содержание общего азота в зерне инокулированных растений увеличивается на 8 -10%
Результаты исследования являются основанием для рационального применения минеральных удобрений при возделывании полбы в условиях Северо-Запада Нечерноземной зоны России и обосновывают внесение средних доз азотных удобрений, позволяющих сформировать высокую урожайность растений и улучшить химические характеристики зерна
Полученные данные представляют интерес для селекционного использования полбы, а также для расширения выращивания этой культуры в условиях Северо-Запада России при использовании высокоэффективных бактериальных препаратов и оптимальных доз минерального азота
Основные положения, выносимые на защиту.
Растения полбы отзывчивы на применение ризосферных азотфиксаторов
Применение отобранных бактериальных препаратов ускоряет прорастание семян, усиливает рост первичных корней и их количество, стимулирует рост растений в высоту, увеличение ассимиляционной поверхности листьев, накопление биомассы, повышают фотосинтетический потенциал растений, увеличивают суммарный диаметр проводящих пучков, толщину и диаметр соломины
Бактериальные препараты увеличивают урожайность и улучшают химические характеристики зерна
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Российского государственного педагогического университета им А И Герцена в 2002-2004 годах, на межвузовской научно-практической конференции «Проблемы методики обучения биологии и экологии в условиях модернизации образования» (Санкт-Петербург, 2004), на V съезде общества физиологов растений России и Международной конференции «Физиология растений - основа фи-тобиотехнологии» (Пенза, 2003), на научно-практической конференции молодых ученых «Современные проблемы естествознания - 2004 Агробиотех-нологии» (Владимир, 2004), на IV Всероссийской конференции «Проблемы
биологической науки и образования в педагогических ВУЗах (Новосибирск, 2005), на международной конференции «Физиологические и молекулярно-генетические аспекты сохранения биоразнообразия» (Вологда, 2005), VI международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2005) и на международной конференции «Проблемы биологии растений» (Санкт - Петербург, 2006)
Публикация результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 13 работ
Объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, экспериментальной части, содержащей 6 глав, заключения, выводов, приложения и списка литературы
Работа изложена на 207 страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц, 24 рисунка. Список литературы включает 254 наименования, в числе которых 41 - на иностранном языке
