Введение к работе
Актуальность дроблена. Проблена повышения продуктивности различных культур с применением экологически безопасных технологий, основывающихся на максимальном использовании биологических ресурсов агрофитопеяозов, является одной из актуальных в современной практике сельского хозяйства. При этом особое внимание уделяется изучению закономерностей микробиологических процессов,протекающих в ризосфере растений, в тон числе наиболее эффективному использованию биологического азота (Звягин-дев, 1992 ).
Обеспечение культурных растений азотон имеет важнейшее значение для увеличения производства сельскохозяйственных продуктов. Существуют два основных способа поступления азота в почву: биологическая Фиксация азота микроорганизмами и внесение минеральных азотных удобрений. Как известно, чрезмерное увлечение минеральными удобрениями ииеет ряд негативных последствий (Нишустин, 1985). АзотФиксапия является единственным экологически чистый путей получения связанного азота. В настоящее время значительно расширился список никроорганизнов, способных Фиксировать атмосферный азот, хотя не потерян интерес и к классический азотФиксатораи, в частности, азотобактеру Шабаев. і990; Pandey a Kumar. 1989). Проблема поиска эффективных штамнов азотобактера остается одной из наиболее важных и одновременно сложных, учитывая, что они должны отвечать нно-гян требованиям, в число kotofux входят: способность Фиксировать атмосферный азот, продуцировать витаншш, Фитогорноны. вещества, подавляющие рост фитопатогенов.
В последние годы накоплен обширный экспериментальный материал по экологии) Физиологии, биохимии ассоциативной азот-Фиксапии, по применению азотФиксируюших микроорганизмов для предпосевной обработки сенян различных сельскохозяйственных культур. Вместе с тем, данные такого рода полностью отсутствует в отношении растений рода Amaranthns L. Использование этих растений за последние 10 лет резко возросло вследствие их способности при высокой урожайности синтезировать и накапливать большое количество легкоусвояеиого белка.
Практически не изученным является вопрос о микробной іаселении ризосФерной зоны амаранта, о закономерностях изнэне-
- 4 -ния их численности, видовой составе, биологической активности. Изучение микробиологических и биохинических процессов в ризосфере амаранта, относящегося к гргвие С-4 растений, имеет большое теоретическое и прикладное значение, т. к. растения рода Amaranthus обладает рядом морфологических и метаболических особенностей, принципиально важных для практического использования.
Пель и задачи исследований, в соответствии с вышеизложенный, целью настоящей работы явилось выяснение закономерностей микробиологических и биохимических процессов, протекающих ризосфере Amaranthus cruentus, поиск и отбор высокоэффективных азотфиксаторов для бактеризации семян с целью повышения продуктивности анаранта, улучшения его качества и снижения доз вносимых минеральных азотных удобрений.
Конкретные задачи исследований состояли в следующей:
-
Изучить качественный и количественный состав микроФлорі ризосФєрной зоны Amaranthus L.
-
Определить биологическую активность в ризосФєрной зош в процессе роста Amaranthus cruentus L.
-
Исследовать уровень нитрогеназной активности в ризосфере анаранта в зависимости от фазы развития растений.
-
Выделить из ризосФєрной зоны и отобрать наиболее перспективные штаммы никроорганизнов - азотфиксаторов.
-
Изучить влияние отобранных штамнов никроорганизнов на всхо жесть семян. Формирование проростков и корневой систем Amaranthus cruentus L.
-
В полевом опыте нетодон генетической наркировки определит приживаемость интродуцкроваяных азотфиксаторов в ризосФер Amaranthus cruentus L.
-
Изучить влияние бактеризации сенян анаранта на продуктов ность и качество получаеной продукции на Фоне различных до минеральных азотных удобрений в вегетационных и полевых оон тах.
Научная новизна. Впервые дана характеристика жизнедея тельнэсти микробных сообществ в ризосфере НОВОЙ КОРНОВОЙ КУЛЬ хуры Amaranthus cruentus. Показано стимулирующее влияние ама ранта па микроорганизмы, определяюсие плодородие почвы;
из ризосферы Amarantbus cruentus выделены микроорганизмы рока Azotobacter. обладаюиие одновременно высокой азотфнксирую-пей активностью, ростстянулируивини и фунгнстатическинн свойствами;
показано, что искусственно созданные ассоциации штаммов Azotobacter и Azotobacter с алюмо-силикатныни бактериями Bacillus mucllaginosus значительно повхпают эффективность инокуляции сеиян анаранта в сравнении с чистыми культурами;
показано, что используемые штанны и ассоциации обладают способностью улучшать азотное, фосфорное, калийное питание растений, а также положительно влияют на биологическую активность почвы.
Практическая значимость, в результате проведенных исследований показана целесообразность использования микроорганизмов из рода Azotobacter (отдельно и в ассоциации с Вас. nucllaglnosus) для повышения урожайности и улучшения качества амаранта, что проявляется в увеличении соаерхания белкового и снижении нитратного азота в растениях, с Целью получения эко-погически чистой продукции показана возможность снижения норн внесения азотных удобрений.
Апробация работы. Результаты работы доложены на Всесоюзном рабочей советании "Итоги научно-исследовательских работ с культурой амарант за 1987-88 гг"(Ленинград. 1989). на 1 Всесоюзной конференции 'Возделывание и использование анаранта в СССР" (Казань. 1991). на Зсесоюзнон научно-производственном семинаре "Корновые растительные ресурсы - резерв интенсификации кормопроизводства" (Владикавказ. 1991). на III межрегиональной научно-производственной конференции "Амарант - проблемы возделывания и использования" (Екатеринбург, 1992). на международном симпозиуме в Чехии "Анарант как шпзевая. корновая и лекарственная культура" (Olomouc. 1993). на III Всероссийской научной конференции "Анарант: агроэкология. переработка, использование" (Казань. 1993).
Публикации, по материалам диссертации опубликовано 16 работ.
Объен работы, диссертация состоит из введения, обзора литературы, раздела "материалы и методы", раздела "Результаты и
- б -обсуждения". Диссертация завершается заключением, выводами и списком литературы. Материал диссертации изложен на 186 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц. 5 рисунков. Список литературы содержит 196 отечественных и 130 иностранных наименовании.