Взаимодействие ассоциативных ризобактерий (Klebsiella planticola) и растений (на примере огурца) в условиях стрессовых факторов

2.3 Условия проведения вегетационного опыта

     Для вегетационного опыта с растениями огурца был использован торфяной питательный субстрат (ТПС). Состав субстрата: 95,3% торфа низкой степени разложения широкого профиля применения, 1,6% минерального удобрения пролонгированного действия «Пи-Джи-Микс» с соотношением N:Р:К, равном 12:14:24, 3,1% известковой муки, рНсол=5,5-6,0, исходная влажность составляла от 45 до 60%. Элементный состав субстрата (мг/100 г сухого вещества): N - от 140 до 180, Р2О5 - от 120 до 160, К2О - от 240 до 320, СаО-от 3500 до 4000.[3]

     Вегетационный опыт был поставлен в сосудах  в условиях вегетационного домика с  имитированием нормального увлажнения (от 85 до 90% ПВ) и дефицита влаги (от 45 до 50% ПВ) (использовали бактерии Klebsiella planticola) . Опыт проводили в течение 3-х месяцев в условиях вегетационного домика, площадь посадки - 4 растения на м2 (в теплицах высаживают от 2 до 5 растений на м в зависимости от сорта и агротехники) [Эдельштейн, 1964]. Освещение солнечное (под стеклом), без досвечивания. Прищипывание растений не проводили, нижние побеги 2-го порядка удаляли. Опыт был поставлен в 6 вариантах и 5-кратной повторности:

1) растения огурца в условиях нормального увлажнения (контроль);

2) растения огурца в условиях дефицита влаги (контроль);

3) растения огурца, инокулированные бактериями Klebsiella planticola в условиях нормального увлажнения;

4) растения огурца, инокулированные бактериями Klebsiella planticola в условиях дефицита влаги;

5) растения огурца, инокулированные метаболитом бактерии Klebsiella planticola в условиях нормального увлажнения;

6) растения огурца, инокулированные метаболитом бактерии Klebsiella planticola в условиях дефицита влаги.

 

3 Результаты исследований

Таблица № 1 Влияния микроорганизмов Klebsiella planticola на рост, развитие и физиологические особенности растений огурца в условиях водного стресса в начале вегетационного периода. Визуальная оценка физиологических параметров нВ 26-ой день после посева, на примере гибрида огурца «Марьина роща» 

Название вариантов	№	Кол-во листьев, шт	Кол-во завязей ,шт	Площадь листа  растений,см2	Высота,см
без инокуляции оптимум	1	11	9	190,210	52
	2	11	10	250,152	40
	3	11	11	195,200	54
	4	12	14	250,200	44
	5	12	16	187,190	53
без инокуляции дефицит	6	12	8	160,150	43
	7	14	10	180,183	45
	8	9	6	160,150	35
	9	11	10	189,192	51
	10	9	7	150,170	39
Kl.pl. Оптимум	11	19	13	220,200	60
	12	21	20	403,360	73
	13	26	25	350,352	70
	14	20	19	400,350	71
	15	30	27	400,402	75
Kl.pl.дефицит	16	12	8	280,260	51
	17	15	10	300,305	50
	18	12	7	240,120	45
	19	15	8	250,150	45
	20	16	9	260,150	50
Метаболит дефицит	21	21	7	253,151	50
	22	10	9	190,153	45
	23	14	9	254,156	50
	24	9	8	200,150	42
	25	15	8	250,000	54
Метаболит оптимум	26	16	13	260,280	53
	27	17	12	300,250	50
	28	14	14	240,295	48
	29	11	10	302,263	45
	30	13	12	290,240	54

 

Таблица №2 Влияния микроорганизмов Klebsiella planticola на рост, развитие и физиологические особенности растений огурца в условиях водного стресса в конце вегетационного периода. Визуальная оценка физиологических параметров на  53-ий день после посева, на примере гибрида огурца «Марьина роща»

название  вариантов	№	Кол-во листьев, шт	Кол-во боковых  побегов,шт и их длина,см	Кол-во завязей ,шт	Площадь листа  растений,см2	Высота,см
без инокуляции оптимум	1	15	4;60	6	200-250	2,5
	2	20	3;45	23	250-275;169-200	2,6
	3	19	4;50	10	300-400;200	2,5
	4	15	4;60	20	250-268;160-193	2,5
	5	20	3;55	10	230-250;310-350	2,2
без инокуляции дефицит	6	15	3;35	20	202-219;171-200	2,3
	7	18	3;30	10	176-193;200-214	2,1
	8	28	3;25	35	200-214;163-197	2,5
	9	13	3;30	20	300-250;200-150	2,5
	10	25	3;25	30	310-240;200-150	2,7
Kl.pl. Оптимум	11	15	4;55	31	305-255;206-143	2,7
	12	32	7;30	40	300-220;200-150	2,5
	13	13	4;35	18	307-257;200-149	2,9
	14	30	7;20	40-50	321-233-240-190	2,9
	15	20	3;40	30	300-257;200-149	2,9
Kl.pl.дефицит	16	22	3;45	20	310-300;240-190	2,5
	17	14	5;45	14	303-308;205-156	2,5
	18	23	3;40	21	300-308;208-161	2,4
	19	17	3;35	15	309-315;201-149	2,6
	20	20	3;30	25	304-309;200-167	2,5
Метаболит дефицит	21	19	3;40	18	300-305;200-150	2,9
	22	17	2;45	15	300-309:214-163	2,1
	23	20	3;40	17	197-148	2,2
	24	15	1;50	12	295-316;204-131	2,4
	25	16	3;45	14	311-303;201-147	2,3
Метаболит оптимум	26	20	3;65	30	240-253;190-296	2,69
	27	24	6;50	23	258-250;298-260	2,7
	28	20	4;50	29	260-253;200-232	2,6
	29	18	2;60	20	280-273;300-313	2,75
	30	21	4;50	31	281-279;310-303	2,8

 

      Данные, представленные в таблицах, показывают, что бактерии Klebsiella planticola   оказали существенное воздействие только на площадь листьев в условиях оптимального увлажнения почвы, так же влияние оказали и на количество листьев хоть  и не существенное. При оптимальном увлажнении почвы превышение уровня контроля составило 29-30%.Наша оценка еще раз показывает негативное воздействие дефицита влаги как на растения, так и на микроорганизмы.

      Таблица №3 Влияние бактерии Klebsiella planticola на урожайность растений огурца на примере гибрида «Марьина роща»

Название  варианта	№ варианта	урожайность, шт
без инокуляции оптимум	1	14
	2	12
	3	12
	4	15
	5	14
без инокуляции дефицит	6	13
	7	16
	8	15
	9	15
	10	13
Kl.pl. Оптимум	11	20
	12	23
	13	19
	14	22
	15	25
Kl.pl.дефицит	16	14
	17	13
	18	12
	19	12
	20	15
Метаболит дефицит	21	15
	22	13
	23	15
	24	13
	25	14
Метаболит оптимум	26	15
	27	18
	28	17
	29	18
	30	16

 
 

      Данные  представленные в таблице по урожайности  показывают, что продуктивность растений которые инокулированы микроорганизмами, Klebsiella planticola при оптимальной влажности урожайность высокая, так же видно что в условиях когда бактерию внесли в вариант дефицита влаги бактерии способствовали  повышению урожая по сравнению с контролем   дефицит(40%).

Так же были проведены  следующие опыты: 

• Определение содержания хлорофилла a и b, каратиноидов и интенсивность транспирации в  листьях огурца сорта «Марьина роща»(в  двухкратной повторности), в следствии  которых необходимо установить влияние  на них ризобактерии Klebsiella planticola.
• Микробиологический посев, необходимый для определения состава микрофлоры данной почвы, взятой у корней растений огурца
• Микробиологические посевы бактерий Klebsiella planticola для определения влияния на них критических температур (высоких отрицательных, высоких положительных)
• Данные проведённых опытов в настоящее время находятся в обработке и будут представлены позднее.

 

Выводы

1. Изучив  влияние  микроорганизмов на растение огурца в условиях водного стресса, мы выяснили, что ризобактерия Klebsiella planticola  хорошо влияет на растениях в условиях оптимальной влажности(80-85%),что выражается в превышении площади листа над контролем почти на ~ 50% и других различных факторов, а в условиях дефицита(40%) страдает и растение, и микроорганизм.
2. Инокулируя растения на 6-ой день после посадки, я увидела положительное влияние микроорганизмов по сравнению с контролем , делая визуальную оценку в начале вегетационного периода на 26 день после посева  я увидела положительную динамику которая отобразилась в площади листа растения и количество завязей, так же была проведена визуальная оценка в конце вегетационного периода на 53 день после посева, которая так же отображала динамику улучшения там где растения были инокулированны бактерий и влажность была оптимальная . Из чего можно сделать вывод, что препараты на основе Klebsiella planticola   положительно влияют на растения  при условии оптимальной влажности.
3. В результате проведённых опытов можно сказать о возможности применения биопрепаратов на основе Klebsiella Planticola как в условиях оптимальной влажности, так и дефицита влаги, так как даже при дифиците влаги бактерия дает положительную динамику роста по сравнению с не инокулируемыми растениями при дефиците влаг 
   

Список используемой литературы

 

1. Мишустин  Е.Н. Емцев В. Т.Микробиология. — 3-е  изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат,1987. — 368 с.
2. Теппер Е. З. Практикум по микробиологии: Учеб. Пособие для вузов / Теппер Е. З., Шильникова В. К., Г. И. Переверзева.-М.: Дрофа, 2004.-256с.
3. Самохин Л.В., диссертация – «Изучение взаимодействия микроорганизмов и растений в условиях стрессовых факторов»
4. Патыка В. Ф. Роль азотфиксирующих микроорганизмов в повышении продуктивности сельскохозяйственных растений / Патыка В. Ф. // Автореф. дис. докт. биол. Наук.- 1992.- 47 с.
5. Звягинцев Д. Г. Проблема управления азотфиксаторами в ризосфере и ризоплане / Звягинцев Д. Г. // Бюл. ВНИИ сельскохоз. Микробиологии.- 1985.- № 42.- С. 6-9.
6. Звягинцев Д. Г. Почва и микроорагинзмы / Звягинцев Д. Г.- М.: МГУ, 1987.- 256 с.
7. Емцев В. Т. Ассоциативный симбиоз почвенных диазотрофных бактерий и овощных культур / Емцев В. Т. // Почвоведение.- 1994.- № 4.- С. 74-78.
8. Емцев В. Т. Анаэробная азотфиксирующая флора различных почвенных типов / В. Т. Емцев // Агрономическая микробиология.- Л., 1976.- С. 126-143.
9. Самсонова С. М. Влияние влажности почвы на эпифитную и ризосферную микрофлору и эффективность бактеризации семян / Самсонова С. М., Мусина Г. Х. // Микроорганизмы и высшие растения.- 1978.- С. 76-83.
10. Тимофеева С. Т. Моделирование воздействия агроэкологических факторов на приживаемость интродуцируемых бактерий в почве и зоне корней растений / Тимофеева С. Т., Лагутина Т. М., А. П. Кожемяков // Докл. РАСХН.- М., 1999.- №6.- С.19-21.
11. Cадыков Б. Ф. // Микробиология.- 1980.- Т. 49., вып. 3.- С. 554.