Признаки положительного влияния микроорганизмов на жизнедеятельность растений различны [5,17,15]. О применении этих бактерий для обработки сельскохозяйственных растений накоплен большой материал, убедительно подтверждающий эффективность такого приема получения высокого и качественного урожая [2,4,5,7,12]. Микроорганизмы продуцируют метаболиты – ферменты, витамины, аминокислоты, стимуляторы роста растений [9]. Биологически активные вещества, выделяемые микроорганизмами, не только влияют на рост растений и повышают урожайность, но и улучшают качество продукции, увеличивая содержание белков, незаменимых аминокислот и витаминов [9,11].

Для стимуляции роста растений наиболее часто используют представителей ризосферных микроорганизмов: азотфиксирующих бактерий [13,14], фосфатмобилизующие [1], значительно меньше изучены в этом направлении молочнокислые бактерии [3,8,16].

В связи с вышесказанным, целью наших исследований является изучения влияние микробиологического препарата «Эмбико» на всхожесть, энергию прорастания и морфометрические показатели растений на ранних этапах развития в водной культуре.

Материалы и методы

Материалом исследования был микробиологический препарат «Эмбико», составленный из молочнокислых и фототрофные бактерий и дрожжей. В качестве тест – объектов служили семена растений огурца (Cucumis sativus L.) сортов «Конкурент» и «Феникс», отличающихся по всхожести семян.

Энергию прорастания определяли на 3 сутки, всхожесть – на 7 сутки [10]. При исследовании морфометрических показателей длину корня и пробега в контрольном варианте принимали за 100 % и по пропорции вычисляли процентные соотношение в опытных вариантах.

Опыт проводили в водной культуре. Микробиологический препарат имели титр 1х107 КОЕ, из которого готовили три разведения — 1:1000, 1:200, 1:100. Семена сортов «Конкурент» и «Феникс» помещали в кюветы и заливали растворами микроорганизмов в трех разведениях. Контролем служила отстоянная водопроводная вода. Кюветы с семенами находились при температуре воздуха 22 °С.

Конкурент - раннеспелый, высоукоурожайный, пчелоопыляемый сорт. Растение длинноплетистое, не любит затенённости. Сорт среднеустоичив к пероноспорозу и оливковой пятнистости, устойчив к мучнистой росе, ложной мучнистой росе и бактериальной пятнистости.

Феникс – гибрид, отличается высокой и длительной урожайностью. Растение длинноплетистое, сильноветвистое, средней высоты. Растение формирует мощную корневую систему, плоды удлинённые, длиной 12-16 см, долго не желтеют. Сорт обладает комплексной устойчивостью к заболеваниям - один из самых устойчивых к ложной мучнистой росе. Сорт Феникс предназначен для выращивания во всех зонах Украины особенно подходит для возделывания в районах с сухим жарким летом и нехваткой влаги.
Статистическую обработку полученных результатов проводили по Г.Ф. Лакину [6].

Результаты и обсуждения

Одним из методов оценки влияния микроорганизмов на растения, является определение числа проросших семян в определенный период времени. Важность этого критерия при оценки ростостимулирующих препаратов обусловлена тем, что фитостимулирующие микроорганизмы обеспечивают более высокий процент и более высокой скоростью прорастания семян растений [11, 16].

В экспериментах по определению влияния микробиологического препарата на всхожесть и энергию прорастания семян мы использовали разные разведения препарат, т. к. предположительно, метаболиты микроорганизмов, в зависимости от концентрации могут, как ингибировать, так и стимулировать всхожесть и энергию прорастания семян. В этих опытах проращивали семена огурцов на растворах в трех разведениях — 1:1000, 1:200 и 1:100.

Результаты наших исследований показывают, что исследованный микробиологический препарат не оказывают существенного влияния на энергию прорастания и всхожесть семян огурцов сорта «Конкурент» (табл. 1).
У сорта «Конкурент» в контрольном варианте процент энергии прорастания семян почти полностью совпал с процентом всхожести (рис. 1), что говорит о высоком ростовом потенциале семян данного сорта. Всхожесть семян сорта «Конкурент» в контроле составила 96 - 100 %, поэтому микробиологический препарат «Эмбико» оказал незначительное увеличение энергии прорастания и всхожести по сравнению с контролем.

Таблица 1 Влияние микробиологического препарата «Эмбико» на энергию прорастания и всхожесть семян растений огурца сортов «Конкурент» и «Феникс»

Рис. 1. Влияние микробиологического препарата «Эмбико» на энергию прорастания (а) и всхожесть семян (б) огурцов сорта «Конкурент» и «Феникс»

Микробиологический препарат «Эмбико» оказал более значительное действие на энергию прорастания и всхожесть семян сорта «Феникс» нежели на сорт «Конкурент». В опыте по изучению действия микробиологического препарата «Эмбико» на энергию прорастания растений сорта «Феникс» по сравнению с контролем составила 54 %, всхожесть – 42 % (рис. 1а). Низкий ростовой потенциал семян данного сорта позволил изучить влияние микробиологического препарат на прорастание семян огурцов сорта «Феникс» на ранних этапах развития.

При разведении препарата 1:1000 энергия прорастания и всхожесть увеличились до 65 % и 48 % соответственно. При уменьшении разведений до 1:200 и 1:100 энергия прорастания увеличилась до 72% и 74 % соответственно, всхожесть – до 54 % и 69 %.

Таким образом, микробиологический препарат «Эмбико» увеличил энергию прорастания и всхожесть семян сорта с низким ростовым потенциалом на 20 %, всхожесть на 27 % по сравнению с контролем.

Изучение морфометрических показателей проростков растений на ранних этапах развития при проращивании их с добавлением микробиологического препарата показало, что он оказывает положительное влияние не только на энергию прорастания и всхожесть, но и на морфометрические показатели проростков огурцов сортов «Конкурент» и «Феникс» (табл. 2, рис. 2).

Таблица 2 Влияние микробиологического препарата «Эмбико» на морфометрические показатели растений огурца сортов «Конкурент» и «Феникс» в водной культуре (7 день)

Рис. 2. Влияние микробиологического препарата «Эмбико» на морфометрические показатели 7-дневных проростков растений огурца сорта «Конкурент» и «Феникс», выращенных в водной культуре

Как следует из рисунка 2а микробиологический препарат «Эмбико» в разведениях 1:100, 1:200 и 1:1000 стимулирует ростовые процессы корневой системы до 119,6 %, 132,6 % и 126,1 % соответственно. Рост побега в разведении 1:200 отмечен максимальный – 124,3 %, что на 24,3 % больше контроля. Разведения 1:100 и 1:100 стимулировали рост побега в меньшей степени – на 4,8 и 4,2 % выше контроля.

Как следует из рисунка 2б микробиологический препарат «Эмбико» в разведениях 1:100 и 1:200 стимулировали рост корневой системы до 102,2 % и 102,6 %, что на 2,2 % и 2,6 % выше контроля. Разведение 1:1000 стимулировало рост корневой системы до растений огурца сорта «Конкурент» до 107,8 %, что на 7,8 % выше контроля. Разведения «Эмбико» 1:1000, 1:200 и 1:100 стимулировали рост побега до 132,5%, 143,9 % и 131,3 % соответственно, что превышает контроль более чем на 30 %. Таким образом, в водной культуре «Эмбико» стимулирует рост побегов в большей мере, чем корневой системы.

Морфогенетические реакции растений на влияние микроорганизмов не всегда однозначны и в некоторых случаях наблюдается значительная стимуляция или снижение длины побега по сравнению с контролем, что связанно с синтезом эндогенных биологически активных веществ и фитогормонов и нарушением баланса эндо- и экзогенных стимуляторов роста в водной культуре. Стабильным показателем морфогенеза является длина корней.

Экспериментальная работа по изучению влияния микробиологического препарата «Эмбико» на энергию прорастания, всхожесть и морфометрические параметры проростков огурца сортов «Конкурент» и «Феникс» в водной культуре позволило выявить ряд морфогенетических реакций семян и проростков огурца в водной культуре. Было показано, что в условиях водной культуры наблюдается эффект стимулирования ростовых процессов растений на самых ранних этапах онтогенеза.

Выводы

1. Выявлено, что применение микробиологического препарата «Эмбико» стимулирует энергию прорастания и схожесть семян огурцов сорта «Феникс» (20 % и 27 %) соответственно.
2. Показано, что микробиологический препарат «Эмбико» оказывает стимулирующее действие на морфометрические показатели растений огурца сортов «Конкурент» и «Феникс» в водной культуре.

Список литературы

1. Боронин А.М. Ризосферные бактерии рода Pseudomonas, способствующие росту и развитию растений / А.М. Боронин // Соросовский образовательный журнал. – 1998. - №10. – С.25-31.
2. Завалин А.А. Биопрепараты, удобрения и урожай / А.А. Завалин. – М.: ВНИИА, 2005. – 302 с.
3. Квасников Е.И. Молочнокислые бактерии и пути их использования / Е.И. Квасников, О.А.Нестеренко. – М.: Наука, 1975. – 390 с.
4. Кожемяков А.П. Биопрепараты для земледелия / А.П. Кожемяков, В.К. Чеботарь // В сб.: Биопрепараты в сельском хозяйстве. М., 2005.- С. 18-54.
5. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения / Н.А. Красильников. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 463 с.
6. Лакин Г. Ф. Биометрия / Лакин Г. Ф. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.
7. Моргун В.В. Ростостимулирующие ризобактерии и их практическоге применение / В.В. Моргун, С.Я. Коць, Е.В. Кириченко // Физиология и биохимия культурных растений. 2009. Т 41. № 3, - С. 187 – 207.
8. Патент Росийской Федерации на изобретение ММ4А. Консорциум бактерий (Lactobacillus salvariccus thermophilus, Streptococcus bovis) для активации прорастания семян / Е.В. Чекасина, Кандіба Е.В., Литвинова М.Н., Дмитриева Т.В. Заявл. 31.12.1995; Опубл. 10.03.1999, Бюл. № 7-1999. -3 с.
9. Полонская Л.М. Стимуляция роста растений культурами Beijerinckia и Clostridium / Л.М. Полонская, О.Т. Ведина, Л.В. Лысак, Д.Г. Звягинцев // Микробиология, - 2002, том 71, №1, - С. 123-129.
10. Семена селскохозяйственных культур. Методы определения всхожести: ГОСТ 12038 – 84. – [действующий от 01.07.1986]. – М.: Министерство сельского хозяйства СССР, 1984. – 60 с.
11. Чудинова Ю.В. Влияние микроорганизмов на всхожесть семян и рост ростков корней редиса / Ю.В. Чудинова, Н.Н. Наплекова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета №7 (57), - 2009, - С. 14-18.
12. Шапошников А.И. Взаимодействие ризосферных бактерий с растениями: механизмы образования и факторы эффективности ассоциативных симбиозов (обзор) / А.И. Шапошников, А.А. Белимов, Л.В. Кравченко, Д.М. Виванко // Сельскохозяйственная биология, -2011, № 3, - С. 16 – 22.
13. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация / М.М. Умаров. – М.: МГУ. – 1986. - 136 с.
14. Bashan Y. Azospirillum-plant relationships: physiological, molecular, agricultural, and environmental advances (1997-2003) / Y.Bashan, G. Holguin, L.E. De Bashan // Can. J. Microbiol. - 2004, 50, - Р. 521-577.
15. Kloepper J.W. Free-living bacteria inocula for enhancing crop productivity / J.W. Kloepper, R. Lifshitz, R.M. Zablotowicz // Trends Biotechnol. - 1989. - V. 7. - P. 39 – 43.
16. Limanska N. Effect of Lactobacillus plantarum ONU 12 on initial stages of growth of tomatoes / N. Limanska // Microbial biotechnology: activities and future – Radostim-2012, 19th – 22nd November 2012, - Kyiv, Ukrain, 2012. - Р. 176-177.
17. Rovira A.D. Manipulation of the rhizosphere microphlora to increase plant production / A.D. Rovira // Reviews of rural science 6: Biotechnology and recombinant DNA technology in the animal production industries. Ens. Leng R.A. et al. University New England Press. - 1985. - P. 185 – 197.

Отзывы: