Сельское хозяйство / 3.Земледелие, грунтоведение и агрохимия.

К.с.-х.н. Скрипникова М.К.

зав. кафедрой биологии и основ сельского хозяйства ГОУ ВПО «Мичуринский государственный педагогический институт», Россия

К.с.-х.н. Скрипникова Е.В.

зав. лабораторией экологии и биотехнологии ГОУ ВПО « Мичуринский государственный педагогический институт», Россия

Д.т.н. Угодчиков Г.А.

генеральный директор Международного фонда биотехнологий

им. акад. И.Н. Блохиной

Ассоциации почвенных микроорганизмов и возможности их использования в природоохранной деятельности и в сельском хозяйстве.

Почвы, особенно плодородные, являются несомненным богатством любого государства. Микроорганизмы – это важнейшая составляющая почвы. От их состава, направленности деятельности во многом зависит плодородие почвы, её пригодность для возделывания конкретных видов растений. В связи с этим выявление возможностей использования отдельных почвенных микроорганизмов и особенно их ассоциаций в разных экологических условиях остается весьма актуальной задачей.

Целью нашего исследования явилось изучение влияния микробных консорциумов «Восток М1», «Стим», «Активир» на улучшение биологических свойств почв, загрязненных различными поллютантами и на ростовые реакции отдельных овощных культур и

Исследования проводили в лаборатории экологии и биотехнологии и на агробиостанции ФГБОУ ВПО «Мичуринский государственный педагогический институт», входящего в состав научно – исследовательского комплекса «Наукоград РФ - г. Мичуринск» в 2005 – 2010 гг. В качестве тест – объектов были выбраны семена и проростки огурца, томата, перца, капусты, редиса, зеленных культур (укропа, петрушки). Оценивали всхожесть и энергию прорастания семян, интенсивность роста проростков, устойчивость проростков к грибным и бактериальным патогенам, вызывающим корневые гнили у проростков при искусственном заражении. Заражение проростков возбудителями болезней проводили чистыми культурами по общепринятым методикам. Все показатели оценивали в лабораторных опытах в чашечных культурах и в ростильнях, и в полевых опытах на специальных делянках. В лаборатории каждый опыт ставился в 50 повторениях, в каждом повторении было по 15 семян. В полевых условиях по каждому варианту опыта брали 5 повторений, в каждом из которых было по 100 семян, или по 100 проростков.

Результаты опытов подвергали статистической обработке методом однофакторного и многофакторного дисперсионного анализа.

В результате проведенных исследований установлено, что микробные консорциумы в чашечной культуре оказывали достоверное влияние на показатели прорастания семян. При этом отмечались специфика действия консорциума в зависимости от его состава и видовая специфичность реакции растений на воздействие консорциума. Применительно ко всем тест–объектам «Активир» и «Стим» оказывали стимулирующее действие на процент и скорость прорастания семян. Данные одного из опытов представлены в таблице 1.

1. Влияние микробных ассоциаций на прорастание семян различных сельскохозяйственных культур через 7 суток после из замачивания, 2009г.

Культуры	Процент прорастания семян
	Контроль (вода)	«Активир»	«Стим»
Огурец	22	30	38
Томат	24	96	36
Капуста	30	34	38
Укроп	20	32	38

На 7 день после часового замачивания семян в консорциумах и воде (контроль) и проращивании их в термостате при 20ºС достоверное повышение процента прорастания семян под влиянием данных консорциумов наблюдалось у всех культур. Особенно заметно влияние «Активира» на семена томата сорта «Новичок» (именно по этому сорту приводятся данные в таблице). На других 5 сортах томата, используемых в других опытах для оценки действия консорциумов, стимулирующий эффект прорастания также наблюдался, но в менее значительной степени (превышение контроля составляло не более 40%). Устойчивое повышение прорастание семян и активирование начального роста проростков после применения данных консорциумов объясняется способностью бактерий активаторов, входящих в их состав, и, прежде всего, азотобактеров вырабатывать гиббереллины. Замоченные в консорциумах семена и в почве прорастают активнее. Однако, через 15–20- дней после появления всходов стимулирующий эффект этих консорциумов на черноземных почвах уже не регистрируется. Различия по хозяйственной продуктивности вариантов не достоверны. На бедных азотом почвах опытные варианты без дополнительного внесения консорциумов в почву также не имеют различий с контролем по урожайности. При насыщении почвы микробами – активаторами отмечалось достоверное повышение величины хозяйственного урожая у огурца и томата. (По другим культурам систематические опыты по влиянию данных консорциумов на величину урожая не проводились).

Влияние консорциума «Восток М1» на прорастание семян овощных культур не однозначно. Активированный консорциум не влиял на прорастание семян капусты, редиса, укропа, но разнонаправлено и достоверно воздействовал на семена томата, огурца и перца. По сравнению с контролем семена огурца хуже прорастали после воздействия микробной ассоциации. При этом действие консорциума зависело от режима его культивирования. Согласно инструкции активирование препарата должно проходить в темноте. Мы культивировали данную ассоциацию как в темноте, так и на свету. Через 7 дней после замачивания семена, обработанные консорциумом, культивируемым в темноте, проросли на 25%, а культивируемым на свету на 50% хуже, нежели контрольные. Семена томата лучше прорастали после воздействия «темнового» консорциума, и хуже после «светового», на 25% выше и 59% ниже контроля соответственно. Прорастание семян перца улучшалось после воздействия обеих разновидностей консорциума, при этом «световой» консорциум действовал много эффективнее. «Темновой» повысил прорастание семян на 11, «световой» на 67 процентов. Более того, в дальнейшем проростки болгарского перца, обработанные данной микробной ассоциацией, развивались более энергично. Стимулирующий эффект на прорастание семян болгарского перца оказывал и концентрат данного препарата.

а б в

Рис. 1. Семена огурца сорта Дальневосточный во влажных камерах, обработанные: а) водой, б) препаратом «Восток ЭМ-1», активированным на свету, в) препаратом «Восток ЭМ-1», активированным в темноте.

При высеве в открытый грунт семена перца после обработки имели более высокий процент прорастания, а проростки отличались большей энергией роста. Рассада перца, обработанная этим консорциумом, приживалась быстрее, была более засухоустойчива и в течение первого месяца имела более высокую интенсивность роста. В дальнейшем различия между опытными и контрольным вариантами нивелировались, различий в величине урожая не было.

При воздействии на проростки патогенных микробов, вызывающих корневые гнили, растения, подвергавшиеся на стадии семян или проростков обработке «Востоком М1», оказались более устойчивыми, имели большую плотность корневых волосков на единицу длины корня, в дальнейшем более развитую корневую систему, лучше росли и развивались.

На образцах грунта, взятых вблизи городской свалки, загрязненных различными примесями как химического, так и биологического происхождения, растения развиваются крайне плохо. Из–за преобладания гнилостных бактерий и грибов – деструкторов приживаемость молодых растений и их дальнейшее развитие угнетены. Внесение микробных консорциумов в почвенные образцы показало, что «Активир» и « Стим» не могут конкурировать с вредной микробиотой, не активируют рост проростков, не снижают процент загнивших семян и поврежденных растений по сравнению с контролем. В тоже время, «темновой» «Восток М1» достоверно повысил число здоровых растений томата и перца, а при многократном (5 раз) насыщение грунта консорциумом из 50 проростов перца и томата не было ни одного экземпляра с признаками корневых гнилей, в то время как в контроле процент повреждений составлял 62 для перца и 78 для томата. Опыты с другими культурами подтвердили биоремедиационные свойства этого консорциума.

В результате проведенных исследований мы сделали следующие выводы:

-микробные консорциумы способны влиять на ростовые реакции растений;

-действие консорциумов на растения специфично и зависит не только от состава консорциума, но и от вида растения;

- отдельные микробные консорциумы перспективны для очищения почв от химических и биологических загрязнителей, способны повышать устойчивость растений к микробам – патогенам;

- для выявления механизма взаимодействия систем: растение – консорциум, растение - консорциум – почва, растение – патоген – консорциум, растение – консорциум – патоген – почва – факторы внешней среды требуются длительные разносторонние исследования, результатом которых должна стать действенная стабильная технология использования микробов для повышения эффективности сельскохозяйственного производства и природоохранной деятельности.