Выделение эндемичных штаммов грибов и ризосферы корней хлопчатника



В данной статье приводятся результаты исследований испытаний четырех штаммов почвенных грибов, выделенных их ризосферы корней хлопчатника.

Введение. Известно, что каждый тип почв имеет характерное для него содержание гумуса, ряда нерастворимых и растворимых органических веществ, ряда неорганических веществ, определенные окислительно-восстановительные условия и рН со специфическим распределением их по микрозонам [1]. При возникновении сдвигом в системе, например поступлении свежего органического вещества в виде растительных остатков или внесении азотных удобрений в процессы их трансформации включаются микроорганизмы, которые должны привести систему в состояние равновесия. Поэтому большой пул микроорганизмов в почве необходим по следующим причинам: горизонтальное и вертикальное перемещение микроорганизмов в почве затруднено из-за адсорбции микроорганизмов почвенными частицами и сложности их передвижения по микропористой системе, каковой является почва [1]. По микробному генофонду почва, вероятно, самый богатый субстрат. Недаром при поисках микроорганизмов — продуцентов определенных ценных веществ (антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот) в большинстве случаев обращаются к почве, как наиболее надежному источнику разнообразных микроорганизмов. В нашем случае, при поиске наиболее активных штаммов почвенных грибов производятся по способности растворят фосфаты[2].

Результаты исследований. Для осуществления селекции наиболее активных штаммов грибов требуется их выделение из наиболее активных зон в корневых системах растений, каким и является ризосфера. Растения выбирались по внешнему виду из наиболее высоких, здоровых, кустистых, с хорошо развитой вегетативной частью хлопчатника. Собранные образцы в лабораторных условиях разводили в 20 раз водой, брали определенную часть раствора и высевали на стерильную среду в чашках Петри. Именно таким методом разведения выделяли отдельные штаммы грибов. Из выросших колоний брали гомогенные и производили их пересев на отдельные среды. Разведение проводили до тех пор, пока не получали одну гомогенную культуру, которая в течение 10 поколений не меняла своих физиолого-биохимических показателей. Выделенные таким образом штаммы грибов высевали в пробирки на скошенный агор для сохранения и консервирования культуры, а часть использовали для дальнейших исследований.

В первую очередь полученные штаммы были исследованы на их способность растворять синтезированный, радиоактивный по фосфору-32, трикальцийфосфат — Са₃(PO₄)₂ [3]. Для этого и требовалось разработать модельную систему с целью изучения поведения фосфора в почве и метода для количественной оценки с помощью изотопа Р-32 способности различных штаммов грибов разлагать на нерастворимые соединения фосфора в почве. Для чего, споры выделенных гомогенных культур грибов (штаммов) проращивали в течение трех суток на среде Чапека, имеющего следующий состав, приведенный в таблице

Таблица 1

Состав среды Чапека

Вещество	Масса, г/л	Вещество	Масса, г/л
NaNO3	3	FeSO4	1мг
KH2PO4	1	Сахароза	30
MgSO4	0,5	рН среды	7,0
KCl	0,5

Каждый штамм по отдельности помещался в среду Чапека объемом 35мл в конические колбы емкостью 100 мл и выдерживался при температуре 28°C в термостате в течение трех суток. После выявления в растворе проростков мицелия в среду добавлялось 3 мкК (10 кБк) радиоактивного трикальцийфосфата — Ca₃(PO₄)₂, который сразу оседал на дно колбы. Измерения проводили через каждые сутки (всего в течение 1 месяца проводилось 9 измерений) путем отбора али квот для оценки рН среды и количества перешедшего в раствор из Ca₃(PO₄)₂ фосфора-32 — по подсчету числа импульсов за 1 минуту (cpm). Всё это время выделенные штаммы грибов находились в термостате. Подсчет количества импульсов за минуту проводили на приборе ГСУ-1. Исследуемый образец раствора объемом 200 мкл помещался в стандартную пластиковую пробирку с тонкими стенками и вводился в канал датчика прибора.

Для обеспечения растений хлопчатника питательным элементом — фосфором в виде усвояемых форм фосфорных соединений и следовательно усиления роста, был заложен полевой опыт по испытанию четырех штаммов почвенных грибов в Институте хлопководства (УзНИИХ). В качестве объекта исследований был использован сорт хлопчатника “Бухара”. Семена были подготовлены к посеву путем размешивания со штаммами исследуемых грибов. 0,5 кг семян замачивали в культивируемой среде со спорами исследуемых штаммов на ночь, затем производили посев.

Агротехника на опытном участке заключалась в следующем:

1. Внесение удобрений: азота — 120 кг/га, фосфора — 75 кг/га, калия — 70 кг/га.
2. За вегетацию было произведено 1 прореживание, 4 полива, 3 культивации, 2 мотыжения, 1 прополка

Фенологические наблюдения проводились на 20 учетных растениях в 4-х кратной повторности, определения средней массы сырца одной коробочки проводился путем отбора коробочек с 25 помеченных растений с каждой делянки. Определение лабораторной всхожести семян хлопчатника после обработки почвенными грибами показал, что испытуемые варианты и контроль, показали примерно одинаковые результаты — (88–89) %. Всходы были получены на 8-й день после посева, без различий в вариантах опыта, массовые всходы были получены на 11-й день. Высота растений в начале июня колебалась от 25,1 см в шестом варианте до 26,3 в четвертом варианте. В дальнейшем до периода созревания различия в высоте растений по вариантам были не значительные. Густота стояния растений для всех вариантов и повторений более 100 кустов на ряд.

В период созревания разница по высоте растений несколько увеличилась по сравнению с контролем, за исключением 6-го варианта, так же увеличилось и количество коробочек по сравнению с контролем.

В результате опытов четыре варианта дали положительный эффект, прибавка урожая составила от 1,9 до 7,1 ц/га, увеличение числа коробочек — от 3 до 18 %, при этом средний вес одной коробочки увеличился от 4 до 14 %, наибольший урожай был получен на 4-ом варианте: 35,8 ц/га при количестве коробочек 14,7 и среднем весе одной коробочки 5,7 г.

Выводы

1. Применения правильно отобранных видов почвенных грибов способствует росту и развитие растений, увеличению среднего веса одной коробочки и урожайности хлопчатника.
2. Применение почвенных грибов в сельском хозяйстве должно основываться строго на результатах научных разработок по отбору грибов и полевых опытов для каждого типа почвы.

Литература:

1. Звягинцев Д. Г. “Почва и микроорганизмы” М., 1990, 178с
2. Газиходжаева М. А. “Главнейшие виды почвенных грибов в ризосфере хлопчатника, люцерны и кукуруза” Ташкент. Ж.: ДАН РУз, 1992, с. 14–19
3. Ахмеджанов Г и др. “Биотехнология в сельском хозяйстве.” Ж: “Молодой ученый” № 6(86), 2015, Казань (Россия) с.339–342