ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ГИДРОГЕЛЯ И КУЛЬТУРЫ ФОСФАТМОБИЛИЗУЮЩИХ БАКТЕРИЙ BACILLUS MYCOIDES A7 НА РОСТ ТОМАТОВ В УСЛОВИЯХ СВЕТОКУЛЬТУРЫ
Аннотация
Обоснование. Неравномерное распределение и недостаток воды является одной из глобальных проблем с которой сталкиваются во всем мире. Особенно актуально неравномерное водообеспечение для растениеводства. В сельскохозяйственной практике проблема недостатка воды может быть решена путем внесения в почву препаратов на основе гидрогелей. Использование гидрогелей позволяет снизить частоту полива и уплотнение почвы, остановить эрозию, вымывание питательных веществ и биогенных элементов, оптимизировать аэрацию почвы и микробиологическую активность. Однако имеющиеся на рынке сорбционные полимеры сельскохозяйственного назначения не решают проблемы питания и оздоровления растений.
Цель. Целью настоящих экспериментов является определение влияния комплексных препаратов на основе полимерного носителя и штамма фосфатмобилизующих бактерий Bacillus mycoides A7, обладающего амилазной и липазной активностью на рост рассады томата в условиях светокультуры.
Материалы и методы исследований. Для оценки влияния разных вариантов биопрепарата на рост томатов скороспелого сорта «Балконное чудо» измеряли морфометрические параметры и биохимические показатели растений. В каждом варианте определяли среднее значение и стандартное отклонение. Измерение концентрации пролина в листьях проводили по описанию Бейтса и др., 1973. Концентрацию белка определяли по методу Бредфорд, 1976. Активность антиоксидантного фермента пероксидазы оценивали по методу Чанса и Мэли, 1955. Активность каталазы измеряли по методу Накано и Асады, 1981.
Результаты. Показано, что добавление в грунт как биомассы Bacillus mycoides A7, так и полученных комплексных препаратов, оказывает выраженное ростостимулирующее действие на модельные растения. Инокуляция жидкой суспензии культуры B. mycoides A7 в большей степени стимулировала рост модельных растений, чем все препараты чистого гидрогеля, но в меньшей, чем все комплексные препараты этой культуры с гидрогелями. Установлено также, что варианты с внесением культуры бактерий и комплексного препарата содержат меньшие концентрации стрессовых факторов, что свидетельствует о нормализации обменных процессов и общего состояния модельных растений.
Заключение. Исследование влияния комплексных препаратов на основе полиакриламидного гидрогеля и культуры фосфатмобилизующих бактерий Bacillus mycoides A7, продуцента ферментов амилазы и липазы, на рост растений томатов скороспелого сорта «Балконное чудо» в условиях светокультуры показало, что данная культура в составе комплексного препарата, нормализует физиологическое состояние и стимулирует рост растений.
Информация о спонсорстве. Исследования влияния бактериального препарата на рост томата в условиях светокультуры выполнены в рамках государственного задания, номер государственной регистрации НИОКТР 122031100058-3. В части получения комплексного препарата на основе гидрогеля и клеток бактерий работа поддержана грантом УМНИК № 18124ГУ/2022.
Скачивания
Литература
Список литературы
Байбурдов Т.А., Шиповская А.Б. Cинтез, химические и физико-химические свойства полимеров акриламида. Саратов, 2014. 67 с.
Будников В.И., Синкин В.В., Стрельников В.Н. Исследование водосорбционных характеристик наполненных акриловых сополимеров // Журнал прикладной химии. 2010. Т. 83. № 8. С. 1284-1287.
Данилова Т. Н., Табынбаева Л. К. Полимерные гели для управления водообеспеченностью пшеницы (Triticum aestivum L.) в разных экологических условиях //Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54. № 1. С. 76-83.
Данилова Т. Н., Аннабаева А. В. Возможности применения поли-мерных гелей для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур // Аграрные ландшафты, их устойчивость и особенности развития. 2020. С. 540-542.
Данилова Т. Н. Влияние полимерных гелей на диапазон доступной влаги дерново-подзолистой почвы //Агрофизика. 2020. № 3. С. 17.
Данилова Т. Н., Хомяков Ю. В., Конончук П. Ю. Биологическая активность дерново-подзолистой супесчаной почвы при мелиоративном внесении гидрогелей // Вестник защиты растений. 2021. Т. 104. № 2. С. 97-104.
Максимова Ю.Г., Максимов А.Ю., Демаков В.А., Будников В.И. Влияние гидрогелей полиакриламида на микрофлору почвы // Вестник Пермского университета. Серия: Биология. 2010. № 1. С. 45-49.
Максимова Ю.Г., Щетко В.А., Максимов А.Ю. Полимерные гидрогели в сельском хозяйстве (Обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2023. Т. 58. № 1. С. 23-42.
Мужайло Е. В., Волкова Д. С., Стороженко С. Е. Применение полимеров акриловой и метакриловой кислот в технологии получения мягких лекарственных форм // Лесной и химический комплексы-проблемы и решения. 2022. С. 456-458.
Мырзаханова М. Н., Кушкумбаева А. А. Инновационные возможности поддержания почвенного баланса различных сельскохозяйственных культур // Современные научные исследования и разработки. 2016. № 7. С. 451-453.
Смагин А.В., Колганихина Г.Б., Васенев В.И., Смагина М.В., Садовникова Н.Б., Будников В.И. Гель-серебряные композиции для ризосферы: лабораторное тестирование антимикробных свойства // Агрохимия. 2018. № 5. С. 25-32.
Старовойтова О. А. Влияние водных абсорбентов на урожайность картофеля и содержание влаги в почве // Агроинженерия. 2018. № 2 (84). С. 12-18.
Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid determination of free proline for water-stress studies // Plant Soil. 1973. Vol. 39. P. 205–207.
Behera S., Mahanwar P. A. Superabsorbent polymers in agriculture and other applications: A review // Polymer-Plastics Technology and Materials. 2020. Vol. 59 (4). P. 341-356.
Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding // Anal. Biochem. 1976. Vol. 72. P. 248-254.
Chance B., Maehly A.C. Assay of catalase and peroxidases // Methods Enzymol. 1955. Vol. 2. P. 764-775.
Dorkoosh F.A., Brussee J., Verhoef J. C., Borchard G., Rafiee-Tehrani M., Junginger H. E. Preparation and NMR characterization of superporous hydrogels (SPH) and SPH composites // Polymer. 2000. Vol. 41. № 23. P. 8213-8220.
Nakano Y., Asada K. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts // Plant Cell Physiol. 1981. Vol. 22. P. 867-880.
Oladosu Y., Rafii, M. Y., Arolu, F., Chukwu, S.C., Salisu, M.A., Fagbohun, I.K., Haliru B.S. Superabsorbent polymer hydrogels for sustainable agriculture: A review // Horticulturae. 2022. Vol. 8 (7). P. 605.
Sikder A., Pearce A.K., Parkinson S.J., Napier R., O’Reilly R.K. Recent trends in advanced polymer materials in agriculture related applications // ACS Applied Polymer Materials. 2021. Vol. 3. P. 1203-1217.
Singh N., Agarwal S., Jain A., Khan S. 3-Dimensional cross linked hy-drophilic polymeric network “hydrogels”: An agriculture boom // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 253, 106939.
Smagin A.V., Budnikov V.I., Sadovnikova N.B., Kirichenko A.V., Belyaeva E.A., Krivtsova V.N. Gel-forming soil conditioners of combined action: laboratory tests for functionality and stability // Polymers. 2022. Vol. 14 (21), 4665.
References
Bayburdov T.A., Shipovskaya A.B. Cintez, khimicheskie i fiziko-khimicheskie svoystva polimerov akrilamida [Synthesis, chemical and physico-chemical properties of acrylamide polymers]. Saratov, 2014, 67 p.
Budnikov V.I., Sinkin V.V., Strelnikov V.N. A study of water-sorption characteristics of filled acrylic copolymers. Russian J. Applied Chemistry, 2010, vol. 83 (8), pp. 1390-1393.
Danilova T. N., Tabynbaeva L. K. Polimernye geli dlya upravle-niya vodoobespechennost'yu pshenitsy (Triticum aestivum L.) v raznykh ekologi-cheskikh usloviyakh [Polymer gels for managing water availability of wheat (Triticum aestivum L.) in different environmental conditions]. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya, 2019, vol. 54, no. 1, pp. 76-83.
Danilova T. N., Annabaeva A. V. Vozmozhnosti primeneniya poli-mernykh geley dlya povysheniya produktivnosti sel'skokhozyaystvennykh kul'-tur [Possibilities of using polymer gels to increase the productivity of agricultural crops]. Agrarnye landshafty, ikh ustoychivost' i osobennosti razvitiya, 2020, pp. 540-542.
Danilova T. N. Vliyanie polimernykh geley na diapazon dostup-noy vlagi dernovo-podzolistoy pochvy [Influence of polymer gels on the range of availa-ble moisture in soddy-podzolic soil]. Agrofizika, 2020, no. 3, 17 p.
Danilova T. N., Khomyakov Yu. V., Kononchuk P. Yu. Biologicheskaya aktivnost' dernovo-podzolistoy supeschanoy pochvy pri meliorativnom vne-senii gidrogeley [Biological activity of soddy-podzolic sandy loamy soil during ameliorative application of hydrogels]. Vestnik zashchity rasteniy, 2021, vol. 104, no. 2, pp. 97-104.
Maksimova Yu.G., Maksimov A.Yu., Demakov V.A., Budnikov V.I. Vliyaniye gidrogeley poliakrilamida na mikrofloru pochvy [The influence of poly-acrylamide hydrogels on soil microflora] . Bulletin of Perm University. Series: Biology, 2010, no. 1, pp. 45-49.
Maksimova Yu.G., Shchetko V.A., Maksimov A.Yu. Polimernye gid-rogeli v sel'skom khozyaystve (Obzor) [Polymer hydrogels in Agriculture (Review)]. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya, 2023, vol. 58, no. 1, pp. 23-42.
Muzhaylo E. V., Volkova D. S., Storozhenko S. E. Primenenie po-limerov akrilovoy i metakrilovoy kislot v tekhnologii polucheniya myagkikh le-karstvennykh form [Application of polymers of acrylic and methacrylic acids in the technology of obtaining soft dosage forms]. Lesnoy i khimicheskiy kompleksy-problemy i reshe-niya, 2022, pp. 456-458.
Myrzakhanova M. N., Kushkumbaeva A. A. Innovatsionnye voz-mozhnosti podderzhaniya pochvennogo balansa razlichnykh sel'skokhozyaystven-nykh kul'tur [Innovative opportunities to maintain the soil balance of various agricultural crops]. Sovremennye nauchnye issledovaniya i razrabotki, 2016, no. 7, pp. 451-453.
Smagin A.V., Kolganikhina G.B., Vasenev V.I., Smagina M.V., Sa-dovnikova N.B., Budnikov V.I. Gel'-serebryanyye kompozitsii dlya rizosfe-ry: la-boratornoye testirovaniye antimikrobnykh svoystva [Gel-silver compositions for the rhizosphere: laboratory testing of antimicrobial properties]. Agrokhimiya, 2018, no. 5, pp. 25-32.
Starovoytova O. A. Vliyanie vodnykh absorbentov na urozhay-nost' kartofelya i soderzhanie vlagi v pochve [Influence of water absorbents on potato yield and moisture content in soil]. Agroinzheneriya, 2018, no. 2 (84), pp. 12-18.
Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant Soil, 1973, vol. 39, pp. 205–207.
Behera S., Mahanwar P. A. Superabsorbent polymers in agriculture and other applications: A review. Polymer-Plastics Technology and Materials, 2020, vol. 59 (4), pp. 341-356.
Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding. Anal. Biochem, 1976, vol. 72, pp. 248-254.
Chance B., Maehly A.C. Assay of catalase and peroxidases. Methods Enzymol, 1955, vol. 2, pp. 764-775.
Dorkoosh F.A., Brussee J., Verhoef J. C., Borchard G., Rafiee-Tehrani M., Junginger H. E. Preparation and NMR characterization of superporous hydrogels (SPH) and SPH composites. Polymer, 2000, vol. 41, no. 23, pp. 8213-8220.
Nakano Y., Asada K. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant Cell Physiol, 1981, vol. 22, pp. 867-880.
Sikder A., Pearce A.K., Parkinson S.J., Napier R., O’Reilly R.K. Recent trends in advanced polymer materials in agriculture related applications. ACS Applied Polymer Materials, 2021, vol. 3, pp. 1203-1217.
Oladosu Y., Rafii, M. Y., Arolu, F., Chukwu, S.C., Salisu, M.A., Fagbohun, I.K., Haliru B.S. Superabsorbent polymer hydrogels for sustainable agriculture: A review. Horticulturae, 2022, vol. 8 (7), pp. 605.
Singh N., Agarwal S., Jain A., Khan S. 3-Dimensional cross linked hy-drophilic polymeric network “hydrogels”: An agriculture boom. Agricultural Water Management, 2021, vol. 253: 106939
Smagin A.V., Budnikov V.I., Sadovnikova N.B., Kirichenko A.V., Belyaeva E.A., Krivtsova V.N. Gel-forming soil conditioners of combined action: laboratory tests for functionality and stability. Polymers, 2022, vol. 14 (21): 4665.
Просмотров аннотации: 98 Загрузок PDF: 67
Copyright (c) 2024 Anna D. Eliseeva, Alexander Yu. Maksimov
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
