Экологическая оценка влияния абиотических факторов на ассоциативный симбиоз Klebsiella planticola ТСХА-91 и Cucumis sativus L.

• Автор: Блинков, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 03.02.08, 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Бактериально-растительные взаимодействия
1.1.1 Бактериально-растительные взаимодействия и распределение
бактерий в почве. Ризосфера растений - «горячая точка» почвы
1.1.2 Роль азотфиксации в современном земледелии
1.1.3 Ассоциативные азотфиксирующие бактерии и их роль
в бактериально-растительных взаимодействиях
1.1.4 Биологически активные вещества, выделяемые ризобактериями
1.1.5 Эндофитные ризобактсрии
1.2 Влияние агроэкологических факторов на сельскохозяйственные
культуры
1.2.1 Температурный фактор
1.2.2 Дефицит влаги
1.3 Влияние агроэкологических факторов на почвенные бактерии
1.3.1 Температурный фактор
1.3.2 Дефицит влаги
1.4 Влияние агроэкологических факторов на ассоциативный симбиоз бактерий и сельскохозяйственных растений
1.5 Создание ассоциативных симбиозов сельскохозяйственных растений с диазотрофными бактериями как способ повышения
их устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды
Глава П. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследований
2.1.1 Cucumis sativus L. и его гибриды
2.1.2 Ассоциативная ризобактерия Klebsiella planticola
2.1.3 Вторичные метаболиты
2.2 Методы исследований
2.2.1 Методика проведения опыта по изучению влияния температурного фактора на ассоциативный симбиоз штамма Klebsiella planticola ТСХА-91 и семян огурца
2.2.2 Методика проведения модельного опыта в условиях климатер-мосветокамеры по изучению влияния дефицита влаги на ассоциативный симбиоз ризобактерий и растений огурца
2.2.3 Методика проведения вегетационного опыта по изучению влияния дефицита влаги на эффективность инокуляции семян огурца бактериями Klebsiella planticola ТСХА-91 и их метаболитами
2.2.4 Методика определения образования ауксинов штаммом Klebsiella planticola ТСХА-91 и его влияния на развитие семян огурца
ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Влияние температурного фактора на ассоциативный симбиоз штамма Klebsiella planticola ТСХА-91 и семян огурца
3.2 Влияние температурного фактора и инокуляции растений штаммами ассоциативных бактерий на численность диазотро-фов в ризоплане и филлосфере Cucumis sativus L.
3.3 Влияние интродуцированных ассоциативных бактерий и растений на численность азотфиксирующих микроорганизмов в ризоплане и филлосфере в условиях водного стресса
3.4 Образование ауксинов штаммом Klebsiella planticola ТСХА-91 и его влияние на развитие семян огурца
3.5 Изучение влияния бактерий Klebsiella planticola ТСХА-91 и их метаболитов на рост и развитие растений в условиях дефицита влаги
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Одной из актуальных проблем современной аутэкологии является оценка явлений, зависимостей и связей, сложившихся между организмами и факторами среды (Черников и др., 2000).
Важной составной частью экологического ведения сельского хозяйства является применение бактериальных препаратов, состоящих из культур микроорганизмов, которые способны обеспечивать улучшение питания растений, стимуляцию их развития и оказывать фитосанитарный эффект. Особенно актуально это в овощеводстве открытого и защищённого грунта (Агроэкология, 2000, 2004; Селицкая и др., 2009). Многочисленные опыты (Патыка, 1989, 1992; Редькина, 1989; Хальчицкий, 1989; Гл^епЬе^, 1991, 2002; Тихонович, 1993; Емцев, 1995; Завалин, 1999; СЬеЬ^аг, 2004; Рашевская, 2005; Тектониди, 2006; Умаров, 2007; Селицкая, 2009 и др.) показывают, что ассоциативные и симбиотические микроорганизмы за счёт комплексного воздействия способны повышать экологическую пластичность к факторам внешней среды и продуктивность сельскохозяйственных растений.
Микроорганизмы, находящиеся в ассоциативном симбиозе с растением, способны оказывать на него комплексное положительное воздействие, в том числе активно связывать молекулярный азот. Это особенно важно для овощных культур, которые нуждаются в больших дозах доступного азота. Исследования (Завалин, 2001; Умаров, 2001, 2007; Кузнецов, 2005; Тимофеева, 2005; Злотников, 2006) показали, что ассоциативные азотфиксаторы способны поставлять растению различные фитогормоны и витамины, в свою очередь, получая от него питательные вещества. Таким образом, применение биопрепаратов при выращивании овощных культур стимулирует рост и развитие растений, улучшает азотное и фосфорное питание, повышает их стойкость к фитопатогенам. В ре-

Низкие отрицательные температуры повреждают зимующие растения, низкие положительные - оказывают неблагоприятное воздействие на ход физиологических процессов и формирование урожая теплолюбивых растений (Третьяков, 2003).
Для большинства сельскохозяйственных культур низкие положительные температуры почти безвредны. Наиболее холодоустойчивые - яровые пшеницы, овес, ячмень. Их сеют рано. Картофель, томаты, кукуруза, гречиха, просо, соя способны переносить температуру ниже +5 °С без значительных повреждений. Фасоль, тыква, огурцы, дыня, сорго, клещевина, арахис, рис, кабачки, патиссоны, арбуз, перец — теплолюбивые растения. Они погибают при температуре ниже +10 °С (Кузнецов, 2005).
Чувствительность к холодовому повреждению изменяется в онтогенезе растений. Так, растения огурца, риса, зернобобовых культур наименее устойчивы к охлаждению на ранних этапах развития. Однако продуктивность падает сильнее, если охлаждение происходит на более поздних этапах.
Замедление роста в высоту, снижение темпов накопления биомассы и урожайности при пониженных температурах сильнее выражено у чувствительных видов и сортов по сравнению с устойчивыми. При этом наблюдается укорочение междоузлий и снижение числа листьев, а также увеличение отношения площади листьев к биомассе побега. Одновременно удлиняется вегетационный период, замедляются дифференциация конуса нарастания и прохождение этапов морфогенеза (Кошкин, 2010).
У теплолюбивых растений при низких положительных температурах (+4 °С) уменьшается интенсивность дыхания. В первые часы понижения температуры в клетках иногда увеличивается количество АТФ, так как процессы роста, требующие больших затрат энергии, в первые часы охлаждения тормозятся. Если пониженные температуры действуют долго, то количество АТФ со временем