Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
Научные основы рационального использования биологических ресурсов льна
Автореферат докторской диссертации по биологии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА3.1.3. Микробиологические особенности почв разных предшественников льна
Исследования проводили на серой лесной оподзоленной среднесуглинистой почве. Максимальное содержание микроорганизмов было выявлено в почве предшественника занятый пар - сидерат - рапс, минимальное - в варианте лозимая рожь и лен.
В численности аммонифицирующих бацилл и бактерий ризосферы льна по разным предшественникам за исключением предшественников занятый пар - сидерат - рапс и картофель преобладали бациллы.
Содержание их было максимальным после предшественника кормовые - суданская трава. Соотношение бациллы : бактерии оказалось максимальным в ризосфере предшественника кукуруза - 3,28, что может свидетельствовать о большем количестве отмерших корневых остатков в этом варианте и более глубоком процессе разложения органического вещества. Минимальныма соотношение бациллы/бактерии оказалось в ризосфере предшественника занятый пар - сидерат - рапс - 0,31. Пшеница, озимая рожь, гречиха имели соотношение 1,55; 1,17 и 1,18 соответственно.
При определении микроорганизмов, усваивающих минеральные формы азота, установлено, что численность их была выше, чем аммонификаторов, и составляла от 114000 КОЕ/г почвы под гречихой, 184000 - под картофелем и 326000 - под кормовыми (суданской травой).
Выявлены бактерии, актиномицеты, а также грибы Mucormucedo, Penicilliumnotatum, Aspergillusniger, Fusariumoxysporum.
Известно, что актиномицеты подавляют фитопатогенные грибы и бактерии. Таким образом, можно судить о хорошем фитосанитарном состоянии почв всех предшественников, в особенности высоким этот показатель оказался после кормовых культур.
Численность грибов в почве по разным предшественникам льна была невысокой (табл. 11).
Таблица 11 - Численность грибов в почве по разным предшественникам, тыс. КОЕ/г почвы
Предшественник |
Всего |
В том числе |
|||||||
Penicilliumnotatum |
Penicilliumchrisogenum |
Aspergillus niger |
Mucor mucedo |
Trichoderma viride |
Trichoderma album |
Fusarium oxysporum |
Fusarium sp. |
||
Пшеница |
9,0 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Ц |
ен |
13,0 |
1,0 |
5,0 |
1,0 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
Ц |
Кормовые ? суданская трава |
18,0 |
9,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
3,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Кукуруза |
15,0 |
2,0 |
Ц |
2,0 |
1,0 |
5,0 |
1,0 |
2,0 |
2,0 |
Занятый пар ? сидерат ? рапс |
51,0 |
2,0 |
44,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Ц |
Озимая рожь |
11,0 |
5,0 |
3,0 |
Ц |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Ц |
Ц |
Гречиха |
6,0 |
2,0 |
2,0 |
1,0 |
Ц |
3,0 |
3,0 |
1,0 |
Ц |
Картофель |
15,0 |
5,0 |
5,0 |
Ц |
2,0 |
Ц |
2,0 |
1,0 |
Ц |
Чистый пар |
14,0 |
3,0 |
2,0 |
3,0 |
2,0 |
Ц |
1,0 |
3,0 |
1,0 |
Примечание. (Ц) - отсутствует.
Максимальное содержание грибов отмечено после предшественника занятый пар - сидерат - рапс (табл. 11), минимальным было их содержание после гречихи. Из истинных фитопатогенов выявлен гриб Fusariumoxysporum. Исключение составил предшественник озимая рожь, где этот гриб не обнаружен.
Установлено, что степень разложения целлюлозы после предшественника лозимая рожь составила 100%, минимальным этот показатель был по предшественникам кукуруза и гречиха.
Общее обрастание комочков почвы было высоким (100%) по всем предшественникам, за исключением гречихи и картофеля. Обрастание почвенных комочков Sporocytophagamyxococcoides было выявлено по всем предшественникам, за исключением гречихи. Обрастание Sporocytophagamyxococcoides составило 100% по предшественникам лен, занятый пар ? сидерат ? рапс, лозимая рожь. Минимальным оно было по кормовой культуре - 35%.
На основании полученных по микробиологическим тестам данных можно сделать вывод о том, что наиболее благоприятным предшественником льна является озимая рожь.
Ризосфера льна на каждом исследуемом участке представлена характерной для него микрофлорой. Значения микробного пула бактерий на всех почвах превышают 1 млн/г. Такой пул обеспечивает активное протекание энергетических и метаболических процессов в почве. Что касается наиболее пригодного предшественника, то, судя по микробному пулу и емкости среды, наиболее благоприятные условия создаются для льна по предшественнику озимая рожь, так как здесь наблюдаются наименее резкие колебания соотношения максимума и минимума микроорганизмов.
Границы численности физиологических групп микроорганизмов в ризосфере сорта Томский-16 приведены в табл. 12.
Таблица 12 - Микробный пул и емкость среды в ризосфере льна на разных почвах
Группа микроорганизмов |
КОЕ, млн/г почвы |
max/min |
|
min |
max |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Темно-серая слабооподзоленная среднесуглинистая на карбонатном лессовидном суглинке. Лучаново |
|||
Аммонификаторы |
10 |
57 |
5,7 |
Усваивающие минеральные формы азота |
4 |
25 |
6,2 |
Грибы, сахаролитики |
12 |
32 |
2,7 |
Дерново-глубокоподзолистая иллювиально-железистая супесчаная. Половинка |
|||
Аммонификаторы |
40 |
52 |
1,3 |
Усваивающие минеральные формы азота |
40 |
54 |
1,3 |
Грибы, сахаролитики |
14 |
27 |
1,9 |
Светло-серая лесная легкосуглинистая Писаревка |
|||
Аммонификаторы |
36 |
82 |
2,6 |
Усваивающие минеральные формы азота |
9 |
41 |
4,5 |
Грибы, сахаролитики |
9 |
24 |
2,6 |
Серая лесная оподзоленная среднемощная среднегумусная среднесуглинистая. Ново-Рождественка |
|||
Аммонификаторы |
30 |
43 |
1,4 |
Усваивающие минеральные формы азота |
23 |
40 |
1,4 |
Грибы, сахаролитики |
14 |
19 |
1,3 |
Окончание таблицы 12 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
Серая лесная оподзоленная среднесуглинистая. Ключи |
|||
Аммонификаторы |
26 |
142 |
5,4 |
Усваивающие минеральные формы азота |
28 |
326 |
11,5 |
Грибы, сахаролитики |
6 |
51 |
8,5 |
Серая лесная оподзоленная среднемощная слабосмытая тяжелосуглинистая. Сад мичуринцев |
|||
Аммонификаторы |
2320 |
8720 |
3,7 |
Усваивающие минеральные формы азота |
1106 |
7760 |
7,0 |
Грибы, сахаролитики |
24 |
29 |
1,2 |
Таблица 13 - Численность аммонифицирующих микроорганизмов в смешанных образцах листьев льна на разных типах почв, тыс. КОЕ/г листьев
Сорт, гибрид |
Всего |
В том числе |
|||||||||
Bacil-lusubtilis |
Bacil-lus cereus |
Bacil-lus mesen-tericus |
Bacil-lus mesen-tericus niger |
Bacil-lusmega-terium |
Pseu-domo-nas fluores-cens |
Pseu-domo-nas herbi-cola |
Pseu-domo-nas auran-tiatum |
Agro-bacte-rium |
|||
Дерново-глубокоподзолистая |
|||||||||||
О (К Т) |
37340 |
Ц |
4260 |
Ц |
Ц |
Ц |
33080 |
Ц |
Ц |
Ц |
|
Томский-10 |
44800 |
Ц |
7780 |
Ц |
Ц |
Ц |
37020 |
Ц |
Ц |
Ц |
|
Светло-серая лесная |
|||||||||||
О (К Т) |
13000 |
140 |
20 |
Ц |
Ц |
260 |
12580 |
Ц |
Ц |
Ц |
|
Томский-10 |
920 |
80 |
80 |
20 |
60 |
80 |
Ц |
560 |
20 |
20 |
|
Примечание. (Ц) - отсутствует.
Наиболее устойчивы сообщества популяций микроорганизмов в условиях подзолистой супесчаной и серой лесной почвы. В них пул микроорганизмов наиболее стабилен по сравнению с почвой, не занятой льном. Однако урожайность зависит не только от функционирования и состава микрофлоры ризосферы, но и от микрофлоры надземных частей растений.
3.1.4. Эпифитная микрофлора листьев льна
С целью изучения эпифитной микрофлоры листьев исследовано 10 образцов. Использованы смешанные образцы листьев в фазу зеленой спелости двух сортов - Томский-10, крупносемянный марокканский (К-6774) и трех гибридных форм F7 - Т К, К Т, О (К Т), выращенных на разных почвах (табл. 13) (О - оршанский).
Во всех образцах листьев льна обнаружено значительное количество микрорганизмов различных физиологических групп. Четкой разницы по численности и составу микробных ценозов листьев льна между сортами и гибридами не обнаружено.
3.1.5. Эпифитная микрофлора семян льна
Изучалась микрофлора семян смешанных образцов и с разных порядков ветвления соцветия. Использованы семена сорта Томский-10 и гибридной формы льна О (К Т), выращенных на разных почвах (табл. 14).
Таблица 14 - Численность аммонифицирующих микроорганизмов в смешанных образцах семян, тыс. КОЕ/г семян
Сорт, гибрид |
Всего |
В том числе |
|||
Bacillussubtilis |
Bacillus megaterium |
бактерии-антагонисты |
Pseudomonas fluorescens |
||
Дерново-глубокоподзолистая |
|||||
Томский-10 |
10800 |
2800 |
Ц |
4800 |
1200 |
О(КТ) |
26800 |
5200 |
800 |
5200 |
Ц |
Светло-серая лесная |
|||||
Томский-10 |
15200 |
200 |
200 |
3800 |
24800 |
О(КТ) |
25200 |
Ц |
2400 |
3200 |
5600 |
Примечание. (Ц) - отсутствует.
Наибольшее число аммонифицирующих микроорганизмов обнаружено на дерново-глубокоподзолистой почве у гибрида О (К Т).
Положительным моментом является то, что практически во всех образцах семян обнаружено значительное количество Bacillussubtilis. Особенно высоким этот показатель был на дерново-глубокоподзолистой почве у гибрида О (К Т). На светло-серой лесной почве у сорта Томский-10 этот показатель был минимальным, а у гибрида О (К Т) эта бацилла не встретилась. Bacillusmegateriumобнаружена во всех образцах, за исключением сорта Томский-10 на дерново-глубокоподзолистой почве. Pseudomonasfluorescensвыявлена также на всех семенах, за исключением гибрида О (К Т) на дерново-глубокоподзолистой почве. Во всех образцах встретились в большом количестве бактерии-антагонисты. Их содержание было особенно высоким на дерново-глубокоподзолистой почве у сорта Томский-10 и гибрида О (К Т).
Численность микроорганизмов эпифитной микрофлоры смешанных образцов семян льна, усваивающих минеральные формы азота, в целом оказалась выше численности аммонифицирующих микроорганизмов.
Азотобактер обнаружен при анализе смешанного образца только в одном варианте - Томский-10 на светло-серой лесной почве, но при анализе семян льна разных порядков соцветия, выращенного на разных почвах, он не выявлен. Олигонитрофилы доминировали у формы О?(К?Т). На светло-серой лесной почве их содержание на всех порядках соцветия было 100%, на дерново-глубокоподзолистой почве этот показатель был ниже. Содержание олигонитрофилов там варьировало по порядкам соцветия (от 8% - 2-й до 100% - 5-й порядок ветвления соцветия). Из грибов выявлены Dematiumpullulans и Mucormucedo.
Для определения свойств семян разного порядка ветвления соцветия на разных типах почв было взято 36 образцов семян 1, 2, 3, 4, 5-го порядков соцветий. Использованы семена сорта крупносемянный марокканский), а также трех гибридных форм К Т, Т К, О (К Т), выращенных на дерново-глубокоподзолистой и светло-серой лесной почвах.
Исследования показали, что длина, ширина, высота семян каждого сорта и гибрида не изменяются на разных порядках ветвления соцветия и составляют 3,81; 1,43 и 0,93 мм на 2 - 5-м порядках ветвления соцветия.
3.1.6. Корневые выделения гибридов льна и их родительских форм
Изучение качественного состава корневых выделений льна сорта Томский-10 и гибрида О ? (К ? Т) показало их сортоспецифичность (табл. 15). В корневых выделениях льна обнаружены олигосахара (мальтоза, сахароза), а из простых сахаров - альдозы (галактоза, глюкоза, ксилоза, рамноза) и кетозы (сорбоза, фруктоза) (табл. 15).
Таблица 15 - Содержание сахаров в корневых выделениях льна
Сахара |
Rf |
Наличие сахара в корневых выделениях |
|
Томский-10 |
О?(К?Т) |
||
актоза (олигосахара) |
0,08 |
Ц |
Ц |
Мальтоза (олигосахара) |
0,11 |
Ц |
+ |
Сорбоза (простые сахара, кетозы) |
0,12 |
Ц |
+ |
Сахароза (олигосахара) |
0,14 |
+ |
Ц |
Галактоза (простые сахара, альдозы) |
0,16 |
Ц |
Ц |
Глюкоза (простые сахара, альдозы) |
0,18 |
Ц |
+ |
Фруктоза (простые сахара, кетозы) |
0,23 |
+ |
+ |
Ксилоза (простые сахара, альдозы) |
0,25 |
+ |
Ц |
Рамноза (простые сахара, альдозы) |
Ц |
Ц |
|
Примечание. (+) Цприсутствует; (Ц) - отсутствует.
Таблица 16 - Содержание аминокислот в корневых выделениях льна
Аминокислота |
Наличие аминокислоты в корневых выделениях |
|
Томский-10 |
О?(К?Т) |
|
Цистеин |
Ц |
Ц |
изин |
+ |
+ |
Гистидин |
Ц |
+ |
Аргинин |
+ |
+ |
Аспарагин |
Ц |
Ц |
Аспарагиновая |
+ |
+ |
Серин |
+ |
+ |
Глутамин |
+ |
+ |
Треонин |
+ |
Ц |
Аланин |
+ |
+ |
Триптофан |
+ |
+ |
Метионин |
Ц |
+ |
Валин |
+ |
+ |
Фенилаланин |
+ |
+ |
ейцин |
+ |
+ |
Норлейцин |
+ |
+ |
Норвалин |
Ц |
Ц |
Аминоуксусная |
+ |
+ |
Орнитин |
Ц |
Ц |
Примечание. (+) Цприсутствует; (Ц) - отсутствует.
Отмечено, что единственным сахаром, обнаруженным как у сорта, так и гибрида, является фруктоза. Из простых сахаров не обнаружены галактоза и рамноза (группа альдоз), а из олигосахаров - лактоза. Специфичными для сорта льна томской селекции оказались два сахара: из простых сахаров - ксилоза (альдозы), а также сахароза из олигосахаров. Гибридоспецифичность проявили три сахара: из простых сахаров глюкоза (альдозы), сорбоза (кетозы), а также мальтоза (олигосахара). Известно, что галактоза в свободном состоянии в растениях не встречается. В корневых выделениях льна нами этот сахар также не обнаружен.
Установлена сортоспецифичность органических кислот в корневых выделениях льна. Как у сорта, так и у гибрида на хроматограмме выявлены щавелевая и винная кислоты. Лимонная и янтарная кислоты не обнаружены.
На хроматограмме выявлено 13 аминокислот из 19 у сорта и 14 из 19 - у гибрида. Можно предположить также наличие сортоспецифичности льна по содержанию аминокислот в корневых выделениях. Отмечено, что как у сорта, так и гибрида не проявились 4 кислоты: цистеин, аспарагин, норвалин и орнитин. Специфичной только для сорта является аминокислота треонин, для гибрида - гистидин и метионин (табл. 16). Нами показано, что гибрид О?(К?Т) имеет высокие, устойчивые показатели урожайности при выращивании на разных почвах, а также превосходит родительские формы. Лучше он и по качественному составу аминокислот.
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии