Студенческий сайт КФУ - ex ТНУ » Учебный раздел » Учебные файлы »Сельское, лесное хозяйство и землепользование

Азотобактер у ґрунтах лісостепу України: поширення і біологічна активність

Скачать
Купить
Аналіз розповсюдження бактерій р. Azotobacter у ґрунтах лісостепу України та виділення штамів з комплексом агрономічно цінних властивостей для застосування в сільському господарстві. Здатність штамів азотобактера до мобілізації мінеральних фосфатів.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Уманський національний університет садівництва

ВАГА Лілія Іванівна

УДК 631.461.5:579.26: 633.11

Азотобактер у ґрунтах лісостепу України: поширення і біологічна активність

автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

03.00.07 - мікробіологія

Умань - 2010

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в лабораторії екології мікроорганізмів Інституту агроекології

Національної академії аграрних наук України.

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор

Шерстобоєва Олена Володимирівна,

Інститут агроекології НААНУ,

завідувач відділу еколого-біологічних досліджень.

Офіційні опоненти:доктор сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Патика Микола Володимирович,

Навчально-науковий інститут охорони

природи і біотехнологій

Національного університету біоресурсів і

природокористування України,

завідувач кафедри біології ґрунтів і мікроорганізмів;

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Мельничук Тетяна Миколаївна

Південний філіал Інституту

сільськогосподарської мікробіології НААНУ,

завідувач лабораторії

біологічного азоту і фосфору, директор.

Захист відбудеться «20» травня 2010 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 74.844.02 в Уманському національному університеті садівництва за адресою: вул. Інститутська, 1, м. Умань, Черкаська обл. Україна, 20305, навчальний корпус №4, аудиторія 178.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Уманського національного університету садівництва за адресою: вул. Інститутська, 1, м. Умань, Черкаська обл., 20305.

Автореферат розісланий «16» квітня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої радиВ.П. Карпенко

Загальна характеристика роботи

азотобактер ґрунт лісостеп

Актуальність теми. У ХХІ століття людство ввійшло з низкою екологічних проблем, дедалі сильнішим стає антропогенний тиск на навколишнє природне середовище, спостерігається деградація ґрунтів. Щорічно ґрунти України втрачають понад 20 млн т гумусу. Для відтворення їх родючості з року в рік слід вносити понад 2,2 млн т азоту, що становить 50-60 кг/га, тоді як вноситься лише 15-20% від потреби. Така ж ситуація і з іншими добривами (Сайко В.Ф., 2003).

Функція зв'язування молекулярного азоту атмосфери широко розвинена в світі мікробів, яким належить стосовно цього визначна біогеоценотична роль. Саме вони поповнюють втрати азоту в ґрунтовому шарі і підтримують поживні властивості лісових і лугових земель, які незмінно дають врожай без удобрень.

Високородючі ґрунти України еволюційно сформувались, в основному, під степовими фітоценозами, в яких найважливішу роль азотопостачальників відіграють бактерії, що фіксують азот атмосфери за вільного існування та в асоціативній взаємодії з небобовими рослинами. Найпродуктивніше цей процес здійснюється бактеріями роду Azotobacter (Умаров М.М., 1984).

Останніми роками відзначається негативний вплив деградаційних процесів, що відбуваються у ґрунті за умов ресурсодефіцитного забезпечення сільськогосподарського виробництва, на функціонування азотобактера у ґрунтах аграрних екосистем (Патика В.П., 1993; 2003). Поряд із цим, моніторингові дослідження з питань розповсюдження азотобактера у ґрунтах колишнього СРСР проводились ще в 30-х роках ХХ ст., але на території України було охарактеризовано тільки солонці Чернігівської області (Сушкіна Н.Н., 1949). Майже не досліджено вплив умов едафотопу на прояв агрономічно цінних властивостей цих бактерій.

Тому актуальним є проведення систематичного дослідження розповсюдження бактерій р. Azotobacter у ґрунтах природних і аграрних екосистем, зокрема Лісостепу України, а також виділення, ідентифікація та вивчення агрономічно цінних властивостей домінуючих штамів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано згідно з тематичними планами Інституту агроекології НААНУ НТП „Агроекологія”, завдання - "Розробити науково-методичні засади створення поліфункціональних мікробних препаратів для екологобезпечних інтегрованих систем захисту і удобрення рослин" (ДР № 0106U004044).

Мета та завдання дослідження. Метою роботи було встановлення розповсюдження бактерій р. Azotobacter у ґрунтах Лісостепу України та виділення штамів з комплексом агрономічно цінних властивостей, перспективних для застосування в сільському господарстві.

Для досягнення мети потрібно було виконувати такі завдання:

· встановити поширення бактерій р. Azotobacter у необроблених ґрунтах та ґрунтах стаціонарних дослідів наукових установ, розташованих у різних областях Лісостепу України;

· визначити вплив типу ґрунту, агрокультури, системи удобрення та вапнування на чисельність азотобактера;

· виділити штами бактерій р. Azotobacter з досліджених едафотопів;

· визначити продуктивність азотфіксації виділених штамів;

· з'ясувати здатність виділених штамів азотобактера до продукування речовин антибіотичної та фітогормональної дії;

· встановити здатність штамів азотобактера до мобілізації мінеральних важкорозчинних фосфатів;

· проаналізувати вплив найактивнішого штаму азотобактера на розвиток та продуктивність пшениці озимої.

Об'єкт дослідження. Бактерії р. Azotobacter у ґрунтах Лісостепу України.

Предмет дослідження. Поширення і біологічна активність штамів бактерій р. Azotobacter в агроекосистемах Лісостепу України та виявлення штамів з комплексом агрономічно цінних властивостей.

Методи дослідження:

· лабораторні - визначення чисельності та властивостей бактерій р. Azotobacter у різних едафотопах, встановлення нітрогеназної, фосформобілізивної, рістрегулювальної та антагоністичної активності виділених штамів;

· вегетаційний та польовий - відбір зразків і визначення впливу найактивнішого штаму азотобактера на розвиток та врожайність пшениці озимої;

· статистичний метод - математичний аналіз результатів експериментів.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено систематичне комплексне дослідження поширення, різноманіття і біологічної активності бактерій р. Azotobacter у ґрунтах, що не обробляються, та ґрунтах сільськогосподарського землекористування Лісостепу України.

Поглиблено уявлення про залежність продуктивності азотфіксації, продукції речовин фітогормональної та антибіотичної дії, здатності до мобілізації важкорозчинних мінеральних фосфатів штамів бактерій р. Azotobacter від умов едафотопу. Вперше показано, що штами, які містять у культуральній рідині речовини, що з високою активністю стимулюють ріст рослин, переважно виділяються як домінанти із ґрунту агроекосистем, де застосовуються мінеральні добрива. Штами з високою продуктивністю азотфіксації переважно виділяються із ґрунту агроекосистем контрольних варіантів без удобрення та варіантів, де застосовуються органічні добрива або мінеральні у дозі, що не перевищує 60 кг/га азоту.

Показано видову різноманітність домінуючих бактерій р. Azotobacter у ґрунтах Лісостепу. Абсолютним домінантом у всіх досліджених ґрунтах є A. chroococcum, у чорноземі типовому - другим за розповсюдженням є A. vinelandii, а в сірому лісовому ґрунті серед домінуючих виявили й A. beijerinckii.

Із чорнозему типового виділено штам A. vinelandii 12М, який має високу активність азотфіксації, фосфатмобілізації, продукування речовин фітогормональної та антифунгальної дії.

Практичне значення одержаних результатів. Одержано штам Azotobacter vinelandii 12М, який має комплекс агрономічно цінних властивостей, завдяки чому позитивно впливає на розвиток рослин, продуктивність пшениці озимої та якість одержаного насіння і може бути основою для створення біопрепаратів поліфункціональної дії.

Показано, що вапнування кислих ґрунтів нівелює інгібувальну дію мінеральних добрив на розвиток та біологічну активність азотобактера в ґрунті під посівом пшениці озимої, що забезпечує додаткове підвищення її врожайності.

Особистий внесок здобувача. Дисертантка брала участь у розробці програми досліджень, самостійно провела всі мікробіологічні аналізи та лабораторні експерименти, вегетаційні та польові досліди. Одержані результати узагальнила у друкованих наукових працях, сформулювала висновки, підготувала пропозиції виробництву. Під час експедиційних виїздів відбирала зразки ґрунту в різних варіантах стаціонарних дослідів наукових установ, розташованих у різних областях Лісостепу України, керівникам і співробітникам яких висловлюємо щиру подяку.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації представлено на наукових конференціях: науково-практичній конференції молоди...

Другие файлы:

Активність мікроорганізмів у рунті лісостепу України

Синтез, перетворення та біологічна активність поліциклічних конденсованих систем на основі 4-тіазолідонів
Cинтез нових поліциклічних систем з тіопірано-тіазольним каркасом. Сучасні вимоги до нових біологічно-активних сполук. Створення "лікоподібних молекул...

Контроль чисельності шкідників в посівах цукрових буряків та їх насінників в умовах Центрального Лісостепу України
Видовий склад шкідників цукрових буряків. Вивчення ґрунтово-кліматичних особливостей лісостепу України. Розробка системи захисту цукрових буряків від...

Вплив калійних добрив на активність іонів калію та кальцію в чорноземі типовому Харківської області
Хімічний склад і поглинаюча здатність ґрунтів. Методика визначення активності іонів і термодинамічних потенціалів в ґрунтах. Вплив калійних добрив на...

Козацька шабля XVII-XVIII ст.Історико-зброєнавче дослідження
У книзі аналізуються питання появи, поширення та побутування шаблі на теренах України, досліджуються проблеми місцевого виготовлення шабель, поширення...