Отправить статью по E-mail Урожай яровой пшеницы при применении ростстимулирующей ризосферной бактерии на загрязненной никелем почве
- Авторы: Шабаев В.П1, Остроумов В.Е1
-
Учреждения:
- Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
- Выпуск: № 1 (2023)
- Страницы: 35-39
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/2500-2627/article/view/144589
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262723010076
- EDN: https://elibrary.ru/PDTJUM
- ID: 144589
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
В вегетационном опыте изучали влияние внесения стимулирующей рост яровой пшеницы ризосферной бактерии Pseudomonas fluorescens 20 на урожай. Растения выращивали до полной спелости при загрязнении агросерой почвы никелем в виде NiCl2·6H2O в дозе 200 мг Ni/кг почвы на фоне внесения NPK удобрений. После уборки урожая определяли содержание Ni и питательных элементов N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn и Cu в зерне, соломе и корнях. Содержание N определяли феноловым методом. Содержание Ni и других зольных элементов после сжигания растительного материала устанавливали методами эмиссионно-оптической спектрометрии индуктивно-связанной плазмы и пламенной фотометрии. При бактериальной инокуляции установлена устойчивость растений к токсическому действию Ni. Применение бактерии устраняло фитотоксичность тяжелого металла и обеспечивало формирование такой же биомассы, в том числе зерна, как и в контрольном варианте (не инокулированные растения, не подвергнутые Ni стрессу). Устойчиость растений, инокулированных бактерией, к токсическому действию Ni обусловлена усиленным ростом корневой системы и увеличением содержания и накопления Ni в корнях. Внесение бактерии также улучшало минеральное питание растений - увеличивало вынос питательных элементов из загрязненной почвы. Это происходило вследствие стимуляции роста и увеличения массы растений в целом без существенных изменений содержания большинства элементов в надземных органах и корнях. Бактерия усиливала фитоэкстракцию тяжелого металла (очистку почвы) - увеличивала вынос надземными органами Ni без значимых изменений его содержания в зерне и соломе. Это происходило без существенных изменений реакции почвенной среды и, вероятно, было обусловлено образованием бактериальных сидерофоров.
Об авторах
В. П Шабаев
Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
Email: vpsh@rambler.ru
142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 2
В. Е Остроумов
Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 2
Список литературы
- Phytoremediation of heavy metals contaminated soil using plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): A current perspective / A. Handsa, V. Kumar, A. Anshumali, et al. // Recent Research in Science Technology. 2014. Vol. 6. No. 1. P. 131-134.
- Beneficial microbes for sustainable agriculture / A. K. Chandel, H. Chen, H. Ch. Sharma, et al. /eds. Chandra R., Sobti R.C. // Microbes for sustainable development and bioremediation. Chapter 15. P. 257-266. Boca Raton: CRC Press, 2020. 386 p. doi: 10.1201/9780429275876-15.
- Dorjey S., Dolkar D., Sharma R. Plant growth promoting rhizobacteria Pseudomonas: A review // International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2017. Vol. 6. No. 7. P. 1335-1344. doi: 10.20546/ijcmas.2017.602.160.
- Pattnaik S., Mohapatra B., Gupta A. Plant growth-promoting microbe mediated uptake of essential nutrients (Fe, P, K) for crop stress management: microbe-soil-plant continuum. Review article // Frontiers in Agronomy. 09 August 2021. URL:. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fagro.2021.689972/full (дата обращения 12.10.2022). doi: 10.3389/fagro.2021.689972.
- Developing novel bacterial based bioformulation having PGPR properties for enhanced production of agricultural crops / M. Kalita, M. Bharadwaz, T. Dey, et al. // Indian Journal of Experimental Biology. 2015. Vol. 53. No. 1. P. 56-60.
- Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): Current and future prospects for development of sustainable agriculture / G. Gupta, S. S. Parihar, N. K. Ahirwar, et al. // Journal of Microbial and Biochemical Technology. 2015. Vol.7, No. 2. P. 96-102. doi: 10.4172/1948-5948.1000188.
- Plant growth-promoting rhizobacteria: context, mechanisms of action, and roadmap to commercialization of biostimulants for sustainable agriculture. Review article / R. Backer, J. S. Rokern, G. Ilangumaran, et al. // Frontiers in Plant Science. 2018. Vol. 23. URL:. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2018.01473/full (дата обращения 15.09.2022). doi: 10.3389/fpls.2018.01473
- Ризосферные бактерии рода Pseudomonas в современных агробиотехнологиях / Т. О. Анохина, Т. В. Сиунова, О. И. Сизова и др. // Агрохимия. 2018. № 10. С. 54-66. doi: 10.1134/S0002188118100034.
- Шабаев В. П., Остроумов В. Е. Рост и минеральное питание яровой пшеницы при внесении ростстимулирующей ризосферной бактерии в условиях загрязнения почвы никелем // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 5. С. 46-50. doi: 10.31857/S2500262721050094.
- Tolerance of transgenic canola plants (Brassica napus) amended with plant growth-promoting bacteria to flooding stress at a metal-contaminated field site / A. J. Farwell, S. Vesely, V. Nero, et al. // Environmental Pollution. 2007. Vol. 147. No. 3. P. 540-545. doi: 10.1016/j.envpol. 2006.10.014.
- Nickel toxicity in plants: reasons, toxic effects, tolerance mechanisms, and remediation possibilities - a review / M.U.Hassan, M.U.Chattha, I.Khan, et al. // Environmental Science and Pollution Research. 2019. Vol. 26. No. 13. P. 12673-12688. doi: 10.1007/s11356-019-04892-x.
- Шабаев В. П. Почвенно-агрохимические аспекты ремедиации загрязненной свинцом почвы при внесении стимулирующих рост растений ризосферных бактерий // Почвоведение. 2012. № 5. С. 601-611.
- Шабаев В. П., Бочарникова Е. А., Остроумов В. Е. Ремедиация загрязненной кадмием почвы при применении стимулирующих рост растений ризобактерий и природного цеолита // Почвоведение. 2020. № 6. С. 738-750. doi: 10.31857/S0032180X20060118.
- Tank N., Saraf M. Enhancement of plant growth and decontamination of nickel-spiked soil using PGPR // Journal of Basic Microbiology. 2009. Vol. 49. No. 2. P. 195-204. doi: 10.1002/jobm.200800090.
- Inoculation of endophytic bacteria on host and non-host plants-effects on plant growth and Ni uptake / Y. Ma, M. Rajkumar, Y. Luo, et al. // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 195. P. 230-237. doi: 10.1016/j.jhazmat.2011.08.034.
- Rajkumar M., Freitas H. Effects of inoculation of plant-growth promoting bacteria on Ni uptake by Indian mustard // Bioresource Technology. 2008. Vol. 99. No. 9. P. 3491-3498. doi: 10.1016/j.biortech.2007.07.046.
- Phytoremediation of heavy metals assisted by plant growth promoting (PGP) bacteria: A review / A. Ullah, S. Heng, M. F. H. Munis, et al. // Environmental and Experimental Botany. 2015. Vol. 117. P. 28-40. doi: 10.1016/j.envexpbot.2015.05.001.
- Титов А. Ф., Казнина Н. М., Таланова В. В. Тяжелые металлы и растения. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. 2014. 194 с.
- Mishra J., Singh R., Arora N. K. Alleviation of heavy metal stress in plants and remediation of soil by rhizosphere microorganisms. // Frontiers in Microbiology. 2017. September URL: http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.01706/full. (дата обращения: 15.11.2022).
- Zawadzka A. M., Paszczynski A. J., Crawford R.L. Transformations of toxic metals and metalloids by Pseudomonas stutzeri strain KC and its siderophore pyridine-2,6-bis (thiocarboxylic acid) // Advances in Applied Bioremediation (Soil Biology 17) / eds. A. Singh, R.C. Kuhad, O.P. Ward. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. P. 221-238. doi: 10.1007/978-3-540-89621-0_12.
Дополнительные файлы
