Минеральное питание растений при внесении ростстимулирующих ризосферных бактерий в загрязненную медью почву

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследования проводили с целью изучения влияния внесения ростстимулирующих ризосферных бактерий рода Pseudomonas на минеральное питание растений яровой пшеницы при выращивании на искусственно загрязненной медью в повышенной концентрации агросерой почве. Работу выполняли в вегетационном опыте. Растения выращивали до фазы выхода в трубку при загрязнении азотнокислой медью в дозе 300 мг Cu/кг почвы на фоне внесения PK-удобрений. Содержание Cu и биофильных элементов N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn и Zn в вегетативной массе и корнях после сжигания в смеси HNO3: HClO4 (2:1) определяли методом эмиссионно-оптической спектрометрии индуктивно-связанной плазмы, калия – пламенной фотометрии, азота – феноловым методом после сжигания растительного материала в разбавленной серной кислоте с катализатором. Внесение бактерий обеспечивало увеличение устойчивости растений к повышенной концентрации меди и формирование большего количества растительной биомассы, тем самым уменьшая фитотоксичность тяжелого металла. Положительное действие бактерий было обусловлено улучшением минерального питания растений и увеличением поглощения ими биофильных элементов из загрязненной почвы. При этом бактерии в целом не влияли на содержание практически всех элементов в вегетативной массе растений и увеличивали поглощение элементов растениями вследствие стимуляции их роста, вероятно, обусловленного образованием бактериями физиологически активных соединений. Стимуляция роста загрязненных тяжелым металлом растений и увеличение его поглощения при использовании бактерий происходили без изменений реакции почвенной среды. Улучшение минерального питания растений, наряду с усилением барьерной способности корневой системы к увеличению поглощения тяжелого металла корнями, при использовании всех бактерий служит основным механизмом стимуляции роста загрязненных растений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. П. Шабаев

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: vpsh@rambler.ru

доктор биологических наук

Россия, ул. Институтская, 2, Пущино, Московская обл., 142290

В. Е. Остроумов

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук

Email: vpsh@rambler.ru
Россия, ул. Институтская, 2, Пущино, Московская обл., 142290

Список литературы

  1. Copper toxicity in plants: Nutritional, physiological and biochemical aspects / F. J. R. Cruz, R. L. da Cruz Ferreira, S. S. Conceicao, et al. // Advances in Plant Mechanisms. Ed. J. N. Kimatu. 2022. 370 p. URL: http://www.doi: 10.5772/105212/intechopen (дата обращения: 17.04.2023). doi: 10.5772/105212/intechopen.
  2. Recent progress on emerging technologies for trace elements-contaminated soil remediation. Review / T. El. Rasafi, A. Haouas, A. Tallou, et al. // Chemosphere. 2023. Vol. 341. 140121. URL: ubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37690564 (дата обращения: 17.04.2023). doi: 10.1016/j.chemosphere.2023.140121.
  3. 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.
  4. Mishra J., Singh R., Arora N. K. Alleviation of heavy metal stress in plants and remediation of soil by rhizosphere microorganisms. Mini review article. Sec. Microbial Symbioses // Frontiers in Microbiology. 2017. Vol. 8. URL: www.pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28932218 (дата обращения: 17.04.2023). doi: 10.3389/fmicb.2017.01706.
  5. Phytoremediation technologies and their mechanism for removal of heavy metal from contaminated soil: An approach for a sustainable environment. Review article / J. K. Sharma, N. Kumar, N. P. Singh, et al. // Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 14. P. 1–13. URL: https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2023.1076876/full (дата обращения: 17.04.2023). doi: 10.3389/fpls.2023.1076876.
  6. Dorjey S., Dolkar D., Sharma R. Plant growth promoting rhizobacteria Pseudomonas // International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2017. Vol. 7. P. 1335–1344. doi: 10.20546/ijcmas.2017.607.160.
  7. Recent developments in microbe-plant-based bioremediation for tackling heavy metal-polluted soils: Review Article / L. Saha, J. Tiwari, K. Bauddh, et al. // Frontiers in Microbiology. 2021. 12. 723. URL: www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2021.731723/full (дата обращения: 17.04.2023). doi: 10.3389/fmicb.2021.731723.
  8. Bioaugmentation with copper tolerant endophytePseudomonas lurida strain EOO26 for improved plant growth and copper phytoremediation by Helianthus annuus / A. Kumar, Tripti, O. Voropaeva, et al. // Chemosphere. 2021. Vol. 266. 128983. URL: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653520331805 (дата обращения: 17.04.2023). doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.128983.
  9. Effects of plant growth-promoting bacteria (PGPB) inoculation on the growth, antioxidant activity, Сu uptake, and bacterial community structure of rape (Brassica napus L.) grown in Cu-contaminated agricultural soil / X. M. Ren, S. J. Guo, W. Tian, et al. // Frontiers in Microbiology. 2019. Vol. 10. P. 1–12. URL: https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2019.01455/full (дата обращения: 17.04.2023). doi: 10.3389/fmicb.2019.01455.
  10. 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. 2021. Vol. 3. P. 1–20. URL: https://www.frontiersin.org/journals/agronomy/articles/10.3389/fagro.2021.689972/full (дата обращения: 17.04.2023). doi: 10.3389/fagro.2021.689972.
  11. Tak H. I., Ahmad F., Babalola O. O. Advances in the application of plant growth- promoting rhizobacteria in phytoremediation of heavy metals. Review // Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 2013. Vol. 223. P. 33–52. doi: 10.1007/978-1-4614-5577-6-2.
  12. ГН 2.1.7.2042-06. Гигиенические нормативы. Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 11 с.
  13. Шабаев В. П. Микробиологическая азотфиксация и рост растений при внесении ризосферных микроорганизмов и минеральных удобрений // Почвенные процессы и пространственно-временная организация почв. М.: Наука, 2006. С. 195–211.
  14. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. CRS Press. 2010. 548 p. doi: 10.1201/b10158.
  15. Шабаев В. П., Волокитин М. П., Остроумов В. Е. Фракционный состав соединений меди в загрязненной металлом почве и его накопление в растениях при внесении ростстимулирующих ризосферных бактерий // Российская сельскохозяйственная наука. 2024. № 3. С. 62–65. doi: 10.31857/S2500262724030121.
  16. Алексеев Ю. В. Качество растениеводческой продукции. Л.: Колос. 1978. 256 с.
  17. Сидорова Т. М., Аллахвердян В. В, Асатурова А. М. Роль бактерий рода Pseudomonas и их метаболитов в биоконтроле фитопатогенных микроорганизмов // Агрохимия. 2023. № 5. C. 83–93. doi: 10.31857/S0002188123050071.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».