Search academic texts

Registration Number

0821U101138, PhD dissertation

Title

Viability and functional activity of Аzotobacter bacteria under their introduction into cucumber (Сucumis sativus L.) agrocenosis

Author

Bilokonska Oksana Mykhailivna,

popup.head Kozar Serhii Fedorovych
popup.opponent Patyka Mykola Volodymyrovych
popup.opponent Sherstoboeva Olena Volodymyrivna
popup.review Kopylov Yevhenii Pavlovych
popup.review Nadkernychna Olena Volodymirivna

Status

Доктор філософії, 201, Аграрні науки та продовольство. Агрономія

Date

21-05-2021

Description

У дисертаційній роботі теоретично обґрунтовано та експериментально доведено збереження життєздатності та функціональної активності бактерій роду Azotobacter за впливу факторів зовнішнього середовища для їх інтродукції в агроценози огірка та регулювання продукційного процесу культури. Азотфіксувальні мікроорганізми, зокрема бактерії роду Azotobacter, сприяють покращенню азотного живлення сільськогосподарських культур за рахунок колонізації ризосферної зони рослин і надходженню біологічного азоту в агроценози. Азотобактер продукує біологічно активні речовини, що мають значний вплив на ріст і розвиток рослин. У процесі досліджень виділено 83 ізоляти бактерій, які належать до роду Azotobacter. Ці ізоляти за показниками азотфіксувальної активності порівнювали з референтними штамами Azotobacter vinelandii М-Х, Azotobacter chroococcum М-70 та консорціумом штамів Azotobacter vinelandii і Azotobacter chroococcum М-70/2. Серед отриманих ізолятів відібрано 6 найактивніших за азотфіксувальною активністю. Найбільшою нітрогеназною активністю серед досліджених діазотрофів відзначився штам A. chroococcum 2.1 (ІМВ В-7836). Досліджено можливість збереженості клітин бактерій роду Azotobacter на насінні за впливу абіотичних факторів (температура, УФ-випромінювання, хімічні речовини). Експериментальні результати, одержані під час виконання роботи, дозволили визначити умови (використання клітин у формі цист, зниження температури та інтенсивності дії УФ-випромінення), за яких досягається збереженість бактерій роду Azotobacter на насінні, та шляхи запобігання зниження життєздатності діазотрофів за використання ПБК. Досліджено вплив температури на мікроорганізми, нанесені на насіння огірка, яке зберігали за температури від +4 °С до +28 °С. Встановлено, що зі збільшенням температури зменшується виживаність бактеріальних клітин. ПБК сприяє підвищенню життєздатності бактерій як у формі цист, так і вегетативних клітин. Кількість життєздатних клітин у формі цист з додаванням ПБК перевищує показник життєздатних клітин у формі цист без ПБК. Після зберігання протягом трьох місяців різниця між чисельністю життєздатних клітин у формі цист з додаванням ПБК була в 2,1 раза більшою, ніж без нього. Встановлено, що бактеризація насіння огірка сприяє збільшенню азотфіксувальної активності в кореневій зоні рослин. Отримані дані свідчать, що активність азотфіксації за бактеризації клітинами у формі цист A. chroococcum 2.1 (ІМВ В-7836) з додаванням ПБК сприяє підвищенню нітрогеназної активності щодо контролю втричі. Обробка насіння суспензією вегетативних клітин A. chroococcum 2.1 (ІМВ В-7836) з додаванням ПБК сприяла збільшенню азотфіксавальної активності на 76,8 %. Застосування мікробного інокулянту на основі штаму A. chroococcum 2.1 (ІМВ В-7836) у технології вирощування огірка сприяє зростанню урожайності культури щодо абсолютного контролю (без бактеризації) у середньому за роки досліджень до 36,7 % та щодо позитивного контролю (консорціуму А. chroococcum і А. vinelandii М-70/2) — до 18,7 %. Встановлено, що передпосівна інокуляція насіння клітинами у формі цист A. chroococcum 2.1 (ІМВ В-7836) з додаванням ПБК сприяє зменшенню собівартості одиниці продукції на 10,8 %, підвищенню розміру прибутку на 35 3019 грн/га (49,4 %) та збільшенню розрахункового рівня рентабельності виробництва овочевої продукції на 34,9 відсоткових пункти, що забезпечує окупність додаткових витрат прибутком на рівні 10,49 грн/грн. Коефіцієнт енергетичної ефективності виробництва огірка сукупним енерговмістом основної та побічної продукції складає 7,5 %. Водночас енерговміст урожаю огірка зростає від 10 8375 до 14 9200 МДж/га (37,7 %). Отже, селекціоновано новий штам азотобактера, який характеризується високою азотфіксувальною та фітогормональною активністю. Бактеризація A. chroococcum 2.1 (ІМВ В-7836) позитивно впливає на біометричні показники рослин (висоту рослин, довжину міжвузлів) та суху масу огірка. У процесі виконання дисертаційної роботи встановлено, що зниження ефективності інокуляції за завчасного застосування азотобактера можна компенсувати за рахунок використання полісахаридно-білкового комплексу, який підвищує життєздатність клітин мікроорганізмів у стані спокою. Найбільш ефективною за вирощування огірка була передпосівна бактеризація A. chroococcum 2.1 (ІМВ В-7836) у формі цист з додаванням ПБК. За застосування A. chroococcum 2.1 (ІМВ В-7836) підвищується рівень як економічної, так і енергетичної ефективності виробництва огірків.