Ризобактерии стимулирующие рост растений
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
В нынешней экологической ситуации защита растений от болезней, вредителей и стрессов, вызываемых как природными факторами, так и связанных с деятельностью человека, — первоочередная задача крупных хозяйств и владельцев личных приусадебных участков. Возможности природных механизмов адаптации растений к различного рода повреждающим факторам не безграничны.
Один из альтернативных способов преодоления иммунодефицита и повышения сопротивляемости растений к болезням и стрессам — активизация собственных защитных сил растения. К настоящему времени проблема фитоиммуннокоррекции принципиально решена. Это иммунизация фитопатогенами или выделенными из них токсинами или использование регуляторов роста растений, приводящие в действие сеть процессов индукции и регуляции фитоиммунитета.
Природные стимуляторы содействуют вырабатыванию в растениях фитогормонов. В результате обработки регуляторами роста семена большинства культур более дружно всходят и быстрее адаптируются к новым условиям произрастания. Рассада после обработки стимуляторами роста оказывается более крепкой и устойчивой к болезням и вредителям, легче переносит пересадку на новое место и быстрее адаптируются в новых условиях произрастания.
К регуляторам роста относятся ауксины, цитокинины, гиббереллины, и некоторые виды витаминов. Они укрепляют корневую систему растений, ускоряют процессы цветения, способствуют более раннему образованию плодов, увеличивая их размер.
Ризосфера-это динамичная область, управляемая сложными взаимодействиями между растениями и организмами, которые тесно связаны с корнем. Эта зона имеет ширину около 1 мм, но не имеет четкого края. Между организмами ризосферы и растениями существуют полезные или вредные отношения, которые влияют на функцию корней и рост растений. Также ризосфера может включать организмы, которые не приносят прямой пользы или вреда растениям, но влияют на рост и продуктивность растений. Преимущества изучения ризосферы включают использование организмов, способствующих росту растений, и подавление болезней растений и сорняков с использованием средств биоконтроля. Организмы ризосферы могут быть использованы для усиления образования устойчивых почвенных агрегатов, в качестве восстановления загрязненных почв и для повышения продуктивности растений и качества окружающей среды.
Гипотеза: использование препаратов с арахидоновой кислотой и выращивание растений на субстрате, обогащенном ризосферными бактериями, положительно повлияет на скорость роста и интенсивность плодоношения огурцов и томатов.
Исследовать влияние ризосферных микроорганизмов и стимуляторов роста на основе арахидоновой кислоты на рост, онтогенез и урожайность овощных культур на примере огурца и томата.
Изучение природных регуляторов роста, их действие, области применения
Изучение действия препаратов с арахидоновой кислотой на овощные культуры на примере огурца и томата.
Изучение влияния ризосферных микроорганизмов на рост и развитие огурца
Глава 1. Влияние регуляторов роста на развитие растений.
Влияние арахидоновой кислоты на физиологическое состояние растений.
Арахидоновая кислота — органическое соединение, омега-6-ненасыщенная жирная кислота. В растительном организме арахидоновая кислота индуцирует устойчивость к абиотическим и биотическим повреждающим факторам. Растения приобретают повышенную устойчивость к фитопатогенам, которая сохраняется не менее месяца после обработки. В определенных концентрациях арахидоновая кислота стимулирует синтез веществ, способствующих повышению локальной устойчивости растений к повреждениям и фитопатогенным организмам.
Попав в растение, арахидоновая кислота «включает» защитные реакции растения, что повышает его устойчивость к болезням, т.е. у растений стимулируется иммунитет. Действует арахидоновая кислота в чрезвычайно малых концентрациях и быстро трансформируется в другие соединения, не причиняя вреда, выступает в роли щита от вредных пестицидов, насекомых-вредителей, сорняков. Данное вещество является органическим соединением, которое используется в качестве эффективной добавки к средствам защиты на химической основе. Главное правило – своевременное внесение с определением оправданного способа.
Согласно исследованиям, препараты с арахидоновой кислотой обеспечивают:
Повышение урожайности выращиваемых культур (приблизительно на 25%).
Снижение пагубного действия разных гербицидных средств.
Понижение уровня содержания и накопления токсичных веществ в растительном организме.
Угнетение роста и содержания токсинов, вредных соединений в почве.
Если сравнивать препараты с арахидоновой кислоты и без нее, можно увидеть разницу.
Как применять стимуляторы роста растений с арахидоновой кислотой? При обработке посевного материала в расчете 0,05-100,0 мг. /центнер, или же, при обработке почвы при посадке с добавлением к основному средству 0,001-0,2 мг/сотка, можно достичь положительного результата.
Существуют готовые препараты, в которых сконцентрирована адекватная дозировка арахидоновой кислоты для домашнего использования. Одним из известных является стимуляторы роста растений «Проросток» и «Оберегъ». Созданы они на основе фитогормонов, которые извлекаются из морских водорослей. Благодаря арахидоновой кислоты в его составе, обеспечивается быстрое прорастание семенного материала при замачивании, усиливается функциональность иммунной системы и увеличивается всхожесть высаженных в почву семян.
Как использовать стимуляторы роста растений на основе арахидоновой кислоты?
Например, в описании препарата «Оберегъ» показана простота его применения: достаточно взять 0,5 литра воды и добавить в нее одну ампулу препарата. В случае необходимости, можно создать и меньшее количество раствора. Для этого необходимо соблюдать пропорцию: 10капель/100мл. воды. После разведения средства, следует на протяжении полутора часа его использовать, иначе он потеряет свои свойства.
Глава 2. Что такое ризосфера.
Первое упоминание о ризофере относится к 1904 году, когда немецкий ученый Лоренц Гильтнер методом посева обнаружил повышенное содержание микроорганизмов в прикорневой зоне ряда травянистых растений и высказал предположение о связи этого явления с жизнедеятельностью корней. Он предложил термин ризосфера для обозначения той части почвы, которая непосредственно примыкает к корням растения и в которой концентрируются микроорганизмы.
Состав ризосферы во многом зависит от вида растения и архитектуры его корней, физических и химических характеристик почвы, плотности микробной популяции. Одним из самых важных её составляющих ризосферы является микробиота.
Это набор всех микроорганизмов, которые сосуществуют в ризосфере. В основном это бактерии и грибы разных видов, и их разнообразие важно для поддержания гомеостаза в среде, в которой они обитают.
Однако на относительную численность некоторых сообществ микробиоты сильно влияют корни и соединения, которые они выделяют, чтобы «привлечь» или «отогнать» эти микробы, т.к. растениям в большинстве случаев необходимы определенные симбиотические взаимодействия с этими организмами для получения необходимых питательных веществ.
К основным типам микроорганизмов, характерных для ризосферной микробиоты, относятся:
Каждый из органов высших растений представляет собой особую экологическую нишу, заселяемую микроорганизмами. Для обозначения этих ниш приняты термины филлосфера, филлоплана, ризосфера и ризоплана.
Активное выделение корнями растений в окружающую среду различных органических соединений обеспечивает питательными веществами почвенные микроорганизмы, что создает благоприятные условия для их существования в зонах ризосферы и ризопланы. Корневые выделения представляют собой низкомолекулярные органические вещества, являющиеся продуктами фотосинтеза и метаболизма растений, а также физиологически активные вещества – витамины, ферменты, гормоны и др.
В ризосфере и ризоплане в значительных количествах концентрируются бактерии, актинобактерии, микромицеты, существенно превышая содержание этих же организмов в свободной от корней почве.
Для микрофлоры ризосферы и ризопланы характерно наличие грамотрицательных бактерий родов Azotobacter, Аgrobacterium, Enterobacter, , Xantomonas и др., грамположительных бактерий рода Bacillus, актинобактерий родов Nocardia, Streptomyces и др., микроскопических грибов родов Trichoderma , Humicola, микоризообразующих грибов Rhizophagus , Funneliformis и др.
2.2. Влияние ризосферных бактерий на рост и развитие растений.
На основе научных экспериментов было выяснено, что при наличии растений уровень азотфиксации в почве значительно выше, чем в их отсутствие. Причина этого явления кроется в том, что корневые выделения и корневой опад растений являются энергетическим субстратом для бактерий, усваивающих азот и, также в ризоплане создаются благоприятные условия для поддержания высокой активности нитрогеназы, поскольку корни растений быстро поглощают азотсодержащие метаболиты азотфиксаторов. Зависимость эффективности азотфиксации от фотосинтетической активности растений свидетельствует о тесной связи фотосинтеза и азотфиксации.
Образование бактериями фитогормонов, витаминов и других биологически активных веществ относится к важнейшим механизмам взаимодействия в растительно-бактериальных ассоциациях.
Выделение фитогормонов широко распространена среди ризобактерий. Эти вещества необходимы им для собственного развития и для установления связей с растениями и другими почвенными микроорганизмами.
Производители различных фитогормонов обнаружены среди ризобактерий родов Azotobacter, Klebsiella, Bacillus и др.
В улучшении фосфорного питания растений важную роль играет растворение труднодоступных почвенных фосфатов в процессе жизнедеятельности ризобактерий. Фосфор присутствует в почве в виде органики и неорганики, но из общего объема фосфорных соединений только около 5% доступны растениям. Растения не усваивают фосфорорганические соединения.
Более 80–90% всех известных почвенных бактерий способны к фиксации атмосферного азота. В ризосфере развивается смешанная популяция бактерий, а в качестве партнеров азотфиксирующих бактерий часто обнаруживаются бактерии, разрушающие пектин и целлюлозу.
Глава 3. Экспериментальная часть.
Исследование влияния регулятора роста «Оберегъ» на основе арахидоновой кислоты на рост разных сортов огурцов.
Для того, чтобы посмотреть, как работают регуляторы роста работают на практике, я провела ряд опытов, на которых смогла рассмотреть, как препараты повлияли на рост растений.
Первый эксперимент был проведён на огурцах, сорт «Французский корнишон». В качестве исследуемого регулятора роста был выбран препарат «Оберегъ». Для эксперимента было отобрано 7 контрольных кустов и 8 кустов экспериментальных, одинаковых по размеру и количеству листьев. Огурцы выращивались в теплице и опрыскивались препаратом согласно инструкции по применению, дозой 0,01 л/на куст, с трехкратным повтором обработки через каждые две недели. Оценивалась интенсивность роста растений относительно контрольных.
Источник