Регистрация / Вход
Прислать материал

Оценка физиологически активных концентраций натурального регулятора роста растений на микробную биомассу серой лесной почвы

Сведения об участнике
ФИО
Дударева Дарья Михайловна
ФИО (на английском языке)
Dudareva Daria Mikhailovna
Название организации
Пущинский государственный естественно-научный институт
Тезисы
Название
Оценка физиологически активных концентраций натурального регулятора роста растений на микробную биомассу серой лесной почвы
Название (на английском языке)
Estimation of physiologically active concentrations of natural plant growth regulator on microbial biomass gray forest soils
Соавторы (ФИО, организация, город, страна)
Квиткина Анна Константиновна, Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Пущино, Россия; Севостьянов Сергей Михайлович, Институт фундаментальных проблем биологии, Пущино, Россия; Демин Дмитрий Викторович, Институт фундаментальных проблем биологии, Пущино, Россия
Соавторы (на английском языке)
Kvitkina A.K., Sevostyanov S.M., Demin D.V.
Содержание

Биологическая активность почвы - один из показателей почвенного "здоровья". Микроорганизмы быстро реагируют на стрессовые факторы, изменяя активность, биомассу и структуру сообщества. Их развитие и активность находятся в прямой связи с составом органических и неорганических веществ в среде, так как микроорганизмы способны разрушать соединения естественного и антропогенного происхождений. На этом основаны принципы биоиндикации с использованием микроорганизмов. Необходимо иметь сведения о составе, количестве и функциональной активности последних. В связи с этим целью нашей работы стала оценка влияния натурального регулятора роста растений на микробную биомассу серой лесной почвы и определение физиологически активных концентраций, стимулирующих развитие почвенных микроорганизмов.

В данной работе исследовали ростостимулирующую активность растительного экстракта, приготовленного из картофеля сорта «Импала» в ювенильный период. Известно, что в период прорастания глазков картофеля и начала их интенсивного роста клубни становятся источником питательных веществ, в том числе и фитогормонов, для развивающихся проростков. Экстракт растительного фиторегулятора изготовлен путем ультрафильтрационного фракционирования продуктов механохимической активации растительного сырья (клубней картофеля сорта «Импала») и представляет собой сбалансированный белково-углеводный комплекс, гликозидов, свободных оксикарбоновых и аминокислот, микро- и макроэлементов и фитогормонов.

Серая лесная почва (верхний слой 0-20 см) в воздушно-сухом состоянии была просеяна через сито 2 мм и очищена от растительных остатков. Почву увлажнили до 60% от ППВ и преинкубировали при 22°С. После преинкубации к почве приливали водный раствор растительного экстракта в трех концентрациях – 1 г/л, 0,5 г/л и 0,1 г/л. На 20 г воздушно-сухой почвы приливали 1 мл водного раствора растительного экстракта. Флаконы с почвой, закрытые резиновыми пробками, преинкубировали неделю после увлажнения, и периодически проветривали после измерения базального дыхания. Для определения активности микробной биомассы к каждой пробе добавляли 1,7 мл раствора глюкозы (т.о. довели почву до влажности 80% от ППВ) из расчета 10 мг глюкозы на 1 г почвы.

Базальное дыхание (БД) и субстрат-индуцированное дыхание (СИД) измеряли в лабораторных условиях. Концентрацию СО2 определяли на газовом хроматографе “Кристаллюкс-4000” с детектором по теплопроводности. Анализы проводились в шести повторностях. Приведены средние значения и их стандартные отклонения.

Для оценки размера микробной биомассы определяли дыхательный отклик микробного сообщества на внесение легкодоступного субстрата, продолжающийся в течение первых 3-4 часов (Anderson, Domsch, 1978). Суть метода субстрат-индуцированного дыхания заключается в добавлении глюкозы до максимального газовыделения в процессе окисления и соокисления глюкозы микроорганизмами (до начала фазы увеличения численности). По уровню выделения углекислого газа можно оценить количество активной биомассы. Авторы (Anderson, Domsch, 1978) в основу метода заложили три принципа: 1) дыхательный отклик постоянен в течение всего периода измерения; 2) дыхательный отклик прямо пропорционален размеру общей микробной биомассы в почве; 3) отсутствует рост микробной биомассы в почве в течение первых нескольких часов после внесения.

Расчет скорости дыхания производился по формуле:

V= (СО2 final – CO2 start)*12*60*1000/100/22.4/t/m,

Где V – скорость выделения углекислого газа, мкл C/ г почвы в час, 12 – атомная масса углерода, 60 – пересчет из минут в часы, 1000 – пересчет в микрограммы, 100 – пересчет из объемных процентов, 22,4 – молярный объем газа, t – время накопления углекислого газа в мин, m – масса навески в г.

Размеры микробной биомассы рассчитывали по формуле:

Х = 40,04*R + 0,37,

Где Х – концентрация микробного углерода почвы, мкг С/г почвы, R – скорость продуцирования углекислого газа, мкл СО2/г почвы в час, 40,04 – коэффициент, определенный при 22°С, для конвертации объема выделившегося углекислого газа в микробную биомассу.

По результатам анализов внесение водного раствора растительного экстракта приготовленного из картофеля сорта «Импала» в ювенильный период стимулирует развитие почвенной биомассы во всех концентрациях. Микробная биомасса в контрольной серой лесной почве составила 685,15±28,88 мкг С/г почвы. При внесении водного раствора растительного экстракта, микробная биомасса увеличилась и составила: при минимальной концентрации 746,84±19,43, при средней концентрации 780,13±34,97, при максимальной концентрации 824,90±70,83 мкг С/г почвы. В результате проведенных экспериментов можно говорить о том, что использование данного стимулятора при различных концентрациях не вызвало токсического эффекта, а наоборот стимулировало развитие почвенных микроорганизмов.

Благодарности
Не заполнено