Microbiota of Greenhouse Soils in Wheat Selection
A system of agrotechnical and reclamation works is used to obtain a high-yielding and high-quality selection wheat. These works result in significant changes in both the components of the original landscape and the whole complex. It is known that the quantitative and qualitative composition of soil...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2025
|
| Online Access: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/410 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Microbiological Journal |
Institution
Microbiological Journal| _version_ | 1856543479346233344 |
|---|---|
| author | Dubovyi, V.I. Dubovyi, O.V. Adamovych, I.V. Pyda, S.V. Patyka, V.P. Дубовий, В.І. Дубовий, О.В. Адамович, І.В. Пида, С.В. Патика, В.П. |
| author_facet | Dubovyi, V.I. Dubovyi, O.V. Adamovych, I.V. Pyda, S.V. Patyka, V.P. Дубовий, В.І. Дубовий, О.В. Адамович, І.В. Пида, С.В. Патика, В.П. |
| author_sort | Dubovyi, V.I. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-12-21T23:50:04Z |
| description | A system of agrotechnical and reclamation works is used to obtain a high-yielding and high-quality selection wheat. These works result in significant changes in both the components of the original landscape and the whole complex. It is known that the quantitative and qualitative composition of soil microbiota adequately reflects the degree of anthropogenic load, therefore it is used as a diagnostic indicator when estimating the ecological state of soil. The aim of this work was to analyze the soil microbiota of the phytotron-selection complex of the V.M. Remeslo Myronivskyi Wheat Institute using various agricultural technologies to obtain high-quality breeding material for winter wheat (Triticum aestivum L.). The specialization of this plant-breeding center was instrumental in using grow rooms according to the monoculture phylum. Methods. Classical microbiological and statistical techniques were used in the research. Microbiological analyses were performed by the technique of dilution of soil suspensions using nutrient-selective media. The total number of ammonifying, spore-forming bacteria, streptomycetes, bacteria that absorb mineral nitrogen, oligonitrophilic and cellulose-destroying microorganisms, microscopic fungi, as well as bacteria growing on agar soil, was taken into account. Microbial biomass was calculated on the basis of data on the number and size of cells, taking their specific gravity at 1.08 g/cm3. Indicators of the frequency and density of species were used to determine typical and dominant species. Additionally, the qualitative composition of bacteria, microscopic fungi, and streptomycetes has been determined. Results. It has been established that use of cattle manure at a rate of 100 t/ha as well as the cultivation of break crops (radish, winter bird rape) has positive effects on the biological activity of soil and the biomass of soil microorganisms. The intensity of СО2 emission in this variant with fertilisization was 2.5 times higher than in control. Similar patterns were observed for О2 absorption. It was noticed that the processes of mineralization of the organic component of grow rooms soil are more active than in a field. The mechanism of managing the microbiological condition of greenhouse soil through the introduction of crop rotation of vegetables (cucumber, tomato) and medicinal tropical crops (kalanchoe), break crops (radish, winterbirdrape) and the application of organic fertilizers and growing green manure had a positive effect on the quality of winter wheat. The mastered crop rotation in these facilities was carried out without using electricity to maintain light and temperature conditions of cultivation. It has been established that the index of earth-balls biofouling with azotobacter did not change in these constructions over the research period. The dynamics of the amount of streptomycetes, myxomycetes, and spore bacteria testifies to the fact that, on the average, these indices in the grow rooms and in the field do not significantly differ. Conclusions. The microbiological analysis of soil in the grow rooms and the research results show that it is expedient to introduce crop rotation in grow rooms. Unlike field conditions, where the study of microbiological relationships in the system "soil - microorganism - plant" determines soil fertility trends, in the artificial climate of knowledge and management of such relationships will largely determine the success of breeding practice, including obtaining high-quality primary breeding material of winter wheat and will significantly increase the profitability of the use of such objects of artificial climate. |
| first_indexed | 2026-02-08T08:01:04Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-410 |
| institution | Microbiological Journal |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:01:04Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-4102025-12-21T23:50:04Z Microbiota of Greenhouse Soils in Wheat Selection Мікробіота тепличних ґрунтів при селекції пшениці Dubovyi, V.I. Dubovyi, O.V. Adamovych, I.V. Pyda, S.V. Patyka, V.P. Дубовий, В.І. Дубовий, О.В. Адамович, І.В. Пида, С.В. Патика, В.П. soil microbiota biological activity of soil wheat crop rotations green crops medicinal-tropical crops ґрунтова мікробіота біологічна активність ґрунту пшениця сівозміни зелені культури лікарсько-тропічні культури A system of agrotechnical and reclamation works is used to obtain a high-yielding and high-quality selection wheat. These works result in significant changes in both the components of the original landscape and the whole complex. It is known that the quantitative and qualitative composition of soil microbiota adequately reflects the degree of anthropogenic load, therefore it is used as a diagnostic indicator when estimating the ecological state of soil. The aim of this work was to analyze the soil microbiota of the phytotron-selection complex of the V.M. Remeslo Myronivskyi Wheat Institute using various agricultural technologies to obtain high-quality breeding material for winter wheat (Triticum aestivum L.). The specialization of this plant-breeding center was instrumental in using grow rooms according to the monoculture phylum. Methods. Classical microbiological and statistical techniques were used in the research. Microbiological analyses were performed by the technique of dilution of soil suspensions using nutrient-selective media. The total number of ammonifying, spore-forming bacteria, streptomycetes, bacteria that absorb mineral nitrogen, oligonitrophilic and cellulose-destroying microorganisms, microscopic fungi, as well as bacteria growing on agar soil, was taken into account. Microbial biomass was calculated on the basis of data on the number and size of cells, taking their specific gravity at 1.08 g/cm3. Indicators of the frequency and density of species were used to determine typical and dominant species. Additionally, the qualitative composition of bacteria, microscopic fungi, and streptomycetes has been determined. Results. It has been established that use of cattle manure at a rate of 100 t/ha as well as the cultivation of break crops (radish, winter bird rape) has positive effects on the biological activity of soil and the biomass of soil microorganisms. The intensity of СО2 emission in this variant with fertilisization was 2.5 times higher than in control. Similar patterns were observed for О2 absorption. It was noticed that the processes of mineralization of the organic component of grow rooms soil are more active than in a field. The mechanism of managing the microbiological condition of greenhouse soil through the introduction of crop rotation of vegetables (cucumber, tomato) and medicinal tropical crops (kalanchoe), break crops (radish, winterbirdrape) and the application of organic fertilizers and growing green manure had a positive effect on the quality of winter wheat. The mastered crop rotation in these facilities was carried out without using electricity to maintain light and temperature conditions of cultivation. It has been established that the index of earth-balls biofouling with azotobacter did not change in these constructions over the research period. The dynamics of the amount of streptomycetes, myxomycetes, and spore bacteria testifies to the fact that, on the average, these indices in the grow rooms and in the field do not significantly differ. Conclusions. The microbiological analysis of soil in the grow rooms and the research results show that it is expedient to introduce crop rotation in grow rooms. Unlike field conditions, where the study of microbiological relationships in the system "soil - microorganism - plant" determines soil fertility trends, in the artificial climate of knowledge and management of such relationships will largely determine the success of breeding practice, including obtaining high-quality primary breeding material of winter wheat and will significantly increase the profitability of the use of such objects of artificial climate. Для отримання високоврожайної та якісної селекційної пшениці використовується система агротехнічних та меліоративних робіт. Ці роботи призводять до істотних змін як компонентів оригінального ландшафту, так і всього комплексу. Відомо, що кількісний та якісний склад мікробіоти ґрунту адекватно відображає ступінь антропогенного навантаження, тому використовується як діагностичний показник при оцінці екологічного стану ґрунтів. Тому метою даної роботи було вивчити мікробіоту ґрунту фітотронно-селекційного комплексу Миронівського інституту пшениці імені В.М. Ремесла з використанням різних агротехнологій для отримання високоякісного селекційного матеріалу для озимої пшениці (Triticum aestivum L.). Спеціалізація даного рослинницького центру сприяла використанню кімнат вирощування за типом монокультури. Методи. У дослідженні були використані класичні мікробіологічні та статистичні методики. Мікробіологічні аналізи проводили за методикою розведення ґрунтових суспензій на живильних селективних середовищах. Враховували загальну кількість амоніфікуючих, спороутворюючих бактерій, стрептоміцетів та бактерій, що поглинають мінеральний азот, олігонітрофільних та целюлозоруйнівних мікроорганізмів, мікроскопічних грибів, а також враховували бактерії, що ростуть на агаровому ґрунті. Мікробну біомасу розраховували на основі даних про кількість і розмір клітин, приймаючи їх питому масу за 1,08 г/см3. Для визначення типових і домінантних видів використовували показники частоти та щільності видів. Крім того, визначали якісний склад бактерій, мікроскопічних грибів, стрептоміцетів. Результати. Встановлено, що використання гною великої рогатої худоби в розрахунку 100 т/га, а також вирощування злакових культур (редька, озимий ріпак) позитивно впливають на біологічну активність ґрунту, а також на біомасу ґрунтових мікроорганізмів. Інтенсивність викиду СО2 у цьому варіанті з підгодівлею була у 2,5 рази вищою в порівнянні з контролем. Подібні закономірності спостерігалися при поглинанні О2. Помічено, що процеси мінералізації органічної складової ґрунту протікають активніше при вирощуванні рослин у фітотронно-селекційного комплексі в порівнянні з полем. Механізм управління мікробіологічним станом тепличного ґрунту шляхом запровадження сівозміни овочевих (огірок, помідор) та лікарських тропічних культур (каланхое), обриву посівів (редька, ріпак озимий), внесення органічних добрив та вирощування сидератів позитивно впливав на якість озимої пшениці. Освоєну сівозміну в цих приміщеннях одержали без витрат електроенергії на підтримання світлових і температурних умов вирощування. Встановлено, що показник біообростання земляних куль азотобактером за період досліджень був незмінним. Динаміка кількості стрептоміцетів, міксоміцетів, а також спорових бактерій свідчить про те, що в середньому ці показники у вирощуваних приміщеннях та в польових умовах суттєво не відрізняються. Висновки. Мікробіологічний аналіз ґрунту у вирощувальних приміщеннях та результати досліджень показують, що у вирощувальних приміщеннях доцільно запровадити сівозміну. На відміну від польових умов, де вивчення мікробіологічних взаємозв’язків у системі «ґрунт – мікроорганізм – рослина» визначає тенденції родючості ґрунту, у штучному кліматі знання та управління такими взаємозв’язками значною мірою будуть визначати успіх селекційної практики, у тому числі й отримання якісного первинного матеріалу для вирощування озимої пшениці та значно підвищить рентабельність використання таких об’єктів штучного клімату. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2025-12-22 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/410 10.15407/ Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 87 No. 5 (2025): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 47-56 Мікробіологічний журнал; Том 87 № 5 (2025): Мікробіологічний журнал; 47-56 2616-9258 1028-0987 10.15407/ en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/410/143 Copyright (c) 2025 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | Dubovyi, V.I. Dubovyi, O.V. Adamovych, I.V. Pyda, S.V. Patyka, V.P. Дубовий, В.І. Дубовий, О.В. Адамович, І.В. Пида, С.В. Патика, В.П. Microbiota of Greenhouse Soils in Wheat Selection |
| title | Microbiota of Greenhouse Soils in Wheat Selection |
| title_alt | Мікробіота тепличних ґрунтів при селекції пшениці |
| title_full | Microbiota of Greenhouse Soils in Wheat Selection |
| title_fullStr | Microbiota of Greenhouse Soils in Wheat Selection |
| title_full_unstemmed | Microbiota of Greenhouse Soils in Wheat Selection |
| title_short | Microbiota of Greenhouse Soils in Wheat Selection |
| title_sort | microbiota of greenhouse soils in wheat selection |
| topic_facet | soil microbiota biological activity of soil wheat crop rotations green crops medicinal-tropical crops ґрунтова мікробіота біологічна активність ґрунту пшениця сівозміни зелені культури лікарсько-тропічні культури |
| url | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/410 |
| work_keys_str_mv | AT dubovyivi microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT dubovyiov microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT adamovychiv microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT pydasv microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT patykavp microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT dubovijví microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT dubovijov microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT adamovičív microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT pidasv microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT patikavp microbiotaofgreenhousesoilsinwheatselection AT dubovyivi míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT dubovyiov míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT adamovychiv míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT pydasv míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT patykavp míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT dubovijví míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT dubovijov míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT adamovičív míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT pidasv míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí AT patikavp míkrobíotatepličnihgruntívpriselekcíípšenicí |