ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM
In field conditions, the nodulation and nitrogen-fixing activity of new analytically-selected culturesof B. japonicum AC-15, AC512, PC-18, as well as the productivity of two varieties of soybeans Almaz andVasylkivska under inoculation by these strains was studied. It has been proved that B. japonicu...
Saved in:
| Date: | 2018 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2018
|
| Online Access: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/21 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Agriciltural microbiology |
| Download file: |  |
Institution
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871465441702969344 |
|---|---|
| author | Береговенко, С. К. Пухтаєвич, П. П. Якимчук, Р. А. |
| author_facet | Береговенко, С. К. Пухтаєвич, П. П. Якимчук, Р. А. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "С. К. Береговенко",
"institution": null
},
{
"author": " П. П. Пухтаєвич",
"institution": null
},
{
"author": " Р. А. Якимчук",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Береговенко, С. К. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:39Z |
| description | In field conditions, the nodulation and nitrogen-fixing activity of new analytically-selected culturesof B. japonicum AC-15, AC512, PC-18, as well as the productivity of two varieties of soybeans Almaz andVasylkivska under inoculation by these strains was studied. It has been proved that B. japonicum AC512strain is the most effective in the formation of symbiosis with soybean, it provides a significant increase ingrain yield (10.7-11.5 %) compared with the production strain 634b. The selected strain is a highlycompetitive (92 %) and technologically advanced, and accordingly, promising biological agent for theproduction of bacterial fertilizers for soybean. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.27.3-10 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:23:22Z |
| format | Article |
| fulltext |
3
ҐРУНТОВА МІКРОБІОЛОГІЯ
Сільськогосподарська мікробіологія. — 2018. — Вип. 27. — С. 3–10.
ISSN 1997-3004
УДК 581.557:631.461.5
ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ
СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ
НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM
С. К. Береговенко1, П. П. Пухтаєвич1, Р. А. Якимчук2
1Інститут фізіології рослин і генетики НАН України
вул. Васильківська, 31/17; м. Київ, 03022, Україна; e-mail: azot@ifrg.kiev.ua
2Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини
вул. Садова, 2; м. Умань, Черкаська область, 20300, Україна
У польових умовах досліджено нодуляційну та азотфіксувальну активність нових аналі-
тично селекціонованих культур Bradyrhizobium japonicum АС–15, АС512, РС–18, а також
продуктивність двох сортів сої Алмаз та Васильківська за інокуляції цими штамами. Доведе-
но, що штам B. japonicum АС512 є найбільш ефективним при формуванні симбіозу із соєю, за-
безпечує істотний приріст урожаю зерна (10,7–11,5 %) у порівнянні з виробничим штамом
634б. Селекціонований штам є висококонкурентоздатним (92 %) та технологічним, а відпо-
відно перспективним біологічним агентом для виготовлення бактеріальних добрив під сою.
Ключові слова: соя (Glicine max (L) Merill), симбіоз, ризобії, азотфіксувальна актив-
ність, штам, урожай.
Для підвищення продуктивності основ-
них сільськогосподарських культур у аграр-
ному виробництві довгий час застосовували
великі кількості мінеральних добрив, особ-
ливо азотних. Однак їх промисловий синтез
потребує великих енергетичних та економіч-
них затрат, які призводять до значного здо-
рожчання собівартості кінцевої продукції. У
зв’язку з цим, практичне землеробство ос-
таннім часом все більше уваги приділяє не-
традиційним заходам інтенсифікації процесу
вирощування культурних рослин, серед яких
особливе місце належить мікробним препа-
ратам, створеним на основі селекціонованих
штамів мікроорганізмів специфічного функ-
ціонального спрямування.
У сучасних умовах господарювання роз-
робка екологічно безпечних технологій ви-
рощування бобових культур із максималь-
ним використанням процесу симбіотичної
азотфіксації має без перебільшення неоці-
ненне значення [2; 5; 10; 13]. Створення і за-
стосування біопрепаратів на основі азотфік-
сувальних мікроорганізмів сьогодні є одним
із найбільш ефективних прийомів підвищен-
ня продуктивності бобових рослин і якості їх
урожаю, який до того ж дозволяє зберегти
родючість ґрунтів та екологічну рівновагу
навколишнього середовища.
Загальні вимоги створення мікробних
препаратів передбачають високий титр акти-
вних клітин, конкурентоспроможність, три-
валий термін зберігання, транспортабель-
ність, технологічність, а також економічність
їх виробництва [3; 14].
Одним із важливих шляхів підвищення
ефективності інокулянтів є селекція штамів
із покращеними симбіотичними характерис-
тиками та здатністю до виживання у стресо-
вих умовах [1; 15; 17; 21]. Експериментальні
дані показують, що успішна інокуляція бо-
бових рослин відбувається, коли титр буль-
бочкових бактерій складає не менше 104 клі-
тин на 1 грам ґрунту [10]. Якщо бобову рос-
лину, наприклад сою, висівати у нетрадицій-
ному для неї регіоні, то специфічні ризобії,
які здатні утворювати з нею симбіоз, у ґрунті
відсутні. Тому для функціонування процесу
фіксації атмосферного азоту у цьому разі
необхідно обов’язково проводити інокуля-
© С. К. Береговенко, П. П. Пухтаєвич, Р. А. Якимчук, 2018
4
цію інтродукованих рослин. Це дозволить
покращити функціонування рослинно-мік-
робних систем за умов антропогенного на-
вантаження, дефіциту вологи, високих тем-
ператур, а також забезпечить можливість
запобігти суттєвим втратам врожаю та зни-
женню показників його якості [6].
Якщо у ґрунті присутні місцеві раси бу-
льбочкових бактерій, то слід враховувати їхню
високу гетерогенність, а також можливість
одночасного існування як вірулентних, так і
фенотиповонаближених до них невірулент-
них штамів зі значною кількістю рекомбіна-
нтних генотипів [11; 12; 20]. Важливу роль у
процесі формування структури популяцій
бульбочкових бактерій та забезпеченні їх ге-
терогенності відіграє перенесення плазмід
між ними, що сприяє утворенню не менше
100 нових генотипів мікроорганізмів протя-
гом доби. За присутності рослини-хазяїна від-
бувається різке збільшення чисельності спе-
цифічних бульбочкових бактерій, оскільки в
ризосфері бобових культур створюються
більш сприятливі умови для їх розвитку, ніж
у ґрунті, віддаленому від коренів [12; 19].
Слід відзначити, що більшості абориген-
них штамів ризобій притаманна низька азот-
фіксувальна активність, але в той же час во-
ни характеризуються високою агресивністю і
конкурентоздатністю. Тому рослини, взає-
модіючи з ними, не можуть повністю реалі-
зувати свій потенціал продуктивності. Недо-
статня конкурентоспроможність штамів бу-
льбочкових бактерій, які використовуються
для виготовлення бактеріальних добрив, є
серйозною проблемою доцільності застосу-
вання передпосівної обробки насіння сої да-
ними біопрепаратами. Здатність рослини-
хазяїна вже на стадії преінфекції її коріння
ризобіями цілеспрямовано «відбирати» з
ґрунту специфічні штами бактерій, в тому
числі і ті, що рідко трапляються в популяції
ризосферних бульбочкових бактерій, дає змо-
гу вирішити дану проблему [18]. Ці ризобії
після виділення із кореневих бульбочок та де-
тального вивчення їх культуральних, фізіоло-
го-біохімічних та симбіотичних властивостей
в умовах вегетаційних та польових дослідів,
у подальшому можуть бути використані для
виготовлення високоефективних бактеріаль-
них добрив під бобові культури [1].
У попередніх дослідженнях було вста-
новлено, що штами Bradyrhizobium japonicum
РС–08 та РС–09, створені методом аналітич-
ної селекції, є найбільш ефективними при фо-
рмуванні симбіозу з соєю сортів Мар’яна та
Васильківська та забезпечують істотний при-
ріст урожаю зерна, а тому є перспективними
біологічними агентами при виготовленні су-
часних бактеріальних добрив під сою [7; 9].
У зв’язку з цим, метою даної роботи бу-
ло дослідження симбіотичної активності та
впливу нових культур B. japonicum, створе-
них методами аналітичної селекції, на про-
дуктивність різних сортів сої у польових
умовах.
Матеріали і методи. Об’єктами дослі-
джень були нові аналітично селекціоновані
культури B. japonicum АС–15, АС512, РС–18
з колекції мікроорганізмів відділу симбіоти-
чної азотфіксації Інституту фізіології рослин
і генетики НАН України, висока азотфіксу-
вальна активність яких була показана раніше
у вегетаційних дослідах. А також сорти сої
Васильківська (селекція Одеського Селек-
ційно-генетичного інституту, Інституту зем-
леробства НААН України, ІФРГ НАН Укра-
їни) і Алмаз (селекція Полтавської аграрної
академії), ранньостиглі, з нейтральною фо-
топеріодичною реакцією, холодо- та посухо-
стійкі, з вегетаційним періодом розвитку
100–105 днів.
Польові випробування проводили на до-
слідній агробіостанції Уманського держав-
ного педагогічного університету імені Павла
Тичини. Насіння сої висівали на темно-сіро-
му опідзоленому ґрунті, на глибину 3–5 см із
розрахунку 600 тис. схожих насінин на 1 га.
Облікова площа дослідних ділянок складала
5 м2, їх розміщення рендомізоване, повтор-
ність — чотирикратна.
Культури мікроорганізмів зберігаються в
умовах музею при +4 °С на МДА (манітно-
дріжджовий агар). Для відновлення життєді-
яльності культур їх вирощували у пробірках
на свіжому живильному середовищі МДА.
Для визначення інтенсивності росту дос-
ліджуваних культур B. japonicum качалочні
колби з 350 мл середовища МД (манітно-
дріжджове) або КМ (кукурудзяно-мелясне)
засівали вихідною бактеріальною суспензією
ризобій та культивували протягом зазначено-
го періоду (1–7 діб) при +28° С за умов аера-
ції при використанні механізованої качалки.
Виготовлені препарати на вермикуліті збері-
гали при кімнатній температурі (+18–20 °С).
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. — 2018. — Вип. 27.
5
Насіння сої перед посівом стерилізували
75 % етанолом і протягом 60 хвилин проми-
вали у проточній воді, після чого обробляли
суспензією зазначених вище ризобіальних
культур однакової оптичної густини, яка
складала 108 клітин у 1 мл інокулянту. Бакте-
ріальне навантаження складало 200–300 тис.
клітин ризобій на 1 насінину. Контролем слу-
гував штам-стандарт B. japonicum 634б.
Конкурентоспроможність нових селек-
ціонованих культур визначали непрямим ме-
тодом за різницею накопичення маси росли-
нами за моно- та змішаної інокуляції [7].
Зразки рослин для аналізу азотфіксува-
льної активності кореневих бульбочок аце-
тиленовим методом [16] відбирали у фазах
початку бутонізації та початку цвітіння.
Ацетиленвідновлювальну активність визна-
чали на газовому хроматографі «Agilent GC
system 6850» (США) з полуменево-іонізацій-
ним детектором. Розділення газів проводили
на колонці (Supelco Porapah N) за температу-
ри термостата 55 °С і детектора 150 °С. Га-
зом-носієм був гелій (20 мл за 1 хвилину).
Об’єм аналізованої проби газової суміші ста-
новив 1 см3, як стандарт використовували чи-
стий етилен (Sigma-Alolrich, N 536164, США).
Урожай з дослідних ділянок збирали пі-
сля досягнення повної стиглості зерна. Ре-
зультати досліду опрацьовували статистично
[4]. У таблицях представлені середні значен-
ня отриманих показників та середньоквадра-
тичні відхилення.
Результати та їх обговорення. Мікро-
біологічна промисловість при створенні но-
вих біопрепаратів передбачає дотримання
ряду важливих умов технології їх виробниц-
тва, однією з яких є висока швидкість росту
бактерій з певними генетичними властивос-
тями на дешевих субстратах, що забезпечу-
ють їх життєдіяльність.
У табл. 1 показана інтенсивність росту
бульбочкових бактерій сої на манітно-дріжд-
жовому (МД) та кукурудзяно-мелясовому
(КМ) середовищах. Величина титру бактерій
усіх дослідних штамів у першу добу інкуба-
ції на МД була значно вищою, ніж на КМ
субстраті, лише культура ризобій нового
штаму АС–15 наростала з однаковою швид-
кістю незалежно від складу живильного се-
редовища. Незважаючи на високу інтенсив-
ність розмноження усіх бактерій в першу до-
бу, домінував за цим показником виробни-
чий штам B. japonicum 634б. Але вже на 7-й
день інкубації спостерігалося значне збіль-
шення титру нових селекціонованих штамів
порівняно зі штамом-стандартом. Також слід
відмітити доцільність використання кукуру-
дзяно-мелясного середовища, як дешевого
субстрату, для виготовлення в подальшому
бактеріальних препаратів, оскільки титр но-
вих селекціонованих штамів на даному жи-
вильному середовищі був досить високим.
Таблиця 1. Інтенсивність росту B. ja-
ponicum на середовищах із різними джере-
лами азоту
Куль-
тура
Живи-
льне
середо-
вище
Тривалість інкубації, діб
1 2 7
КУО на 1 мл
107 109 1012
634б
МД 250 ± 7 271 ± 13 12 ± 1
КМ 114 ± 6 128 ± 6 19 ± 2
АС–15
МД 96 ± 3 120 ± 13 35 ± 3
КМ 95 ± 3 290 ± 19 31 ± 3
АС512
МД 172 ± 2 201 ± 18 34 ± 2
КМ 51 ± 2 66 ± 2 33 ± 1
РС–18
МД 118 ± 2 151 ± 3 38 ± 4
КМ 65 ± 4 129 ± 6 32 ± 3
Примітка: МД — манітно-дріжджове сере-
довище; КМ — кукурудзяно-мелясне середо-
вище; КУО — кількість колонієутворюючих
одиниць.
У табл. 2 наведено результати зміни тит-
ру бульбочкових бактерій сої АС–15, АС512,
РС–18 у препаратах на вермикуліті, залежно
від терміну зберігання. Дані таблиці свід-
чать, що ризобії добре приживаються і розм-
ножуються на твердому носії. Через 10 діб
титр бактерій збільшився на порядок, протя-
гом наступних 30 діб їх кількість також зрос-
тала, але вже не так інтенсивно. Найбільш
активно на вермикуліті розмножувався но-
вий штам B. japonicum АС512, кількість КУО
перевищувала контроль на 56,1 млрд/г.
Важливим етапом дослідження біологіч-
них властивостей бульбочкових бактерій з
метою подальшого практичного використан-
ня є визначення їх конкурентоспроможності,
тобто здатності певного штаму виживати в
ґрунті та конкурувати з іншими штамами то-
го ж виду за сайти зв’язування і прикріплен-
ня, які локалізовані в клітинах коренів бобо-
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. — 2018. — Вип. 27.
6
Таблиця 2. Титр ризобій сої у вермику-
літному препараті залежно від терміну
зберігання, КУО млрд/г
Варіанти
Термін зберігання, діб
1 10 40
634б 0,11 ± 0,002 7,5 ± 0,08 30,5 ± 1,7
АС–15 0,21 ± 0,008 6,2 ± 0,06 35,6 ± 2,1
АС512 0,76 ± 0,020 7,5 ± 0,30 86,6 ± 7,0
РС–18 0,17 ± 0,006 8,5 ± 0,31 50,5 ± 3,2
вих рослин. До того ж, конкурентоспромож-
ність разом з азотфіксувальною активністю і
генетичною сумісністю з рослиною-хазяїном
визначає ефективність симбіозу бобових ро-
слин і бульбочкових бактерій [10].
Оскільки відносну конкурентоспромож-
ність B. japonicum визначають за масою су-
хих рослин при змішаній інокуляції актив-
ним і неактивним штамами [7], для створен-
ня модельної конкуренції насіння сої іноку-
лювали кожною досліджуваною культурою
ризобій окремо або сумішшю нової культури
(АC–15, АС512, РС–18) з неактивним шта-
мом (604к). У табл. 3 наведено показники
відносної конкурентоспроможності трьох
нових культур B. japonicum. Більш конкуре-
нтними виявилися ризобії АС512 (92 %) та
АС–15 (87 %). Штам РС–18 також мав висо-
ку конкурентоздатність (80 %) у порівнянні з
контролем, але дещо меншу порівняно з ін-
шими досліджуваними культурами бульбоч-
кових бактерій сої.
Ефективність симбіозу бобових рослин і
бульбочкових бактерій визначається за по-
казниками нодуляційної й азотфіксувальної
здатності ризобій, а також за його продукти-
вністю [8; 10]. Подальшою метою роботи
було дослідження в польових умовах сим-
біотичної активності двох сортів сої Алмаз
та Васильківська за інокуляції новими куль-
турами бульбочкових бактерій.
За даними табл. 4 і 5 у ґрунті, де висі-
валися дослідні сорти сої, присутні абори-
генні раси ризобій. Але кількість і маса
утворених ними бульбочок на корінні рослин
суттєво поступалися аналогічним показни-
кам варіантів із застосуванням інокулянтів
на основі виробничого штаму 634б та нових
штамів АС–15, АС512 і РС–18 B. japonicum.
Найбільшою нодуляційною активністю харак-
теризувалися бактеріальні культури АС512 та
Таблиця 3. Вегетативна маса рослин
та відносна конкурентоздатність при
моно- та змішаній інокуляції сої активним
і неактивним штамами B. japonicum
Штами
Маса су-
хих рос-
лин, г на
посудину
Приріст маси
сухих рос-
лин, г на по-
судину
Відносна
конку-
ренто-
здат-
ність, % шт+ шт–
Контроль
(інокуля-
ція 604к)
8,01 ± 0,30
634б 11,94 ± 0,44 3,94 81
634б +
604к 11,21 ± 0,42 3,21
АС–15 11,06 ± 0,30 3,06 87
АС–15 +
604к 10,66 ± 0,46 2,66
АС512 12,24 ± 0,46 4,24 92
АС512 +
604к 11,89 ± 0,54 3,89
РС–18 10,14 ± 0,60 2,14 80
РС–18 +
604к 9,72 ± 0,30 1,72
Таблиця 4. Кількість та маса кореневих бульбочок сої сорту Алмаз за інокуляції но-
вими селекціонованими штамами B. japonicum
Варіанти
досліду
Початок бутонізації Початок цвітіння
Кількість
бульбочок, шт.
Маса
бульбочок, г
Кількість
бульбочок, шт.
Маса
бульбочок, г
Контроль
(без інокуляції) 7,6 ± 1,11 0,11 ± 0,01 10,50 ± 1,25 0,15 ± 0,04
634б 13,3 ± 1,22 0,19 ± 0,02 23,00 ± 2,12 0,31 ± 0,02
АС–15 15,1 ± 1,30 0,21 ± 0,03 25,95 ± 1,51 0,30 ± 0,02
АС512 22,3 ± 1,74 0,29 ± 0,04 30,25 ± 2,15 0,38 ± 0,03
РС–18 21,1 ± 1,56 0,26 ± 0,02 28,75 ± 1,05 0,35 ± 0,01
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. — 2018. — Вип. 27.
7
Таблиця 5. Кількість та маса кореневих бульбочок сої сорту Васильківська за іноку-
ляції новими селекціонованими штамами B. japonicum
Варіанти
досліду
Початок бутонізації Початок цвітіння
Кількість
бульбочок, шт.
Маса
бульбочок, г
Кількість
бульбочок, шт.
Маса
бульбочок, г
Контроль
(без інокуляції) 8,5 ± 1,20 0,14 ± 0,02 11,0 ± 0,51 0,21 ± 0,02
634б 15,3 ± 1,30 0,20 ± 0,03 18,5 ± 0,65 0,32 ± 0,01
АС–15 11,5 ± 1,70 0,19 ± 0,02 16,8 ± 1,20 0,30 ± 0,02
АС512 20,8 ± 1,13 0,32 ± 0,03 23,0 ± 1,10 0,47 ± 0,05
РС–18 18,8 ± 1,18 0,30 ± 0,02 24,0 ± 1,30 0,39 ± 0,03
РС–18, така закономірність була властива
для кількості і маси бульбочок, утворених як
на корінні сої сорту Алмаз, так і сорту Ва-
сильківська.
За даними, представленими на рис. 1 і 2,
ацетиленвідновлювальна активність бульбо-
чок, сформованих місцевими расами ризобій,
була вдвічі меншою за показники варіанту із
застосуванням виробничого штаму B. japoni-
cum 634б. Тобто в даному випадку ґрунтова
мікрофлора не складала суттєвої конкуренції
штамам, які застосовувалися для передпосів-
ної бактеризації дослідних рослин.
Найбільша азотфіксувальна активність
була притаманна новим аналітично селек-
ціонованим штамам АС512 та РС–18, показ-
ники якої для сорту Алмаз у фазу почат-
ку бутонізації становили 8,95 ± 0,43 і 9,60 ±
0,45 мкмоль С2Н4 / росл. × год, а для сорту Ва-
сильківська 5,14 ± 0,28 й 5,02 ± 0,29 мкмоль
С2Н4 / росл. × год відповідно. У фазу початку
цвітіння найвищі показники ацетиленвіднов-
лювальної активності були зафіксовані у ва-
ріантах із бактеризацією насіння обох сортів
сої штамом АС512.
Головним показником ефективності пе-
редпосівної бактеризації насіння бобових
культур, як відомо, є урожай зерна. Передпо-
сівна бактеризація насіння сої сортів Алмаз і
Васильківська виробничим та новими шта-
мами B. japonicum сприяла суттєвому збіль-
шенню її продуктивності (табл. 6, 7). При
цьому слід відзначити, що застосування нових
селекціонованих ризобій було більш ефекти-
вним у порівнянні зі штамом-стандартом
634б. Так, показники урожаю зерна сої сорту
Рис. 1. Азотфіксувальна активність кореневих бульбочок сої сорту Васильківська за
інокуляції новими селекціонованими штамами B. japonicum. К — контроль (без інокуляції).
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. — 2018. — Вип. 27.
8
Рис. 2. Азотфіксувальна активність кореневих бульбочок сої сорту Алмаз за інокуляції
новими селекціонованими штамами B. japonicum. К — контроль (без інокуляції).
Таблиця 6. Вплив інокуляції новими се-
лекціонованими штамами B. japonicum на
продуктивність сої сорту Алмаз
Варіанти
досліду
Урожай,
ц/га
Прибавка
до контро-
лю, %
Прибавка
до штаму
634б, %
Контроль
(без іноку-
ляції)
25,0 ± 0,7 – –
634б 26,9 ± 0,6 7,6 –
АС–15 27,3 ± 1,1 9,2 1,5
АС512 30,0 ± 0,4 20,0 11,5
РС–18 28,7 ± 0,3 14,8 6,7
НІР0,05 2,7
Таблиця 7. Вплив інокуляції новими се-
лекціонованими штамами B. japonicum на
продуктивність сої сорту Васильківська
Варіанти
досліду
Урожай,
ц/га
Прибавка
до контро-
лю, %
Прибавка
до штаму
634б, %
Контроль
(без іноку-
ляції)
28,5 ± 0,7 – –
634б 30,8 ± 0,9 8,1 –
АС–15 32,3 ± 0,6 13,3 4,9
АС512 34,1 ± 0,7 19,6 10,7
РС–18 32,7 ± 0,5 14,7 6,2
НІР0,05 2,4
Алмаз за інокуляції бульбочковими бактері-
ями АС512 достовірно перевищували варіант
з інокуляцією виробничим штамом на 11,5 %.
За бактеризації насіння вищевказаного сорту
культурами B. japonicum АС–15 та РС–18
урожай збільшився відповідно на 1,5 та 6,7 %
у порівнянні з інокуляцією штамом 634б.
Порівнюючи урожайність зерна сої сор-
ту Васильківська, інокульованої новими шта-
мами, з урожаєм у варіанті, де застосовували
виробничий штам 634б, достовірний приріст
отримали також при використанні бактеріа-
льної культури АС512. Прибавка урожаю зе-
рна від інокуляції штамами ризобій АС–15 й
РС–18 знаходилась у межах похибки досліду
і становила відповідно 4,9 та 6,2 %.
Слід зауважити, що новий штам B. japo-
nicum АС512, який використовували для пе-
редпосівної бактеризації насіння сої сортів
Алмаз і Васильківська, виявився найбільш
конкурентоспроможним не тільки у порів-
нянні з виробничим штамом 634б, а й з або-
ригенними штамами ґрунтової мікрофлори.
Прибавка урожаю при цьому в середньому
становила 19,8 %.
Отже, для досягнення найефективнішої
реалізації потенціалу симбіотичної азотфік-
сації необхідно постійно вести координовану
селекцію рослин і бульбочкових бактерій,
спрямовану на створення комплементарних
генотипів мікро- і макросимбіонтів.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. — 2018. — Вип. 27.
9
Усі нові культури B. japonicum за ефек-
тивністю і продуктивністю створених ними
симбіотичних систем перевищують штам-
стандарт 634б. Найефективнішим з них для
виготовлення бактеріальних добрив під сою
є штам АС512, оскільки урожай зерна збіль-
шується від його застосування на 10,7–11,5 %
у порівнянні із виробничим штамом. Конку-
рентоздатність селекціонованого штаму АС512
становить 92 %.
1. Воробей Н. А. Характеристика бульбоч-
кових бактерій Sinorhizobium meliloti, виділених
із біоценозів зони Полісся України, за симбіоти-
чними показниками / Воробей Н. А., Коць С. Я. //
Физиология растений и генетика. — 2014. —
Т. 46, № 6. — С. 525–534.
2. Дідович С. В. Біологічні засоби інтенси-
фікації симбіотичної азотфіксації у сучасних
технологіях вирощування бобових культур /
С. В. Дідович, М. З. Толкачов, С. Ф. Абдураши-
тов // ХІІ з’їзд Товариства мікробіологів України :
тез. доп. (Ужгород, 25–30 травня, 2009). — Уж-
город : Патент, 2009. — С. 301.
3. Доросинский М. Л. Клубеньковые бакте-
рии и нитрагин / М. Л. Доросинский. — Л. : Ко-
лос, 1970. — 191 с.
4. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта /
Б. А. Доспехов. — М. : Агропромиздат, 1985. —
351 с.
5. Иванов А. Л. Сельскохозяйственная мик-
робиология и проблемы повышения эффектив-
ности и экологической безопасности земледелия
на ландшафтной основе / А. Л. Иванов // Тез.
докл. Всерос. конф. — СПб., 2001. — С. 9–11.
6. Коць С. Я. Биологическая фиксация азота:
бобово-ризобиальный симбиоз / [С. Я. Коць,
В. В. Моргун, В. Ф. Патыка и др.]. — К. : Логос,
2011. — Т. 2. — 532 с.
7. Ефективність, конкурентоздатність і тех-
нологічність нових аналітично селекціонова-
них штамів бульбочкових бактерій сої /
С. М. Маліченко, С. В. Омельчук, П. М. Мамен-
ко, С. Я. Коць // Физиология и биохимия культу-
рных растений. — 2013. — Т. 45, № 1. —
С. 53–60.
8. Ефективність симбіотичних систем сої
різних груп стиглості за інокуляції Tn5-мутанта-
ми Bradyrhizobium japonicum / П. М. Маменко,
С. М. Маліченко, А. В. Жемойда, Л. Ю. Соболен-
ко // Вісник Харківського національного аграр-
ного університету. Сер. : Біологія. — 2014. —
Вип. 2 (32). — С. 56–62.
9. Ефективність симбіозу та продуктивність
сої, інокульованої новими аналітично селекціо-
нованими культурами Bradyrhizobium japonicum /
[П. М. Маменко, С. М. Маліченко, С. В. Омель-
чук та ін.] // Вісник Харківського національ-
ного аграрного університету. Сер. : Біологія. —
2014. — Вип. 1 (31). — С. 72–78.
10. Біологічний азот / [В. П. Патика, С. Я. Коць,
В. В. Волкогон та ін.]. — К. : Світ, 2003. — 422 с.
11. Проворов H. A. Эволюционная генетика
клубеньковых бактерий: молекулярные и попу-
ляционные аспекты / H. A. Проворов, Н. И. Во-
робьев // Генетика. — 2000. — Т. 36, № 12. —
С. 1573–1587.
12. Проворов Н. А. Микроэволюция клубень-
ковых бактерий при возникновении мутантов с
измененной выживаемостью в системе «растение-
почва» / H. A. Проворов, Н. И. Воробьев // Гене-
тика. — 2003. — Т. 39, № 12. — С. 1594–1605.
13. Самошкин В. И. Влияние инокуляции и
азота минеральных удобрений на фиксацию соей
молекулярного азота / В. И. Самошкин, Н. З. Тол-
качев // Биологическая фиксация молекулярного
азота. — К. : Наук. думка, 1983. — С. 74–76.
14. Хотянович А. В. Методы культивирова-
ния бактерий, способы получения и применения
препаратов на их основе (методические рекоме-
ндации) / А. В. Хотянович. — Л., 1991. — 60 с.
15. Selection of stress-tolerant rhizobial isolates
of wild legumes growing in dry regions of Ra-
jasthan, India / S. F. Ali, L. S. Rawat, M. K. Megh-
vansi, S. K. Mahna // Journal of Agricultural and
Biological Science. — 2009. — Vol. 4, № 1. —
P. 13–18.
16. The acetylene – ethylene assay for N2-fixa-
tion: laboratory and field evaluation / R. W. F. Har-
dy, R. D. Holsten, Е. К. Jackson, R. C. Burns //
Plant Physiol. — 1968. — Vol. 43, № 8. —
P. 1185–1207. https://doi.org/10.1104/pp.43.8.1185.
17. O’Hara G. Selection of strains of root
nodule bacteria to improve inoculant performance
and increase legume productivity in stressful
environments / G. O’Hara, R. Yates, J. Howieson //
Inoculants and nitrogen fixation of legumes in
Vietnam / еd. by D. Herridge. — ACIAR Procee-
dings, 2002. — Vol. 109 e. — P. 75–80.
18. Rhizobiaceae. Молекулярная биология
бактерий взаимодействующих с растениями / под
ред. Г. Спайнка, А. Кондороши, П. Хукас. —
СПб. : ВНИИ сельскохозяйственной микробио-
логии, 2002. — 567 с.
19. Ecology and evolution of bacterial micro-
diversity / M. Schloter, M. Lebuhn, T. Heulin,
A. Hartmann // FEMS Microbiol. Rev. — 2000. —
Vol. 24 (5). — P. 647–660. https://doi.org/10.1111/
j.1574-6976.2000.tb00564.x.
20. Young J. P. W. Molecular population gene-
tics and evolution of Rhizobia / J. P. W. Young //
The nitrogen fixation and its research in China /
еd. Hong G. F. — Verlag Berlin Heidelberg. —
1992. — P. 365–381.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. — 2018. — Вип. 27.
10
21. Diversity and environmental stress respon-
ses of rhizobial bacteria from Egyptian grain le-
gumes / H. H. Zahran, M. Abdel-Fattah, M. M. Yas-
ser, A. M. Mahmoud, E. J. Bedmar // Australian
Journal of Basic and Applied Sciences. — 2012. —
Vol. 6 (10). — P. 571–583.
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СОЕВО-
РИЗОБИАЛЬНОГО СИМБИОЗА ПРИ
ИСПОЛЬЗОВАНИИ НОВЫХ КУЛЬТУР
BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM
С. К. Береговенко1, П. П. Пухтаевич1,
Р. А. Якимчук2
1Институт физиологии растений и генетики
НАН Украины, г. Киев
2Уманский государственный педагогический
университет имени Павла Тычины, г. Умань
В полевых условиях исследована нодуля-
ционная и азотфиксирующая активность
новых аналитически селекционированных
культур Bradyrhizobium japonicum АС–15,
АС512, РС–18, а также производитель-
ность двух сортов сои Алмаз и Васильковс-
кая в условиях инокуляции этими штаммами.
Показано, что штамм B. japonicum АС512
является наиболее эффективным при фор-
мировании соево-ризобиального симбиоза,
обеспечивает существенный прирост уро-
жая зерна (10,7–11,5 %) по сравнению с про-
изводственным штаммом 634б. Селекцио-
нированный штамм является высококонку-
рентоспособным (92 %) и технологичным, а
соответственно перспективным биологиче-
ским агентом для изготовления бактериаль-
ных удобрений под сою.
Ключевые слова: соя (Glicine max (L)
Merill), симбиоз, ризобии, азотфиксирующая
активность, штамм, урожай.
PECULIARITIES OF FORMATION
AND FUNCTIONING OF SOYBEAN-
RHIZOBIAL SYMBIOSIS UNDER THE
USE OF NEW BRADYRHIZOBIUM
JAPONICUM CULTURES
S. K. Berehovenko1, P. P. Pukhtaievych1,
R. Ya. Yakymchuk2
1Institute of Physiology of Plants and Genetics of
the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv
2Uman State Pedagogical University named after
Pavlo Tychyna, Uman
In field conditions, the nodulation and ni-
trogen-fixing activity of new analytically-
selected cultures of B. japonicum AC-15,
AC512, PC-18, as well as the productivity of
two varieties of soybeans Almaz and
Vasylkivska under inoculation by these strains
was studied. It has been proved that Bradyrhi-
zobium japonicum AC512 strain is the most ef-
fective in the formation of symbiosis with soy-
bean, it provides a significant increase in grain
yield (10.7–11.5 %) compared with the produc-
tion strain 634b. The selected strain is a highly
competitive (92 %) and technologically ad-
vanced, and accordingly, promising biological
agent for the production of bacterial fertilizers
for soybean.
Key words: soybean (Glicine max (L)
Merill), symbiosis, rhizobia, nitrogen-fixing ac-
tivity, strain, yield.
Отримано 20.02.2018
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. — 2018. — Вип. 27.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-21 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:02:05Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/c6/168d6faf1fa828b68612a1cae45958c6.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-212026-07-22T10:10:39Z PECULIARITIES OF FORMATION AND FUNCTIONING OF SOYBEAN-RHIZOBIAL SYMBIOSIS UNDER THE USE OF NEW B. JAPONICUM CULTURES ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM Береговенко, С. К. Пухтаєвич, П. П. Якимчук, Р. А. In field conditions, the nodulation and nitrogen-fixing activity of new analytically-selected culturesof B. japonicum AC-15, AC512, PC-18, as well as the productivity of two varieties of soybeans Almaz andVasylkivska under inoculation by these strains was studied. It has been proved that B. japonicum AC512strain is the most effective in the formation of symbiosis with soybean, it provides a significant increase ingrain yield (10.7-11.5 %) compared with the production strain 634b. The selected strain is a highlycompetitive (92 %) and technologically advanced, and accordingly, promising biological agent for theproduction of bacterial fertilizers for soybean. У польових умовах досліджено нодуляційну та азотфіксувальну активність нових аналітично селекціонованих культур Bradyrhizobium japonicum АС–15, АС512, РС–18, а такожпродуктивність двох сортів сої Алмаз та Васильківська за інокуляції цими штамами. Доведено, що штам B. japonicum АС512 є найбільш ефективним при формуванні симбіозу із соєю, забезпечує істотний приріст урожаю зерна (10,7–11,5 %) у порівнянні з виробничим штамом634б. Селекціонований штам є висококонкурентоздатним (92 %) та технологічним, а відповідно перспективним біологічним агентом для виготовлення бактеріальних добрив під сою. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2018-07-06 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/21 10.35868/1997-3004.27.3-10 Agricultural microbiology; Vol. 27 (2018): Agriciltural microbiology; 3-10 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 27 (2018): Сільськогосподарська мікробіологія; 3-10 1997-3004 10.35868/1997-3004.27 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/21/19 Авторське право (c) 2018 S. K. Berehovenko, P. P. Pukhtaievych, R. Ya. Yakymchuk https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Береговенко, С. К. Пухтаєвич, П. П. Якимчук, Р. А. ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM |
| title | ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM |
| title_alt | PECULIARITIES OF FORMATION AND FUNCTIONING OF SOYBEAN-RHIZOBIAL SYMBIOSIS UNDER THE USE OF NEW B. JAPONICUM CULTURES |
| title_full | ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM |
| title_fullStr | ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM |
| title_full_unstemmed | ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM |
| title_short | ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СОЄВО-РИЗОБІАЛЬНОГО СИМБІОЗУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НОВИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM |
| title_sort | особливості формування та функціонування соєво-ризобіального симбіозу при використанні нових культур bradyrhizobium japonicum |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/21 |
| work_keys_str_mv | AT beregovenkosk peculiaritiesofformationandfunctioningofsoybeanrhizobialsymbiosisundertheuseofnewbjaponicumcultures AT puhtaêvičpp peculiaritiesofformationandfunctioningofsoybeanrhizobialsymbiosisundertheuseofnewbjaponicumcultures AT âkimčukra peculiaritiesofformationandfunctioningofsoybeanrhizobialsymbiosisundertheuseofnewbjaponicumcultures AT beregovenkosk osoblivostíformuvannâtafunkcíonuvannâsoêvorizobíalʹnogosimbíozuprivikoristannínovihkulʹturbradyrhizobiumjaponicum AT puhtaêvičpp osoblivostíformuvannâtafunkcíonuvannâsoêvorizobíalʹnogosimbíozuprivikoristannínovihkulʹturbradyrhizobiumjaponicum AT âkimčukra osoblivostíformuvannâtafunkcíonuvannâsoêvorizobíalʹnogosimbíozuprivikoristannínovihkulʹturbradyrhizobiumjaponicum |