МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ
Objective. To study the peculiarities of the microbiological transformation of phosphorus compounds in the root zone of sunflower plants under the action of Bacillus sp. 2473 and different degrees of crop fertilization. Methods. Field experiment; microbiological (accounting for bacteria capable of d...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/516 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Agriciltural microbiology |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871466315729862656 |
|---|---|
| author | Токмакова, Л. М. Трепач, А. О. Пищур, І. М. |
| author_facet | Токмакова, Л. М. Трепач, А. О. Пищур, І. М. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Л. М. Токмакова",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "А. О. Трепач",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "І. М. Пищур",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
}
] |
| author_sort | Токмакова, Л. М. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:52Z |
| description | Objective. To study the peculiarities of the microbiological transformation of phosphorus compounds in the root zone of sunflower plants under the action of Bacillus sp. 2473 and different degrees of crop fertilization. Methods. Field experiment; microbiological (accounting for bacteria capable of dissolving insoluble phosphate complexes with Ca2+, Al3+, Fe3+ and hydrolysing organic phosphates in the rhizosphere soil of sunflower plants); biochemical (determination of soil phosphatase activity); chemical (determination of phosphorus content in soil and plants); statistical. Results. Under the conditions of the field experiment on leached chornozem, it was established that during the growing season of sunflower in the soil after the introduction of Bacillus sp. 2473 into the agrocenosis, the number of bacteria capable of dissolving insoluble complexes of phosphates with Ca2+, Al3+, Fe3+ and bacteria hydrolysing organic forms of phosphates increases compared to the indicators of the control variants. Phosphatase activity increases during the growing season of plants and reaches the highest values during the seed ripening phase. The lowest levels of phosphorus content in the rhizosphere soil of sunflower plants were registered after presowing inoculation with Bacillus sp. 2473. The content of Р2О5 decreased from 0.25 mg Р2О5/dm3 of the soil solution (in the control) to 0.21 mg Р2О5/dm3 in the phase of 7–8 leaves under the action of the inoculant; from 0.42 mg Р2О5/dm3 to 0.31 mg Р2О5/dm3 in the flowering phase; from 0.24 mg Р2О5/dm3 to 0.21 mg Р2О5/dm3 in the seed ripening phase, respectively, which indicates the strengthening of phosphorus assimilation by bacterized plants. The optimal agricultural background, taking into account the effect of fertilizers on the development of phosphate-mobilizing microorganisms, is the use of mineral fertilizers in a rate not exceeding N90P90K90. Conclusion. Under the influence of the phosphate-mobilizing bacterium Bacillus sp. 2473, the processes of phosphorus transformation are activated in the root zone of sunflower plants, which is indicated by an increase in the number of phosphate-mobilizing bacteria, phosphatase activity and the degree of phosphate mobility in the rhizosphere soil of plants. As a result, the assimilation of phosphorus by plants is enhanced, which is confirmed by the increase in its removal with crop yield from 47.3 kg/ha to 74.8 kg/ha, while the efficiency of phosphorus nutrition of plants is 53.8 % (against the background of N90P90K90). |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.38.40-50 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:26:48Z |
| format | Article |
| fulltext |
40
Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38. С. 40–50.
ISSN 1997-3004
https://doi.org/10.35868/1997-3004.38.40-50
УДК 579.266:631.461.7:631.847/633.854.78
МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ
В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ
ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ
УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ
Л. М. Токмакова, А. О. Трепач, І. М. Пищур
Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
вул. Шевченка, 97; м. Чернігів, 14030, Україна; e-mail: tokmakova_ln@ukr.net
Мета. Дослідити особливості мікробіологічної трансформації сполук Фосфору в коре-
невій зоні рослин соняшнику за дії Bacillus sp. 2473 та різного ступеня удобрення культури.
Методи. Польового досліду; мікробіологічні (облік бактерій, здатних розчиняти нерозчинні
комплекси фосфатів із катіонами Ca2+, Al3+, Fe3+ та гідролізувати органічні фосфати у ри-
зосферному ґрунті рослин соняшнику); біохімічні (визначення фосфатазної активності ґру-
нту); хімічні (визначення вмісту фосфору в ґрунті та в рослинах); статистичні. Результа-
ти. В умовах польового досліду на чорноземі вилуженому встановлено, що протягом веге-
таційного періоду соняшнику в ґрунті за інтродукції в агроценоз Bacillus sp. 2473 зростає
чисельність бактерій, здатних до розчинення нерозчинних комплексів фосфатів із катіона-
ми Ca2+, Al3+, Fe3+ та бактерій, що гідролізують органічні форми фосфатів, як порівняти
з показниками контрольних варіантів. Фосфатазна активність протягом вегетації рослин
зростає та досягає найвищих значень у фазу достигання насіння. Найнижчі показники вмі-
сту фосфору в ризосферному ґрунті рослин соняшнику відзначено за передпосівної інокуляції
Bacillus sp. 2473. Вміст Р2О5 знижувався у фазу 7–8 листків від 0,25 мг Р2О5/дм3 ґрунтового
розчину (у контролі) до 0,21 мг Р2О5/дм3 за дії інокулянта, у фазу цвітіння — від 0,42 мг
Р2О5/дм3 до 0,31 мг Р2О5/дм3, у фазу достигання насіння — від 0,24 мг Р2О5/дм3 до 0,21 мг
Р2О5/дм3 відповідно, що свідчить про підсилення засвоєння фосфору бактеризованими рос-
линами. Оптимальним агрофоном, враховуючи вплив добрив на розвиток фосфатмобілізува-
льних мікроорганізмів, є застосування мінеральних добрив у нормі, що не перевищує
N90P90K90. Висновки. За впливу фосфатмобілізувальної бактерії Bacillus sp. 2473 активізу-
ються процеси трансформації Фосфору в кореневій зоні рослин соняшнику, на що вказує під-
вищення чисельності фосфатмобілізувальних бактерій, фосфатазної активності та ступе-
ня рухомості фосфатів у ризосферному ґрунті рослин. Внаслідок цього підсилюється засво-
єння рослинами Фосфору, що підтверджується підвищенням виносу його з урожаєм куль-
тури від 47,3 кг/га до 74,8 кг/га, водночас ефективність фосфорного живлення рослин скла-
дає 53,8 % (по фону N90P90K90).
Ключові слова: інокуляція, ґрунтові мікроорганізми, мінеральні добрива, сполуки фосфо-
ру в ґрунті, соняшник, чорнозем вилужений.
Вступ. Соняшник як основна олійна ку-
льтура в Україні займає близько 70 % посів-
них площ під всі олійні культури. Його осо-
бливість — потреба в інтенсивному мінера-
льному живленні, тож рослини вимогливі до
запасів поживних речовин у ґрунті. Це пот-
ребує удосконалення наявних технологій ви-
рощування культури. Для інтенсифікації ко-
реневого живлення сільськогосподарських
культур сьогодні пропонується низка захо-
дів, серед яких перспективним вважається
застосування біологічних препаратів на ос-
нові агрономічно корисних мікроорганізмів
[1; 2]. У зв’язку з цим актуальним є пошук
нових штамів мікроорганізмів, здатних до роз-
чинення важкодоступних сполук Фосфору
© Л. М. Токмакова, А. О. Трепач, І. М. Пищур, 2023
41
в ґрунті та синтезу біологічно активних ре-
човин [3].
Аналіз останніх досліджень і публіка-
цій. Провідну роль у трансформації фосфо-
ровмісних сполук ґрунту відіграють мікроор-
ганізми, які внаслідок своєї життєдіяльності
здатні виділяти органічні кислоти і ферменти,
і, перебуваючи у тісній взаємодії з рослина-
ми та іншими мікроорганізмами, можуть збі-
льшувати вміст розчинних сполук Фосфору в
ризосферному ґрунті, тим самим покращува-
ти фосфорне живлення рослин [4; 5]. У ко-
лообігу фосфору в природі мобілізація важ-
корозчинних сполук цього елемента ґрунто-
вими мікроорганізмами — одна з найважли-
віших ланок. Її реалізацію забезпечують
представники різних видів бактерій і мікро-
міцетів. За даними Banerjee зі співавт. [6],
активними фосфатмобілізаторами є представ-
ники родів Bacillus і Pseudomonas. Продуку-
ючи органічні кислоти, ферменти і діоксид
Карбону (CO2), вони активно трансформу-
ють фосфоровмісні сполуки [7; 8]. Окрім то-
го, фосфатмобілізувальні мікроорганізми
синтезують метаболіти, які беруть участь
у стимулюванні ростових процесів (фітогор-
мони, вітаміни, амінокислоти тощо) та захи-
сті від фітопатогенів (антибіотики, літичні
ферменти, сидерофори тощо) [9].
Застосування мікробних препаратів,
створених на основі активних штамів фос-
фатмобілізувальних мікроорганізмів, у сіль-
ськогосподарському виробництві може стати
незамінною складовою оптимізації фосфор-
ного живлення рослин, підвищення його
продуктивності та покращення якості про-
дукції.
У зв’язку з цим метою наших дослід-
жень було визначення ролі фосфатмобілізу-
вальної бактерії Bacillus sp. 2473 у процесах
трансформації Фосфору ґрунту та добрив
у кореневій зоні рослин соняшнику та дослі-
дження умов ефективного поєднання бакте-
ризації з мінеральними добривами.
Матеріали та методи. Дослідження
проводили в 2021–2023 рр. на базі дослідно-
го поля Інституту сільськогосподарської мі-
кробіології та агропромислового виробницт-
ва НААН відповідно до загальноприйнятих
методик. Ґрунт дослідного поля — чорнозем
вилужений з рНсол. — 5,30 та вмістом пожив-
них елементів у кількості 2,12 % гумусу,
95,2 мг/кг азоту легкогідролізованого, 226 мг/кг
фосфору, 108 мг/кг обмінного калію. Схема
досліду з соняшником гібриду Кадет перед-
бачала такі варіанти:
Без бактеризації
1) контроль (без добрив);
2) N30P30K30;
3) N60P60K60;
4) N90P90K90;
5) N120P120K120.
Бактеризація насіння Bacillus sp. 2473:
6–10 — аналогічні до 1–5 варіанти удоб-
рення.
Площа дослідної ділянки становила
50,4 м2, повторність досліду — триразова.
Бактеризацію насіння соняшника здійс-
нювали за використання Bacillus sp. 2473
з розрахунку 0,5 млн клітин на насінину.
Bacillus sp. 2473 виділений Л. Токмаковою із
сірого підзолистого супіщаного ґрунту
(м. Луцьк, Україна). Штам проявляє здат-
ність перетворювати важкорозчинні органіч-
ні і неорганічні сполуки Фосфору в доступну
для засвоєння рослинами форму та продукує
біологічно активні речовини.
Мінеральні добрива (нітроамофоску)
вносили під передпосівну культивацію згід-
но зі схемою досліду.
Титр клітин бактерій у бактеріальних су-
спензіях визначали за використання камери
Горяєва [10], облік життєздатності Bacillus
sp. 2473 — на середовищі МПА. Ґрунтові
зразки відбирали з кореневої зони рослин
соняшнику в основні фази органогенезу: ріст
стебла, цвітіння, розвиток плодів [11]. Ви-
значення вологості ґрунту проводили граві-
метричним методом згідно з ДСТУ ISO
11465 [12]. Чисельність бактерій, які можуть
розчиняти мінеральні та органічні фосфати,
визначали шляхом мікробіологічного посіву
водних розведень ґрунтової суспензії на жи-
вильні середовища Муромцева з додаванням
Са3(РО4)2 — 5 г/дм3 (Р2О5 229 мг/100 см3),
AlPO4 — 2,376 г/дм3 (Р2О5 959 мг/100 см3),
FePO4 — 1,215 г/дм3 (Р2О5 74 мг/100 см3);
кальцій гліцерофосфату (C3H5(OH)2PO4Ca) —
6,0 г/дм3 (Р2О5 203 мг/100 см3) відповідно,
з подальшим підрахунком колоній бактерій,
навколо яких утворюються зони просвітлен-
ня. Фосфатазну активність визначали за ме-
тодом І. Т. Гєллєр і К. Е. Гінзбург, вміст
Фосфору в рослинах та насінні соняшнику —
методом Деніже в модифікації Буватьє [11],
винос Фосфору з урожаєм зерна та листо-
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
42
стеблової маси соняшнику розраховували за
методом Чирікова [13], ступінь рухомості
фосфатів ґрунту — за методом Карпінського
і Зам’ятіної [14; 15].
Статистичну обробку отриманих даних
проводили за використання комп’ютерних
програм Microsoft Excel та Оrigin 8. Статис-
тично вірогідною вважали різницю середніх
показників за рівня значимості p < 0,05.
Результати та їх обговорення. Активна
мобілізація Фосфору з нерозчинних його
сполук відбувається у ризосфері рослин, де
завдяки кореневим виділенням формується
велике угруповання гетеротрофних бактерій.
Останні утворюють у процесі дихання СО2
(як і самі корені), продукують органічні кис-
лоти та ферменти, що сприяє розчиненню
фосфатів. Стійкість фосфорних сполук до
мікробного розкладання залежить від їхньо-
го хімічного складу, зокрема від катіонів,
з якими зв’язаний фосфат-іон. Так, бактері-
альні метаболіти легко мобілізують фосфат
Мангану, фосфати Кальцію та Алюмінію
розчиняють, але слабше, а фосфат Заліза до
таких речовин надзвичайно стійкий [16].
Для реалізації потенціалу урожайності
сільськогосподарських культур оптимальне
живлення рослин, у т. ч. і фосфорне, — над-
звичайно важлива умова, виконання якої
безпосередньо залежить від вмісту і складу
поживних речовин у ґрунті та їх доступності
для рослин. Для посилення мобілізації фос-
фатів у ґрунті поля, коли відомо про їх хіміч-
ний склад, важливим є формування специ-
фічних мікробних угруповань у кореневій зо-
ні рослин. Ефективний спосіб корекції скла-
ду і функцій природних угруповань мікро-
організмів — застосування мікробних пре-
паратів відповідної дії шляхом бактеризації
насіння сільськогосподарських культур [17].
Інокулянти, крім безпосереднього розчинен-
ня ґрунтових фосфатів, ініціюють посилений
розвиток кореневої системи рослин, завдяки
чому корені здатні проникати у глибші гори-
зонти ґрунту та залучати звідти фосфати, які
за інших умов не можуть бути використані
рослинами. Така особливість робить іноку-
льовані рослини своєрідною біологічною
помпою, здатною повертати фосфати у верх-
ні шари ґрунту, що особливо важливо, оскі-
льки для сполук фосфору характерна тенден-
ція поступово з роками переміщатися у ниж-
ні горизонти ґрунтового профілю. Крім того,
фосфатмобілізувальні бактерії часто прояв-
ляють фітостимулювальні властивості та
антагонізм до фітопатогенів [18]. Отримані
нами результати свідчать, що бактеризація
сприяє активному розвитку мікроорганізмів,
які гідролізують мінеральні сполуки Фосфо-
ру та органічні фосфати ґрунту. Щодо бакте-
рій, які мінералізують фосфати Кальцію, їх
чисельність зростає за внесення добрив у не-
великих кількостях (рис. 1 а). Високі норми
добрив — N90P90K90 і вище — не забезпечу-
ють позитивного ефекту, тому їх застосуван-
ня з цієї позиції недоцільне. На фоні бакте-
ризації чисельність цієї групи бактерій сут-
тєво вища за відповідні контролі по всіх ва-
ріантах досліду і, наприклад, у фазу 7–8 лис-
тків становить від 17,3 (контроль без добрив)
до 27,7 млн КУО/г ґрунту (Bacillus sp. 2473).
Чисельність бактерій, які розчиняють
фосфати Al, у кореневій зоні рослин соняш-
нику починає зростати лише у фазу цвітіння
(рис. 1 б). Імовірно, на початкових етапах
розвитку рослин ґрунт насичений більш дос-
тупним для засвоєння фосфатом Ca з добрив,
а в ризосферній зоні домінують бактерії, що
його розчиняють, тому у додатковому роз-
чиненні фосфату Алюмінію немає необхід-
ності. В подальшому як внесення добрив, так
і бактеризація сприяють підвищенню кілько-
сті бактерій цієї групи. Причиною може бути
кращий ріст і розвиток рослин, що сприяє
збільшенню об’єму кореневої системи та
кількості кореневих виділень, якими жив-
ляться ґрунтові бактерії. Подібна ситуація
спостерігалася за визначення чисельності
бактерій, які розчиняють фосфати Fe, у ризо-
сферному ґрунті рослин соняшнику (рис. 1 в).
Значну частину мікробоценозу кореневої
зони рослин соняшнику становлять бактерії,
які мобілізують органофосфати. Оскільки
Bacillus sp. 2473 (за попередніми досліджен-
нями) активно розчиняє гліцерофосфат
Кальцію та продукує фосфатазу, логічним
є збільшення у кореневій зоні інокульованих
рослин соняшнику чисельності бактерій, що
мобілізують Фосфор з органічних фосфатів
(рис. 1 г). Зокрема, у фазу цвітіння їх кіль-
кість сягала 38,3 млн КУО/г ґрунту за конт-
рольного показника на рівні 27,2 млн КУО/г
ґрунту.
Оцінюючи вплив удобрення на форму-
вання угруповання фосфатмобілізувальних
бактерій, треба відзначити зростання їх
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
43
а
б
в
г
фаза 7–8 листків фаза цвітіння фаза достигання насіння
Рис. 1. Вплив бактеризації та добрив на чисельність бактерій, які розчиняють фосфати
Ca (а), Al (б), Fe (в), органофосфати (г) у ризосферному ґрунті рослин соняшнику:
1. Контроль (без добрив). 2. N30P30K30. 3. N60P60K60. 4. N90P90K90. 5. N120P120K120.
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
Ч
ис
ел
ьн
іс
ть
,
м
лн
К
У
О
/г
ґр
ун
ту
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
Без бактеризації
Бактеризація Bacillus sp. 2473
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
Ч
ис
ел
ьн
іс
ть
,
м
лн
К
У
О
/г
ґр
ун
ту
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
Ч
ис
ел
ьн
іс
ть
,
м
лн
К
У
О
/г
ґр
ун
ту
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
Ч
ис
ел
ьн
іс
ть
,
м
лн
К
У
О
/г
ґр
ун
ту
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
44
чисельності проти показників контрольного
варіанту. Взагалі, за дією добрив на розвиток
мікроорганізмів цієї групи оптимальним є за-
стосування мінеральних добрив у нормі, що
не перевищує N90P90K90. Підвищення норми
мінеральних добрив вище від зазначеної
демонструє тенденцію до негативної дії на
розвиток цих мікроорганізмів.
Фосфор органічних сполук не здатний
проникнути в клітину, тому не може безпо-
середньо засвоюватися живими організмами.
Спочатку органофосфати мають бути міне-
ралізовані шляхом гідролітичного розщеп-
лення в присутності каталізатора — фермен-
та фосфатази. У цьому процесі можуть брати
участь до 70–80 % ґрунтових мікроорганіз-
мів, які секретують або вивільняють після
відмирання фосфатази з більшою чи меншою
субстратною специфічністю [7; 19]. За коли-
ванням рівня фосфатазної активності можна
прогнозувати спрямованість процесів біохі-
мічної мобілізації Фосфору в ґрунті, оскільки
дослідники відзначають існування кореля-
ційних зв’язків між цими процесами [20], та-
кож активність фосфатази вважається чутли-
вим індикатором для оцінки рівня деградації
ґрунту в природних екосистемах [21]. У під-
сумку вивчення цього показника в ризосфер-
ному ґрунті рослин соняшнику за дії фос-
фатмобілізувальної бактерії Bacillus sp. 2473
на фоні різних норм мінеральних добрив
виявлено, що фосфатазна активність протя-
гом вегетації рослин зростає та досягає най-
вищих значень у фазу достигання насіння
(рис. 2). Вірогідним поясненням є збіднення
на рухомі фосфати ґрунту кореневої зони,
оскільки до цього періоду рослини соняшни-
ку поглинають основну кількість необхідно-
го фосфору. Це може слугувати пусковим
механізмом для активізації процесів мікроб-
ного розчинення менш доступних ґрунтових
фосфатів, зокрема й органічних форм, що
відбувається за участі фосфатаз.
Рівень доступності Фосфору для рослин
може бути різним навіть за однакового запа-
су його рухомих форм у ґрунті. Тому фосфа-
тний стан ґрунту зручніше оцінювати за фак-
тором «інтенсивності» — ступенем рухомос-
ті розчинних фосфатів, оскільки він відо-
бражає забезпеченість рослин доступним
Фосфором [14]. Внаслідок підвищення сту-
пеня рухомості, фосфати швидше засвою-
ються рослинами соняшнику з кореневої зо-
ни, а вираженням цього процесу є зниження
вмісту рухомих форм Фосфору в ризосфер-
ному ґрунті. У наших дослідженнях суттєво
нижчий вміст Р2О5 у ґрунті відзначали у ва-
ріантах з інокуляцією фосфатмобілізуваль-
ними бактеріями Bacillus sp. 2473 (рис. 3).
Так, за бактеризації без фону удобрення
Рис. 2. Загальна фосфатазна активність у ризосферному ґрунті рослин соняшнику
гібриду Кадет за впливу Bacillus sp. 2473 та добрив.
Примітка: тут і в рис. 3 і 4: 1–5 — без бактеризації: 1) контроль (без добрив); 2) N30P30K30;
3) N60P60K60; 4) N90P90K90; 5) N120P120K120. 6–10 — аналогічні варіанти, але з бактеризацією насіння
Bacillus sp. 2473.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
м
г
Р 2
О
5/1
00
г
ґр
ун
ту
за
г
од
ин
у
Варіанти досліду
фаза 7–8 листків фаза цвітіння фаза достигання насіння
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
45
Рис. 3. Ступінь рухомості фосфатів у ризосферному ґрунті рослин соняшнику гібриду
Кадет за дії Bacillus sp. 2473 та добрив.
вміст фосфору в ризосферному ґрунті рослин
становив у фазу 7–8 листків 0,25 мг Р2О5/дм3,
як порівняти з 0,21 мг Р2О5/дм3 ґрунтового
розчину в контрольному варіанті. У фазу
цвітіння показники в цих варіантах сягали
відповідно 0,42 мг Р2О5/дм3 та 0,31 мг Р2О5/дм3,
а у фазу достигання насіння — 0,24 мг
Р2О5/дм3 та 0,21 мг Р2О5/дм3.
Застосування бактеризації також пози-
тивно позначилося на ступені рухомості
фосфатів по фонах удобрення. Це свідчить
про підвищення засвоєння фосфатів з доб-
рив інокульованими рослинами соняшнику
та поліпшення фосфорного живлення рос-
лин.
Вміст макроелементів (Фосфору і Нітро-
гену) у зерні соняшнику за дії Bacillus sp. ха-
рактеризує вплив досліджуваних факторів —
бактеризації та удобрення — на мінеральне
живлення рослин. Зокрема, ці дані є показ-
ником засвоєння поживних елементів з доб-
рив, що особливо важливо, оскільки зазви-
чай рослини здатні засвоїти з них лише неве-
лику частку, решта переходить у недоступну
форму.
Роль Фосфору в процесах метаболізму
Нітрогену в рослині відома. Зокрема, за уча-
сті цього елементу відбувається синтез амі-
нокислот та відновлення нітратів до аміаку.
Нестача Фосфору негативно позначається на
синтезі органічних кислот у рослині, що при-
зводить до погіршення засвоєння Нітрогену,
порушується синтез білка та зменшується
його вміст у рослинах, уповільнюється ріст
і дозрівання рослин. Внаслідок цих процесів
знижується урожай та суттєво погіршується
його якість [22].
Отримані результати демонструють, що
з кожною додатковою дозою добрив відсо-
ток Фосфору у насінні соняшнику зростає
і становить від 1,36 % (контроль) до 1,68 %
за застосування N120P120K120 (табл. 1). Бакте-
ризація Bacillus sp. 2473 підвищує ці показ-
ники по кожному з варіантів, причому ефек-
тивність використання добрив зростає, на-
приклад, вміст Фосфору в насінні за внесен-
ня N60P60K60 сумісно з бактеризацією такий
же, як і за дії N90P90K90 без інокулянта.
Застосування Bacillus sp. 2473 позитивно
вплинуло на вміст Нітрогену у продукції та
зумовило його підвищення на 0,51 % до кон-
тролю. Аналогічний показник отримано за
умови внесення мінеральних добрив у нормі
N90P90K90. Бактеризація по фону удобрення
сприяла накопиченню Нітрогену в насінні
соняшника на 0,99 % більше, ніж у контролі
(N120P120K120).
Подібну ситуацію спостерігали стосовно
вмісту сирого протеїну в насінні досліджу-
ваної культури. Накопичення білка в іноку-
льованих рослинах на 2,80 % перевищувало
контрольний показник, а на фоні добрив зро-
стало на 5,5 %, сягаючи рівня 22,9 % (по фо-
ну N120P120K120).
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
м
г
Р 2
О
5/д
м
3
ґр
ун
то
во
го
р
оз
чи
ну
Варіанти досліду
фаза 7–8 листків фаза цвітіння фаза достигання насіння
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
46
Таблиця 1. Вміст Фосфору, Нітрогену та сирого протеїну в насінні соняшнику за
впливу Bacillus sp. 2473 та мінеральних добрив
Варіанти досліду Вміст Фосфору, % Вміст Нітрогену, % Вміст сирого
протеїну, %
Без бактеризації
Контроль (без добрив) 1,36 ± 0,03 3,17 ± 0,03 17,4 ± 0,02
N30P30K30 1,37 ± 0,02 3,36 ± 0,02 18,5 ± 0,01
N60P60K60 1,43 ± 0,02 3,43 ± 0,05 18,9 ± 0,03
N90P90K90 1,57 ± 0,01 3,68 ± 0,01 20,2 ± 0,01
N120P120K120 1,68 ± 0,03 3,54 ± 0,06 19,5 ± 0,03
Бактеризація Bacillus sp. 2473
Контроль (без добрив) 1,47 ± 0,01 3,68 ± 0,03 20,2 ± 0,02
N30P30K30 1,50 ± 0,01 4,12 ± 0,03 22,7 ± 0,02
N60P60K60 1,61 ± 0,03 4,02 ± 0,01 22,1 ± 0,01
N90P90K90 1,78 ± 0,01 3,95 ± 0,01 21,7 ± 0,01
N120P120K120 1,81 ± 0,03 4,16 ± 0,03 22,9 ± 0,01
Отже, застосування бактеризації насіння
соняшнику гібриду Кадет Bacillus sp. 2473
у вирощуванні культури за мінерального
удобрення позитивно діє на засвоєння Нітро-
гену та накопичення білка у насінні, тобто
сприяє покращенню якості продукції цієї
культури.
Додаткове надходження Фосфору в іно-
кульовані рослини соняшнику пов’язане зі
збільшенням його виносу з ґрунту з урожаєм
(рис. 4). Так, винос Фосфору насінням збіль-
шувався від 24,5 кг/га у контролі до
40,3 кг/га, листостебловою масою — від
7,6 кг/га у контролі до 10,1 кг/га на висо-
ких фонах удобрення. Застосування Bacil-
lus sp. 2473 забезпечило зростання виносу
Фосфору від 36,8 кг/га (насіння) до 60,5 кг/га
та від 10,5 кг/га до 14,3 кг/га (листостеблова
маса) і сприяло значному підвищенню зна-
чень цього показника по кожному з варіантів
досліду. Загальний винос Фосфору з урожа-
єм соняшнику за застосування добрив стано-
вив від 32,1 кг/га (у контролі) до 50,4 кг/га
(табл. 2). Внесення N120P120K120 забезпечило
ефективність фосфорного живлення на рівні
57,0 %, але така висока норма удобрення
є недоцільною з економічної та екологічної
точки зору.
Рис. 4. Винос Фосфору насінням та побічною продукцією соняшнику за впливу Bacil-
lus sp. 2473 та добрив.
24,5 28,8 32,9 37,7 40,3 36,8
43,5
51,5
58,8 60,57,6
8,8 9,7
10,1 10,1 10,5
12,2
13,4
14,7 14,3
0
20
40
60
80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
В
ин
ос
Ф
ос
ф
ор
у
з у
ро
ж
ає
м
, к
г/
га
Варіанти досліду
Насіння Листо-стеблова маса
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
47
Таблиця 2. Загальний винос Фосфору з урожаєм соняшнику за впливу Bacillus sp. 2473
та добрив
Варіанти досліду
Загальний
винос Фосфору
з урожаєм, кг/га
Ефективність фосфорного живлення*
за дії кожної наступної
дози добрив за дії бактеризації
кг/га % кг/га %
Без бактеризації
Контроль (без добрив) 32,1 – – – –
N30P30K30 37,6 5,5 17,1 – –
N60P60K60 42,6 10,5 32,7 – –
N90P90K90 47,8 15,7 48,9 – –
N120P120K120 50,4 18,3 57,0 – –
Бактеризація Bacillus sp. 2473
Контроль (без добрив) 47,3 – – 15,2 47,4
N30P30K30 55,7 – – 18,1 48,1
N60P60K60 64,9 – – 22,3 52,3
N90P90K90 73,5 – – 25,7 53,8
N120P120K120 74,8 – – 24,4 48,4
Примітка: * — різниця між показниками загального виносу Фосфору з урожаєм досліджуваного
і контрольного варіантів.
Бактеризація також суттєво вплинула на
цей показник. Найвищі значення отримано за
внесення N90P90K90, де зафіксовано зростання
виносу фосфору на 53,8 % до контролю, що
свідчить про найбільш ефективне викорис-
тання добрив рослинами в цьому варіанті
досліду. Важливість одержаних результатів
зростає з огляду на те, що оптимальне фос-
форне живлення рослин сприяє пришвид-
шенню їхнього розвитку, а отже, дає змогу
раніше отримати урожай, активізує синтез
амінокислот та інші біохімічні процеси, від-
повідно підвищуються якісні показники про-
дукції [14].
Висновки. За впливу фосфатмобілізува-
льної бактерії Bacillus sp. 2473 активізуються
процеси трансформації Фосфору в кореневій
зоні рослин соняшнику, на що вказує підви-
щення чисельності фосфатмобілізувальних
бактерій, фосфатазної активності та ступеня
рухомості фосфатів у ризосферному ґрунті
рослин. Унаслідок цього підсилюється за-
своєння рослинами Фосфору, що підтвер-
джується підвищенням виносу його з урожа-
єм культури від 47,3 кг/га до 74,8 кг/га, вод-
ночас ефективність фосфорного живлення
рослин складає 53,8 % (по фону N90P90K90).
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Мікробні препарати в сучасних аграрних
технологіях (науково-практичні рекомендації) /
за ред. В. В. Волкогона. Київ, 2015. 248 с.
2. Olanrewaju O. S., Glick B. R., Babalola O. O.
Mechanisms of action of plant growth promoting
bacteria. World Journal of Microbiology and Bio-
technology. 2017. Vol. 33, № 11. P. 197–204.
https://doi.org/10.1007/s11274-017-2364-9
3. Биорегуляция микробно-растительных си-
стем / под ред. Г. А. Иутинской, С. П. Понома-
ренко. К. : Ничлава, 2010. 464 с.
4. Yazdani M., Bahmanyar M. A., Pirdashti H.,
Esmaili M. A. Effect of Phosphate Solubilization
Microorganisms (PSM) and Plant Growth Promoting
Rhizobacteria (PGPR) on yield and yield compo-
nents of Corn (Zea mays L). World Academy of Sci-
ence, Engineering and Technology. 2009. Vol. 49.
Р. 90–92.
5. Alori E. T., Glick B. R., Babalola O. O. Mic-
robial phosphorus solubilization and its potential for
use in sustainable agriculture. Frontiers in Micro-
biology. 2017. Vol. 8. Р. 9–17. https://doi.org/10.
3389/fmicb.2017.00971
6. Banerjee M. R., Yesmin L., Vessey J. K.,
Rai M. Plant-growth-promoting rhizobacteria as bio-
fertilizers and biopesticides. M. Rai (Ed.). Handbook
of microbial biofertilizers. New York : Food Pro-
ducts Press, 2005. Р. 137–181.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
48
7. Ali Khan A., Jilani G., Akhtar M. S., Saq-
lan M. S., Rasheed М. Phosphorus Solubilizing Bac-
teria: Occurrence, Mechanisms and their Role in
Crop Production. J. Agric. Biol. Sci. 2009. Vol. 1,
№ 1. P. 48–58.
8. Sharma S., Kumar V., Tripathi R. B. Isolati-
on of phosphate solubilizing microorganism (PSMs)
from soil. Journal of Microbiology and Biotechno-
logy Researh. 2017. Vol. 1. Р. 90–95. https://doi.org/
10.1186/2193-1801-2-587
9. Jacoby R., Peukert M., Succurro A., Kopri-
vova A., Kopriva S. The Role of Soil Microorga-
nisms in Plant Mineral Nutrition-Current Knowledge
and Future Directions. Frontiers in Plant Science.
2017. Vol. 8. Р. 1–16. https://doi.org/10.12691/wjar-
7-2-5
10. Руководство к практическим занятиям по
микробиологии / под ред. Н. С. Егорова. Москва,
1983. 215 с.
11. Експериментальна ґрунтова мікробіоло-
гія / за ред. В. В. Волкогона. Київ, 2010. 464 с.
12. ДСТУ ISO 11465: 2001. Якість ґрунту.
Визначання сухої речовини та вологості за ма-
сою. Гравіметричний метод (ISO 11465:1993,
IDT). [Чинний від 2003-01-01]. Київ : Держстан-
дарт України, 2002. 13 с.
13. Чириков Ф. В. Агрохимия калия и фос-
фора. М. : Гос. изд. с.-х. литературы, 1956. 462 с.
14. Агрохімічний аналіз: підручник / за ред.
М. М. Городнього. 2-ге вид. Київ, 2005. 476 с.
15. ДСТУ 4727-2007. Якість ґрунту. Визна-
чення рухомих сполук фосфору за методом Кар-
пінського-Зам’ятіної в модифікації ННЦ ІГА
ім. О. Н. Соколовського. [Чинний від 2008-01-01].
Київ : Держспоживстандарт України, 2008. 9 с.
16. Bieleski R. L. Phosphate pools, phosphate
transport, and phosphate availability. Ann. Rev.
Plant Physiol. 1973. Vol. 24. P. 225–252.
17. Курдиш І. К. Інтродукція мікроорганіз-
мів у агроекосистеми. К. : Наукова думка, 2010.
256 с.
18. Kloepper J. W., Ryn C. M., Zhang S. A.
Systemic resistance and promotion of plant growth
of Bacillus sp. Phytopathology. 2004. Vol. 94.
P. 1259–1266.
19. Ehrlich H. L. Geomicrobiology. NewYork,
2002. 800 p.
20. Dick W. A. Tabatai M. A. Potential uses of
soil enzymes / F. B. Jr. Metting (Ed.). Soil Microbial
Ecology: Applications in Agricultural and Environ-
mental Management. NewYork : Marcel Dekker,
Inc., 1992. Р. 95–127.
21. Gianfreda L., Raoa M., Piotrowska A., Pa-
lumbo G., Colombo C. Soil enzyme activity esa-
saffected by anthropogenic alterations: intensive ag-
ricultural practices and organic pollution. Science of
the Total Environment. 2005. № 341. Р. 265–279.
22. Сидоренко А. В. Нове бачення у вирі-
шенні проблеми підвищення білковості зерна
озимих культур. Корми і кормовиробництво.
2004. Вип. 53. С. 93–99.
Отримано 11.09.2023
https://doi.org/10.35868/1997-3004.38.40-50
UDC 579.266:631.461.7:631.847/633.854.78
MICROBIOLOGICAL TRANSFORMATION OF PHOSPHORUS
IN THE ROOT ZONE OF SUNFLOWER UNDER THE ACTION
OF BACILLUS SP. 2473 AND DIFFERENT DEGREES
OF CROP FERTILIZATION
L. M. Tokmakova, А. О. Trepach, І. M. Pyshchur
Institute of Agricultural Microbiology and Agroindustrial Manufacture, NAAS, Chernihiv
e-mail: tokmakova_ln@ukr.net
Objective. To study the peculiarities of the microbiological transformation of phosphorus com-
pounds in the root zone of sunflower plants under the action of Bacillus sp. 2473 and different de-
grees of crop fertilization. Methods. Field experiment; microbiological (accounting for bacteria
capable of dissolving insoluble phosphate complexes with Ca2+, Al3+, Fe3+ and hydrolysing organic
phosphates in the rhizosphere soil of sunflower plants); biochemical (determination of soil phos-
phatase activity); chemical (determination of phosphorus content in soil and plants); statistical.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
49
Results. Under the conditions of the field experiment on leached chornozem, it was established that
during the growing season of sunflower in the soil after the introduction of Bacillus sp. 2473 into
the agrocenosis, the number of bacteria capable of dissolving insoluble complexes of phosphates
with Ca2+, Al3+, Fe3+ and bacteria hydrolysing organic forms of phosphates increases compared to
the indicators of the control variants. Phosphatase activity increases during the growing season of
plants and reaches the highest values during the seed ripening phase. The lowest levels of phospho-
rus content in the rhizosphere soil of sunflower plants were registered after presowing inoculation
with Bacillus sp. 2473. The content of Р2О5 decreased from 0.25 mg Р2О5/dm3 of the soil solution
(in the control) to 0.21 mg Р2О5/dm3 in the phase of 7–8 leaves under the action of the inoculant;
from 0.42 mg Р2О5/dm3 to 0.31 mg Р2О5/dm3 in the flowering phase; from 0.24 mg Р2О5/dm3 to
0.21 mg Р2О5/dm3 in the seed ripening phase, respectively, which indicates the strengthening of
phosphorus assimilation by bacterized plants. The optimal agricultural background, taking into ac-
count the effect of fertilizers on the development of phosphate-mobilizing microorganisms, is the
use of mineral fertilizers in a rate not exceeding N90P90K90. Conclusion. Under the influence of the
phosphate-mobilizing bacterium Bacillus sp. 2473, the processes of phosphorus transformation are
activated in the root zone of sunflower plants, which is indicated by an increase in the number of
phosphate-mobilizing bacteria, phosphatase activity and the degree of phosphate mobility in the
rhizosphere soil of plants. As a result, the assimilation of phosphorus by plants is enhanced, which
is confirmed by the increase in its removal with crop yield from 47.3 kg/ha to 74.8 kg/ha, while the
efficiency of phosphorus nutrition of plants is 53.8 % (against the background of N90P90K90).
Key words: inoculation, soil microorganisms, mineral fertilizers, phosphorus compounds in the
soil, sunflower, leached chornozem.
REFERENCES
1. Volkohon, V. V. (Ed.) (2015). Mikrobni pre-
paraty v suchasnykh ahrarnykh tekhnolohiiakh [Mi-
crobial preparations in modern agricultural techno-
logies]. Kyiv [in Ukrainian].
2. Olanrewaju, O. S., Glick, B. R., & Babalo-
la, O. O. (2017). Mechanisms of action of plant
growth promoting bacteria. World Journal of Micro-
biology and Biotechnology, 33(11), 197–204. https://
doi.org/10.1007/s11274-017-2364-9
3. Iutinskaya, G. A., Ponomarenko, S. P. (Ed.).
(2010). Bioregulyatsiya mikrobno-rastitelnikh sis-
tem. Kyiv [in Russian].
4. Yazdani, M., Bahmanyar, M. A., Pirdashti, H.,
& Esmaili, M. A. (2009). Effect of Phosphate Solu-
bilization Microorganisms (PSM) and Plant Growth
Promoting Rhizobacteria (PGPR) on yield and yield
components of Corn (Zea mays L). World Academy
of Science, Engineering and Technology, 49, 90–92.
5. Alori, E. T, Glick, B. R., & Babalola, O. O.
(2017). Microbial phosphorus solubilization and its
potential for use in sustainable agriculture. Frontiers
in Microbiology, 8, 9–17. https://doi.org/10.3389/
fmicb.2017.00971
6. Banerjee, M. R., Yesmin, L., Vessey, J. K.,
& Rai, M. (2005). Plant-growth-promoting rhizobac-
teria as biofertilizers and biopesticides. Handbook of
microbial biofertilizers (рр. 137–181). New York:
Food Products Press.
7. Ali Khan, A., Jilani, G., Akhtar, M. S., Saq-
lan, M. S., & Rasheed, М. (2009). Phosphorus Solu-
bilizing Bacteria: Occurrence, Mechanisms and their
Role in Crop Production. J. Agric. Biol. Sci, 1(1),
48–58.
8. Sharma, S., Kumar, V., & Tripathi, R. B.
(2017). Isolation of phosphate solubilizing microor-
ganism (PSMs) from soil. Journal of Microbiology
and Biotechnology Researh, 1, 90–95. https://doi.
org/10.1186/2193-1801-2-587
9. Jacoby, R., Peukert, M., Succurro, A., Kopri-
vova, A., & Kopriva, S. (2017). The Role of Soil
Microorganisms in Plant Mineral Nutrition-Current
Knowledge and Future Directions. Frontiers in
Plant Science, 8, 1–16. https://doi.org/10.12691/
wjar-7-2-5
10. Egorov, N. S. (Ed.). (1983). Rukovodstvo
k prakticheskim zanyatiyam po mikrobiologii. Prakt.
posobie [Guide to practical exercises in microbiolo-
gy. Practical guide]. Moskva: Izd-vo Mosk. un-ta [in
Russian].
11. Volkohon, V. V. (Ed.) (2010). Eksperymen-
talna gruntova mikrobiolohiia [Experimental Soil
Microbiology]. Kyiv [in Ukrainian].
12. DSTU ISO 11465:2001. Yakist gruntu.
Vyznachannia sukhoi rechovyny ta volohosti za
masoiu. Hravimetrychnyi metod [Soil quality. De-
termination of dry matter and moisture by mass.
Gravimetric method], Kyiv: Derzhspozhyvstandart
Ukrainy, 2001 [in Ukrainian].
13. Chirikov, F. V. (1956). Agrokhimiya kaliya
i fosfora [Agrochemistry of potassium and phospho-
rus]. Moskva [in Russian].
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
50
14. Horodnii, M. M. (Ed.) (2005). Ahrokhi-
michnyi analiz [Agrochemical analysis]. Kyiv [in
Ukrainian].
15. DSTU 4727-2007. Yakist gruntu. Vyzna-
chennia rukhomykh spoluk fosforu za metodom
Karpinskoho-Zamiatinoi v modyfikatsii NNTs IHA
im. O. N. Sokolovskoho [Soil quality. Determination
of mobile phosphorus compounds by the Karpinsky-
Zamiatina method in the modification of the NSC
IHA named after O. N. Sokolovskyi], Kyiv: Derzh-
spozhyvstandart Ukrainy, 2001 [in Ukrainian].
16. Bieleski, R. L. (1973). Phosphate pools,
phosphate transport, and phosphate availability. Ann.
Rev. Plant Physiol, 24, 225–252.
17. Kurdysh, I. K. (2010). Introduktsiia mikro-
orhanizmiv u ahroekosystemy [Introduction of mi-
croorganisms into agroecosystems]. Kyiv: Naukova
dumka [in Ukrainian].
18. Kloepper, J. W., Ryn, C. M., & Zhang, S. A.
(2004). Systemic resistance and promotion of plant
growth of Bacillus sp. Phytopathology, 94, 1259–
1266.
19. Ehrlich, H. L. (2002). Geomicrobiology.
4th ed. NewYork.
20. Dick, W. A., & Tabatai, M. A. (1992). Po-
tential uses of soil enzymes. In F. B. Jr. Metting
(Ed.). Soil Microbial Ecology: Applications in Agri-
cultural and Environmental Management. (рр. 95–
127). NewYork: Marcel Dekker Inc.
21. Gianfreda, L., Raoa, M., Piotrowska, A.,
Palumbo, G., & Colombo, C. (2005). Soil enzyme
activity esasaffected by anthropogenic alterations:
intensive agricultural practices and organic pollu-
tion. Science of the Total Environment, 341, 265–
279.
22. Sydorenko, A. V. (2004). Nove bachennia
u vyrishenni problemy pidvyshchennia bilkovosti
zerna ozymykh kultur [A new vision in solving the
problem of increasing the protein content of winter
crops]. Kormy i kormovyrobnytstvo — Feed and feed
production, 53, 93–99 [in Ukrainian].
Received 11.09.2023
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 38.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-516 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:15:59Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/e4/987a2f46deadc2afba44fd55475522e4.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-5162026-07-22T10:10:52Z MICROBIOLOGICAL TRANSFORMATION OF PHOSPHORUS IN THE ROOT ZONE OF SUNFLOWER UNDER THE ACTION OF BACILLUS SP. 2473 AND DIFFERENT DEGREES OF CROP FERTILIZATION МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ Токмакова, Л. М. Трепач, А. О. Пищур, І. М. inoculation, soil microorganisms, mineral fertilizers, phosphorus compounds in the soil, sunflower, leached chornozem інокуляція, ґрунтові мікроорганізми, мінеральні добрива, сполуки фосфору в ґрунті, соняшник, чорнозем вилужений Objective. To study the peculiarities of the microbiological transformation of phosphorus compounds in the root zone of sunflower plants under the action of Bacillus sp. 2473 and different degrees of crop fertilization. Methods. Field experiment; microbiological (accounting for bacteria capable of dissolving insoluble phosphate complexes with Ca2+, Al3+, Fe3+ and hydrolysing organic phosphates in the rhizosphere soil of sunflower plants); biochemical (determination of soil phosphatase activity); chemical (determination of phosphorus content in soil and plants); statistical. Results. Under the conditions of the field experiment on leached chornozem, it was established that during the growing season of sunflower in the soil after the introduction of Bacillus sp. 2473 into the agrocenosis, the number of bacteria capable of dissolving insoluble complexes of phosphates with Ca2+, Al3+, Fe3+ and bacteria hydrolysing organic forms of phosphates increases compared to the indicators of the control variants. Phosphatase activity increases during the growing season of plants and reaches the highest values during the seed ripening phase. The lowest levels of phosphorus content in the rhizosphere soil of sunflower plants were registered after presowing inoculation with Bacillus sp. 2473. The content of Р2О5 decreased from 0.25 mg Р2О5/dm3 of the soil solution (in the control) to 0.21 mg Р2О5/dm3 in the phase of 7–8 leaves under the action of the inoculant; from 0.42 mg Р2О5/dm3 to 0.31 mg Р2О5/dm3 in the flowering phase; from 0.24 mg Р2О5/dm3 to 0.21 mg Р2О5/dm3 in the seed ripening phase, respectively, which indicates the strengthening of phosphorus assimilation by bacterized plants. The optimal agricultural background, taking into account the effect of fertilizers on the development of phosphate-mobilizing microorganisms, is the use of mineral fertilizers in a rate not exceeding N90P90K90. Conclusion. Under the influence of the phosphate-mobilizing bacterium Bacillus sp. 2473, the processes of phosphorus transformation are activated in the root zone of sunflower plants, which is indicated by an increase in the number of phosphate-mobilizing bacteria, phosphatase activity and the degree of phosphate mobility in the rhizosphere soil of plants. As a result, the assimilation of phosphorus by plants is enhanced, which is confirmed by the increase in its removal with crop yield from 47.3 kg/ha to 74.8 kg/ha, while the efficiency of phosphorus nutrition of plants is 53.8 % (against the background of N90P90K90). Мета. Дослідити особливості мікробіологічної трансформації сполук Фосфору в кореневій зоні рослин соняшнику за дії Bacillus sp. 2473 та різного ступеня удобрення культури. Методи. Польового досліду; мікробіологічні (облік бактерій, здатних розчиняти нерозчинні комплекси фосфатів із катіонами Ca2+, Al3+, Fe3+ та гідролізувати органічні фосфати у ризосферному ґрунті рослин соняшнику); біохімічні (визначення фосфатазної активності ґрунту); хімічні (визначення вмісту фосфору в ґрунті та в рослинах); статистичні. Результати. В умовах польового досліду на чорноземі вилуженому встановлено, що протягом вегетаційного періоду соняшнику в ґрунті за інтродукції в агроценоз Bacillus sp. 2473 зростає чисельність бактерій, здатних до розчинення нерозчинних комплексів фосфатів із катіонами Ca2+, Al3+, Fe3+ та бактерій, що гідролізують органічні форми фосфатів, як порівняти з показниками контрольних варіантів. Фосфатазна активність протягом вегетації рослин зростає та досягає найвищих значень у фазу достигання насіння. Найнижчі показники вмісту фосфору в ризосферному ґрунті рослин соняшнику відзначено за передпосівної інокуляції Bacillus sp. 2473. Вміст Р2О5 знижувався у фазу 7–8 листків від 0,25 мг Р2О5/дм3 ґрунтового розчину (у контролі) до 0,21 мг Р2О5/дм3 за дії інокулянта, у фазу цвітіння — від 0,42 мг Р2О5/дм3 до 0,31 мг Р2О5/дм3, у фазу достигання насіння — від 0,24 мг Р2О5/дм3 до 0,21 мг Р2О5/дм3 відповідно, що свідчить про підсилення засвоєння фосфору бактеризованими рослинами. Оптимальним агрофоном, враховуючи вплив добрив на розвиток фосфатмобілізувальних мікроорганізмів, є застосування мінеральних добрив у нормі, що не перевищує N90P90K90. Висновки. За впливу фосфатмобілізувальної бактерії Bacillus sp. 2473 активізуються процеси трансформації Фосфору в кореневій зоні рослин соняшнику, на що вказує підвищення чисельності фосфатмобілізувальних бактерій, фосфатазної активності та ступеня рухомості фосфатів у ризосферному ґрунті рослин. Внаслідок цього підсилюється засвоєння рослинами Фосфору, що підтверджується підвищенням виносу його з урожаєм культури від 47,3 кг/га до 74,8 кг/га, водночас ефективність фосфорного живлення рослин складає 53,8 % (по фону N90P90K90). Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2023-12-14 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/516 10.35868/1997-3004.38.40-50 Agricultural microbiology; Vol. 38 (2023): Agriciltural microbiology; 40-50 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 38 (2023): Сільськогосподарська мікробіологія; 40-50 1997-3004 10.35868/1997-3004.38 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/516/587 Авторське право (c) 2023 L. M. Tokmakova, А. О. Trepach, І. M. Pyshchur https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | інокуляція ґрунтові мікроорганізми мінеральні добрива сполуки фосфору в ґрунті соняшник чорнозем вилужений Токмакова, Л. М. Трепач, А. О. Пищур, І. М. МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ |
| title | МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ |
| title_alt | MICROBIOLOGICAL TRANSFORMATION OF PHOSPHORUS IN THE ROOT ZONE OF SUNFLOWER UNDER THE ACTION OF BACILLUS SP. 2473 AND DIFFERENT DEGREES OF CROP FERTILIZATION |
| title_full | МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ |
| title_fullStr | МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ |
| title_full_unstemmed | МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ |
| title_short | МІКРОБІОЛОГІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ФОСФОРУ В КОРЕНЕВІЙ ЗОНІ РОСЛИН СОНЯШНИКУ ЗА ДІЇ BACILLUS SP. 2473 ТА РІЗНОГО СТУПЕНЯ УДОБРЕННЯ КУЛЬТУРИ |
| title_sort | мікробіологічна трансформація фосфору в кореневій зоні рослин соняшнику за дії bacillus sp. 2473 та різного ступеня удобрення культури |
| topic | інокуляція ґрунтові мікроорганізми мінеральні добрива сполуки фосфору в ґрунті соняшник чорнозем вилужений |
| topic_facet | inoculation soil microorganisms mineral fertilizers phosphorus compounds in the soil sunflower leached chornozem інокуляція ґрунтові мікроорганізми мінеральні добрива сполуки фосфору в ґрунті соняшник чорнозем вилужений |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/516 |
| work_keys_str_mv | AT tokmakovalm microbiologicaltransformationofphosphorusintherootzoneofsunflowerundertheactionofbacillussp2473anddifferentdegreesofcropfertilization AT trepačao microbiologicaltransformationofphosphorusintherootzoneofsunflowerundertheactionofbacillussp2473anddifferentdegreesofcropfertilization AT piŝurím microbiologicaltransformationofphosphorusintherootzoneofsunflowerundertheactionofbacillussp2473anddifferentdegreesofcropfertilization AT tokmakovalm míkrobíologíčnatransformacíâfosforuvkorenevíjzoníroslinsonâšnikuzadííbacillussp2473taríznogostupenâudobrennâkulʹturi AT trepačao míkrobíologíčnatransformacíâfosforuvkorenevíjzoníroslinsonâšnikuzadííbacillussp2473taríznogostupenâudobrennâkulʹturi AT piŝurím míkrobíologíčnatransformacíâfosforuvkorenevíjzoníroslinsonâšnikuzadííbacillussp2473taríznogostupenâudobrennâkulʹturi |