Функціонування симбіотичної системи люпин – Bradyrhizobium sp. (Lupinus) залежно від впливу грунтових грибів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ МІКРОБІОЛОГІЇ

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Функціонування симбіотичної системи люпин - Bradyrhizobium SP. (Lupinus) залежно від впливу грунтових грибів

03.00.07 - мікробіологія

Горбань ВІРА ПЕТРІВНА

Чернігів - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в лабораторії біологічного азоту Інституту сільськогосподарської мікробіології Української академії аграрних наук

Науковий керівник: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

НАДКЕРНИЧНА Олена Володимирівна,

Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН,

заступник директора з наукової роботи, завідувач лабораторії біологічного азоту

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, старший

науковий співробітник

ШЕРСТОБОЄВА Олена Володимирівна,

Інститут агроекології УААН,

завідувач відділу біологічного моніторингу

доктор біологічних наук, професор, академік УААН

ПАТИКА Володимир Пилипович,

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України,

завідувач відділу фітопатогенних бактерій

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Люпин, як високопродуктивна кормова, харчова та сидеральна культура є перспективною в сівозмінах зони Полісся України. Здатність люпину вступати у симбіоз із бульбочковими бактеріями дозволяє відмовитись від застосування мінеральних азотних добрив, які у високих дозах обумовлюють забруднення довкілля. У зв'язку з цим, перспективним у технології вирощування культури є застосування біопрепаратів на основі активних штамів Bradyrhizobium sp. (Lupinus), здатних забезпечувати ефективну взаємодію мікро- і макросимбіонтів та оптимізацію процесу симбіотичної азотфіксації. У світлі сучасних уявлень про механізми рослинно - мікробної взаємодії підвищення рівня симбіотичної азотфіксації та урожайності бобових культур можливе за рахунок координованої селекції бульбочкових бактерій та бобових рослин (Патика, 2005; Коць, 2005, 2007; Тихонович, 2006).

На формування та функціонування бобово - ризобіальної системи суттєво впливають умови зовнішнього середовища - абіотичні, біотичні, антропогенні. Із біотичних факторів особливу роль відіграють ґрунтові мікроорганізми, зокрема, гриби, серед яких відомо багато збудників хвороб люпину та продуцентів фітотоксичних речовин. Нагромаджуючись у ґрунті, останні спричиняють підвищення його токсичності, що проявляється у пригніченні росту сільськогосподарських культур і зниженні їх урожайності (Надкерничний, 1976; Берестецький та ін, 1979; Білай, 1980).

Пізнання механізмів взаємодії в системі бобові рослини - бульбочкові бактерії - ґрунтові гриби є важливим при вирішенні питань, спрямованих на оптимізацію умов та підвищення ефективності функціонування бобово - ризобіальних систем.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дослідження проводили за: НТП УААН на 2001-2005 рр. "Наукові основи стійких агроекосистем", завданням "Вивчити взаємодію мікро- і макросимбіонтів при ефективному функціонуванні системи азотфіксуючі мікроорганізми - рослина" (№ ДР 0101U003749); НТП УААН на 2006-2010 рр. "Cільськогосподарська мікробіологія", завданням "Виділити активні штами діазотрофів та вивчити особливості взаємодії азотфіксуючих мікроорганізмів з рослиною в залежності від видів мікро- і макроорганізмів з метою створення високопродуктивних симбіозів і асоціацій" (№ ДР 0106U004264).

Мета і завдання досліджень. Мета роботи - сформувати високопродуктивну симбіотичну систему Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин та оцінити вплив деяких фітотоксичних і фітопатогенних грибів на процес формування і ефективність функціонування зазначеної системи.

Для досягнення цієї мети поставлені наступні завдання:

- дослідити ефективність функціонування симбіотичної системи Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин під впливом активних штамів бульбочкових бактерій;

- вивчити ураженість люпину білого і жовтого кореневими гнилями за беззмінного вирощування і в сівозміні;

- визначити чисельність та родовий склад грибів у кореневій зоні люпину білого і жовтого;

- встановити здатність грибів, виділених із ризосфери і ризоплани люпину, продукувати фітотоксичні речовини;

- вивчити взаємодію Bradyrhizobium sp. (Lupinus) з фітопатогенними і сапрофітними грибами, що заселяють кореневу зону люпину білого і жовтого;

- дослідити вплив фітопатогенних та фітотоксичних грибів на процес формування бульбочок і активність симбіотичної фіксації азоту;

- вивчити ультраструктуру бульбочок, що утворились на коренях люпину білого і були заселені великою кількістю фітотоксичних грибів;

- вивчити вплив інокуляції насіння люпину білого і жовтого бульбочковими бактеріями на підвищення стійкості рослин до збудників кореневих гнилей;

- дати економічну та біоенергетичну оцінку застосуванню передпосівної інокуляції насіння люпину активними штамами бульбочкових бактерій.

Об'єкт досліджень. Симбіотична система Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин, ґрунтові гриби, виділені з кореневої зони люпину.

Предмет досліджень. Взаємодія мікро- і макроорганізмів у системі люпин - бульбочкові бактерії - ґрунтові гриби.

Методи досліджень. 1 - мікробіологічні (для виділення мікроорганізмів з природних екоценозів); 2 - фізіолого-біохімічні і культурально-морфологічні (для ідентифікації мікроорганізмів); 3 - газохроматографічний (для визначення нітрогеназної активності бульбочок); 4 - електронної мікроскопії (для вивчення ультраструктури бульбочок); 5 - вегетаційні та польові досліди (для визначення ефективності застосування бульбочкових бактерій люпину); 6 - статистичні (для оцінки вірогідності отриманих результатів).

Наукова новизна одержаних результатів. Розширено уявлення про можливість формування високопродуктивної симбіотичної системи Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин шляхом координованої селекції макро- та мікросимбіонтів в умовах Полісся України.

Науково обґрунтовано та експериментально доведено, що за умов ефективної взаємодії макро- та мікросимбіонтів інокуляція насіння люпину активними штамами ризобій сприяє підвищенню стійкості рослин до збудників кореневих гнилей.

У кореневій зоні люпину білого виявлено представників роду Gliocladium Corda, що характеризувались фітотоксичною активністю. Встановлено, що

здатність продукувати фітотоксичні речовини є штамоспецифічною ознакою грибів цього роду.

Вперше з'ясовано негативний вплив сапрофітних грибів роду Gliocladium Corda та патогенних грибів роду Fusarium Link на процес формування та ефективність функціонування бобово-ризобіальної системи. За допомогою методу електронної мікроскопії розкрито механізм дії метаболітів фітотоксичного гриба G. zaleskii 278 на активність функціонування симбіотичної азотфіксуючої системи.

Практичне значення отриманих результатів. До нового сорту люпину білого Щедрий 50 підібрано комплементарний високоактивний штам Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4, який захищено патентом України (№ 70005, 2004 р.) і рекомендовано виробництву для виготовлення бактеріального препарату. Застосування зазначеного штаму у технологіях вирощування люпину білого та жовтого в зоні Полісся України сприятиме підвищенню урожаю зерна і поліпшенню його якості.

Основні результати досліджень, які стосуються застосування ризобофіту у технологіях вирощування люпину, використані при розробці розділу "Рекомендацій з ефективного застосування мікробних препаратів у технологіях вирощування сільськогосподарських культур", затверджених Міністерством аграрної політики України (протокол № 2 від 28 лютого 2007 р.).

Особистий внесок здобувача полягає в самостійному аналізі наукової літератури, розробці програми досліджень, плануванні і проведенні лабораторних, вегетаційних та польових досліджень. Аналіз одержаних результатів, їх узагальнення, формулювання висновків, підготовку наукових робіт до друку проведено за безпосередньої участі автора під керівництвом д.б.н. О.В. Надкерничної. Дослідження кількісного та якісного складу грибів кореневої зони люпину проведено спільно з к.б.н. С.П. Надкерничним, за що автор висловлює йому щиру подяку. Вивчення ультраструктури бульбочок люпину проводили у відділі фітовірусології і біотехнології ІСГМ УААН разом із старшим науковим співробітником О.Є. Мамчуром, науковим співробітником О.О. Дмитрук, інженером В.М. Стрекаловим, яким автор щиро вдячний. Висловлюємо щиру подяку к.е.н. Ю.М. Халепу за консультативну підтримку при розрахунку економічної ефективності використання Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 для інокуляції насіння люпину.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень було представлено на X з'їзді Товариства мікробіологів України (Одеса, 15-17 вересня 2004 р.), III конференції "Сільськогосподарська мікробіологія: здобутки і проблеми" (Чернігів, 7 червня 2005 р.), Міжнародній науково-практичній конференції "Роль селекції і технологій вирощування зернобобових культур в стабілізації виробництва білка" (Харків, 12-13 липня 2005 р.), Всеукраїнській науковій конференції "Розширене використання у землеробстві біологічного азоту як складової частини концепції продовольчої та енергетичної незалежності України на етапі Євроінтеграції" (Київ, 6-8 червня 2006 р.), Міжнародній науковій конференції "S.P. Kostychev and contemporary agricultural microbiology" (Ялта, 8-12 жовтня 2007 р.), Міжнародній науковій конференції "Мікроорганізми і біосфера" (Москва, 21-22 листопада 2007 р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 14 наукових праць, у тому числі 4 статті у фахових виданнях, 1 патент, 6 тез доповідей на наукових конференціях та з'їзді мікробіологів, 1 - рекомендації виробництву.

Обсяг та структура роботи. Дисертаційна робота викладена на 133 сторінках машинописного тексту, складається зі вступу, огляду наукової літератури, опису матеріалів, методів та умов проведення досліджень, чотирьох розділів експериментальної частини, висновків, пропозицій сільськогосподарському виробництву, додатків. Робота ілюстрована 26 таблицями, 36 рисунками. Список використаної літератури включає 223 джерела.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури

В розділі представлені сучасні погляди вітчизняних та зарубіжних дослідників щодо формування та функціонування симбіотичної системи люпин - бульбочкові бактерії. Розглянуто умови ефективного функціонування люпиново - ризобіальної системи. На основі аналізу наукових даних обґрунтовано напрям досліджень за темою дисертації.

Об'єкти і методи досліджень

Об'єктами досліджень були 9 штамів Bradyrhizobium sp. (Lupinus), що зберігаються в колекції корисних ґрунтових мікроорганізмів Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН, гриби, виділені з кореневої зони люпину, фітопатогенний гриб Fusarium oxysporum var. orthoceras 400, люб'язно наданий завідувачем лабораторії мікробіометоду ІСГМ УААН С.П. Надкерничним, рослини люпину білого (Lupinus luteus L.) нового сорту Щедрий 50 (гібридна лінія 7011), рослини люпину жовтого (Lupinus albus L.) нового сорту Чернігівець.

Вегетаційні досліди проводили у вегетаційному будиночку на дерново-підзолистому супіщаному грунті згідно з загальноприйнятою методикою (Методические рекомендации по получению новых штаммов клубеньковых бактерий и оценке их эффективности, 1979).

Польові досліди проводили на базі Чернігівського інституту агропромислового виробництва УААН на дерново-середньопідзолистому супіщаному ґрунті (рН_сол - 4,9, вміст гумусу в орному шарі (за Тюріним) - 1,1 %, азоту, що легко гідролізується - 9,7 мг, рухомих форм фосфору (за Кірсановим) - 17,9 мг Р₂О₅, обмінного калію (за Кірсановим) - 7,0-9,0 мг К₂О на 100 г ґрунту), на дослідних ділянках Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті (рН_сол 5,6, вміст гумусу в орному шарі (за Тюріним) - 1,0-1,2 %, загального азоту - 0,08-0,12 %, рухомих форм фосфору (за Кірсановим) - 16,0-18,0 мг Р₂О₅, обмінного калію (за Кірсановим) - 10,0-14,0 мг К₂О на 100 г ґрунту). Повторність дослідів 4-6 разова, облікова площа ділянок 5-10 м², розміщення рендомізоване. Агротехніка загальноприйнята для зони Полісся (Гриник та ін., 2004).

Виробничу перевірку ефективності Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 проводили в ґрунтово-кліматичних умовах Полісся України (дослідне господарство Чернігівського інституту агропромислового виробництва УААН) у 2004 році на площі 2,1 га, у 2005 році - 8,8 га та 2007 році - на площі 2,0 га. Ґрунт дерново-середньопідзолистий супіщаний.

Планування, проведення польових дослідів, спостереження та обліки, а також статистичну обробку отриманих даних проводили за Б.А. Доспєховим (1985).

Нітрогеназну активність бульбочок люпину у вегетаційних та польових дослідах визначали газохроматографічним методом (Hardy et al., 1968).

Облік ураженості рослин люпину у вегетаційних та польових дослідах проводили за фазами їх розвитку за шкалою, розробленою Всесоюзним Інститутом захисту рослин (Методические рекомендации по учету вредителей и болезней сельскохозяйственных культур, 1975).

Вивчення культурально-морфологічних та фізіолого-біохімічних ознак Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 проводили згідно загальноприйнятих у ґрунтовій мікробіології методів (Возняковская, 1985; Звягінцев, 1991). Для визначення розмірів клітин бульбочкових бактерій проводили електронно-мікроскопічне дослідження із застосуванням негативного контрастування 2 % _ ним розчином фосфорно-вольфрамової кислоти (Бірюзова,1963).

Відбір зразків, виділення мікроскопічних грибів із ризосфери та ризоплани люпину, визначення їх чисельності проводили за загальноприйнятими методиками (Білай, 1982; Звягинцев, 1991). Культурально-морфологічні ознаки грибів вивчали на сусло-агарі (4 ⁰за Баллінгом) із використанням методу світлової мікроскопії. Ідентифікацію проводили за відповідним для конкретної групи грибів визначником (Мілько, 1974; Підоплічко, 1977).

Для визначення фітотоксичної активності фільтратів культуральних рідин виділених грибів використовували метод біопроби на насінні і проростках рослин кукурудзи та люпину білого (Берестецький, 1972).

Взаємодію між бульбочковими бактеріями та мікроскопічними грибами вивчали методом змішаних (зустрічних) культур (Білай, 1982) та оцінювали за шкалою Джексона і Карла в модифікації С.А. Симоняна і Т.С. Маміконяна (1982).

Для вивчення безпосереднього впливу метаболітів грибів - продуцентів фітотоксичних речовин на активність функціонування бобово - ризобіальної системи бульбочки витримували протягом години в культуральних рідинах грибів, після чого визначали нітрогеназну активність газохроматографічним методом.

Вплив фітопатогенних грибів на формування та функціонування бобово -ризобіальної системи вивчали за умов вегетаційного досліду на штучно створеному інфекційному фоні на основі F. oxysporum var. orthoceras 400, вплив фітотоксичних грибів - за інтродукції у ґрунт G. zaleskii 278.

Для проведення електронної мікроскопії бульбочки контрольних рослин люпину та рослин, які вирощували за інтродукції у ґрунт G. zaleskii 278, розрізали на шари товщиною до 1 мм², фіксували 6 % - ним розчином глютаральдегіду і 1 % - ним OsO₄ (Уикли, 1975). Зневоднення фіксованого матеріалу проводили 50, 70, 76 і 100 %-ним спиртами і заливали в Епон-812. Ультратонкі зрізи одержували на ультрамікротомі, контрастували 1 %-ним розчином уранілацетату, проглядали на електронному мікроскопі ВS-540 "Tesla".

Економічну ефективність застосування нового штаму Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 визначали згідно методичних рекомендацій УНДІСГМ (Говорунов, 1991), біоенергетичну оцінку проводили відповідно "Методики биоэнергетической оценки технологий производства продукции растениеводства" (1983).

Формування високоефективної симбіотичної системи bradyrhizobium sp. (lupinus) - люпин

Урожай люпину та його якість значною мірою залежить від ефективності функціонування симбіотичного апарату, що формується на коренях рослин. Високопродуктивні симбіотичні системи можна одержати шляхом цілеспрямованого добору генетично сумісних пар: сорт рослини - живителя та штам бульбочкових бактерій з урахуванням конкретних ґрунтово - кліматичних та агротехнічних умов (Коць, 2005). З цією метою проведено скринінг штамів Bradyrhizobium sp. (Lupinus) за їх здатністю утворювати ефективну симбіотичну систему з люпином білим на стадії селекції нового сорту Щедрий 50. За умов вегетаційних дослідів із дев'яти досліджуваних штамів відібрано найбільш вірулентний, конкурентоздатний та активний - Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4, який забезпечив вірогідний приріст надземної маси рослин люпину (у перерахунку на суху речовину) 21,6 % у порівнянні з контрольним варіантом та

7,0 % у порівнянні зі стандартним штамом.

Результати польових дослідів засвідчили, що внесення з насінням у ґрунт Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 сприяло формуванню активного симбіотичного апарату у люпину білого: під дією інтродукованого штаму в 1,2-1,5 раза збільшувалась маса бульбочок, їх нітрогеназна активність підвищувалась в 1,8-2,2 раза у порівнянні з місцевими штамами ризобій.

Аналіз урожайних даних, одержаних у трьохрічних польових дослідах, показав, що інокуляція насіння люпину білого зазначеним штамом на фоні численної місцевої популяції бульбочкових бактерій забезпечувала підвищення урожаю зерна від 10,4 до 18,3 % у порівнянні з варіантом без інокуляції та від 6,1 % у 2004 році до 9,5 % у 2006 році у порівнянні зі стандартним штамом (табл. 1). За умов 2005 року Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 забезпечив приріст урожаю зерна на рівні стандартного штаму.

Таблиця 1

Вплив бактеризації насіння люпину білого сорту Щедрий 50 на урожай зерна (польові досліди, ґрунт дерново-підзолистий)

Варіант досліду	2004 р.	2005 р.	2006 р.
	ц/га	%	ц/га	%	ц/га	%
Без інокуляції (контроль)	22,1	-	17,6	-	17,5	-
Інокуляція Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 367а	23,0	4,1	20,1	14,2	18,9	8,0
Інокуляція Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4	24,4	10,4	20,4	15,9	20,7	18,3
НІР05	1,31		1,69		1,63

Ефективність досліджуваного штаму бульбочкових бактерій люпину підтвердилась у виробничих дослідах на дерново-середньопідзолистому ґрунті (дослідне господарство Чернігівського інституту АПВ): приріст урожаю зерна люпину білого сорту Щедрий 50 становив від 1,5 ц/га за урожайності в контролі 17,7 ц/га до 5,0 ц/га за урожайності в контролі 30,2 ц/га.

Таким чином, у результаті проведених досліджень встановлено, що передпосівна обробка насіння люпину білого нового сорту Щедрий 50 штамом Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 сприяє активізації засвоєння молекулярного азоту та позитивно впливає на насіннєву продуктивність рослин, що свідчить про генетичну сумісність партнерів симбіозу.

Вплив грунтових грибів на ефективність функціонування симбіотичної системи bradyrhizobium sp. (lupinus) - люпин

Важливий елемент технології вирощування люпину - раціональне розміщення його в сівозміні. Монокультура люпину, чи посів після інших зернобобових призводить до зниження урожаю за рахунок накопичення у ґрунті збудників грибних хвороб та грибів - продуцентів фітотоксичних речовин (Берестецький, 1979).

Вивчення складу мікобіоти кореневої зони люпину білого та жовтого показало, що у дерново-підзолистому ґрунті ризосфери обох видів люпину часто траплялись представники родів Acremonium Link ex Fr., Fusarium Link, Mucor Micheli, Gliocladium Corda, Penicillium Link, Trichoderma Pers. ex Fr., а також родини Dematiаceaе (табл. 2). Наведені дані свідчать про більш високе різноманіття грибів ризосфери у порівнянні із ризопланою рослин.

Аналіз одержаних результатів показав, що найбільш численними у кореневій зоні люпину жовтого були представники роду Penicillіum Link, люпину білого - представники роду Gliocladium Corda. Із уражених коренів люпину жовтого виділені ізоляти грибів - представники роду Fusarium Link, а саме F. culmorum, F. oxysporum, F. avenaceum - відомі як збудники кореневих гнилей і фузаріозного в'янення люпину.

На почорнілих бульбочках пригнічених рослин люпину білого траплялися переважно гриби роду Gliocladium Cordа, чисельність яких у різні фази вегетації рослин становила від 0,6 до 12,3 млн. колонієутворюючих одиниць на 1 г сирої маси бульбочок. Виділений із уражених бульбочок ізолят, ідентифікований як G. zaleskii , штам 278, характеризувався високою фітотоксичною активністю: його культуральна рідина повністю пригнічувала ріст проростків та схожість насіння тест-культур, як і культуральна рідина відомого продуцента фузарієвої кислоти F. oxysporum var. orthoceras.

Загальновідомо, що основною функцією бобово - ризобіального симбіозу є процес азотфіксації, а його структурною одиницею - бульбочки, які формуються на коренях рослин. За літературними даними ґрунтові гриби при певних умовах (наявність додаткового енергетичного матеріалу) здатні продукувати токсичні речовини безпосередньо у ґрунті в значній кількості (Надкерничний, 1976). У зв'язку з вищезазначеним, виник інтерес порівняти дію сапрофітного та патогенного грибів, які проявляють фітотоксичну активність, на функціонування симбіотичної системи.

Дослідження безпосереднього впливу фільтратів культуральних рідин G. zaleskii 278 та F. oxysporum var. orthoceras 400 на симбіотичну систему показали, що під їх дією суттєво знижується нітрогеназна активність бульбочок люпину білого (табл. 3)

Таблиця 2

Чисельність грибів у кореневій зоні люпину (польові досліди, 2004 р., ґрунт дерново-середньопідзолистий, фази вегетації рослин: цвітіння-сизих бобів)

Варіант досліду	Кількість КУО грибів, тис. в одному грамі ґрунту	в тому числі:
		Acremonium Link ex Fr.	Родина Dematiаceae	Fusarium Link	Gliocladium Corda	Mucor Micheli	Penicillіum Link	Trichoderma Pers. ex Fr.	Інші гриби
Люпин білий сорту Щедрий 50
Ґрунт ризосфери	1222,79± 43,48	15,45± 2,30	3,43± 0,23	27,47± 2,17	923,57± 63,20	6,0± 0,55	159,92± 20,33	1,20± 0,10	85,88± 7,83
Ризоплана	1398,74± 76,65	не виявлено	43,81± 3,97	17,88± 3,58	1236,95± 82,66	не виявлено	53,63± 3,85	не виявлено	46,47± 3,33
Люпин жовтий сорту Чернігівець
Ґрунт ризосфери	245,82± 10,25	19,48± 3,17	15,45± 1,15	9,44± 0,86	13,73± 1,17	7,55± 0,74	120,17± 0,44	10,30±0	49,70± 2,83
Ризоплана	59,11± 3,60	4,16± 0,33	3,33±0	2,5±0	не виявлено	не виявлено	34,13± 2,69	не виявлено	14,99± 0,96

Таблиця 3

Вплив культуральної рідини ґрунтових грибів на нітрогеназну активність бульбочок люпину білого сорту Щедрий 50

Варіант досліду	Нітрогеназна активність, мкг азоту
	на 1 рослину за годину	на 1г бульбочок за годину
Контроль (живильне середовище)	59,20±4,26	90,68±3,97
Культуральна рідина G. zaleskii 278	5,51±0,52	7,94±0,56
Культуральна рідина F. oxysporum var. orthoceras 400	9,83±0,86	14,84±0,87

Вплив сапрофітного гриба G. zaleskii 278 на формування та функціонування симбіотичної системи Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин вивчали за умов вегетаційного досліду на дерново-підзолистому ґрунті, інокульованому спорами зазначеного гриба. Аналіз результатів мікробіологічного посіву показав, що G. zaleskii 278 приживається у кореневій зоні люпину. Після внесення у ґрунт (із розрахунку 1 млн. конідій гриба на 1 г ґрунту) його чисельність у ризосфері рослин на кінець фази цвітіння збільшилась у 2,4 раза, в ризоплані становила 418 тис. колонієутворюючих одиниць /1 г коренів за відсутності зазначеного гриба у контрольному варіанті. Інтродукція у ґрунт G. zaleskii 278 не впливала на процес формування бульбочок, проте під впливом зазначеного гриба активність симбіотичної азотфіксації знижувалась у 2,0-2,2 раза у порівнянні з варіантом без його внесення (рис. 1).



Рис. 1 Нітрогеназна активність бульбочок люпину білого сорту Щедрий 50 (вегетаційний дослід, 2006 р.)

Електронно-мікроскопічне дослідження ультраструктури бульбочок люпину білого показало, що в спонтанно інфікованих клітинах бактероїдної зони у фазі цвітіння містилася велика кількість бактероїдів. Бактероїди паличковидної форми, довгі, тонкі, не розгалужені, вони заповнюють більшу частину рослинної клітини за виключенням центральної зони ядра (рис. 2). Ультраструктура бульбочок, що сформувались під впливом метаболітів G. zaleskii 278, відрізнялась від вищеописаної. На всіх одержаних зрізах у клітинах бактероїдної зони відмічено змінену форму бактероїдів, зменшення їх кількості в клітині у порівнянні з контрольним варіантом та утворення вакуолей, що свідчить про раннє старіння клітин бактероїдної тканини бульбочок (рис. 3). Це, очевидно, і є причиною зниження активності фіксації молекулярного азоту.

Як показали результати вегетаційного досліду, рослини люпину білого, що вирощувалися на дерново-підзолистому ґрунті, інокульованому спорами G. zaleskii 278, помітно відставали від контрольних. Так, висота рослин зменшилась на 12,2 %, надземна маса та маса кореневої системи відповідно на 20,7 і 25,6 % у порівнянні з контрольним варіантом.

Вплив широко відомого збудника фузаріозного в'янення люпину на бобово - ризобіальний симбіоз вивчали за умов вегетаційного досліду на штучно створеному інфекційному фоні на основі гриба F. oxysporum var. orthoceras 400. Дослідження проводили з люпином жовтим сорту Чернігівець, оскільки саме з його кореневої зони були виділені представники роду Fusarium Link.

Як свідчать дані, наведені в таблиці 4, при збільшенні чисельності F. oxysporum var. orthoceras 400 у ґрунті активність як аборигенних ризобій, так і інтродукованого штаму бульбочкових бактерій люпину знижувалась. Патогенний гриб, на відміну від сапрофітного, негативно впливав як на процес формування бульбочок, так і на активність фіксації молекулярного азоту (табл. 4).

Таблиця 4

Вплив F. oxysporum var. orthoceras 400 на продуктивність рослин люпину жовтого сорту Чернігівець (вегетаційний дослід, 2004 р.)

Варіант досліду	Маса бульбочок, мг/ рослину	Активність азот-фіксації, мкг N /рослину / годину	Вміст сухої речовини
			в надземній масі рослин,	в масі коренів,
	2	3	1	2	3	г/рослину	± до контролю, %	г/рослину	± до контролю, %
Без інокуляції (контроль)	54,0	92,0	1,18	1,13	2,14	1,07	-	0,27	-
Інокуляція Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 367а	74,0	94,0	1,23	1,76	2,69	1,15	+7,5	0,31	+14,8
Штучний інфекційний фон (ШІФ)	32,0	70,0	0,34	0,73	1,34	0,81	-24,3	0,23	-14,8
ШІФ+інокуляція Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 367а	40,0	80,0	0,58	1,15	2,06	0,89	-22,6	0,27	-12,9
НІР05	14,95	17,37	0,39	0,48	0,69	0,06		0,03

Примітка. 1- фаза стеблування; 2 - фаза бутонізації; 3- фаза цвітіння.

Відмічено пригнічення розвитку рослин під дією F. oxysporum var. orthoceras 400, на що вказує зниження надземної маси люпину та маси коренів у порівнянні з контрольним варіантом.

Таким чином, сапрофітний гриб G. zaleskii 278 і патогенний F. oxysporum var. orthoceras 400 утворюють фітотоксичні речовини як при культивуванні їх на поживному середовищі, так і безпосередньо в ґрунті, що обумовлює пригнічення росту рослин люпину та зниження активності функціонування симбіотичної системи люпин - бульбочкові бактерії.

Інокуляція як засіб підвищення стійкості рослин до грибних хвороб

Результати наших досліджень показали, що кореневі гнилі - поширена хвороба люпину. Так, за умов польового досліду 2004 року відмічено значне поширення хвороби у посівах люпину білого. Симптоми ураження на коренях рослин спостерігали від фази стеблування (кількість уражених рослин становила 65,3 %), до дозрівання бобів, коли поширення хвороби сягало 96,4 % за розвитку хвороби 35,9 %.

Як відомо з літературних джерел і за результатами наших досліджень, збудниками кореневих гнилей люпину є представники роду Fusarium Link. Вивчення взаємодії Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 з патогенними грибами на твердих поживних середовищах показало відсутність антагоністичної активності щодо збудників кореневих гнилей та фузаріозного в'янення люпину: F. culmorum, F. oxysporum, F. avenaceum. Інтродукція у ґрунт з насінням активних штамів ризобій за умов польових дослідів також не впливала на чисельність та родовий склад мікроскопічних грибів у кореневій зоні люпину. Проте, передпосівна обробка насіння люпину активним штамом бульбочкових бактерій Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 сприяла зниженню поширення та розвитку кореневих гнилей (табл. 5). За інокуляції насіння люпину білого сорту Щедрий 50 досліджуваним штамом кількість рослин, уражених кореневими гнилями, зменшувалась на 20,4-25,1 %, інтенсивність прояву хвороби - на 24,5-40,7 % у порівнянні з контрольним варіантом. При цьому біологічна ефективність у середньому за вегетаційний період становила 24,4 %. Аналогічні результати одержано при застосуванні зазначеного штаму для інокуляції насіння люпину жовтого сорту Чернігівець. При використанні Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 у технології вирощування люпину жовтого поширення кореневих гнилей в посівах зменшилось в 1,4-1,9 раза, а розвиток хвороби - в 1,4-1,7 раза. гриб фітопатогенний bradyrhizobium люпин

На основі представлених даних можна зробити висновок, що застосування бульбочкових бактерій дозволяє зменшити активність патогена опосередковано, через рослину-живителя. Згідно з літературними даними (Великанов, 1983) та результатами наших досліджень інокуляція збільшує енергію проростання і схожість насіння, покращує азотне живлення та енергетичний обмін, посилює розвиток кореневої системи та надземної частини бобових рослин. Очевидно, комплекс таких позитивних змін обумовлює підвищення стійкості рослин до патогенних грибів.

Таблиця 5

Вплив інокуляції насіння люпину білого сорту Щедрий 50 Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 на ураженість рослин кореневими гнилями (польовий дослід, 2004 р., ґрунт дерново-середньопідзолистий)

Варіант досліду	Фаза стеблування	Фаза цвітіння	Фаза сизих бобів
	Поширення хвороби, %	Розвиток хвороби, %	Біологічна ефективність,%	Поширення хвороби, %	Розвиток хвороби, %	Біологічна ефективність,%	Поширення хвороби, %	Розвиток хвороби, %	Біологічна ефективність,%
Без інокуляції (контроль)	65,3	16,4	-	93,7	27,3	-	96,4	35,9	-
Обробка насіння фундазолом	54,8	13,7	16,5	83,4	22,7	16,8	89,3	31,0	13,6
Інокуляція Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4	59,0	14,8	9,7	74,6	20,6	24,5	72,2	21,3	39,0
НІР05	Fф<F05	Fф<F05		10,11	4,65		19,71	10,11

Біоенергетична та економічна ефективність передпосівної інокуляції насіння люпину бульбочковими бактеріями

Проведена біоенергетична оцінка застосування Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 для інокуляції насіння люпину білого сорту Щедрий 50 показала, що зазначений агроприйом є енергозберігаючим у технології вирощування культури. При цьому енергетичний коефіцієнт отримання господарсько-цінної частини урожаю збільшується на 13,3 % у порівнянні з варіантом без інокуляції.

В результаті розрахунку економічної ефективності вирощування люпину білого встановлено, що за використання Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 для передпосівної обробки насіння собівартість продукції у порівнянні з контрольним

варіантом знизилась на 7,75 грн., розмір прибутку з розрахунку на 1 га посіву збільшився на 253,5 грн., рівень рентабельності виробництва продукції зріс із 39,9 % у контрольному варіанті до 55,2 % у дослідному.

ВИСНОВКИ

В результаті комплексних досліджень експериментально доведена реальна можливість формування високопродуктивної симбіотичної системи Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин шляхом координованої селекції макро- та мікросимбіонтів в умовах Полісся України, а також висвітлена роль ґрунтових сапрофітних грибів роду Gliocladium Corda та патогенних грибів роду Fusarium Link у функціонуванні зазначеної системи.

1. Отримано високоактивний і конкурентоздатний штам Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 для підвищення урожайності люпину, який формує ефективний симбіотичний апарат з люпином білим сорту Щедрий 50. При цьому маса бульбочок збільшувалась у 1,2-1,3 раза у порівнянні зі стандартним штамом Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 367а, а нітрогеназна активність - у 1,8-1,9 раза. Інокуляція насіння люпину білого сорту Щедрий 50 Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 забезпечувала підвищення урожаю зерна від 6,1 до 9,5 % у порівнянні зі стандартним штамом та від 10,4 до 18,3 % у порівнянні з варіантом без інокуляції.

2. Встановлено, що інокуляція насіння люпину новим штамом Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 підвищує стійкість рослин до збудників кореневих гнилей. Кількість рослин люпину білого сорту Щедрий 50, уражених кореневими гнилями, зменшувалась на 20,4-25,1 %, інтенсивність прояву хвороби - на 24,5-40,7 %. Досліджуваний штам не виявляв антагоністичної дії щодо фітопатогенних грибів, а його інтродукція у ґрунт не впливала на чисельність та родовий склад грибів у кореневій зоні люпину.

3. Вивчено чисельність та родовий склад грибів кореневої зони люпину. В дерново-підзолистому ґрунті ризосфери рослин люпину білого і жовтого встановлено наявність представників родів Acremonium Link ex Fr., Fusarium Link, Mucor Micheli, Gliocladium Corda, Penicillіum Link, Trichoderma Pers. ex Fr., а також родини Dematiаceae. На поверхні коренів люпину білого найбільш численними були представники роду Gliocladium Corda.

4. Показано, що на почорнілих бульбочках пригнічених рослин люпину білого траплялися переважно гриби роду Gliocladium Corda, їх кількість в різні фази вегетації рослин сягала 0,6 - 12,3 млн. колонієутворюючих одиниць на 1 г сирої маси бульбочок. Серед представників зазначеного роду переважав G. zaleskii. Виділений штам G. zaleskii 278 характеризувався високою фітотоксичною активністю.

5. Встановлено негативний вплив G. zaleskii 278 на функціонування симбіотичної системи Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин білий, який можна порівняти з впливом фітопатогенного гриба F. oxysporum var. orthoceras 400 - збудника фузаріозного в'янення люпину. Внесений у ґрунт G. zaleskii 278 призводив до зниження нітрогеназної активності бульбочок люпину білого в 2,0-2,2 раза, а F. oxysporum var. orthoceras 400 - в 1,5-3,4 раза.

6. Показано за допомогою методу електронної мікроскопії, що під впливом G. zaleskii 278 зменшується кількість бактероїдів у клітинах бактероїдної зони бульбочок люпину білого, змінюється їх форма у порівнянні з контрольним варіантом.

7. Застосування Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 для передпосівної обробки насіння люпину білого дозволяє знизити собівартість продукції на 7,7 грн., отримати додатковий прибуток у розмірі 253,5 грн. на 1 га посіву та підвищити енергетичний коефіцієнт виробництва.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Сільськогосподарському виробництву рекомендовано штам Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 як біоагент препарату ризобофіту для підвищення урожайності люпину. За даними польових дослідів інокуляція насіння люпину білого сорту Щедрий 50 сприяє підвищенню урожайності зерна від 10,4 до 18,3 % та зниженню поширення кореневих гнилей від 20,4 до 25,1 % у порівнянні з варіантом без інокуляції. Результати виробничих впроваджень показали, що застосування ризобофіту, виготовленого на основі Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4, для передпосівної обробки насіння забезпечує приріст урожаю зерна люпину білого сорту Щедрий 50 від 8,5 до 16,6 %, а люпину жовтого сорту Чернігівець - від 10,4 до 21,9 % у порівнянні з варіантом без інокуляції.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ковалевська Т.М., Надкернична О.В., Козар С.Ф., Горбань В.П. Вплив бульбочкових бактерій на ураженість люпину кореневими гнилями //Агроекологічний журнал. - 2002. - № 4. - С. 51-54. (Здобувач брала безпосередню участь у проведенні польових дослідів, обговоренні одержаних результатів, самостійно визначала нітрогеназну активність бульбочок люпину).

2. Горбань В.П. Функціонування симбіотичної системи люпин - Bradyrhizobium sp. (Lupinus) за ураженості рослин фітопатогенними грибами //Селекція і насінництво: Зб. наук. праць. - Харків, 2005. - Вип. 90. - С. 238-245.

3. Надкернична О.В., Горбань В.П., Крутило Д.В., Ковалевська Т.М. Селекція активних штамів бульбочкових бактерій люпину та сої //Зб. наук. праць Національного наукового центру "Інститут землеробства УААН". - К., 2006. - С. 103-112. (Здобувач безпосередньо брала участь у плануванні, проведенні польових дослідів, аналізі одержаних результатів, формулюванні висновків, написанні статті).

4. Горбань В.П., Надкернична О.В. Мікроміцети кореневої зони люпину //Агроекологічний журнал. - 2006. - № 3. - С. 48-52. (Здобувач самостійно проводила планування досліджень, відбір зразків, мікробіологічні посіви та аналіз одержаних результатів, статистичну обробку даних, написання статті).

5. Пат. 70005А Україна, МПК⁷ С05F11/08, C12N1/20. Штам бактерій Bradyrhizobium sp. (Lupinus) для виготовлення бактеріального добрива під люпин: Пат. 70005А Україна, МПК⁷ С05F11/08, C12N1/20 Т.М. Ковалевська, В.П. Горбань, Л.С. Губанова (Україна); № 20031212048; Заявл. 22.12.2003; Опубл. 15.09.2004, Бюл. № 9. - 3 с. (Здобувач особисто проводила вивчення морфолого-культуральних та фізіолого-біохімічних властивостей Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4).

6. Ковалевська Т.М., Надкернична О.В., Горбань В.П., Бардаков А.Г. Вплив фундазолу та ризоторфіну на продуктивність симбіозу бульбочкових бактерій з рослинами люпину //Сільськогосподарська мікробіологія: Зб. наук. праць. - Чернігів: ЦНТЕІ, 2005. - Вип. 1-2. - С. 52-59. (Здобувач брала участь у проведенні польових дослідів, особисто проведені мікробіологічні посіви, вивчення впливу фундазолу на ріст чистої культури Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4).

7. Надкернична О.В., Горбань В.П. Ґрунтові мікроміцети як інгібітори симбіотичної системи люпину // Вісник Одеського національного університету. - 2005. - Т. 10, Вип. 7. - С. 273-276. (Здобувачем особисто проведені дослідження чисельності грибів кореневої зони люпину, лабораторні дослідження з вивчення взаємодії ґрунтових грибів з бульбочковими бактеріями та впливу грибних метаболітів на симбіотичну систему).

8. Ковалевська Т.М., Бардаков А.Г., *Вакулік В.П. Вивчення активності симбіотичної азотфіксації та продуктивності гібридних ліній люпину жовтого //Наукове обґрунтування сталого розвитку агроекологічних систем Чернігівщини в ринкових умовах і обмеженого ресурсного забезпечення: Наук.-практ. конференція. Чернігів, 5-6 квітня 1999 р. - Чернігів, 1999. - С. 72-74. (Здобувач самостійно проводила відбір зразків та визначення активності азотфіксації).

9. Ковалевська Т.М., Бардаков А.Г., *Вакулік В.П. Роль бульбочкових бактерій в підвищенні продуктивності люпину // Землеробство України в 21 столітті: Всеукраїнська наук.-практ. конференція. Київ, Чабани, 24 травня 2000 р. - К., 2000. - С. 46. (Здобувач брала участь у проведенні польових дослідів).

10. Ковалевская Т.М., Надкерничная Е.В., Горбань В.П. Разработка микробных препаратов под бобовые культуры //Микробиология и биотехнология 21 столетия: Междунар. конференция. Минск, 22-24 мая 2002 г. - Минск, 2002. - С. 228-229. (Здобувач брала участь у виготовленні експериментальних партій препаратів та проведенні польових дослідів).

11. Надкернична О.В., Горбань В.П. Вплив ґрунтових мікроміцетів на симбіотичну систему люпин-бульбочкові бактерії //X^ий з'їзд Товариства мікробіологів України. Одеса, 15-17 вересня 2004 р. - Одеса: "Астропринт", 2004. - С. 246. (Здобувач особисто проводила лабораторні та польові досліди, визначення чисельності грибів у кореневій зоні люпину).

12. Gorban V.P., Nadkernichna O.V. Functioning of symbiotic system of white lupine - Bradyrhizobium sp. (Lupinus) under the influence of saprophytic fungus Gliocladium zaleskii 278 //S.P. Kostychev and contemporary agricultural microbiology: International scientific conference. Yalta, Оctober 8-12, 2007. - Chernihiv: CSTEI, 2007. - P. 28. (Здобувач особисто проводила аналіз літературних даних, планування та проведення вегетаційного та лабораторних дослідів, аналіз одержаних результатів та написання тез).

13. Горбань В.П. Изменение ультраструктуры клубеньков люпина под влиянием метаболитов почвенного гриба Gliocladium zaleskii 278 //Микроорганизмы и биосфера: Междунар. Науч. конференция. Москва, 19-20 ноября 2007 г. - М.: Макспресс, 2007. - С. 32-35.

14. Рекомендації з ефективного застосування мікробних препаратів у технологіях вирощування сільськогосподарських культур /Міністерство аграрної політики України, Українська академія аграрних наук; С.І. Мельник, В.А. Жилкін, М.М. Гаврилюк, В.С. Сніговий, М.М. Лісовий, В.Є. Дишлюк, В.В. Волкогон, О.В. Надкернична, Л.М. Токмакова, С.П. Надкерничний, Т.М. Ковалевська, С.Ф. Козар, Є.П. Копилов, Ю.О. Гончар, Д.В. Крутило, І.М. Піщур, C.Б. Дімова, К.І. Волкогон, Г.В. Хоменко, В.П. Горбань, В.С. Воробей та ін. - К., 2007. - 55 с. (На основі одержаних результатів досліджень здобувачем підготовлено до друку розділ, що стосується застосування ризобофіту у технології вирощування люпину).

АНОТАЦІЯ

Горбань В.П. Функціонування симбіотичної системи люпин - Bradyrhizobium sp. (Lupinus) залежно від впливу ґрунтових грибів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.07 - мікробіологія. Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН, Чернігів, 2008.

Дисертація присвячена дослідженню взаємодії активних штамів бульбочкових бактерій з рослинами люпину та впливу ґрунтових грибів на процес формування і ефективність функціонування симбіотичної системи Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин.

В роботі представлені результати вегетаційних і польових дослідів, на основі яких із дев'яти досліджуваних штамів бульбочкових бактерій відібрано найбільш вірулентний, конкурентоздатний та високоефективний у симбіозі з новим сортом люпину білого Щедрий 50 штам - Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4.

Вивчено чисельність та родовий склад мікоценозу кореневої зони люпину білого та жовтого. Із уражених рослин люпину жовтого виділені патогенні гриби - збудники кореневих гнилей: F. culmorum, F. oxysporum, F. avenaceum, із уражених бульбочок люпину білого - сапрофітний гриб G. zaleskii 278, який проявляв високу фітотоксичну активність щодо рослин люпину білого.

Показано, що під впливом G. zaleskii 278, як і патогенного F. oxysporum var. orthoceras 400 суттєво знижувалась активність симбіотичної азотфіксації. Представлено ймовірний механізм негативної дії G. zaleskii 278 на функціонування бобово-ризобіальної системи.

Виявлено зменшення поширення та розвитку кореневих гнилей у посівах люпину за інокуляції насіння Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4.

Ключові слова: Bradyrhizobium sp. (Lupinus), люпин, симбіотична система, азотфіксація, фітотоксичні гриби, фітопатогенні гриби, штам.

Горбань В.П. Функционирование симбиотической системы люпин - Bradyrhizobium sp. (Lupinus) в зависимости от влияния почвенных грибов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.07 - микробиология. Институт сельскохозяйственной микробиологии УААН, Чернигов, 2008.

Диссертация посвящена исследованию взаимодействия активных штаммов клубеньковых бактерий с растениями люпина и влиянию почвенных грибов на процесс формирования и эффективность функционирования симбиотической системы Bradyrhizobium sp. (Lupinus) - люпин.

В работе представлены результаты вегетационных и полевых опытов, на основании которых из 9 испытуемых штаммов клубеньковых бактерий отобран наиболее вирулентный, конкурентоспособный, высокоактивный и высокоэффективный в симбиозе с новым сортом люпина белого Щедрый 50 штамм - Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4, который способствует повышению урожайности зерна на 6,1-9,5 % по сравнению со стандартным штаммом и на 10,4-18,3 % по сравнению с вариантом без инокуляции. Эффективность Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4 подтверждена результатами производственных опытов.

Изучены численность и родовой состав микоценоза корневой зоны люпина белого и желтого. Из корневой зоны люпина желтого выделены патогенные грибы - возбудители корневых гнилей люпина F. culmorum, F. oxysporum, F. avenaceum, из пораженных клубеньков угнетенных растений люпина белого - сапрофитный гриб G. zaleskii 278, который обладал высокой фитотоксической активностью по отношению к растениям люпина.

В условиях модельных вегетационных опытов показано отрицательное влияние фитопатогенного гриба F. oxysporum var. orthoceras 400 и сапрофитного G. zaleskii 278 на симбиоз люпина с клубеньковыми бактериями. Установлено, что под действием патогенного гриба уменьшается количество и масса клубеньков, снижается активность фиксации молекулярного азота. Сапрофитный гриб G. zaleskii 278 также снижал активность функционирования симбиотического аппарата люпина, не влияя при этом на процесс его формирования. Для выяснения причины снижения активности симбиотической азотфиксации изучали ультраструктуру клубеньков. Электронно-микроскопические исследования показали, что в инфицированных клетках бактероидной зоны клубеньков люпина белого в фазе цветения содержится большое количество бактероидов. Они палочковидной формы, длинные, не разветвленные, заполняют большую часть растительной клетки. Ультраструктура клеток клубеньков люпина белого, выращенного под влиянием G. zaleskii 278, отличалась от выше описанной. На всех полученных срезах в опытном варианте отмечена измененная форма бактероидов, количество последних было значительно меньшим по сравнению с контрольным вариантом. В большинстве клеток бактероидной зоны наблюдали исчезновение ядра и образование вакуолей, что свидетельствует о раннем старении инфицированных клеток.

Выявлено снижение распространения и развития корневых гнилей в посевах люпина белого и желтого при инокуляции семян активным штаммом клубеньковых бактерий Bradyrhizobium sp. (Lupinus) 5500/4.

Ключевые слова: Bradyrhizobium sp. (Lupinus), люпин, симбиотическая система, азотфиксация, фитотоксические грибы, фитопатогенные грибы, штамм.

Gorban V.P. Functioning of symbiotic system lupine - Bradyrhizobium sp. (Lupinus) depending on influence of soil fungi. - Manuscript.

The dissertation on competition for scientific degree of candidate of the agricultural sciences on speciality 03.00.07 - microbiology. - The Institute of agrіcultural microbiology of UAAS. Chernihiv, 2008.