У польових умовах вивчали процеси формування та функціонування симбіотичних систем сої зі стійкими до фунгіцидів бульбочковими бактеріями Bradyrhizobium japonicиm РС07 та В78 на фоні застосування препаратів стандак топ та максим XL, здійснюючи обробки протруйниками й інокулянтами за 7 діб до посіву. У результаті проведених досліджень спостерігалось незначне зниження кількості й маси кореневих бульбочок упродовж вегетації за комплексної завчасної обробки насіння сої протруйниками та ризобіями порівняно з контрольними рослинами (бактеризація без застосування фунгіцидів). Виявлено зниження у фазу бутонізації—початку цвітіння азотфіксувальної активності (АФА) симбіотичних систем, сформованих за участю обох штамів бульбочкових бактерій на фоні застосування максиму XL на 12,6—25,0 %, а за обробки стандак топом — на 13,9—15,1 %. У фазу утворення бобів відзначено, що за обробки насіння максимом XL із B. japonicum РС07 АФА була нижчою на 17,9 % порівняно з контрольними рослинами, тоді як за інокуляції ризобіями штаму В78 за дії цього ж протруйника даний показник був на рівні контрольних рослин. У цю фазу встановлено підвищення активності азотфіксації на 7,3 та 5,4 % за застосування стандак топу з B. japonicum РС07 і В78, відповідно. Встановлено стимулювальний вплив комплексної завчасної обробки насіння сої протруйниками та бульбочковими бактеріями на ріст рослин сої упродовж вегетації. Підвищення маси надземної частини рослин сої за інокуляції на фоні застосування максиму XL становило 10,5—14,3 %, а за обробки стандак топом — 6,9—8,5 %. Маса коренів сої за застосування протруйників з інокулянтами була вищою порівняно з контрольними рослинами на 6,1—10,8 % у фазу бутонізації та на 7,9—15,2 % у фазу утворення бобів. У рослин усіх варіантів досліду, завчасно оброблених протруйниками та бульбочковими бактеріями (за 7 діб до посіву), підвищилась зернова продуктивність порівняно з контрольними. На фоні застосування максиму XL і стандак топу прибавка врожаю сої становила відповідно 4,8 і 6,2 % за інокуляції B. japonicum РС07 та 9,6 і 12,9 % — за інокуляції B. japonicum В78. Незважаючи на те що рослини сої завчасно оброблені протруйниками та інокулянтами дещо поступалися контрольним за активністю процесів нодуляції, бульбочки на їх коренях активно асимілювали атмосферний N2, ріст рослин був інтенсивнішим, а зернова продуктивність вищою. Таким чином, застосування для інокуляції насіння сої фунгіцидостійких ризобій, навіть за умов їх контакту упродовж 7 діб із діючими речовинами хімічних препаратів, дає змогу забезпечити функціонування ефективних симбіотичних систем.
Ключові слова: Bradyrhizobium japonicиm, соя, фунгіциди, інокуляція, протруювання насіння, стійкі до фунгіцидів штами ризобій, азотфіксація
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Pospielova, H.D. (2015). Species composition of phytopathogenic flora of soybean seeds. Visn. Poltavsk. derzhavnoi ahrar. ak-mii, No. 1-2, pp. 44-48 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31210/visnyk2015.1-2.08
2. Sanzovo, A.W.S., Silvestre, D.A., Goes, K.C.G.P., Volsi, B., Constantino, L.V., Bordin, I., Telles, T.S. & Andrade, D.S. (2023). Crop rotation and inoculation increase soil bradyrhizobia population, soybean grain yields, and profitability. Brazilian J. Microbiol., No. 54, pp. 3187-3200. https://doi.org/10.1007/s42770-023-01148-2
3. Kots, S.Ya., Vorobey, N.A., Kyrychenko, O.V., Melnykova, N.N., Mykhalkiv, L.M. & Pukhtayevych, P.P. (2016). Microbiological preparations for agriculture. Kyiv: Logos [in Ukrainian].
4. Trybel, S.O., Strygun, О.О. & Gamanova, O.M. (2014). Current state of a chemical method of plant protection. Karantyn i zahyst rast., No. 1, pp. 1-4 [in Ukrainian].
5. Lamichhane, J.R., You, M.P., Laudinot, V., Barbetti, M.J. & Aubertot, J.N. (2020). Revisiting sustainability of fungicide seed treatments for field crops. Plant Disease, 104, No. 3, pp. 610-623. https://doi.org/10.1094/PDIS-06-19-1157-FE
6. Raichuk, T.N. (2010). Influence of seed disinfectants on mycoflora and emergence of soybean seeds. Scientific Reports of NULES of Ukraine, 17, No. 1 [in Ukrainian]. Retrieved from https://nd.nubip.edu.ua/2010-1/10rtness.pdf
7. Storchous, I. (2014). Herbicides application: expected effect and side influence. Propozytsiia, No. 1, pp. 100-105 [in Ukrainian].
8. Ievtushenko, M.D., Mariutin, F.M., Turenko, V.P., Zherebko, V.M. & Sekun M.P. (2004). Phytopharmacology. Kyiv: Vyshcha osvita [in Ukrainian].
9. Alieksieiev, O.O. & Patyka, V.P. (2014). Forming of the powerful symbiotic system Bradyrhizobium japonicum — soybean. Scientific Issue Ternopil Volodymyr Hnatiuk Nat. Pedagogical Un-ty. Ser. Biol., 60, No. 3, pp. 40-43 [in Ukrainian].
10. Getachew, Z. & Abeble, L. (2021). Effect of seed treatment using Mancozeb and Ridomil fungicides on Rhizobium strain performance, nodulation and yield of soybean (Glycine max L.). J. Agricult. Natural Res., 4, No. 2, pp. 86-97. https://doi.org/10.3126/ janr.v4i2.33674
11. da Silva, K., da Silva, E.E., Farias, E.D.N.C., da Silva Chaves, J., Albuquerque, C.N. B. & Cardoso, C. (2018). Agronomic efficiency of Bradyrhizobium pre-inoculation in association with chemical treatment of soybean seeds. African J. Agricult. Res., 13, No. 14, pp. 726-732. https://doi.org/10.5897/AJAR2018.13016
12. Pavlyshche, A.V., Kiriziy, D.A. & Kots, S.Ya. (2017). The reaction of symbiotic soybean systems to the action of fungicides under various treatment. Fiziol. rast. genet., 49, No. 3, pp. 237-247 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/frg2017.03.237
13. Bilyavska, L.G. & Bilyavsky, Y.V. (2007). New soybean variety Almaz. Sci. Techn. Bulletin In-ty of Oilseed Crops NAAS, No. 12, pp. 101-106.
14. State register of pesticides and agrochemicals authorized for use in Ukraine. Ministry of Env. Protect. and Nat. Res. of Ukraine, November, 2023 [in Ukrainian]. Retrieved from https://mepr.gov.ua/upravlinnya-vidhodamy/derzhavnyj-reyestr-pestytsydiv-i-agrohimikativ-dozvolenyh-do-vykorystannya-v-ukrayini
15. Vorobey, N.A., Kukol, K.P. & Kots, S.Ya. (2020). Fungicides toxicity assessment on Bradyrhizobium japonicum nodule bacteria in pure culture. Mikrobiol. Z., 82, No. 3, pp. 45-54 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/microbiolj82.03.045
16. Kukol, K.P., Vorobey, N.A. & Kots, S.Ya. (2019). Sensitivity of pure cultures of Bradyrhizobium japonicum to fungicides. Silskohospodarska mikrobiol., 30, pp. 20-31 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.35868/1997-3004.30.20-31
17. Hardy, R.W.F., Holsten, R.D., Jackson, E.K. & Burns, R.C. (1968). The acetylene-ethylene assay for N2 fixation: laboratory and field evaluation. Plant Physiol., 43, No. 8, pp. 1185-1207. https://doi.org/10.1104/pp.43.8.1185
18. Walker, L., Lagunas, B. & Gifford, M.L. (2020). Determinants of host range specificity in legume-rhizobia symbiosis. Front. Microbiol., 11, 3028. https://doi.org/10.3389/ fmicb.2020.585749
19. Babych, A.O. (1993). Modern production and use of soybeans. Kyiv: Urozhai [in Ukrainian].
20. Rodrigues, T.F., Bender, F.R., Sanzovo, A.W.S., Ferreira, E., Nogueira, M.A. & Hungria, M. (2020). Impact of pesticides in properties of Bradyrhizobium spp. and in the symbiotic performance with soybean. World J. Microbiol. Biotechnol., 36, No. 11, 172. https://doi.org/10.1007/s11274-020-02949-5
21. Anghinoni, F.B.G., Braccini, A.L., Scapim, C.A., Anghinoni, G., Ferri, G.C., Suzukawa, A.K. & Tonin, T.A. (2017). Pre-inoculation with Bradyrhizobium spp. in industrially treated soybean seeds. Agricult. Sci., 8, No. 7, pp. 582-590. https://doi.org/ 10.4236/as.2017.87044
22. Kukol, К.P., Vorobey, N.A., Pukhtaievych, P.P., Rybachenko, L.I., & Yakymchuk, R.Ya. (2020). Effect of fungicides on the efficiency of soybean inoculation with pesticide-resistant nodule bacteria. Silskohospodarska mikrobiol., 31, pp. 26-35. https://doi.org/10.35868/1997-3004.31.26-35
23. Machineski, G.S., Scaramal, A.S., de Matos, M.A., Machineski, O. & Colozzi Filho, A. (2018). Efficiency of pre-inoculation of soybeans with Bradyrhizobium up to 60 days before sowing. African J. Agricult. Res., 13, No. 24, pp. 1233-1242. https://doi.org/ 10.5897/AJAR2018.13108
24. Araujo, R.S., Cru, S.P.D., Souchie, E.L., Martin, T.N., Nakatani, A.S., Nogueira, M.A. & Hungria, M. (2017). Preinoculation of soybean seeds treated with agrichemicals up to 30 days before sowing: Technological innovation for large-scale agriculture. Int. J. Microbiol., 2017, 5914786. https://doi.org/10.1155/2017/5914786
25. Jayasinghearachchi, H.S. & Seneviratne, G.A (2004). Вradyrhizobial-Penicillium spp. biofilm with nitrogenase activity improves N2 fixing symbiosis of soybean. Biol. Fertil. Soils, 40, No. 6, pp. 432-434. https://doi.org/10.1007/s00374-004-0796-5
26. Mariana, S.S., Mariangel, H., Marco, A.N., Santos, M.S., Hungria, M. & Nogueira, M.A. (2017). Production of polyhydroxybutyrate (PHB) and biofilm by Azospirillum brasilense aiming at the development of liquid inoculants with high performance. African J. Biotechnol., 16, No. 37, pp. 1855-1862. https://doi.org/10.5897/AJB2017.16162