Анотація до роботи:

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.

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.

Публікації автора:

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).

*- прізвище Вакулік змінено на Горбань.