Влияние дополнительной инокуляции Rhizobium leguminosarum на растения овощного гороха

Актуальность. Зерно овощных сортов гороха перерабатывают на консервных предприятиях, замораживают, сушат, употребляют в свежем виде. Промышленное выращивание гороха можно сделать более экологически безопасным, применяя препараты, которые содержат бактерии стимулирующие рост, например, виды Rhizobium. При дополнительной инокуляции ризобактериями бобовые культуры имеют более высокие значения биохимических показателей, признаков характеризующих вегетативное развитие и урожайности. Повышается их иммунитет и устойчивость к абиотическим стрессам.

Материал и методика. Цель наших исследований заключалась в оценке влияния дополнительной инокуляции Rhizobium leguminosarum штамма 245а на биометрические, физиологические параметры и урожайность сортов овощного гороха. Эксперимент проводили на Крымской ОСС – филиале ВИР (Краснодарский край, г. Крымск). Изучали 6 коммерческих сортов селекции станции: Прима, Маяк, Альфа 2, Веста, Парус (безлисточкового морфотипа) и Патриот. Семена обрабатывали за день до посева водным раствором препарата Ризоторфин (производство «ЭКОС-БИОПРЕПАРАТЫ», г. Санкт-Петербург) и водой – в контрольном варианте.

Результаты. Применение препарата оказало ростостимулирующее действие на растения овощного гороха. При использовании Ризоторфина установлено увеличение значений биометрических показателей, физиологических и урожайности. Наблюдалось замедление перезревания зерна в фазу технической спелости. Эффективность применения препарата зависела от условий года. Максимальная разница между показателями изучаемых признаков по вариантам контроль и препарат была в 2023 году – с равномерным распределением осадков и оптимальными температурами. Выявлена генотип-зависимая реакция растений овощного гороха на обработку семян бактериями Rhizobium leguminosarum штамма 245а. Наиболее отзывчив на дополнительную инокуляцию – сорт Парус безлисточкового морфотипа. Показатели большинства биометрических и физиологических признаков, а также урожайность у данного генотипа были значимо выше в варианте с применением препарата Ризоторфин. На основании полученных результатов мы рекомендуем применять препарат при выращивании сорта Парус на товарное производство.

1. Итоги второй Международной конференции по вопросам питания. Семьдесят вторая сессия всемирной ассамблеи здравоохранения. ВОЗ; 2019 [процитировано 13.05.2024]. Доступно: https://apps.who.int/gb/ebwha/pdf_files/WHA72/A72_58-ru.pdf

2. Ускорение мер по обеспечению безопасности пищевых продуктов. Семьдесят третья сессия всемирной ассамблеи здравоохранения. ВОЗ; 2020 [процитировано 13.05.2024] Доступно: https://apps.who.int/gb/ebwha/pdf_files/WHA73/A73_R5-ru.pdf

3. Кайгородова И.М., Ушаков В.А., Голубкина Н.А., Котляр И.П., Пронина Е.П., Антошкина М.С. Пищевая ценность, качество сырья и продовольственное значение культуры гороха овощного (Pisum sativum L.). Овощи России. 2022;(3):16-32. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2022-3-16-32 https://elibrary.ru/wlxvhj

4. Дрозд А.М., Самарина Л.Н. Изменение продуктивности овощных сортов гороха и качества зеленого горошка в процессе его перезревания. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1976;56(2):29-39.

5. Rutledge P.J., Board P.W. Comparison of physical methods for estimating the maturity of raw, frozen and cooked peas. Journal of Texture Studies. 1980;11(4):379-388. https://doi.org/10.1111/j.1745-4603.1980.tb01316.x

6. Anderson J.A.D., White J.G.H. The relationship between green pea yield and tenderometer reading. New Zealand Journal of Experimental Agriculture. 1974;2:31-33. https://doi.org/10.1080/03015521.1974.10427666

7. Fallon E., Tremblay N. Desjardins Y. Relationships among growing degree-days, tenderness, other harvest attributes and market value of processing pea (Pisum sativum L.) cultivars grown in Quebec. Canadian Journal of Plant Science. 2006;86(2):525-537. https://doi.org/10.4141/P04-144

8. Беседин А.Г. Сорта и основные приемы возделывания гороха овощного на Кубани. Овощи России. 2013;(1):86-89. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2013-1-86-89 https://elibrary.ru/qcjhrx

9. Šunjka D., Mechora Š. An alternative source of biopesticides and improvement in their formulation—Recent advances. Plants. 2022;11(22):172. https://doi.org/10.3390/plants11223172

10. Hafeez F., Shah N., Malik K. Field evaluation of lentil cultivars inoculated with Rhizobium leguminosarum bv. viciae strains for nitrogen fixation using nitrogen-15 isotope dilution. Biol Fertil Soils. 2000;(31):65–69. https://doi.org/10.1007/s003740050625

11. Mishra P.K., Bisht S.C., Jeevanandan K., Kumar S., Bisht J.K., Bhatt J.C. Synergistic effect of inoculating plant growth-promoting Pseudomonas spp. and Rhizobium leguminosarum-FB1 on growth and nutrient uptake of rajmash (Phaseolus vulgaris L.). Archives of Agronomy and Soil Science. 2014;60(6):799-815. doi.org/10.1080/03650340.2013.843773

12. Glick B.R. Plant growth-promoting bacteria: mechanisms and applications. Scientifica 2012. https://doi.org/10.6064/2012/963401

13. Mamontova T., Afonin A.M., Ihling C., Soboleva A., Lukasheva E., Sulima, A.S., Shtark O.Y., Akhtemova G.A., Povydysh M.N., Sinz A., Froiov A., Zhukov V.A., Tikhonovich I.A. Profiling of seed proteome in pea (Pisum sativum L.) lines characterized with high and low responsivity to combined inoculation with nodule bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi. Molecules. 2019;24(8):1603. https://doi.org/10.3390/molecules24081603

14. Zhukov V.A., Akhtemova G.A., Zhernakov A.I., Sulima A.S., Shtark O.Y., Tikhonovich I.A.. Evaluation of the symbiotic effectiveness of pea (Pisum sativum L.) genotypes in pot experiment. Agric. Biol. 2017;52:607-614. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.3.607

15. Штарк О.Ю., Данилова Т.Н., Наумкина Т.С., Васильчиков А.Г., Чеботарь В.К., Казаков А.Е., Жернакова А.И., Неманкин Т.А., Прилепская Н.А., Борисов А.Ю. Тихонович И.А. Анализ исходного материала гороха посевного (Pisum sativum L.) для селекции сортов с высоким симбиотическим потенциалом и выбор параметров для его оценки. Экологическая генетика. 2006;4(2):22-28. https://elibrary.ru/hznusv

16. Drew E.A., Denton M.D., Sadras V.O., Ballard R.A. Agronomic and environmental drivers of population size and symbiotic performance of Rhizobium leguminosarum bv. viciae in Mediterranean-type environments. Crop and Pasture Science. 2012;63(5):467-477. https://doi.org/10.1071/CP12032

17. Fettell N.A., Evans C.M., Carpenter D.J., Brockwell J. Residual effects from lime application on soil pH, rhizobial population and crop productivity in dryland farming systems of central New South Wales. Australian Journal of Experimental Agriculture. 2007;47(5):608-19. https://doi.org/10.1071/EA06070

18. Serova T.A., Kusakin P.G., Kitaeva A.B., Seliverstova E.V., Gorshkov A.P., Romanyuk D.A., Zhukov V.A., Tsyganov V.E. Effects of elevated temperature on Pisum sativum nodule development: I—Detailed characteristic of unusual apical senescence. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(24):17144. https://doi.org/10.3390/ijms242417144