Влияние микробиологических препаратов на основе штаммов бактерий Bacillus subtilis на численный состав культивируемых форм эндофитных бактерий, содержание элементов минерального питания, фотосинтезирующих пигментов и на показатели флуоресценции хлорофилла в листьях яблони колонновидной

В статье представлены результаты полевого агрохимического опыта, проведенного в 2021-2022 гг. в Московской области в саду яблони колонновидной (Malus domestica Borkh.) на сортах ‘Валюта’, ‘Триумф’, ‘Президент’, в котором было изучено влияние некорневых обработок растений штаммами Bacillus subtilis, штамм V167; Bacillus subtilis, штамм V417 и микробиологическими препаратами на основе Bacillus subtilis «Экстрасол» (штамм Ч13); «Фитоспорин-М» (штамм 26 Д) на микробиологический, химический состав листьев, на содержание фотосинтетических пигментов в листьях, на показатели флуоресценции хлорофилла. Анализы растительных образцов проводили по общепринятым методикам. При применении штаммов и микробиологических препаратов на основе Bacillus subtilis таксономический состав культивируемых на плотных питательных средах форм эндофитных бактерий, выделенных из листьев, был представлен родом Bacillus; при обработке растений штаммом V417 Bacillus subtilis и препаратом «Фитоспорин-М» – также родом Pseudomonas. Численность культивируемых форм эндофитных бактерий при обработке растений возрастала и достигала максимального значения 406800 КОЕ/г в варианте с препаратом «Экстрасол». Содержание фотосинтетических пигментов в листьях при этом зависело от сорта растений и от применяемого штамма. Как на контроле, так и в опытных вариантах отмечались высокие значения показателя максимального квантового выхода фотохимических реакций ФС II F_v/F_m. Закономерное повышение содержания N в листьях происходило при применении препарата «Экстрасол» (в наибольшей степени у сорта ‘Президент’ – на 16,1 % выше контроля). У сортов ‘Президент’, ‘Триумф’ при некорневой обработке растений изученными штаммами и микробиологическими препаратами было отмечено повышение содержания в листьях K (в наибольшей степени – у сорта ‘Триумф’ в варианте с препаратом «Экстрасол» – на 17,2 % выше контроля). Некорневые обработки растений микробиологическими препаратами у сортов ‘Президент’, ‘Валюта’ способствовали тенденции повышения, по сравнению с контролем, содержания Mg в листьях.

1. Parray J. A., Shameem N. Chapter 3 – molecular mechanism of plant-microbe interactions, sustainable agriculture. Academic Press. 2020, 85-136. ISBN 9780128171097. DOI: 10.1016/B978-0-12-817109-7.00003-1.

2. Ramakrishna W., Yadav R., Li K. Plant growth promoting bacteria in agriculture: Two sides of a coin, Applied Soil Ecology. 2019;138:10-18.

3. Mahapatra S., Yadav R., Ramakrishna W. Bacillus subtilis impact on plant growth, soil health and environment: Dr. Jekyll and Mr. Hyde. J Appl Microbiol. 2022;132(5):3543-3562. DOI: 10.1111/jam.15480.

4. Abdelshafy Mohamad O. A., Ma J.-B., Liu Y.-H., Zhang D., Hua S., Bhute S. Benefi cial endophytic bacterial populations associated with medicinal plant Thymus vulgaris alleviate salt stress and confer resistance to Fusarium oxysporum, Frontiers in Plant Science. 2020;11:47.

5. Ashraf A., Bano A., Ali S. A. Characterisation of plant growth-promoting rhizobacteria from rhizosphere soil of heatstressed and unstressed wheat and their use as bio-inoculant, Plant Biology. 2019;21:762-769.

6. Han Q.-Q., Lü X.-P., Bai J.-P., Qiao Y., Paré P.W., Wang S.-M. Benefi cial soil bacterium Bacillus subtilis (GB03) augments salt tolerance of white clover, Frontiers in Plant Science. 2014;5:525.

7. Lastochkina O., Pusenkova L., Yuldashev R., Babaev M., Garipova S., Blagova D. Eff ects of Bacillus subtilis on some physiological and biochemical parameters of Triticum aestivum L. (wheat) under salinity, Plant Physiology and Biochemistry. 2017;121:80-88.

8. Shah A. A., Yasin N. A., Akram K., Ahmad A., Khan W. U., Akram W. Ameliorative role of Bacillus subtilis FBL-10 and silicon against lead induced stress in Solanum melongena, Plant Physiology and Biochemistry. 2021;158:486-496.

9. El-Nahrawy S., Elhawat N., Alshaal T. Biochemical traits of Bacillus subtilis MF497446: Its implications on the development of cowpea under cadmium stress and ensuring food safety, Ecotoxicology and Environmental Safety. 2019;180:384-395.

10. Sun B., Bai Z., Bao L., Xue L., Zhang S., Wei Y. Bacillus subtilis biofertilizer mitigating agricultural ammonia emission and shifting soil nitrogen cycling microbiomes, Environment International. 2020;144:105989.

11. US EPA. Attachment I – Final risk assessment of Bacillus Subtilis. United States Environment Protection Agency report published in February, 1997.

12. Pathania P., Rajta A., Singh P. C., Bhatia R. Role of plant growth-promoting bacteria in sustainable agriculture, Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2020;30:101842.

13. Soumare A., Boubekri K., Lyamlouli K., Hafi di M., Ouhdouch Y., Kouisni L. From isolation of phosphate solubilizing microbes to their formulation and use as biofertilizers: Status and needs, Frontiers Bioengineering Biotechnology. 2020;7:425.

14. Сарварова Е. Р. Поиск новых свойств эндофитных бактерий Bacillus subtilis Cohn. Дисс. …. к.б.н., Пермь, 2021, 38 с.

15. Гинзбург Е. К., Щеглова Е. К. Определение азота, фосфора и калия в растительном материале из одной навески, Почвоведение. 1960;5:100-105.

16. Wintermans J. E. G., Mots A. Spectrophotometric Characteristics of Chlorophyll a and b and Their Phaeophytins in Ethanol, Biochimica et Biophysica Acta. 1965;109:448-453. DOI: 10.1016/0926-6585(65)90170-6.

17. Wettstein von D. Chlorophyll-letale und der submicroskoposche Formwechsel der Plastiden, Experimental Cell Research. 1957;12:427-506. DOI: 10.1016/0014-4827(57)90165-9.

18. Strasser R. J., Srivastava A., Tsimilli-Michael M. The fl uorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples. In: Probing Photosynthesis: Mechanism, Regulation & Adaptation (Mohanty P., Yunus, Pathre eds.). – Taylor & Francis, London, 2020, 443-480.

19. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: АльянС, 2014, 352 с.

20. Зыкова Ю. Н., Огородникова С. Ю., Трефилова Л. В. Влияние предпосевной обработки семян микробными препаратами на всхожесть семян и накопление фотосинтетических пигментов в листьях Trifolium pannonicum, Принципы экологии. 2023;2(48):54-66. DOI: 10.15393/j1.art.2023.13542.

21. Тимергалин М. Д., Феоктистова А. В., Рамеев Т. В., Кудоярова Г. Р., Четвериков С. П. Роль ауксинпродуцирующих бактерий в преодолении стресса растениями пшеницы в условиях обработки гербицидом Чисталан, Агрохимия. 2020;11:35-40. DOI: 10.31857/S0002188120110113.