Фізіологія рослин і генетика 2021, том 53, № 4, 307-319, doi: https://doi.org/10.15407/frg2021.04.307

Особливості функціонування соєво-ризобіальних систем за впливу фунгіцидів і комплексного препарату стимпо

Рибаченко Л.І., Коць С.Я., Павлище А.В., Рибаченко О.Р., Хоменко Ю.О.

  • Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України 03022 Київ, вул. Васильківська, 31/17

Досліджено вплив комплексного препарату стимпо окремо й сумісно з фунгіцидами февер і стандак топ на формування та функціонування симбіотичного апарату соя—Bradyrhizobium japonicиm. Оцінено можливості його застосування як пом'якшувача негативної дії фунгіцидів на соєво-ризобіальні симбіотичні системи. Виявлено, що фунгіциди стандак топ, февер і препарат стимпо як окремо, так і в комплексі істотно не впливають на зміну активності ростових процесів рослин сої, а спостережувані ефекти залежать від особливостей застосування цих препаратів і фази розвитку рослин. З'ясовано, що використані фунгіциди незначно пригнічують нодуляційну активність ризобій у фазу двох справжніх листків. При цьому у фази трьох справжніх листків і бутонізації ці препарати активують процеси бульбочкоутворення та фіксації молекулярного азоту. Підтверджено стимулювальну дію препарату стимпо на досліджені симбіотичні системи. Показано, що в разі обробки насіння цим препаратом кількість і маса кореневих бульбочок та їхня азотфіксувальна активність збільшуються. При цьому ефект від застосування стимпо у комплексі з фунгіцидами залежить від діючих речовин, спектра дії фунгіцидів і фази розвитку рослин. Встановлено перспективність використання комплексного препарату стимпо для передпосівної інокуляції насіння бобових рослин із метою поліпшення функціонування бобово-ризобіального симбіозу. Проте використовувати його як протектор негативного впливу фунгіцидів недоцільно, адже за концентрації 25 мл/т насіння цей препарат не знімає токсичного впливу досліджених фунгіцидів на симбіотичні системи сої.

Ключові слова: Bradyrhizobium japonicum, регулятори росту рослин, стимпо, фунгіциди, бобово-ризобіальний симбіоз, азотфіксувальна активність, соя

Фізіологія рослин і генетика
2021, том 53, № 4, 307-319

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

1. Rogach, S. (2016). Ecological aspects of farm land market in Ukraine. [Electronic resource] Economic and law paradigm of modern society. No. 1. Access mode: http:// studlib.org.ua/index.php/eprs/article/view/48/46 [in Ukrainian].

2. Dankevych, Е., Dankevych, V. & Chaikin, O. (2017). Ukraine аgricultural land market formation preconditions. Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun, 65, No. 1, pp. 259-271. https://doi.org/10.11118/actaun201765010259

3. Sonali, R., Liu, W., Nandet, R.S., Crook, A., Mysore, K.S., Pislariu, C.I., Frugoli, J., Dickstein, R. & Udvardi, M.K. (2020). Celebrating 20 years of genetic discoveries in legume nodulation and symbiotic nitrogen fixation. The Plant Cell., 32, pp. 15-41. https://doi.org/10.1105/tpc.19.00279

4. Kots, S.Ya., Morgun, V.V., Patyika, V.F., Datsenko, V.K., Krugova, E.D., Kirichenko, E.V. & Mihalkiv, L.M. (2010). Biologicheskaya fiksatsiya azota: bobovo-rizobialnyiy simbioz. V 4 vol. Vol. 1, Kiev: Logos [in Ukrainian].

5. Kaur, C. (2006). Interaction of systemic fungicides with soil microorganisms. Journal of Environmental Research and Development, 1, No. 1, рр. 11-15.

6. Srivastava, P.K., Singh, V.P., Singh, A., Tripathi, D.K., Singh, S., Prasad, Sh.M. & Chauhan, D.K. (2020). Pesticides in crop production: physiological and biochemical action. New Jersey: John Wiley & Sons, p. 312. https://doi.org/10.1002/9781119432241

7. Altman, J. (2018). Pesticide interactions in crop production: beneficial and deleterious effects. Reissued. Taylor & Francis Group. p. 596. https://doi.org/10.1201/9781351075459

8. Shevchenko, A.O. (1998). Rehuliatory rostu roslyn u zemlerobstvi. Zbirnyk naukovykh prats. Kyiv: MNTTs «Ahrobiotekh» [in Ukrainian].

9. Yavorska, V., Drahovoz, I. & Musiiaka, V. (2004). Rehuliatory rostu zberihaiut sortovu typovist silskohospodarskykh kultur. Propozytsiia, No. 8/9, pp. 70-71 [in Ukrainian].

10. Borodavchenko, A.A. & Dorozhkyna, L.A. (2006). Kak snyzyt herbytsydnuiu nahruzku na yachmen. Zashchyta y karantyn rastenyi, No. 6, рр. 30-31 [in Russian].

11. Dobreva, N.I., Gabdrakhmanov, I. & Dorozhkyna, L.A. (2014). Application of growth regulators and siliplant for increasing productivity of grain and reducing pesticide load. Volga Region Farmland, 30, No. 1, рр. 42-49 [in Russian].

12. Basuchaudhuri, P. (2016). Influences of plant growth regulators on yield of soybean. Indian Jurnal of Plant Sciences, 4, No. 5, рр. 25-38.

13. Volkohon, V.V. (2007, June). Byolohycheskye preparatы kompleksnoho deistvyia v zemledelyy. III International scientific-applied conference Radostim 2007 Humic acids and phytohormones in plant growing (рр. 48-51), Kyiv [in Ukrainian].

14. Hrytsaenko, Z.M. & Golodriha, O.V. (2004). Herbitsydy i vrozhai. Fiziolohobiokhimichni aspekty formuvannia produktyvnosti soi pry zastosuvanni herbitsydiv i rehuliatoriv rostu. Quarantine and plant protection, No. 7, рр. 21-22 [in Ukrainian].

15. Kanmani, E., Ravichandran, V., Sivakumar, R., Senthil, A., Krishna Surendar, K. & Boominathan, P. (2017). Influence of Plant Growth Regulators on Physiological Traits under Salinity Stress in Constrasting Rice Varieties (Oryza sativa L.). International journal of current microbiology and applied sciences, 6, Nо. 5, рр. 1654-1661. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.605.180

16. Fahad, Sh., Hussain, S., Saud, Sh., Hassan, Sh, Ihsan, Z., Shah, A., Wu, Ch., Yousaf, M., Nasim, W., Alharby, H., Alghabari, F. & Huang, J. (2016). Exogenously applied plant growth regulators enhance the morpho-physiological growth and yield of rice under high temperature. Frontiers in Plant Science. No. 7 pp. 1-13. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01250

17. Sadura, I. & Janeczko, A. (2018). Physiological and molecular mechanisms of brassinosteroid-induced tolerance to high and low temperature in plants. Вiologia plantarum, 62, Nо. 4, рр. 601-616. https://doi.org/10.1007/s10535-018-0805-4

18. Child, J.J. (1975). Nitrogen fixation by a Rhizobium sp. association with nonleguminous plant cell cultures. Nature, 253, рр. 350-351. https://doi.org/10.1038/253350a0

19. 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, рр. 185-1207. https://doi.org/10.1104/pp.43.8.1185

20. Dospehov, B.A. (1979). Metodika polevogo opyita. Moskva: Kolos [in Russian].

21. Kolesnikov, M.А. & Evstafiyeva, К.S. (2017). Influence of biological preparation stympo on process of forming to the productivity of sorts of winter soft wheat. Bulletin of Uman National University of Horticulture, No. 2, pp. 29-33 [in Ukrainian].

22. Polyvanyi, S.V. (2019). Influence of growth regulators on the peculiarities of the redistribution of elements of inorganic nutrition and productivity of oil poppy plants. Scientific Issue Ternopil Volodymyr Hnatiuk national pedagogical university. Ser. Biology, 75, No. 1, pp. 141-147 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.25128/2078-2357.19.1.18

23. Ivasiuk, I.I., Karpenko, V.P. & Hrytsayenko, Z.M. (2015). Symbiotic condition of crops soybean under the influence of biologically active substance. Bulletin of Uman National University of Horticulture, No. 2, pp. 13-16 [in Ukrainian].

24. Kolesnikov, M. & Paschenko, U. (2017). The reaction of pea's plants pro-antioxidant system on biostimulants Stimpo AND Regoplant treatment. Studia Biologica, 11 (3-4), рр. 24-25.

25. Fox, J.E., Gulledge, J., Engelhaupt, E., Burow, M.E. & Mclachlan, J.A. (2007). Pecticides reduce symbiotic efficiency of nitrogen-fixing rhizobia and host plants. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, No. 24, рр. 10282-10287. https://doi.org/10.1073/pnas.0611710104

26. Bikrol, A., Saxena, N. & Singh, K. (2005). Response of Glycine max in relation to nitrogen fixation as influenced by fungicide seed treatment. African J. Biotechnolol, 7, No. 4, рр. 667-671. https://doi.org/10.5897/AJB2005.000-3122

27. Kots, S.Ya. & Mihalkiv, L.M. (2005). Fiziolohiia symbiozu ta azotne zhyvlennia liutserny. Kyiv: Logos [in Ukrainian].

28. Murach, О.М. & Volkogon, V.V. (2013). Рeculiarities of soybean symbiotic apparatus formation and crops productivity under the influence of rhizohumin, micronutrients and plant growth stimulator. Agriciltural microbiology, No. 6, рр. 51-65 [in Ukrainian].

29. Salnyk, V.P., Volkohon, V.V., Maltseva, N.M. & Mamchur, O.E. (2001). Vplyv inokuliatsii i rehuliatora rostu tryman-1 na aktyvnist azotfiksatsii, rozvytok ta formuvannia symbiozu liutserny z bulbochkovymy bakteriiamy. Fiziologiya i biohimiya kult. rasteniy, 33, No. 18, pp. 87-99 [in Ukrainian].