WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |

Микроорганизмы с фосфатрастворяющими и фунгицидными свойствами как основа для создания комплексного препарата, альтернативного фосфорным удобрениям и химическим фунгицидам

-- [ Страница 1 ] --

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и

благополучия человека

Федеральное бюджетное учреждение наук

и

«Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии»

На правах рукописи

СТАРШОВ

Алексей Александрович

МИКРООРГАНИЗМЫ С ФОСФАТРАСТВОРЯЮЩИМИ И

ФУНГИЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ КАК ОСНОВА ДЛЯ СОЗДАНИЯ

КОМПЛЕКСНОГО ПРЕПАРАТА, АЛЬТЕРНАТИВНОГО ФОСФОРНЫМ

УДОБРЕНИЯМ И ХИМИЧЕСКИМ ФУНГИЦИДАМ

03.02.03– микробиология 03.01.06 – биотехнология (в том числе бионанотехнологии) Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научные руководители:

доктор биологических наук Л.В. Коломбет, кандидат биологических наук И.А. Дунайцев Оболенск –

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ………...……………………………………………..………….. ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………….. 1.1. Применение фосфатрастворяющих микроорганизмов для разработки биоудобрений…………………………………………. 1.1.1. Механизмы высвобождения фосфатов из нерастворимого минерального сырья под действием микроорганизмов….……. 1.1.2. Высвобождение фосфатов из различных фосфорных руд под действием микроорганизмов …………………………………. 1.1.3. Использование фосфатрастворяющих микроорганизмов для улучшения фосфорного питания растений…………………... 1.2. Использование микроорганизмов для борьбы с фузариозом колоса зерновых культур………………………………………….

1.2.1. Вредоносность фузариоза колоса в зернопроизводстве…... 1.2.2. Преимущества использования для борьбы с фузариозами микробиологических препаратов по сравнению с химическими 1.2.3. Микроорганизмы - антагонисты возбудителей фузариоза колоса………………………………………………………………. 1.2.3.1. Микофильные грибы рода Trichoderma и их антагонистические свойства.……………………………………… 1.2.3.2. Использование антагонистических свойств бактериальных штаммов для борьбы с фузариозом колоса……. 1.3. Поиск микроорганизмов-антагонистов патогенов растений, в том числе возбудителей фузариоза колоса, растворяющих фосфатные руды……………………………………………………. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ……………………………………… ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ……………… …………………………………………...

2.1. Штаммы микроорганизмов …………………………………… 2.2. Культивирование микроорганизмов …………….…………… 2.2.1. Приготовление биомассы штамма № 16 T. asperellum GJS 03-35………………………………………………………………… 2.2.2. Приготовление биомассы штамма Pseudomonas sp. 181a… 2.3. Определение фосфатрастворяющей активности штамма № 16 T. asperellum GJS 03-35…..………………………………….. 2.4. Газохроматографическое определение метаболитов, обусловливающих фосфатрастворяющую активность микроорганизма……………………………………………………...

2.5. Характеристика использовавшихся фосфатных руд………… 2.6. Определение антагонистической активности микроорганизмов по отношению к возбудителям фузариозов……………

2.7. Определение фитотоксичности микроорганизмов………….. 2.8. Оценка совместного действия штаммов № 16 T. asperellum GJS 03-35 и Pseudomonas sp. 181а на проростки пшеницы……… ……………………… 2.9. Оценка совместимости микроорганизмов с химическими пестицидами………………………………………………………… 3.1. Изучение in vitro фосфатрастворяющих свойств микофильного гриба Trichoderma asperellum…………………….

3.1.1. Изучение механизма высвобождения фосфатов из нерастворимого минерального сырья под действием штамма № 16 T. asperellum GJS 03- 35………

3.1.2. Определение доступности фосфатных руд для штамма 3.2. Выбор фосфатрастворяющего штамма бактерий, совместимого со штаммом № 16 T. asperellum GJS 03-35……… 3.2.1. Оценка антагонистических свойств фосфатрастворяющих бактерий…………………………………………………………… 3.2.2. Выбор наиболее активных фосфатрастворяющих штаммов, совместимых с T. asperellum и обладающих 3.2.3. Оценка совместного действия штаммов № 16 T. asperellum GJS 03-35 и Pseudomonas sp. 181a на проростки 3.3. Оценка в лабораторном эксперименте эффективности микроорганизмов при совместном применении с химическими пестицидами, используемыми при возделывании зерновых 3.4. Определение в вегетационном эксперименте эффективности сочетанного использования исследуемых микроорганизмов с фосфатрастворяющими и антифузариозными свойствами для улучшения фосфорного питания и снижения содержания фузариотоксинов в урожае зерновых злаковых культур………………………………………...

3.4.1. Влияние экспериментальных образцов биопрепаратов на морфометрические показатели растений пшеницы и содержание 3.5. Оценка в опытно-производственных условиях комплекса микробиологических приемов, обеспечивающих защиту яровой пшеницы от фузариоза колоса и улучшение ее фосфорного 3.5.1. Влияние экспериментальных образцов биопрепаратов на морфометрические показатели растений пшеницы, количество и качество урожая в отсутствии инфицирования F. graminearum 3.5.2. Влияние экспериментальных образцов биопрепаратов на морфометрические показатели растений пшеницы и урожай при искусственном инфицировании F. graminearum ………………..

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ,

СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ…………………..….…………….

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ…

Работа выполнена в отделе биологических технологий ФБУН ГНЦПМБ в рамках отраслевой программы 2006-2010 гг. «Разработка микробных препаратов для решения задач экологической и продовольственной безопасности», а также двух международных проектов МНТЦ: №2336п «Разработка технологии производства и применения микробиологической субстанции, на основе которой возможно создание препарата для защиты пшеницы и других зерновых культур от фузариоза колоса» (2003-2005гг.) и №3107 «Прямая микробиологическая мобилизация фосфатов из фосфатного сырья: использование для сельского хозяйства и нужд промышленности» (2006-2008гг).



Актуальность проблемы:

Продовольственная безопасность любого государства находится в прямой зависимости от количества и качества производимой сельхозпродукции. Данная р абота направлена на решение двух острых проблем в зерновом производстве: повышения почвенного плодородия и получения качественной продукции, свободной от микотоксинов. Традиционное применение химических минеральных удобрений и пестицидов для решения этих проблем не всегда высокоэффективно и неэкологично.

Интенсивная эксплуатация сельскохозяйственных земель требует увеличения объема производства и применения минеральных удобрений, в том числе и фосфорных.

Фосфор, наряду с азотом и калием, является одним из основных макроэлементов питания растений, в том числе и зерновых культур. Высокие темпы исчерпания мировых запасов фосфорного сырья, дороговизна производства и транспортных расходов, нарушение экологии - далеко не весь перечень существующих проблем в этой отрасли [146]. При этом не весь вносимый с химическими удобрениями фосфор усваивается растениями.

Значительная часть фосфора связывается почвенно-поглощающим комплексом и переходит в недоступную для растений форму, а также вымывается из корнеобитаемого слоя [203]. Увеличение норм внесения минеральных удобрений приводит к росту материальных затрат, нарушает экосистему почв и водоемов, а также баланс питания растений, тогда как недостаток этого элемента не только снижает урожайность, но и ухудшает товарные качества зернопродукции [182].

Недостаточность и несбалансированность применения химических минеральных удобрений, наряду с другими факторами, приводят к снижению иммунитета растений к фитопатогенам, в том числе к возбудителям фузариоза зерновых культур [63].

В последнее время одной из острейших проблем в странах с развитым зерновым производством является проблема фузариоза колоса (ФК), вызываемого грибами рода Fusarium. В зависимости от погодных условий прямые потери товарного зерна от фузариоза могут составлять от 20% до 50% [47, 61]. Однако наибольшей опасностью фузариозов является загрязнение зерна и сопутствующей продукции высокостабильными фузариотоксинами, такими как дезоксиниваленол (ДОН) и его производные. В случае поражения зерновых культур ФК фузариотоксины обнаруживаются не только в зерне, но и в муке, крупах, хлебобулочных и макаронных изделиях, пиве, квасе и т.д. [180]. Применение химических фунгицидов для борьбы с ФК имеет ряд особенностей. Снижение норм расхода химич еских фунгицидов приводит к уменьшению эффективности и возникновению устойчивых популяций фитопатогенов, а увеличение норм расхода - к ухудшению экологической обстановки и опасности загрязнения продукции зернопроизводства остаточным количеством фунгицидов. Возбудители ФК быстро приспосабливаются к современным фунгицидам и отвечают многократным увеличением накопления фузариотоксинов в зернопродукции [39; 9]. При этом имеются сведения, что применение микробиологических фунгицидов вместо химических позволяет не только защитить урожай, но и значительно снизить содержание микотоксинов [217, 218; 21].

Таким образом, взаимосвязанность проблем несбалансированного минерального питания и защиты от фузариозов зерновых культур заставляет искать новые экологически безопасные пути в качестве альтернативы применению современным агрохимикатам и пестицидам. В настоящее время накоплен значительный опыт применения микробиологических методов для борьбы с заболеваниями сельскохозяйственных культур и улучшения почвенного плодородия. Однако возможность совместного применения, а также комплексные свойства микроорганизмов изучены недостаточно. При этом существующий потенциал эффективных и экологичных методов полностью не задействован.

Известно, что существуют микроорганизмы - антагонисты возбудителей фузариоза колоса, которые способны высвобождать доступные злаковым культурам фосфаты из фосфатных руд [55; 92]. В то же время, некоторые микроорганизмы, способные к высвобождению фосфатов, проявляют антагонистические свойства к различным фитопатогенам. Например, грибы рода Trichoderma упоминаются в литературе не только как биоагенты для борьбы с болезнями растений, но и как микроорганизмы, способные высвобождать фосфаты из нерастворимого фосфатного сырья [84; 236; 172].

Предлагаемые исследования позволят изучить возможность комплексного использования микроорганизмов и их свойств в качестве альтернативы применению минеральных фосфорных удобрений и химических фунгицидов.

Цель исследования – изучить и оценить эффективность комплексного использования микроорганизмов в качестве альтернативы фосфорным удобрениям и химическим фунгицидам для повышения экологической безопасности при защите зерновых культур от фузариоза колоса и оптимизации их минерального питания.

Задачи исследования:

1. Изучить in vitro фосфатрастворяющие свойства микофильного гриба Trichoderma asperellum.

2. Выбрать наиболее активные фосфатрастворяющие бактериальные штаммы, совместимые с T. asperellum.

3. Определить в лабораторном эксперименте возможность совместимости Т. asperellum и фосфатрастворяющих бактериальных микроорганизмов с пестицидами, применяемыми при возделывании зерновых культур.

4. Определить в вегетационном эксперименте эффективность сочетанного использования фосфатрастворяющих и антифузариозных свойств исследованных микроорганизмов, перспективных для улучшения фосфорного питания и снижения содержания фузариотоксинов в урожае зерновых злаковых культур.

5. Оценить в опытно-производственных условиях комплекс микробиологических приемов, обеспечивающих защиту яровой пшеницы от фузариоза колоса и улучшение ее фосфорного питания.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |
 

Похожие материалы:

« НГУЕН ДИНЬ ФУНГ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПУЛЯЦИИ РУССКОГО ОСЕТРА (ACIPENSER GUELDENSTAEDTII) В ВОЛГО-КАСПИЙСКОМ БАССЕЙНЕ МЕТОДОМ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИНДИКАТОРОВ Специальность: 03.02.06 - Ихтиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Распопов В.М. Астрахань – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Краткие сведения о биологии вида 1.2. Краткий обзор исследований русского ...»

« ТЕЛЯТНИКОВ Михаил Юрьевич ОСОБЕННОСТИ РАСНРЕДЕЛЕНИЯ ТУНДРОВОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СИБИРСКОГО СЕКТОРА АРКТИКИ 03.00.05 - Ботаника! 03.00.1|б - Экология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант д.б.н. проф. В.Н. Седельнико'р Новосибирск - 2005 2 Оглавление Введение 5 Глава 1. Природные условия 16 ** 1.1. Рельеф и геология Сибирской Арктики 16 1.2. Климат 18 # 1.2.1. Климат Сибирской Арктики 20 1.3. Криогенный микро- и мезорельеф 26 1.4. ...»

« ХАМИДУЛЛИНА ГУЛЬНАРА ГИЗАРОВНА ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ НАСАЖДЕНИЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.) В РАЗЛИЧНЫХ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ НА БУГУЛЬМИНСКО–БЕЛЕБЕЕВСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ (В ПРЕДЕЛАХ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН) Специальность 03.02.01 – ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Уфа – 2014 2 Содержание Введение ………………………………………………………………….3 3 Глава 1. Обзор литературы………………………………………….… 8 1.1 Защитные лесные насаждения и ...»

« Карбышев Михаил Сергеевич СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЛЬТ-СЕНСОРНОГО ДОМЕНА КАЛИЕВОГО КАНАЛА KvAP И -ТЕРАФОТОКСИНА-Gr3a ПОЛУЧЕННЫХ В БЕСКЛЕТОЧНЫХ БЕЛОКСИНТЕЗИРУЮЩИХ СИСТЕМАХ 03.01.04 – биохимия ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Чердынцева Н.В. доктор химических наук, профессор Дойч Ф. Новосибирск – 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Общая ...»

« ЧУДНОВСКАЯ ГАЛИНА ВАЛЕРЬЕВНА БИОЭКОЛОГИЯ И РЕСУРСЫ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ Специальность 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант: Чхенкели Вера Александровна, доктор биологических наук, профессор Иркутск – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение…………………………………………………………………………….4 Глава 1. Обзор литературы по состоянию проблемы исследований ресурсов лекарственных растений …………………………………….11 1.1 Развитие ...»

« Семёнов Михаил Александрович Экологические механизмы формирования экосистемного биоразнообразия при искусственном лесовосстановлении (на примере Цнинского лесного массива) Специальность 03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени Кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Н.Н. Харченко Воронеж – 2014 2 Оглавление Введение Глава 1. Обзор литературы по изучаемому вопросу 1.1 История изучения биологического ...»

« Афанасьев Евгений Анатольевич ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ И КОРРЕКЦИЯ ДЕЗАДАПТИВНЫХ СОСТОЯНИЙ У УЧАЩИХСЯ МЛАДШИХ КЛАССОВ 03.00.13- физиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор В.Н. Васильев Томск- 2003 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………….…………….………5 ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Общие представления об адаптации…………………….……….………. 9 1.2. Особенности физиологической адаптации ...»

« Самарцев Константин Геннадьевич НАСТОЯЩИЕ КРУГЛОРОТЫЕ НАЕЗДНИКИ-БРАКОНИДЫ (HYMENOPTERA, BRACONIDAE) СРЕДНЕГО И НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ 03.02.05 – энтомология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, С. А. Белокобыльский Санкт-Петербург – 2014 2 Оглавление Введение 1 Ландшафтно-географическая характеристика района исследования 2 Материал и методика исследования 3 Состояние изученности круглоротых браконид в ...»

« Баканев Сергей Викторович Динамика популяции камчатского краба (Paralithodes camtschaticus) в Баренцевом море (опыт моделирования) Специальность 03.00.18 – Гидробиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель – доктор биологических наук, профессор А. В. Коросов Мурманск – 2009 Содержание 4 Введение …………………………………………………………………………………. Глава 1. Биология камчатского краба и рациональное использование его запасов (обзор литературы) ...»

«ВОЛОДИН Илья Александрович СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВНУТРИВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ ВОКАЛЬНОГО ПОВЕДЕНИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ И ПТИЦ 03.02.04 – зоология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени доктора биологических наук в форме научного доклада Москва 2013 Работа выполнена на кафедре зоологии позвоночных биологического факультета ФГБОУ ВПО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова и в ГБУ Московский государственный зоологический парк. доктор биологических наук, профессор ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.