Застосування бактерій для мобілізації хімічних елементів з анортозиту та оптимізації живлення рослин

Abstract

Використання мікробних спільнот для праймування рослин дозволить полегшити адаптацію рослини до стресів та підтримувати розвиток рослини у несприятливих умовах. Консорціум корисних для рослини бактерій використовували для вирощування чорнобривців розлогих (Tagetes patula L.) на анортозиті, субстраті з малодоступними елементами живлення. Оброблені бактеріями рослини краще сходили (на 70-80 %), розвивалися (приріст біомаси 45 %) та зацвітали, на відміну від контрольних рослин, оброблених дистильованою водою. Бактерії консорціуму вивільняли деякі елементи з анортозиту (Fe, Ni, Co, Cu, Zn, Cr) в умовах спільного культивування у мінімальному середовищі. Колонізація рослин змішаною культурою бактерій призводила до збільшення накопичення рослинами калію (18 %), магнію (70 %) і кобальту (50 %) і до зниження рівня накопичення важких металів: Ni, Cr –50 %, Zn – 60 %, Fe – 70 %. Аналіз бактерійної спільноти показав, що всі різновиди бактерій колонізували коріння рослини на рівні log 5-7 КУО/г коріння протягом вегетаційного періоду чорнобривців. Ключові слова: Tagetes patula L., штучно створена асоціація бактерій, анортозит.

The use of microbial communities for priming plants will allow to facilitate adaptation to stressful conditions and to support the plant development under growth limiting conditions. Consortium of plant-associated bacteria were used for growing French marigold (Tagetes patula L.) in anorthosite, a substrate of low bioavailability. The inoculated plants showed better germination capacity (70-80 %), better plant biomass gaining (45 %), and the flowering, in contrast to control plants treated by distilled water. Bacteria of consortium were able to liberate some elements (Fe, Ni, Co, Cu, Zn, Cr) from substrate anorthosite under simultaneous cultivating in a minimal medium. Plant colonization by mixed culture of bacterial strains resulted in increase of accumulation of potassium (18 %), magnesium (70 %) and cobalt (50 %) by the plant and in lowering the level of heavy metal accumulation: Ni, Cr –50 %, Zn – 60 %, Fe – 70 %. Analysis of bacterial community composition showed that all species colonized plant roots at the rate of log 5-7 CFU/g of roots within the vegetation period of marigold. Key words: Tagetes patula L, rationally assembled bacterial consortium, anorthosite.