РЕЗЮМЕ. Рассмотрена возможность использования микроорганизмов прикорневой зоны растений в качестве микробных биоремедиаторов и стимуляторов роста растений. Такая возможность применения бактерий ризосферы путем инокуляции семян является хорошей альтернативой использования пестицидов. При этом внесение их в почву будет улучшать качество самой почвы, поскольку они являются продуцентами биологически активных веществ. В то же время выделенные микроорганизмы обладают способностью к естественной биоремедиации почв с явной антропогенной нагрузкой, загрязненных тяжелыми металлами. Такие микроорганизмы будут не только обладать функциями фитостимуляторов, но и биосорбентами тяжелых металлов, что позволит использовать их в сельском хозяйстве, садоводстве, лесоразведении и фиторемедиации.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: макро- и микроэлементы, биологически активные вещества, продуценты, микроорганизмы, биоремедиация, фиторемедиация.
Для цитирования: Алешина Е.С., Дроздова Е.А. Исследование роли микроорганизмов прикорневой зоны растений в
качестве биоремедиаторов и стимуляторов роста растений. Микроэлементы в медицине. 2024;25(2):5−6. DOI:
10.19112/2413-6174-2024-25-2-1.
ВВЕДЕНИЕ
Глобализация производственной деятельности человека приводит к активному загрязнению
биосферы искусственными элементами, в частности почвы, как самого трудно восстанавливаемого
ее компонента. Микробная ремедиация предполагает использование микроорганизмов для поглощения, осаждения, окисления и восстановления тяжелых металлов в почве. При этом микробиоремедиация, основанная на использовании ризобактерий, является перспективным направлением ввиду того, что ризобактерии способны прямо или косвенно приносить пользу растениям, в конечном счете,
увеличивая их рост (Григорьева и др., 2015; Kennedy et al., 2004; Yilmaz, 2003; Ahalya et al., 2003).
Ц е л ь и с с л е д о в а н и я – оценка влияния ризосферной части микробиоты, представленной бактериями рода Bacillus, на биоаккумуляцию железа почвы и рост, и развитие растений.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Десорбирование микроорганизмов с поверхности корней проводили посредством энергичного
встряхивания в стерильной воде навески растительного материала (1–5 г в 100 мл воды). После экстракции микроорганизмов из ризосферной почвы растворы нагревали до 80 °С в течение 60 мин для
уничтожения вегетативной флоры при сохранении спорообразующих бактерий и в дальнейшем использовали для посева на мясопептонный агар (МПА) методами Дригальского, разобщающегося
штриха для получения отдельных колоний. Для выделенных микроорганизмов оценивали морфологические, культуральные и биохимические свойства. Определение устойчивости выделенных бактерий к металлу проводили методом агаровых лунок, а возможности аккумуляции – нефелометрическим методом. Для оценки влияния почвенных микроорганизмов на рост и развитие растений использовали семена растений, инокулированные выделенными ризосферными микроорганизмами.
Применялись непараметрические процедуры обработки статистических совокупностей.
РЕЗУЛЬТАТЫ
При высеве десорбированных микроорганизмов на МПА получено 186±9 отдельных колоний,
при оценки их морфологических, культуральных и биохимических свойств определено, что 8 полученных чистых культур – представители бактерий рода Bacillus.
Оценка их устойчивости и возможной биосорбционной активности показала, что только 3 из 8 штаммов могут выступать в качестве перспективных биоремедиаторов почв, загрязненных различными солями железа. Дальнейшие исследования их влияния на характеристики прорастания и биомассы исследованных растений показали выраженный стимулирующий эффект как на этапе прорастания, так и на этапе корнеобразования и формирования надземной части растения. При этом только две культуры выделенных микроорганизмов продемонстрировали выраженные стимулирующие свойства, что объясняется способностью почвенных микроорганизмов накапливать биологически активные вещества и тем самым стимулировать рост и развитие растений, способствовать разложению клетчатки и сложных органических веществ в доступные для растений соединения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Оценены возможности использования бактериальной ризофлоры в сельскохозяйственной практике. Инокуляция семян выделенными ризобактериями приводила к стимуляции роста растений, что
выражалось в увеличении биомассы. При этом выделенные ризобактерии обладали способностью к
биоаккумуляции соединений железа, что позволяет их использовать не только как альтернативу химическим удобрениям и пестицидам, но и в качестве бактериального биоремедиатора.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Григорьева Т.В., Хиляс И.В., Лайков А.В. Свойства бактерий, стимулирующих рост растений (plant-growth promoting
rhizobacteria (PGPR)). Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет. 2015. 19 с. [Grigorieva T.V., Hilyas I.V.,
Laikov A.V. Properties of bacteria that stimulate plant growth (plant-growth promoting rhizobacteria (PGPR)). Kazan: Kazan (Volga
Region) Federal University. 2015. 19 p. (In Russ.)].
Ahalya N.D., Ramachandra T.V., Kanamadi R.D. Biosorption of heavy metals. Research Journal of Chemistry and Environment. 2003; 7(4): 234–243.
Yilmaz E. Ince Metal tolerance and biosorption capacity of Bacillus circulans strain EB1. Research in Microbiology. – 2003;
154(6): 409–415.
Kennedy I.R., Choudhury A., Kecskés M.L. Non-symbiotic bacterial diazotrophs in crop-farming systems: can their potential
for plant growth promotion be better exploited. Soil Biology and Biochemistry. 2004; 36(8): 1229–1244.