УДК 632 НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ ПАТОГЕННЫМИ БАКТЕРИЯМИ А.П. Глинушкин,

УДК 632
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ ПАТОГЕННЫМИ
БАКТЕРИЯМИ
А.П. Глинушкин, к.б.н., доцент
С.Г.Безрядин, к.х.н., доцент
О.П. Айсувакова, аспирант
Е.А. Батманова, студентка
ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет, г.
Оренбург, Российская Федерация, [email protected]
В числе наиболее вредоносных заболеваний пшеницы называют
бактериальные болезни [1, 3, 7, 8, 9]. У растений пораженных заболеванием
наблюдается угнетение роста и ослабление жизненных процессов, что
выражается в образовании коротких колосьев с небольшим количеством
зерен, колошение больных растений запаздывает. Нередко происходит
деформация колоса, сокращение числа зерновых и появление зараженных
щуплых зерен. У некоторых растений колос может вообще отсутствовать.
Наибольшую вредоносность заболевания отмечают во время налива зерна
при высокой влажности и температуре, что приводит к серьезному недобору
урожая. Патоген сохраняется в семенах и растительных остатках. В полевых
условиях заражение здоровых растений осуществляется насекомыми, ветром
и каплями дождя. Основным возбудителем бактериоза пшеницы является
бактерия рода Xanthomonas [1, 3, 7].
С отобранных проб пораженных растений как яровой так и озимой
пшеницы был выделен этот микроорганизм, преобладающий как по
численности при посеве его на питательных средах, так и по скорости роста и
развития колоний.
X. translucens - палочки с закругленными концами, размером 0,5-0,8 ×
1,0-2,5 мкм, встречаются одиночно и парами: монотрихи, спор нет, образуют
капсулы, грамотрицательные, аэробы; колонии на агаре круглые, гладкие,
блестящие, аморфные, восково-желтые, золотистые, края гладкие, дают
поверхностную пленку и затем хлопьевидный осадок
Всё вышеперечисленное определило направление нашей работы,
целью которой являлось совершенствование способов защиты пшеницы от
бактериоза
путем
изучения
неорганических
факторов
управления
патогенными бактериями.
Объектами
исследования
являлись
семена
пшеницы
сорта
Оренбургская 105.
Разнообразие бактериальных патогенов особенно резко изменчиво в
аридных
условиях
и
требует
применения
разных
подходов
для
своевременной готовности к таким «вызовам» [2, 4, 5, 7, 10]. Управление
широко применяемыми приемами [11, 12] составляет всеобъемлющую
палитру. Одним из неорганического фактора управления патогенными
бактериями являются буферные системы. Буферные системы - системы,
поддерживающие определённую концентрацию ионов водорода Н+, то есть
определённую кислотность среды.
Поведение
семян
в
растворах
мы
определяли
с
помощью
специального прибора - рН-метра.
Принцип действия такого прибора потенциометрический, то есть
измеряемой величиной является напряжение между двумя электродами,
опущенными в раствор. Обычно напряжение между такими электродами
изменяется на десятки и сотни милливольт.
рН - метр представляет собою милливольтметр. Особенностью такого
милливольтметра является очень маленький входной ток, так что он может
измерять напряжение с самых разных электродов, в том числе стеклянных,
через который большой ток не проходит.
Помещая семена в буферные системы мы наблюдали изменения рН.
Изначально было проверено поведение семян в растворах с
компонентами близкими к содержащимся в почве с рН>7. Такими
растворами послужили 1% Na2CO3, 0,0219 М КОН и их смесь (рис.1).
а
10
10
7
6
5
4
3
2
1
9
8
pH
б
7
6
5
4
3
2
1
9
8
pH
7
7
6
6
5
5
0
20
40
60
80
100
120
140
0
20
40
60
80
t, ч
100
120
140
160
t, ч
а
б
Рисунок 1. Зависимость изменения рН в растворах Na2CO3 (а) и КОН (б)
Примечание: начальное рН: 1- 7,0; 2- 7,5: 3- 8,0; 4- 8,5; 5- 9,0; 6- 9,5; 7- 10,0.
Через сутки во всех вариантах кроме раствора 7, происходит резкое
изменение рН в кислую область. Через двое суток раствор 7 тоже изменял
среду на кислую (рН<7), тогда как остальные растворы продолжали
смещаться в кислую область (рН=5,5-6), (рис.2).
10
7
6
5
4
3
2
1
9
8
pH
7
6
5
0
20
40
60
80
100
120
140
160
t, ч
Рисунок 2. Зависимость изменения рН в растворе смеси Na2CO3 и КОН
Примечание: начальное рН: 1- 7,0; 2- 7,5: 3- 8,0; 4- 8,5; 5- 9,0; 6- 9,5; 7- 10,0.
Исследование дистиллированной воды в которой замачивали
пораженные бактериями семена, позволило выявить повышение щелочности
в течение первых суток, что связано, возможно с деятельностью бактерий.
Они увеличивают щелочность для более комфортного развития (рис.3).
6,4
6,2
6,0
pH
5,8
5,6
5,4
0
20
40
60
80
100
120
140
160
t, ч
Рисунок 3. Зависимость изменения рН в дистиллированной воде
Через сутки все растворы имели кислую среду (рН=5,8-6,3) и в течение
последующих 5 суток достигали значений близких к рН 5. Поведение
раствора смеси были схоже с поведением в растворе Na2CO3.
Раннее уже было установлено, что если семена пшеницы сорта
Оренбургская 105, инфицированные бактериями X. translucens, проращивали
в буферной системе на фильтровальной бумаге (0,1 М Na2CO3 + 0,1 М
NaHCO3), то заметно снижалось проявление симптомов у всходов в виде
светло-желтых некрозов на концах листьев до 44±3% , по сравнению с
контролем (дистиллированной водой, зараженность 53%), (табл.1).
Таблица 1- Вариация проявления симптомов бактериоза (%) на
пшенице в зависимости от кислотности растворов.
Варианты,
(pH)
Раствор (0,1 М)
Na2CO3
Раствор (0,1 М) КОН Буферная система (0,1
М) Na2CO3 + (0,1 М)
NaHCO3
всхожесть, бактериоз всхожесть, бактериоз всхожесть, Бактериоз
%
%
%
Контроль
83±5
54±6
84±6
52±6
81±4
53±6
(дистил.
вода)
7,0
85±3
49±3
87±3
44±3
85±5
47±3
7,5
79±4
46±7
86±5
46±7
84±5
49±5
8,0
83±2
49±5
86±4
54±5
81±2
53±5
8,5
9,0
9,5
10,0
81±5
80±3
79±4
79±2
51±3
58±3
57±4
59±2
84±3
73±4
73±3
73±3
59±3
58±3
57±4
59±2
80±2
78±3
77±5
79±3
59±3
58±4
57±3
59±3
По данным таблицы 1, оказалось, что применяя различные растворы
имеющие различную кислотность для замачивания семян, можно изменять
поражаемость растений на начальных периодах роста и развития.
Исследуя различные проявления симптомов бактериоза на пшенице в
зависимости от кислотности растворов в итоге можем получить новые
способы защиты пшеницы от бактериозов.
Литература
1. Глинушкин, А.П. Фитопатогенный комплекс пшеницы и меры
борьбы с ним // Автореферат диссертации на соискание степени доктора с.х.
наук. Москва. 2013. 40 с.
2.
Джалилов,
Ф.С.
Диагностика
возбудителем
бактериального
Г.И.Карлов,
К.П.Корнев
рака
и
зараженности
методом
др.
ППР
//Известия
семян
томата
/Ф.С.Джалилов,
Тимирязевской
сельскохозяйственной академии. – М. - 2007. - №1. - С. 21-25.
3. Forster, R.L. Longevity of Xanthomonas campestris pv. translucens in
wheat seed under two storage conditions/ R.L. Forester, N. W. Schaad// Procc. Of
7th intern. Conf. on plant pathological bacteria, Budapest, Hungary. 1990.
4. Игнатов, А.Н. Xanthomonas arboricola – бактериальный патоген
сельскохозяйственных культур в России. / А.Н. Игнатов, Н. В. Пунина, Е. В.
Матвеева, Э. Ш. Пехтерева, В.А. Политыко, К.П. Корнев // Защита и
карантин растений. - 2010. - № 4. - С. 41-43.
5. Игнатов, А.Н. Количественный анализ серологических признаков
Xanthomonas campestris / А.Н. Игнатов, К.Л. Поляков, А.Н. Самохвалов //
Сельскохозяйственная биология. - 1998. - № 1. - С. 106.
6.
Игнатов,
А.Н.
Генетическое
разнообразие
фитопатогенных
бактерий Xanthomonas сampestris и устойчивость к ним растений семейства
Brassicaceae: дис. ... д-ра биол. наук: 06.01.11. – Москва. - 2006. - 307 с.
7. Игнатов, А.Н. Новые возбудители бактериозов и прогноз
распространения в России. / А.Н. Игнатов, Н. В. Пунина, Е. В. Матвеева, К.
П. Корнев Э. Ш. Пехтерева, В.А. Политыко // Защита и карантин растений. 2009. - № 4. - С. 38-40.
8. Игнатов, А.Н., Бактериозы в России: угроза реальна / Игнатов А.Н.,
А. Князев, С. Виноградова // Защита растений. - № 6. - 2012. - С. 16-17.
9.
Глинушкин,
А.П.
Пшеница
и
хлеб:
агроэкологическая
и
технологическая эффективность защиты яровой пшеницы в условиях
степной зоны Южного Урала. Саратов: ИЦ «Наука», 2009. -198 с.
10. Глинушкин, А.П. Одна технология - два вида защиты/ Глинушкин
А.П., Соловых А.А., Лукьянцев В.С., Душкин С.А., Сударенков Г.В. //Russian
Journal of Agricultural and Socio-Economic Sciences 2012 №3 URL:
http://www.rjoas.com/issue-2012-03/i003_article_2012_01.pdf (дата обращения:
05.10.2013).
11. Глинушкин, А.П. Влияние синтетических и биологических
препаратов на всхожесть и выживаемость пшеницы / Глинушкин А.П.,
Белошапкина О.О.// Достижения науки и техники АПК. 2013. № 1. С. 11-13.
12. Глинушкин, А.П. Характеристика сортов и линий мягкой
пшеницы, выращиваемых в зоне Южного Урала, по устойчивости к
возбудителю
бурой
ржавчины
/
Глинушкин
А.П.,
Гультяева
Е.И.//Достижения науки и техники АПК. 2014. № 3. С. 51-53.
УДК 632
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ ПАТОГЕННЫМИ
БАКТЕРИЯМИ
А.П. Глинушкин, к.б.н., доцент
С.Г.Безрядин, к.х.н., доцент
О.П. Айсувакова, аспирант
Е.А. Батманова, студентка
ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет, г.
Оренбург, Российская Федерация, [email protected]
Управление развитием патогенных бактерий возможно методами
химических технологий. Наибольшая вероятность достигается подбором
концентраций и буферных растворов для конкретных партий семян растений.
Ключевые слова: технология, вариант опыта, пшеница, число
растений, бактериальная инфекция.
UDC 632
Inorganic management factors of pathogenic bacteria
AP Glinushkin, PhD, assistant professor
S.G.Bezryadin, Ph.D., Associate Professor
OP Aysuvakova, a graduate student
EA Batmanova, student
Orenburg State Agrarian University, Orenburg, Russian Federation,
lena.batmanova.95 @ mail.ru
Managing the development of pathogenic bacteria possible methods of chemical
technology. The highest probability is achieved by selection of concentrations and
buffer solutions for specific batches of seeds of plants.
Keywords: technology, variant of the experiment, wheat, number of plants, a
bacterial infection.