ПРЕПАРАТЫ НА ОСНОВЕ БАКТЕРИЙ И ГУМАТОВ ДЛЯ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ДЕПОНИРОВАНИЯ УГЛЕРОДА ДРЕВЕСНЫМИ РАСТЕНИЯМИ

А.М. Назаров, И.О. Туктарова, С.П. Четвериков, Р.С. Иванов, М. Тимергалин, Н.А. Рязанова, Г.Р. Кудоярова

Аннотация


Восстановление лесов в районах, где они когда-то росли, является важным шагом на пути к увеличению связывания (секвестрации) углерода. Однако лесовосстановление требует увеличения текущего уровня производства саженцев в лесопитомниках. Целью данной работы было изучение эффективности препаратов на основе бактерий и гуматов для стимуляции роста сеянцев деревьев в условиях питомника. Для обработки древесных растений сосны и тополя пирамидального использовали два отобранных штамма Pseudomonas и гуматы. Обработку сеянцев проводили во время их пересадки и после нее и оценивали влияние препаратов на удлинение побегов, а также массу побегов и корней. Обработка обоими штаммами бактерий усиливала рост побегов и корней тополя и сосны, что объяснялось их способностью синтезировать ауксин индолилуксусную кислоту. P. protegens DA1.2 оказался более эффективным, чем штамм Pseudomonas sp. 4СН. Обработка растений гуматами увеличивала индекс баланса азота и содержание хлорофилла в листьях проростков тополя, что может повышать депонирование углерода благодаря более высокой скорости фотосинтеза. Кроме того, комбинация гуматов с P. protegens DA1.2 увеличивала накопление биомассы побегов у только что пересаженных растений сосны, что указывает на возможность использовать эту комбинацию при посадке растений. Увеличение длины и массы побегов и корней служит показателем улучшения качества посадочного материала, необходимого для успешного лесовосстановления и увеличения секвестирования углекислого газа.

Ключевые слова


декарбонизация; древесные насаждения; ускорение роста саженцев; бактериальные препараты; гуминовые вещества.

Полный текст:

PDF

Как процитировать материал

Литература


1. Назаров АМ, Гараньков ИН, Туктарова ИО, Салманова ЭР, Архипова ТН, Иванов ИИ, Феоктистова АВ, Простякова ЗГ, Кудоярова ГР. Гормональный баланс и рост побегов растений пшеницы (Triticum durum Desf.) под влиянием гуматов натрия гранулированного органического удобрения. Сельскохозяйственная биол. 2020;55:945-55.

1. Nazarov AM, Garankov IN, Tuktarova IO, Salmanova ER, Arkhipova TN, Ivanov II, Feoktistov, AV, Prostiakova ZG, Kudoyarova GR. [Hormone balance and shoot growth in wheat (Triticum durum Desf.) plants as influenced by sodium humates of the granulated organic fertilizer]. Selskokhoziaystvennaya Biologiya. 2020;55:945-55. (In Russ.)

2. Pearson TRH, Brown S, Murray L, Sidman, G. Greenhouse gas emissions from tropical forest degradation: an underestimated source. Carbon Balance Manage. 2017;12:3.

3. Grant M, Domke GM, Oswalt SN, Walters BF, Morin RS. Tree planting has the potential to increase carbon sequestration capacity of forests in the United States. Proc Natl Acad Sci USA. 2020;117(40):24649-51.

4. Fargione J, Haase DL, Burney OT, Kildisheva OA, Edge G, Cook-Patton SC, Chapman T, Rempel A, Hurteau MD, Davis KT, Dobrowski S, Enebak S, De La Torre R, Bhuta AAR, Cubbage F, Kittler B, Zhang D, Guldin RW. Challenges to the reforestation pipeline in the United States. Front For Glob Change. 2021;4:629198.

5. Moser RL, Windmuller-Campione MA, Russell MB. Natural resource manager perceptions of forest carbon management and carbon market participation in Minnesota. Forests. 2022;13:1949.

6. Xu Y, Zhang Y, Li Y, Li G, Liu D, Zhao M, Cai N. Growth promotion of Yunnan pine early seedlings in response to foliar application of IAA and IBA. Int J Mol Sci. 2012;13:6507-20.

7. Shah A, Nazari M, Antar M, Msimbira LA, Naamala J, Lyu D, Rabileh M, Zajonc J, Smith DL. PGPR in agriculture: a sustainable approach to increasing climate change resilience. Front Sustain Food Syst. 2021;5:667546.

8.Omer AM, Osman MS, Badawy AA. Inoculation with Azospirillum brasilense and/or Pseudomonas geniculata reinforces flax (Linum usitatissimum) growth by improving physiological activities under saline soil conditions. Bot Stud. 2022;63:15.

9. Alva AK, Obreza TA. By-product iron-humate increases tree growth and fruit production of orange and grapefruit. Hort Sci. 1998;33:1.

10. Cahyo AN, Ardika R, Saputra J, Wijaya T. Acceleration on the growth of rubber planting materials by using foliar application of humic acid. J Agric Sci. 2014;36:112-119.

11. Chaiya L, Gavinlertvatana P, Teaumroong N, Pathom-aree W, Chaiyasen A, Sungthong R, Lumyong S. Enhancing Teak (Tectona grandis) seedling growth by rhizosphere microbes: a sustainable way to optimize agroforestry. Microorganisms. 2021;9:1990.

12. Shinde S, Cumming JR, Collart FR, Noirot PH, Larsen PE. Pseudomonas fluorescens transportome is linked to strain-specific plant growth promotion in aspen seedlings under nutrient stress. Front Plant Sci. 2017;8:348.

13. Noirot-Gros M-F, Shinde SV, Akins C, Johnson JL, Zerbs S, Wilton R, Kemner KM, Noirot P, Babnigg G. Functional imaging of microbial interactions with tree roots using a microfluidics setup. Front Plant Sci. 2020;11:408.

14. Feoktistova A, Bakaeva M, Timergalin M, Chetverikova D, Kendjieva A, Rameev T, Hkudaygulov G, Nazarov A, Kudoyarova G, Chetverikov S. Effects of humic substances on the growth of Pseudomonas plecoglossicida 2,4-d and wheat plants inoculated with this strain. Microorganisms. 2022;10:1066.

15. Chetverikov SP, Chetverikova DV, Bakaeva MD, Kenjieva AA, Starikov SN, Sultangazin ZR. A promising herbicide-resistant bacterial strain of Pseudomonas protegens for stimulation of the growth of agricultural cereal grains Appl Biochem Microbiol. 2021;57:110-116.

16. Bakaeva M, Kuzina E, Vysotskaya L, Kudoyarova G, Arkhipova T, Rafikova G, Chetverikov S, Korshunova T, Chetverikova D, Loginov O. Capacity of Pseudomonas strains to degrade hydrocarbons, produce auxins and maintain plant growth under normal conditions and in the presence of petroleum contaminants. Plants. 2020; 9:379.

17. Zhang K, Liu X, Ma Y, Zhang R, Cao Q, Zhu Y, Cao W, Tian Y. A comparative assessment of measures of leaf nitrogen in rice using two leaf-clip meters. Sensors. 2019;20:175.

18.Veselo v DS, Sharipova GV, Veselov SU, Kudoyarova GR. The effects of NaCl treatment on water relations, growth and ABA content in barley cultivars differing in drought tolerance. J Plant Growth Regul. 2008;27:380-386.

19. Arkhipova T, Martynenko E, Sharipova G, Kuzmina L, Ivanov I, Garipova M, Kudoyarova G. Effects of plant growth promoting rhizobacteria on the content of abscisic acid and salt resistance of wheat plants. Plants. 2020;9: 1429.

20. Backer R, Rokem JS, Ilangumaran G, Lamont J, Praslickova D, Ricci E, Subramanian S, Smith DL. Plant growth-promoting rhizobacteria: context, mechanisms of action, and roadmap to commercialization of biostimulants for sustainable agriculture. Front Plant Sci. 2018;9:1473.

21. Das AJ, Kumar M, Kumar R. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): An alternative of chemical fertilizer for sustainable. Environment friendly agriculture. Res J Agric Forest Sci. 2013;1:21-3

22. Shekhawat S, Alessa N, Rathore H, Sharma K. A green approach—cost optimization for a manufacturing supply chain with MFIFO warehouse dispatching policy and inspection policy. Sustainability. 2022;14:14664.

23. Trujillo-Elisea FI, Labrín-Sotomayor NY, Becerra-Lucio PA, Becerra-Lucio AA, Martínez-Heredia JE, Chávez-Bárcenas AT, Peña-Ramírez YJ. Plant growth and microbiota structural effects of Rhizobacteria inoculation on mahogany (Swietenia macrophylla King [Meliaceae]) under nursery conditions. Forests. 2022;13:1742.

24. Spaepen S, Vanderleyden, J. Auxin and plant-microbe interactions. Cold Spring Har. Perspec. Biol. 2011;3.

25. Otero M, Salcedo I, Txarterina K, González-Murua C, Duñabeitia MK. Quality assessment of Pinus radiata production under sustainable nursery management based on compost tea. J Plant Nutr Soil Sci. 2019;1-11.

26. Pizzeghello D, Francioso O, Ertani A, Muscolo A, Nardi S. Isopentenyladenosine and cytokinin-like activity of different humic substances. J Geochem Explor. 2013;129:70-75.

27. Werner T, Nehnevajova E, Köllmer I, Novak O, Strnad M, Krämer U, Schmülling T. Root-specific reduction of cytokinin causes enhanced root growth, drought tolerance, and leaf mineral enrichment in Arabidopsis and tobacco. Plant Cell 2010;22:3905-20.

28.Quag giotti S, Ruperti B, Pizzeghello D, Francioso O, Tugnoli V, Nardi S. Effect of low molecular size humic substances on nitrate uptake and expression of genes involved in nitrate transport in maize (Zea mays L.). J Exp Bot. 2004;55:803-13.

29. Hebat-Allah AA, Alshammari SO, Abd El-Sadek ME, Kenawy SKM, Badawy AA. The promotive effect of putrescine on growth, biochemical constituents, and yield of wheat (Triticum aestivum L.) plants under water stress. Agriculture. 2023;13:587.

30. Aslantaş R, Çakmakçi R, Şahin F. Effect of plant growth promoting rhizobacteria on young apple tree growth and fruit yield under orchard conditions. Scientia Horticulturae. 2007;111(4):371-377.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v15i4.866

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"