1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российские нанотехнологии
  4. T. 18, № 3, 2023

Российские нанотехнологии, 2023, T. 18, № 3, стр. 416-423

Оценка влияния удобрений на микробиом яблони методом днк-метабаркодинга

П. А. Зайцев 1, 2, 3, *, А. И. Кузин 2, 4, Б. М. Шурыгин 1, 2, Е. В. Скрипникова 2, С. А. Карпухина 4, А. А. Зайцева 1, А. Е. Соловченко 1, 2

1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Москва, Россия

2 Институт естествознания, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина
Тамбов, Россия

3 Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН
Москва, Россия

4 Федеральный научный центр им. И.В. Мичурина
Мичуринск, Россия

* E-mail: zaytsevpa@my.msu.ru

Поступила в редакцию 08.11.2022
После доработки 17.12.2022
Принята к публикации 19.02.2023

Аннотация

Биоразнообразие микробиома почвы и его стабильность имеют ключевое значение для сохранения почвенного плодородия в агроэкосистемах. Интенсивные технологии возделывания промышленных садов требуют внесения высоких норм минеральных удобрений, что негативно сказывается на состоянии почвы. В настоящее время получают распространение биопрепараты, корректирующие функциональную активность биоты почвы и повышающие биодоступность элементов минерального питания, в том числе вносимых с традиционными удобрениями. Оценить фактическое влияние различных агротехнологических практик на структуру микробиома почвы позволяют современные подходы, основанные на использовании ДНК-метабаркодинга. На примере интенсивных яблоневых садов исследовано влияние внесения минеральных удобрений (МУ), а также минеральных удобрений в комбинации с биопрепаратом “Байкал ЭМ1” (МУ + Б) на микробиом почвы, ризосферы и надземной части растения (лист и побег). Внесение МУ вызывало существенные изменения микробиома почвы. При дополнительном внесении биопрепарата данные изменения были менее выражены, а структура микробиома почвы и ризосферы в этом варианте была близкой к таковой интактной почвы. Несмотря на снижение дозы МУ в комбинации с биопрепаратом, в этом варианте не наблюдали снижения содержания основных элементов минерального питания в растениях, а прирост урожайности был сопоставимым с таковым, наблюдаемым при использовании исключительно МУ. Обсуждаются перспективы применения ДНК-метабаркодинга для оценки влияния биопрепаратов на почвенный микробиом агроэкосистем.

Список литературы

  1. Abdelfattah A., Malacrino A., Wisniewski M. et al. // Biol. Control. 2018. V. 120. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2017.07.009

  2. Wang L., Yang F., Yuan J. et al. // Front. Microbiol. 2016. V. 7. P. 1893. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01893

  3. Olanrewaju O.S., Ayangbenro A.S., Glicket B.R. et al. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2019. V. 103. № 3. P. 1155. https://doi.org/10.1007/s00253-018-9556-6

  4. Корольков А.Г. // Плодоводство. 2022. Т. 23. С. 393.

  5. Bai Y.-C., Chang Y.-Y., Hussain M. et al. // Microorganisms. 2020. V. 8. № 5. P. 694. https://doi.org/10.3390/microorganisms8050694

  6. Jin N., Jin L., Wang S. et al. // Front. Microbiol. 2022. V. 13. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.863325

  7. Kestel J.H., Field D.L., Bateman P.W. et al. // Sci. Total Environ. 2022. P. 157556. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157556

  8. Lin M., Simons A.L., Harrigan R.J. et al. // Ecol. Appl. 2021. V. 31. № 6. e02379. https://doi.org/10.1002/eap.2379

  9. Changey F., Nunan N., Herrmann A. M. et al. // J. Ecol. 2022. V. 139. P. 108897. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.108897

  10. Castellano-Hinojosa A., Strauss S.L. // Sci. Rep. 2021. V. 11. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89569-7

  11. Кублановская А.А., Хапчаева С.А., Зотов В.С. и др. // Вестник МГУ. Сер. 16. Биология. 2019. Т. 4. С. 284.

  12. Костенко Т.А. Биологические препараты. Сельское хозяйство. Экология: Практика применения. М.: ЭМ-Кооперация, 2008. 295 с.

  13. Kukhar E., Ishanov T. // Herald Sci. S. Seifullin Kazakh Agro Techn. Univ. 2021. V. 3. № 110. P. 131.

  14. Куликова А.Х., Никифорова С.А., Смывалов В.С. // Агрохимия. 2013. Т. 5. С. 31.

  15. Димитриев В.Л., Косарев Е.В. // Карантин растений. Наука и практика. 2016. Т. 3. С. 35.

  16. Иванова Т.Е., Лекомцева Е.В., Соколова Е.В. и др. // Вестн. Алтайского гос. аграр. ун-та. 2022. № 8. С. 24. https://doi.org/10.53083/1996-4277-2022-214-8-24-31

  17. Забабурин В.А. // Вестник Красноярского гос. аграр. ун-та. 2006. № 11. С. 90.

  18. Гущина В.А., Никольская Е.О. // Нива Поволжья. 2012. № 2. С. 17.

  19. Пыленок П.И., Ситников А.В. // Агрохимический вестник. 2007. № 3. С. 20.

  20. Шкробова М.А., Самусь В.А. // Плодоводство. 2022. Т. 28. № 1. С. 70.

  21. Итоги Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2016 года. Том 4. Посевные площади сельскохозяйственных культур и площади многолетних насаждений / Под ред. Лайкама К.Э. М.: ИИЦ “Статистика России”, 2018. 714 с.

  22. Седов Е.Н., Огольцова Т.П. // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. 1999. Орел: ВНИИСПК, 606 с.

  23. Минеев В.Г., Сычев В.Г., Амельянчик О.А. и др. // Практикум по агрохимии. 2001. М.: Изд-во МГУ. 689 с.

  24. Rahimah A.B., Cheah S.C., Rajinder S. // J. Oil Palm Res. 2006. V. 18. P. 296.

  25. Kublanovskaya A., Chekanov K., Solovchenko A. et al. // Hydrobiologia. 2019. V. 830. № 1. P. 17. https://doi.org/10.1007/s10750-018-3844-0

  26. Bates S.T., Berg-Lyons D., Caporaso J.G. et al. // ISME J. 2011. V. 5. № 5. P. 908. https://doi.org/10.1038/ismej.2010.171

  27. Bolge A.M., Lohse M., Usadel B. // Bioinformatics. 2014. V. 30. № 15. P. 2114. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btu170

  28. McMurdie P.J., Holmes S. // PLoS One. 2013. V. 8. № 4. P. e61217. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0061217

  29. Wright E.S. // R J. 2016. V. 8. № 1. P. 352.

  30. Caporaso J.G., Kuczynski J., Stombaugh J. // Nature Methods. 2010. V. 7. № 5. P. 335. https://doi.org/10.1038/nmeth.f.303

  31. Horn H.S. // Am. Nat. 1966. V. 100. № 914. P. 419. https://doi.org/10.1086/282436

  32. Доспехов Б.А. // Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

  33. Dincă L.C., Grenni P., Onet C. et al. // Appl. Sci. 2022. V. 12. № 3. P. 1198. https://doi.org/10.3390/app12031198

  34. Zhang R., Li Y., Zhao X. et al. // Ecol. Indicators. 2022. V. 140. P. 108972. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.108972

  35. Souza R.D., Ambrosini A., Passaglia L.M. // Gen. Mol. Biol. 2015. V. 38. P. 401. https://doi.org/10.1590/S1415-475738420150053

  36. Rokhbakhsh-Zamin F., Sachdev D., Kazemi-Pour N. et al. // J. Microbiol. Biotechnol. 2011. V. 21. № 6. P. 556. https://doi.org/10.4014/jmb.1012.12006

  37. Suzuki W., Sugawara M., Miwa K. et al. // J. Biosci. Bioeng. 2014. V. 118. № 1. P. 41. https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2013.12.007

  38. Каримова Е.В., Шнейдер Ю.А., Заец В.Г. и др. // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Агрономия и животноводство. 2013. № 2. С. 27.

  39. Hu J., Barlet X., Deslandes L. et al. // PLoS One. 2008. V. 3. № 7. P. e2589. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0002589

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российские нанотехнологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал