Effects of nitrogen-fixing and phosphate-solubilizing microorganisms from the Far East agricultural soils on the cereal seed germination | Прорастание семян злаков под влиянием композиций азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий из почв, возделываемых в условиях Дальнего Востока

English. Microorganisms, as an alternative to mineral fertilizers, stimulate plant growth and development. The aim of the work was to study the plant-stimulating properties of nitrogen-fixing and phosphate-mobilizing bacteria from soils that have been actively exposed to mineral fertilizers for a long time. Bacteria were isolated from soils sampled in October 2015 (the Primorsky Territory). The seeds of wheat Triticum aestivum L. cultivar Primorskaya 50, and barley Hordeum vurlage L. cultivar Tikhookeanskii were treated. Of 68 bacterial isolates with different cultural and morphological properties, 3 isolates, the Acinetobacter spp. N1, Azotobacter spp. N2, and Clostridium spp. N3 were nitrogen fixers, and 4 isolates, the Serratia spp. P6, Bacillus spp. P7), Arthrobacter spp. P8, and Pantoea spp. P19 were phosphate-mobilizing bacteria. Tests with the monocultures of nitrogen-fixing and phosphate-mobilizing isolates and their different binary compositions showed a 13-51% increase in wheat seed germination energy and 15-54% increase in barley seed germination energy compared to the untreated control. Laboratory germination of wheat seeds increased by 2-32%, barley seeds by 7-30% compared to untreated control. The barley seedlings were 1.8 times longer and the roots were 2.7 times longer. The binary combination N2P19, P6P19, and P8P19 caused the highest height of seedlings (120-140 mm), and with P6P7, N2P19, and P6P19 the roots were the longest (120-130 mm). These results allow concluding that short-term soaking seeds in the suspensions of the tested nitrogen-fixing and phosphate-mobilizing isolates improve the seed germination energy and laboratory germination, and increase the shoot and root length. Binary bacterial compositions have a greater effect on seed germination than monocultures.

Russian. Микроорганизмы, составляющие основу биопрепаратов, которые рассматривают как альтернативу минеральным удобрениям, стимулируют рост и развитие растений. Цель работы - изучение свойств азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий из почв, длительное время подвергавшихся активной химизации, как возможных фитостимуляторов. Бактериальные изоляты выделяли из образцов с.-х. почв (Приморский край), отобранных в октябре 2015 г. В качестве тест-объектов использовали семена пшеницы Triticum aestivum L. сорта Приморская 50 и ячменя Hordeum vurlage L. сорта Тихоокеанский. Из 68 бактериальных изолятов с различными культуральными и морфологическими свойствами 3 (N1, N2 и N3) обладали способностью к азотфиксации и 4 (P6, P7, P8 и P19) относились к фосфатмобилизующим микроорганизмам. Сравнение результатов применения монокультур и разных вариантов бинарных композиций азотфиксирующих и фосфатмобилизующих изолятов показало, что при обработке энергия прорастания семян пшеницы увеличилась на 13-51%, семян ячменя - на 15-54% по сравнению с необработанным контролем. Лабораторная всхожесть семян пшеницы под влиянием азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий увеличилась на 2-32%, семян ячменя - на 7-30% (по сравнению с необработанным контролем). Обработка семян ячменя в большинстве вариантов привела к увеличению длины побега в 1,8 раза, длины корней - в 2,7 раза. Наибольшую длину побега (120-140 мм) отмечали для N2P19, P6P19, P8P19, корней (120-130 мм) - для P6P7, N2P19, P6P19. Полученные результаты позволяют заключить, что краткосрочное замачивание в суспензиях исследуемых азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий способствует значительному увеличению энергии прорастания и лабораторной всхожести семян, длины побега и корня. Бинарные композиции бактерий оказывают большее влияние на прорастание семян растений, чем монокультуры.