Spring wheat yield under application of growth promoting rhizobacterium in soil contaminated with nickel | Урожай яровой пшеницы при применении ростстимулирующей ризосферной бактерии на загрязненной никелем почве

Английский. The impact of growth promoting rhizobacterium Pseudomonas fluorescens 20 on the yield of spring wheat was studied in a greenhouse experiment. Plants were grown up to maturity when agrogray soil was contaminated with Nickel as NiCl2*6H2O at a rate of 200 mg Ni/kg of soil against background of applying NPK fertilizers. After harvesting, the content of nutrients N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn and Cu in grain, straw and roots was determined. N was determined by phenol technique. The content of Ni and other ash elements after burning of plant material was determined by emission-optical spectrometry of inductively coupled plasma and flame photometry. The plant resistance to Ni toxicity was found under bacterial inoculation. The use of the bacterium eliminated phytotoxicity of heavy metal and provided forming the same biomass including grain as in the control (in non-inoculated plants unexposed to Ni stress). The resistance of bacterium inoculated plants to Ni toxicity is defined by enhanced growth of root system and an increase in the content and accumulation of Ni in roots. The application of bacteria also improved the mineral nutrition of plants - increased the removal of nutrients from contaminated soil. This was due to the promotion of growth and increase in the mass of plants as a whole without significant changes in the content of most elements in the aboveground organs and roots. The bacterium enhanced phytoextraction of heavy metal (soil cleaning) - increased the Ni uptake by aboveground organs without significant changes in its content in grain and straw. This occurred without considerable changes of soil medium reaction and was probably defined by the formation of bacterial siderophores.

Русский. В вегетационном опыте изучали влияние внесения стимулирующей рост яровой пшеницы ризосферной бактерии Pseudomonas fluorescens 20 на урожай. Растения выращивали до полной спелости при загрязнении агросерой почвы никелем в виде NiCl2*6H2O в дозе 200 мг Ni/кг почвы на фоне внесения NPK удобрений. После уборки урожая определяли содержание Ni и питательных элементов N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn и Cu в зерне, соломе и корнях. Содержание N определяли феноловым методом. Содержание Ni и других зольных элементов после сжигания растительного материала устанавливали методами эмиссионно-оптической спектрометрии индуктивно-связанной плазмы и пламенной фотометрии. При бактериальной инокуляции установлена устойчивость растений к токсическому действию Ni. Применение бактерии устраняло фитотоксичность тяжелого металла и обеспечивало формирование такой же биомассы, в том числе зерна, как и в контрольном варианте (не инокулированные растения, не подвергнутые Ni стрессу). Устойчивость растений, инокулированных бактерией, к токсическому действию Ni обусловлена усиленным ростом корневой системы и увеличением содержания и накопления Ni в корнях. Внесение бактерии также улучшало минеральное питание растений - увеличивало вынос питательных элементов из загрязненной почвы. Это происходило вследствие стимуляции роста и увеличения массы растений в целом без существенных изменений содержания большинства элементов в надземных органах и корнях. Бактерия усиливала фитоэкстракцию тяжелого металла (очистку почвы) - увеличивала вынос надземными органами Ni без значимых изменений его содержания в зерне и соломе. Это происходило без существенных изменений реакции почвенной среды и, вероятно, было обусловлено образованием бактериальных сидерофоров.