Features of changes in the number and composition of the microbiome of the rhizosphere of winter wheat in the process of ontogeny | Особливості змін чисельності та складу мікробіому ризосфери озимої пшениці в процесі онтогенезу

Английский. In agroecosystems, microorganisms are the main factor in the soil formation process, plant nutrition and phytosanitary condition of the soil. All measures aimed at restoring soil fertility and increasing productivity, environmental safety of agricultural production, are closely related to the activity of microorganisms. Increased local activity, biomass and diversity of microbiota are one of the most important characteristics that distinguish the rhizosphere from the total soil volume. The purpose of the research was to study the number and composition of the microbial complex of the rhizosphere of grain crops (winter wheat of different varieties of domestic selection) in the process of ontogenesis. To conduct a set of microbiological studies, soil samples (typical chernozem) were selected and prepared in compliance with standard requirements for sample preparation and storage in laboratory conditions. Analysis of rhizosphere soil samples was carried out on variants of different varieties of winter wheat of domestic selection. The number of soil microorganisms was determined by seeding suspensions on nutrient media according to generally accepted methods in microbiology. The determination of the total microbial biomass in the soil was carried out by the rehydration method, and the intensity of soil “breathing”, in terms of CO2 release and O2 absorption, was determined by the manometric method (Warburg apparatus). It was found that winter wheat varieties affected the formation of the microbiome of typical chernozem. The number and composition of the microbial complex of the rhizosphere of winter wheat in the process of ontogenesis changes significantly, especially in terms of the ratio of the number of spore-forming and non-spore forms of microorganisms under the same conditions of agricultural technology for growing crops. The rhizosphere's total pool of saprotrophic microorganisms shows biomass variability and changes in favour of ecoplastic bacilli. An increase in the number of spore-forming bacteria to 4.2 x 107 CFU/g was found in the variants of cultivation of certain varieties. Cultivation of different varieties of winter wheat demonstrates stable indicators of CO2 emission intensity – from 5.2 to 7.0. A similar trend can be traced in the absorption rate of O2 (no more than 5.3-6.8)

украинский. В агроекосистемах мікроорганізми є основним чинником ґрунтоутворення, живлення рослин та фітосанітарного стану ґрунту. Усі заходи, спрямовані на відновлення родючості ґрунту та підвищення продуктивності, екологічної безпеки сільськогосподарського виробництва, тісно пов'язані з діяльністю мікроорганізмів. Підвищена локальна активність, біомаса та різноманітність мікробіоти є одними з найважливіших характеристик, які відрізняють ризосферу від загального об'єму ґрунту. Метою досліджень було вивчення чисельності та складу мікробного комплексу ризосфери зернових культур (озимої пшениці різних сортів вітчизняної селекції) в процесі онтогенезу. Для проведення комплексу мікробіологічних досліджень були відібрані зразки ґрунту (чорнозем типовий), які були підготовлені з дотриманням стандартних вимог до пробопідготовки та зберігання зразків у лабораторних умовах. Аналіз ризосферних зразків ґрунту проводили на варіантах різних сортів озимої пшениці вітчизняної селекції. Чисельність ґрунтових мікроорганізмів визначали методом висіву суспензій на поживні середовища за загальноприйнятими в мікробіології методиками. Визначення загальної мікробної біомаси в ґрунті проводили регідратаційним методом, а інтенсивність "дихання" ґрунту за виділенням СО2 та поглинанням О2 визначали манометричним методом (апарат Варбурга). Встановлено, що сорти озимої пшениці впливали на формування мікробіому чорнозему типового. Чисельність і склад мікробного комплексу ризосфери пшениці озимої в процесі онтогенезу суттєво змінюється, особливо за співвідношенням кількості спороутворюючих і неспорових форм мікроорганізмів за однакових умов агротехніки вирощування культури. Загальний пул сапротрофних мікроорганізмів ризосфери демонструє варіабельність біомаси та зміни на користь екопластичних бацил. Виявлено збільшення кількості спороутворюючих бактерій до 4,2 х 107 КУО/г у варіантах вирощування окремих сортів. Вирощування різних сортів пшениці озимої демонструє стабільні показники інтенсивності емісії СО2 - від 5,2 до 7,0. Аналогічна тенденція простежується і за коефіцієнтом поглинання О2 (не більше 5,3-6,8)