Влияние некоторых почвенных поправок и микоризы на затухание вигны, вызванное Rhizoctonia solani.
Добавление биочара в почву улучшает плодородие почвы и рост растений, особенно в сочетании с органическими соединениями, такими как компост. Это исследование было проведено для изучения влияния изменений почвы с использованием биочара, компоста и микоризы в качестве одного биоудобрения или в комбинации на некоторые параметры роста растений вигны и на подавление демпфирующей болезни, вызванной Rhizoctonia solani, в теплице и полевых условиях. Эксперимент in vitro показал, что биочар не оказывает прямого воздействия на исследуемый гриб даже при самых высоких испытанных концентрациях. В теплице Копмост был более эффективен, чем биочар, в снижении уровня затухания. В полевых условиях микориза сама по себе или в сочетании с биочаром или компостом дает самый низкий процент демпфирования заболевания. Более того, они значительно улучшили параметры роста растений (высота растения (см), длина корня (см), количество листьев, стручков и клубеньков / растение, свежий вес листьев и корней (г) и сухой вес листьев и корней (г) )). Кроме того, испытанные обработки улучшали способность растений вигны поглощать азот, фосфор и калий из почвы. Микориза в отдельности или в сочетании с биочаром или компостом были наиболее эффективными в этом отношении.
Ключевые слова: компост, вигна, микориза, биочар из рисовой соломы и макроэлементы.
Поиск новых стратегий борьбы с болезнями растений и повышения урожайности привел к открытию различных новых идей, в том числе поправок к органическим соединениям почвы, таких как биоуголь и компост. Эти соединения хорошо известны благодаря их подавляющему действию в отношении широкого спектра почвенных патогенов (Coventry et. Al., 2005 и Noble and Coventry, 2005).
Biochar – это органический продукт, богатый углеродом, он производится с помощью процесса нагревания, известного как пиролиз (Sohi et. al., 2010; Elad et. al., 2011 и Sparks, 2011). Вид органических соединений и температура, используемая для его производства, определяют его питательное содержание и физико-химические свойства (Antal and Gronli, 2003 и Gaskin et. Al., 2008). Добавление биочара в почву улучшает его характеристики, что приводит к благоприятному воздействию на качество и количество растений (Glaser et. Al., 2002; Steiner et. Al., 2008 и Atkinson et. Al., 2010). Он очень стабилен в почве с периодом полураспада до тысяч лет (Циммерман, 2010). Недавно было сообщено, что почва с биочаром может влиять на развитие болезней растений, вызываемых лиственными и почвенными патогенами (Graber et. Al. 2014).
Еще одна почва с подавляющим эффектом – это компост. Он подавляет широкий спектр болезней растений, вызываемых различными почвенными патогенами. Это может быть связано с усилением конкуренции и антагонизма со стороны почвенной биоты, связанной с повышенной микробной активностью в почве (Pugliese et. Al., 2011).
Арбускулярные микоризные грибы являются одним из наиболее важных микроорганизмов. Он устанавливает симбиотические отношения с растениями и влияет на почвенные и лиственные патогены (Whipps, 2004 и Fritz et. Al., 2006).
Cowpea (Vigna sinensis Endl.) является наиболее важной овощной культурой. Семена вигны содержат около 23% белка и 57% углеводов (Belane and Dakora, 2009). Растения вигны подвержены поражению от болезней, вызывающих гниение и корневую гниль, вызванных Fusarium solani, Rhizoctonia solani, Macrophomina phaseolina, Sclerotium rolfsii и Pythium sp. Эти заболевания вызывают значительные потери у растений вигны во всем мире (Shihata и Gad El-Hak, 1989; Ushamalini et. Al., 1993; Rauf, 2000; Satish et. Al., 2000; El-Mohamedy et. Al., 2006).
Во всем исследовании было затронуто влияние компоста, биочара и микоризы, по отдельности или в комбинации, на контроль затухания вигны, вызванного Rhizoctonia solani, и на некоторые параметры роста растений в теплице и полевых условиях. Кроме того, исследование было расширено, чтобы оценить влияние этих обработок на содержание в растении азота, фосфора и калия (NPK).
Материалы и методы
1. Выделение грибов, связанных с болезнью затухания вигны:
Заболевшие саженцы вигны, показывающие типичные симптомы затухающей болезни, были собраны на Экспериментальной ферме Fac. Agric., Каирский университет.
Для выделения зараженные корни тщательно промывали водопроводной водой и разрезали на мелкие фрагменты (0,5-1 см), поверхностно стерилизовали 1% гипохлоритом натрия в течение 3 мин. Затем несколько раз промывали в стерилизованной воде, промокали до сухости между складки стерилизованной фильтровальной бумаги. Небольшие кусочки переносили на среду PDA в чашки Петри и инкубировали при 26 ± 2 ° C в течение 7 дней. Наблюдения регистрировали ежедневно, а появляющиеся грибы собирали и культивировали на наклонных участках среды PDA, и рассчитывали их частоты. Рост грибков исследовали под микроскопом и очищали, используя методику с одной спорой и / или кончиком гиф (Dhingra and Sinclair, 1985). По словам Бута и Уотерстона (1964) и Барнетта и Хантера (1972), очищенные грибы были идентифицированы в соответствии с их морфологическими признаками, либо по родовому, либо по видовому уровню. Наиболее частый гриб использовался in vitro и in vivo (эксперименты в горшках) после подтверждения его патогенной способности.
2. Источник проверенного биочара, компоста и микоризы:
Биочар из рисовой соломы и коммерческий компост были любезно получены из Soil, Water и Environ. Местожительство Inst., Agric. Местожительство Центр, Гиза, Египет. Характеристики компоста и биочара из рисовой соломы приведены в таблице (1). Для инокуляции микоризы микоризен использовали в качестве коммерчески доступного инокулята. Этот продукт на основе микоризы был приобретен в Soil, Water и Environ. Местожительство Inst., Agric. Res.Center, Гиза, Египет.
3. Лабораторный тест
3.1. Приготовление водного экстракта компоста (CWE)
CWE готовили энергичным встряхиванием зрелого компоста из расчета 1: 2 (вес / объем) компоста (500 г) на стерильную воду (1000 мл) в течение 20 минут. Удалить
Таблица 1. Отдельные характеристики компоста и биочара рисовой соломы, использованных в настоящем исследовании
Протестированное соединение pH Общий углерод (%) Общий N (%) Общий P (%) Общий K (%)
Biochar 9,0 36,60 0,52 0,54 0,88
Компост 8,19 25,05 1,31 1,65 –
Крупные частицы из компостной смеси, аликвоту 250 мл смеси фильтровали, пропуская через 3 слоя стерильной сырной ткани, и затем фильтрат центрифугировали при 500 об / мин в течение 10 минут с получением активного супернатанта в качестве исходного раствора. Четыре различных концентрации, то есть 0, 5, 10 и 15%, были протестированы против тестируемого гриба.
3.1.1. Влияние биочара и компоста на рост мицелия R. solani:
Ингибирующий эффект тестируемого компоста в виде водного экстракта (CWE) исследовали in vitro в отношении тестируемого патогенного гриба с использованием диффузионного метода с разрезом по лункам согласно El-Masry et. и др. (2002). CWE фильтровали через 0,22 мкм стерилизованный мембранный фильтр Millipore. Для каждой чашки использовали пятнадцать мл стерильной среды PDA, затем одну лунку вырубали на одной стороне чашки с использованием стерильного пробкового отверстия диаметром 0,5 см, а дно лунки закрывали двумя каплями стерильной среды PDA. Сотни мл каждой концентрации CWE отдельно переносили в каждую лунку. В качестве проверки использовалась стерильная вода. Пять чашек Петри использовали в качестве копий для каждой обработки, а также проверки. Все планшеты инкубировали при 25 ° С в течение 7 дней, а затем регистрировали снижение роста мицелия.
Прямую токсичность биочара изучали с помощью контактного анализа in vitro для оценки снижения роста R. solani. В среду КПК вносили поправки с различными концентрациями биочара, то есть 0, 5, 10 и 15%, мас.%: V до автоклавирования, а затем разливали в чашки Петри (диаметром 9 см). Агаровые пробки (диаметром 5 мм), покрытые активно растущим мицелием, переносили в центр чашек Петри, дополненных одной из четырех концентраций биочара, и затем инкубировали при 25 ° С в течение 7 дней, затем рост грибков рассчитывается. Ингибирование роста грибков рассчитывали по следующей формуле: I = C-T / CX100
<Р> Где; I = снижение (%) роста грибков; C = рост грибков в контрольной обработке и T = рост грибков в лечении
3. Тепличные эксперименты:
Влияние компоста и биочара в различных концентрациях на заболеваемость плесенью вигны в парниковых условиях:
Чтобы определить наиболее эффективные концентрации тестируемого компоста и биочара, семена вигны (сорта Tiba), полученные от Agric, Res. Центр, Гиза, Египет, дезинфицировали поверхность в 2% гипохлорите натрия, промывали в стерильной дистиллированной воде, а затем 5 семян высевали в каждый пластиковый горшок (40 см3), заполненный стерилизованной смесью песка и глины (2: 1, об. / v) содержащий компост в количестве 0, 5, 10 и 15% мас. / мас. или биочар в концентрации 0, 5, 10 и 15%, мас. / мас. Один день спустя обработанную почву индивидуально заражали испытуемым грибным инокулятом из расчета 3% по массе, предварительно выращенным на среде из ячменя (1/1, по массе и 40% воды) при 25 ± 1ºC в течение двух недель , Пять случайно реплицированных горшков были использованы для каждой обработки.
4. Полевые эксперименты:
Влияние компоста, биочара и микоризы в отдельности или в комбинации на поражение растений вигны в полевых условиях в вегетационные периоды 2013 и 2014 годов:
Наиболее эффективные концентрации тестируемого компоста и биочара были выбраны для изучения их влияния на подавление заболевания при смешивании в присутствии или отсутствии микоризы. Стерилизованные семена вигны перед посевом покрывали инокулятом микоризы. Следующие обработки были использованы в экспериментальной установке:
<Ол>
<Литий> Компост;
<Литий> Биоуголь;
<Литий> Mycorrhizen;
<Литий> Rhizolex-Т;
Эксперимент проводился на экспериментальной установке кафедры патологии растений сельскохозяйственного факультета Каирского университета, Гиза, Египет, в течение двух последовательных сезонов 2013 и 2014 гг. Земля была разделена на гряды (ширина 70 см). Семена высевали на расстоянии 15 см в один ряд по гребню, по два семян в каждом помещении.
Семена были посеяны 15 апреля 2013 и 2014 сезонов. Все сельскохозяйственные практики проводились в соответствии с рекомендацией Министерства сельского хозяйства Египта. Экспериментальные обработки были организованы в виде полностью рандомизированных блоков с тремя повторностями. Площадь участка составляла 4,2 м2 (длина 6 м и ширина 0,7 м).
Процент размножения до и после появления всходов, а также выживших здоровых растений проводили через 15, 21 и 45 дней после посева, соответственно, по формуле, описанной Mikhail et. и др. (2005) и Abd El-Moneim, et. и др. (2012) следующим образом:
До появления всходов (%) = Количество не проросших семян / Общее количество посеянных семян × 100
После появления всходов (%) = количество погибших сеянцев после всходов / общее количество посеянных семян × 100
Выжившие растения (%) = количество выживших растений / общее количество посеянных семян × 100
Выживаемость (%) = D1-D2 / D1 × 100
Где: D1 = демпфирование (%) в контрольной обработке и D2 = демпфирование (%) в лечении
<Р> 5. Влияние компоста, биочара и микоризы отдельно или в комбинации на некоторые параметры растений вигны в тепличных условиях в вегетационные периоды 2013 и 2014 годов:
Параметры вегетативного роста растений вигны, т.е. высота растения (см), длина корня (см), количество листьев, стручков и клубеньков / растения, свежий вес листьев и корней (г) и сухой вес листьев и корней (г), определялись через 90 дней после посева. Пять случайных образцов растений вигны, представляющих каждую обработку, были осторожно удалены из почвы, а затем промыты под проточной водопроводной водой для удаления прилипших частиц.
<Р> 6. Влияние компоста, биочара и микоризы отдельно или в комбинации на содержание азота, фосфора и калия в растениях вигны в полевых условиях в вегетационные периоды 2013 и 2014 годов:
Содержание азота и фосфора анализировали в соответствии с Джексоном (1973), где содержание калия определяли с использованием атомно-абсорбционного спектрофотометра (Barkin Elmer, 3300) согласно (Chapman and Pratt, 1961), результаты рассчитывали как г / 100 г сухого вещества. вес.
5. Статистический анализ
Большинство данных были статистически оценены согласно Snedecor и Cochran (1967). Средние значения сравнивались с вероятностью 5% с использованием наименьших существенных различий (L.S.D.), как упомянуто Фишером (1948). С другой стороны, процентные данные были преобразованы в арксинусы и затем подвергнуты статистическому анализу для определения наименее значимых различий (L.S.D.) для сравнения дисперсии между обработками (Gomez and Gomez, 1984).
<Р> Обсуждение
Биочар не только улучшает урожайность сельскохозяйственных культур (Kloss et. al., 2014), но также обладает способностью контролировать заболевания, вызываемые различными патогенными микроорганизмами (Matsubara et. al. 2002; Nerome et al. 2005; Elmer и Pignatello 201; Zwart and Kim 2012; Graber et al., 2014 Jaiswal et al. 2014), но нет доступной информации о влиянии биочара на затухающую болезнь вигны, вызванную Rhizoctonia solani. Напротив, многие авторы сообщают о подавляющем эффекте органических изменений, таких как компост, против R. solani и других почвенных патогенов (Borrero et. Al., 2004; Bonanomi et. Al., 2007). Это исследование является первым докладом о влияние компоста и биочара отдельно или в сочетании с микоризой на рост растений вигны, а также на частоту и развитие демпфирования, вызванного R. solani.
В представленном исследовании исследование in vitro показало, что биочар не оказывает прямого воздействия на тестируемый гриб, в то время как экстракт компоста оказывал большее влияние на уменьшение роста мицелия гриба. Эти результаты, к тому же …
Полимеры представляют собой большие молекулы и имеют одну и ту же структурную единицу, повторяющуюся снова и снова, и эти повторяющиеся единицы известны как мономеры. Эти
Пероксидазы – это оксидоредуктазы, созданные рядом растений и микроорганизмов. Уменьшение количества пероксидаз в непосредственной близости от субстрата, дающего электроны, делает пероксидазы ценными в многочисленных бизнес-приложениях.
Размер первичных частиц ND, полученных методом детонации, хорошо подходит для биомедицинских исследований, продукты детонации должны быть тщательно очищены. В зависимости от материалов и матриц, присутствующих