PRE-SOWING PROTECTION OF INOCULATED SOYBEAN Glycine max (L.) Merr. SEEDS BY WATER-SOLUBLE POLYMER COMPOSITIONS AND THEIR SOLID-PHASE MODIFICATION

Abstract

Водорастворимые полимеры в качестве прилипателей и пленкообразователей обеспечивают лучшую адгезию бактерий на семенах (по типу многокомпонентных формуляций при производстве современных химических протравителей). В этом качестве испытывались альгинат натрия низкой и высокой молекулярной массы (FMC полимер), гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) (Colorcon®, «Colorcon, Inc.», США), полиэтиленгликоль (ПЭГ, PEG), карбомер (карбопол), поливиниловый спирт (PVA) и поливинилпирролидон (повидон, PVP). Более того, как оказалось, полимеры также способны удлинять период хранения биопрепаратов, повышать их совместимость с химическими средствами защиты, устойчивость к УФ-излучению, перепадам температур, высыханию, увеличивать выживаемость на поверхности семени, что позволяет производить обработку заблаговременно. Требования к создаваемым полимерным композициям-их бóльшая эффективность по сравнению с однокомпонентными при экономичности в производстве и технологичности в применении. В настоящей работе нами впервые показано, что твердофазный компонент (активированный уголь) улучшает протективные свойства полимерной композиции при предпосевной бактериальной инокуляции семян, а из исследованных полимеров выделен поливинилпирролидон как самый эффективный протектор ризобий, применение которого позволяет увеличить допустимый интервал между инокуляцией семян и их посевом. Цель работы заключалась в комплексном исследовании водорастворимых полимеров-поливинилпирролидона, поливинилового спирта, альгината натрия и карбоксиметилцеллюлозы как добавок к инокулянту для сои на основе штамма 634б Bradyrhizobium japonicum. Инокуляции и обработке полимерными композициями подвергали семена сои сорта Белгородская 7. По результатам исследования 10 % раствор поливинилпирролидона определен как наиболее эффективный среди исследованных полимеров. Его использование позволяет увеличить выживаемость клубеньковых бактерий на семенах более чем в 10 раз через 10 сут после инокуляции семенного материала. Варианты с различными концентрациями карбоксиметилцеллюлозы и альгината натрия не способны обеспечивать выживаемость бактерий на семенах более 3 сут. Возможно создание улучшенной полимерно-угольной композиции со сниженной концентрацией поливинилпирролидона (7,5 % PVP и 5,0 % активированного угля). Эффективность такой композиции выше, чем при использовании поливинилпирролидона без угля, и на 20-30 % уменьшает гибель бактерий на инокулированных семенах после первых 5-7 сут хранения семян. Ключевые слова: симбиотические азотфиксаторы, Bradyrhizobium japonicum, биопрепараты, инокуляция, соя, поливинилпирролидон, поливиниловый спирт, альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлоза. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Соглашение ¹ 14.607.21.0178, RFMEFI60717X0178).

Symbiotic and physiological indicators of soybean inoculated of Bradyrhizobium japonicum single-strain in 7 days before sowing

“…In the study of survival of 634b strain on the 'Belgorodska 7' (creator -Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "V. Gorin Belgorod State Agricultural University", Russia) soybean variety seeds under the influence of polymers of different origin and composition it was shown that polyvinylpyrrolidone 10 % solution is the most effective of these compounds. Its use ensures the preservation of 10 times more number of viable rhizobia on the seeds in 10 days after inoculation compared to control (Laktionov et al, 2019).…”

Effect of Soybean Seed Inoculation with Symbiotic Bacteria

“…Such seeds can be sown without the need for inoculation on the farm, which is a time-consuming procedure (Pedrini et al, 2017). Laktionov et al (2019) reported that the use of certain polymers for seed coating increased the survival rate of rhizobia more than 10-fold, which had significant practical implications.…”

The effect of pesticides on nodule bacteria in pure culture and on rea­lization of their symbiotic potential

“…Досліджували також низку водорозчинних полімерів (альгінат натрію, поліетиленгліколь, карбомер, полівініловий спирт, полівінілпіролідон та ін.) як речовини, добавляння яких у різні формуляції біопрепаратів може підвищити стійкість мікробних агентів до хімічних ЗЗР, УФ-випромінювання, перепадів температур та висихання і тим самим забезпечити ліпшу виживаність ризобій на поверхні насіння, що, у свою чергу, дасть змогу проводити обробку посівного матеріалу завчасно [100][101][102]. При цьому враховують фізичні і хімічні властивості полімерів, добираючи найефективніші композиції досліджуваних сполук і агрономічно корисних мікроорганізмів.…”