Влияние коммерчески доступных микробных инокулянтов на рост бермудской травы

Aug 12, 2023

март 2023 г. | Джеральд М. Генри, доктор философии; Коннор Болтон; Мигель Кабрера, доктор философии; Мусси Хабтеселассие, доктор философии.

Рисунок 1.Были проведены тепличные эксперименты для определения влияния микробных инокулянтов на приживление бермудской травы Сахары II из семян.Фотографии Джеральда М. Генри

Бермудская трава (Cynodon spp.) — один из наиболее широко используемых видов газонной травы в юго-восточном регионе США из-за образования плотного полога из газонной травы, который устойчив к чрезмерному износу и движению. Следовательно, бермудская трава является одним из крупнейших потребителей азота, которому требуется примерно от 22 до 44 фунтов азота на акр (от 24,7 до 49,3 кг на гектар) в месяц в течение вегетационного периода (4). Доступ к плодородию чрезвычайно важен, поскольку азот является компонентом многочисленных биохимических компонентов растений, включая хлорофилл, аминокислоты и ферменты, которые являются неотъемлемой частью роста газонной травы и метаболической функции (1).

Удобрения стоят дорого и могут отрицательно повлиять на окружающую среду при неправильном применении в чрезмерных нормах или при использовании неправильных технологий. Процесс Хабера-Боша представляет собой промышленную процедуру фиксации азота, которая в основном отвечает за современное синтетическое производство аммиака (6). Аммиак, образующийся в результате этой реакции, преимущественно используется в качестве азотного удобрения в виде аммиачной селитры и мочевины. Однако потенциальные экологические последствия этого производственного процесса и последующего внесения удобрений включают: выщелачивание или сточные воды азота, приводящие к загрязнению грунтовых вод и эвтрофикации; атмосферные выпадения нитратов и аммиака; и увеличение выбросов парниковых газов, включая закись азота (8).

Текущие исследования устойчивости газонных трав направлены на изучение альтернатив традиционным применениям азотных удобрений для ограничения негативного воздействия на окружающую среду. Биостимуляторы включают в себя ассортимент микробных и немикробных продуктов, которые предназначены для улучшения питания растений, их укоренения и роста, а также устойчивости к стрессу (2). Предыдущие исследования использования микробных биостимуляторов в системах газонных трав были ограниченными и непоследовательными. Хотя микробные инокулянты более широко применяются для использования в садовых и агрономических культурах, существует ряд проблем, касающихся их использования и эффективности, причем некоторые из них более специфичны для систем газонных трав. Большинство коммерческих продуктов содержат чужеродные микроорганизмы, которым трудно конкурировать с местными популяциями, акклиматизированными к региональным условиям окружающей среды (7). Вклады в управление газоном, такие как удобрения, пестициды и орошение, а также экологические проблемы, такие как виды газона и состав почвенного профиля, могут способствовать формированию более адаптивных микробных сообществ, которые быстро вытесняют интродуцированные организмы (5). Предыдущие исследования по оценке микробных инокулянтов в газонной траве в основном были сосредоточены на видах газонной травы прохладного сезона, при этом большинство исследований проводилось в контролируемых условиях. Кроме того, до сих пор существует ограниченная информация относительно сроков внесения, объема носителя, качества воды, размера прививки и необходимости последовательного внесения в газонную среду.

Фигура 2.Микробные инокулянты равномерно наносились на поверхность каждого горшка с помощью шприца.

Полевые эксперименты

Испытания были проведены в 2021 году в Афинском научно-образовательном центре Turfgrass (ATREC) в Афинах, штат Джорджия, и на жилой лужайке (BO) в Богарте, штат Джорджия. Для каждого места определялось содержание питательных веществ в почве и содержание органических веществ. Исследования в ATREC и BO проводились на 5-летней и 2-летней гибридной бермудской траве Tifway соответственно, каждая из которых поддерживалась на высоте 2 дюйма (5,1 сантиметра). Обработки были начаты 5 июля 2021 г. в ATREC и 21 июля 2021 г. в BO и включали однократное и последовательное применение Klebsiella variicola 137–1036, состава 1 (KLEB1) с нормой инокулянта 0,2 галлона на акр (1,87 литра на гектар). ) (1,2 × 1010 колониеобразующих единиц на жидкую унцию/29,6 миллилитра) и объем носителя 321 галлон на акр (3003 литра на гектар); Klebsiella variicola 137–1036 Состав 2 (KLEB2) при норме инокулянта 0,2 галлона на акр (1,2 × 1010 колониеобразующих единиц на жидкую унцию) и объеме носителя 321 галлон на акр; Gluconacetobacter dizotropicus (GLUC) при норме инокулянта 0,1 галлона на акр (0,94 литра на гектар) (3 × 108 колониеобразующих единиц на жидкую унцию) и объеме носителя 20 галлонов на акр (187 литров на гектар); и Azospirillum brasilense (AZOS) при норме инокулянта 0,27 галлона на акр (2,53 литра на гектар) (6 × 106 колониеобразующих единиц на унцию жидкости) и объеме носителя 96 галлонов на акр (898 литров на гектар). Последовательные применения проводились через три недели после первоначального лечения (WAIT). Для сравнения был включен необработанный контрольный образец. Микробные инокулянты наносили в дистиллированной воде с помощью лейки. Во время каждого испытания ни на одном из участков не применялись удобрения.