Часть 4. Хотя эффективное изучение BNF для повышения урожайности зерна, особенно в бобовых культурах, может быть достигнуто за счет использования эффективных нативных ризобий, существует несколько факторов, влияющих на реакцию прививки. Главным образом среди этих факторов являются популяция коренных ризобий в почвах.
Увеличение урожайности зерна после инокуляции бобовых растений нативными ризобиями в данном исследовании является замечательным и опровергает более ранние сообщения некоторых авторов о том, что эти культуры не отвечают на инокуляцию ризобиями. Однако полученные результаты согласуются с выводами, что прививка коровьего гороха и земляного ореха приводит к улучшению урожайности. Вариации урожайности в ответ на инокуляцию коровьего гороха и земляного ореха в разных местах могут быть объяснены различиями в совместимости генотипа растения-хозяина и специфических штаммов ризобий под влиянием факторов внешней среды.
Биплотированный анализ GGE позволил подробно интерпретировать наблюдаемое значительное взаимодействие между лечением и различными местами, рассмотренными в настоящем исследовании. Учитывая вклад каждого фактора (т. е. лечение, местоположение и их взаимодействие) в наблюдаемую вариацию, результаты показали, что местоположение внесло наибольший вклад (71-88%) в вариацию, что означает, что на эффективность лечения сильно повлияли различные среды. Это наблюдение могло быть вызвано различиями в численности ризобий, погодных условиях (главным образом осадках) и методах ведения хозяйства фермеров в разных местах. Поскольку факторы, влияющие на хозяина, также влияют на микросимбионт, недостаточное количество осадков (менее 15 мм), полученных в некоторых местах до или во время посадки, возможно, повлияло на выживаемость привитых штаммов, что привело к наблюдаемым различиям в ответах на урожайность. Дифференциальное ранжирование наилучшего лечения в разных местах исследования указывает на существование перекрестного TLI. Это означает, что, хотя инокуляция любым из штаммов индуцировала значительное увеличение урожайности по сравнению с контролем, их адаптация к условиям окружающей среды в различных местах, возможно, отличалась, что повлияло на их производительность и, следовательно, на очертание мегасреды. В случае cowpea, положительные реакции выхода наведенные Bradyrhizobium штамм KNUST 1002 в местах расположения в пределах мегасреды 2, даже при наличии относительно большого числа неэффективных популяций нативных ризобий, свидетельствует о том, что этот штамм, возможно, был более совместим с бобовым хозяином и обладал врожденной способностью к вытеснению нативных ризобий в процессе клубенькования. Брадырхизобиум штамм KNUST 1006, с другой стороны, продемонстрировал высокую совместимость с земляным орехом и конкурентоспособность по отношению к нативным популяциям ризобий в мегасреде 1. Из полученных результатов можно сделать вывод о том, что симбиоз штамм-специфичных бобовых ризобий мог иметь место в различных местах по всей мегасреде. Положительный ответ на прививку в первую очередь зависит от генотипа ризобий/бобов, условий окружающей среды и управления посевами. Кроме того, было отмечено, что штаммы, которые демонстрируют широкую адаптацию к окружающей их среде, способны избегать действия ограничивающих факторов и поддерживать более высокий потенциал для БНФ. Эти результаты согласуются с результатами предыдущего исследования, которое показало, что реакция на прививку может быть весьма вариабельной и специфичной для конкретного участка.
Еще одной важной особенностью, которую необходимо учитывать при выборе нативного ризобия для использования в качестве инокулянта, является способность постоянно производить желаемые реакции по измеряемому параметру. Лечение (штамм ризобий), который обладает такой чертой, называется стабильным. В данном исследовании штамм BRADYRHIZOBIUM KNUST 1002 считался стабильным на cowpea, давая стабильно более высокие урожаи, чем другие обработки, в то время как Bradyrhizobium штамм KNUST 1006 был устойчив на земляном орехе. Такая стабильность показателей тест-штаммов в данном исследовании позволяет легко и удобно рекомендовать их для производства инокулята с целью повышения урожайности коровьего гороха и земляного ореха, соответственно, при незначительных финансовых рисках для фермеров, что впоследствии повысит их уверенность в использовании технологии инокуляции. Несколько исследований сообщили о положительных реакциях урожайности после прививки коровьего гороха и земляного ореха, но ни один из них не рассматривал стабильность в исполнении штаммов. Биплотные анализы GGE широко используются в области селекции растений для выявления превосходящих генотипов и для определения границ мегасреды. Интересно отметить, что это первый случай, когда результаты экспериментов по мультилокационной инокуляции сообщаются на основе анализа биплотов GGE. Этот биплотированный анализ GGE выявил различия в относительной эффективности обработок в пределах локаций и стабильности в эффективности нативных элитных штаммов в разных локациях, что было бы невозможно только с учетом средних урожаев, основанных на простом ANOVA.