CC BY
37
8. Gosudarstvennyi reestr selektsionnykh dosti- 9. Metodika polevogo opyta v ovoshchevodstve
zhenii dopushchennykh k ispolzovaniiu / S.S. Litvinov. - Moskva, 2012. - 648 s. (Tom 1) [Elektronnyi resurs] https://gossortrf.ru/ (data obrashcheniia: 12.06.21).
+ + +
УДК 632.937.15 А.В. Малкова, А.Н. Иркитова, Д.Е. Дудник, Е.Н. Каргашилова, И.А. Функ
DOI: 10.53083/1996-4277-2021-205-11-40-43 A.V. Malkova, A.N. Irkitova, D.Ye. Dudnik,
Ye.N. Kargashilova, I.A. Funk
АНТИФУНГАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ БАКТЕРИЙ РОДА BACILLUS ПО ОТНОШЕНИЮ К ФИТОПАТОГЕНУ ALTERNARIA SP.
ANTIFUNGAL ACTIVITY OF THE GENUS BACILLUS BACTERIA AS AGAINST THE PHYTOPATHOGEN ALTERNARIA SP.
Ключевые слова: Bacillus, антифунгальная активность, Alternaría, альтернариоз, защита растений, Bacillus pumilus, Bacillus licheniformis.
Альтернариозы, вызываемые микроскопическими грибками рода Alternaria, относятся к широко распространенным заболеваниям сельскохозяйственных и декоративных растений. Российские и зарубежные ученые активно разрабатывают биологические препараты на основе антагонистически активных микроорганизмов. Но ситуация по альтернариозу все еще остается неблагоприятной. Целью исследования было изучить антифунгальную активность новых штаммов рода Bacillus по отношению к фитопатогену Alternaria sp. Для определения антагонистической активности 8 ризо-сферных штаммов бацилл (B. pumilus 4, B. pumilus 5, B. pumilus 6, B. pumilus 7, B. licheniformis 8, B. licheniformis 9, B. licheniformis 10 и B. pumilus 16) применяли метод агаровых блоков. Все исследуемые штаммы проявили себя как антагонисты по отношению к альтернарии. На 14-е сутки эксперимента диаметр культуры Alternariasp. в контроле составил 85,83±8,78 мм. При этом в чашках с газонами бацилл были зафиксированы следующие значения диаметра мицелия фитопатогена: B. pumilus 4 - 10,00±0,87 мм, B. pumilus 5 - 12,17±0,76 мм, B. pumilus 6 -11,33±1,26 мм, B. pumilus 7 - 8,00±3,00 мм, B. pumilus 16 - 7,67±0,29 мм. Со всеми штаммами B. licheniformis гриб Alternariasp. не вырос за пределы блока диаметром 5 мм. Бактерии вида B. licheniformis обладали более выраженным антифунгальным действием (100%), чем штаммы вида B. pumilus (91,1396,70%). Штаммы B. licheniformis 8, 9, 1о и B. pumilus 16, 7, 4 в первую очередь рекомендованы для включе-
Малкова Ангелина Владимировна, аспирант, м.н.с., ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет», г. Барнаул, Российская Федерация, e-mail: gelishka96@mail.ru.
ния в состав биопрепарата для защиты растений от альтернариоза.
Keywords: bacillus, antifungal activity, Alternaría, Alternaria blight, plant protection, Bacillus pumilus, Bacillus licheniformis.
Alternaría blights caused by microscopic fungi of the Alternaría genus are widespread diseases of crops and ornamental plants. Russian and foreign scientists take an active part in developing biological products based on antagonistically active microorganisms. However, the situation regarding Alternaria blight is still unfavorable. The research goal was to study the antifungal activity of the genus Bacillus strains against the phytopathogen Alternaria sp. The agar block method was used to determine the antagonistic activity of 8 rhizospheric bacilli strains (B. pu-milus 4, B. pumilus 5, B. pumilus 6, B. pumilus 7, B. licheni-formis 8, B. licheniformis 9, B. licheniformis 10, and B. pu-milus 16). All investigated strains showed themselves as antagonists in relation to Alternaria. On the 14th day of the experiment, the diameter of the Alternaria sp. in the control was 85.83 ± 8.78 mm. The following values of the phyto-pathogen mycelium diameter were recorded in dishes with bacilli: B. pumilus 4 - 10.00 ± 0.87 mm, B. pumilus 5 -12.17 ± 0.76 mm, B. pumilus 6 - 11.33 ± 1.26 mm, B. pumilus 7 - 8.00 ± 3.00 mm, B. pumilus 16 - 7.67 ± 0.29 mm. Alternaria sp. did not grow beyond the 5 mm diameter block with all B. licheniformis strains. Bacteria of the B. licheniformis species had a more pronounced antifungal effect (100%) than the B. pumilus strains (91.13-96.70%). B. licheniformis 8, 9, 10 and B. pumilus 16, 7, 4 strains are primarily recommended for inclusion in a biological plant protection product against Alternaria blight.
Malkova Angelina Vladimirovna, post-graduate student, Junior Staff Scientist, Altai State University, Barnaul, Russian Federation, e-mail: gelishka96@mail.ru.
Иркитова Алена Николаевна, к.б.н., доцент, вед. н.с., ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет», г. Барнаул, Российская Федерация, e-mail: Elen171987@mail.ru.
Дудник Дина Евгеньевна, лаборант-исследователь, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет», г. Барнаул, Российская Федерация, e-mail: dudnik-dina@mail.ru.
Каргашилова Екатерина Николаевна, магистрант, лаборант-исследователь, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет», г. Барнаул, Российская Федерация, e-mail: katty22brn@gmail.com. Функ Ирина Андреевна, м.н.с., отдел СибНИИС, ФГБНУ «Федеральный Алтайский научный центр агро-биотехнологий», г. Барнаул, Российская Федерация, e-mail: funk.irishka@mail.ru.
Введение
Альтернариозы - это заболевания растений, которые могут проявляться в виде пятнистостей, гнилей и налетов. Возбудителями данной инфекции являются фитопатогенные грибы рода Alternaría. Всего известно около 300 видов аль-тернарии, и почти 20% из них вызывают экономически значимые поражения зерновых (пшеница, ячмень, овес), овощных (картофель, томаты, морковь, капуста), семечковых (яблоня, груша), ягодных (крыжовник, смородина) и других культур, в том числе декоративных растений (цинния, календула, бархатцы) [1-3].
Для снижения химической нагрузки и ведения экологического сельского хозяйства разрабатываются биологические препараты, эффективные против Alternaría sp. В России это, например, «Алирин Б», «Гамаир» и «Глиокладин», которые содержат бактерии Bacillus subtilis, или гриб Trichodermaharzianum [4]. Зарубежные ученые также подтвердили фунгицидную активность некоторых видов триходермы [5], бацилл и псевдомонад [6, 7] по отношению к альтернарии. Однако ситуация по альтернариозу все еще остается неблагополучной, поэтому поиск новых микробов-антагонистов по отношению к данному микроскопическому грибу не теряет своей актуальности.
Цель исследования - оценить антифунгаль-ную активность штаммов рода Bacillus по отношению к фитопатогену Alternariasp.
Задачи:
1) изучить антагонистическое действие бацилл на альтернарию методом агаровых блоков;
2) сравнить антифунгальное действие штаммов видов B. pumilus и B. Licheniformis;
Irkitova Alena Nikolayevna, Cand. Bio. Sci., Assoc. Prof., Leading Staff Scientist, Altai State University, Barnaul, Russian Federation, e-mail: Elen171987@mail.ru. Dudnik Dina Yevgenyevna, Research Assistant, Altai State University, Barnaul, Russian Federation, e-mail: dud-nik-dina@mail.ru.
Kargashilova Yekaterina Nikolayevna, master's degree student, Research Assistant, Altai State University, Barnaul, Russian Federation, e-mail: katty22brn@gmail.com. Funk Irina Andreyevna, Junior Staff Scientist, Federal Altai Scientific Center of Agro-Biotechnologies, Barnaul, Russian Federation, e-mail: funk.irishka@mail.ru.
3) отобрать штаммы бактерий рода Bacillus, обладающие повышенной антагонистической активностью по отношению к Alternaria sp.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования являлись следующие природные штаммы бацилл из коллекции ИЦ «Промбиотех»: B. pumilus 4, B. pumilus 5, B. pumilus 6, B. pumilus 7, B. pumilus 16, B. licheniformis 8, B. Licheniformis 9 и B. licheniformis 10. В качестве тест-культуры использовали штамм Alternariasp., выделенный из инфицированных семян гречихи.
Для установления антагонистической активности бактерий рода Bacillus применяли метод агаровых блоков [8]. В чашку Петри с питательным агаром засевали поверхностно газон бацилл, на который далее сразу же устанавливали блок (D = 0,5 см) с выросшей культурой альтер-нарии. В качестве контроля выступали чашки без бактерий. Эксперимент был заложен в трехкратной повторности. Опытные и контрольные чашки инкубировали при температуре 22-24°С в течение 2 недель. Результаты роста фитопато-гена снимали на 3-и, 7-е, 10-е и 14-е сутки исследования.
Результаты исследования
Согласно установленным данным, все 8 исследуемых ризосферных штаммов бацилл обладают антагонистической активностью по отношению к Alternaria sp. Антифунгальное действие бактерий вида B. pumilus приведено в таблице.
Таблица
Антагонистическая активность бацилл по отношению к альтернарии
Штаммы Диаметр культуры Alternaria sp. ( M±m, мм) по суткам эксперимента
3 7 10 14
Контроль 22,60±4,35 58,83±2,89 75,67±11,01 85,83±8,78
B. pumilus 4 6,67±1,44 7,83±0,58 7,83±0,58 10,00±0,87
B. pumilus 5 7,33±0,35 10,17±0,76 12,17±0,76 12,17±0,76
B. pumilus 6 7,10±0,72 10,17±1,53 11,33±1,15 11,33±1,26
B. pumilus 7 6,33±1,53 6,50±1,32 6,50±1,32 8,00±3,00
B. pumilus 16 5,50±0,87 6,50±0,50 6,67±0,29 7,67±0,29
Анализ полученных результатов показывает, что культура альтернарии в контроле максимально разрастается на 3-7-е сутки на 36,23 мм, а далее ее рост замедляется, в итоге увеличиваясь за 2 недели на 80,83 мм в среднем. Минимальное увеличение диаметра мицелия Alternaria sp., которое составило 10,16 мм, было зафиксировано с 10-х по 14-е сутки исследования.
Штаммы вида B. pumilus эффективно подавляют распространение микроскопического грибка по периметру чашки на протяжении всего времени эксперимента, не позволяя фитопато-гену разрастись более чем на 7,17 мм (B. pumilus 5) от установленного блока. Наиболее выраженной антагонистической активностью обладали штаммы под номерами 16, 7 и 4. Для них характерно подавление тест-культуры по окончанию исследования на 96,70; 96,29 и 93,81% соответственно по сравнению с контролем.
В чашках Петри с газонами бацилл вида B. licheniformis рост альтернарии за пределами агаровых блоков за весь период опыта не отмечен, что свидетельствует об абсолютном анти-фунгальном действии данных 3 штаммов.
В целом, все исследуемые бактерии р. Bacillus подавляют рост Alternariasp. более чем на 90%, что является высоким показателем. Различия в степени антигрибковой активности разных штаммов и видов бацилл могут быть обусловлены пулом фунгицидных веществ, а также степенью активности или их молекулярной массой. Высокомолекулярные соединения медленнее диффундируют в агар, чем низкомолекулярные, что может отражаться на результатах при применении данного метода определения антагонистического действия микроорганизмов.
Выводы
1. Все 8 исследуемых штаммов р. Bacillus обладают антагонистической активностью по отношению к Alternaria sp.
2. Бактерии вида B. licheniformis проявили более выраженное антифунгальное действие (100%), чем штаммы вида B. pumilus (91,1396,70%).
3. Штаммы B. licheniformis 8, 9, 10 и B. pumilus 16, 7, 4 в первую очередь рекомендованы для включения в состав биопрепарата для защиты растений от альтернариоза.
Библиографический список
1. Ганнибал, Ф. Б. Альтернариозы сельскохозяйственных культур на территории России / Ф. Б. Ганнибал, А. С. Орина, М. М. Левитин. -Текст: непосредственный // Защита и карантин растений. - 2010. - № 5. - С. 30-32.
2. Марченко, А. Б. Альтернариоз однолетних цветочных растений / А. Б. Марченко. - Текст: непосредственный // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. - 2013. - № 1. - С. 98-104.
3. Антоненко, В. В. Альтернариоз семечковых культур / В. В. Антоненко, А. В. Зубков, С. Н. Кручина. - Текст: непосредственный // Известия ТСХА. - 2020. - № 3. - С. 70-80.
4. Байрамбеков, Ш. Б. Биопрепараты против альтернариоза картофеля / Ш. Б. Байрамбеков, О.Г. Корнева. - Текст: непосредственный // Защита и карантин растений. - 2009. - № 8. -С. 30-31.
5. Shafique, S., Shafique, S., Javed, A., Akh-tar, N., Bibi, S. (2019). Analysis of Antagonistic Potential of Secondary Metabolites and Organic Fractions of Trichoderma Species against Alternaria Alternata. Biocontrol Science. 24. 81-88. DOI: 10.4265/bio.24.81.
6. Kurniawan, O., Wilson, K., Mohamed, R., Avis, T. (2018). Bacillus and Pseudomonas spp. provide antifungal activity against gray mold and Alternaria rot on blueberry fruit. Biological Control, 126, 136-141. DOI: 10.1016/j.biocontrol. 2018.08.001.
7. Zhang, D., Yu, S., Yang, Y., et al. (2020). Antifungal Effects of Volatiles Produced by Bacillus subtilis Against Alternaria solani in Potato. Frontiers in Microbiology. 11. 1196. DOI: 10.3389/fmicb.2020.01196.
8. Быкова, А.С. Общая микробиология / А. С. Быкова, Е. В. Ващенко. - Харьков: НТУ "ХП1", 2016. - 181 с. - Текст: непосредственный.
References
1. Gannibal, F.B. Alternariozy selskokhoziaist-vennykh kultur na territorii Rossii / F.B. Gannibal, A.S. Orina, M.M. Levitin. - Tekst: neposredstvennyi // Zashchita i karantin rastenii. - 2010. - No. 5. -S. 30-32.
2. Marchenko, A.B. Alternarioz odnoletnikh tsvetochnykh rastenii / A.B. Marchenko. - Tekst: neposredstvennyi // Selskokhoziaistvennye nauki i agropromyshlennyi kompleks na rubezhe vekov. -2013. - No. 1. - S. 98-104.
3. Antonenko, V.V. Alternarioz semechkovykh kultur / V.V. Antonenko, A.V. Zubkov, S.N. Kruch-ina. - Tekst: neposredstvennyi // Izvestiia TSKhA. -2020. - No. 3. - S. 70-80.
4. Bairambekov, Sh.B. Biopreparaty protiv al-ternarioza kartofelia / Sh.B. Bairambekov, O.G. Korneva. - Tekst: neposredstvennyi // Zashchita i karantin rastenii. - 2009. - No. 8. - S. 30-31.
5. Shafique, S., Shafique, S., Javed, A., Akh-tar, N., Bibi, S. (2019). Analysis of Antagonistic Potential of Secondary Metabolites and Organic Fractions of Trichoderma Species against Alternaria Alternata. Biocontrol Science. 24. 81-88. DOI: 10.4265/bio.24.81.
6. Kurniawan, O., Wilson, K., Mohamed, R., Avis, T. (2018). Bacillus and Pseudomonas spp. provide antifungal activity against gray mold and Alternaria rot on blueberry fruit. Biological Control, 126, 136-141. DOI: 10.1016/j.biocontrol. 2018.08.001.
7. Zhang, D., Yu, S., Yang, Y., et al. (2020). Antifungal Effects of Volatiles Produced by Bacillus subtilis Against Alternaria solani in Potato. Frontiers in Microbiology. 11. 1196. DOI: 10.3389/fmicb.2020.01196.
8. Bykova, A.S. Obshchaia mikrobiologiia / A.S. Bykova, E.V. Vashchenko. - Kharkov: NTU "KhPI", 2016. -181 s. - Tekst: neposredstvennyi.
Работа выполнена в рамках реализации Программы поддержки научно-педагогических работников ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет», проект «Оценка эффективности микробного биопрепарата в борьбе с фитопатогенами сельскохозяйственных культур».
+ + +
УДК 633.31/37;635.65 Г.Х. Зейналова
DOI: 10.53083/1996-4277-2021-205-11-43-50 G.H. Zeynalova
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОИ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ НАХЧЫВАНСКОЙ АВТОНОМНОЙ РЕСПУБЛИКИ
SCIENTIFIC FOUNDATIONS OF SOYBEAN CULTIVATION ON IRRIGATED SOILS OF THE NAKHCHIVAN AUTONOMOUS REPUBLIC
Ключевые слова: соя, урожайность, элементы урожайности, белок, сроки посева, норма высева.
Развитие животноводства в Нахчыванской Автономной Республике, удовлетворение спроса населения на важнейшие продукты питания (молоко, мясо, яйца) в значительной мере зависят от обеспечения сельскохозяйственных животных высокоценными белковыми кормами. В решении этой проблемы важная роль при-
надлежит бобовым культурам и, прежде всего, сое. В семенах сои содержится до 40% белка, в составе которого имеются незаменимые аминокислоты. Это делает сою одним из самых желательных компонентов кормов для всех видов сельскохозяйственных животных. Основная задача исследования - оценка влияния абиотических факторов на морфологические и биологические особенности роста, развития и формирование урожая сои в условиях орошения. В течение 2018-2020 гг. нами
