CC BY
88
УДК 579.64
К вопросу разработки микробиологических препаратов (фунгицидов и удобрений) для условий Северо-Востока европейской части Российской Федерации
Рябова Ольга Вениаминовна, кандидат биол. наук, гл. ученый секретарь1, ст. научный сотрудник2 1ФГБНУ СВРАНЦ г. Киров, Россия 2ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока», г. Киров, Россия
E-mail: olga06.03@mail.ru
С учетом специфики почвенно-климатических условий, особенностей сельскохозяйственного производства и фитосанитарного состояния посевов на Северо-Востоке европейской части РФ, а также на основе анализа состояния российского рынка биопестицидов сформулированы актуальные направления исследований в области конструирования микробиологических препаратов для растениеводства и земледелия в этом регионе. Под микробиологическими препаратами в данной статье подразумеваются средства, активным началом которых являются живые клетки полезных микроорганизмов. В качестве ключевых моментов при разработке новых микробных средств для использования в специфических условиях изучаемого региона необходимо отметить следующее: создание новых препаратов должно осуществляться на основе адаптированных к данным условиям микробных агентов, а именно, основой препаратов должны стать устойчивые к повышенной почвенной кислотности, пониженным температурам окружающей среды, почвенной засухе полифункциональные ассоциации микроорганизмов, способствующие защите растений от фитопатогенов, обогащению почвы биологическим азотом и остродефицитными для региона доступными для растений формами фосфора и калия. Актуальной является разработка микробиологических препаратов для защиты многолетних трав, овса и озимой ржи. В виду отсутствия биофунгицидов против бурой пятнистости, аскохитоза, антракноза, ржавчины многолетних трав, а также снежной плесени, спорыньи, альтернариоза (на зерне), бурой листовой ржавчины зерновых колосовых культур изучение возможности их создания представляет научный и практический интерес.
Ключевые слова: высокоэффективные микроорганизмы, биопестициды, микробиологические удобрения, рынок биопрепаратов, сельскохозяйственные культуры, почвенно-климатические условия
Весьма актуальной проблемой современного сельского хозяйства является необходимость повышения урожайности культурных растений и поддержания удовлетворительного фитосанитарного состояния посевов средствами, позволяющими получать экологически чистую (свободную от химикатов) продукцию и сохраняющими плодородие почв. К концу прошлого века одним из рациональных направлений решения этой проблемы в агропромышленном секторе экономики многих стран оказалось внедрение в практику растениеводства и земледелия биологических препаратов, основанных на применении специальных высокоэффективных видов микроорганизмов, способствующих росту растений и их защите от вредителей и возбудителей заболеваний. Основываясь на опыте использования микробиологических препаратов в зарубежных странах и СССР, можно констатировать, что их применение обеспечивает снижение доз используемых минеральных удобрений, увеличение урожая сельскохозяйственных культур и улучшение качества продукции, повышение плодородия почв и оздоровление почвенной микробиоты, предотвращение резистентности вредных организмов к химическим пестицидам, увеличение рентабельности сельскохозяйственных предприятий. Достоинст-
вом биопрепаратов является также возможность их использования на любой стадии развития растений, в т.ч. перед уборкой урожая и во время его хранения, когда использование химических пестицидов недопустимо.
Политика нашего государства по отношению к сельскому хозяйству постепенно также меняется в сторону его экологизации и стимулирования биодинамических и органических систем земледелия. Поэтому сейчас встает острая необходимость разработки и внедрения перспективных агротехнологий, в т.ч. с использованием микробиологических препаратов [1]. Однако для решения вопроса разработки и внедрения экологически ориентированных технологий производства растениеводческой продукции на огромной территории Российской Федерации, характеризующейся достаточно разнородными почвенно-климатическими условиями, требуется широкий ассортимент эффективных в тех или иных условиях биопрепаратов. На сегодняшний день спектр этих продуктов, представленных на российском рынке, довольно узок. При этом известные препараты при испытании в различных агроклиматических условиях не всегда показывают достаточную эффективность, а в некоторых случаях положительный эффект может отсутствовать совсем [2]. А.П. Кожемяковым с соавт. [3] на основании мате-
матического анализа данных, полученных в результате многолетних полевых испытаний биопрепаратов в Географической сети опытов, отмечено, что одним из важных факторов, определяющих эффективность микробных препаратов, являются агроклиматические условия. И это вполне закономерно, поскольку микроорганизмы, являясь живыми организмами, способны развиваться и осуществлять полезные функции только в тех условиях, к которым они приспособлены. В свою очередь, следует отметить, что возделывание культурных растений не всегда ведется на плодородных почвах, а зачастую, наоборот, осуществляется на территориях, характеризующихся различными лимитирующими факторами среды. Важное значение при этом имеет способность используемых в качестве основы биопрепаратов штаммов микроорганизмов выживать и проявлять свою активность в условиях стрессов.
Цель исследований - на основе анализа информации о почвенно-климатических условиях, агрохимическом состоянии почвенного фонда, спектре возделываемых сельскохозяйственных культур, фитосанитарном состоянии посевов на Северо-Востоке европейской части РФ, а также с учетом результатов мониторинга российского рынка биопестицидов обозначить актуальные направления исследований в области конструирования биофунгицидов и микробиологических удобрений для растениеводства и земледелия региона.
Почвенно-климатические условия региона. Северо-Восток европейской части РФ является территорией со специфическими почвенно-климатическими условиями. На большей части территории региона они недостаточно благоприятны для сельскохозяйственного производства: отмечаются пониженные температуры воздуха в зимний и летний периоды, продолжительная зима, низкий уровень плодородия почв. Так, в центральной и северной частях региона средняя температура воздуха в январе составляет -П...-20°С, в июле она колеблется от +11 до +19°С. Среднегодовой объем осадков составляет 400.800 мм, достигая 1500 мм в отдельных районах Республики Коми. Вместе с тем в последние годы на Северо-Востоке европейской части РФ в весенне-летний период все чаще отмечается почвенная засуха. В почвенном покрове северной и центральной частей региона преобладают малоплодородные подзолистые почвы (рис. 1). Относительно благоприятные агроклиматические условия складываются в республиках Чувашской и Мордовии, располо-
женных в южной части Северо-Востока европейской части РФ. Средняя температура воздуха в январе в этой части региона составляет -11...-13°С, в июле - +19...+20°С, среднегодовой объем осадков - 450.550 мм. В почвенном фонде данных административных территорий доминируют более плодородные, чем подзолистые, серые лесные почвы, составляя порядка 37 и 42% соответственно в Мордовии и Чувашии; 27 и 17% почвенного покрова в республиках представлено черноземами.
Пахотные почвы большинства административных территорий Евро-Северо-Востока в силу недостаточного объема проводимых в последние десятилетия мероприятий по известкованию отличаются повышенной кислотностью, усугубляющейся присутствием в растворе токсичных для многих растений и микроорганизмов ионов алюминия. Доля пахотных почв с кислой реакцией среды по официальным данным колеблется от 28% в Республике Марий Эл до 82% в Республике Коми (табл. 1). В северной и центральной частях Северо-Востока европейской части РФ в пахотных почвах отмечается невысокое содержание гумуса. Доля пашни с низким содержанием гумуса в отдельных административных территориях может достигать 69-84%. В ряде территорий (Удмуртская Республика, Кировская, Костромская области, Пермский край) достаточно велика доля (24, 25, 27, 34% соответственно) почв, характеризующихся низким содержанием подвижного фосфора. В последние годы также наблюдается тенденция к увеличению площади пашни с низким содержанием обменного калия: в 6-ти административных территориях из 9-ти доля пахотных почв с содержанием этого элемента менее 80 мг/кг почвы составляет 22% и более.
Основные сельскохозяйственные культуры и фитосанитарное состояние посевов. Основные возделываемые культуры на европейском Северо-Востоке РФ - однолетние и многолетние травы, яровая пшеница, яровой ячмень, овес, озимая рожь, картофель. Значительную часть площадей (19,4-67,2% в зависимости от административной территории) на всей территории региона занимают посевы многолетних трав (табл. 2), обеспечивающие преимущественное развитие здесь кормопроизводства.
Наиболее вредоносные возбудители болезней многолетних трав, зерновых злаков и картофеля, распространенные на Северо-Востоке европейской части РФ, представлены
в таблице 3. Следует отметить возрастающее влияние на фитосанитарное состояние посевов в регионе ранее незаметных видов, таких как спорынья, возбудители головневых заболева-
ний и Alternaría spp. [17]. В обзоре Т.К. Ше-шеговой [17] упоминается о том, что спорынья в последнее время отмечается не только на озимой ржи, но и на всех зерновых культурах.
90 80 70
к w й
Í 50
60 --
о ч
с «
о П
40
30 420 10 0
I
-I
li
НЕ
НЕ
123456789 Ш Подзолистые □ Серые лесные ■ Черноземы □ Прочие
Примечание: *подзолистые, дерново-подзолистые, глееподзолистые, дерново-подзолисто-глеевые, торфяно- и торфянисто-подзолисто-глеевые, подзолы
Рис. Почвенный фонд отдельных административных территорий Северо-Востока европейской части РФ: 1 - Костромская область; 2 - Кировская область; 3 - Республика Коми; 4 - Пермский край; 5 - Удмуртская Республика; 6 - Республика Марий Эл; 7 - Нижегородская область; 8 - Чувашская Республика; 9 - Республика Мордовия [4]
Таблица 1
Агрохимическая характеристика пахотных почв отдельных административных территорий Северо-Востока европейской части РФ, в % от общей площади пашни
Почвы Ссылка на источник информации
с низким содержанием
Административная территория с кислой реакцией среды (рН<5,5) гумус (менее 2%) подвижный фосфор (менее 50 мг/кг) обменный калий (менее 80 мг/кг)
Республика Коми 82 35 9 42 [5]
Кировская область 72 46 25 22 [6]
Нижегородская область 68 43 12 22 [7]
Костромская область 65 69 27 37 [8]
Пермский край 78 84 34 14 [9]
Удмуртская Республика 40 26* 24 22 [10, 11]
Республика Марий Эл 28 63 2 25 [12]
Чувашская Республика 38 12 2 9 [13]
Республика Мордовия 78 5 8 9 [14, 15]
*менее 1,5%
Таблица 2
Структура посевных площадей в хозяйствах всех категорий на Северо-Востоке европейской части РФ, % [16]
Административная территория
Культуры Республика Коми Костромская область Пермский край Кировская область Удмуртская Республика Чувашская Республика Республика Марий Эл Нижегородская область Республика Мордовия
Многолетние травы 67,2 63,4 50,4 49,3 45,1 33,6 32,7 29,0 19,4
Однолетние травы 8,3 6,6 7,2 7,7 11,1 8,0 6,6 8,9 4,9
Пшеница (яровая и озимая) 0,0 5,4 13,9 9,9 7,1 22,1 18,4 20,7 16,9
Ячмень яровой 0,0 2,5 8,2 11,0 12,2 17,6 11,8 13,3 30,8
Овес 0,0 11,2 6,8 5,7 7,5 2,6 5,3 6,9 3,6
Рожь озимая 0,0 0,5 2,6 9,2 5,7 2,6 9,2 2,3 2,6
Зернобобовые 0,0 0,9 1,0 1,5 1,4 0,9 3,2 2,1 2,3
Картофель 18,1 5,5 5,7 1,9 3,4 6,0 6,6 4,4 2,8
Прочие 6,4 4,0 4,2 3,8 6,5 6,6 6,2 12,4 16,7
Таблица 3
Болезни сельскохозяйственных культур, имеющие хозяйственное значение на Северо-Востоке европейской части РФ [17, 18]
Культуры Болезни
Многолетние травы Бурая пятнистость, антракноз, аскохитоз, ржавчина, мучнистая роса, фузариоз, корневые гнили
Зерновые колосовые Снежная плесень, корневые гнили (фузариозно-гельминтоспориозного характера), мучнистая роса, бурая и стеблевая ржавчина, септориоз, гельминтоспориозные пятнистости листьев, головневые болезни; альтернариоз, спорынья, фузариоз колоса и семян
Картофель Фитофтороз, альтернариоз, ризоктониоз, обыкновенная парша, черная ножка
Состояние рынка микробиологических препаратов. Анализируя ситуацию, сложившуюся в настоящее время на российском рынке биопрепаратов сельскохозяйственного назначения, можно отметить, что в Российской Федерации по состоянию на 15 января 2015 г. официально зарегистрировано порядка трех десятков микробиологических удобрений и двух десятков биопестицидов (на основе 26 штаммов, относящихся к 11 видам микроорганизмов) против сотен наименований химических удобрений и средств защиты растений [19]. Для сравнения в США по состоянию на 2010 г. количество торговых марок одних только биопестицидов без учета микробных удобрений превышает несколько сотен; в качестве активных агентов биологических
средств защиты растений зарегистрировано порядка 72 микроорганизмов [20].
Из представленных на российском рынке [19] микробиологических удобрений порядка 63% предназначены для обеспечения растений биологическим азотом (33% - препараты на основе симбиотических бактерий, из которых 67% - инокулянты сои; 30% - на основе ассоциативных азотфиксаторов), 7% -доступным фосфором и калием, около 30% -полифункциональные препараты. Следует отметить очень узкий спектр зарегистрированных препаратов для повышения азотфикси-рующей активности бобовых трав (лишь Ризо-торфин-Б и Ризоверм), имеющих важное значение в сельскохозяйственном производстве на Северо-Востоке европейской части РФ, а
также препаратов на основе фосфат- и калий-мобилизующих микроорганизмов (Фосфато-вит, Бактофосфин). Что касается биофунгицидов, то среди зарегистрированных препаратов (14 наименований на основе 16 штаммов, относящихся к 5 видам) большая часть рекомендована для использования в системах защиты пшеницы, ячменя и картофеля. При этом отсутствуют биопрепараты для защиты посевов однолетних и многолетних трав и овса. Для защиты озимой ржи рекомендуется только 3 биофунгицида - Витаплан, Псевдобактерин 2 и Трихоцин. Среди официально зарегистрированных отсутствуют биологические средства для ограничения развития, так называемого, черного зародыша и спорыньи у зерновых злаков. Против снежной плесени рекомендуется только 1 препарат, против ржавчинных грибов - 2 биологических средства [19].
Основными производителями микробиологических препаратов в Российской Федерации являются лаборатории ФГБУ «Рос-сельхозцентр». Объем нарабатываемых ими биопрепаратов составляет порядка 70% от их общего объема, производимых в Российской Федерации [21]. Однако лаборатории ФГБУ «Россельхозцентр» поставляют на рынок весьма ограниченный ассортимент микробных препаратов (немногим более десятка [21]) из имеющегося, и так, небольшого списка.
На Северо-Востоке европейской части РФ производство микробиологических препаратов обеспечивают только 5 лабораторий ФГБУ «Россельхозцентр», расположенных на территории Кировской области и республик Чувашской, Мордовии, Марий Эл, Коми. Перечень производимых этими филиалами зарегистрированных биологических средств защиты растений ограничивается 3 наименованиями (биофунгициды Планриз, Псевдобактерин 2, Глиокладин), микробиологических удобрений - 6 наименованиями (Ризоторфин, Ризоаг-рин, Бактериальное азотное удобрение, Бактериальное фосфорное удобрение, Экофит, Бак-тофосфин) [21]. В каждой отдельной лаборатории ФГБУ «Россельхозцентр», нарабатывается не более 2-5 наименований микробиологических препаратов.
Таким образом, современная ситуация на российском рынке биопрепаратов в целом и на рынке Евро-Северо-Востока РФ в частности свидетельствует о необходимости расширения и оптимизации ассортимента биологических средств, предназначенных для повышения почвенного плодородия, стимуляции роста,
улучшения питания растений и их защиты от возбудителей заболеваний. Исходя из особенностей климата, состояния почвенного фонда, агрохимической характеристики пахотных почв, спектра возделываемых сельскохозяйственных культур и фитосанитарного состояния посевов, следует выделить наиболее актуальные направления исследований в области разработки микробиологических фунгицидов и удобрений для Северо-Востока европейской части РФ.
Учитывая почвенно-климатические условия региона, становится очевидным, что одним из основных направлений в конструировании микробиологических препаратов для растениеводства и земледелия на Северо-Востоке европейской части РФ должен стать поиск (либо создание) продуцентов, устойчивых к повышенной почвенной кислотности, а также пониженным температурам окружающей среды.
В настоящее время в российской и зарубежной литературе встречаются сообщения о скрининге ацидо- [22, 23, 24] и психротолерант-ных [25] штаммов микроорганизмов с перспективой дальнейшего использования их в растениеводстве, что свидетельствует об актуальности данного направления исследований. Однако на практике при разработке коммерческих биопрепаратов целенаправленный отбор микробных агентов, эффективных в условиях стрессов, как правило, не проводится. Патентный поиск (с глубиной 20 лет) в базе Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент) не выявил документов, в которых бы указывались штаммы для создания биофунгицидов или микробиологических удобрений, отличающиеся устойчивостью к повышенной почвенной кислотности, а также толерантные к пониженным температурам окружающей среды. Между тем показано, что эффективность применения, например, известного в России биофунгицида Ризо-план (иначе Планриз), основой которого являются вырабатывающие сидерофоры бактерии рода Pseudomonas, в значительной степени зависит от уровня pH почвы. Механизм, на котором основано действие препарата, хорошо работает только в почвах с высокими значениями рН и неэффективен в почвах кислых. Температура почвы также существенно влияет на биосинтез сидерофоров флуоресцирующими псевдомонадами, определяя тем самым их способность обеспечивать биологический контроль фитопа-тогенных грибов и рост урожая растений в полевых условиях [26].
Не менее важным направлением отбора продуцентов биопрепаратов для растениеводства и земледелия региона, в связи с участившимися в последние годы случаями почвенной и воздушной засухи, должен стать поиск (создание) осмотолерантных микробных агентов, способных при недостатке влаги не только сохраняться в жизнеспособном состоянии, но и повышать устойчивость растений к осмотическому стрессу. Так, среди последних разработок отечественных ученых - штамм ассоциативных ризобактерий Pseudomonas sp. ПГ-7, повышающий продуктивность овощных и зерновых культур в условиях засухи [27]. Данное направление в создании биопрепаратов, обеспечивающих защиту и стимуляцию роста растений в условиях недостатка влаги, должно получить более полное развитие путем расширения списка продуцентов, устойчивых к осмотическому стрессу.
Исходя из агрохимической характеристики пахотных почв на Северо-Востоке европейской части РФ, следует отметить острую потребность территорий, расположенных на севере и в центральной части региона, в препаратах, повышающих почвенное плодородие. Создание таких средств может быть осуществлено на основе микроорганизмов, обладающих функциями гидролитиков, гумусообразовате-лей, азотфиксаторов, а также способных обогащать почву доступным фосфором и обменным калием. Узкий спектр зарегистрированных препаратов, предназначенных для повышения азотфиксирующей активности бобовых трав, предполагает необходимость его расширения. При этом особенное внимание следует уделять отбору штаммов клубеньковых бактерий, устойчивых к отмеченным выше стрессам.
Анализ особенностей сельскохозяйственного производства, фитосанитарного состояния посевов на Северо-Востоке европейской части РФ и состояния российского рынка биопестицидов позволяет сделать вывод о необходимости конструирования биофунгицидов для использования в системах защиты однолетних и многолетних (в первую очередь бобовых) трав, а также создания препаратов, эффективных на овсе. Очевидна необходимость расширения спектра биофунгицидов для использования в посевах озимой ржи. Требуется создание микробиологических препаратов, эффективных в отношении возбудителей, приведенных в таблице 3. В виду отсутствия биофунгицидов про-
тив бурой пятнистости, аскохитоза, антракноза, ржавчины многолетних трав, а также снежной плесени, спорыньи, альтернариоза (на зерне), бурой листовой ржавчины зерновых колосовых культур их создание представляет научный и практический интерес.
Можно предположить, что для разработки новых биопрепаратов, эффективных в условиях Северо-Востока европейской части РФ, скрининг продуцентов следует вести из «местных» микробных популяций, изначально адаптированных к агроклиматическим условиям региона. Так, И.А. Устюжаниным [24] показано превосходство по количеству образованных в условиях кислотно-алюминиевого стресса на корнях клевера лугового активных клубеньков «местного» изолята ЯЫ2оЫит leguminosarum Ьу. М/оШ 9-4А, выделенного из сильнокислой (рН^ 3,8; А13+ 17,8 мг/100 г) дерново-подзолистой почвы Кировской области, по сравнению с производственным штаммом-стандартом селекции ВНИИСХМ из почв Ленинградской области. Другими авторами отмечено [28], что при инокуляции клубеньковыми бактериями эспарцета кормового, выращиваемого при низких температурах, штаммы, выделенные из арктических почв, имели более высокую эффективность азотфиксации, чем штаммы, выделенные из умеренных регионов.
В заключение необходимо отметить, что в последнее время в области разработки микробиологических препаратов отмечается тенденция к созданию полифункциональных средств. В этой связи для условий Северо-Востока европейской части РФ представляется перспективным конструирование препаратов, сочетающих защитную функцию со свойствами, обеспечивающими повышение почвенного плодородия и стимуляцию роста растений. Создание таких препаратов следует осуществлять на основе ассоциаций, в состав которых могут входить микроорганизмы, обладающие функциями антагонистов фитопатогенов, гид-ролитиков, гумусообразователей, азотфикса-торов, способностью к синтезу фитогормонов, а также обогащающие почву доступным фосфором и обменным калием (табл. 4) и устойчивые к отмеченным выше стрессам. При этом должно быть уделено внимание поиску продуцентов, осуществляющих одновременно несколько полезных функций с целью снижения числа участников ассоциации, что, в свою очередь, необходимо для упрощения и уде-
шевления технологического процесса получения препаратов. Такая «многофункциональность» в настоящее время достаточно часто отмечается у отдельных представителей родов Bacillus, Streptomyces, Pseudomonas, Rhizobium, Agrobacterium, Trichoderma и др. При создании препаратов на основе микробных ассоциаций следует уделить внимание поиску возможности совместного культивирования различных
микробных агентов. Это обусловлено тем, что ассоциации на основе совместно выращенных штаммов обладают высокой устойчивостью к заражению посторонней микрофлорой в процессе ферментации и более высокой стабильностью. Кроме того, процесс совместного культивирования представляется экономически более эффективным, нежели культивирование раздельное.
Таблица 4
Микроорганизмы - перспективные продуценты биопрепаратов для растениеводства и земледелия
Функция Представители родов Ссылка на источник информации
Антагонистическая активность к фитопатогенам Agrobacterium, Bacillus, Burkholderia, Lysobacter, Pantoea, Pseudomonas, Saccharopolyspora, Serratia, Streptomyces, Xanthomonas (бактерии); Ampelomyces, Coniothyrium, Dactylella, Gliocladium, Paecilomyces, Penicillium, Trichoderma (грибы) [29] и др.
Деградация лигноцеллюлозы Bacillus, Cellulomonas, Clostridium , Streptomyces, Thermomonospora (бактерии); Aspergillus, Botrytis, Coriolus, Fusarium, Humicola, Phanerochaete, Penicillium, Sclerotium, Sporotrichum, Trichoderma, Stropharia (грибы) [30]
Образование гуминовых кислот Streptomyces (бактерии); Trichoderma (грибы) [31, 32];
Фиксация атмосферного азота Agromonas, Anabaena, Azoarcus , Azorhizobium , Azospirillum, Azotobacter, Beijerinckia, Bradyrhizobium, Burkholderia , Derxia, Erwinia, Flavobacterium, Gluconacetobacter, Herbaspirillum, Klebsiella, Mesorhizobium, Nostoc, Rhizobium, Sinorhizobium, Pseudomonas (бактерии) [33]
Солюбилизация фосфатов Bacillus, Pseudomonas, Rhizobium, Rhodococcus, Arthrobacter, Serratia, Chryseobacterium, Gordonia, Phyllobacterium, Delftia, Azotobacter, Pantoea, Streptomyces, Micromonospora (бактерии); Acaulospora, Arthrobotrys, Aspergillus, Glomus, Gigaspora, Penicillium (грибы) [34] и др.
Повышение содержания доступных форм калия Bacillus (B. circulans, B. mucilaginosus) (бактерии) [35] и др.
Продукция фитогормонов Agrobacterium, Alcaligenes, Aminobacter, Anabaena, Arthrobacter, Azospirillum, Azotobacter, Bacillus, Brhadyrhizobium, Corynebacterium, Cylindrospermum, Enterobacter, Erwinia, Flavobacterium, Herbaspirillum, Klebsiella, Methyloarcula, Methylobacillus, Methylobacter, Methylobacterium, Methylomonas, Methylophylus, Methylosinus, Methylovorus, Microbacterium, Micrococcus, Nocardia, Nostoc, Pseudomonas, Rhizobium, Saccharopolyspora, Streptomyces, Xanthomonas (бактерии); Trichoderma (грибы) [36]
Список литературы
1. Казаков А.Е., Борисов А.Ю., Чеботарь В.К. Биологизация АПК - путь к устойчивому развитию [Электронный ресурс]// cbio.ru: интернет-журнал о коммерческих биотехнологиях. 2004. URL: http://cbio.ru/page/43/id/860/ (дата обращения 17.04.2015).
2. Новикова А.Т. О симбиозе сои с клубеньковыми бактериями // Бюллетень ВНИИ с.-х. микробиологии. 1981. №34. С. 18-22.
3. Кожемяков А.П., Белоброва С.Н., Орлова О.Г. Создание и анализ базы данных по эффективности мик-
робных биопрепаратов комплексного действия // Сельскохозяйственная биология. 2011. №3. С. 112-115.
4. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. Коллективная монография. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева Россельхозака-демии, 2014. 768 с.
5. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Коми в 2013 году. Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми: ГБУ «ТФИ РК». Сыктывкар, 2014. 206 с.
6. О состоянии окружающей среды в Кировской области в 2013 году: Региональный доклад / Под общей редакцией А.В. Албеговой. Киров, 2014. 192 с.
7. Областная целевая программа «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов в Нижегородской области» на 2009-2013 г. Утверждена постановлением Правительства области от 25. 03.2009. №152.
8. Областная целевая программа "Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов в Костромской области на 2006-2010 годы". Приложение к постановлению Костромской областной Думы от 8 ноября 2006 г. № 1069.
9. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Пермского края в 2012 году. Министерство природных ресурсов, лесного хозяйства и экологии Пермского края. Пермь, 2013. [Электронный ресурс] // Природа Пермского края - официальный сайт. URL:http://www. permecology.ru (дата обращения 23.03.2015).
10. Республиканская целевая программа «Сохранение плодородия почв Удмуртской Республики на 2010 г.). Утверждена постановлением Правительства Удмуртской Республики от 28 сентября 2009 г. №273.
11. Республиканская целевая программа «Сохранение плодородия почв Удмуртской Республики на 20112015 гг.». Утверждена постановлением Правительства Удмуртской Республики от 6 сентября 2010 г. №275.
12. Доклад о состоянии и использовании земель в Республике Марий Эл в 2012 году. Управление Росреестра по Республике Марий Эл. г. Йошкар-Ола, 2013. 135 с.
13. Атлас земель сельскохозяйственного назначения Чувашкой республики: Атлас-монография. Чебоксары, 2007. 184 с.
14. Ильина И.С. Экологические аспекты сельскохозяйственного использования земель Республики Мордовия // Вестник Чувашского университета. 2006. №7. C. 360-367.
15. Региональный доклад о состоянии и использовании земель Республики Мордовия в 2012 году / Управление Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по Республике Мордовия. Саранск, 2013.
16. Посевные площади Российской Федерации в 2014 году / Федеральная служба государственной статистики (Росстат). [Электронный ресурс] // Бюллетени о состоянии сельского хозяйства (электронные версии). Москва, 2015. URL: http://www.gks.ru/wps /wcm/connect/rosstat_main/ rosstat/ru/statistics/ publications/catalog/doc 1265196018516. (дата обращения 23.03.2015).
17. Шешегова Т.К. Анализ фитосанитарного состояния посевов яровых зерновых культур в Кировской области (аналитический обзор) // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. №5 (48). С. 10-14.
18. Обзор фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур в Российской Федерации в 2014 году и прогноз развития вредных объектов в 2015 году / Под общ. ред. Д.Н. Говорова, А.В. Живых. М., 2015. 717 с.
19. Государственный каталог пестицидов и агрохи-микатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. М.: Минсельхоз России, 2015.
20. Бизюкова О.В. Обзор мирового рынка микробиопрепаратов // Защита и карантин растений. 2012. №3. С. 9-12.
21. Производство биопрепаратов в ФГБУ «Россель-хозцентр» [Электронный ресурс] // Информационный
листок Россельхозцентра. 2013. №9. Опубликовано 26.04.2013. URL: http:// rosselhoscenter.ru (дата обращения 9.07.2015.)
22. Appunu C., Dhar B. Symbiotic effectiveness of acid-tolerant Bradyrhizobium strains with soybean in low pH soil // African Journal of Biotechnology. 2006. V. 5. No 10. pp. 842-845
23. Raman Rai. Effects of soil acidity factors on interaction of chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes and Rhi-zobium strains: Symbiotic N-fixation, grain quality and grain yield in acid soils // Plant-Soil Interactions at Low pH. 1991. V. 45. pp. 619-631.
24. Устюжанин И.А. Реакция новых сортов клевера лугового на инокуляцию клубеньковыми бактериями в условиях северо-восточного региона европейской части России: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Немчиновка, 2003. 22 с.
25. Mukesh K. Malviya, Anita Pandey, Pankaj Trivedi, Garima Gupta, Bhavesh Kumar. Chitinolytic Activity of Cold Tolerant Antagonistic Species of Streptomyces Isolated from Glacial Sites of Indian Himalaya// Current Microbiology. 2009. V. 59, Iss. 5. pp. 502-508.
26. Ризоплан. [Электронный ресурс]. Агропортал «Помощник агронома». URL: http://agrofak. com/ zashchita-rastenii/materialy-lektsii/rizoplan.html (дата обращения 27.06.2015).
27. Основные итоги работы Российской академии сельскохозяйственных наук за 2012 год. М.: Россельхо-закадемия, 2013. 341 с.
28. Bordeleau L.M., Prevost D. Nodulation and nitrogen fixation in extreme environments //Plant and Soil. 1994. V.161. pр. 115-125.
29. Pal K.K., Gardener B. McSpadden. Biological Control of Plant Pathogens [Электронный ресурс]// The Plant Health Instructor. DOI: 10.1094/PHI-A-2006-1117-02. 2006. pp.1-25. URL: http://www. apsnet.org/edcenter/ ad-vanced/topics/Pages/BiologicalControl.aspx (дата обращения 27.06.2015).
30. Pathak S., Chaudhary H.S. Perspective of microbial species used in lignocelluloses bioconversion // Int. J. Pharm Bio Sci. 2013. V.4 (2). рp. 1138-1153.
31. Huntjens J.L.M. Amino acid composition of humic acid-like polymers produced by streptomycetes and of humic acids from pasture and arable land // Soil Biology and Biochemistry. 1972. V. 4, Iss. 3, pp. 339-345
32. Motta F. L., Santana M.H.A. Comparison of humic acids production by Trichoderma viride and Trichoderma reesei using the submerged fermentation of oil palm empty fruit bunch // African J. Biotechnogy. 2014. Vol. 13(9), pp. 1067-1074.
33. The Prokaryotes. A. Handbook on the biology of bacteria: Ecophysiology and Biochemistry / Eds. Dworkin M. et al. New York.: Springer-Verlag. 2006. V.2. pр. 793-817.
34. Walpola B.C., Yoon M.H. Prospectus of phosphate solubilizing microorganisms and phosphorus availability in agricultural soils: A review // Afr. J. Microbiol. Res. 2012. V. 6 (37). pp. 6600-6605.
35. El-Wakeel H.F., Noha Mansour, Manal Mubarak, Enas A.Hassan. The Response of Bearling Navel Orange Trees to Some Sources and Rates of Potassium Fertilizers and Silicate Bacteria // J. Appl. Science Res. 2013. V. 9(11). pp. 5780-5793.
36. Tsavkelova E.A., Klimova S.Yu., Cherdyntseva T.A., Netrusov A.I. Microbial Producers of Plant Growth Stimulators and Their Practical Use: A Review // Applied Biochemistry and Microbiology. 2006. V.42. Iss. 2. pp. 117-126.
ArpapHaa HayKa EBp0-CeBep0-B0CT0Ka, № 1 (50), 2016 r.
On a problem of development of microbiological agents (fungicides and fertilizers) for conditions of the Northeast of the European part of the Russian Federation Ryabova O.V., PhD in biology, chief scientific secretary1, senior researcher2 North-East Regional Agricultural Scientific Centre, Kirov, Russia1, North-East Agricultural Research Institute, Kirov, Russia2,
Topic areas of research in the design of microbiological agents to plant industry and crop farming are formulated taking into account the specific soil and climatic conditions, characteristics of agricultural production and phytosanitary condition of crops in the North-East of the European part of Russia, as well as on the basis of the analysis of the Russian market of biopesticides in the region. Term "microbiological preparations" in this article is used for means which active basis are living cells of beneficial microorganisms. The key moments in the development of new microbial agents for use in the specific conditions of the region under study are the following: creation of new drugs should be based on microbial agents adapted to the given conditions. Polyfunctional association of microorganisms resistant to high soil acidity, low environment temperature, and soil drought that contribute to protection of plants against pathogens, enriching soil with available to plants biological nitrogen, as well as phosphorus and potassium have become a base of drugs. Urgent is the development of micro-biological preparations for protection of perennial grasses, oats and rye. At the absence of bio-fungicides against brown spot, askohitosis, anthrac-nose, rust of perennial grasses, as well as snow mold, ergot, Alternaria (on grain), brown leaf rust of cereals study of possibilities of its creating has scientific and practical interest.
Key words: high-performance microorganisms, bio-pesticides, microbiological fertilizer, market of biological products, crops, soil and climatic conditions
References
1. Kazakov A.E., Borisov A.Yu., Chebotar' V.K. Biologizatsiya APK - put' k ustoychivomu razvitiyu [Biologization of AIC is a way to sustainable development]. cbio.ru: internet-zhurnal o kommercheskikh biotekhnologiyakh. 2004. Available at: http://cbio.ru/ page/43/id/860/ (accessed 17.04.2015).
2. Novikova A.T. O simbioze soi s kluben'kovymi bakteriyami. [About symbiosis of soybean with nodule bacterium]. Byulleten' VNII s/kh mikrobiologii. 1981. no.34. pp. 18-22.
3. Kozhemyakov A.P., Belobrova S.N., Orlova O.G. Sozdanie i analiz bazy dannykh po effektivnosti mikrobnykh biopreparatov kompleksnogo deystviya. [Creation and analysis of data base on effectiveness of microbe preparations with complex action]. Sel'sko-khozyaystvennaya biologiya. 2011. no.3. pp. 112-115.
4. Edinyy gosudarstvennyy reestr pochvennykh resursov Rossii. Versiya 1.0. Kollektivnaya monografya. [Integrated State Registr of soil resources of Russia. 1.0. Collective monograph]. Moscow: Pochvennyy in-t im. V.V. DokuchaevaRossel'khozakademii, 2014. 768 p.
5. Gosudarstvennyy doklad o sostoyanii okruzha-yushchey sredy Respubliki Komi v 2013 godu. Ministerstvo prirodnykh resursov i okhrany okruzhayushchey sredy Respubliki Komi: GBU «TFIRK». [State Report on environment condition of Komi Republic in 2013. Ministry of natural resources and environmental protection of Komi Republic: GBU «TFI RK»]. Syktyvkar, 2014. 206 p.
6. O sostoyanii okruzhayushchey sredy v Kirovskoy oblasti v 2013 godu: Regional'nyy doklad. Pod obshchey redaktsiey A. V. Albegovoy. [On environment condition of Kirov region in 2013: Regional report / Ed. A.V. Albegova]. Kirov, 2014. 192 p.
7. Oblastnaya tselevaya programma «Sokhranenie i vosstanovlenie plodorodiya pochv zemel' sel'sko-khozyaystvennogo naznacheniya i agrolandshaftov v Nizhegorodskoy oblasti» na 2009-2013 g. Utverzhdena postanovleniem Pravitel'stva oblasti ot 25. 03.2009. [Regional target-oriented program «Protection and regenera-
tion of fertility of agricultural soil and agro-landscapes in Nizhegorodskaya region» for 2009-2013. Approved by decision of Region Government 25. 03.2009]. no.152
8. Oblastnaya tselevaya programma "Sokhranenie i vosstanovlenie plodorodiya pochv zemel' sel'skokhozyaystvennogo naznacheniya i agrolandshaftov v Kostromskoy oblasti na 2006-2010 gody". Prilozhenie k postanovleniyu Kostromskoy oblastnoy Dumy ot 8 noyabrya 2006 g. [Regional target-oriented program «Protection and regeneration of fertility of agricultural soil and agro-landscapes in Kostroma region for 20062010". Application to decision of Kostroma regional Duma. November, 8, 2006.]. no. 1069.
9. Doklad o sostoyanii i ob okhrane okruzha-yushchey sredy Permskogo kraya v 2012 godu. Ministerstvo prirodnykh resursov, lesnogo khozyaystva i ekolo-gii Permskogo kraya. Perm'. 2013. Priroda Permskogo kraya - ofitsial'nyy sayt. [Report on state and protection of environment of Perm Territory in 2012. Ministry of natural resources, forestry and ecology of Perm territory. Perm. 2013. Nature of Perm territory - official site]. Available at: http://www.permecology.ru (accessed 23.03.2015).
10. Respublikanskaya tselevaya programma «Sok-hranenie plodorodiya pochv Udmurtskoy Respubliki na 2010 g.). Utverzhdena postanovleniem Pravitel'stva Udmurtskoy Respubliki ot 28 sentyabrya 2009 g. [Republic target-oriented program «Protection of soil fertility in Udmurt Republic for 2010.). Approved by decision of Government of Udmurt Republic, September, 28, 2009.]. no. 273.
11. Respublikanskaya tselevaya programma «Sokhranenie plodorodiya pochv Udmurtskoy Respubliki na 2011-2015 gg.». Utverzhdena postanovleniem Pravitel'stva Udmurtskoy Respubliki ot 6 sentyabrya 2010 g. [Republic target-oriented program «Protection of soil fertility in Udmurt Republic for 2011-2015». Approved by decision of Government of Udmurt Republic, September, 6, 2010]. no. 275.
12. Doklad o sostoyanii i ispol'zovanii zemel' v Respublike Mariy El v 2012 godu. Upravlenie Rosreestra
po Respublike Mariy El. [Report on state and use of lands in Mari El Republic in 2012. Department of RosRegistr in Mari El Republic]. g. Yoshkar-Ola, 2013. 135 p.
13. Atlas zemel'sel'kokhozyaystvennogo naznache-niya Chuvashkoy respubliki: Atlas-monografiya. [Atlas of agricultural land of Chuvash Republic: Atlasmonograph.]. Cheboksary, 2007. 184 p.
14. Il'ina I.S. Ekologicheskie aspekty sel'skokho-zyaystvennogo is-pol'zovaniya zemel' Respubliki Mordoviya. [Ecological aspects of agricultural use of land in Republic of Mordovia]. Vestnik Chuvashskogo universiteta. 2006. no.7. pp.360-367.
15. Regional'nyy doklad o sostoyanii i ispol'zo-vanii zemel' Res-publiki Mordoviya v 2012 godu. Upravlenie Federal'noy sluzhby gosudarstvennoy registratsii, kadastra i kartografii po Respublike Mordoviya. [Regional report on state and use of lands in Republic of Mordovia in 2012. Department of Federal Управление Federal Service for State Registration, Cadastral Records and Cartography in Republic of Mordovia]. g. Saransk. 2013.
16. Posevnye ploshchadi Rossiyskoy Federatsii v 2014 godu / Federal'naya sluzhba gosudarstvennoy statis-tiki (Rosstat). Byulleteni o sostoyanii sel'skogo khozyaystva (elektronnye versii). [Sowings areas in Russian federation in 2014 / Federal service for State statistics (Rosstat). Bulletin about state of agriculture (electronic versions)]. Moscow. 2015. Available at: http://www. gks.ru /wps/wcm/ connect/rosstat_main/ rosstat/ ru/ statistics/ publications/catalog/doc 1265196018516. (accessed 23.03.2015).
17. Sheshegova T.K. Analiz fitosanitarnogo sos-toyaniya posevov yarovykh zernovykh kul'tur v Kirovskoy oblasti (analiticheskiy obzor). [Analysis of phytosanitary state of spring cereals' sowings in Kirov Region (analytical review)]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2015. no.№5 (48). pp. 10-14.
18. Obzor fitosanitarnogo sostoyaniya posevov sel'-skokhozyaystven-nykh kul'tur v Rossiyskoy Federatsii v 2014 godu i prognoz razvitiya vrednykh ob"ektov v 2015 godu. Pod obshch. red. D.N. Govorova, A.V. Zhivykh. [Review of phytosanitary state of agricultural crops' sowings in Russian Federation in 2014 and forecast of development of evil objects in 2015]. Moscow, 2015. 717 p.
19. Gosudarstvennyy katalog pestitsidov i agro-khimikatov, razre-shennykh k primeneniyu na territorii Rossiyskoy Federatsii. [State catalogue of pesticides and agro-chemicals approved for use in Russian federation]. Moscow: Min-sel'khozRossii. 2015 p.
20. Bizyukova O.V. Obzor mirovogo rynka mikro-biopreparatov. [Review of world market of microbiological preparations]. Zashchita i karantin rasteniy. 2012. no. 3. pp. 9-12.
21. Proizvodstvo biopreparatov v FGBU «RosseV-khoztsentr». Informatsionnyy listok Rosselkhoztsentra. [Production of biopreparations in FGBU "Rosselkhoz-Center". Information paper of RosselkhozCenter]. 2013. no.9. Opublikovano 26.04.2013. Available at: http: // rosselhoscenter.ru (accessed 9.07.2015.)
22. Appunu C., Dhar B. Symbiotic effectiveness of acid-tolerant Bradyrhizobium strains with soybean in low pH soil. African Journal of Biotechnology. 2006. Vol. 5. no. 10. pp.842-845
23. Raman Rai. Effects of soil acidity factors on interaction of chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes
and Rhizobium strains: Symbiotic N-fixation, grain quality and grain yield in acid soils. Plant-Soil Interactions at Low pH Developments in Plant and Soil Sciences. 1991.Vol. 45. pp. 619-631.
24. Ustyuzhanin I.A. Reaktsiya novykh sortov klevera lugovogo na inokulyatsiyu kluben'kovymi bakteriyami v usloviyakh severo-vostochnogo regiona evropeyskoy chasti Rossii. Avtoref. dis. ... k.s.-kh.n. [Reaction of new varieties of red cloven on inoculation with nodule bacterium under conditions of north-east region of European part of Russia. Authors' Abstract of PhD Thesis]. Nemchinovka (Mosk. obl.), 2003. 22 p.
25. Mukesh K. Malviya, Anita Pandey, Pankaj Trivedi, Garima Gupta, Bhavesh Kumar. Chitinolytic Activity of Cold Tolerant Antagonistic Species of Strep-tomyces Isolated from Glacial Sites of Indian Himalaya// Current Microbiology. 2009. Vol. 59, Iss. 5. pp 502-508.
26. Rizoplan. Agroportal «Pomoshchnik agronoma». [Rhizoplan. Agro-portal «Agronomist's assistant»]. Available at: http://agrofak.com/zashchita-rastenii/ materialy-lektsii/ rizoplan.html (accessed 27.06.2015).
27. Osnovnye itogi raboty Rossiyskoy akademii sel'skokhozyayst-vennykh nauk za 2012 god. [Basic results of activity of Russian Academy of Agricultural Sciences in 2012]. Moscow: Rossel'khozakademiya. 2013. 341 p.
28. Bordeleau L.M., Prevost D. Nodulation and nitrogen fixation in extreme environments. Plant and Soil. 1994. Vol.161. pp. 115-125.
29. Pal K.K., Gardener B. McSpadden. Biological Control of Plant Pathogens. The Plant Health Instructor. DOI: 10.1094/PHI-A-2006-1117-02. 2006. pp.1-25. Available at: http://www.apsnet.org/edcenter/ advanced/ topics/Pages/BiologicalControl.aspx (accessed 27.06.2015).
30. Pathak S., Chaudhary H.S. Perspective of micro-bial species used in lignocelluloses bioconversion. Int. J. Pharm Bio Sci. 2013. Vol.4 (2). pp.1138-1153.
31. Huntjens J.L.M. Amino acid composition of humic acid-like polymers produced by streptomycetes and of humic acids from pasture and arable land. Soil Biology and Biochemistry. 1972. Vol. 4, Iss. 3, pp. 339-345
32. Motta F. L., Santana M.H.A. Comparison of humic acids production by Trichoderma viride and Trichoderma reesei using the submerged fermentation of oil palm empty fruit bunch. African J. Biotechnogy. 2014. Vol.13(9), pp. 1067-1074.
33. The Prokaryotes. A. Handbook on the biology of bacteria: Ecophysiology and Biochemistry. Eds. Dworkin M. et al. New York.: Springer-Verlag. 2006. Vol.2. pp.793-817.
34. Walpola B.C., Yoon M.H. Prospectus of phosphate solubilizing microorganisms and phosphorus availability in agricultural soils: A review. Afr. J. Microbiol. Res. 2012. Vol.6 (37). pp.6600-6605.
35. El-Wakeel H.F., Noha Mansour, Manal Mubarak, Enas A.Hassan. The Response of Bearling Navel Orange Trees to Some Sources and Rates of Potassium Fertilizers and Silicate Bacteria. J. Appl. Science Res. 2013. Vol. 9(11). pp. 5780-5793.
36. Tsavkelova E.A., Klimova S.Yu., Cherdyntseva T.A., Netrusov A.I. Microbial Producers of Plant Growth Stimulators and Their Practical Use: A Review. Applied Biochemistry and Microbiology. 2006. Vol.42. Iss.2. pp.117-126.
