CC BY
0
УДК 574.24:634.723
DOI: 10.24412/1728-323X-2024-2-17-25
МОНИТОРИНГ РОСТА САЖЕНЦЕВ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ В УСЛОВИЯХ БИОКОНТРОЛЯ ФИТОПАТОГЕНОВ РАЗЛИЧНЫМИ БИОПРЕПАРАТАМИ
Е. З. Савин, доктор сельскохозяйственных наук, ОФИЦ УрО РАН, Институт степи УрО РАН, orensteppe@mail.ru, г. Оренбург, Россия,
Н. В. Немцева, доктор медицинских наук, ОФИЦ УрО РАН, Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, nvnemtseva@gmail.com, г. Оренбург, Россия, Т. В. Березина, кандидат биологических наук, ОФИЦ УрО РАН, Институт степи УрО РАН, gaevskayatatyana@mail.ru, г. Оренбург, Россия
Аннотация. Одним из факторов, влияющих на онтогенез и урожайность черной смородины, является микозное увядание (трахеомикоз), ареал распространения которого расширяется. В целях сохранения данной ценной культуры в условиях резко-континентального, засушливого климата Оренбургского региона проведен мониторинг за ростом черной смородины при размножении одревесневшими черенками, дана комплексная оценка защитного действия ряда биопрепаратов на основе микроорганизмов-антагонистов против трахеомикозного увядания.
Показано, что в природных условиях г. Оренбурга среди препаратов на основе культуры микоризных грибков (Триходерма Вериде, Глиокла-дин, Экориз 1) наиболее эффективным по приживаемости черенков, их росту, сохранности и продуктивности в последующие годы оказался Триходерма Вериде. В ряду коммерческих препаратов на основе бактерий-антагонистов Bacillus spp. (Фитоспорин М, Алирин Б, Бактофит СП, Гамаир ТРБ, Чистофлор био) наиболее эффективными были Алирин Б, Бактофит СП, Чистофлор био. Полученные результаты свидетельствуют о достаточной эффективности действия указанных препаратов в природных условиях региона исследования и позволяют рекомендовать их для практического применения.
Проведены полевые испытания новой культуры микроорганизмов Bacillus spp. штамм Chl.31, показана ее эффективность в сравнении с коммерческими препаратами на основе бактерий рода Bacillus, что свидетельствует о возможности ее использования в качестве регион-специфического антагониста, а в перспективе в качестве основы для создания эффективного биопрепарата.
Abstract. Black currant is a valuable berry bush. The ontogeny and yield of this crop are affected by diseases from a group of tracheomycosis: Fusarium wilt, Verticillum wilt, Alternaria wilt. In order to preserve this valuable crop in the sharply continental climate, arid climate of the Orenburg Region, monitoring of the growth of the black currants when propagated by woody cuttings was carried out. A comprehensive assessment of the protective effect of a number ofbiological products based on antagonist microorganisms against tracheomycosis wilt is given.
It has been shown that in the natural conditions of the Orenburg Region, among preparations based on the culture of mycorrhizal fungi (Trichoderma Veride, Glyokladin, Ekoriz 1), the most effective in terms of survival ofcuttings, their growth, safety and productivity in subsequent years was the drug Trichoderma Veride. Among the commercial products based on bacteria-antagonists of Bacillus spp. (Fitosporin M, Alirin B, Baktofit SP, Gamair TRB, Chistof-lorbio) the most effective were Alirin B, Baktofit SP, Chistoflor bio. The results obtained indicate the sufficient effectiveness of these drugs in the natural conditions of the studied region and allow us to recommend them for practical use.
The new field of the microorganisms' culture Bacillus spp. were carried out. Strain Chl.31, its effectiveness has been shown in comparison with commercial preparations based on bacteria of the genus Bacillus. The results indicated the possibility of using this culture as a region-specific antagonist, and in the future, as a basis for creating an effective biological product.
Ключевые слова: экология, смородина черная, трахеомикозы, вилт, фузариоз, вертициллум, альтернария, фитопатогены, биофунгициды, биопрепараты, Bacillus, Trichoderma.
Keywords: ecology, Ribes nigrum L., tracheomycosis, wilt, Fusarium, Verticillum, Alternaria, phytopathogens, biofungicides, biological products, Bacillus, Trichoderma.
Введение
Черная смородина (Ríbes nigrum L.) — ценный ягодный кустарник, имеющий важное сельскохозяйственное и социальное значение. Помимо содержания большого количества витамина С в ягодах этого растения находятся питательные и биологически активные вещества, полезные для сбалансированного питания человека [1, 2].
К недостаткам черной смородины относят ее нестабильную урожайность вследствие значительной подверженности воздействию факторов окружающей среды. К одному из таких факторов все чаще относят микозное увядание (трахеоми-коз). Ареал распространения этого заболевания
постоянно расширяется. Альтернариориозы отмечены в Республике Саха (Якутия), Республике Беларусь, в России в Псковской и Орловской областях [3]. Гибель черной смородины отмечена в Ростовской, Воронежской области, Нижнем и Среднем Поволжье. За последнее десятилетие м ассовая гибель кустов ч ерной смородины наблюдается в Центральной, Южной и Восточной частях Оренбургской области [4]. О. Сидоровой в 2017 г., в процессе лабораторного исследования увядания черной смородины в условиях Оренбургской области был выявлен комплекс фитопатогенных грибов Fusarium spp., Alternaria spp., Verticillium spp. [5].
Микозные заболевания, распространяясь на больших площадях, приводят либо к порче продукции, либо к массовой гибели растений. В попытках решения данной проблемы поступают рекомендации по применению фунгицидов на основе азолов, ингибиторов 14-альфа-деметилазы, которые считаются наиболее перспективными для борьбы с грибковыми заболеваниями растений. К настоящему времени известно более 25 различных азолов, предназначенных для борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур. Однако использование подобных препаратов имеет ряд негативных последствий, одним из которых является появление резистентных форм патогенов. В связи с этим в последние годы растет спрос на биологические средства защиты растений, основанные на антагонистической активности некоторых микроорганизмов [6].
Воздействие бактерий-антагонистов на своих конкурентов может осуществляться либо путем продукции метаболитов, либо за счет их более вы-
сокой скорости размножения. Имеются сведения, что устойчивость растений к фитопатогенам, а также эффективность работы штаммов бактерий-антагонистов также зависят от их природы и непосредственного местообитания [7]. Поэтому в каждом конкретном случае необходим подбор наиболее эффективного биопрепарата.
Исходя из этого, целью исследования явился мониторинг за ростом черной смородины при размножении одревесневшими черенками, а также комплексная оценка защитного д ействия биопрепаратов против трахеомикозного увядания в условиях произрастания в Оренбургской области.
Материалы и методы исследования
Закладку опытов осуществляли осенью 2016 и 2017 гг. на частном подворье пригорода г. Оренбурга. Наблюдения вели с 2017 по 2023 г. согласно Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур [8], ведя оценку сохранности, состояния и продуктивности
Таблица 1
Характеристика биопрепаратов на основе Bacillus spp. и Trichoderma spp. для защиты культурных растений от фитопатогенных грибов*
Название Состав Назначение препарата
препарата
Фитоспорин-М Bacillus subtilis 26Д Биофунгицид. Защита от гнилей, парши, черной ножки, фузариоза, фитофтороза, фомоза, серой гнили, ризоктониоза, альтернариоза, бактериозов, пероноспороза, мучнистой росы, ржавчины, септорио-за и других болезней
Алирин Б Bacillus subtilis, штамм В-10 Биофунгицид. Предотвращает возникновение корневых гнилей, чер-
ВИЗР ной ножки, мучнистой росы, фитофтороза, альтернариоза, аскохи-тоза, серой гнили
Бактофит СП Bacillus subtilis, штамм Биофунгицид. Препарат для борьбы с грибными и бактериальными
ИПМ 215 болезнями зерновых, овощных, плодово-ягодных культур, болезнями цветов и лекарственных растений
Гамаир ТРБ Bacillus subtilis, штамм М-22 Биофунгицид. Предотвращает гнили, пятнистость, трахеомикозное
ВИЗР увядание, бактериозы
Чистофлор био Живые клетки бактерий Биофунгицид. Предназначен для защиты растений от плодовой или
Bacillus subtilis, сухой порошок корневой гнили, черной ножки, макроспориоза, фитофтороза, фуза-риоза, вилта, антракноза, а также других патогенных организмов или бактерий
Bacillus spp. Суспензия живых бактерий Испытуемый штамм
Штамм Chl.31 Bacillus spp. штамм Chl.31
Триходерма Спорово-мицелиальная м асса Биофунгицид. Защита от корневых и плодовых гнилей, черной нож-
Вериде гриба Trichoderma viridae, ки, белой и серой гнили, макроспориоза, фузариоза, фитофтороза,
штамм 471 ГНУ ВНИИСХМ антракноза, вилта и др.
РАСХН
Глиокладин Trichoderma harzianum, штамм Биофунгицид. Защита от фузариоза, фитофтороаз, питиоза, верти-
18 ВИЗР целлеза
Экориз 1 Мицелий и споры микоризных Биофунгицид. Уменьшает действие фитопатогенных грибов, бакте-
грибов рий и нематод, обеспечивает лечебные функции
Фитолавин Основа фитобактериомицин — Фунгицид. Действие препарата направлено на борьбу с бактериаль-
ВРК комплекс стрептотрициновых ными и грибными болезнями (корневые гнили, мягкая гниль, сосу-
антибиотиков, водораствори- дистый бактериоз, бактериальный рак, вершинная гниль, альтерна-
мый концентрат риоз, бактериальный ожог, монилиоз, парша)
* Информация от производителя препаратов.
Таблица 2
Метеоданные за вегетативный период проведения опытов г. Оренбург
Температура воздуха, °С Осадки Относительная влажность
Годы воздуха
средняя max min мм % от нормы % <30 % дней
2016 6,5 38,0 -29 472 105,1 56,6 106
2017 4,7 39,0 -32 306 86,4 56,6 56
2018 5,8 40,0 -30 244 68,9 56,1 58
2019 5,4 37,0 -28,6 370,2 104,6 64,8 104
2020 7,8 40,0 -25 264 74,6 53,0 109
2021 6,3 41,0 -31 255 72,0 47,8 153
2022 5,7 36,0 -27 371,9 105,0 56,6 82
2023 9,5 41,3 -35 384,4 108,6 56,4 95
норма 5,7 39,0 -29,7 354 100 56,0 95,2
насаждений. Учет приживаемости осуществляли на следующий год после начала активного роста прижившихся растений (июнь). Состояние сохранившихся культур оценивали в августе-сентябре, когда наиболее четко можно выявить проявления микозного увядания. В соответствии с указанной выше методикой, оценку проводили по 5-балльной шкале: 5 баллов — отличное состояние, 0 баллов — гибель растения. По результатам оценки степени поражения вегетативных и генеративных органов болезнью, изученные образцы по устойчивости к ним выделяли в следующие группы:
1 — иммунные или высоко устойчивые сорта (3,1—5,0 баллов),
2 — устойчивые (2,1—3,0 балла),
3 — среднеустойчивые (1,1—2,0 балла),
4 — сильно поражаемые (0—1 балл).
В работе использованы биопрепараты заводского производства, содержащие культуры микоризных грибков (Триходерма Вериде, Глиокла-дин, Экориз 1), а также на основе бактерий-антагонистов Bacillus spp. (Фитоспорин М, Алирин Б, Бактофит СП, Гамаир ТАБ, Чистофлор био) (табл. 1). Кроме того, в эксперименте использована суспензия культуры живых бактерий Bacillus spp. штамм Chl.31, выделенных нами ранее из природной среды.
Обработку проводили в каждом варианте по 30 черенков черной смородины сорта Вологда. Осенью перед посадкой черенки в течение 24 ч выдерживали в растворах препаратов в концентрации, рекомендованной производителем. В случае использования суспензии живых бактерий Bacillus spp. штамм Chl.31 готовили маточный раствор исходной концентрацией КОЕ 2,5 х 109. Маточный раствор культуры живых бактерий вносили из расчета 100 мл/10 л воды и на 2,5 м2. В контроле черенки выдерживали в воде.
Опытный участок размещен на второй надпойменной террасе правого берега р. Урал. Почва представлена маломощным смытым легкосуглинистым южным черноземом. Гумуса в пахотном горизонте — 3,0—4,0 %, Р2О5 — 23 мг/100 г, К2О — 26 мг/100 г почвы.
Климат резко-континентальный, умеренно холодный, засушливый. Отмечается недостаточность атмосферных осадков по области в пределах 350—450 мм при продолжительном солнечном сиянии 2198 ч, при радиационном режиме 1780 мДж/м2. В работе использованы официальные данные федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды [9]. Годовая температура колебалась от 4,7 до 9,5 °С. Максимальная температура поднималась свыше 41 °С, а минимальная опускалась до —35 °С. Осадки колебались от 244 до 472 мм. Относительная влажность воздуха в среднем составила 56 %, число дней минимальной влажностью <30 % в 2021 г. доходило д о 153 (табл. 2). Зима продолжительная с неустойчивым снежным покровом.
Снежный покров в осенне-зимнее время ложится зачастую поздно. Низкие температуры пахотного горизонта на глубине 20 см обычно достигали — 10 °С. Раз в 3—4 года наблюдали снижение температуры пахотного слоя до —19 °С. Северные и северо-восточные ветра приводили к зимнему иссушению надземной части плодовых и ягодных культур.
Результаты наблюдений по вариантам опытов подвергались статистической обработке с использованием генератора электронных таблиц Exel for Windows 10.
Результаты и их обсуждение
Для реализации поставленной цели в 2016 и 2017 гг. были заложены опыты по посадке черенков черной смородины сорта Вологда (табл. 3, рис. 1.1). Всего было посажено 510 черенков
Рис. 1. Опыты по посадке черенков черной смородины сорта Вологда: 1. Черная смородина на опытном участке. 2. Микозное увядание черной смородины. 3. Смородина черная, обработанная культурой живых бактерий Bacillus spp. штамм Chl.31
Таблица 3
Мониторинг приживаемости черенков черной смородины и сохранности растений
в 2017-2023 гг.
Сроки посадок Всего посадок, Приживаемость Сохранность 2018 г. Состояние 2022 г. Состояние 2023 г. Хлороз 2022 г.
шт. шт. % шт. % балл балл балл
Осень 2016 г. Контроль Осень 2017 г. Контроль Всего 210 30 240 30 510 134 15 133 15 297 63,8 50 54,4 56,7 56,2 52 0 77 0 129,0 38,8 0 57,6 0 48,2 3,4 0 4,4 0 3,9 4 0 4,5 0 4,3 1,4 0 0,5 0 1,0
смородины. Из них в 2016 г. — 240 черенков, из которых прижилось 63,8 %, в контроле 50 %. В 2017 г. из 270 посадок прижилось на 9 % меньше, а в контроле на 6 % больше.
По результатам мониторинга по состоянию на 2018 г., из растений, высаженных в 2016 г., сохранились 38,8 %, тогда как среди посадок 2017 г. сохранилось 57,6 % растений. Контролем служили черенки, подвергавшиеся обработке чистой водой (60 шт.), которые в 2018 г. погибли. В последующие г оды состояние отдельных кустов смородины варьировало в пределах от 2,0 до 5,0 баллов (рис. 1.2). В среднем состояние посадок оценивалось от 3,4 до 4,5 баллов.
В целях профилактики трахеомикозного увядания часть черенков (всего 450 шт.) обрабатывали путем замачивания в растворе, содержащим один из предварительно отобранных биопрепаратов с фунгицидным действием, на основе микроорганизмов-антагонистов (табл. 4).
По вариантам опыта в 2016 и 2017 гг. из ч ерен-ков, обработанных биопрепаратами, содержащими бактерии рода Bacillus, наилучшие результаты по сохранности растений отмечены с опытным образцом на основе Bacillus spp. штамм Chl.31, Алирином Б, Чистоф лором био. Состояние рас-
тений на 2022 и 2023 гг. оценивалось в среднем 3,4—4,5 баллов, а по вариантам на 4—5 баллов.
Из испытуемых препаратов на основе грибков наиболее высокие показатели получены с использованием препаратов Экориз 1 и Триходерма Вериде. Лучшая сохранность смородины наблюдалась при обработке черенков Глиокладином, но общее состояние растений и минимальный хлороз только в опытах с препаратом Триходерма Вериде.
На карбонатной почве по вариантам опыта проявился хлороз растений. В наибольшей степени были затронуты растения, обработанные по вариантам: 2016 г. — Глиокладином, Гамаиром ТРБ (до 2—3,5 балла), 2017 г. — Экоризом 1 (до 1 балла).
Уже в 2020 г. в опыте, начатом в 2016 г., был получен незначительный урожай — 0,1— 0,2 кг/куст. Заметно выше был урожай в опыте 2017 г. За ч етыре года исследований по вариантам получено в среднем до 0,3—0,8 кг/куст (табл. 5). Поскольку растения после приживаемости не пересаживались, то схема посадки сохранилась прежней с учетом приживаемости черенков и их сохранности в последующие годы. Уплотнение в опыте составило 1,5—2 раза выше по сравнению
Таблица 4
Влияние биопрепаратов при обработке черенков черной смородины на приживаемость, сохранность и состояние растений (г. Оренбург, 2023 г.)
№ п/п Препарат Посажено Прижилось Сохранилось 2018 г. Состояние 2022 г. Состояние 2023 г. Хлороз, 2022 г.
шт. шт. % шт. % балл балл балл
Посадка, осень 2016 г.
1 Фитоспорин-М 30 26 87 7 26,9 4 5 0,5
2 Алирин Б 30 19 63 10 52,6 3 5 1
3 Бактофит СП 30 27 90 9 33,3 4 3 0,5
4 Гамаир ТРБ 30 19 63 5 26,3 3 2 2
5 Триходерма Вериде 30 24 80 8 33,3 3 5 1
6 Глиокладин 30 7 23 7 100 3 3 3,5
7 Фитолавин ВРК 30 12 40 6 50 3,5 5 1,5
Итого 210 134 63,8 52 38,8 3,4 4,0 1,4
Контроль 30 15 50 0 0 - - -
Посадка, осень 2017 г.
1 Алирин Б 30 14 46,7 9 64,3 4 5 0,5
2 Бактофит СП 30 22 73,3 10 45,5 5 5 0,5
3 Чистофлорбио 30 22 73,3 13 59,1 5 5 0,1
4 Bacillus spp. штамм Chl.31 30 17 56,7 17 100 4 5 0,5
5 Триходерма Вериде 30 19 63,3 10 52,6 5 5 0,5
6 Глиокладин 30 12 40 6 50,0 4 3 0,5
7 Экориз 1 30 14 46,7 8 57,1 4 3 1
8 Фитолавин ВРК 30 13 43,3 9 69,2 4 5 0,5
Итого 240 133 55,4 77 32,1 4,4 4,5 0,5
Контроль 30 14 46,7 0 0 - - -
с принятой схемой посадки промышленных насаждений смородины (3 х 0,7—1 м), что естественно сказалось на их продуктивности.
В сумме урожай в опыте 2016 г. составил от 0,6 до 1,5 кг/куст. Наиболее продуктивные комбинации были при следующих вариантах обработки: Бактофит СП, Алирин Б, Триходерма Ве-риде, а в опыте 2017 г. — Триходерма Вериде, Алирин Б, Бактофит СП, Чистофлор био. В 2017 г. сумма урожая варьировала от 1,1 до 2,6 кг/куст, высокие результаты показали растения, обработанные препаратами Триходерма Вериде, Чисто-флор био, Бактофит СП, Алирин Б.
В опытах 2017 г. для обработки черенков была использована культура живых бактерий Bacillus spp. штамм Chl.31. Результаты исследований показали достаточно хорошую сохранность растений (100 %), что превышало показатели, полученные при обработке черенков смородины коммерческими препаратами, содержащими бактерии рода Bacillus (табл. 5). Обращает на себя внимание, что в последующие годы состояние растений оценивалось в 5 баллов (рис. 1.3). Полученные данные свидетельствуют о том, что биопротективное действие испытуемой культуры микроорганизмов было аналогично воздействию коммерческих препаратов, содержащих бактерии рода Bacillus, а по
некоторым показателям даже превышало их. Это позволяет позитивно оценить испытуемую микробную культуру.
В итоге проведенные исследования по обработке черенков черной смородины биопрепаратами для сохранения от трахеомикозного увядания дали различные результаты. Среди коммерческих препаратов на основе бактерий-антагонистов рода Bacillus (Фитоспорин М, Алирин Б, Бактофит СП, Гамаир ТАБ, Чистофлор био) наиболее эффективными в условиях г. Оренбурга оказались Алирин Б, Бактофит СП, Чистофлор био. Сравнение полученных результатов протективного воздействия коммерческих препаратов на растения с результатами испытуемой суспензии культуры живых бактерий Bacillus spp. штамм Chl.31 показало достаточно высокую эффективность, что позволяет рекомендовать ее для альтернативного использования при профилактической биообработке черенков черной смородины.
Из препаратов на основе культуры микоризных грибков (Триходерма Вериде, Глиокладин, Экориз 1) наиболее эффективным вариантом по приживаемости черенков, их росту, сохранности и продуктивности в последующие годы оказался Триходерма Вериде, тогда как другие препараты из этой группы были менее эффективными.
Таблица 5
Влияние биопрепаратов при обработке черенков черной смородины на урожай
(г. Оренбург 2020—2023 гг.)
№ Препарат Урожай кг/куст Сумма урожая
2020 г. 2021 г. 2022 г. 2023 г.
М ± m Cv, % М ± m Cv, % М ± m Cv, % М ± m Cv, %
Посадка осень 2016 г. (опыт I)
1 Фитоспорин-М 0,10 ± 0,03 28,87 0,20 ± 0,04 20,41 0,20 ± 0,03 14,43 0,39 ± 0,04 10,42 0,9
2 Алирин Б 0,20 ± 0,06 29,58 0,30 ± 0,07 23,57 0,30 ± 0,06 21,08 0,50 ± 0,08 16,73 1,3
3 Бактофит СП 0,30 ± 0,04 14,43 0,50 ± 0,07 13,23 0,50 ± 0,04 7,07 0,50 ± 0,07 15,00 1,8
4 Гамаир ТРБ 0,0 ± 0,0 0,0 0,10 ± 0,04 35,36 0,12 ± 0,03 22,82 0,20 ± 0,04 17,68 0,4
5 Триходерма Вериде 0,20 ± 0,06 29,88 0,30 ± 0,04 12,6 0,30 ± 0,06 19,92 0,50 ± 0,12 24,49 1,3
6 Глиокладин 0,0 ± 0,0 0 0,10 ± 0,05 53,45 0,40 ± 0,07 16,37 0,35 ± 0,07 16,37 0,9
7 Фитолавин ВРК 0,0 ± 0,0 0 0,10 ± 0,03 31,62 0,30 ± 0,04 14,91 0,40 ± 0,07 17,68 0,8
Контроль погиб — — — — — — — 0
Посадка осень 2017 г. (опыт II)
1 Алирин Б б/у — 0,50 ± 0,06 11,18 0,70 ± 0,07 9,45 0,70 ± 0,07 9,45 1,9
2 Бактофит СП б/у — 0,70 ± 0,05 7,53 0,70 ± 0,05 6,73 0,50 ± 0,06 12,47 1,9
3 Чистофлор био б/у — 0,70 ± 0,06 8,25 0,70 ± 0,07 9,67 0,70 ± 0,09 12,37 2,1
4 Bacillus spp. штамм Chl.31 2,6
5 Триходерма Вериде б/у — 0,80 ± 0,07 8,84 0,80 ± 0,09 11,02 0,80 ± 0,08 9,77 2,4
6 Глиокладин б/у — 0,50 ± 0,04 8,94 0,50 ± 0,07 14,14 0,50 ± 0,08 12,91 1,5
7 Экориз 1 б/у — 0,40 ± 0,08 21,13 0,40 ± 0,03 6,68 0,30 ± 0,05 15,43 1,1
8 Фитолавин ВРК б/у — 0,50 ± 0,06 11,18 0,50 ± 0,07 13,23 0,51 ± 0,07 13,64 1,5
Контроль погиб — — — — — — — 0
Примечание: М — среднее арифметическое; т — стандартное отклонение; Су — коэффициент вариации, %, б/у — без урожая.
Фунгицид Фитолавин ВРК, основным компонентом которого является фитобактериомицин, в I и II опыте показал высокую сохранность и хорошее жизненное состояние, но имел относительно остальных вариантов низкую продуктивность, что может свидетельствовать о его недостаточной эффективности.
Обсуждая полученные результаты, следует подчеркнуть, что с учетом эволюционно сложившихся генетических механизмов адаптации и устойчивости микроорганизмов во внешней среде, способствующих поддержанию стабильности экосистем, ряд исследователей все чаще приходят к пониманию бесперспективности использования антимикробных препаратов в стратегии борьбы с болезнями растений [10].
На смену парадигмы тотального использования антимикробных препаратов, включая фунгициды, приходит новая, опирающаяся на экологические принципы с применением подходов, направленных на сдерживание распространения той или иной группы возбудителей в природных экосистемах [11].
К настоящему времени в агробиотехнологиях апробированы два подхода: первый основан на выращивании устойчивых к патогенам культур, а второй — на применении природных антагонистов, микроорганизмов, подавляющих развитие целевой группы патогенов. При этом избыточное размножение фитопатогенов, например, возбудителей микозов, сдерживается другими микроорганизмами. Подобный подход может быть положен в основу новых технологий. В связи с этим спрос на биологические средства защиты растений, основанных на антагонистической активности некоторых микроорганизмов-ассоциантов растений по отношению к фитопатогенам, растет с каждым годом [7].
Исходя из этого, в нашей работе был отобран ряд препаратов заводского производства, содержащих микроорганизмы-антагонисты. Кроме того, в плане дальнейшего развития данного направления была использована культура микроорганизмов Bacillus spp. штамм Chl.31, изолированных ранее из природной среды.
По мнению ряда исследователей, использование различных видов Bacillus spp. в агробиотехно-логии обеспечивает повышение роста и урожайности растений [12]. Поскольку в природной среде бактерии рода Bacillus являются одними из наиболее распространенных эндофитов, то они могут участвовать в формировании корневого биоценоза растений и сдерживании избыточного развития патогенных грибов. Более подробно аг-робиотехно логический аспект влияния бактерий рода Bacillus описан в недавних обзорах [13, 14].
Многие исследователи обращают внимание на то, что при создании агробиотехнологий на первом этапе необходимо учитывать почвенно-климатические условия, а также природу штаммов -антагонистов. Имеются сведения, что устойчивость растений к фитопатогенам, а также эффективность работы штаммов бактерий-антагонистов зависят от конкретного местообитания [15, 16].
В результате проведенных исследований было показано, что в природных условиях г. Оренбурга, характеризующихся резко-континентальным климатом и аридностью территории, среди препаратов на основе культуры микоризных грибков (Триходерма Вериде, Глиокладин, Экориз 1) наиболее эффективным по приживаемости черенков, их росту, сохранности и продуктивности в последующие годы оказался Триходерма Вериде.
В ряду коммерческих препаратов на основе бактерий-антагонистов Bacillus spp. (Фитоспо-рин-М, Алирин Б, Бактофит СП, Гамаир ТРБ, Чистофлор био) наиболее эффективными оказались Алирин Б, Бактофит СП, Чистофлор био. Полученные результаты свидетельствуют о достаточной эффективности действия указанных препаратов в природных условиях г. Оренбурга и позволяют рекомендовать их для практического использования в данном регионе.
Изучение протективного воздействия на растения испытуемой суспензии культуры живых бактерий Bacillus spp. штамм Chl.31 показало достаточно высокую эффектиность в сравнении с коммерческими препаратами на основе бактерий рода Bacillus.
Фитобактериомицин — отечественный антибиотик-фунгицид, продуцируемый штаммом 696 Streptomyces lavendulae, относится к стрептотри-циновому ряду антибиотиков [17]. Препарат Фи-толавин ВРК, основой которого является этот фунгицид, показал высокие результаты приживаемости и сохранности смородины, но данный вариант опыта имел низкую продуктивность. Это позволяет предположить, что обработка черенков и почвы живыми культурами микроорганизмов в долгосрочной перспективе более эффективна, чем обработка отдельными веществами, вырабатываемыми микроорганизмами-антагонистами.
Заключение
Таким образом, на основании представленных результатов показана эффективность использования ряда биопрепаратов на основе микроорганизмов-антагонистов для биообработки черенков черной смородины в целях профилактики трахе-омикозного увядания. Отобран ряд препаратов, эффективных в условиях оренбургского региона. Испытана новая культура микроорганизмов Bacillus spp. штамм Chl.31, выявлена ее эффек-
тивность в сравнении с коммерческими препаратами, основу которых составляют бактерии рода Bacillus. Это позволяет рекомендовать данную культуру микроорганизмов для практического применения в качестве регион-специфического антагониста, а в перспективе для разработки на ее основе эффективного биопрепарата.
Работа выполнена в рамках плановых бюджетных тем:
— ИС УрО РАН №ГР №ААААА21-121011190016-1,
— ИКВС УрО Исследования симбиотических систем про- и эукариот в биологии и медицине № Еии0-2022-0007.
Библиографический список
1. Блинкова О. М. Ягоды черной смородины — ценное сырье при производстве обогащенных пищевых продуктов // Приоритетные направления развития садоводства (I Потаповские чтения) / Материалы национальной научно-практической конференции. — Мичуринск, 11—13 декабря 2019 года. — 2019. — С. 296—298.
2. Михайлова И. В., Филиппова Ю. В., Кузьмичева Н. А., Винокурова Н. В., Иванова Е. В. Смородина черная как перспективный источник полифенольных антиоксидантов // Международный научно-исследовательский журнал. — 2021. — № 7 (109). — URL: https://research-joumal.org/archive/7-109-2021-july/smorodina-chernaya-kak-perspektivnyj-istochnik-polifenolnyx-antioksidantov (дата обращения: 27.02.2024).
3. Шарпалова Н. А., Николаева З. В. Альтернариоз черной смородины // Apriori. Серия: естественные и технические науки. — № 1. — 2018. — 13 с.
4. Сухова Е. А., Горбунова О. С., Савин Е. З., Немцева Н. В., Головин С. Е. Чувствительность различных видов и сортов смородины к трахеомикозам // Вестник Оренбургского государственного университета. — 2016. — № 7 (195). — С. 85—91.
5. Сидорова О. С. Микробиологический анализ образцов черной смородины (Ribesnigrum L.) // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. — 2017. — № 8 (38). — URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/5049 (дата обращения: 04.03.2024).
6. Jergensen L. N. and Heick T. M. Azole Use in Agriculture, Horticulture, and Wood Preservation — Is It Indispensable? // Front. Cell. Infect. Microbiol. — 2021. — 11. — P. 730297.
7. Мохамед Х., Петерсон А. М., Ткаченко Г. С. Антагонистическая активность бактерий-ассоциантов побегов яблонь по отношению к фитопатогенным грибам // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. — 2016. — Т. 16, — Вып. 4. — С. 420—425.
8. Седов Е. Н., Огольцова Т. П. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. — Орел: ВНИИСПК, 1999. — 608 с.
9. Метеоданные федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Управление (Центр) по гидрометеорологии и по мониторингу окружающей среды, Приволжское УГМС. — URL: https://pogoda-sv.ru/ (Дата обращения 29.02.2024).
10. Чистяков В. А., Горовцов А. В., Васильченко Н. Г., Празднова Е. В., Усатов А. В., Кухаренко Л. Е., Пак М. Л. Экологическая стратегия контроля фузариоза может быть технологичной // Технология высоких урожаев. — 2021. — № 2. — С. 42—45.
11. Fenta L., Mekonnen H. Microbial Biofungicides as a Substitute for Chemical Fungicides in the Control of Phytopathogens: Current Perspectives and Research Directions // Scientifica (Cairo). — 2024: 5322696.
12. Mattei D., Pamphile J. A., de Oliveira J. A. S., Battistus A. G. Bacillus: a eco-friendly source for plant development and sanity // Research, Society and Development. — 2022. — V. 11. — № 15. — e285111537199.
13. Сизенцов А. Н., Галактионова Л. В., Васина Р. П., Юрнаева В. В. Использование представителей Bacillus spp. для повышения стрессоустойчивости растений к биотическим факторам: аналитический обзор // Проблемы региональной экологии. — 2023. — № 6. — С. 68—74.
14. Damea Z. T., Rahmanb M., Islam T. Bacilli as sources of agrobiotechnology: recent advances and future directions // Green chemistry letters and reviews. — 2021. — V. 14. — № 2. — Р. 246—271.
15. Salas M. L., Mounier J., Valence F., Coton M., Thierry A., Coton E. Antifungal Microbial Agents for Food Biopreservation — A Review. Microorganisms. — 2017. — V. 5 (3): 37.
16. Gorovtsov A. V. The influence of soil type and preceding crop on the suppression of fusarium by indigenous spore-forming bacteria / A. V. Gorovtsov [et al.] // PeriodicoTcheQuimica. — 2019. — V. 16. — № 33. — P. 225—240.
17. Фитобактериомицин: Справочник по защите растений. Агропромышленный портал. — URL: https://www.agroxxi.ru/ goshandbook/wiki/active_substance/fitobakteriomicin.html (Дата обращения 14.03.2024).
GROWTH MONITORING OF BLACK CURRANT SEEDLINGS UNDER THE CONDITIONS OF BIOCONTROL OF PHYTOPATHOGENS WITH VARIOUS BIOLOGICAL PRODUCTS
E. Z. Savin, Ph. D. (Agricultural Sciences), Dr. Habil., Orenburg Federal Research Center, UB RAS (Institute of the Steppe, ^ RAS), orenstepp@mail.ru, Orenburg, Russia,
N. V. Nemtseva, Ph. D. (Medical Sciences), Orenburg Federal Research Œnter, UB RAS (Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis, ^ RAS), nvnemtseva@gmail.com, Orenburg, Russia,
T. V. Berezina, Ph. D. (Biology), Orenburg Federal Research Center, UB RAS (Institute of the Steppe, ^ RAS), gaevskayatatyana@mail.ru, Orenburg, Russia
References
1. Blinkova O. M. Yagody chernoi smorodiny — tsennoe syr'e pri proizvodstve obogashchennykh pishchevykh produktov. Pri-oritetnye napravleniya razvitiya sadovodstva (I Potapovskie chteniya). Materialy natsional'noi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Priority directions for the development of horticulture. The First Potapov Readings. Proceedings of the national scientific and practical conference. Michurinsk, 11—13 dekabrya 2019goda. 2019. P. 296—298 [in Russian].
2. Mikhailova I. V., Filippova Yu. V., Kuz'micheva N. A., Vinokurova N. V., Ivanova E. V. Smorodina chernaya kak per-spektivnyi istochnik polifenol'nykh antioksidantov.Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal. [The black currant as a promising source of polyphenolic antioxidants. International Scientific Research Journal]. 2021. No. 7 (109). Available at: https://research-journal.org/archive/7-109-2021-july/smorodina-chernaya-kak-perspektivnyj-istochnik-polifenolnyx-antiok-sidantov [in Russian].
3. Sharpalova N. A., Nikolaeva Z. V. Al'ternarioz chernoi smorodiny. Apriori. Ceriya: estestvennye i tekhnicheskie nauki. [Alternaria black currant. Apriori. Series: natural and technical sciences]. No. 1. 2018. 13 p. [in Russian].
4. Sukhova E. A., Gorbunova O. S., Savin E. Z., Nemtseva N. V., Golovin S. E. Chuvstvitel'nost' razlichnyk hvidov i sortov smorodiny k trakheomikozam.Ves/nik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. [Sensitivity of various types and varieties of currants to tracheomycosis. Bulletin of Orenburg State University.]. 2016. No. 7 (195). P. 85—91 [in Russian].
5. Sidorova O. S. Mikrobiologicheskii analiz obraztsov chernoi smorodiny (Ribes nigrum L.).Universum: khimiya i biologiya: elektron. nauchn. zhurn. [Microbiological analysis of black currant samples (Ribes nigrum L.). Universe: chemistry and biology: electron. scientific Journal]. 2017. No. 8 (38). Available at: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/5049. [in Russian].
6. Jegensen L. N. and Heick T. M. Azole Use in Agriculture, Horticulture, and Wood Preservation — Is It Indispensable? Front. Cell. Infect. Microbiol. 2021. No. 11. P. 730297.
7. Mokhamed Kh., Peterson A. M., Tkachenko G. S. Antagonisticheskaya aktivnost' bakterii-assotsiantov pobegov yablon' po otnosheniyu k fitopatogennym gribam. Izv. Sarat. un-ta. Nov. ser. Ser. Khimiya. Biologiya. Ekologiya.[Antagonistic activity of bacteria-associates of apple shoots towards phytopathogenic fungi. Newsletters of Saratov University. Chemistry series. Biology. Ecology.]. 2016. Vol. 16. No. 4. P. 420—425 [in Russian].
8. Sedov E. N., Ogol'tsova T. P. Programma i metodika sortoizucheniya plodovykh, yagodnykh i orekhoplodnykh kul'tur. [The program and methodology of variety studies of fruit, berry, nut-bearing crops]. Orel, VNIISPK. 1999. 608 p. [in Russian].
9. Meteodannye federal'noi sluzhby Rossii po gidrometeorologiiimonitoringuokruzhayushcheisredy, upravlenie (Tsentr) po gid-rometeorologiii I monitoring okruzhayushchei sredy, Privolzhskoe UGMS [Meteorological data of the Russian Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring, Department (Center) for Hydrometeorology and Environmental Monitoring, Privolzhskoye UGMS]. available at:https://pogoda-sv.ru/ [in Russian].
10. Chistyakov V. A., Gorovtsov A. V., Vasil'chenko N. G., Prazdnova E. V., Usatov A. V., Kukharenko L. E., Pak M. L. Eko-logicheskaya strategiya kontrolya fuzarioza mozhet byt' tekhnologichnoi. Tekhnologiya vysokikh urozhaev. [An ecological strategy for fusarium control can be technological. High yield technology]. 2021. No. 2. P. 42—45 [in Russian].
11. Fenta L., Mekonnen H. Microbial Biofungicides as a Substitute for Chemical Fungicides in the Control of Phytopathogens: Current Perspectives and Research Directions. Scientifica (Cairo). 2024: 5322696.
12. Mattei D., Pamphile J. A., de Oliveira J. A. S., Battistus A. G. Bacillus: a eco-friendly source for plant development and sanity. Research, Society and Development. 2022. Vol. 11. No. 15, e285111537199.
13. Sizentsov A. N., Galaktionova L. V., Vasina R. P., Yurnaeva V. V. Ispol'zovanie predstavitelei Bacillus sp. dlya povysheniya stressoustoichivosti rastenii k bioticheskim faktoram: analiticheskii obzor. Problemy regional'noi ekologii. [The use of representatives of Bacillus sp. to increase plant stress resistance to biotic factors: an analytical review. Regional Environmental Issues]. 2023. No. 6. P. 68—74 [in Russian].
14. Damea Z. T., Rahmanb M., Islam T. Bacilli as sources of agrobiotechnology: recent advances and future directions. Green chemistry letters and reviews. 2021. Vol. 14. No. 2. P. 246—271.
15. Salas M. L., Mounier J., Valence F., Coton M., Thierry A., Coton E. Antifungal Microbial Agents for Food Biopreservation. A Review. Microorganisms. 2017. No. 5 (3). P. 37.
16. Gorovtsov A. V. The influence of soil type and preceding crop on the suppression of fusarium by indigenous spore-forming bacteria / A. V. Gorovtsov [et al.]. Periodico Tche Quimica. 2019. Vol. 16. No. 33. P. 225—240.
17. Fitobakteriomitsin. Spravochnik po zashchite rastenii. Agropromyshlennyi portal [Phytobacteriomycin. Handbook of plant protection. Agricultural portal]. [in Russian]. Available at: https://www.agroxxi.ru/goshandbook/wiki/active_substance/fito-bakteriomicin.html.
