CC BY
165
12. Nasibov Kh.N.o. Povyshenie effektivnosti vysokotochnogo vozdelyvaniya kartofelya na dernovo-podzolistykh supeschanykh pochvakh putem minimizatsii predposadochnoi obrabotki pochvy i differentsirovannogo drobno-lokal'nogo vneseniya udobrenii [Improving Efficiency of High-Precision Cultivation of Potatoes on Sod-Podzolic Clay Sand Soils by Minimizing Pre-Plant Cultivation of Soil and Differentiated Fractional/Localized
Fertilization]. Cand. Sc. (Agriculture) Thesis. Moscow: All-Russian Research Institute of Potato Farming. 2013: 107. (In Russian)
13. Starovoitov V.I. Kontseptsiya razvitiya resursosberegayushchikh tekhnologii proizvodstva kartofelya [The concept for Development of Resource-Saving Technologies in Potato Production]. Kartofel' i ovoshchi. 2005. No. 7: 6. (In Russian)
14. Shpaar D., Ivanyuk V., Shuman P., Postnikov A. et al. Kartofel' [The Potato]. (D. Shpaar (ed.). Minsk: FIAinform (Finance, Accounting, Audit Publishing House). 1999: 272. (In Russian)
УДК 631.81 DOI 10.24411/0131-5226-2019-10161
МУЛЬТИКОНВЕРСИОННЫЕ БИОПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОРГАНИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
Ю. А. Титова, канд.биол.наук; И. Л. Краснобаева, канд.биол.наук
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений» (ФГБНУ ВИЗР), Санкт-Петербург, Россия
Биологическая защита растений - ключевой элемент обеспечения стабильного органического производства, в котором не применимы пестициды и минеральные удобрения. Мультиконверсионные биопрепараты совмещают функции биопестицидов, биоудобрений и биостимуляторов. Их основа - полифункциональные штаммы микроорганизмов, выращенные на продукте биоконверсии съедобными макромицетами отходов промышленности и сельского хозяйства. Цель работы - охарактеризовать возможности использования мультиконверсионных биопрепаратов в органическом земледелии. Для достижения цели решали задачи получения лабораторных образцов полифункциональных мультиконверсионных биопрепаратов на основе штаммов Bacillus subtilis B-10 и Trichoderma asperellum T-36 путем мультибиоконверсии отходов промышленного культивирования шиитаке, оценки их биологической активности на проростках огурца, оценки эффективности в органическом производстве томатов в открытом грунте. В работе использовали стандартные методы: твердо- и жидкофазного культивирования, создания искусственного инфекционного фона, наработки и проверки качества биопрепаратов, учета биометрических показателей, распространенности, развития болезней и гибели растений, статистической обработки результатов. Показано, что отработанный шиитаке субстрат обеспечил усиленное развитие B. subtilis B-10 и T. asperellum Т-36 с титрами 360 и 10 млрд. КОЕ/г, соответственно. Их биологическая активность обеспечила достоверные увеличение в 1.2-1.4 раза значений биометрических показателей развития проростков огурца и уменьшение их гибели в 1.2-1.4 раза на естественном и в 2.1-4.3 раза на искусственном инфекционном фоне. Эффективность лабораторных образцов в органическом выращивании растений томата с выраженным показателем
Технологии и технические средства механизированного производства продукции
_растениеводства и животноводства_
"доза-эффект" составила 22-56 %, при достоверном доза зависимом увеличении в 1.2-1.6 раза значений биометрических показателей их развития. Таким образом, отходы производства шиитаке, являясь органическим биоудобрением могут быть субстратной основой для культивирования штаммов-продуцентов, обеспечивающей их титры до сотен млрд. КОЕ/г. Лабораторные образцы на основе B. subtilis B-10 и T. asperellum Т-36 проявили полифункциональность, обеспечив био-, ростостимулирующий и доза зависимый защитный эффекты. Мультиконверсионные биопрепараты, совмещающие свойства биопестицидов и инокулянтов могут быть использованы для обеспечения стабильного органического производства.
Ключевые слова, мультиконверсионные биопрепарарты, полифункциональные биопрепараты, Trichoderma asperellum, Bacillus subtilis, биологическая активность штаммов, органическое производство, биопестициды, биоудобрения, инокулянты, эффективность биопрепаратов.
Для цитирования. Титова Ю.А., Краснобаева И.Л. Мультиконверсионные биопрепараты для защиты растений и возможности их использования в органическом земледелии // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 2(99). С 164-183.
MULTIRECYCLED BIOLOGICS FOR PLANT PROTECTION AND THE POSSIBILITY OF
THEIR USE IN ORGANIC FARMING
J.A. Titova, Cand. Sc. (Biology); I.L. Krasnobaeva, Cand. Sc. (Biology)
Federal State Budget Institution "All-Russian Research Institute of Plant Protection" (FSBSI VIZR), Saint Petersburg, Russia
Biological plant protection is a key element in ensuring stable organic production, where pesticides and mineral fertilizers are not applicable. Multirecycled biologics combine the functions of biopesticides, bio-fertilizers and biostimulants. Their basis is polyfunctional microorganisms' strains grown on the product of industrial and agricultural wastes' biorecycling with edible macromycetes. The goal of the research is to characterize the possibilities of using multirecycled biologics in organic farming. To achieve the goal, the following tasks were completed: the laboratory samples of polyfunctional multirecycled biologics based on the Bacillus subtilis B-10 and Trichoderma asperellum T-36 strains were obtained by the multibiorecycling of the industrial-scale shiitake cultivation waste; the biological activity of obtained biologics was estimated on cucumber seedlings and their efficacy was assessed in organic tomato production outdoors. The standard methods were applied in the research: submerged and solid state fermentation; artificial infectious background making; production and quality control of biologics; recording of biometric indicators, extension and development of plant diseases and mortality; statistical processing of results. It was shown that the spent shiitake substrate provided the enhanced development of B. subtilis B-10 and T. asperellum T-36 with the titers of 360 and 10 billion CFU/g, respectively. Strains' biological activity provided a significant, 1.2-1.4-fold increase in the values of biometric indicators for cucumber seedlings growth and their mortality 1.2-1.4-fold decrease on the natural infectious background and 2.1-4.3-fold decrease on the artificial one. The laboratory samples' efficiency in the tomato plants organic cultivation with a pronounced "dose-effect" was 22-56 %, with a reliable dose-dependent 1.2-1.6-fold increase in the biometric indicators' values for tomato plants growth. Thus, shiitake production wastes, being organic bio-fertilizers, can be a substrate for the biologics' strain-producers cultivation, providing their titers up to hundreds of billion CFU/g. Laboratory samples based on B. subtilis B-10 and T. asperellum T-36 showed the polyfunctionality, providing bio- and growth inducing effect and dose-dependent protective effect as well. Multirecycled biologics combining the properties of biopesticides and inoculants can be used to ensure the stable organic production.
Keywords: multirecycled biologics, polyfunctional biologics, Trichoderma asperellum, Bacillus subtilis, organic production, biopesticides, biological fertilizers, inoculants, the biologics' efficacy, strains' biological activity.
For citation: Titova J.A., Krasnobaeva I.L. Multirecycled biologics for plant protection and the possibility of their use in organic farming. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstvaprodukcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 2(99): 164-183, (In Russian)
Введение
Приоритетное направление в защите растений - использование природных защитных механизмов, проявляющихся в регуляции численности популяций вредных организмов их естественными врагами. Стимуляция иммунитета растений достигается путем естественного массового размножения природных ресурсов антагонистов, энтомофагов и
энтомопатогенов с помощью
агротехнических приемов [1, 2]. Восстановление и увеличение
супрессивности почвы возможно путем искусственного насыщения биоценозов внесением различных полифункциональных биоудобрений и биопрепаратов, обладающих как прямым антагонистическим действием на возбудителей болезней за счет комплекса биологически активных веществ (БАВ), так и повышающим устойчивость растений к болезням за счет фиторегуляторной активности последних [3-5]. То есть биологическая защита растений,
представляет собой альтернативу
использования синтетических пестицидов с преимуществами более широкого
применения и снижения воздействия на окружающую среду, а также в полной мере отвечает принципам органического земледелия [6-9].
Биологическая защита растений -ключевой элемент обеспечения стабильного органического производства, которое практикуется в 179 странах мира [10-17]. В России функционируют 70
сертифицированных органических
сельхозпроизводителей, осваивающих лишь
около 0.1 % от общей площади сельскохозяйственных угодий страны [15, 18, 19]. Потенциал органической продукции на внутреннем рынке оценивается в 2-10 % от рынка продовольствия, поскольку органическое земледелие может
осуществляться в рамках существующей системы хозяйствования лишь вместе с традиционными формами производства [20, 21]. Несмотря на преимущества использования биопестицидов в
интенсивном и органическом сельском хозяйстве, количество зарегистрированных для использования биопрепаратов невелико: 300 - в мире, 50 - в России. При этом в реальную практику биологическая система защиты растений внедрена только на 2 % сельхозугодий РФ [9, 22, 23].
Для создания биопрепаратов
наибольший интерес представляют виды и штаммы микроорганизмов, обладающие разнообразием метаболических процессов, неприхотливостью к условиям
культивирования, высокой
технологичностью, экологической
пластичностью [24-26]. С другой стороны, в разработке технологий производства биопрепаратов первый необходимый этап -подбор питательных субстратов и условий культивирования активных штаммов-продуцентов. Субстраты должны содержать дешевые и доступные источники питания и необходимый набор микроэлементов для обеспечения быстрого роста и развития культур микроорганизмов. При этом компонентный состав питательного субстрата не должен отрицательно влиять на их биологическую активность [1].
Расширение сырьевой базы для производства биопрепаратов за счет использования растительных отходов техногенной сферы решает проблему их утилизации и открывает путь создания биотехнологии биопестицидов на их основе [27]. Такие отходы представляют особую проблему утилизации из-за содержания лигноцеллюлозного комплекса - наиболее труднодоступной для разрушения их части [28, 29]. В связи с этим, одно из перспективных направлений -разработка многостадийных технологий биоконверсии растительных отходов техногенной сферы с использованием высших базидиальных макромицетов [3032]. Ксилотрофные базидиомицеты -единственная известная группа организмов, способная к активному разложению лигнина до полной минерализации [33]. В процессе культивирования макромицеты утилизируют из субстрата до 70 % содержащейся в нем целлюлозы и 80 % лигнина. Все полисахаридные комплексы переводятся в усвояемую (водорастворимую) другими организмами форму [34]. Содержание общего азота в субстрате, обросшем мицелием, выше, чем в исходном на 2847 %. Конвертируемый субстрат обогащается витаминами, минеральными элементами и БАВ [34-36]. Кроме того, субстрат полностью пронизывается мицелием макромицетов и обогащается термофильной микробиотой, которые служат трофической базой для развития штаммов-продуцентов биопрепарартов [37, 38]. На основе задепонированных в коллекции микроорганизмов ФГБНУ ВИЗР высокоактивных штаммов-продуцентов разработаны с использованием мультиконвертированных съедобными макромицетами отходов сельского хозяйства и промышленности новые полифункциональные биопрепараты для защиты растений [39-42]. Но еще недостаточны сведения об эффективности
вышеупомянутых мультиконверсионных биопрепаратов (МБП), особенно в органическом земледелии [40, 43-45]. На основании вышесказанного цель работы -охарактеризовать возможности
использования мультиконверсионных
биопрепаратов в органическом земледелии. Для достижения поставленной цели решали задачи получения лабораторных образцов (ЛО) полифункциональных МБП на основе активных штаммов-продуцентов Bacillus subtilis B-10 и Trichoderma asperellum T-36 путем мультибиоконверсии отходов промышленного культивирования
ксилотрофного базидиомицета Lentinula edodes (Berk.) Pegler (шиитаке), оценки биологической активности штаммов-продуцентов ЛО МБП на проростках огурца, оценки эффективности ЛО МБП в органическом производстве томатов в открытом грунте. Материалы и методы
Работу проводили на базе лаборатории микробиологической защиты растений ФГБНУ ВИЗР и ФГБНУ Лазаревской опытной станции защиты растений ВНИИБЗР (Краснодарский край). В качестве объектов исследования использовали опытные партии (ОП) 2-х ЛО гранулированных МБП на основе коллекционных штаммов-продуцентов
B. subtilis B-10 и T. asperellum Т-36 [46, 47]. ОП производили на стерилизованных отходах техногенной сферы переработанных в условиях промышленного
культивирования L. edodes: опилки дубовые, отруби пшеничные - 10 %, CaCO3 - 0.1%, CaSO4x7H2O - 1 % по весу 70 %-ной влажности субстрата, грибной белок (мицелий шиитаке в толще субстрата). Чистые культуры штаммов-продуцентов поддерживали на стандартных питательных средах: B. subtilis B-10 - на сухом питательном агаре (СПА), T. asperellum Т-36 - на агаре Чапека. Инокулюм получали
жидкофазной ферментацией на водных экстрактах из отработанного шиитаке субстрата (200 г на 1 л воды) при t = 26±1° C в качалочных колбах объёмом 750 мм в течение 5 суток на термостатированной качалке (250 оборотов/мин). Для получения инокулята, в качалочную колбу со 100 мл экстракта посевной иглой вносили соскоб исходной культуры штамма-продуцента. Определение титров и качества инокулюмов, качества ЛО МБП проводили прямым подсчетом в камере Горяева колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл культуральной жидкости, а также методом серийных разведений. Для оценок биологической активности штаммов-продуцентов и эффективности ЛО МБП применяли стандартные фитопатологические методы учета как биометрических, так и показателей распространенности и развития болезней, гибели растений, статистической обработки и визуализации полученных результатов [48-50]. ЛО МБП использовали после 2-х месяцев хранения при 4-8° С и 75 %-ной влажности воздуха с титрами B. subtilis B-10 - 2.2 х 1011 и T. asperellum Т-36 - 1.0 х 1010 КОЕ/г. Биопрепараты применяли однократно внесением в почву под растения путем полива рабочими суспензиями. Нормы расхода - 5 г и 10 г на растение при нормах расхода рабочей жидкости 40 мл/проросток огурца и 1 л/растение томата. Повторность десятикратная (10 растений на вариант опыта и контроля). Растения выращивали в соответствии с общепринятыми приемами.
Оценку биологической активности штаммов-продуцентов на проростках огурца проводили на искусственном и естественном инфекционных фонах методом вазонов. Влажность почвы в вегетационном опыте поддерживали на уровне 50 % от полной влагоёмкости. В каждый вазон объемом 1 л вносили 500 г стерильной почвы, увлажненной 200 мл воды (контроль -
естественный инфекционный фон), 200 мл рабочей суспензии, содержащей 25 г и 50 г ЛО МБП, а также 200 мл рабочей суспензии, содержащей 25 г и 50 г ЛО МБП с добавкой 20 мл суспензии с титром 1.2 х 107 КОЕ/мл штамма 923 Fusarium oxysporum Schlecht. в качестве искусственного инфекционного фона в соответствующие варианты опыта. Рабочие суспензии ЛО МБП готовили путем размешивания 25 г или 50 г биопрепарата в 200 мл водопроводной воды для обеспечения нормы расхода на одно растение. Суспензию F. oxysporum 923 готовили смывом 10 мл стерильной воды с чистой культуры микромицета на агаре Чапека и доведением вышеуказанного титра в 20 мл (1 чашка Петри с культурой F. oxysporum 923/на 1 вазон). Рабочие суспензии ЛО МБП и инфекционные суспензии смешивали с 500 г стерильной почвы в соответствующих вариантах опыта и помещали в вазоны. Использовали по 2 вазона на вариант с 5-ю высаженными проростками огурца сорта Неженский 12. Поверхностно
стерилизованные 1 % KMnO4 или
0.1 % AgNO3 семена огурца проращивали в стерильных влажных камерах в течение 1-2 суток для получения проростков. Влияние ЛО гранулированных МБП на их рост и развитие оценивали в основные фазы онтогенеза: семядолей; 1-го настоящего листа. В течение 23 -х суток учитывали биометрические показатели: высоту и биомассу проростков огурца, развитие болезней и гибель.
Оценку эффективности ЛО МБП проводили в органическом производстве томатов, возделываемых на опытных территориях ФГБНУ Лазаревской ОСЗР ВНИИБЗР в открытом грунте. При приготовлении рабочей суспензии ЛО МБП расход рабочей жидкости (водопроводной поливной воды) - 10 л. При постоянном помешивании 10-ю л воды заливали 50/100 г биопрепарата в норме расхода
5/10 г/растение соответственно. Обработку высаженной в грунт рассады томата сорта Персей осуществляли проливом рабочей суспензией одновременно 10-и растений варианта опыта (в контроле - проливом 10-и растений водопроводной поливной водой) с равномерным (лейкой без рассекателя) распределением (1 л/растение) рабочей суспензии и воды на каждое растение томата. В течение вегетации учитывали биометрические показатели развития растений томата, симптоматику заболеваний и урожайность. В оценке эффективности ЛО МБП использовали стандартные
фитопатологические методы создания и проверки качества ЛО биопрепаратов (стандартных серийных разведений), учета как биометрических, так и показателей развития заболеваний, гибели растений, статистической обработки и визуализации полученных результатов [48-51]. Результаты и обсуждение
Путем мультибиоконверсии отходов искусственного культивирования
ксилотрофного съедобного макромицета шиитаке при полупромышленном малообъемном производстве были получены лабораторные образцы гранулированных полифункциональных шиитачных (Ш) МБП на основе активных штаммов-продуцентов B. subtilis B-10 (ЛО В-10 Ш, Г) и T. asperellum T-36 (ЛО Т-36 Ш, Г), с титрами 3.6x1011 и 1.0 х 1010 КОЕ/г соответственно. Согласно лабораторным регламентам на их производство эти гранулированные полифункциональные МБП - биопрепараты длительного хранения 1.5 и 1.8 года,
соответственно (Павлюшин и др., 2015 а; Павлюшин и др., 2018 а). Поэтому за 2 месяца хранения допустимое снижение титров без снижения биологической активности в 1.5-2 раза, соответственно. Для оценки биологической активности штаммов-продуцентов и эффективности ЛО гранулированных полифункциональных МБП их использовали после 2-х месяцев хранения при 4-8° С и 75 %-й влажности воздуха с титрами B. subtilis B-10 -2.2 х 1011 и T. asperellum Т-36 - 1.0 х 1010 КОЕ/г. Данные оценки биологической активности штаммов-продуцентов ЛО МБП B. subtilis B-10 и T. asperellum Т-36 (ЛО В-10 Ш, Г и ЛО Т-36 Ш, Г) на 3-х недельных проростках огурца сорта Неженский 12 на естественном (контроль без обработки) и искусственном инфекционном фоне (F. oxysporum 923 - 2.4 х 106 КОЕ/растение) представлены в Таблице 1. При анализе данных выявили стимулирующий эффект воздействия ЛО, Г МБП на проростки огурца, выражающийся, в достоверно превосходящих контрольные, значениях параметров развития растений. Скорости роста достоверно превышали таковые в контролях на естественном и искусственном инфекционных фонах во всех вариантах опыта при всех исследованных нормах расхода ЛО МБП. Биомасса проростков росла пропорционально скорости роста также во всех вариантах опыта, как на естественном, так и искусственном инфекционных фонах и достоверно превышала контрольные значения при попарном сравнении вариантов (табл. 1).
Таблица 1
Биологическая активность штаммов В. 8иЫШ8 В-10 и Т. aspereПum Т-36 продуцентов лабораторных образцов гранулированных мультиконверсионных биопрепаратов на 3-х недельных проростках огурца сорта Неженский 12 на естественном и искусственном инфекционном фоне
Варианты опыта Биометрические показатели развития проростков Гибель растений, % Эффективность, относительно К/К1,%
Средние... Коэффициент изменения периода появления.
скорость роста, мм/сут биомасса проростка, г всходов семядолей настоящего листа
Контроль (без обработки - ЕИФ) 1.68±0.06 0.16±0.01 1.00 1.00 1.00 41.7 -/76.2
Контроль 1 (ИИФ) 0.76±0.17*** 0.10±0.01*** 0.75 1.10 1.12 86.4 -
ЛО В-10 Ш, Г 5 г/растение 1.99±0.17* 0.16±0.01 0.98 1.32 0.99 30.3 28.4/-
ЛО В-10 Ш, Г 10 г/растение 1.98±0.10** 0.17±0.01 0.95 1.04 0.98 10.6 76.2/-
ЛО Т-36 Ш, Г 5 г/растение 2.02±0.13** 0.16±0.01 0.88 1.40 0.99 20.1 52.1/-
ЛО Т-36 Ш, Г 10 г/растение 2.20±0.16*** 0.21±0.01*** 0.81 1.06 0.97 10.6 76.2/-
ЛО В-10 Ш, Г 5 г/растение + ИИФ 1.65±0.11*** 0.11±0.01*** 0.95 1.06 1.05 40.4 4.3/53.7
ЛО В-10 Ш, Г 10 г/растение + ИИФ 1.77±0.09*** 0.12±0.01*** 0.91 1.23 1.10 30.3 28.4/65.3
ЛО Т-36 Ш, Г 5 г/растение + ИИФ 1.64±0.34** 0.17±0.03*** 0.80 1.10 0.98 30.3 28.4/65.3
ЛО Т-36 Ш, Г 10 г/растение + ИИФ 2.34±0.27*** 0.17±0.01*** 0.78 0.99 0.99 20.1 52.1/76.8
Примечание: ЕИФ - естественный инфекционный фон; ИИФ - искусственный инфекционный фон; - достоверно при уровне значимости 0.10, ** - 0.05, *** - 0.01.
С привлечением к интерпретации данных корреляционно-регрессионного анализа в дополнение к дисперсионному анализу выявили достоверность увеличения биомассы проростков огурца под воздействием ЛО, Г бактериальных МБП по сравнению с контролями: значение F-критерия Фишера при уровне значимости а=0.05 для d.f.1/d.f.2 = 2/19 составило 4.42 (3.52 - табличное значение). Под воздействием ЛО, Г МБП наблюдали опережающее контроль естественного инфекционного фона появление всходов и первого настоящего листа. Наибольшую стимуляцию к прорастанию выявили на искусственном инфекционном фоне. Исследованные нормы расхода ЛО, Г МБП не оказали достоверного влияния на
биометрические показатели развития проростков огурца ^-критерий = 0.26 при табличном значении 4.38). Удвоенные нормы расхода ЛО, Г МБП достоверно уменьшили выпады растений на инфекционном фоне при общем уменьшении гибели проростков на 30-55 % под воздействием лабораторных образцов биопрепаратов. Эффективность воздействия ЛО, Г МБП с выраженным показателем "доза-эффект" составила 28-76 %, на инфекционном фоне - 4-50 %, относительно инфекционного контроля 54-77 % (Таблица 1).
Данные оценки эффективности лабораторных образцов гранулированных МБП (ЛО В-10 Ш, Г и ЛО Т-36 Ш, Г) в органическом производстве томатов сорта
*
Персей в открытом грунте приведены в Таблице 2. В связи с жаркими и сухими погодными условиями Сочи (Краснодарский край, ФГБНУ Лазаревская ОСЗР ВНИИБЗР) корневые гнили на растениях томатов не проявились. До середины июля растения
Таблица 2
Эффективность применения лабораторных образцов гранулированных МБП на основе штаммов В. 8иЫШ8 В-10 и Т. aspereПum Т-36 в органическом производстве томатов сорта Персей в условиях
Краснодарского края
развивались интенсивно, без признаков заболеваний. Во второй половине лета во всех вариантах наблюдали развитие фитофтороза и макроспориоза - в контроле до 30 % и 40 %, соответственно (табл. 2).
Варианты опыта с нормой расхода Контроль(без обработки) ЛО В-10 Ш, Г ЛО Т-36 Ш, Г
5 г/растение 10 г/растение 5 г/растение 10 г/растение
С зедние биометрические показатели развития растений томата
Высота, см 68.5±0.2 86.1±0.5*** 92.4±0.3*** 82.4±0.3*** 106.1±0.1***
Количество плодов, шт 18.3±0.1 20.4±0.2*** 24.6±0.2*** 18.2±0.1 20.4±0.2***
Вес плода, г 88.5±0.3 98.5±0.2*** 104.3±0.1*** 94.6±0.2*** 104.3±0.2***
Урожайность 1-о растения, г 1624.9±0.5 2011.7±0.3*** 2584.5±0.3*** 1908.5±0.2*** 2080.6±59.2***
Пораженность болезнями, гибель растений, %
Фитофтороз 29.6 22.1 20.8 23.9 20.6
Макроспориоз 41.2 39.2 20.6 35.4 21.2
Гибель 30.0 0 0 0 0
Эффективность, % - 33.3 55.6 22.2 55.6
Примечание: * - достоверно при уровне значимости 0.10, ** - 0.05, *** - 0.01.
При анализе данных, представленных в Таблице 2, выявили стимулирующий эффект воздействия ЛО, Г МБП на растения томата: все оцененные в полевых испытаниях средние биометрические показатели развития растений были достоверно выше контрольных значений. Наблюдали увеличение высоты растений на 15-40 см, количества плодов в среднем - на 12.3 %, и, в конечном итоге, урожайности на 20-40 %. Показатель "доза-эффект" выявили для всех исследованных ЛО, Г МБП. С увеличением нормы расхода биопрепарата наблюдали пропорциональное увеличение всех оцениваемых биометрических показателей развития растений томата сорта Персей, а также снижение пораженности выявленными заболеваниями. Важно отметить, что вне зависимости от нормы расхода примененных ЛО, Г МБП, во всех вариантах опыта наблюдали отсутствие гибели растений
томата. В контроле этот показатель достигал 30 %. По фитопатологическим показателям (снижение пораженности растений томата основными болезнями и отсутствие выпадов) наблюдали выраженный защитный эффект -Б-критерий = 6.38, уровень значимости а=0.05 при табличном значении 2.65. Полевая эффективность воздействия ЛО, Г МБП на развитие растений томата с выраженным показателем "доза-эффект" составила 22-56 % (Таблица 2).
Таким образом, применение ЛО, Г МБП на основе штаммов В. БиЫШБ В-10 и Т. asperellum Т-36 положительно сказалось на развитии проростков огурца в вегетационных опытах в защищенном грунте и растений томата в органическом производстве открытого грунта. Во всех опытных вариантах биометрические показатели развития растений значительно
превышали контрольные, что в большинстве случаев достоверно подтвердило
стимулирующий эффект воздействия биопрепаратов. Кроме того, выявили достоверный доза зависимый защитный эффект при применении удвоенных норм расхода ЛО, Г МБП в вегетационных и полевых опытах. Субстратная основа ЛО, Г МБП будучи обогащенным белком продуктом биоконверсии съедобным макромицетом отходов техногенной сферы -богатое витаминами, макро- и микроэлементами органическое удобрение [52-57]. Такой богатый компонентный состав обеспечивает усиленное развитие активных штаммов-продуцентов
полифункциональных биопрепаратов
различного спектра действия из разных таксономических групп микроорганизмов [36, 38, 42, 44, 45, 58-60]. То есть мультиконверсионные биопрепараты могут быть охарактеризованы одновременно как биопестициды, используемые для контроля вредных организмов, биоудобрения и биостимуляторы (инокулянты) для противодействия стрессам и стимулирования процессов роста и развития сельскохозяйственных культур [5]. Эти свойства МБП наряду со значительной для биопрепаратов эффективностью (до 76 % - в вегетационном опыте и до 56 % - в полевом) применения делают их действительно ключевым элементом в обеспечении стабильного органического производства [10-12, 20, 21]. Выводы
Мультиконверсионные биопрепараты, совмещающие в себе свойства биопестицидов, биоудобрений и
биостимуляторов (инокулянтов) могут быть использованы для обеспечения стабильного органического производства.
Субстратная основа ЛО, Г МБП, полученная путем биоконверсии съедобным макромицетом шиитаке отходов техногенной сферы - обогащенный белком, витаминами, макро- и микроэлементами продукт -обеспечил усиленное развитие активных штаммов-продуцентов полифункциональных биопрепаратов В. БиЫШБ В-10 и Т. аБрегеПиш Т-36 с титрами 3.6x1011 и 1.0 х 1010 КОЕ/г, соответственно.
Испытанные в условиях вегетационных и полевых опытов органического производства ЛО, Г МБП на основе штаммов В. БиЫШБ В-10 и Т. аБрегеПит Т-36 проявили биостимулирующий, ростостимулирующий и доза зависимый защитный эффекты.
Высокая биологическая активность штаммов В. БиЫШБ В-10 и Т. asperellum Т-36 продуцентов ЛО, Г МБП на 3-х недельных проростках огурца сорта Неженский 12 обеспечила достоверные увеличение в 1.21.4 раза значений биометрических показателей развития проростков и уменьшение их гибели в 1.2-1.4 раза на естественном и в 2.1-4.3 раза на искусственном инфекционном фоне.
Полевая эффективность воздействия ЛО, Г МБП на основе штаммов В. БиЫШБ В-10 и Т. asperellum Т-36 на развитие в органическом производстве растений томата с выраженным показателем "доза-эффект" составила 22-56 %, также при достоверном доза зависимом увеличении в 1.2-1.6 раза значений биометрических показателей их развития.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Новикова И.И. Полифункциональные Современные средства и технологии защиты биопрепараты в современных системах основных сельскохозяйственных культур от фитосанитарной стабилизации агроценозов.
вредителей, болезней и сорной растительности. СПб. 2010;49-50.
2. Новикова И.И. Биологическое разнообразие микроорганизмов - основа для создания новых полифункциональных биопрепаратов для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем. Вестник защиты растений. 2016;87(3):120-122.
3. Завалин A.A. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.: Изд-во ВНИИА 2005;302 с.
4. Reino L.R., Raul F., Hernandez-Galan G.R., Collado I.G. Secondary metabolites from species of the biocontrol agent Trichoderma.//Phytochem Rev.2008;7:89-123.
5. Федоренко В.Ф., Мишуров Н.П., Коноваленко Л.Ю. Современные технологии производства пестицидов и агрохимикатов биологического происхождения: науч. -аналит. обзор. М.:ФГБНУ «Росинформагротех». 2018;124 с.
6. Новикова И.И. Полифункциональные биопрепараты на основе микробов-антагонистов - основа экологически безопасной системы защиты растений от болезней.//Инф.бюлл. ВПРС МOББ. 2007;38:173-175.
7. Бутяйкин В.В. Oрганическое земледелие как приоритетное направление ведения сельского хозяйства. В сб.: Мат. XIV Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти проф. СА. Лапшина «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции», Саранск, 18-19 октября 2018 г. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. 2018;180-184.
8. Дорофеева A.E., Полушкина Т.М. Направления государственного регулирования развития органического сельского хозяйства. В сб.: Мат. Междунар. науч.-практ. конф. «Лграрная наука: современные проблемы и перспективы развития». Oмск: Изд-во ФГБOУ BO Oмский ^У. 2018;123-127.
9. Корсунова Т.М., Имескенова Э.Г., Татарникова В.Ю. Альтернативное земледелие как основа устойчивого сельского хозяйства территорий Байкальского региона. В сб.: Мат. Междунар. науч.-практ. конф. «Агротуризм в устойчивом развитии сельских территорий». 2018;87—91.
10. Abbott L.K., Manning D.A.C. Soil health and related ecosystem services in organic agriculture.//Sustainable Agriculture Research. 2015;4(3):116.
11. Crowder D.W., Reganold J.P. Financial competitiveness of organic agriculture on a global scale. Proc. of the Nat. Academy of Sciences. 2015;112(24):7611-7616.
12. Willer H., Lernoud J. The world of organic agriculture. Statistics and emerging trends 2016. Research Institute of Organic Agriculture FiBL and IFOAM Organics International. 2016;1-336.
13. Бершицкий Ю.И., Гоцеридзе Е.Г., Ульянов А.В. Современное состояние органического земледелия в Краснодарском крае.//Вестник современных исследований. 2018;27(12):52-57.
14. Коршунов С.А., Любоведская А.А. Биологическая защита растений с соблюдением стандартов органического сельского хозяйства - необходимые направления научно-исследовательской деятельности. В сб.: Мат. Междунар. науч.-практ. конф. «Биологическая защита растений - основа стабилизации агроэкосистем». Краснодар. 2018;527-532.
15. Санин С.С. Органическое землепользование: фитосанитарные экологические и экономические барьеры. В сб.: Мат. Междунар. науч.-практ. конф. «Биологическая защита растений - основа стабилизации агроэкосистем». Краснодар. 2018;509-513.
16. Connor D.J. Organic agriculture and food security: A decade of unreason finally
implodes.//Field Crops Research.
2018;225:128-129.
17. Комарова О.В., Береснева Р.И. Развитие рынка органического сельского хозяйства в Российской Федерации.//Вопросы науки: инноватика, техника и технологии. 2019;1:89-94.
18. Ефремов Н.А., Чердакова М.П. Индустрия органики: мировой опыт и российские перспективы.//Фундаментальные исследования. 2015;5:405-409.
19. Полунина Н.Ю. Органическое сельское хозяйство и рынок органической продукции в России. В сб.: Мат. Междунар. науч.-практ. конф. «Итоги и перспективы развития агропромышленного комплекса». Соленое Займище: ФГБНУ «ПНИИАЗ». 2018;491-495.
20. Коршунов С.А., Асатурова А.М., Хомяк А.И., Волкова Г.В. Становление и перспективы органического земледелия в России (обзор).//Картофель и овощи. 2018;11:2-7. DOI: 10.25630/PAV.2018.85.11.001.
21. Шашута К.В. Преимущества и недостатки органического сельского хозяйства в аспекте социально-экономической сущности. В сб.: Мат. Междунар. науч.-практ. конф. «Итоги и перспективы развития агропромышленного комплекса». Соленое Займище: ФГБНУ «ПНИИАЗ». 2018;583-588.
22. Коноваленко Л.Ю. Биологические средства защиты растений для органического земледелия. В сб.: Мат. Междунар. науч.-практ. конф. «Итоги и перспективы развития агропромышленного комплекса». Соленое Займище: ФГБНУ «ПНИИАЗ». 2018;26-36.
23. Шабанов А.А., Романовский Ч.А., Аутко А.А., Зень А.В., Таранда Н.И. Применение биопрепаратов в органическом растениеводстве. В сб.: Науч. труды «Сельское хозяйство - проблемы и перспективы». Гродно. 2018;140-146.
24. Kubicek C.P., Komon-Zelazowska M., Druzhinina I.S. Fungal genus Hypocrea/Trichoderma: from barcodes to biodiversity.//J. Zhejiang Univ. Sci. B. 2008;753-763.
25. Moradi H., Bahramnejad B., Amini J., Siosemardeh A., Haji-Allahverdipoor K. Suppression of chickpea (Cicer arietinum L.) Fusariums wilt by Bacillus subtilis and Trichoderma asperellum.//Plant Omics Journal. 2012;68-74.
26. Ru Zh. and Di W. Trichoderma spp. from rhizosphere soil and their antagonism against Fusarium sambucinum.//African Journal of Biotechnology. 2012;11(18):4180-4186.
27. Заика Н.А. Твердофазная ферментация грибов рода Trichoderma на растительных субстратах. В сб.: Мат. Всеросс. конф. «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья», Барнаул, 21-22 апреля 2005 г. Барнаул. 2005;420-424.
28. Краснопольская Л.М., Сафрай А.И., Тишенков А.Д., Милонов П.А., Дьяков М.Ю. Утилизация растительных отходов дереворазрушающими грибами рода вешенка.//Достижения биотехнол.-агропром. комплекса. Черновцы. 1991;108 с.
29. Заика Н.А., Громовых Т.И., Ушанова В.М. Перспективы использования растительных субстратов для получения биопрепаратов защиты сеянцев хвойных. В сб.: Мат. Всеросс. науч.-практ. конф. «Лесной и 26. химический комплексы -проблемы и решения (экологические аспекты)», Красноярск, 12-14 мая 2004 г. Красноярск: СибГТУ. 2004;3:34-37.
30. Титова Ю.А. Методология получения мультиконверсионных биопрепаратов для защиты растений. В сб.: Науч. тр. III Всеросс. съезда по защите растений «Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем». СПб: ГНУ ВИЗР. 2013;2:396-400.
31. Титова Ю.А. Мультибиоконверсия отходов техногенной сферы съедобными
грибами.//Вестник защиты растений. Мат. междунар. конф. «Эколого-генетические основы современных агротехнологий» 27-29 апреля 2016 г. СПб. 2016;89(3):166-168.
32. Титова Ю.А. Новые технологии получения биопрепаратов для защиты растений. Мат. междунар. науч. конф. PLAMIC2018 «Растения и микроорганизмы: биотехнология будущего», 13-17 июня 2018 г. Уфа. 2018;233.
33. Решетникова И.А. Деструкция лигнина ксилотрофными макромицетами. Накопление селена и фракционирование его изотопов микроорганизмами. М. 1997;203 с.
34. Бисько Н.А., Дудка И.А. Биология и культивирование съедобных грибов рода вешенка. Киев: Наук. думка. 1987;148 с.
35. Билай В.Т., Бисько Н.А., Володина Е.П., Дудка И.А. Разработка научных основ поверхностного культивирования грибов рода вешенка.//Проблемы культивирования съедобных грибов в СССР. Пущино. 1991;34-35.
36. Титова Ю.А., Хлопунова Л.Б., Коршунов Д.В. Двухэтапная биоконверсия отходов с помощью Pleurotus ostreatus и Trichoderma asperellumy/Микол. и фитопатол. 2002;36(5):64-70.
37. Бисько Н.А., Билай В.Т. Влияние бактерий рода Bacillus на жизнедеятельность вешенки обыкновенной Pleurotus ostreatus (Jacq.:Fr.) Kumm. в частично замкнутой искусственной экосистеме.//Микол. и фитопатол. 1995;29(5-6):1-7.
38. Титова Ю.А., Гасич Е.Л., Новикова И.И., Хлопунова Л.Б., Коршунов Д.В., Губарева А.В., Полетаева М.С., Семенович А.С. Биоконверсия отходов съедобными грибами с получением биопрепаратов. В сб.: Мат. науч.-практ. конф. "Грибоводство и смежные биотехнологии. Инновации для инвестиций". М. 2005;19-21.
39. Титова Ю.А., Новикова И.И., Хлопунова Л.Б., Коршунов Д.В. Триходермин на основе вторичной биоконверсии отходов и его
эффективность против болезней огурца.//. Микол. и фитопатол. 2002;36(4):76-80.
40. Титова Ю.А., Богданов А.И. Эффективность мультиконверсионных биопрепаратов на основе штаммов Trichoderma harzianum. В сб.: Науч. тр. III Всеросс. съезда по защите растений «Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем». СПб: ГНУ ВИЗР. 2013;2:400-404.
41. Титова Ю.А., Богданов А.И. Биологическая эффективность мультиконверсионных биопрепаратов на основе штаммов Trichoderma harzianum против корнееда свеклы. В сб.: Науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. проф.-препод. состава СПбГАУ «Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования». СПб. 2014;104-107.
42. Новикова И.И., Титова Ю.А., Бойкова И.В., Зейрук ВН., Краснобаева И.Л. Биологическая эффективность новых биопрепаратов на основе микробов-антагонистов в контроле возбудителей болезней картофеля при вегетации и хранении клубней.//Биотехнология. 2017;33(6):68-76. Б01: 10.21519/0234-27582017-33-6-68-76
43. Богданов А.И., Титова Ю.А. Полевая эффективность мультиконверсионных биопрепаратов на картофеле в борьбе с фитофторозом.//Вестник защиты растений. 2014;3:34-38.
44. Титова Ю.А., Бойкова И.В., Бочкова В.Б. Биологическая активность мультиконверсионных биопестицидов на основе актиномицетов. Современная микология в России: IV Съезд микологов России. М. 2017а;7:284-286.
45. Титова Ю.А., Сокорнова С.В., Полякова О.Ю. Особенности роста энтомопатогенных видов Beauveria при мультибиоконверсии отходов производства съедобных грибов. Современная микология в России. М. 2017б;6:405-406.
46. Павлюшин В.А., Титова Ю.А., Новикова И.И, Богданов А.И. Лабораторный регламент на производство гранулированного субстратного биопрепарата на основе штамма Trichoderma asperellum Т-36 путем двухступенчатой биоконверсии отходов сельского хозяйства, первично конвертированных Lentinula edodes. Регламенты производства мультиконверсионных биопрепаратов для защиты растений. СПб: ГНУ ВИЗР. 2015;48 с.
47. Павлюшин В.А., Титова Ю.А., Новикова И.И, Бойкова И.В., Краснобаева И.Л. Лабораторный регламент на производство гранулированного субстратного биопрепарата на основе штамма Bacillus subtilis В-10 путем двухступенчатой биоконверсии отходов сельского хозяйства, первично конвертированных Lentinula edodes. Регламенты производства мультиконверсионных биопрепаратов для защиты растений. СПб: ФГБНУ ВИЗР. 2018;51 с.
48. Плохинский Н.А. Математические методы в биологии. М.: МГУ. 1978;266 с.
49. Методы экспериментальной микологии: Справочник. Киев: Наук. думка. 1982;550 с.
50. Методические указания по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве. СПб: Минсельхоз России. 2009;380 с.
51. Новикова И.И., Бойкова И.В., Павлюшин В.А., Зейрук ВН., Васильева СВ., Деревягина М.К. Биологическая эффективность препаративных форм на основе микробов-антагонистов для защиты картофеля от болезней при вегетации и хранении.//Вестник защиты растений. 2015;86(4):12-19.
52. Сорокин А.Н. Альтернативные экологически чистые способы утилизации различного экологического сырья по принципу безотходной технологии. Тр.
Костромской ГСА. Кострома: Изд-во КГСХА. 2003;61:12-18.
53. Польских С.В., Мелькумова Е.А., Нестерова Ю.А. Влияние отработанных субстратных блоков вешенки обыкновенной Ркиго^ ostreatus Fr. Китт на формирование урожая картофеля ранних сортов.//Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2012;35(4):98-102.
54. Польских С.В., Мелькумова Е.А., Федюкина Ю.А., Одиловна Х.К. Влияние отдельных агроприёмов и отработанных субстратных блоков вешенки обыкновенной Р1еиго1;ш ostreatus Fr. Китт на формирование урожая поздних сортов картофеля.//Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2015;2:31-36.
55. Иванов А.И., Корягин Ю.В., Анохин Р.В. Использование отработанного субстрата в качестве органического удобрения -важнейшее звено безотходной технологии выращивания грибов.//ХХ1 век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2015;27(5):120-128.
56. Кшникаткин С.А., Аленин П.Г., Фомин И.В. Обоснование производства гранулированного экологически безопасного удобрения из отходов при выращивании вешенки.//Нива Поволжья. 2016;40(3):25-31.
57. Фомин И.В., Кшникаткин С.А. Производство органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки.//Концепт. 2016;Т11:2791-2795.
58. Титова Ю.А., Долгих В.В., Богданов А.И. Особенности биоконверсии компонентов растительных субстратов штаммами-продуцентами биопрепаратов.//Вестник защиты растений. 2014;3:46-49.
59. Новикова И.И., Титова Ю.А., Краснобаева И.Л. Биологическая эффективность опытных партий биопрепаратов на основе штамма ВгаЛус^шт papaveris и перспективы его
использования с гербицидами. В сб.: Науч. тр. Междунар. науч.-практич. конф. проф.-препод. состава СПбГАУ «Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования». СПб. 2014;96-98. 60. Новикова И.И., Титова Ю.А., Краснобаева И.Л., Бойкова И.В. Новые
биопрепараты для биодеструкции растительных остатков и оздоровления почвы. Мат. междунар. науч. конф. PLAMIC2018 «Растения и микроорганизмы: биотехнология будущего», 13-17 июня 2018 г. Уфа. 2018;209.
REFERENCES
1. Novikova I.I. Polifunktsional'nye biopreparaty v sovremennykh sistemakh fitosanitarnoi stabilizatsii agrotsenozov. Sovremennye sredstva i tekhnologii zashchity osnovnykh sel'skokhozyaistvennykh kul'tur ot vreditelei, boleznei i sornoi rastitel'nosti [Polyfunctional biologies in modern systems of agrocenoses' phytosanitary stabilization. Modern diseases and weeds]. Saint Petersburg. 2010: 49-50. (In Russian).
2. Novikova I.I. Biologicheskoe raznoobrazie mikroorganizmov - osnova dlya sozdaniya novykh polifunktsional'nykh biopreparatov dlya fitosanitarnoi optimizatsii agroekosistem. [The biological diversity of microorganisms is the basis for a new polyfunctional biologics development for phytosanitary agroecosystems]. Vestnik zashchity rastenii. 2016; No. 87(3):120-122. (In Russian).
3. Zavalin A.A. Biopreparaty, udobreniya i urozhai [Biologics, fertilizers and harvest]. Moscow: VNIIA Publ. 2005: 302. (In Russian).
4. Reino L.R., Raul F., Hernandez-Galan G.R., Collado I.G. Secondary metabolites from species of the biocontrol agent Trichoderma. Phytochem Rev.2008; No.7: 89-123.
5. Fedorenko V.F., Mishurov N.P., Konovalenko L.Yu. Sovremennye tekhnologii proizvodstva pestitsidov i agrokhimikatov biologicheskogo proiskhozhdeniya: nauch.-analit. obzor [Modern technologies for the production of pesticides and agrochemicals of biological origin: Scientific Analyt. Overview].
Moscow: Rosinformagrotekh Publ. 2018:124. (In Russian).
6. Novikova I.I. Polifunktsional'nye biopreparaty na osnove mikrobov-antagonistov - osnova ekologicheski bezopasnoi sistemy zashchity rastenii ot boleznei [Polyfunctional biologics based on antagonist microbes and antibiotics]. Inf. Bull. VPRS MOBB. 2007; No. 38:173-175. (In Russian).
7. Butyaykin V.V. Organicheskoe zemledelie kak prioritetnoe napravlenie vedeniya sel'skogo khozyaistva [Organic farming as a priority for agriculture]. Mat. XIV Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. pamyati prof. S.A. Lapshina "Resursosberegayushchie ekologicheski bezopasnye tekhnologii proizvodstva i pererabotki sel'skokhozyaistvennoi produktsii" [Proc. XIV Int. Sci.Prac. Conf. dedicated to the memory of prof. S.A. Lapshin "Resource-saving, environmentally friendly technologies for the production and processing of agricultural products"]. Saransk: Mordov State Univ. Publ. 2018: 180-184. (In Russian).
8. Dorofeeva A.E., Polushkina T.M. Napravleniya gosudarstvennogo regulirovaniya razvitiya organicheskogo sel'skogo khozyaistva [Directions of state regulation of the organic agriculture development]. Mat. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. «Agrarnaya nauka: sovremennye problemy i perspektivy razvitiya» [Proc. Int. Sci. Prac. Conf. "Agrarian science: current problems and development prospects"]. Omsk: Omsk SAU Publ. 2018: 123-127. (In Russian).
9. Korsunova T.M., Imeskenova E.G., Tatarnikova V.Yu. Al'ternativnoe zemledelie kak osnova ustoichivogo sel'skogo khozyaistva territorii Baikal'skogo regiona [Alternative farming as the basis for sustainable agriculture in the Baikal region]. Mat. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Agroturizm v ustoichivom razvitii sel'skikh territorii" [Proc. Int. Sci. Prac. Conf. "Agritourism in sustainable rural development"]. 2018: 87-91. (In Russian).
10. Abbott L.K., Manning D.A.C. Soil health and related ecosystem services in organic agriculture. Sustainable Agriculture Research. 2015. No. 4(3):116.
11. Crowder D.W., Reganold J.P. Financial competitiveness of organic agriculture on a global scale. Proc. of the Nat. Academy of Sciences. 2015. No.112(24): 7611-7616.
12. Willer H., Lernoud J. The world of organic agriculture. Statistics and emerging trends 2016. Research Institute of Organic Agriculture FiBL and IFOAM Organics International. 2016: 1-336.
13. Bershitsky Yu.I., Gotseridze E.G., Ulyanov A.V. Sovremennoe sostoyanie organicheskogo zemledeliya v Krasnodarskom krae [The current state of organic farming in the Krasnodar Territory]. Vestnik sovremennykh issledovanii. 2018. No. 27(12): 52-57. (In Russian).
14. Korshunov S.A., Lyubovedskaya A.A. Lyubovedskaya A.A. Biologicheskaya zashchita rastenii s soblyudeniem standartov organicheskogo sel'skogo khozyaistva -neobkhodimye napravleniya nauchno-issledovatel'skoi deyatel'nosti [Biological plant protection in compliance with the standards of organic agriculture - the necessary directions of research activities]. Mat. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Biologicheskaya zashchita rastenii - osnova stabilizatsii agroekosistem" [Proc.Int.Sci.Prac.Conf. "Biological plant protection is the basis for the stabilization of agroecosystems". Krasnodar. 2018: 527-532. (In Russian).
15. Sanin S.S. Organicheskoe zemlepol'zovanie: fitosanitarnye ekologicheskie i ekonomicheskie bar'ery [Organic land-use management: phytosanitary environment and economic barriers]. Mat. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Biologicheskaya zashchita rastenii - osnova stabilizatsii agroekosistem" [Proc.Int.Sci.Prac.Conf. "Biological plant protection is the basis for the stabilization of agroecosystems". Krasnodar. 2018: 509-513. (in Russian).
16. Connor D.J. Organic agriculture and food security: A decade of unreason finally implodes. Field Crops Research. 2018. No. 225:128-129.
17. Komarova O.V., Beresneva R.I. Beresneva R.I. Razvitie rynka organicheskogo sel'skogo khozyaistva v Rossiiskoi Federatsii [The development of the organic agriculture market in the Russian Federation]. Voprosy nauki: innovatika, tekhnika i tekhnologii. 2019. No. 1:89-94. (In Russian).
18. Efremov N.A., Cherdakova M.P. Industriya organiki: mirovoi opyt i rossiiskie perspektivy [Organic industry: world experience and Russian perspectives]. Fundamental'nye issledovaniya 2015. No.5:405-409. (In Russian).
19. Polunina N.Yu. Organicheskoe sel'skoe khozyaistvo i rynok organicheskoi produktsii v Rossii. [Organic farming and the market of organic products in Russia]. Mat. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Itogi i perspektivy razvitiya agropromyshlennogo kompleksa"[Proc. Int. Sci. Prac. Conf. "Results and prospects of the agro-industrial complex development"]. Solyonoye Zaymishche: FSBSI "PNIIAZ". 2018: 491-495. (In Russian).
20. Korshunov S.A., Asaturova A.M., Khomyak A.I., Volkova G.V. Stanovlenie i perspektivy organicheskogo zemledeliya v Rossii (obzor) [Formation and prospects of organic farming in Russia (review)]. Kartofel' i ovoshchi. 2018. No.11: 2-7.
D01:10.25630/PAV.2018.85.11.001. (In
Russian).
21. Shashuta K.V. Preimushchestva i nedostatki organicheskogo sel'skogo khozyaistva v aspekte sotsial'no-ekonomicheskoi sushchnosti [The advantages and disadvantages of organic agriculture in terms of socio-economic essence]. Mat. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Itogi i perspektivy razvitiya agropromyshlennogo kompleksa"[Proc. Int. Sci. Prac. Conf. "Results and prospects of the agro-industrial complex development"]. Solyonoye Zaymishche: FSBSI "PNIIAZ". 2018: 583-588. (In Russian).
22. Konovalenko L.Yu. Biologicheskie sredstva zashchity rastenii dlya organicheskogo zemledeliya [Biological plant protection products for organic farming]. Mat. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Itogi i perspektivy razvitiya agropromyshlennogo kompleksa"[Proc. Int. Sci. Prac. Conf. "Results and prospects of the agro-industrial complex development"]. Solyonoye Zaymishche: FSBSI "PNIIAZ". 2018; 26-36. (in Russian).
23. Shabanov, A.A., Romanovsky, Ch.A., Autko, A.A., Zen, A.V., Taranda, N.I. Primenenie biopreparatov v organicheskom rastenievodstve [The use of biological products in organic crop production]. Nauch. trudy «Sel'skoe khozyaistvo - problemy i perspektivy [Agriculture - problems and prospects]. Grodno. 2018: 140-146. (In Russian).
24. Kubicek C.P., Komon-Zelazowska M., Druzhinina I.S. Fungal genus Hypocrea/Trichoderma: from barcodes to biodiversity. J. Zhejiang Univ. Sci. B. 2008: 753-763.
25. Moradi H., Bahramnejad B., Amini J., Siosemardeh A., Haji-Allahverdipoor K. Suppression of chickpea (Cicer arietinum L.) Fusariums wilt by Bacillus subtilis and Trichoderma asperellum. Plant Omics Journal. 2012: 68-74.
26. Ru Zh. and Di W. Trichoderma spp. from rhizosphere soil and their antagonism
against Fusarium sambucinum. African Journal of Biotechnology. 2012. No. 11(18): 41804186.
27. Zaika N.A. Tverdofaznaya fermentatsiya gribov roda Trichoderma na rastitel'nykh substratakh [Solid state fermentation of the genus Trichoderma micromycetes on plant substrates]. Mat. Vseross. konf. "Novye dostizheniya v khimii i khimicheskoi tekhnologii rastitel'nogo syr'ya" [Proc. All-Russia Conf. "New advances in chemistry and chemical technology of plant materials"]. Barnaul, 2005: 420-424. (In Russian)
28. Krasnopol'skaya L.M., Safrai A.I., Tishenkov A.D., Milonov P.A., D'yakov M.Yu. Utilizatsiya rastitel'nykh otkhodov derevorazrushayushchimi gribami roda veshenka [Utilization of plant waste by wood-destroying fungi of the oyster mushroom genus]. Dostizheniya biotekhnol.-agroprom. kompleksa.[Achievements biotechnol.-agroprod. Complex]. Chernovtsy. 1991: 108. (In Russian)
29. Zaika N.A., Gromovykh T.I., Ushanova V.M. Perspektivy ispol'zovaniya rastitel'nykh substratov dlya polucheniya biopreparatov zashchity seyantsev khvoinykh [Prospects for the vegetable substrates use for the biologics' production for the conifer seedlings protecting]. Mat. Vseross. nauch.-prakt. konf. "Lesnoi i khimicheskii kompleksy - problemy i resheniya (ekologicheskie aspekty)" [All-Russia Sci. Prac. Conf. "Forest and chemical complexes -problems and solutions (environmental aspects)"]. Krasnoyarsk: SibGTU. 2004 Vol. 3: 34-37. (In Russian)
30. Titova J.A. Metodologiya polucheniya mul'tikonversionnykh biopreparatov dlya zashchity rastenii [Methodology for multirecycled biologics producing for plant protection]. Nauch. tr. III Vseross. s"ezda po zashchite rastenii "Fitosanitarnaya optimizatsiya agroekosistem" [Proc. III All-Russia Cong. on plant protection "Phytosanitary optimization of
agroecosystems"]. Saint Petersburg: GNU VIZR. 2013 No. 2: 396-400. (In Russian)
31. Titova J.A. Mul'tibiokonversiya otkhodov tekhnogennoi sfery s"edobnymi gribami. [Multibiorecycling of technogenic wastes by edible mushrooms]. Vestnik zashchity rastenii. 2016. No. 89(3): 166-168. (In Russian)
32. Titova J.A. Novye tekhnologii polucheniya biopreparatov dlya zashchity rastenii [New technologies for the plant protection biologics' production]. Mat. mezhdunar. nauch. konf. PLAMIC2018 "Rasteniya i mikroorganizmy: biotekhnologiya budushchego" [Proc. Int. Sci. Conf. PLAMIC2018 "Plants and microorganisms: biotechnology of the future"]. Ufa. 2018: 233. (In Russian)
33. Reshetnikova I.A. Destruktsiya lignina ksilotrofnymi makromitsetami. Nakoplenie selena i fraktsionirovanie ego izotopov mikroorganizmami [Lignin destruction by xylotrophic macromycetes. Accumulation of selenium and fractionation of its isotopes by microorganisms]. Moscow. 1997: 203. (In Russian)
34. Bis'ko N.A., Dudka I.A. Biologiya i kul'tivirovanie s"edobnykh gribov roda veshenka [Biology and cultivation of edible oyster mushrooms]. Kiev: Naukova dumka. 1987: 148. (In Russian)
35. Bilai V.T., Bis'ko N.A., Volodina E.P., Dudka I.A. Razrabotka nauchnykh osnov poverkhnostnogo kul'tivirovaniya gribov roda veshenka [Initiating a scientific policy for the surface oyster mushrooms' cultivation]. Problemy kul'tivirovaniya s"edobnykh gribov v SSSR.[ Problems of edible mushrooms cultivation in the USSR.]. Pushchino. 1991: 3435. (In Russian)
36. Titova J.A., Khlopunova L.B., Korshunov D.V. Dvukhetapnaya biokonversiya otkhodov s pomoshch'yu Pleurotus ostreatus i Trichoderma asperellum [Two-step waste bioconversion by Pleurotus ostreatus and Trichoderma harzianum]. Mycol. and Phytopathol. 2002 No. 36(5): 64-70. (In Russian)
37. Bis'ko N.A., Bilai V.T. Vliyanie bakterii roda Bacillus na zhiznedeyatel'nost' veshenki obyknovennoi Pleurotus ostreatus (Jacq.:Fr.) Kumm. v chastichno zamknutoi iskusstvennoi ekosisteme [The influence of bacteria of the genus Bacillus on the oyster mushroom's Pleurotus ostreatus (Jacq.:Fr.) Kumm. vital activity in a partially closed artificial ecosystem]. Mycol. and Phytopathol. 1995 No. 29(5-6): 1-7. (In Russian)
38. Titova J.A., Gasich E.L., Novikova I.I., Khlopunova L.B., Korshunov D.V., Gubareva A.V., Poletaeva M.S., Semenovich A.S. Biokonversiya otkhodov s"edobnymi gribami s polucheniem biopreparatov [Wastes biorecycling by edible mushrooms together with biologics obtaining]. Mat. nauch.-prakt. konf. "Gribovodstvo i smezhnye biotekhnologii. Innovatsii dlya investitsii".[Proc. Sci. Prac. Conf. "Mushroom growing and related biotechnologies. Innovations for investments"]. Moscow. 2005: 19-21. (In Russian)
39. Titova J. A., Novikova I.I., Khlopunova L.B., Korshunov D.V. Trikhodermin na osnove vtorichnoi biokonversii otkhodov i ego effektivnost' protiv boleznei ogurtsa [Trichodermin as a two-step waste bioconversion product and its efficacy against cucumber diseases]. Mycol. and Phytopathol 2002 No. 36(4): 76-80. (In Russian)
40. Titova J..A., Bogdanov A.I. Effektivnost' mul'tikonversionnykh biopreparatov na osnove shtammov Trichoderma harzianum.[ Efficiency of multirecycled biologics based on Trichoderma harzianum strains]. Nauch. tr. III Vseross. s"ezda po zashchite rastenii "Fitosanitarnaya optimizatsiya agroekosistem". [Proc. III All-Russia Cong. on plant protection "Phytosanitary optimization of agroecosystems"]. Saint Petersburg: GNU VIZR. 2013; vol. 2: 400-404. (In Russian)
41. Titova J.A., Bogdanov A.I. Biologicheskaya effektivnost' mul'tikonversionnykh biopreparatov na osnove shtammov Trichoderma harzianum protiv korneeda svekly
[Biological efficacy of multirecycled biologics based on Trichoderma harzianum strains against beet root]. Nauch. tr. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. prof.-prepod. sostava SPbGAU "Nauchnoe obespechenie razvitiya APK v usloviyakh reformirovaniya" [Proc. Int. Sci. Prac. Conf. of Academic Teaching Staff of SPbSAU "Scientific support for the agro-industrial complex development under the reform conditions"]. Saint Petersburg. 2014: 104-107. (In Russian)
42. Novikova I.I., Titova J.A., Boykova I.V., Zeiruk V.N., Krasnobaeva I.L. Biologicheskaya effektivnost' novykh biopreparatov na osnove mikrobov-antagonistov v kontrole vozbuditelei boleznei kartofelya pri vegetatsii i khranenii klubnei [Biological efficiency of new diopreparations based on antagonistic microbes in control of potato pathogens during plant vegetation and tuber storage]. Biotekhnologiya. 2017 No. 33(6): 68-76. DOI: 10.21519/0234-2758-2017-33-6-68-76(In Russian)
43. Bogdanov A.I., Titova J.A. Polevaya effektivnost' mul'tikonversionnykh biopreparatov na kartofele v bor'be s fitoftorozom [Multirecycling bioformulations' field efficacy in potato late blight control]. Vestnik zashchity rastenii. 2014. No. 3: 34-38. (In Russian)
44. Titova J.A., Boykova I.V., Bochkova V.B. Biologicheskaya aktivnost' mul'tikonversionnykh biopestitsidov na osnove aktinomitsetov [Biological activity of multirecycled biopesticides based on actinomycetes]. Sovremennaya mikologiya v Rossii: IV S"ezd mikologov Rossii [Proc. IV Cogr. Russian Mycologists "Modern mycology in Russia"]. Moscow. 2017. No.7: 284-286. (In Russian)
45. Titova J.A., Sokornova S.V., Polyakova O.Yu. Osobennosti rosta entomopatogennykh vidov Beauveria pri mul'tibiokonversii otkhodov proizvodstva s"edobnykh gribov [Growth peculiarities of Beauveria entomopathogenic species in the case of edible
fungi production wastes multibiorecycling.]. Sovremennaya mikologiya v Rossii: IV S"ezd mikologov Rossii [Proc. IV Cogr. Russian Mycologists "Modern mycology in Russia"]. 2017 No.6: 405-406. (In Russian)
46. Pavlyushin V.A., Titova J.A., Novikova I.I, Bogdanov A.I. Laboratornyi reglament na proizvodstvo granulirovannogo substratnogo biopreparata na osnove shtamma Trichoderma asperellum T-36 putem dvukhstupenchatoi biokonversii otkhodov sel'skogo khozyaistva, pervichno konvertirovannykh Lentinula edodes [Laboratory regulations for the granulated substrate biologic production based on Trichoderma asperellum T-36 strain by two-step agricultural wastes' biorecycling, initially converted by Lentinula edodes]. Reglamenty proizvodstva mul'tikonversionnykh biopreparatov dlya zashchity rastenii [Regulations for the production of multirecycled biologics for plant protection]. Saint Petersburg: GNU VIZR. 2015: 48. (In Russian)
47. Pavlyushin V.A., Titova J.A., Novikova I.I, Boykova I.V., Krasnobaeva I.L. Laboratornyi reglament na proizvodstvo granulirovannogo substratnogo biopreparata na osnove shtamma Bacillus subtilis V-10 putem dvukhstupenchatoi biokonversii otkhodov sel'skogo khozyaistva, pervichno konvertirovannykh Lentinula edodes. [Laboratory regulations for the granulated substrate biologic production based on Bacillus subtilis B-10 strain by two-step agricultural wastes' biorecycling, initially converted by Lentinula edodes]. Reglamenty proizvodstva mul'tikonversionnykh biopreparatov dlya zashchity rastenii.[Regulations for the production of multirecycled biologics for plant protection]. Saint Petersburg: FGBNU VIZR. 2018: 51. (In Russian)
48. Plokhinskii N.A. Matematicheskie metody v biologii [Mathematical methods in biology]. Moscow: MGU. 1978: 266. (In Russian)
49. Metody eksperimental'noi mikologii: Spravochnik [Methods of experimental
mycology: a Handbook]. Kiev: Naukova dumka.1982: 550. (In Russian)
50. Metodicheskie ukazaniya po registratsionnym ispytaniyam fungitsidov v sel'skom khozyaistve [Guidelines for registration testing of fungicides in agriculture]. Saint Peetrsburg: Minsel'khoz Rossii. 2009: 380. (In Russian)
51. Novikova I.I., Boikova I.V., Pavlyushin V.A., Zeiruk V.N., Vasil'eva S.V., Derevyagina M.K. Biologicheskaya effektivnost' preparativnykh form na osnove mikrobov-antagonistov dlya zashchity kartofelya ot boleznei pri vegetatsii i khranenii [Biological efficiency of preparative forms based on the microbes-antagonists for potato protection against diseases at vegetation and storage]. Vestnik zashchity rastenii. 2015;86(4):12-19. (In Russian)
52. Sorokin A.N. Al'ternativnye ekologicheski chistye sposoby utilizatsii razlichnogo ekologicheskogo syr'ya po printsipu bezotkhodnoi tekhnologii.[ Alternative environmentally friendly ways of various environmental materials utilization according to the principle of non-waste technology]. Scientific works of Kostroma State Agricultural Academy. Kostroma: Izd-vo KGSKhA. 2003 No. 61: 12-18. (In Russian)
53. Pol'skikh S.V., Mel'kumova E.A., Nesterova Yu.A. Vliyanie otrabotannykh substratnykh blokov veshenki obyknovennoi Pleurotus ostreatus Fr. Kumm na formirovanie urozhaya kartofelya rannikh sortov.[ Influence of spent Pleurotus ostreatus Fr. Kumm oyster mushroom substrate blocks on the formation of the potatoes early varieties' crop]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2012 No. 35(4): 98-102. (In Russian)
54. Pol'skikh S.V., Mel'kumova E.A., Fedyukina Yu.A., Odilovna Kh.K. Vliyanie otdel'nykh agropriemov i otrabotannykh substratnykh blokov veshenki obyknovennoi Pleurotus ostreatus Fr. Kumm na formirovanie urozhaya pozdnikh sortov kartofelya [Influence
of individual agricultural practices and spent Pleurotus ostreatus Fr. Kumm oyster mushroom substrate blocks on the formation of the potatoes late varieties' crop]. Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015 No.2: 31-36. (In Russian)
55. Ivanov A.I., Koryagin Yu.V., Anokhin R.V. Ispol'zovanie otrabotannogo substrata v kachestve organicheskogo udobreniya -vazhneishee zveno bezotkhodnoi tekhnologii vyrashchivaniya gribov [Using waste substrate as organic fertilizer - the most important link of recycling technology of mushrooms growing]. XXI vek: itogi proshlogo i problemy nastoyashchego plyus [21st century: the results of the past and the problems of the present plus]. 2015. No. 27(5): 120-128. (In Russian)
56. Kshnikatkin S.A., Alenin P.G., Fomin I.V. Obosnovanie proizvodstva granulirovannogo ekologicheski bezopasnogo udobreniya iz otkhodov pri vyrashchivanii veshenki [The rationale for the granular environmentally friendly fertilizer production from waste when growing oyster mushroom]. Niva Povolzh'ya. 2016 No. 40(3): 25-31. (In Russian)
57. Fomin I.V., Kshnikatkin S.A. Proizvodstvo organicheskogo udobreniya v vide granul iz otrabotannogo substrata veshenki [Production of organic fertilizer in the form of granules from spent oyster mushroom substrate]. Kontsept. 2016; vol. 11: 2791-2795. (In Russian)
58. Titova J A., Dolgikh V.V., Bogdanov A.I. Osobennosti biokonversii komponentov rastitel'nykh substratov shtammami-produtsentami biopreparatov [Biorecycling features of plant substrate's components by bioformulations' strain-producers]. Vestnik zashchity rastenii. 2014. No.3: 46-49. (In Russian)
59. Novikova I.I., Titova J.A., Krasnobaeva I.L. Biologicheskaya effektivnost' opytnykh partii biopreparatov na osnove shtamma Brachycladium papaveris i perspektivy ego ispol'zovaniya s gerbitsidami. [Biological efficacy of biologics' experimental batches
based on Brachycladium papaveris strain and prospects for its use with herbicides]. Nauch. tr. Mezhdunar. nauch.-praktich. konf. prof.-prepod. sostava SPbGAU "Nauchnoe obespechenie razvitiya APK v usloviyakh reformirovaniya" [Proc. Int. Sci. Prac. Conf. of Academic Teaching Staff of SPbSAU "Scientific support for the agro-industrial complex development under the reform conditions"]. Saint Petersburg. 2014: 96-98. (In Russian)
60. Novikova I.I., Titova J.A., Krasnobaeva I.L., Boykova I.V. Novye biopreparaty dlya biodestruktsii rastitel'nykh ostatkov i ozdorovleniya pochvy [New biologics for plant residues' biodestruction and soil improvement]. Mat. mezhdunar. nauch. konf. PLAMIC2018 "Rasteniya i mikroorganizmy: biotekhnologiya budushchego" [Proc. Int. Sci. Conf.PLAMIC2018 "Plants and
microorganisms: biotechnology of the future"]. Ufa. 2018: 209. (In Russian)
УДК 631.81 Б01 10.24411/0131-5226-2019-10162
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БИОПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ФИТОСАНИТАРНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ АГРОЭКОСИСТЕМ В БИОЛОГИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ.
И.И. Новикова, д-р биол. наук
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений» (ФГБНУ ВИЗР), Санкт-Петербург, Россия
Обоснована перспективность использования для снижения плотности популяций фитопатогенных микроорганизмов и фитосанитарной оптимизации агроэкосистем полифункциональных биопрепаратов на основе штаммов микробов-антагонистов, обладающих как прямым целевым действием на вредные объекты за счет комплексов антибиотиков и гидролитических ферментов, так и повышающих стрессо- и болезнеустойчивость и опосредованно защищающих растения за счет фиторегуляторной активности штаммов-продуцентов. Разработана концепция создания и использования в системах биологической защиты растений полифункциональных биопрепаратов профилактического и пролонгированного действия на основе живых культур микробов-антагонистов и биопрепаратов на основе комплексов их метаболитов для быстрого подавления популяций возбудителей заболеваний. Разработана целостная методология создания полифункциональных биопрепаратов для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем на основе штаммов с высокой комплексной биологической активностью по ряду признаков, технологичных и безопасных для теплокровных животных и человека. Показана высокая эффективность применения биопрепаратов для снижения распространенности и развития целого ряда вредоносных заболеваний основных сельскохозяйственных культур, повышения их урожайности и качества растениеводческой продукции. Сформулированы основные задачи в области микробиологической защиты растений: расширение видов и штаммов, перспективных для создания новых биопрепаратов на основе изучения биоразнообразия микробных сообществ; создание новых препаративных форм, оптимальных для использования в разных экологических условиях; разработка систем биологической защиты сельскохозяйственных культур на основе использования биопрепаратов разного целевого назначения с учетом фитосанитарной ситуации и состава фитопатогенных комплексов.
