Научная статья на тему 'ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ И ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО ОЖОГА (ERWINIA AMYLOVORA)'

ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ И ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО ОЖОГА (ERWINIA AMYLOVORA) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
170
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
бактериальный ожог / Erwinia amylovora / Bacillus amyloliquefaciens / Lactobacillus plantarum / биопрепараты / плодовые деревья / fire blight / Erwinia amylovora / Bacillus amyloliquefaciens / Lactobacillus plantarum / biologics / fruit trees / бактериялык кушк / Erwinia amylovora / Bacillus amyloliquefaciens / Lactobacillus plantarum / биопрепараттар / жемю агаштары

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — A E. Молжигитова, Э Т. Исмаилова, О Н. Шемшура, A K. Саданов

В статье представлены результаты изучения биологической эффективности биопрепаратов на основе бактериальных штаммов Bacillus amyloliquefaciens МВ-40 и Lactobacillus plantarum 17М против возбудителя бактериального ожога плодовых культур (Erwinia amylovora). Производственные испытания проводились в двух хозяйствах, расположенных в Карасайском и Енбекшиказахском районах Алматинской области. В ходе проведенных исследований установлено, что двукратная обработка растений опытными образцами биопрепаратов на основе штаммов B. amyloliquefaciens МВ-40 и L. plantarum 17М эффективно защищает плодовые деревья от бактериального ожога. На восприимчивом сорте яблони «Апорт» болезнь сдерживалась на 70%, на устойчивом сорте «Старкримсон» на 89%. Показано, что величина биологической эффективности испытуемых биопрепаратов против возбудителя бактериального ожога была на уровне с эффективностью химических препаратов и антибиотиков, применяемых в хозяйствах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — A E. Молжигитова, Э Т. Исмаилова, О Н. Шемшура, A K. Саданов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EVALUATION OF THE BIOLOGICAL AND ECONOMIC EFFECTIVENESS OF BIOLOGICS AGAINST CAUSATIVE AGENT FIRE BLIGHT (ERWINIA AMYLOVORA)

Summary This paper presents the results of evaluating the biological effectiveness of biologics based on the Bacillus amyloliquefaciens MB-40 strain and the Lactobacillus plantarum 17M strain against causative agent of fire blight (Erwinia amylovora). Production tests were conducted in two farms located in Karasay and Enbekshikazakh districts of Almaty region. In the course of the research, it was found that after double treatment with experimental samples of biologics based on B. amyloliquefaciens MB-40 and L. plantarum 17M strains, fruit trees are effectively protected from fire blight. On the susceptible Apple variety “Aport”, the disease was contained by 70%, on the resistant variety by 89%. The biological effectiveness of the tested biologics against the causative agent of fire blight was at the level of household options where chemicals were used in combination with antibiotics.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ И ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО ОЖОГА (ERWINIA AMYLOVORA)»

influenza viruses.Influenza A/H1N1 and A/H3N2 viruses were detected among the swine population in Kazakhstan.

The results of virological studies indicate the need for constant surveillance of the circulation of influenza pathogens among humans and swine in various regions of Kazakhstan in order to timely predict the epidemic situation and carry out preventive measures.

References:

1 Lvov D.K. //Sov. Med. Rev. E. Virol. Rev. 1987. V.2. P.15-37.

2 Webster R.G., Bean W.J., German O.T. et al. // Microbiol. Rev. 1992. V.56. P.152-179.

3 Hinshaw V.S., Downie J., Senne D.A. et al. Swine influenza-like viruses in turkeys: potentional source of virus for humans? // Science.- 1983.- Vol. 220, № 4593,- P. 206-208.

4 LvovD.K. Rolosoboopasnihinfekciivchrezvichainihepidemicheskihsituaciyah // Globalnieproblemikakistochnikchrezvichainihsituacii._ M._1998. - S. 199_207.

5 Van Reeth K. Avian and swine viruses: our understanding of zoonotick risk // Vet. Rec. 2007. Vol. 38. P.243-260.

6 Tran G.M. , Gerbaud L., Caprani A.C. 66. Scorpion model of influenza A(H1N1). ISHEID Conf. 2010, Toulon France. Poster P168, Internet.

7 Informacionnyj bjulleten' INFOSAN No. 2/2009 - "A/H1N1 Influenza: characteristics of the transmission from animal to human" http: // www.who.int/foodsafety/fs_managment/No_02_influenza_Apr09_ru_revl.pdf

8 Kukushkin S.A., Bajbikov T.Z., Kan'shina A.V., Chelysheva M.V. (2009) Gripp svinej (jepizootologija, diagnostika, mery bor'by i profilaktiki) [Swine influenza (epizootology, diagnosis, control and prevention measures)]. Veterinarija, no 9, pp. 3-7.

МРНТИ 34.27.19

A.E. МОЛЖИГИТОВА, Э Т. ИСМАИЛОВА, О Н. ШЕМШУРА, A.K. САДАНОВ

TOO «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», Алматы,

Казахстан

ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ И ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО ОЖОГА

(ERWINIAAMYLOVORA)

Аннотация

В статье представлены результаты изучения биологической эффективности биопрепаратов на основе бактериальных штаммов Bacillus amyloliquefaciens МВ-40 и Lactobacillus plantarum 17М против возбудителя бактериального ожогаплодовых культур (Erwinia amylovora). Производственные испытания проводились в двух хозяйствах, расположенных в Карасайском и Енбекшиказахском районах Алматинской области.

В ходе проведенных исследований установлено, что двукратная обработка растений опытными образцами биопрепаратовна основе штаммов B. amyloliquefaciens МВ-40 и L. plantarum 17М эффективно защищает плодовые деревья от бактериального ожога. На восприимчивом сорте яблони «Апорт» болезнь сдерживалась на 70%, на устойчивом сорте «Старкримсон» - на 89%. Показано, что величина биологической эффективности испытуемых биопрепаратов против возбудителя бактериального ожога была на уровне с эффективностью химических препаратов и антибиотиков, применяемых в хозяйствах.

Ключевые слова: бактериальный ожог, Erwinia amylovora,Bacillus amyloliquefaciens, Lactobacillus plantarum, биопрепараты, плодовые деревья.

Бактериальный ожог - одно из наиболее вредоносных заболеваний плодовых культур, вызываемое грамотрицательными бактериями Erwinia amy/ovora,пopaжaющиx яблони, груши и другие виды растений, особенно виды семейства Rosaceae [1]. Это заболевание встречается в большинстве регионов мира. В Казахстане ареал его распространения из года в год расширяется, что связано с благоприятными для развития

31

возбудителя бактериального ожога природно-климатическими условиями юга и юго-востока Казахстана, где произрастают семечковые культуры (яблоня и груша) [2].

Стратегией контроля распространения данного заболевания и защиты плодовых садов является использование препаратов на основе меди или антибиотиков в сочетании с агротехническими приемами. Однако препараты, содержащие медь, не обладают достаточной эффективностью, фитотоксичны и, следовательно, вредны для окружающей среды [3]. Антибиотики на основе стрептомицина в ряде случаев весьма эффективны, однако из-за риска развития антибиотикорезистентности как у патогенных, так и у нецелевых бактерий, в настоящее время запрещены к продаже в ряде стран [3-8].

В связи с этим, в последние годы особую актуальность приобретают исследования по разработке средств биологического контроля возбудителя бактериального ожога плодовых культур, основанных на использовании антагонистических бактерий [9-16].

Бактерии, проявляющие антагонистическую активность в отношении Е. ату1оуога, часто встречаются среди эпифитных микроорганизмов филлосферы растений-хозяев [10, 11]. Эпифитные микроорганизмы, ассоциированные с плодовыми деревьями, играют важную роль в их развитии, участвуя в снабжении растений элементами питания, фитогормонами, витаминами и другими факторами роста. Многие из них продуцируют соединения(токсины, антибиотики, сидерофоры), ингибирующие патогенную микрофлору, а также способствуют появлению у растений-партнёров индуцированной устойчивости к фитопатогенам [12-17].

В связи с этим, особую актуальность представляют исследования по выявлению в филлосфере растений микроорганизмов с ингибирующей активностью в отношении возбудителя бактериального ожога Е. ашу1оуога, адаптированных к местным климатическим и эколого-географическимусловиям, а также биологическим особенностям самого возбудителя. Высока перспективность создания на их основе комплексных микробных препаратов с биоконтролирующими и фиторегуляторными свойствами.

Материалы и методы

Объектами исследований служили биопрепараты на основе штаммов.6. ату1о11дие/ас1ет МВ-40 и Ь. р1аЫатит 17М.

Производственные испытания биопрепаратов на основе штаммов.6. ату1оИдие/ас1ет МВ-40 и Ь. р1аЫатит 17М проводились в 2020 году в двух хозяйствахАлматинской области, расположенных в Карасайском районе (КХ «Алатау») на площади 0,5 га и Енбекшиказахском районе (КХ «Жемис») - на площади 1 га. Испытания проводились на 18-летних деревьях восприимчивого сорта яблони «Апорт» и 10-летнем устойчивом сорте «Старкримсон».Кратность обработки - двукратная (в период цветения и после цветения) с нормой расхода препарата 4,0 л/га. Эталоном служили препараты для обработки садов, используемые в хозяйствах.

Результаты и обсуждение

Производственные испытания по оценке биологической эффективности биопрепаратов на основе штаммовА amyloliquefaciens МВ-40 и Ь. р1аМатит 17М против бактериального ожога проводились в Енбекшиказахском и Карасайском районахАлматинской области. Обработка осуществлялась с помощью вентиляторного, навесного садового опрыскивателя «Рготаг» (600 л.) (рисунок 1).

Рисунок 1 - Производственные испытания биопрепарата на основе бактерии

B. amyloliquefaciensMB-40

Опыт по оценке эффективности биопрепарата на основе штамма B. amyloliquefaciens МВ-40 в концентрации 107 КОЕ/мл против возбудителя бактериального ожога был заложен на площади 0,5 га на сильновосприимчивом сорте яблони «Апорт» в КХ «Алатау» Карасайского района. Площадь опытных делянок составляла 0,5 га. Кратность обработки - двукратная (в период цветения и после цветения) с нормой расхода препарата 4,0 л/га.

Производственные испытания по оценке эффективности против бактериального ожога яблони биопрепарата на основе штамма L. plantarum 17М в концентрации 10 КОЕ/мл проводились на землях КХ «Жемис» Енбекшиказахского района. Опыт был заложен на устойчивом сорте яблони «Старкримсон (Star Crimson)». Площадь под опытом составила 1 га. Кратность обработки - двукратная (в период цветения и после цветения) с нормой расхода препарата 4,0 л/га.

Эталоном служили препараты для обработки садов, используемые в хозяйствах.Первое опрыскивание проводилось в период распускания почек медьсодержащим препаратом «Касайд», 2000 в.д.г. с нормой расхода 2 кг/га, второе - в период цветения биопрепаратом «Касумин», 2% в.р. (на основе антибиотика касугамицина, 20%) с нормой 2л/га.Контролем служили деревья, на которых не проводились защитные мероприятия.

Погодные условия ранней весной 2020 года были благоприятными для развития возбудителя бактериального ожога. Умеренная температура в пределах от 16 до 23°С и обильные осадки вызвали эпифитотийное развитие болезни на яблоне и груше.

В ходе проведенных исследований установлено, что после двукратной обработки опытным образцом биопрепаратана основе штамма бактерии B.amyloliquefaciensMB-40биологическая эффективность была на уровне хозяйственного варианта, где использовались химические препараты в сочетании с антибиотиками. Биологическая эффективность испытуемого биопрепарата против возбудителя бактериального ожога составила 70%, в хозяйственном варианте этот показатель составил 78% (таблица 1, рисунок 2).

Таблица 1 - Результаты оценки биологической эффективности применения биопрепарата на основе бактерииЯ amyloliquefaciensMBA§щoтив бактериального ожога яблони, КХ «Алатау», Карасайский район, сорт «Апорт»_

Варианты опыта Индексы болезни, % (после первой обработки) Индексы болезни, % (после второй обработки)

Р R Бэ Р R Бэ

Опытный вариант 20 3,8 66,7 30 6,9 70,0

Хозяйственный вариант (эталон) 16 1,0 73,3 22 3,7 78,0

Контроль 60 34 - 100 30 -

Примечание: Р - распространенность болезни; Я - развитие болезни; Бэ - биологическая эффективность.

Контроль Опытный вариант

Рисунок 2 - Проявление бактериального ожога на яблоне сорта «Апорт» после второй обработки биопрепаратом на основе штамма B. amy/o/iquefaciensMB-40

Результаты испытания биопрепарата на основе штамма L. plantarum 17М против возбудителя бактериального ожога приведены в таблице 2.Из таблицы видно, что после первой обработки биопрепаратом на основе штамма L. plantarum 17М биологическая эффективность в опытном варианте составила 77,7%, эталоне - 86,7%. После второй обработки подавление бактериального ожога на яблоне составило 89%, эталонном варианте - 92%.

Таблица 2 - Результаты оценки биологической эффективности применения биопрепарата на основе бактерии^. plantarum 17Мпротив бактериального ожога яблони, КХ «Жемис», Енбекшиказахский район, сорт «Старкримсон»

Варианты опыта Индексы болезни, % (после первой обработки) Индексы болезни, % (после второй обработки)

Р R Бэ Р R Бэ

Опытный вариант 10 2,8 77,7 7 6,9 89

Хозяйственный вариант (эталон) 6 1,0 86,7 5 3,7 92

Контроль 45 12 - 60 17 -

Примечание: Р - распространенность болезни; Я - развитие болезни; Бэ - биологическая эффективность.

Таким образом, установлено, что двукратное применение биопрепаратов на основе бактериальных штаммовА amyloliquefaciens МВ-40 и L. plantarum 17М эффективно защищает плодовые деревья от бактериального ожога. На восприимчивом сорте яблони «Апорт» болезнь сдерживается на 70%, на устойчивом сорте «Старкримсон»- на 89%.

Источник финансирования исследований

Работа выполнена в рамках грантового проекта АР05131543, финансируемого Министерством образования и науки Республики Казахстан.

Литература:

lVanneste J.L. Fire blight: the disease and its causative agent, Erwinia amylovora. -Wallingford: CABI Publishing, 2000. - 370 p.

2Drenova N., Isin M.M., Dzhamurzina A.A., Zharmukhamedova G.A., Aitkulov A.K. Bacterial fire blight in the Republic of Kazakhstan // Карантинрастений. - 2013. - №3. - С. 44-48.

3Psallidas P.G., Tsiantos J. Chemical control of fire blight // in: Fire blight: the disease and its causative agent, Erwinia amylovora. - Wallingford: CABI Publishing, 2000. - P.199-234.

4Loper J.E., Henkels M.D., Roberts R.G., Grove G.G., Willett M.J., Smith T.J. Evaluation of streptomycin, oxytetracycline, and copper resistance of Erwinia amylovora isolated from pear orchards in Washington State // Plant Dis. - 1991. - Vol. 75. - P. 287-290.

5Johnson K.B., Stockwell V.O. Biological control of fire blight // in: Fire blight: the disease and its causative agent, Erwinia amylovora. - Wallingford: CABI Publishing, 2000. - P.319-337.

6Stockwell V.O., Johnson K.B., Loper J.E. Compatibility of bacterial antagonists of Erwinia amylovora with antibiotics used to control fire blight // Phytopathology. - 1996. - Vol. 86. - P.834-840.

7Ngugi H.K., Lehman B.L., Madden L.V. Multiple treatment meta-analysis of products evaluated for control of fire blight in the eastern United States // Phytopathology. - 2011. - Vol. 101. -P.512-522.

8McManus P.S., Stockwell V.O., Sundin G.W., Jones A.L. Antibiotic use in plant agriculture // Annual Review of Phytopathology. - 2002. - Vol. 40. - P. 443-465.

9Ameur A., Rhallabi N., Doussomo M., Benbouazza A., Ennaji M., Achbani H. Selection and Efficacy Biocontrol Agents in vitro against Fire Blight (Erwinia amylovora) of the Rosacea // Int. Research Journal of Engineering and Technology. - 2017. - Vol.4.- P. 539-545. - Iss.12.

10Gerami E., Hassanzadeh N., Abdollahi H., Ghasemi A., Heydari A. Evaluation of some bacterial antagonists for biological control of fire blight disease // J. Plant Pathol. - 2013. - Vol.95. -P.127-134.

11 Mikicinski A., Sobiczewski P., Pulawska J., Maciorowski R. Control of fire blight (Erwinia amylovora) by a novel strain 49M of Pseudomonas graminis from the phyllosphere of apple (Malus spp.) // Eur. J. Plant Pathol. - 2016. - Vol.145. - P.265-276.

12 Sobiczewski P. Bacterial diseases of plant epidemiology, diagnostic and control // Zemdirbyste-Agriculture. - 2008. - Vol. 95. - P.151-157.- Iss.3.

13 Drosinos E.H., Mataragas M., Metaxopoulos J. Biopreservation: A New Direction towards FoodSafety // in: New developments in food policy, control and research. - Nova Publishers, 2005. - P. 31-64.

14 Visser R., Holzapfel W.H., Bezuidenhout J.J., Kotzé J.M. Antagonism of lactic acid bacteria against phytopathogenic bacteria // Applied and Environmental Microbiology. - 1986. - Vol.52. - P.552-555.

15 Pusey P.L., Stockwell V.O., Mazzola M. Epiphytic bacteria and yeasts on apple blossoms and their potential as antagonists of Erwinia amylovora // Phytopathology. - 2009. - Vol. 99.- P. 571-581.

16Roselló G., Bonaterra A., Francés J., Montesinos L., Badosa E., Montesinos E. Biological control of fire blight of apple and pear with antagonistic Lactobacillus plantarum // Eur. J. Plant Pathol. -2013. - Vol. 137.- P. 621-633. -Iss. 3.

17 Madigan M.T., Martinko J., Parker J. Brock Biology of Microorganisms. - 10-th Ed. - USA: Prentice Hall, 2002. - 1104 p.

A.E. МОЛЖИГИТОВА, Э Т. ИСМАИЛОВА, О Н. ШЕМШУРА, А.К.САДАНОВ «Микробиология жэне вирусология гылыми-енд1р1спк орталыгы»ЖШС, Алматы,

^азакстан

БАКТЕРИЯЛЬЩ КУЙ1К (ERWINIA AMYLOVORA) ЦОЗДЫРГЫШЫНА ^АРСЫ БИОПРЕПАРАТТАРДЫЦ БИОЛОГИЯЛЬЩ ЖЭНЕ ШАРУАШЫЛЬЩ

ТИ1МД1Л1Г1Н БАГАЛАУ

Тушн

Бул зерттеу жумысында бактериялык кушк коздыргышына (Erwinia amylovora) карсы Bacillus amyloliquefaciens МВ-40 жэне Lactobacillus plantarum 17М штамдары непзвдеп биопрепараттардьщ тэж1рибел1к улгшершщ биологиялык тшмдшшн багалаудагы нэтижелер1 келт1ршген. бцщрютш сынактар Алматы облысыньщ Карасай жэне Ецбекшщазак аудандарында орналаскан eKi шаруашылыкта журпзшдг

Журпзшген зерттеулер барысында B. amyloliquefaciens МВ-40 жэне L. plantarum 17M штамдары непз1ндеп биопрепараттардьщ тэж1рибел1к улгшер1мен eKi ретпк ендеуден кешн жемю агаштарын бактериялык кушктен тшмд1 коргайтыны аныкталды. Бул ауруга оте сез1мтал алма агашыныц «Апорт» сортында ауру 70%-га, ал туракты сортта 89%-га тежелдг Бактериялык кушк коздыргышына карсы сыналган биопрепараттардып биологиялык тшмдшш антибиотиктермен аралас химиялык препараттар колданылган шаруашылык нускаларыныц децгешнде болды.

KLottí сездер: бактериялык кушк, Erwinia amylovora,Bacillus amyloliquefaciens, Lactobacillus plantarum, биопрепараттар, жемю агаштары.

IRSTI 34.27.19

A.E. MOLZHIGITOVA, E.T. ISMAILOVA, O.N. SHEMSHURA, A.K. SADANOV LLP Research and Production Center for Microbiology and Virology, Almaty, Kazakhstan

EVALUATION OF THE BIOLOGICAL AND ECONOMIC EFFECTIVENESS OF BIOLOGICS AGAINST CAUSATIVE AGENT FIRE BLIGHT (ERWINIA

AMYLOVORA)

Summary

This paper presents the results of evaluating the biological effectiveness of biologics based on the Bacillus amyloliquefaciens MB-40 strain and the Lactobacillus plantarum 17M strain against causative agent of fire blight (Erwinia amylovora). Production tests were conducted in two farms located in Karasay and Enbekshikazakh districts of Almaty region.

In the course of the research, it was found that after double treatment with experimental samples of biologics based on B. amyloliquefaciens MB-40 and L. plantarum 17M strains, fruit trees are effectively protected from fire blight. On the susceptible Apple variety "Aport", the disease was contained by 70%, on the resistant variety by 89%. The biological effectiveness of the tested biologics against the causative agent of fire blight was at the level of household options where chemicals were used in combination with antibiotics.

Keywords:fire blight, Erwinia amylovora, Bacillus amyloliquefaciens, Lactobacillus plantarum, biologies, fruit trees.

Fire blight is one of the most harmful diseases of fruit crops caused by gram-negative bacteria Erwinia amylovora, affecting Apple, pear and other plant species, especially the Rosaceae family [1]. This disease occurs in most regions of the world. In Kazakhstan, the area of spread of the disease is expanding from year to year, which is due to the favorable natural and climatic conditions of the South and Southeast of Kazakhstan, where seed crops (Apple and pear) grow [2].

The strategy for controlling the spread of this disease and protecting fruit orchards is to use copper-based drugs or antibiotics in combination with agricultural techniques. However, preparations containing copper do not have sufficient effectiveness, are phytotoxic and, consequently, harmful to the environment [3]. Antibiotics based on streptomycin are very effective in some cases, but due to the risk of developing antibiotic resistance in both pathogenic and non-target bacteria, they are currently banned for sale in a number of countries [3-8].

Therefore, in recent years, research on the development of means for biological control of the causative agent of fire blight of fruit crops based on the use of antagonistic bacteria has become particularly relevant [9-16].

Bacteria that exhibit antagonistic activity against E. amylovora are often present among epiphytic microorganisms of the host plant phyllosphere [10, 11]. Epiphytic microorganisms associated with fruit trees play an important role in their development, participating in the supply of plant nutrients, phytohormones, vitamins and other growth factors. Many of them produce compounds that inhibit pathogenic microflora (toxins, antibiotics, siderophores), and contribute to the appearance of induced resistance to phytopathogens in partner plants [12-17].

In this regard, of particular relevance are studies to identify phyllosphere plants microorganisms with inhibitory activity against the fire blight pathogen E. amylovora adapted to local climatic and eco-geographical conditions, and biological characteristics of the pathogen. High potential for creation on its basis of complex microbial preparations with biological control and photoregulatory properties.

Materials and methods

Production tests were carried out in two farms located in Karasay district (Alatau farm) on an area of 0.5 ha and Enbekshikazakh district (Zhemis) on 1 ha of Almaty region in 2020. Tests were carried out on 18-year-old trees of the susceptible Apple variety "Aport" and 10-year-old resistant variety "Starkrimson". The frequency of treatment is twofold (during flowering and after flowering) with a rate of consumption of the drug 4.0 l/ha. The standard was the processing of the garden carried out on the farm.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Results and discussion

Production tests to assess the biological effectiveness of biologics based on the B. amyloliquefaciens MB-40 strain and the L. plantarum 17M strain against fire blight were conduct in the Almaty region in the Enbekshikazakh and Karasay districts. Spraying was carrying out using a fan-mounted garden sprayer "Promar" 600 l (figure 1).

Figure 1-Production tests of a biological product based on the bacterium

B. amyloliquefaciens MB-40

Experience in evaluating the effectiveness of a biological product based on the strain of the bacterium B. amyloliquefaciens MB-40 at a concentration

of 10' CFU/ml against the

causative agent of fire blight was laid on an area of 0.5 ha on a highly susceptible Apple variety "Aport" in the Alatau farm of the Karasai district. The area of experimental plots is 0.5 ha. The frequency of treatment is twofold (during flowering and after flowering) with a rate of consumption of the drug 4.0 l/ha.

Production experiments to evaluate the effectiveness of a biological product based on the

o

L. plantarum 17M bacterium at a concentration of 10 CFU/ml were conducted on the lands of the Zhemis farm in the Enbekshikazakh district against fire blight of Apple trees. The experience was laid on the resistant Apple varieties of "Starkrimson (Star Crimson)". The area under the experiment was 1 ha. The frequency of treatment is twofold (during flowering and after flowering) with a rate of consumption of the drug 4.0 l/ha.

The standard was the processing of the garden carried out on farms. The first spraying in both farms was carried out during budding with the copper-containing drug Kasaid, 2000 w.d.g. with a consumption rate of 2 kg/ha, the second-during flowering with the biological product (based on the antibiotic kasugamycin, 20%) Kasumin, 2% a.s. with a rate of 2 l/ha. The control was provided by trees that were not protected by protective measures.

Weather conditions in 2020 in early spring were favorable for the development of the fire blight pathogen. Moderate temperatures ranging from 16 to 23°C and heavy precipitation caused epiphytotic development of the disease on Apple and pear trees.

In the course of the research, it was found that after double treatment with a prototype of a biological product based on the strain of the bacterium B. amyloliquefaciens MB-40, the biological effectiveness was at the level of the economic variant, where chemicals were used in combination with antibiotics. The biological effectiveness of the tested biological product against the causative agent of fire blight was 70%, in the economic version this indicator was 78% (table 1, figure 2).

Table 1 - Results of the evaluation of the biological effectiveness of the use of a biological product based on the bacterium B. amyloliquefaciens MB-40 against fire blight, Farm "Alatau", Karasay district, variety "Aport"_

Experience options Disease indices, % (after the first treatment) Disease indices, % (after the second treatment)

P R Be P R Be

The experimental option 20 3,8 66,7 30 6,9 70,0

Household option (standard) 16 1,0 73,3 22 3,7 78,0

Control 60 34 - 100 30 -

Note: P - prevalence of the disease; R - development of the disease; Be - bio ogical effectiveness.

Control The experimental version

Figure 2 - Manifestation of fire blight on Apple trees of the "Aport" variety after the second treatment with a biological product based on the bacterium B. amyloliquefaciens MB-40

The results of testing a biological product based on the strain of the bacterium L. plantarum 17M against the causative agent of fire blight are shown in table 2. The table shows that after the first treatment with a biological product based on the bacterium L. plantarum 17M, the biological efficiency in the experimental version was 77.7%, on the standard 86.7%. After the second treatment, the development of fire blight on the Apple tree was 89%, on the reference version 92%.

Table 2 - Results of evaluating the biological effectiveness of the use of a biological product based on the bacterium L. plantarum 17M against fire blight, farm "Zhemis", Enbekshikazakh district, variety "Starkrimson"

Experience options Disease indices, % (after the first treatment) Di (after t sease indices, % ie second treatment)

P R Be P R Be

The experimental option 10 2,8 77,7 7 6,9 89

Household option (standard) 6 1,0 86,7 5 3,7 92

Control 45 12 - 60 17 -

Note: P - prevalence of the disease; R - development of the disease; Be - biological effectiveness.

Thus, it was found that the double use of biologies based on bacteria of the strain B. amyloliquefaciens MB-40 and L. plantarum 17M effectively protects fruit trees from fire blight. On the susceptible Apple variety "Aport", the disease was contained by 70%, on the resistant variety "Starkrimson"- by 89%.

Source of research funding

The work was carried out within the framework of the grant project AR05131543, funded by the Ministry of education and science of the Republic of Kazakhstan.

References:

1 Vanneste J.L. Fire blight: the disease and its causative agent, Erwinia amylovora. -Wallingford: CABI Publishing, 2000. - 370 p.

2 Drenova N., Isin M.M., Dzhamurzina A.A., Zharmukhamedova G.A., Aitkulov A.K. Bacterial fire blight in the Republic of Kazakhstan // KapaHTHHpacTeHHH. - 2013. - №3. - C. 44-48.

3 Psallidas P.G., Tsiantos J. Chemical control of fire blight // in: Fire blight: the disease and its causative agent, Erwinia amylovora. - Wallingford: CABI Publishing, 2000. - P.199-234.

4 Loper J.E., Henkels M.D., Roberts R.G., Grove G.G., Willett M.J., Smith T.J. Evaluation of streptomycin, oxytetracycline, and copper resistance of Erwinia amylovora isolated from pear orchards in Washington State // Plant Dis. - 1991. - Vol. 75. - P. 287-290.

5 Johnson K.B., Stockwell V.O. Biological control of fire blight // in: Fire blight: the disease and its causative agent, Erwinia amylovora. - Wallingford: CABI Publishing, 2000. - P.319-337.

6 Stockwell V.O., Johnson K.B., Loper J.E. Compatibility of bacterial antagonists of Erwinia amylovora with antibiotics used to control fire blight // Phytopathology. - 1996. - Vol. 86. - P.834-840.

7 Ngugi H.K., Lehman B.L., Madden L.V. Multiple treatment meta-analysis of products evaluated for control of fire blight in the eastern United States // Phytopathology. - 2011. - Vol. 101. -P.512-522.

8 McManus P.S., Stockwell V.O., Sundin G.W., Jones A.L. Antibiotic use in plant agriculture // Annual Review of Phytopathology. - 2002. - Vol. 40. - P. 443-465.

9 Ameur A., Rhallabi N., Doussomo M., Benbouazza A., Ennaji M., Achbani H. Selection and Efficacy Biocontrol Agents in vitro against Fire Blight (Erwinia amylovora) of the Rosacea // Int. Research Journal of Engineering and Technology. - 2017. - Vol.4.- P. 539-545. - Iss.12.

10 Gerami E., Hassanzadeh N., Abdollahi H., Ghasemi A., Heydari A. Evaluation of some bacterial antagonists for biological control of fire blight disease // J. Plant Pathol. - 2013. - Vol.95. -P.127-134.

11 Mikicinski A., Sobiczewski P., Pulawska J., Maciorowski R. Control of fire blight (Erwinia amylovora) by a novel strain 49M of Pseudomonas graminis from the phyllosphere of apple (Malus spp.) // Eur. J. Plant Pathol. - 2016. - Vol.145. - P.265-276.

12 Sobiczewski P. Bacterial diseases of plant epidemiology, diagnostic and control // Zemdirbyste-Agriculture. - 2008. - Vol. 95. - P.151-157.- Iss.3.

13 Drosinos E.H., Mataragas M., Metaxopoulos J. Biopreservation: A New Direction towards FoodSafety // in: New developments in food policy, control and research. - Nova Publishers, 2005. - P. 31-64.

14 Visser R., Holzapfel W.H., Bezuidenhout J.J., Kotzé J.M. Antagonism of lactic acid bacteria against phytopathogenic bacteria // Applied and Environmental Microbiology. - 1986. - Vol.52. - P.552-555.

15 Pusey P.L., Stockwell V.O., Mazzola M. Epiphytic bacteria and yeasts on apple blossoms and their potential as antagonists of Erwinia amylovora // Phytopathology. - 2009. - Vol. 99.- P. 571-581.

16 Roselló G., Bonaterra A., Francés J., Montesinos L., Badosa E., Montesinos E. Biological control of fire blight of apple and pear with antagonistic Lactobacillusplantarum // Eur. J. Plant Pathol. -2013. - Vol. 137.- P. 621-633. -Iss. 3.

17 Madigan M.T., Martinko J., Parker J. Brock Biology of Microorganisms. - 10-th Ed. - USA: Prentice Hall, 2002. - 1104 p.

МРНТИ 62.09.39

Ж.Н. ШЕМШЕЕВА, О Н. ШЕМШУРА, А.К.САДАНОВ, Ж.Б.СУЛЕЙМЕНОВА, Г.А. МОМБЕКОВА, Ж.К. РАХМЕТОВА, А Н. СЕЙТБАТТАЛОВА

ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», г. Алматы

ИЗУЧЕНИЕ СТИМУЛИРУЮЩИХСВОЙСТВ БИОПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ PGPR-BAKTEPHñ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ МАША (VIGNA RADIATA)

Аннотация

В статье приведены результаты испытания биопрепарата, созданного на основе PGPR-бактериwChryseobacterium rhizoplanae и Pseudomona putida, на рост и развитие растений маша (Vigna radiata) в полевых условиях. Установлено, что в результате предпосевной обработки семян маша препаратом на основе консорциума (C. rhizoplanae 1M + P. putida M-1) биометрические показатели роста растений превышали таковые в вариантах без обработки на протяжении всего периода вегетации. Показано, что к концу вегетации, в фазу образования и созревания бобов, линейный рост стебля и корня в опытных вариантах превышал контрольную группу растений на 26% и 14%, соответственно, количество клубеньков и бобов превышало контроль на 18% и 38%, соответственно, а масса семян, по сравнению с контролем, увеличилась на 16%.

Ключевые слова: PGPR-бактерии, Chryseobacterium rhizoplanae, Pseudomona putida, Vigna radiata, стимуляция роста

Применение минеральных удобрений для стимуляции роста растений негативно влияет на окружающую среду, нарушая систему: почва-растение-потребитель, и значительно ухудшает качество продуктов питания. Кроме того, высокая стоимость минеральных удобрений, усиливающийся энергетический кризис и загрязнение окружающей среды продуктами химизации вызвали новую волну научного интереса к микроорганизмам, способным улучшить минеральное питание растений. В этой связи, большой интерес представляет внесение агрономически ценных штаммов микроорганизмов в ризосферу растений, а именно клубеньковых и PGPR-бактерий, образующих с корневой системой прочные ассоциации [1-6].

Для бобовых культур важнейшей группой микроорганизмов, вступающей в симбиотические взаимоотношения с высшим растением, являются клубеньковые и PGPR - бактерии, которые обладают способностью фиксировать молекулярный азот атмосферы, синтезировать вещества гормональной природы (ауксины, гиббереллины, цитокинины), витамины, вещества антибиотической и антифунгальной природы, а также способностью к разложению вредных химических соединений. Использование в практике сельского хозяйства биологических препаратов, созданных на основе азотфиксирующих микроорганизмов и ризобактерий, стимулирующих рост растений (plantgrowth-promotingrhizobactrria - PGPR-бактерий), является одним из технологических приемов, способствующих повышению урожайности культурных растений. Обработка семян микробными препаратами перед посевом снижает развитие болезней и их

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.