CC BY
135
doi: 10.24411/0235-2451-2020-11205 УДК 576.8.663.1
Перспективы использования Hypomyces odoratus для получения фунгицидного препарата на отходах животноводства*
а. д. буракаева, г. в. петрова
Оренбургский государственный аграрный университет, ул. Челюскинцев, 18, Оренбург, 460014, Российская Федерация
резюме. Исследования проводили с целью разработки способа получения ферментативно-активной биомассы микофиль-ного гриба, обладающей антагонистическими свойствами в отношении фитопатогенных грибов, на отходах животноводства и птицеводства. Объект исследований Hypomyces odoratus 94/77 депонирован под коллекционным номером F-242 как продуцент гидролитических ферментов. В качестве фона использовали модифицированную среду Чапека-Докса с соевой мукой. Продуцент выращивали в глубинных условиях, в течение 72 ч при температуре 24...26 °С. Протеолитическую активность после завершения культивирования определяли методом Ансона, антибиотическую - методом диффузии в агар-агар. Влияние предпосевной обработки семян исследовали известными методами на яровой пшенице Юго-Восточная 2 (в качестве контролей использовали соответствующие питательные среды с 0,5 % свиного навоза или птичьего помета). Изменение титра Hypomyces odoratus при росте на твердой фракции органических отходов животноводства оценивали по количеству колониеобразующих единиц. При выращивании гриба в глубинных условиях активность протеаз достигала 370.460 ПЕ/мг, диаметр зоны подавления роста Bacillus subtilis - 12.16 мм, накопление биомассы - 9,0.12,0 г/л. Культуральная жидкость проявляла антагонистические свойства в отношении фитопатогенных грибов Alternaria tenius, Bipolaris sorokiniana, Helmintosporum sativum (диаметр зоны подавления роста составлял 24.32 мм) и бактерий Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas putida (16.22 мм). Предпосевная обработка семян пшеницы культуральной жидкостью повышала энергию прорастания, по сравнению в соответствующим контролем, на 11,0.17,2 %, лабораторную всхожесть - на 18,6.20,0 %. Высота побегов и длина корешков при использовании этого агроприема на 7-е сутки роста достигала 43,1.48,2 мм и 38,0...43,2 мм соответственно, тогда как в контроле не превышала 27,5.28,5 мм и 26,0... 27,3 мм. Твердая фракция свиного навоза и куриного помета обеспечивали массовое нарастание биомассы гриба. Титр Hypomyces odoratus в органических субстратах через 7 суток роста составлял 6,1 * 108 КОЕ/кг.
ключевые слова: микофильный гриб Hypomyces odoratus, антибиотические вещества, защита растений, гидролитические ферменты, переработка навоза и помета, биоудобрение с фунгицидными свойствами.
Сведения об авторах: А. Д. Буракаева, кандидат биологических наук, доцент(е-таИ: aigulburakaeva@mail.ru); Г. В. Петрова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail:petrova_ogau@mail.ru).
для цитирования: Буракаева А. Д., Петрова Г. В. Перспективы использования Hypomyces odoratus для получения фунгицидного препарата на отходах животноводства // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 12. С. 33-38. doi: 10.24411/0235-2451-2020-11205.
* Работа выполнена по заказу Минсельхоза России, № в ЕГИСУ- АААА-А17-117021310061-9
Prospects for the use of Hypomyces odoratus as a basis of fungicidal preparation
A. D. Burakaeva, G. V. Petrova
Orenburg State Agrarian University, ul. Chelyuskintsev, 18, Orenburg, 460014, Russian Federation
Abstract. The studies aimed to develop a method for obtaining enzymatic-active biomass of a mycophilic fungus with antagonistic properties against phytopathogenic fungi from animal and poultry waste. The object of the study was Hypomyces odoratus 94/77. It was deposited under collection number F-242 as a producer of hydrolytic enzymes. A modified Czapek-Dox medium with soybean flour was used as a background. The producer was grown under submerged conditions for 72 h at a temperature of 24-26 С. The proteolytic activity after the completion of cultivation was determined by the Anson method; the antibiotic activity was determined by the agar-agar diffusion method. The effect of pre-sowing treatment of seeds was investigated on the spring wheat variety Yugo-Vostochnaya 2 by known methods. The appropriate culture media with 0.5% pig manure or poultry droppings were used as controls. The change in the titer of Hypomyces odoratus during growth on the solid fraction of organic animal waste was assessed by the number of colony-forming units. When growing the fungus in deep conditions, the protease activity reached 370-460 PU/mg; the diameter of Bacillus subtilis growth suppression zone was 12-16 mm; biomass accumulation was 9.0-12.0 g/L. The culture liquid showed antagonistic properties against the phytopathogenic fungi Alternaria tenius, Bipolaris sorokiniana, and Helmintosporum sativum (the diameter of the growth inhibition zone was 24-32 mm) and bacteria Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas putida (16-22 mm). Pre-sowing treatment of wheat seeds with a culture liquid increased the germination energy, in comparison with the corresponding control, by 11.0-17.2%; it also increased laboratory germination by 18.6-20.0%. The height of the shoots and the length of the roots when using this agricultural method on the 7th day of growth reached 43.1 -48.2 mm and 38.0-43.2 mm, respectively, while in the control it did not exceed 27.5-28.5 mm and 26.0-27.3 mm, respectively. The solid fraction of pig manure and chicken droppings provided a massive increase in the biomass of the fungus. The titer of Hypomyces odoratus in organic substrates after 7 days of growth was 6.1x108 CFU/kg.
Keywords: mycophilic fungus Hypomyces odoratus; antibiotic substances; plant protection; hydrolytic enzymes; droppings and manure processing; biofertilizer with fungicidal properties.
Author Details: A. D. Burakaeva, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof. (e-mail: aigulburakaeva@mail.ru); G. V. Petrova, D. Sc. (Agr.), prof. (e-mail:petrova_ogau@mail.ru).
For citation: Burakaeva AD, Petrova GV [Prospects for the use of Hypomyces odoratus as a basis of fungicidal preparation]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(12):33-8. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2020-11205.
Главная задача сельскохозяйственного производства - увеличение продуктов земледелия [1]. Фитопатогенные грибы не только уничтожают урожаи культурных растений, но и в результате своей
жизнедеятельности заражают зерно микотоксинами, снижая его качество и безопасность[2].
В Оренбуржье к снижению урожайности зерновых культур приводят многочисленные болезни, вызы-
ваемые фитопатогенными грибами, среди которых наиболее распространены корневые гнили. Их вредоносность проявляется ежегодно на высоком уровне, особенно в условиях засухи и даже на устойчивых к болезням новых сортах зерновых культур. При сложившейся системе растениеводства, а именно, в связи с бесконтрольным применением пестицидов, отмечена тенденция к массовому заселению почв фитопатогенными грибами и уничтожению полезной почвенной микрофлоры. Из-за снижения плодородия почв, которое в большей мере зависит от состава почвенной микробиоты, нарушается питание растений, снижается их устойчивость к заболеваниям. В последние годы доказана целесообразность применения биологических препаратов на основе микроорганизмов, обладающих высокой специфичностью к определенным возбудителям болезней растений, для защиты урожая от фитопатогенов [3]. Биопрепараты, в отличие от химически синтезированных пестицидов, не приводят к снижению биологической активности почв, появлению устойчивых к пестицидам популяций фитопатогенов, не наносят вреда окружающей среде и человеку. В последние десятилетия внимание исследователей направлено на широкое изучение микофильных грибов как естественных антагонистов фитопатогенных микроорганизмов, продуцентов антибиотиков с фунгицидным спектром действия, гидролитических ферментов и других ценных продуктов метаболизма [4]. Микофильные грибы в природе способны расти на плодовых телах макромицетов, выживать в почве самостоятельно, а также в качестве микопаразитов различных фитопатогенных микроскопических грибов - возбудителей заболеваний сельскохозяйственных культур. Им свойственна высокая скорость роста, сильный аппарат ферментоо-бразования,способность синтезировать антибиотики и толерантность к антибиотикам, синтезируемым другими почвенными организмами. Микофильные грибы, подавляя плотность фитопатогенной популяции, способны пополнить недостающий баланс почвенных микроорганизмов, что в конечном итоге приводит к повышению биологической активности почвы и снижению заболеваемости растений, вызываемых фитопатогенными микроорганизмами [5].
Развитие животноводческих и птицеводческих комплексов приводит к образованию большого количества органических отходов, которые без предварительной переработки, либо утилизации оказывают отрицательное воздействие на земельные и водные ресурсы, служат источниками патогенных для теплокровных животных и человека микроорганизмов. В связи с этим, практически перед всеми крупными животноводческими и птицеводческими предприятиями стоит проблема утилизации навоза и помета экологически приемлемыми способами [6].
Внесение навоза и помета в почву без предварительной переработки представляет собой угрозу отравлений нитратами, продуктами распада трудно-разлагаемых органических соединений и несет эпизоотическую опасность в связи с высокой степенью контаминирования микроорганизмами и гельминтами. По некоторым современным данным, внесение больших доз навоза на поля может способствовать повышению фитотоксичности почв и снижению урожайности агроценозов [7]. Биоконверсия отходов животноводства и птицеводства с использованием микроорганизмов позволяет снизить затраты на
обеззараживание навоза и помета, уменьшить массу органических отходов и получить при этом высококачественное удобрение, направленное на обеззараживание посевных площадей от фитопатогенной микрофлоры [8].
Выступая участниками ключевого процесса синтез-деградация, гидролитические ферменты микофильных грибов, а также их антагонистические свойства в отношении возбудителей болезней растений и животных заслуживают самого пристального внимания исследователей.
Одними из наиболее известных микофилов служат микроскопические грибы рода Trichoderma, на основе которых создан и внедрен в практику биопрепарат триходермин, оказывающий защитное действие более, чем от 40 возбудителей болезней растений. Микофильные грибы рода Hypomyces представляют интерес как продуценты одновременно нескольких практически ценных продуктов. Решение задачи поиска микофилов, способных к одновременному образованию нескольких биологически активных соединений и изучение условий их биосинтеза позволит повысить экономическую эффективность биотехнологического процесса за счет более рационального использования биосинтетических возможностей микроорганизмов. Ранее установлено, что при культивировании в глубинных условиях микофильные грибы рода Hypomyces синтезируют антибиотические вещества, обладающие антибактериальным и фунгицидным спектрами действия и комплексом гидролитических ферментов, позволяющих микофилам осваивать труднодоступные для других микроорганизмов пищевые субстраты. Доказано, что синтетическая среда культивирования с минеральными источниками азота малопригодна для одновременного образования всех перечисленных биологически активных соединений у микофильного гриба Hypomyces odoratus 94/77. При культивировании гриба в глубинных условиях введение в состав питательной среды органических источников азота, в том числе соевой муки, способствовало образованию антибиотиков, при этом значительно повышался биосинтез протеолитических ферментов [9]. Необходимо отметить, что ставший традиционным глубинный метод выращивания микроскопических грибов - продуцентов антибиотиков и гидролитических ферментов в последние годы рассматривается как менее подходящий. Как альтернатива глубинному культивированию находит широкое применение метод твердофазного и поверхностного культивирования [10, 11].
Цель исследований - разработка способа получения ферментативно-активной биомассы микофильного гриба Hypomyces odoratus 94/77, обладающей антагонистической активностью в отношении возбудителей заболеваний сельскохозяйственных растений, путем его культивирования на отходах животноводства.
Задачи исследований:
подбор питательной среды на основе свиного навоза и куриного помета;
проверка антагонистических свойств культураль-ной жидкости и влияния предпосевной обработки семян на ростовые процессы растений пшеницы;
определение влияния предпосевной обработки семян на начальные этапы роста растений яровой пшеницы сорта Юго-Восточная 2;
изучение способности гриба Hypomyces odoratus 94/77 осваивать твердые фазы свиного навоза и куриного помета.
Условия, материалы и методы. Объект исследований - штамм микофильного гриба Hypomyces odoratus 94/77, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) под коллекционным номером F-242 как продуцент гидролитических ферментов и антбиотик с фунгицидным спектром действия [12]. Изучение влияния различных компонентов питательной среды на биосинтез антибиотически активных веществ и гидролитических ферментов у микофильного гриба проводили при использовании модифицированной среды Чапека-Докса следующего состава (в %): сахароза - 4; NH4H2PO4 - 0,3; MgS04*7H20 -0,05; FeSO4* 7Н2О - 0,001 [9, 10]. Гриб выращивали в условиях аэрации в колбах Эрленмейера объемом 750 мл на качалках (200...220 об/мин) в течение 48.72 часов при температуре 24.26 °С. После завершения процесса культивирования биомассу мицелия определяли весовым методом. Активность протеазы определяли модифицированным методом Ансона [13]. За единицу протеолитической активности (ПЕ) принимали количество фермента, содержащегося в культуральной жидкости, которое за 1 минуту при 37 °С катализирует переход в не осаждаемое трихлоруксусной кислотой (ТХУ) состояние такого количества казеина, которое содержит один 1 мкмоль тирозина. Антибиотическую активность определяли методом диффузии в агар-агар (Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках. М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. 528 с.). Метод основан на способности антибиотического вещества диффундировать в толщу агар-агара и тем самым задерживать рост находящегося в агар-агаре тест-организма или убивать его. В качестве тест-организмов использовали штаммы фитопатогенных грибов: Alternaria tenius, Bipolaris sorokiniana, Helmintosporum sativum и возбудителей болезней человека и животных Staphylococcus aureus, Eicherichia coli, Pseudomonas putida. Культуры микроорганизмов предоставлены сотрудниками кафедры микробиологии и заразных болезней ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет» и кафедры микробиологии МГУ им. М. В. Ломоносова. Влияние предпосевной обработки семян на начальные этапы роста растений яровой пшеницы Юго-Восточная 2 (семена выращены на учебно-опытном поле Оренбургского ГАУ, урожай 2019 г.) проводили в лабораторных условиях. Для этого семена, предварительно обработанные в растворах культуральной жидкости, помещали в чашки Петри по 100 штук в каждую, равномерно распределяли на фильтровальной бумаге и заливали 10 мл воды. Чашки Петри закрывали крышками и ставили в термостат на 24 часа при температуре 25 °С, периодически создавая увлажненную атмосферу. В качестве контролей использовали соответствующие питательные среды с 0,5 % свиного навоза или птичьего помета. Энергию прорастания, всхожесть семян, высоту побегов, длину и количество корешков определяли через 3, 5 и 7 суток роста по известным методикам (Рогожин В. В., Рогожина Т. В. Практикум по физиологии и биохимии растений: учеб. пособие. СПб: ГИОРД, 2013. 352 с.).
С целью определения возможности роста Hypomyces odoratus 94/77на твердой фазе навоза
и помета культуру микофильного гриба вносили в виде культуральной жидкости в количестве 5 %, компоненты перемешивали и оставляли на 7.10 дней при комнатной температуре. После этого отбирали пробы навоза и помета, готовили суспензию (1 г на 10 мл стерильной водопроводной воды). Приготовленные суспензии встряхивали на качалках в течение 20 минут. Затем готовили серию десятикратных разведений в стерильной водопроводной воде и делали высевы из этих разведений на чашки Петри с агаризованной средой. Через 5 суток учитывали количество выросших колоний. Общую численность гриба в твердой фракции свиного навоза и куриного помета определяли по количеству колониеобразую-щих единиц (КОЕ).
Данные результатов исследований по подбору компонентов питательной среды и влияния культуральной жидкости гриба на начальные этапы роста растений пшеницы подвергали математической обработке методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализов, в таблицах представлены средние результаты опытов Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) М.: Книга по Требованию, 2012. 352 с.).
результаты и обсуждение. Разработанная ранее модифицированная питательная среда Чапека с соевой мукой для Hypomyces odoratus считается оптимальной для одновременного образования антибиотика и протеолитических ферментов, однако для получения в промышленных масштабах биомассы гриба будет достаточно дорогостоящей.
Белки животного происхождения способствуют хорошему росту микофильных грибов и индукции активного синтеза гидролитических ферментов. Для образования протеолитических ферментов необходимо введение в питательную среду источника органического азота, служащего субстратом для их действия.
Мы в своих исследованиях попытались заменить органический субстрат для роста гриба и биосинтеза биологически активных соединений на отходы животноводческих и птицеводческих хозяйств.
Отмечено, что в процессе культивирования накопление биомассы грибом в изучаемых вариантах существенно не отличалось от варианта с разработанной ранее модифицированной питательной средой Чапека с соевой мукой и к 72 часам роста достигало 7,0.9,5 г/л. Исключением был вариант с субстратом из куриного помета в концентрации 0,5 %, который оказался наиболее благоприятной средой для роста и развития гриба.
Рост гриба на питательной среде с 0,5 % куриного помета способствовал наибольшему накоплению биомассы (12 г/л) и существенно превосходил остальные варианты. Увеличение концентрации вносимых в питательную среду органических субстратов не приводило к существенно большему накоплению биомассы. Проявление антибиотической активности продуцента также показало, что максимальный диаметр зоны подавления тест-организма Bacillus subtilus составлял 16± 1,0 мм при культивировании гриба на всех органических субстратах в концентрации 0,5 %. С увеличением вносимой концентрации субстратов только на разработанной ранее для этого продуцента питательной среде с соевой мукой, антагонистическая активность повышалась.
Таблица 1. влияние органических субстратов на рост биомассы и биосинтез протеаз и антибиотика у гриба Н. odoratus
Вид органического субстра- Концентрация, % (фак- рН Биомасса, г/л Протеаза, ПЕ/мг Диаметр зоны пода-
та (фактор А) тор В) вления, мм
Соевая мука 0,5 5,9 9 400 16
1,0 6,1 8,5 308 21
2,0 5,8 8,0 290 20
Свиной навоз 0,5 5,4 9,5 460 16
1,0 5,5 9,0 400 12
2,0 5,3 8,0 380 12
Куриный помет 0,5 5,8 12,0 370 16
1,0 5,9 8,7 320 15
2,0 5,6 7,0 180 12
НСР 05 для частных различий 10,8 170 8,3
НСР 05 для фактора А 2,0 12,0 4,2
НСР 05 для фактора В 2,0 12,0 4.2
НСР 05 для взаимодействия АВ 2,0 12,0 4,2
При использовании органических субстратов в виде отходов животноводства с увеличением концентрации антагонистическая активность снижалась. Возможно, при увеличении вносимой концентрации существенно повышалась вязкость питательной среды, что ухудшало её свойства. Результаты экспериментов по изучению влияния органических субстратов на образование протеазы показали, что при одинаковых вносимых концентрациях на всех органических субстратах протеолитическая актив-
рис. 1. Антагонистическая активность Н. odoratus (диаметр зоны подавления роста, мм) в отношении тест-организмов.
ность была достаточно высокой и составляла на 3-и сутки роста гриба 370...460 ПЕ/мг. С увеличением вносимой концентрации отмечали тенденцию снижения уровня синтеза протеаз до 180...290 ПЕ/мг. Сложные органические субстраты на основе свиного навоза и куриного помета характеризуются многокомпонентным составом и избыток некоторых компонентов, возможно, ведет к ингибированию биосинтеза индуцированных ферментов. При росте гриба на органических субстратах во всех вариантах опыта значения концентрации водородных ионов (рН) находились в пределах, наиболее благоприятных для роста гриба (рН = 5,5...6,2), и не могли оказывать отрицательного влияния на его биосинтетическую активность. В целом, в результате проведенных экспериментов было показано, что свиной навоз и куриный помет обеспечивают хороший рост гриба, биосинтез протеаз и антагонистическую активность и могут быть компонентами питательных сред для получения биологически активной биомассы гриба Нуротусев odoratus 94/77 (табл. 1).
Для культивирования гриба можно предложить питательные среды на основе водопрово-
дной воды с добавлением 0,5...2,0 % свиного навоза или куриного помета. Это обеспечивает адаптацию гриба-продуцента к последующему использованию с целью ускорения утилизации навоза и помета, а также их обезвреживания от патогенных микроорганизмов.
При проверке спектра действия антибиотической культуральной жидкости на основе свиного навоза и куриного помета (рис. 1)отмечено ее инги-бирующее действие на грамположительные бактерии Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Enterococcus casseliflavus Pseudomonas putida, дрожжеподобные организмы Candida albicans, с диаметром зоны подавления роста 16.22 мм, а также фитопато-генные микроскопические грибы - возбудители корневых гнилей злаковых культур: Alternaria tenius -24 мм, Bipolaris sorokiniana - 30 мм, Helmintosporum sativum - 32 мм. Причем наибольшую антагонистическую активность культуральной жидкости отмечали
в отношении фитопатоген-ных грибов - возбудителей гнилей зерновых культур.
Результаты опытов свидетельствуют о том, что предварительная обработка семян сорта мягкой яровой пшеницы Юго-Восточная 2 антибиотически активной культуральной жидкостью гриба улучшала их посевные качества. Так, энергия прорастания семян превышала аналогичные значения в контроле с добавлением свиного навоза на 11,0 %, с куриным пометом - на 17,2 %. Под влиянием культуральной жидкости гриба возрастала и лабораторная всхожесть (прибавка к контролю составляла 18,6 и 20,0 %), что обусловливает повышение посевных качеств семян на один класс (табл. 2).
У обработанных культуральной жидкостью семян пшеницы Юго-Восточная 2 уже на третий день начального роста высота побегов, число и длина корешков были больше, чем в контрольных вариантах.
Таблица 2. влияние культуральной жидкости H. odoratus на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян яровой пшеницы Юго-восточная 2, %
Энергия Лаборатор-
Вариант прорас- ная всхо-
тания жесть
Контроль 1 78,4 82,6
Культуральная жидкость 86,6 98,2
на основе свиного навоза
Контроль 2 70,2 78,3
Культуральная жидкость 82,3 94,0
на основе куриного помета
НСР05 5,6 9,8
Таблица 3. влияние обработки семян культуральной жидкостью гриба H. odoratus на морфометриче-ские показатели проростков (мм) пшеницы сорта Юго-восточная 2
На 3-й день после начала На 7-й день после начала
Вариант прорастания прорастания
высота побега длина корешков высота побега длина корешков
Контроль 1 (питательная среда 5,0±0,1 10,0±0,1 27,5±0,5 26,0±0,2
с 0,5 % свиного навоза)
Контроль 2(питательная среда 5,3±0,1 12,0±0,1 28,5±0,5 27,3±0,1
с 0,5 % куриного помета)
Культуральная жидкость гриба 23,0±1,2 31,1±0,9 43,1±0,7 38,0±0,1
на свином навозе
Культуральная жидкость гриба 24,5±0,1 36,4±0,7 48,2±0,6 43,2±0,1
на курином помете
Эта тенденция сохранялась в течение всего периода измерений. Длина корешков на седьмой день роста в обработанных культуральной жидкостью вариантах составляла 38,0 и 43,2 мм, тогда как в контролях не превышала 26,0 и 27,3 мм (табл. 3). В целом обработка семян яровой пшеницы перед посевом культуральной жидкостью микофильного гриба Hypomyces odoratus 94/77, росшего в глубинных условиях на питательных средах со свиным навозом и куриным пометом, оказывала положительное влияние на начальные этапы роста растения пшеницы, что обусловлено в большей степени её антагонистическими свойствами.
рис. 2. Рост Н. odoratus на питательной среде со свиным навозом.
На основании проведенной работы можно судить о том, что культуральная жидкость микофильного гриба, полученная в результате культивирования на дешевых питательных средах с использованием отходов сельскохозяйственного производства оказывает стимулирующие действие на всхожесть семян пшеницы, что, возможно, обусловлено подавлением сосредоточенной на них фитопатогенной микрофлоры.
Внесение культуральной жидкости микофильного гриба Hypomyces odoratus 94/77 в количестве 5 % в твердую фазу свиного навоза и куриного помета приводило к массовому нарастанию биомассы гриба. Следовательно, свиной навоз и куриный помет могут быть хорошим субстратом для роста мицелия. На агаризованной среде со свиным навозом развивались крупные, рыхлые колонии 3.4 см в диаметре с неровным краем, с пушистым воздушным мицелием и обильным спороношением. Обратная сторона колоний бледно-розовая (рис. 2). Титр Hypomyces
odoratus в субстратах через 7 суток роста составлял 6,1 *108 КОЕ/кг.
выводы. Микофильный гриб Hypomyces odoratus обладает способностью расти и образовывать антибиотически активные соединения, а также гидролитические ферменты при культивировании на питательных средах на основе свиного навоза и птичьего помета. При этом активность протеаз достигает 370.460 ПЕ/мг, диаметр зоны подавления роста тест-организмов - 12.16 мм, накопление биомассы - 9,0.12,0 г/л.
Антибиотически активная культуральная жидкость гриба, выращенного на основе свиного навоза и куриного помета, проявляет антагонистические свойства в отношении бактерий и фитопатогенных грибов, обладает способностью подавлять фитопа-тогены - возбудителей корневых гнилей злаковых культур и грамположительные бактерии, в том числе Staphylococcus aureus. Причем наибольшую антагонистическую активность отмечали в отношении фитопатогенных грибов (24.32 мм).
Предпосевная обработка семян культуральной жидкостью микофильного гриба H. odoratus, выращенного на основе свиного навоза и куриного помета, оказывала положительное воздействие на начальные этапы роста растений яровой пшеницы Юго-Восточная 2. Энергия прорастания семян превосходила величину этого показателя в контроле на 11,0.17,2 %, лабораторная всхожесть - на 18,6 . 20,0 %. Высота побегов и длина корешков на 7-е сутки роста достигала 43,1 .48,2 мм и 38,0. 43,2 мм, тогда как в контрольных вариантах не превышала 27,5.28,5 и 26,0.27,3 мм.
Твердая фракция свиного навоза и куриного помета - подходящая среда для культивирования гриба Hypomyces odoratus и обеспечивает интенсивное нарастание биомассы гриба. Титр Hypomyces odoratus составлял 6,1 х 108 КОЕ/кг в субстратах через 7 суток роста, что дает основание предполагать возможность его использования для ускорения компостирования, обезвреживания отходов, а также производства нового удобрения, обладающего фунгицидными свойствами.
Литература.
1. Эффективность длительного применения органических и минеральных удобрений на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве /Г. Е. Мерзлая, Г. А. Зябкина, Т. П. Фомкина и др. //Агрохимия. 2012. № 2. С. 37-46.
2. Азизбекян Р. Р. Биологические препараты для защиты сельскохозяйственных растений // Биотехнология. 2018. Т. 34. № 5. С. 37-47. doi: 10.21519/0234-2758-2018-34-5-37-47.
3. Сырмолот О. В., Байделюк Е. С., Кочева Н. С. Применение биопрепаратов и стимуляторов роста при возделывании сои в Приморском крае // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 8. С. 70-74. doi: 10.24411/02352451-2020-10812.
4. Шпанев А. М., Денисюк Е. С. Эффективность микробиологических препаратов на основе Bacillus subtilis и Trichoderma harzianum в защите ярового ячменя от болезней на северо-западе России //Биотехнология. 2020. Т. 36. № 1. С. 61-72. doi: 10.21519/0234-2758-2020-36-1-61-72.
5. Коломбет Л. В. Триада взаимоотношений: грибы р. Trichoderma - высшие растения - фитопатогены //Агрохимия. 2018. № 11. С. 87-94. doi: 10.1134/S000188118070-062.
6. Лысенко В. П., Мерзлая Г. Е., Афанасьев Р. А. Биопрепараты для компостирования птичьего помёта //Птицеводство. 2014. № 3. С. 39-44.
7. Мерзлая Г. Е. Биологические факторы в системах удобрения // Агрохимия. 2017. № 10. С. 24-36. doi: 10.7868/ S0002188117100040.
8. Перспективы применения препарата мефосфон для производства удобрений из куриного помета / Ф. С. Сиба-гатуллин, З. М. Халиуллина, М. Петров и др. // Достижения науки и техники. АПК. 2019. Т. 33. № 11. С. 22-25.
9. Буракаева А. Д. Микофильные грибы - продуценты практически важных продуктов: монография. Оренбург: Экспресс-печать, 2013. 160 с.
10. Биотехнологические решения в утилизации отходов спиртовых, винодельческих и пивоваренных производств /А. Д. Буракаева, Г. В. Петрова, С. В. Сорокун и др. //Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 11. С. 30-33. doi: 10.18412/1816-0395-2018-11-30-33.
11. Твердофазное и поверхностно-мембранное жидкостное культивирование микромицетов, особенности их развития и образования ферментов /А. А. Осмоловский, Н. А. Баранова, В. Г. Крейер и др. //Прикладная биохимия и микробиология. 2014. Т. 50. № 3. С. 245-255.
12. Sarocladium strictum - перспективный продуцент протеолитических ферментов с выраженной фибриноли-тической активностью / Е. И. Корниенко, Л. Ю. Кокаева, Е. Н. Биланенко и др. // Микология и фитопатология. 2020. Т. 54. № 3. С. 206-213. doi: 10.31857/S0026364820030083.
13. Средство для защиты сельскохозяйственных растений от фитопатогенных микроорганизмов /А. Д. Буракаева, Г. В. Петрова, Н. С. Егоров и др. Патент РФ № 2687340, 13.05.2019.
References
1. Merzlaya GE, Zyabkina GA, Fomkina TP, et al. [The effectiveness of long-term use of organic and mineral fertilizers on sod-podzolic light loamy soil]. Agrokhimiya. 2012;(2):37-46. Russian.
2. Azizbekyan RR. [Biological preparations for the crop protection]. Biotekhnologiya. 2018;34(5):37-47. Russian. doi: 10.21519/0234-2758-2018-34-5-37-47.
3. Syrmolot OV, Baidelyuk ES, Kocheva NS. [The use of biological products and growth stimulants in the cultivation of soybeans in the Primorsky Territory]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(8):70-4. Russian. doi: 10.24411/0235-24512020-10812.
4. Shpanev AM, Denisyuk ES. [The effectiveness of microbiological preparations based on Bacillus subtilis and Trichoderma harzianum in protecting spring barley from diseases in northwestern Russia]. Biotekhnologiya. 2020;36(1):61-72. Russian. doi: 10.21519/0234-2758-2020-36-1-61-72.
5. Kolombet LV. [The triad of relationships: mushrooms r. Trichoderma - higher plants - phytopathogens]. Agrokhimiya. 2018;(11):87-94. Russian. doi: 10.1134/S000188118070-062.
6. Lysenko VP, Merzlaya GE, Afanas'ev RA. [Biological products for composting poultry manure]. Ptitsevodstvo. 2014;(3):39-44. Russian.
7. Merzlaya GE. [Biological factors in fertilization systems]. Agrokhimiya. 2017;(10):24-36. Russian. doi: 10.7868/ S0002188117100040.
8. Sibagatullin FS, Khaliullina ZM, Petrov M, et al. [Prospects for the use of Mefosfon preparation for the production of fertilizers from chicken manure]. Dostizheniya nauki i tekhniki. APK. 2019;33(11):22-5. Russian.
9. Burakaeva AD. Mikofil'nye griby - produtsenty prakticheski vazhnykh produktov: monografiya [Mycophilic fungi are producers of practically important products: monograph]. Orenburg (Russia): Ekspress-pechat'; 2013. 160 p. Russian.
10. Burakaeva AD, Petrova GV, Sorokun SV, et al. [Biotechnological solutions in the disposal of alcohol, wine and brewery waste]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii. 2018;22(11):30-3. Russian. doi: 10.18412/1816-0395-2018-11-30-33.
11. Osmolovskii AA, Baranova NA, Kreier VG, et al. [Solid-phase and surface-membrane liquid cultivation of micromycetes, features of their development and formation of enzymes]. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya. 2014;50(3):245-55. Russian.
12. Kornienko EI, Kokaeva LYu, Bilanenko EN, et al. [Sarocladium strictum is a promising producer of proteolytic enzymes with pronounced fibrinolytic activity]. Mikologiya i fitopatologiya. 2020;54(3):206-13. Russian. doi: 10.31857/S0026364820030083.
13. Burakaeva AD, Petrova GV, Egorov NS, et al. Sredstvo dlya zashchity sel'skokhozyaistvennykh rastenii ot fitopatogennykh mikroorganizmov [Means for protecting crops from phytopathogenic microorganisms]. Russian Federation patent RU 2687340. 2019 May 13. Russian.
вниманию соискателей ученых степеней и других заинтересованных лиц!
Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК» издает монографии и другую книжную продукцию с редактированием и всеми выходными данными.
Цены договорные. Заявки отправлять по адресу: 101000, г. Москва, Моспочтамт, а/я 166. Тел.: (963) 758-48-44. E-mail: agroapk@mail.ru
