CC BY
256
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.
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 19 Вып. 2(99)_
Ключевые слова. биологическая эффективность, биопрепарат, микроб-антагонист, фитопатогенные грибы, фитопатогенные бактерии, препаративные формы.
Для цитирования. Новикова И.И. Полифункциональные биопрепараты для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем в биологическом земледелии // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 2(99). С 183-194.
POLYFUNCTIONAL BIOLOGICAL PRODUCTS FOR PHYTOSANITARY OPTIMIZATION OF AGROECOSYSTEMS IN BIOLOGICAL AGRICULTURE.
I.I. Novikova, DSc (Biology)
Federal State Budget Scientific Institution "All-Russian Institute of Plant Protection"
The study proved the promising use of the polyfunctional biological products based on the strains of microbial antagonists to reduce the density of the phytopathogenic microorganism populations and for the phytosanitary optimization of agroecosystems. The microbial antagonists have a direct target action on the harmful objects through the complexes of antibiotics and hydrolytic enzymes, enhance the stress and disease resistance of plants, and indirectly protect the plants through the phytoregulatory activity of the producer strains. The concept has been developed of creating and using in the plant protection systems the polyfunctional biological products of preventive and prolonged action based on live cultures of microbial antagonists and the biological products based on their metabolite complexes for the rapid suppression of pathogen populations. A holistic methodology has been developed for creating the polyfunctional biological products for phytosanitary optimization of agroecosystems based on the strains with high complex biological activity for a number of features that are technologically advanced and safe for the warm-blooded animals and humans. The high efficiency of biopreparations application has been shown to reduce the prevalence and development of a number of harmful diseases of major agricultural crops, to increase their yield and crop products quality. The main tasks in the field of microbiological plant protection have been formulated: the expansion of species and strains, which are promising for creating the new biological products based on the study of the biodiversity of microbial communities; the creation of new preparative forms, optimal for use in different environmental conditions; the development of systems for biological protection of agricultural crops based on the use of biological products of various purposes, taking into account the phytosanitary situation and the composition of phytopathogenic complexes.
Key words: biological effectiveness, biological product, microbial antagonist, phytopathogenic fungi, phytopathogenic bacteria, preparative forms.
For citation: Novikova I.I. Polyfunctional biological products for phytosanitary optimization of agroecosystems in biological agriculture. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 2(99): 183-194. (In Russian)
Введение
На современном этапе мировое сельское хозяйство все чаще сталкивается с различными проблемами экологического и фитосанитарного характера, связанных с длительным и часто неоправданно
интенсивным применением химических пестицидов и минеральных удобрений. Обеднение природных биоценозов вследствие уменьшения численности полезных видов в значительной степени снижает уровень саморегуляции
агроэкосистем, что неизбежно приводит к фитосанитарной дестабилизации и повышению вредоносности популяций фитопатогенов и вредных членистоногих. Органическое сельское хозяйство, согласно определению ШОАМ, это -производственная система, которая поддерживает здоровье почв, экосистем и людей, и в значительной степени зависит от экологических процессов, биологического разнообразия и природных циклов, характерных для местных агроэкосистем, поддерживает их и получает эффект от их оптимизации. В этой связи, особенно актуальной становится главная цель микробиометода - разработка
биотехнологий восстановления и
активизации природных регуляторных механизмов на основе широкого использования различных таксономических и физиолого-биохимических групп микроорганизмов для повышения
биологического разнообразия в
агробиоценозах и их устойчивости.
На протяжении многих лет в лаборатории микробиологической защиты растений ФГБНУ ВИЗР в контакте с рядом институтов и организаций развиваются и взаимно дополняют друг друга два направления исследований: изучение природных ресурсов полезных
микроорганизмов для отбора перспективных агентов биоконтроля и исследование механизмов их действия на популяционном, организменном, клеточном и молекулярном уровнях, а также создание биопрепаратов на основе высокоактивных штаммов-продуцентов и комплексов их активных соединений.
Основа исследований, направленных на разработку эколого-генетических основ отбора и широкомасштабного использования активных штаммов для контроля вредных объектов, - коллекции микроорганизмов. В течение многих лет в ВИЗР пополняется и
развивается Государственная коллекция микроорганизмов, патогенных для растений и их вредителей.
Многолетние исследования,
проведенные в ФГБНУ ВИЗР, позволили разработать методологию создания полифункциональных биопрепаратов на основе штаммов, обладающих высокой комплексной биологической активностью (фунгицидной, бактерицидной,
антивирусной, фиторегуляторной),
технологичностью и безопасностью для теплокровных животных и человека. Комплексный характер механизмов биологической активности по отношению к фитопатогенам обусловлен синтезом биологически активных веществ и высокой экологической пластичностью штаммов, включающей скорость размножения и эффективность колонизации почвы и ризосферы, адаптационные возможности и конкурентоспособность в микробиоценозе растения в условиях жесткого естественного отбора в насыщенной среде обитания. Исследования, проведенные специалистами ФГБНУ ВИЗР, показали высокую эффективность штаммов в подавлении распространенности и развития
возбудителей болезней основных
сельскохозяйственных культур. Выявлено существенное влияние интродуцированных штаммов микробов-антагонистов на повышение супрессивности почвы и видовой состав комплекса почвообитающих фитопатогенных грибов в агробиоценозах, что обусловливает высокую эффективность биопрепаратов на их основе.
Естественное продолжение
фундаментальных исследований - разработка технологий производства и применения новых препаративных форм на основе микробов-антагонистов фитопатогенных видов - возбудителей болезней. Создание эффективных и высоко технологичных препаративных форм в микробиологической
защите растений - ключевая проблема сельскохозяйственной биотехнологии. От качества препаративной формы в очень высокой степени зависит биологическая эффективность микробиологических средств защиты растений. Почти 20-летнее сотрудничество ФГБНУ ВИЗР и ЗАО "Агробиотехнология" (г. Москва) завершилось разработкой более 10 препаративных форм для защиты основных сельскохозяйственных культур от болезней разной этиологии, получивших
государственную регистрацию.
Изучение физиолого-биохимических и экологических особенностей микробов-антагонистов продолжается в течение длительного времени. Известно, что большинство растений в природе находится в ассоциативном взаимодействии с полезной ризо- и филлосферной микрофлорой (1). Наиболее часто встречающиеся и потенциально значимые - бактерии из родов Bacillus, Pseudomonas, Serratia, Rhizobium, Streptomyces и др. (2-10). Механизмы взаимодействий растений и
микроорганизмов, приводящие к
подавлению плотности популяций фитопатогенных видов сложны и многообразны. Микробиологическая защита растений основана на использовании штаммов микроорганизмов, способных эффективно конкурировать с
фитопатогенной микрофлорой за питательные вещества и подходящую нишу для колонизации, а также синтезировать различные биологически активные соединения и гидролитические ферменты (11,12). Ряд активных соединений ризосферных микроорганизмов обладает элиситорной активностью и запускает механизмы индуцированной устойчивости (13-16). Среди этого огромного биоразнообразия в качестве перспективных штаммов-продуцентов полифункциональных биопрепаратов выделяется группа бацилл.
Биопрепараты Алирин-Б и Гамаир на основе штаммов B. subtilis выпускаются в виде смачивающихся порошков, суспензионных концентратов, а также таблетированных и жидких форм, биопрепарат Витаплан - в виде смачивающегося порошка.
Особое положение, как продуценты полифункциональных биофунгицидов,
синтезирующих богатые комплексы гидролаз, занимают микромицеты Trichoderma spp. Они обладают высокой гиперпаразитарной и антагонистической и активностью в отношении почвообитающих возбудителей болезней за счет выработки ряда ферментов и антибиотиков, повышают болезнеустойчивость растений, обладают ростостимулирующим эффектом, повышают эффективность утилизации азота,
стимулируя рост бактерий р. Azotobacter и клубеньковых бактерий (17-20). Следует отметить, что штаммы Trichoderma обогащают почву подвижными и доступными для растения формами питательных веществ, участвуя в разложении органических соединений (21). Хорошо известно, что растительные остатки - источник макро и микроэлементов и органического вещества, а также важный элемент в цепи гумусообразования. Растительные остатки участвуют в структурировании и повышении
влагоемкости почв. Однако стерня (солома) инфицирована большим количеством возбудителей заболеваний, что негативно сказывается на фитосанитарной ситуации следующей весной. Период естественного разложения растительных остатков в почве достигает 3-5 лет и сопровождается повышением содержания лигнина и фенолов в почве. На растительных остатках в почве прекрасно сохраняются фитопатогены -возбудители болезней зерновых культур: снежной плесени озимых зерновых культур (Microdochium nivale, Typhula incarnata), фузариозной корневой и прикорневой гнили
зерновых культур (грибы рода Fusarium: F.graminearum, F. culmorum.
F.sporotrichoides, F. solani и др.), офиоболезной корневой и прикорневой гнили зерновых культур (Gaeumannomyces graminis =Ophiobolus graminis), фузариоза колоса зерновых культур (F. graminearum, F. culmorum, F. avenaceum, F. sporotrichoides, реже Microdochium nivale и др.), ризоктониозной корневой и прикорневой гнили зерновых культур (Rhizoctonia cerealis), септориоза листьев и колоса пшеницы (Septoria tritici, S. nodorum). Фитопатогены технических культур также хорошо зимуют на растительных остатках: возбудители церкоспороза (Cercospora beticola) и корнееда сахарной свеклы (грибы из родов Fusarium, Phoma, Pythium и др.)
На основе спор гриба Trichoderma harzianum разработан биопрепарат Стернифаг, СП, который обеспечивает не только подавление фитопатогенной микрофлоры в почве и на растительных остатках, но и ускоренное разложение растительных остатков. Биопрепарат обеспечивает подавление широкого спектра возбудителей грибных заболеваний: корневая и прикорневая гниль; увядания, белая и серая гнили, альтернариоз, ризоктониоз и др. и ускоренное разложение растительных остатков. В состав защищаемых культур входят зерновые культуры, сахарная свекла, картофель,
кукуруза, подсолнечник, соя и др. Для эффективного подавления развития почвообитающих фитопатогенных
микромицетов культурах и растительных температуре биопрепарата
на озимых зерновых ускоренного разложения остатков при низкой (4-60С) разработан
Виридин на основе психрофильного штамма T. asperellum Т-37. В лабораторных и полевых опытах выявлены высокие потери биомассы пожнивными остатками кукурузы (30-70%), а также эффективная деструкция мажорных полисахаридов растительной ткани: снижение содержания целлюлозы составило 60-87 % и лигнина - до 30 %.
Целый ряд штаммов микроорганизмов -продуцентов биопрепаратов существенно повышают супрессивность почвы, обеспечивая контроль популяций
фитопатогенных видов (таблица 1). К видам микроорганизмов, наиболее перспективных для интродукции в почвенный микробиоценоз с целью повышения супрессивности почвы и ее фитосанитарной оптимизации, относятся следующие: Bacillus spp., (биопрепараты Алирин-Б, Гамаир, Витаплан, Картофин), Streptomyces spp. (биопрепарат Алирин-С), Trichoderma spp. (биопрепараты Стернифаг, Глиокладин, Трихоцин, Виридин).
Таблица 1
Влияние штаммов микробов-антагонистов на плотность популяции почвенную фитопатогенную микрофлору в ризосфере растений огурца сорта Аэлита
Вариант опыта Титр клеток F. oxysporurum (КОЕ/г) в воздушно-сухой почве
Сроки отбора почвенных проб
7 сут. 20 сут. 60 сут.
Контроль 1150+210 2010+270 1640+24
B. subtilis B-10 20+5 1370+160 1380+19
S.mаrcescens 218/221 15+5 80+15 650+80
Большое значение имеет разработка биопрепаратов, предназначенных для защиты растениеводческой продукции от болезней, особенно в условиях длительного хранения при низкой температуре. В ФГБНУ ВИЗР на основе психрофильного штамма B. subtilis И5-12/23 разработаны препаративные формы Картофина для защиты картофеля от грибных и бактериальных болезней при вегетации и хранении клубней. Биологическая эффективность Картофина в отношении возбудителей мокрой
бактериальной гнили Pectobacterium phytophthorum и P. сarotovorum в условиях хранилища достигает 99,5-100%, превышая эффективность химического стандарта Максим, КС (77,7%).
Полифункциональность действия биопрепаратов может быть обусловлена не только особенностями и комплексной биологической активностью штамма-продуцента, как это было показано ранее. Обеспечить полифункциональность действия может обеспечить включение в состав препаративной формы нескольких культур микроорганизмов, обладающих разной целевой биологической активностью. Примером такой препаративной формы может служить Витаплан, СП на основе двух штаммов Bacillus subtilis. Биопрепарат подавляет широкий спектр возбудителей грибных и бактериальных заболеваний (бактериозы, питиозная, фузариозная, ризоктониозная корневая гниль, мучнистая роса, пероноспороз, септориоз, ржавчина, фитофтороз, альтернариоз, церкоспороз, парша, серая гниль и др.) на картофеле, сахарной и кормовой свекле, зерновых, овощных и бахчевых культурах, яблоне, винограде и др.
Производственные опыты по изучению эффективности Алирина-Б, СП и Гамаира, СП против возбудителей болезней зерновых, плодово-ягодных, цветочно-декоративных культур и сахарной свеклы проведены
совместно с ведущими специалистами ЗАО "Агробиотехнология", ООО "Агролига России" (г. Воронеж), СКНИИСиВ (г. Краснодар) (таблица 2).
Оценка эффективности Алирина-Б, СП в борьбе с комплексом болезней на посевах озимой пшеницы сорта Безенчукская 380 были проведена в СХПК "Грачевский" Усманского района Липецкой области на фоне высокой пораженности растений корневыми гнилями. Фитоэкспертиза показала существенное снижение зараженности семян возбудителями болезней после обработки биопрепаратом по сравнению с контролем. Алирин-Б на 60 % снижал распространенность корневых гнилей в фазе молочно-восковой спелости и на 53-55 % - перед уборкой урожая. Пораженность флаговых листьев бурой ржавчиной снижалась на 80 %, эффективность препарата в отношении септориоза составляла 85-90 %, в отношении фузариоза колоса - 70 %. Показатели структуры урожая (длина колоса, число зерен в колосе и масса 1000 семян) были значительно лучше, чем в контроле. Урожайность озимой пшеницы в опыте составила 38 ц/га (на 8 % выше, чем в контроле) и была сопоставима с химическим эталоном.
На посевах сахарной свеклы гибрида ХМ-5455 в ООО "Заречье" Бобровского района Воронежской области была оценена эффективность этого препарата в отношении комплекса болезней (церкоспороза, фомоза и бактериоза). В контроле развитие церкоспороза через месяц составило 20 %, распространенность - более 60 %, а после применения препарата развитие болезни не превышало 7-9 %, распространенность - 3040 %, и оставались на этом же уровне в течение месяца. Алирин-Б, СП способствовал повышению урожайности корнеплодов на 93,3 ц/га.
Биофунгицид Гамаир, СП при испытаниях на посевах подсолнечника в СХПК "Грачевский" Липецкой области полностью сдерживал развитие белой гнили. Первые признаки фомоза после применения Гамаира, СП были отмечены только в конце июля, тогда как в контроле в этот период распространенность болезни составила 100 %. Гамаир, СП успешно сдерживал развитие фомоза до середины августа. Затем распространенность болезни увеличилась, но даже в период уборки урожая составила 55 % при развитии не более 5-6 %. Прибавка урожая семян составила 35 ц/га, или 22 % по отношению к контролю.
Алирин-Б, СП испытывали в системе защиты яблони от парши и мучнистой росы в ОПХ "Центральное" (г. Краснодар) на сорте Айдаред на фоне эпифитотии мучнистой росы и умеренного развития парши. Обработки Алирином-Б, включенные в систему чередования биологических и химических препаратов (Абига Пик, Строби, Биостат, Хитозан, Бактофит, Фитолавин-300), показали стабильные и высокие результаты. Биологическая эффективность составила против парши яблони - 95,6-98,5 %, мучнистой росы - 95,8-95,4 %.
Таблица 2
Биопрепараты в системах биологизированной защиты сельскохозяйственных культур
Культура Биопрепарат Комплекс болезней Биологнческаяэффективность, % Прибавка урожая
Озимая пшеница Алирин-Б, СП Корневые гнили, бурая ржавчина, септориоз, фузарноз колоса 60-90 8-10%
Сахарная свекла Алирин-Б. СП Корнеед. церкоспороз, фомоз, бактериозы 50-75 93,3 ц/га
Атирин-Б. СП +Альбит 128,9 ц/га
Подсолнечник Гамаир, СП Белая, серая гниль, фомоз Сдерживает развитие болезней до уборки 22%
Яблоня Атирин-Б. СП Мучнистая роса, парша, монилиоз 90-98 Улучшение качества
Земляника Атирин-Б, СП Серая гниль 80-90 Улучшение качества
В борьбе с серой гнилью земляники Алирин-Б, СП испытывали в садоводческом товариществе "Сад" Рамонского района Воронежской области. Опрыскивание растений проводили при завязывании первых ягод земляники в норме 25 г/га с расходом рабочей жидкости 300 л/га на фоне эпифитотийного развития серой гнили. После двукратного применения препарата развитие заболевания приостановилось, число больных ягод не превышало 8-18 %. В контроле заболевание сильно
прогрессировало, и к моменту третьего учета 60 % ягод было поражено гнилью.
В декоративном цветоводстве существует проблема плохой приживаемость при пересадке укорененных в перлите растений в нестерильную почву вследствие
значительного поражения корневой системы рассады почвообитающими
фитопатогенными микроорганизмами. Для оценки перспективности использования микробиологических средств в защите цветочных культур от болезней была изучена биологическая эффективность Алирина-Б, СП и Гамаира, СП и их таблетированных форм. Производственную оценку
эффективности таблетированных форм проводили на горшечных культурах комнатных растений разных видов (пилея, пеперомия, кодеум, пуансеттия, фатсия, диффенбахия, узамбарская фиалка, инкарвилея, азалия и др.) против смешанных бактериальных и грибных инфекций. Опыт проводили в "Измайловском СДС" (г. Москва) на высоком инфекционном фоне.
Пролив рабочими растворами биопрепаратов почвы под корень (2-кратно с интервалом 14-16 дней при норме расхода 2 таблетки на 1 л воды) стимулировал рост и развитие растений. Большинство (75-80 %) растений дало мощный здоровый прирост и развитую корневую систему, тогда как в контроле без обработки число выпадов составило более 50 % растений. В опытных вариантах эта величина колебалась в пределах 10-20 %. Лучший результат был получен в варианте с использованием комбинации
таблетированных биопрепаратов Алирин-Б и Гамаир. Фитосанитарный мониторинг в период вегетации показал, что после применения биопрепаратов корневые гнили на всех испытанных горшечных культурах проявились слабо. Результаты опытов свидетельствуют, что при совместном внесении Алирина-Б и Гамаира в почву на большинстве культур получен наилучший результат - гибель растений составила лишь 10-15 % по сравнению с 50-60 % в контроле.
Полифункциональный биопрепарат Витаплан, СП рекомендован для защиты широкого спектра сельскохозяйственных культур (овощные, зерновые, бахчевые, плодовые, картофель, виноград) от грибных и бактериальных болезней. Биопрепарат эффективно подавляет распространенность и развитие фузариозных и вертициллезных корневых гнилей и увяданий, пятнистостей различной этиологии (альтернариоз, аскохитоз, сетчатую пятнистость ячменя и т.д.), черной ножки и слизистого бактериоза белокочанной капусты, корнееда и церкоспороза свеклы, фитофтороза картофеля, пероноспороза лука и дыни, оидиума и милдью винограда, парши и монилиоза яблони. Применение Витаплана в системах биологической защиты растений безопасно для энтомофагов, обеспечивает повышение урожайности на 25-30 % и позволяет получать экологически чистую продукцию.
Начиная с 2011 г., ФГБНУ ВИЗР совместно с ВНИИКХ имени А.Г. Лорха в рамках государственных контрактов с Минобрнауки РФ проводит разработку технологий получения и применения биопрепарата для защиты картофеля от грибных и бактериальных болезней в полевых условиях и при хранении клубней. В результате отселектирован штамм B. subtilis - И5-12/23, эффективный против болезней картофеля при вегетации и хранении клубней. Биологическая эффективность в отношении ризоктониоза, серебристой парши, кольцевой гнили, сухой гнили и фитофтороза картофеля достигает 55-90 %. Хозяйственная эффективность защитных мероприятий при применении биопрепарата увеличивается на 7,1-10,9 %. Разработаны рецептуры сухой
(смачивающийся порошок) и жидкой (суспензионный концентрат) препаративных форм, разработаны ТУ и технологические регламенты их получения. Эффективность препаративных форм в отношении распространения и развития фитофтороза практически соответствует химическому стандарту. Более того, в условиях экстремально высокой температуры в варианте с химической защитой урожайность картофеля была ниже, чем в контроле, тогда как в вариантах с биопрепаратом - существенно превышала его.
Следует отметить, что среди ряда актуальных задач, решение которых определяет успешное развитие и совершенствование теории и практики микробиологического метода защиты растений, первостепенное значение имеют следующие:
- повышение интенсивности освоения природных ресурсов микробов-антагонистов;
- изучение основных механизмов биоценотической регуляции деятельности
микробов-антагонистов в агроэкосистемах различного типа;
- определение эколого-биоценотического места микробов-антагонистов в системах биологического земледелия и адаптивного растениеводства;
- разработка современных
оптимизированных препаративных форм полифункциональных биопрепаратов для применения в системах интегрированной защиты сельскохозяйственных культур в различных экологических условиях.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Тихонович И.А., Проворов Н.А. Симбиозы растений и микроорганизмов: молекулярная генетика агроэкосистем будущего. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2009. 210 с.
2. Doornbos R.F., van Loon L.C., Bakker P.A.H.M. Impact of root exudates and plant defense signaling on bacterial communities in the rhizosphere. A review.Agron. Sustain. Dev. 2012, 32: 227-243.DOI 10.1007/s13593-011-0028-y.
3. Pieterse C.M., Zamioudis C., Berendsen R.L., Weller D M., van Wees S C., Bakker P A. Induced systemic resistance by beneficial microbes. Annu. Rev. Phytopathol., 2014, 52: 347-375. DOI: 10.1146/annurev-phyto-082712-102340
4. Рафикова Г.Ф., Коршунова Т.Ю., Миннебаев Л.Ф., Четвериков С.П., Логинов О.Н. Новый штамм бактерий Pseudomonas koreensis ИБ как перспективный агент биологического контроля фитопатогенов. Микробиология, 2016, 85, 3:317-326.
5. Маланичева И.А., Козлов Д.Г., Ефименко Т.А., Зенкова В.А., Катруха Г.С., Резникова М.И. , Королев А.М. , Борщевская Л.Н., Тарасова О.Д., Синеокий С.П., Ефременкова О.В. Новые антибиотики, образуемые штаммами Bacillus subtilis. Микробиология, 2014, 4:445-451.
6. Сиунова Т.В., Анохина Т.О., Сизова О.И., Соколов С.Л., Сазонова О.И., Кочетков В.В., Боронин А.М., Patil S.G., Chaudhari A.B. Штаммы PGPR Pseudomonas, перспективные для создания биопрепаратов
для защиты и стимуляции роста растений. Биотехнология, 2017, 33, 2:56-67.
7. Маслиенко Л.В., Шипиевская Е.Ю., Захарченко Н.С., Бурьянов Я.И., Шевелуха В.С. Выделение штаммов-антагонистов, содержащих белковые факторы подавления роста фитопатогенных грибов Sclerotinia sclerotiorum и Phomopsis helianthi. Биотехнология, 2010, 3:50-57.
8. Захаренко Н. С., Кочетков В. В., Бурьянов Я. И. , Боронин А. М. Влияние ризосферных бактерий Pseudomonas aureofadens на устойчивость растений к фитопатогенам при микроразмножении. Биотехнология, 2010, 5: 81-88.
9. Новикова И.И. Биологическое разнообразие микроорганизмов - основа для создания новых полифункциональных биопрепаратов для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем. Вестник защиты растений, 2016, 83. 3: 120-122.
10. Новикова И.И., Попова Э.В., Бойкова И.В., Павлюшин В.А., Тютерев С.Л. Роль интродуцированных микробов-антагонистов фитопатогенных микромицетов в повышении супрессивности почвы. Защита и карантин растений, 2016, 8: 35-43.
11. Максимов И.В. , Веселова С. В., Нужная Т. В., Сарварова Е. Р., Хайруллин Р. М. Стимулирующие рост растений бактерии в регуляции устойчивости растений к стрессовым факторам. Физиология растений, 2015, 62, 6: 763-775.
12. Актуганов Г.Э., Галимзянова Н.Ф., Мелентьев А.И.,Кузьмина Л.Ю.
Внеклеточные гидролазы штамма Basillus sp. 739 и их участие в лизисе клеточных стенок микромицетов. Микробиология, 2007, 76: 471-479.
13. Van der Ent S., van Wees S.C.M., Pieterse C.M.J. Jasmonate signaling in plant interactions with resistance inducing beneficial microbes. Phytochemistry, 2009, 70: 15811588.
14. Bakker P.A.H.M., Pieterse C.M.J., van Loon L.C. Induced systemic resistance by fluorescent Pseudomonas spp. Phytopathology, 2007, 97: 239-243.
15. Van Loon L.C. Plant responses to plant growth-promoting rhizobacteria. Eur. J. Plant Pathol., 2007, 119: 243-254.
16. Porcel R., Zamarreco A.M., Garcra-Mina J.M., Aroca R. Involvement of plant endogenous ABA in Bacillus megaterium PGPR activity in tomato plants. BMC Plant Biol., 2014, 14: 36. doi 10.1186/1471-2229-14-36
17. Аринбасарова А.Ю., Баскунов Б.П., Меденцев А.Г. Низкомолекулярный антимикробный пептид из Trichoderma cf. aureoviride Rifai BKMF-4268D. Микробиология, 2017, 86, 2: 258-260.
18. Benitez T., F. M. Rincon F.M., Limon M.C., Codon A. C. Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains . Int. Microbiol., 2004, 7 (4): 249 - 260.
19. Коломбет Л. В., Жиглецова С. К., Дербышев В. В., Ежов Д. В., Косарева Н. И., Быстрова Е. В. Микофунгицид - препарат на основе Trichoderma viride для борьбы с болезнями растений. Прикл. биохимия и микробиология, 2001, 37 (1): 110 - 114.
20. Kubicek C. P., Mach R. L., Peterbauer C. K. , Lorito M. Trichoderma: from genes to biocontrol. J. Plant Pathology, 2001, 83: 11 -23.
21. Алимова Ф. К., Тухбатова Р. И. , Тазетдинова Д. И., Кабрера Ф. Х. А., Каримова Л. Ю. Взаимоотношения Wchoderma, распространенной на территории республики Татарстан, с микроорганизмами и растениями. Грибы и водоросли в биоценозах: Мат. межд. конф., посвященной 75-летию Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова: Москва, 31 января -3 февраля 2006 г. М, 2006: 12 - 13.
REFERENCES
Tikhonovich I.A., Provorov N.A. Simbiozy rastenii i mikroorganizmov: molekulyarnaya genetika agroekosistem budushchego [Symbiosis of plants and microorganisms: molecular genetics of agro-ecosystems of the future]. Saint Petersburg: St-Petersburg State Univ. Publ. 2009: 210. (In Russian) Doornbos R.F., van Loon L.C., Bakker P.A.H.M. Impact of root exudates and plant defense signaling on bacterial communities in the rhizosphere. A review. Agron. Sustain. Dev. 2012, 32: 227-243.DOI 10.1007/s13593-011-0028-y.
Pieterse C.M., Zamioudis C., Berendsen R.L., Weller D.M., van Wees S.C., Bakker P.A. Induced systemic resistance by beneficial
microbes. Annu. Rev. Phytopathol, 2014, 52: 347-375. DOI:10.1146/annurev-phyto-082712-102340
Rafikova G.F., KorshunovaT.Yu., Minnebaev L.F., Chetverikov S.P., Loginov O.N. Novyi shtamm bakterii Pseudomonas koreensis IB-4kak perspektivnyi agent biologicheskogo kontrolya fitopatogenov [A new bacterial strain, Pseudomonas koreensisIB-4 as a promising agent for plant pathogen biological control]. Mikrobiologiya. 2016.Vol.85 No.3:317-326. (In Russian)
Malanicheva I.A., Kozlov D.G., Efimenko T.A., Zenkova V.A., Katrukha G.S., Reznikova M.I., Korolev A.M., Borshchevskaya L.N., Tarasova O.D., Sineokii S.P., Efremenkova O.V. Novye
antibiotiki, obrazuemye shtammami Bacillus subtilis [New antibiotics produced by Bacillus subtilis strains]. Mikrobiologiya, 2014, No. 83 (4):445-451.(In Russian) Siunova T.V., Anokhina T.O., Sizova O.I., Sokolov S.L., Sazonova O.I., Kochetkov V.V., Boronin A.M., Patil S.G., Chaudhari A.B. Shtammy PGPR Pseudomonas, perspektivnye dlya sozdaniya biopreparatov dlya zashchity I stimulyatsii rosta rastenii [PGPR Pseudomonas strains promising for the development of bioformulations for plant protection and stimulation]. Biotekhnologiya, 2017, No.33(2):56-67.(In Russian) Maslienko L.V., ShipievskayaE.Yu., Zakharchenko N.S., Bur'yanovYa.I., Shevelukha V.S. Vydelenie shtammov-antagonistov, soderzhashchikh belkovye factory podavleniya rosta fitopatogennykh gribov Sclerotinia sclerotiorum I Phomopsis helianthi [Isolation of antagonistic strains containing protein factors of growth suppression of phytopathogenic fungi Sclerotinia sclerotiorum and Phomopsis helianthi]. Biotekhnologiya, 2010, No. 3:50-57.(In Russian) Zakharenko N. S., Kochetkov V. V., Bur'yanovYa.I. ,Boronin A. M. Vliyanie rizosfernykh bakterii Pseudomonas
aureofasiens na ustoichivost' rastenii k fitopatogenam pri mikrorazmnozhenii [Effect of rhizosphere bacteria Pseudomonas aureofasiens on the resistance of micropropagated plants to phytopathogens]. Biotekhnologiya, 2010 No. 5: 81-88.(In Russian)
Novikova I.I. Biologicheskoe raznoobrazie mikroorganizmov - osnova dlya sozdaniya novykh polifunktsional'nykh biopreparatov dlya fitosanitarnoi optimizatsii agroekosistem [Biological diversity of microorganisms as a basis for development of new multifunctional biological products for phytosanitary optimization of agroecosystems]. Vestnik zashchity rastenii, 2016, No. 3: 120-122.(In Russian)
Novikova I.I., Popova E.V., Boikova I.V., Pavlyushin V.A., Tyuterev S.L. Rol' introdutsirovannykh mikrobov-antagonistov fitopatogennykh mikromitsetov v povyshenii supressivnosti pochvy [Role of the introduced ,microbial antagonists of the phytopathogenic micromycetes in the improvement of the suppressive soils].Zashchita i karantin rastenii, 2016, No. 8: 35-43. (In Russian)
Maksimov I.V. , Veselova S. V., Nuzhnaya T. V., Sarvarova E. R., Khairullin R. M. Stimuliruyushchie rost rastenii bakterii v regulyatsii ustoichivosti rastenii k stressovym faktoram. [Plant growth-promoting bacterial in regulation of plant resistance to stress factors]. Fiziologiya rastenii. 2015 No. 62 (6): 763-775. (In Russian)
Aktuganov G.E., Galimzyanova N.F., Melent'ev A.I.,Kuz'minaL.Yu. Vnekletochnye gidrolazy shtamma Basillus sp. 739 I ikh uchastie v lizise kletochnykh stenok mikromitsetov
[Extracellular hydrolases of strains Basillus sp. 739 and their involvement in the lysis of micromycete cell walls]. Mikrobiologiya, 2007, No. 76 (4): 471-479. (In Russian) Van der Ent S., van Wees S.C.M., Pieterse C.M.J. Jasmonate signaling in plant interactions with resistance inducing beneficial microbes. Phytochemistry, 2009, 70: 1581-1588. Bakker P.A.H.M., Pieterse C.M.J., van Loon L.C. Induced systemic resistance by fluorescent Pseudomonas spp. Phytopathology, 2007, 97: 239-243.
Van Loon L.C. Plant responses to plant growth-promoting rhizobacteria. Eur. J. Plant Pathol., 2007, 119: 243-254.
Porcel R., Zamarreco A.M., GarcHa-Mina J.M., Aroca R. Involvement of plant endogenous ABA in Bacillus megaterium PGPR activity in tomato plants. BMC Plant Biol., 2014, 14: 36. doi 10.1186/1471-2229-14-36 Arinbasarova A.Yu., Baskunov B.P., Medentsev A.G. Nizkomolekulyarnyi antimikrobnyi peptid iz Trichoderma cf. aureoviride Rifai BKMF-4268D [A low-molecular mass antomicrobial
peptide from Trichoderma cf. aureoviride Rifai BKMF-4268D]. Mikrobiologiya, 2017, No. 86 (2): 258-260. (In Russian) Benitez T., F.M. Rincon F.M., Limon M.C., Codon A.C. Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains .Int. Microbiol., 2004, No. 7 (4): 249-260.
Kolombet L. V., Zhigletsova S. K., Derbyshev V. V., Ezhov D. V., Kosareva N. I., Bystrova E. V. Mikofungitsid - preparat na osnove Trichoderma viride dlya bor'by s boleznyami rastenii [Mycofungicide is a preparation based on Trichoderma viride for plant disease control]. Prikl.biokhimiya i mikrobiologiya, 2001, No. 37 (1): 110 - 114. (In Russian) Kubicek C.P., Mach R.L., Peterbauer C.K., Lorito M. Trichoderma: from genes to
biocontrol. J. Plant Pathology, 2001, No. 83: 11-23.
Alimova F. K., Tukhbatova R. I. , Tazetdinova D. I., Kabrera F. Kh. A., Karimova L. Yu. Vzaimootnosheniya Trichoderma,
rasprostranennoi na territorii Respubliki Tatarstan, s mikroorganizmami i rasteniyami. Griby i vodorosli v biotsenozakh [Relationships of Trichoderma, common in the territory of the Republic of Tatarstan, with microorganisms and plants. Fungi and algae in biocenoses].Mat. mezhd. konf.,posvyashchennoi 75-letiyu Biologicheskogo fakul'teta MGU im. M.V. Lomonosova [Proc. Int. Conf. dedicated to 75 years of Biological Faculty of MGU named after M.V. Lomonosov].Moscow.2006: 12 - 13. (In Russian)
УДК 531.452:631.51:631.53.04 DOI 10.24411/0131-5226-2019-10163
ВОЗДЕЛЫВАНИЕ СОИ В ОРГАНИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
A.Н. Панасюк, д-р техн. наук; Я.А. Осипов, канд. техн. наук;
B.В. Епифанцев, д-р с.-х. наук; А.А. Цыбань, канд. техн. наук
ФГБНУ «Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрофикации сельского хозяйства» Российская Федерация, Амурская область, г. Благовещенск, Россия
В статье рассмотрены вопросы, связанные с производством экологически безопасной продукции сои с применением элементов органического земледелия. Отмечены негативные стороны влияния химических удобрений и гербицидов на качество сельскохозяйственной продукции и окружающую среду. С целью выращивания экологически безопасной продукции в ФГБНУ «ДальНИИМЭСХ» были поведены опыты по изучению влияния безгербицидных способов производства сои. Серия опытов включала эксперименты по определению видового состава биомассы мульчирующих растений как источников удобрений. На их основе была выявлена продуктивность биомассы мульчирующих растений и рассчитан баланс питательных веществ с использованием рапсовой мульчи. Было установлено влияние биопрепаратов на рост и продуктивность сои, а также влияние кратности боронований посевов сои на их продуктивность. С целью создания оптимальных условий в период роста и развития растений сои было определено влияние массы мульчирующего слоя на влажность почвы. На основании полученных результатов предложена биологизированная технологическая схема возделывания сои. Основным отличием разработанной схемы является то, что борьба с сорной растительностью проводится путем биомеханической обработки, при которой посеянные и скошенные мульчирующие культуры угнетают или препятствуют росту сорняков. При скашивании растений в широких междурядьях сои образуется слой мульчи, создающий оптимальный температурный и водный режимы для развития растений сои. Одновременно этот слой препятствует
