CC BY
52
https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2019.20.6.602-612 УДК 579.64
Влияние лабораторных образцов биопрепаратов и их смесей с органоминеральными удобрениями на рост и развитие растений озимой пшеницы и подсолнечника
О 2019. А. М. Асатурова, Н. А. Жевнова , А. А. Цыгичко, В. В. Аллахвердян,
A. И. Хомяк, Е. Ю. Бондарчук, К. Ю. Саенко, М. М. Астахов, Е. А. Гырнец, М. В. Штерншис
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, Российская Федерация
В настоящее время наблюдается активное развитие экологически безопасных способов ведения сельского хозяйства. Однако ассортимент средств для таких систем земледелия ограничен. Одним из механизмов, обеспечивающих устойчивость растений к снижающим урожайность болезням, является стимуляция роста. Цель работыг - изучить влияние лабораторным образцов новыш биопрепаратов на основе штаммов B. subtilis BZR 336 g,
B. subtilis BZR 517, P. chlororaphis 245 F и органоминеральныш удобрений ПРК «Белый Жемчуг Коричневый» (БЖК) и ПРК «Белыш Жемчуг Универсальный» (БЖУ) на рост и развитие растений, а также возможности их совместного применения для последующего включения в системы органического земледелия или интегрированной защитыг растений. Ростостимулирующую способность оценивали на озимой пшенице и подсолнечнике, выгращенныгх в песке в климатической камере. Варианты сравнения - обработка семян водой (контроль), химическим (Дивиденд Стар, КС) и биологическим (Фитоспорин-М, Ж, B. subtilis 26 Д) эталонами. На двух культурах отмечен ожидаемый ретардантный эффект химического эталона и ростостимулирующее действие биологического эталона. Статистически значимые данные получены по такому параметру, как длина побега. На озимой пшенице лабораторные образцы обеспечили длину побега 24,1-25,2 мм (прибавка к контролю 3,4-8,2%), органоминеральныеудобрения - 23,9-24,5 мм (2,6-5,2%), смеси с БЖУ - 23,2-24,4 мм (-0,4-4,7%), смеси с БЖК - 24,1-25,9 мм (3,4-11,2%), достоверная прибавка длины корня не отмечена на данной культуре. На озимой пшенице целесообразно использовать исследуемые препаратыг отдельно. Подсолнечник более отзывчив к действию лабораторным образцов. Они обеспечили длину побега 13,6-14,6 мм (20,9-27,0%) и корня 9,2-10,2 мм (4,5-15,9%). Органоминеральные удобрения обеспечили длину побега 14,2-14,5 мм (23,5-26,1%) и длину корня 10,8 мм (22,7%). Смеси с БЖУ обеспечили длину побега 14,7-15,4 мм (27,8-33,9%), смеси с БЖК - 11,9-14,5 мм (3,5-26,1%), достоверной прибавки длины корня не отмечено. Полученные данные свидетельствуют о наличии у лабораторных образцов фунгицидных биопрепаратов росто-стимулирующих свойств, которые варьируют в зависимости от культуры и применяемых дополнительно орга-номинеральных удобрений. Для подтверждения результатов необходимо проведение дополнительных опытов. Исследования в данном направлении позволят рационально использовать изученные средства защитыг и повышения урожайности растений в системах органического, экологизированного и интегрированного земледелия, и могут способствовать снижению пестицидного пресса на агроценозы.
Ключевые слова: Bacillus subtilis, Pseudomonas chlororaphis, биологическая защита растений, стимуляция роста, пшеница, подсолнечник
Благодарности: работа выполнена в соответствии с Государственным заданием № 075-00376-19-00 Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках исследования по предмету № 0686-2019-0013. Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Асатурова А. М., Жевнова Н. А., Цыгичко А. А., Аллахвердян В. В., Хомяк А. И., Бондарчук Е. Ю., Саенко К. Ю., Астахов М. М., Гырнец Е. А., Штерншис М. В. Влияние лабораторных образцов биопрепаратов и их смесей с органоминеральными удобрениями на рост и развитие растений озимой пшеницы и подсолнечника. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019;20(6): 602-612. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.6.602-612
Поступила: 20.10.2019 Принята к публикации: 04.12.2019 Опубликована онлайн: 16.12.2019
The effect of laboratory samples of new biological products and their mixtures with organomineral fertilizers on growth and development of winter wheat and sunflower plants
© 2019. Anzhela M. Asaturova, Natalya A. Zhevnova , Aleksandra A. Tsygichko, Valeria V. Allakhverdyan, Anna I. Khomyak, Elena Yu. Bondarchuk, Ksenia Yu. Saenko, Mikhail M. Astakhov, Evgeny A. Gyrnets, Margarita V. Shternshis
Federal State Budgetary Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Biological Plant Protection", Krasnodar, Russian Federation
Currently, there is an active development of environmentally friendly methods of farming. However, the range of products for this type of farming system is limited. Growth stimulation is one of the mechanisms ensuring plant resistance to diseases that reduce crop yields. The aim of the work is to study the effect of laboratory samples of new biological products
based on B. subtilis BZR 336 g, B. subtilis BZR 517, P. chlororaphis 245 F strains and organo-mineral fertilizers PRK White Pearl Brown (WPB) and PRK White Pearl Universal" (WPU) on plant growth and development of plants, as well as study of the possibility of their joint use for subsequent inclusion in organic farming systems or integrated plant protection. Growth-promoting ability was assessed in winter wheat and sunflower plants grown in sand in a climatic chamber. As comparison variants there were seed treatment with water (control), chemical (Dividend Star, KS) and biological (Fitosporin-M, F, B. subtilis 26 D) standards. In two plant cultures there was an expected retardant effect of the chemical standard and the growth-promoting effect of the biological standard. Statistically significant data were obtained for such a parameter as the shoot length. On winter wheat, laboratory samples provided the shoot length of 24.1-25.2 mm (an addition to the control of 3.4-8.2%), organic and mineral fertilizers - 23.9-24.5 mm (2.6-5.2%), mixtures with WPU - 23.2-24.4 mm (-0.4-4.7%), mixtures with WPB - 24.1-25.9 mm (3.4-11.2%), a significant increase in root length was not observed in this culture. On winter wheat, it is advisable to use the studied products separately. Sunflower is more responsive to the action of laboratory samples. They provided a shoot length of 13.6-14.6 mm (20.9-27.0%) and a root of 9.2-10.2 mm (4.5-15.9%). Organo-mineral fertilizers provided a shoot length of 14.2-14.5 mm (23.5-26.1%) and the root length of 10.8 mm (22.7%). Mixtures with WPU provided shoot length of 14.7-15.4 mm (27.8-33.9%), mixtures with WPB provided shoot length of 11.9-14.5 mm (3.5-26.1%), and no significant increase in root length was noted. The data obtained indicate the presence in the laboratory samples of fungicidal biological products growth-promoting properties, which vary depending on the culture and additionally used organic and mineral fertilizers. To confirm the results, additional experiments are necessary. Research in this direction will allow the rational use of the studied means of protection and increase plant yields in systems of organic, ecologized and integrated farming, and can help reduce the pesticidalpressure on agrocenoses.
Key words: Bacillus subtilis, Pseudomonas chlororaphis, biological plant protection, bioprotection, growth stimulation, wheat, sunflower
Acknowledgments: the research was carried out in accordance with the state assignment No. 075-00376-19-00 of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation as part of study on the subject No.0686-2019-0013.
Conflict of interest: the authors stated that there was no conflict of interest.
For citation: Asaturova A. M., Zhevnova N. A., Tsygichko A. A., Allakhverdyan V. V., Khomyak A. I., Bondar-chuk E. Yu., Saenko K. Yu., Astakhov M. M., Gyrnets E. A., Shternshis M. V. Influence of laboratory samples of new biological products and their mixtures with organo-mineral fertilizers on growth and development of winter wheat and sunflower plants. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2019;20(6):602-612. (In Russ.). https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.6.602-612
Received: 20.10.2019 Accepted for publication: 04.12.2019 Published online: 16.12.2019
Аграрный сектор является крупнейшим потребителем (около 85% мирового производства) пестицидов для увеличения объёма растениеводческой продукции и её сохранения. Однако их использование имеет ряд негативных последствий: гибель нецелевых микроорганизмов, полезных насекомых, накопление токсичных остатков в почве и продуктах питания [1, 2, 3]. Снижение пестицидной нагрузки на экосистемы, способствующее получению экологически безопасной продукции, является актуальной задачей. Один из вариантов ее решения заключается в использовании стимулирующих рост ризобактерий - PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) [2].
Все механизмы положительного влияния PGPR-микроорганизмов на растения делят на два типа: 1) опосредованная стимуляция роста, которая осуществляется за счет подавления фитопатогенов путем выработки антибиотиков, ферментов, конкуренции за источники питания; 2) непосредственная (прямая) стимуляция роста, происходящая за счет продукции микроорганизмами регуляторов роста, улучшения фосфорного и азотного питания растений, индукции резистентности к различным фитопатогенам. И прямая, и опосредованная
стимуляция роста оказывает положительное воздействие на урожайность [4, 5, 6, 7, 8].
Стимулирование роста растений PGPR-микроорганизмами важно в сфере сельского хозяйства, поскольку будет способствовать снижению использования химических удобрений и пестицидов [6, 7]. Работы российских и зарубежных ученых доказывают, что использование PGPR является экологически обоснованным способом повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
Исследование J. R. Freitas и J. J. Germida [9] выявило 12 эффективных PGPR-штаммов путем скрининга. При предпосевной обработке семян эти штаммы увеличивали длину и биомассу корней и побегов растений пшеницы. В работе Т. Н. Архиповой и Г. В. Шендель было отмечено увеличение длины листьев, сырой и сухой массы побегов при внесении в прикорневую зону трехсуточных проростков пшеницы бактериальной суспензии штаммов B. subtilis ИБ-22 и B. subtilis ИБ-2, различающихся по способности продуцировать цитоки-нины [10]. В исследованиях Т. В. Сиуновой с соавторами предпосевная обработка семян штаммом P. chlororaphis Or3-3 обеспечивала увеличение массы корней и надземной части на 17 и 30%, а штаммом P. chlororaphis P4-1 -
на 8 и 14% соответственно по сравнению с не-инокулированными растениями [11].
Оказывать положительное влияние на растения способны, помимо перспективных штаммов микроорганизмов, различные орга-номинеральные удобрения. Доказано, что они стимулируют рост растений, повышают продуктивность севооборота и компенсируют деградацию почвы [12, 13]. Однако в научной литературе нет сведений о применении PGPR-микроорганизмов с органоминеральными удобрениями и их совместимости для использования в смеси.
Цель исследований - изучение влияния лабораторных образцов фунгицидных биопрепаратов и органоминеральных удобрений на рост и развитие растений, а также исследование их совместимости в лабораторных условиях.
Материал и методы. Объектами исследований являлись перспективные штаммы Bacillus subtilis BZR 336 g1, Bacillus subtilis BZR 5172 и Pseudomonas chlororaphis 245 F из УНУ «Государственной коллекции энтомоакарифа-гов и микроорганизмов» ФГБНУ ВНИИБЗР» № 585858, а также полученные на их основе лабораторные образцы биопрепаратов. Биоагенты были выделены в условиях Краснодарского края из ризосферы озимой пшеницы и отобраны в результате ступенчатого скрининга. Для штаммов были подобраны питательные среды, условия культивирования, проведены производственные испытания на различных сельскохозяйственных культурах, показавшие эффективность в отношении широкого спектра болезней грибной этиологии [14, 15]. После прохождения процедуры официальной регистрации новые биопрепараты будут рекомендованы к применению в органическом, экологизированном земледелии, а также в системе интегрированной защиты растений.
В качестве органоминеральных удобрений были выбраны комплексы Пенергетик P-K
линии "B-plus" (ООО "Группа Компаний Агро-Плюс): ПРК "Белый Жемчуг Коричневый" (БЖК), ПРК "Белый Жемчуг Универсальный (БЖУ) - жидкие смеси длительного действия на основе бентонитов и растительных экстрактов3. Следует отметить, что именно органоминераль-ные удобрения разрешены для использования в экологизированном и органическом сельском хозяйстве.
Так как в работе было запланировано использовать смесь лабораторных образцов биопрепаратов и органоминеральных удобрений, то необходимо было определить их совместимость. Для этого использовали модифицированный метод диффузии в агар4 [16]. Согласно методике, в чистые чашки Петри наливали толстый слой питательной среды (мясо-пептонный агар для бацилл и среда Кинга Б для псевдомонад). В центре застывшей агаризованной среды делали лунку специальным сверлом-пробойником. Вокруг лунки крестообразно осуществляли посев бактериальной культуры, являющейся основой лабораторного образца биопрепарата, а в центр вносили 0,1 мл удобрения (в пересчете нормы расхода для обработки семян 3 л/т на 10 мл рабочего раствора). О совместимости судили по наличию или отсутствию зоны ингибирова-ния бактериальной культуры вокруг лунки.
Для работы использовали семена подсолнечника сорта Авангард и озимой пшеницы сорта Батько. Семена обрабатывали лабораторными образцами биопрепаратов B. subtilis BZR 336 g, B. subtilis BZR 517, P. chlororaphis 245 F, орга-номинеральными удобрениями БЖУ и БЖК, а также их смесями в соотношении 1:1. Обработку проводили ручным способом за сутки перед закладкой на проращивание. Семена вносили в колбу с необходимым количеством рабочего раствора и активно встряхивали до полного его впитывания зерном.
:Асатурова А.М., Дубяга В.М. Штамм бактерий Bacillus subtilis для получения биопрепарата против фитопато-генных грибов: пат. № 2553518 (Российская Федерация). № 2013151377/10: заяв. 20.11.2013; опубл. 20.06.2015. Бюл. №17. 9 с. Режим доступа: https://wwwl.fips.ru/Archive/PAT/2015FULL/2015.06.20/DOC/RUNWCl/000/ 000/002/553/518/DÜCUMENT.PDF
2Асатурова А.М., Дубяга В.М. Штамм бактерий Bacillus subtilis BZR 517 для получения биопрепарата против фитопатогенных грибов: пат. № 2552146 (Российская Федерация). № 2013151375/10: заяв. 20.11.2013; опубл. 10.06.2015. Бюл. №16. 8 с. Режим доступа: https://www1.fips.ru/Archive/PAT/2015FULL/2015.06.10/ DÜC/RUNWC1/000/000/002/552/146/DÜCUMENT.PDF
3Белый жемчуг - мечта агронома. Новейшие технологии сельскому хозяйству. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://agroplus-group.ru/belyj-zhemchug-mechta-agronoma/ (Дата обращения 20.09.2019).
4Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках. М.: изд-во МГУ, 2004. С. 447.
Для обработки семян в лабораторных условиях делали перерасчет нормы применения препаратов (в литрах на тонну семян) на 100 г семян. За основу расчетов взяты следующие нормы расхода: для лабораторных образцов на основе штаммов B. subtilis BZR 336 g, B. subtilis BZR 517 и P. Chlororaphis 245 F - 3, 2 и 2 л/т соответственно при расходе рабочего раствора 10 л/т; для химического эталона Дивиденд Стар, КС (дифеноконазол 30 г/л и ципроконазол 6,3 г/л) - 0,75 л/т; биологического эталона Фитоспорин-М, Ж (B. subtilis 26 Д) - 1,5 л/т. В контрольном варианте семена обрабатывали водой.
Обработанные семена перед посевом предварительно проращивали в чашках Петри в течение трех дней при 25 °С, а затем высевали в стаканы с 300 г чистого просеянного песка. Семена подсолнечника высевали в стаканы по 20 штук, а пшеницы - по 30 штук. Повтор-ность каждого варианта опыта трёхкратная.
Культуры выращивали в условиях камеры непрерывного роста растений Binder KWWF 720 (Германия) при температуре 25 °С, влажности 65% и постоянном освещении в 14200 люкс в течение 15 дней. По мере необходимости осуществляли полив растений. По прошествии 15 дней растения извлекали из песка, отмывали, замеряли длину, определяли
сырую массу побегов и корней. Затем растения высушивали при комнатной температуре в течение 7 дней, после чего определяли воздушно-сухую массу побегов и корней. Влияние лабораторных образцов и органомине-ральных удобрений на рост и сухую массу растений (%) определяли по отношению к контролю с помощью формулы:
((А/В)х100)) - 100, где А - значение в варианте, В - значение в контроле.
Статистическая обработка проведена в программе STATISTICA 13.3 EN trial-version (StatSoft Russia). Для данной работы был выбран многоранговый тест Дункана, так как этот метод позволяет сравнить средние в пределах варианта не только по отношению к контролю, но и между собой.
Результаты и их обсуждение. Совместимость лабораторных образцов биопрепаратов и органоминеральных удобрений. Определение совместимости показало, что орга-номинеральные удобрения БЖУ и БЖК не оказывали ингибирующего действия на бактериальные штаммы в составе лабораторных образцов. Поэтому их можно применять совместно в составе смесей. О совместимости говорит отсутствие зон ингибирования в области роста бактериальной культуры (рис. 1).
а / а
б / b
в / c
Рис. 1. Совместимость лабораторных образцов биопрепаратов с органоминеральными удобрениями: а - B. subtilis BZR 336 g + БЖК; б - B. subtilis BZR 517 + БЖУ; в - P. chlororaphis 245 F + БЖУ / Fig. 1. Compatibility of laboratory samples of biological products with organomineral fertilizers a - B. subtilis BZR 336 g + WPB; b - B. subtilis BZR 517 + WPU; с - P. chlororaphis 245 F + WPU
Влияние на рост и развитие растений озимой пшеницы и подсолнечника. Лабораторные образцы биопрепаратов и органоминераль-ные удобрения оказывали различное влияние на рост и развитие исследуемых растений: при-
водили к увеличению длины либо массы побегов и корней, к уменьшению и не оказывали стимулирующего действия. Статистически значимые различия были получены по такому параметру, как длина побега (табл. 1 и 2).
На озимой пшенице в варианте с применением химического эталона Дивиденд Стар, КС отмечено статистически значимое по сравнению с контролем (-36,1%) и биологическим эталоном (-44,4%) уменьшение длины побега до 14,9 мм, что подтверждает сведения миро-
вой литературы о ретардантном действии химических протравителей на ранних этапах вегетации [17]. Биологический эталон Фито-спорин-М, Ж демонстрировал достоверную по отношению к контролю прибавку длины побега на 15%. (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние лабораторных образцов биопрепаратов и органоминеральных удобрений на рост и воздушно-сухую массу растений озимой пшеницы сорта Батько /
Table 1 - The effect of laboratory samples of biological products and organo-mineral fertilizers on the growth and air-dry mass of winter wheat plants of the Batko variety
Вариант / Variant Длина, мм / Length, mm Масса, г / Mass, g ± к контролю, % / ± of control, %
побега / shoot корня / root побега / shoot корня / root длина / length масса / mass
побега / shoot корня / root побега / shoot корня / root
Контроль / Control 23,3b 12,9cdef 0,0161b 0,0083ab - - - -
Химический эталон Дивиденд Стар, КС / Chemical standard Dividend Star, KS 14,9a 13,3def 0,0158b 0,0095 ab -36,1 3,1 -1,9 14,5
Биологичеcкий эталон Фитоспорин-М, Ж / Biological standard Fitosporin-M, F 26,8c 13,4ef 0,0165b 0,0105 ab 15,0 3,9 2,5 26,5
B. subtilis BZR 336 g 25,2bc 13,4ef 0,0168b 0,0092 ab 8,2 3,9 4,3 10,8
B. subtilis BZR 517 24,9bc 13,6ef 0,0171b 0,0101 ab 6,9 5,4 6,2 21,7
P. chlororaphis 245-F 24,1b 11 9bcd 0,0166b 0,0089 ab 3,4 -7,8 3,1 7,2
B. subtilis BZR 336 g + БЖУ / B. subtilis BZR 336 g + WPU 24,4bc 9,6a 0,0164b 0,0075 ab 4,7 -25,6 1,9 -9,6
B. subtilis BZR 517 + БЖУ / B. subtilis BZR 517 + WPU 24,1b 13,7ef 0,0168 b 0,0104 ab 3,4 6,2 4,3 25,3
P. chlororaphis 245-F + БЖУ / P. chloro-raphis 245-F+ WPU 23,2b 14,4f 0,0105a 0,0078 ab -0,4 11,6 -34,8 -6,0
B. subtilis BZR 336 g + БЖК / B. subtilis BZR 336 g + WPB 24,1b 12,5bcde 0,0167b 0,0080 ab 3,4 -3,1 3,7 -3,6
B. subtilis BZR 517+ БЖК / B. subtilis BZR 517+ WPB 24,7bc 11,5bc 0,0151b 0,0108 ab 6,0 -10,9 -6,2 30,1
P. chlororaphis 245-F + БЖК / P. chloro-raphis 245-F+ WPB 25,9bc 11,6bc 0,0162b 0,0069a 11,2 -10,1 0,6 -16,9
БЖУ / WPU 24,5bc 11,1b 0,0176b 0,0091 ab 5,2 -14,0 9,3 9,6
БЖК / WPB 23,9b 14,0f 0,0156b 0,0117b 2,6 8,5 -3,1 41,0
Примечание: между вариантами, обозначенными одинаковыми буквами, при сравнении в пределах столбцов, нет статистически достоверных различий по критерию Дункана при 95%-м уровне вероятности / between the variants marked with the same letters, when comparing within the columns, there are no statistically significant differences according to the Duncan criterion at a 95% level of probability
Длина побега при обработке лабораторными образцами биопрепаратов, БЖУ, БЖК и их смесями не отличалась статистической значимостью при сравнении с контролем. Однако сопоставление с биологическим эталоном показало достоверность этих значений для отдельных вариантов. Лабораторные образцы на основе штаммов p. Bacillus и Pseudomonas обеспечили длину побега 24,1-25,2 мм (прибавка к контролю 3,4-8,2%), а органоми-неральные удобрения 23,9-24,5 мм (прибавка к контролю 2,6-5,2%). При использовании смесей удобрений с образцами на основе штаммов p. Bacillus эти показатели были ниже - 24,1-24,7 мм (прибавка к контролю 3,4-6,0%). Исключение составили P. chlororaphis 245-F + БЖК, обеспечившие самую большую длину побега - 25,9 мм (11,2%) и P. Chlororaphis 245-F + БЖУ, показавшие отрицательный результат 23,2 мм (-0,4%).
По такому показателю, как длина корня, отмечено несколько статистически значимых по отношению к контролю и биологическому эталону показателей, однако они не обеспечивали прибавку длины, а демонстрировали отрицательный результат. В основном это касалось вариантов с использованием смесей: B. subtilis BZR 336 g + БЖУ - 9,6 мм (-25,6%), B. subtilis BZR 517 + БЖК - 11,5 мм (-10,9%), P. chlororaphis 245-F+ БЖК - 11,6 мм (-10,1%). По параметрам масса побега и корня не было отмечено статистически значимого увеличения показателей (табл. 1).
На растениях подсолнечника, как и на предыдущей культуре, статистически значимые показатели отметили по таким параметрам, как длина побега и длина корня. При использовании химического эталона получили статистически достоверную по отношению к контролю длину побега - 13,0 мм (прибавка 13%). Длина корня составила 9,9 мм (12,5%), однако, этот показатель не является статистически значимым. Биологический эталон Фитоспорин-М, Ж обеспечил достоверные при сравнении с контролем длину и массу побега -12,9 мм и 10,6 мм соответственно (прибавка к контролю 12,2 и 20,5%) (табл. 2).
При использовании лабораторных образцов биопрепаратов статистически значимая длина побега составила 13,6-14,6 мм (прибавка 18,3-27,0%), а длина корня - 9,2-10,2 мм (прибавка к контролю 4,5-15,9%). Статистическая значимость при сравнении с контролем была достигнута во всех вариантах, кроме B. subtilis BZR 517+ БЖК. Статистическая значимость при сравнении с биологическим эталоном была достигнута во всех вариантах, кроме B. subtilis BZR 336 g. Максимальный результат отметили в варианте с использованием B. subtilis BZR 517 - длина побега и корня составила 14,6 мм (27,0%) и 10,2 мм (15,9%). Органоминеральные удобрения БЖУ и БЖК стимулировали только длину побега - 14,5 мм (26,1%) и 14,2 мм (23,5%) соответственно. Следует отметить, что длина побега в перечисленных вариантах превышала данный показатель в биологическом и химическом эталонах (табл. 2., рис. 2, 3).
в / с ^ ■
г / d
Рис. 2. Ростостимулирующий эффект лабораторных образцов биопрепаратов на растения подсолнечника: а - контроль, б - B. subtilis BZR 336 g, в - B. subtilis BZR 517, г - P. chlororaphis 245-F /
Fig. 2. The growth-promoting effect of laboratory samples of biological products on sunflower plants: a - control, b - B. subtilis BZR 336 g, c - B. subtilis BZR 517, d - P. chlororaphis 245-F
Таблица 2 - Влияние лабораторных образцов биопрепаратов и органоминеральных удобрений на рост и воздушно-сухую массу растений подсолнечника сорта Авангард
Table 2 - The effect of laboratory samples of biological products and organic mineral fertilizers on the growth and air-dry mass of Avangard sunflower plants
Вариант / Variant Длина, мм / Length, mm Масса, г / Mass, g ± к контролю, % / ± of control, %
побега / shoot корня / root побега / shoot корня / root длина / length масса / mass
побега / shoot корня / root побега / shoot корня / root
Контроль / Control 11,5a g gabcd 0,0464ab 0,0190abc - - - -
Химический эталон Дивиденд Стар, КС / Chemical standard Dividend Star, KS 13,0bc 9 9defg 0,0502ab 0,0320ab 13,0 12,5 8,2 68,4
Биологичекий эталон Фитоспорин-М, Ж / Biological standard Fitosporin-M, F 12,9b 10,6fg 0,0508ab 0,0238abc 12,2 20,5 9,5 25,3
B. subtilis BZR 336 g 13,6bcd 9 8defg 0,0428ab 0,0230abc 18,3 11,4 -7,8 21,1
B. subtilis BZR 517 14,6ef 10,2efg 0,0517ab 0,0197abc 27,0 15,9 11,4 3,7
P. chlororaphis 245-F 13,9cde g ^bcde 0,0478ab 0,0252abc 20,9 4,5 3,0 32,6
B. subtilis BZR 336 g + БЖУ / B. subtilis BZR 336 g + WPU 14,7ef 9 8defg 0,0487ab 0,0250abc 27,8 11,4 5,0 31,6
B. subtilis BZR 517 + БЖУ / B. subtilis BZR 517 + WPU 14,7ef 9 6cdef 0,0541ab 0,0248abc 27,8 9,1 16,6 30,5
P. chlororaphis 245-F + БЖУ / P. chlororaphis 245-F+ WPU 15,4f 8,5abc 0,0392a 0,0190abc 33,9 -3,4 -15,5 0,0
B. subtilis BZR 336 g + БЖК / B. subtilis BZR 336 g + WPB 14,5def 8,0a 0,0530ab 0,0307abc 26,1 -9,1 14,2 61,6
B. subtilis BZR 517+ БЖК / B. subtilis BZR 517+ WPB 11,9a 8,3ab 0,0535ab 0,0125a 3,5 -5,7 15,3 -34,2
P. chlororaphis 245-F+ БЖК / P. chloro-raphis 245-F+ WPB 13,8cde 8,5cde 0,0521ab 0,0163ab 20,0 -3,4 12,3 -14,2
БЖУ / WPU 14,5def 10,8g 0,0603b 0,0355c 26,1 22,7 30,0 86,8
БЖК / WPB 14,2de 10,0defg 0,0572ab 0,0286abc 23,5 13,6 23,3 50,5
Примечание: между вариантами, обозначенными одинаковыми буквами, при сравнении в пределах столбцов нет статистически достоверных различий по критерию Дункана при 95 %-м уровне вероятности /between the variants marked with the same letters, when comparing within the columns, there are no statistically significant differences according to the Duncan criterion at a 95% level of probability.
При использовании смесей лабораторных образцов биопрепаратов с БЖУ статистически значимая при сравнении с контролем и биологическим эталоном длина побега составила 14,7-15,4 мм (27,8-33,9%), что превысило соответствующие величины в вариантах с применением лабораторных образцов B. subtilis Б2Я 336 g и P. chlororaphis 245-Б по отдельности. Длина побега при использовании смеси лабораторных образцов с БЖК была несколько ниже -
11,9-14,5 мм (3,5-26,1%), однако прибавки длины корня не было получено. Статистическая значимость достигнута при сравнении с контролем и/или биологическим эталоном (табл. 2). Ростостимулирующее действие органомине-ральных удобрений и их смесей с лабораторными образцами биопрепаратов представлено на рисунке 3. Статистически значимого увеличения показателей масса побега и корня на культуре подсолнечника не обнаружено.
Рис. 3. Стимулирующее действие органоминеральных удобрений и их смесей с лабораторными образцами биопрепаратов на растения подсолнечника: а - контроль, б - B. subtilis BZR 336 g + БЖУ; в - B. subtilis BZR 517+ БЖУ; г - P. chlororaphis 245-F+ БЖУ; д - БЖУ, е - БЖК /
Fig. 3. The stimulating effect of organomineral fertilizers and their mixtures with laboratory samples of biological products on sunflower plants: a - control, b - B. subtilis BZR 336 g + WPU; с - B. subtilis BZR 517+ WPU; d - P. chlororaphis 245-F + WPU; e - WPU, f - WPB
Заключение. В результате проведенных исследований отмечено, что эффективность использования смесей лабораторных образцов фунгицидных биопрепаратов и органо-минеральных удобрений зависит от возделываемой культуры. В данном опыте значительное ростостимулирующее действие на длину побега демонстрировали смеси лабораторных образцов биопрепаратов с БЖУ на подсолнечнике. На культуре озимой пшеницы целесообразно использовать лабораторные образцы биопрепаратов и органомине-
ральные смеси по отдельности. Однако для подтверждения полученных результатов необходимо проведение дополнительных исследований в условиях теплицы и/или поля.
Исследование совместимости лабораторных образцов биопрепаратов с органоми-неральными удобрениями проведено нами впервые, полученные данные могут представлять интерес для разработки технологий возделывания сельскохозяйственных культур в системах органического, экологизированного и интегрированного земледелия.
Список литературы
1. Kim K. H., Kabir E., Jahan S. A. Exposure to pesticides and the associated human health effects. Science of The Total Environment. 2017;575(1):525-535. DOI: https://doi.Org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.009
2. Perez-Montano F., Alias-Villegas C., Bellogin R., Cerro del P., Espuny M. R., Jimenez-Guerrero I., Lopez-Baena F., Ollero F., Cubo T. Plant growth promotion in cereal and leguminous agricultural important plants: From microorganism capacities to crop production. Microbiological Research. 2014;169(5-6):325-336. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micres.2013.09.011
3. Pogacean M., Gavrilescu M. Plant protection products and their sustainable and environmentally friendly use. Environmental Engineering and Management Journal. 2009;8(3):607-627. DOI: https://doi.org/10.30638/eemj.2009.084
4. Азизбекян Р. Р. Использование спорообразующих бактерий в качестве биологических средств защиты растений. Биотехнология. 2013;29(1):69-77. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=18819987
5. 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. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24149790
6. Kaushal M., Wani S. P. Rhizobacterial-plant interactions: Strategies ensuring plant growth promotion under drought and salinity stress. Agriculture, ecosystems and environment. 2016;231(1):68-78. DOI: https://doi. org/10.1016/j.agee.2016.06.031
7. Pravin V., Rosazlin A., Tumirah K., Salmah I., Boyce A. Role of plant growth promoting rhizobacteria in agricultural sustainability - a review. Molecules. 2016; 573 р. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules21050573
8. Santoyo G., Moreno-Hagelsieb G., Orozco-Mosqueda M. del C., Glickc B. R. Plant growth-promoting bacterial endophytes. Microbiological Research. 2016;183:92-99. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micres.2015.11.008
9. Freitas J. R., Germida J. J. Plant growth promoting rhizobacteria for winter wheat. Canadian journal of microbiology. 1990;36(4):265-272. DOI: https://doi.org/10.1139/m90-046
10. Сиунова Т. В., Анохина Т. О., Сизова О. И., Соколов С. Л., Сазонова О. И., Кочетков В. В., Боро-нин А. М., Patil S. G., Chaudhari A. B. Штаммы PGPR Pseudomonas, перспективные для создания биопрепа-
ратов для защиты и стимуляции роста растений. Биотехнология. 2017;33(2):56-67. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=29143177
11. Иванов А. И., Иванова Ж. А., Фрейдкин И. А., Соколов И. В. Влияние нового органо-минерального удобрения на изменение агрохимических свойств деградированной дерново-подзолистой почвы. Агрохимия. 2019;3:30-36. DOI: https://doi.org/10.1134/S0002188119030074
12. Иванов А. И., Иванова Ж. А., Соколов И. В., Фрейдкин И. А. Новое органо-минеральное удобрение на посевах зерновых культур. Зерновое хозяйство России. 2019; 3 (63): 64 -68. DOI: https://doi.org/10.31367/ 2079-8725-2019-63-3-64-68
13. Асатурова А. М., Томашевич Н. С., Жевнова Н. А., Кривошлыков К. М., Хомяк А. И., Козицын А. Е., Дубяга В. М., Сидорова Т. М., Сидоров Н. М., Цыгичко А. А., Бондарчук Е. Ю. Экологизированная система защиты пшеницы на основе новых оригинальных биофунгицидов. Таврический вестник аграрной науки. 2019;1(17):31-42. DOI: https://doi.org/10.33952/2542-0720-2019-1-17-31-42
14. Козицын А. Е., Томашевич Н. С., Асатурова А. М., Сидорова Т. М., Дубяга В. М. Совершенствование элементов технологии производства и применения новых эффективных биофунгицидов против парши яблони. Плодоводство и ягодоводство России. 2019;56:133-141. DOI: https://doi.org/10.31676/2073-4948-2019-56-133-141
15. Маслиенко Л. В. Биологический метод защиты подсолнечника и других сельскохозяйственных культур от болезней. Агро XXI. 1999;8:9.
16. Parween T., Jan S., Mahmooduzzafar N., Fatma T., Siddiqui Z. Selective effect of pesticides on plant-a review. Critical reviews in food science and nutrition. 2016; 56: 160-179. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/ 10408398.2013.787969
References
1. Kim K. H., Kabir E., Jahan S. A. Exposure to pesticides and the associated human health effects. Science of The Total Environment. 2017;575(1):525-535. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.009
2. Perez-Montano F., Alias-Villegas C., Bellogin R., Cerro del P., Espuny M. R., Jimenez-Guerrero I., Lopez-Baena F., Ollero F., Cubo T. Plant growth promotion in cereal and leguminous agricultural important plants: From microorganism capacities to crop production. Microbiological Research. 2014;169(5-6):325-336. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micres.2013.09.011
3. Pogacean M., Gavrilescu M. Plant protection products and their sustainable and environmentally friendly use. Environmental Engineering and Management Journal. 2009;8(3):607-627. DOI: https://doi.org/10.30638/eemj.2009.084
4. Azizbekyan R. R. Ispol'zovanie sporoobrazuyushchikh bakteriy v kachestve biologicheskikh sredstv zashchity rasteniy. [Application of sporiferous bacteria as agents for plant biological protection]. Biotekhnologiya = Biotechnology in Russia. 2013;29(1):69-77. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=18819987
5. Maksimov I. V., Veselova S. V., Nuzhnaya T. V., Sarvarova E. R., Khay-rullin R. M. Stimuliruyushchie rost rasteniy bakterii v regulyatsii ustoychivosti rasteniy k stressovym faktoram. [Plant growth-promoting bacteria in regulation of plant resistance to stress factors]. Fiziologiya rasteniy = Russian Journal of Plant Physiology. 2015;62(6):763-775. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24149790
6. Kaushal M., Wani S. P. Rhizobacterial-plant interactions: Strategies ensuring plant growth promotion under drought and salinity stress. Agriculture, ecosystems and environment. 2016;231(1):68-78. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.agee.2016.06.031
7. Pravin V., Rosazlin A., Tumirah K., Salmah I., Boyce A. Role of plant growth promoting rhizobacteria in agricultural sustainability - a review. Molecules. 2016; 573 р. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules21050573
8. Santoyo G., Moreno-Hagelsieb G., Orozco-Mosqueda M. del C., Glickc B. R. Plant growth-promoting bacterial endophytes. Microbiological Research. 2016;183:92-99. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micres.2015.11.008
9. Freitas J. R., Germida J. J. Plant growth promoting rhizobacteria for winter wheat. Canadian journal of microbiology. 1990;36(4):265-272. DOI: https://doi.org/10.1139/m90-046
10. 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 rasteniy. [PGPR pseudomonas strains promising for the development of bioformulations for plant protection and stimulation]. Biotekhnologiya = Biotechnology in Russia. 2017;33(2):56-67. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29143177
11. Ivanov A. I., Ivanova Zh. A., Freydkin I. A., Sokolov I. V. Vliyanie novogo organo-mineral'nogo udobreniya na izmenenie agrokhimicheskikh svoystv degradirovannoy dernovo-podzolistoy pochvy. [Influence of new organic-mineral fertilizer on the change of agrochemical properties of degraded sod-podzolic soil]. Agrokhimiya. 2019;3:30-36. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.1134/S0002188119030074
12. Ivanov A. I., Ivanova Zh. A., Sokolov I. V., Freydkin I. A. Novoe organo-mineral'noe udobrenie na posevakh zernovykh kul'tur. [The new organic-mineral fertilizer for grain crops]. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2019; 3 (63): 64-68. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-63-3-64-68
13. Asaturova A. M., Tomashevich N. S., Zhevnova N. A., Krivoshlykov K. M., Khomyak A. I., Kozitsyn A. E., Dubyaga V. M., Sidorova T. M., Sidorov N. M., Tsygichko A. A., Bondarchuk E. Yu. Ekologizirovannaya sistema zashchity pshenitsy na osnove novykh original'nykh biofungitsidov. [Greenwheat protection system based onnew original biofungicides]. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki = Taurida herald of the agrarian sciences. 2019;1(17):31-42. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33952/2542-0720-2019-1-17-31-42
14. Kozitsyn A. E., Tomashevich N. S., Asaturova A. M., Sidorova T. M., Dubyaga V. M. Sovershenstvovanie elementov tekhnologii proizvodstva i primeneniya novykh effektivnykh biofungitsidov protiv parshi yabloni. [Improvement of technology elements of production and application of new efficient biofungicides against apple scab]. Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii = Pomiculture and small fruits culture in Russia. 2019;56:133-141. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31676/2073-4948-2019-56-133-141
15. Maslienko L. V. Biologicheskiy metod zashchity podsolnechnika i drugikh sel'skokhozyaystvennykh kul'tur otbolezney. [Biological method of protecting sunflower and other crops from diseases]. AgroXXI. 1999;8:9.
16. Parween T., Jan S., Mahmooduzzafar N., Fatma T., Siddiqui Z. Selective effect of pesticides on plant-a review. Critical reviews in food science and nutrition. 2016; 56: 160-179. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/ 10408398.2013.787969
Сведения об авторах
Асатурова Анжела Михайловна, кандидат биол. наук, директор ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID 0000-0002-0060-1995, e-mail: [email protected]
Œ3 Жевнова Наталья Андреевна, научный сотрудник лаборатории создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID 00000003-4702-1709, e-mail: [email protected]
Цыгичко Александра Александровна, аспирант, младший научный сотрудник лаборатории создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID ID 0000-0001-7209-3849, e-mail: [email protected]
Аллахвердян Валерия Вазгеновна, младший научный сотрудник лаборатории стандартизации и контроля качества микробиологических средств защиты растений ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID ID 0000-0002-8679-6139, e-mail: [email protected]
Хомяк Анна Игоревна, научный сотрудник лаборатории создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID ID: 0000-00019360-2323, e-mail: [email protected]
Бондарчук Елена Юрьевна младший научный сотрудник лаборатории создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID ID: 0000-0003-2164-5935, e-mail [email protected]
Саенко Ксения Юрьевна, младший научный сотрудник лаборатории стандартизации и контроля качества микробиологических средств защиты растений ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID ID: 0000-0002-3947-0726, e-mail: [email protected]
Астахов Михаил Михайлович, младший научный сотрудник лаборатории стандартизации и контроля качества микробиологических средств защиты растений ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID ID: 0000-0003-3712-1343, e-mail: [email protected]
Гырнец Евгений Анатольевич, младший научный сотрудник лаборатории стандартизации и контроля качества микробиологических средств защиты растений ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID ID: 0000-0002-0417-8418, e-mail: [email protected]
Штерншис Маргарита Владимировна, доктор биол. наук, главный научный сотрудник лаборатории создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар, п/о 39, Российская Федерация, 353740, ORCID 0000-0002-9660-1606, e-mail: [email protected]
Information about the authors
Anzhela M. Asaturova, PhD in Biological science, director of the FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, ORCID 0000-0002-0060-1995, e-mail: [email protected]
EE3 Natalya A. Zhevnova, researcher, the Laboratory for the Creation of Microbiological Plant Protection Products and the Collection of Microorganisms, FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, ORCID 0000-0003-4702-1709, e-mail: [email protected]
Aleksandra A. Tsygichko, postgraduate student, junior researcher, the Laboratory for the Creation of Microbiological Plant Protection Products and the Collection of Microorganisms FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, [email protected], ORCID ID 00000001-7209-3849, e-mail: [email protected]
Valeria V. Allakhverdyan, junior researcher, the Laboratory for Standardization and Quality Control of Microbiological Plant Protection Products, FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, ORCID ID 0000-0002-8679-6139, e-mail: [email protected]
Anna I. Khomyak, researcher, the Laboratory for the Creation of Microbiological Plant Protection Products and the Collection of Microorganisms, FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, ORCID ID: 0000-0001-9360-2323, e-mail: [email protected]
Elena Yu. Bondarchuk, junior researcher, the Laboratory for the Creation of Microbiological Plant Protection Products and the Collection of Microorganisms, FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, ORCID ID: 0000-0003-2164-5935, e-mail [email protected]
Ksenia Yu. Saenko, junior researcher, the Laboratory for Standardization and Quality Control of Microbiological Plant Protection Products, FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, ORCID ID: 0000-0002-3947-0726, e-mail: [email protected]
Mikhail M. Astakhov, junior researcher, the Laboratory for Standardization and Quality Control of Microbiological Plant Protection Products, FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, ORCID ID: 0000-0003-3712-1343, e-mail: [email protected]
Evgeny A. Gyrnets, junior researcher, the Laboratory for Standardization and Quality Control of Microbiological Plant Protection Products, FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation, 353740, ORCID ID: 0000-0002-0417-8418, e-mail: [email protected]
Margarita V. Shternshis, DSc in Biological science, chief researcher, the Laboratory for the Creation of Microbiological Plant Protection Products and the Collection of Microorganisms, FSBI «All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection», Krasnodar-39, Russian Federation,353740, ORCID 0000-0002-9660-1606, e-mail: [email protected]
- Для контактов / Corresponding author
