Отраслевая сеть инноваций в АПК

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ​

Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Титульный лист и исполнители

РЕФЕРАТ

отчет 64 стр., 26 табл., 18 рис., 50 источника

Органическое земледелие, защита растений, биологическая защита растений, минеральное питание, биологические препараты

Проведены исследования по разработке и оценке эффективности применения на различных сельскохозяйственных культурах биологических препаратов на основе наиболее распространенных биологических агентов (бактерии Bacillusspp., Pseudomonasspp., грибов Trichodermaspp.) и природного кремнийсодержащего удобрения – диатомита.

В лабораторных опытах была проведена оценка использования различных кремнийсодержащих природных удобрений (цеолит, диатомит) для создания биопрепаратов обладающих как защитными свойствами, так и удобрительными свойствами, которая показало преимущество диатомита для применения в данных целях. Изучен фракционный состав диатомита и выбрана оптимальная (0,5 мм) его фракция. Проведенные исследования показали возможность создания стабильных как жидких (для бактериальных биоагентов), так сухих (для микромицета)биопрепаратов с диатомитом. Изучены возможные вещества для стабилизации жидких суспензий биопрепаратов с диатомитом и выбран желатин в качестве такого ингредиента. Оценка прохождения суспензий разработанных биопрепаратов через щелевые наконечники опрыскивателей, показали пригодностьтаких составов для использования методом опрыскивания. Установлено, что при длительном хранения разработанных биопрепаратов они сохраняют свои свойства.

В вегетационных опытах проведена оценка влияния разработанных препаратов на развитие растений яровой пшеницы. Установлено, что биопрепараты с диатомитом оказывают стимулирующее влияние на рост и развитие растений пшеницы, особенно в отношении корневой системы.

В полевых опытах, на зерновых (озимая пшеница, ячмень), зернобобовых (соя), картофеле и столовой свекле (овощные культуры) изучалось влияние разработанных препаратов на фитосанитарное состояние, урожайность и качество получаемой продукции при опрыскивании (некорневом внесении). В результаты проведенных опытов было установлено, что при опрыскивании биологическими препаратами с диатомитом отмечаются снижение развития основных заболеваний, увеличение урожайности и улучшение качественные характеристик продукции как к контролю (без обработки), так и в сравнении со стандартными (наиболее применяемыми) биологическими фунгицидами, используемыми в органическом производстве. Эффективность различных составов на разных культурах была разной. На озимой пшенице преимуществом обладал состав Trichodermavirideсдиатомитом; на яровом ячмене, сое и столовой свекле – Bacillusmojanevsis с диатомитом; на картофеле – Pseudomonasfluorescens.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о перспективности изучаемых биопрепаратов с диатомитом для использования в качестве биологических средств защиты и кремнийсодержащих удобрений для некорневого внесения на различных сельскохозяйственных культурах.

Сроки проведения: начало – 01.01.2020, окончание – 31.12.2020.

Плановый объем средств на проведение НИР (тыс. рублей) – 1000.

ВВЕДЕНИЕ

Производство высококачественных продуктов питания с минимальным использованием различных техногенных ресурсов относится к числу приоритетных направлений развития современного сельского хозяйства. Роль сбалансированного питания в сохранении здоровья людей еще раз наглядно подтвердилась при пандемии новой короновирусной инфекции. Все большое число потребителей выбирают сельскохозяйственную продукцию, исходя из того насколько экологически безопасной для природы и человека является технология ее получения. Отражением такого подхода стало органическое производство сельскохозяйственной продукции, в том числе и органическое земледелие.

Развитие органического производства для Российской Федерации открывает новые возможности по наращиванию как экспорта сельскохозяйственной продукции, так и по развитию внутреннего рынка продуктов питания [1]. Интерес к развитию данного направления в растениеводстве в мире чрезвычайно высок. Так, по данным Международной федерации движений органического сельского хозяйства (IFOAM) площади угодий на которых ведется органическое земледелие увеличились почти в 4 раза с 1990 по 2014 гг. [2].

Согласно Федеральному закону от 03.08.2018 N 280-ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» под органической продукцией понимается «…экологически чистые сельскохозяйственная продукция, сырье и продовольствие, производство которых соответствует требованиям, установленным настоящим Федеральным законом». При этом под органическим сельским хозяйством понимаются виды деятельности «… при осуществлении которых применяются способы, методы и технологии, направленные на обеспечение благоприятного состояния окружающей среды, укрепление здоровья человека, сохранение и восстановление плодородия почв». В Российской Федерации разработаны специализированные стандарты по органическому сельскому хозяйству – ГОСТ Р 56508-2015 «Продукция органического производства Правила производства, хранения, транспортирования» и ГОСТ Р 56104-2014 «Продукты пищевые органические. Термины и определения». При этом особое внимание уделяется правилам производства органических продуктов, представляющий собой свод положений, регламентирующих технологические процессы производства органической продукции…».

В органическом земледелие особые требования (в сравнении с традиционными агротехнологиями) предъявляются к мерам в области защиты растений и оптимизации минерального питания (системы удобрений). В частности согласно требованиям ГОСТ Р 56508-2015 и международным стандартам IFOAMпри производстве органической продукции растениеводствазапрещается использование любых синтетических пестицидов и регуляторов роста. Кроме того, запрещается использование синтетических азотных удобрений. Вместе с тем, без обеспечения потребностей растений в минеральных веществах и решение проблемы контроля вредных биологических объектов получение продукции растениеводства, в том числе и органической, в нужном количестве и с высоким качеством практически невозможно.

Необходимость в эффективной защите растений от вредных биологических обусловлено тем ущербом которые они наносят как урожаю, так и качеству сельскохозяйственной продукции. Так, только ежегодные мировые потери урожая, связанные с развитием вредителей и болезней, оцениваются до 450 млрд евро [3]. Согласно требованиям IFOAMснижение отрицательного воздействия болезней и вредителей на сельскохозяйственные культуры в органическом достигается, прежде всего, путем созданием условий для эффективного роста и развития растений путем правильного подбора сорта, внесения сбалансированного удобрения, повышения биологической активности почв, правильного чередования культур, широкого использования растений-азотфиксаторов и других факторов, в том числе за счет применения препаратов природного происхождения. Для оптимизации минерального питания растений рекомендуется применение природных минералов, в том числе и кремнийсодержащих.

В связи с этим, одной из наиболее актуальной научных задач в области органического земледелия является разработка препаратов для эффективной защиты растений и обеспечение потребностей растений в минеральных веществах.

Возможность применения биологических препаратов в защите растений и оптимизации минерального питания растений

Для органического производства продуктов питания растительного происхождения, применение биологических средств защиты растений является реальной альтернативой синтетическим пестицидам[4]. С учетом того, что биопрепараты имеют очень короткие сроки ожидания, их можно использовать и производстве свежих овощей и фруктов, Кроме того, они ориентированы на конкретные виды вредных организмов, и, следовательно, невоздействуют на полезные организмы [5]. Биопестицидыэффективны в небольших количествах и к ним как правило слабо развивается резистентность у вредителей и патогенов. Кроме того, эти препараты являются безопасными продуктами как для производителя, так и для потребителя благодаряих низкой токсичности [6].Таким образом, биопрепараты можно эффективно включать винтегрированная системы защиты растений в органическом земледелии, что позволяет выполнять требования по запрету применения химическихпестицидов.

В основе биологической защиты растений лежит использование живых организмов (микроорганизмов, растений, насекомых и т.д.) или продуктових жизнедеятельности для контроля развития вредителей, болезней и сорных растений [7]. В зависимости от природы и происхождения активных ингредиентов, биологическая защита может включать такие приемы как: а) применение веществ растительного происхождения (ботанические пестициды);б) использование биопрепаратов на основе микроорганизмов антагонистов или паразитов; в) применение различных вытяжек из органических удобрений (вытяжки из компостов); г) использование биологических стимуляторов роста; д) разведение и выпуск хищников и паразитов; д) феромоны [8].

Растения и микроорганизмы являются основными источниками при создании биопестицидов из-за высокого содержания биологически активных соединений и противомикробных агентов [9]. Активные соединения растений включают фенолы, хиноны, алкалоиды, стероиды, терпены, спирты и сапонины [10]. Различные семейства растений содержат различные противомикробные биоактивные соединения, которые включают масляные компоненты, такие как α- и β-филландрен, лимонен, камфора, линалоол, β-кариофиллен и линалилацетат, в зависимости от семейства растений [11, 12]. Микробные биопестициды включают виды бактерий, такие как Pseudomonas, Bacillus, Xanthomonas, Rahnella и Serratia, или грибы, такие как виды Trichoderma, Verticillium и Beauveria [13]. Биопестициды проявляют различные механизмы действия против патогенов, таких как гиперпаразитизм, конкуренция, лизис и хищничество [14]. Ризобактерии, способствующие росту растений, защищают растения от биотических и абиотических стрессов, а также усиливают рост растений и способствуют образованию корневых волосков [15]. Наиболее распространенные виды ризобактерий, способствующих росту растений, включают Agrobacterium, Ensifer, Microbacterium, Bacillus, Rhizobium, Pseudomonas, Chryseobacterion и Rhodococcus [16]. Они колонизируют среду вокруг корней растений, фиксируют азот, усиливают растворение фосфатов и приводят к общему увеличению урожайности растений [17]. Виды Pseudomonas и Bacillus используемые в качестве биоудобрений, способствовали увеличению роста растений, урожайности и содержания фосфора и цинка в плодах и почвах [18].

Все выше изложенные позволяет говорить о перспективности применения биопрепаратов в органическом производстве и необходимости в разработке адаптированных для него составов [19,20,21].

Роль кремнийсодержащих удобрений в формировании урожая сельскохозяйственных культур

Кремний (Si) является вторым по распространенности элементом земной коры после кислорода и на его долю приходится до 70% массы почвы [22].Кремний изначально не был признан важным элементом для высших растений, хотя было известно, что он полезен для роста и развития растений. Его накопление различными видами растений сильно отличается, что связано с разной способностью корневой системы поглощать Si. Как правило, поглощение Si корнями происходит в виде незаряженной молекулы кремниевой кислоты [Si (OH)4], через плазматическую мембрану через два транспортера кремния, Lsi1 и Lsi2, которые функционируют как транспортеры притока и переносчики оттока элемента соответственно [23].

Многочисленные исследования показывают, что Si накапливается в растениях и оказывает положительное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур, особенно злаковых [24]. Поглощенный кремний в основном откладывается в клеточных стенках и он также участвует в передаче сигналов, связанных с реагированием растений на стрессы [25]. Именно поэтому положительное действие применения кремнийсодержащих препаратов связывают с повышением устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессам [26]. Например, Si повышает устойчивость кзаболевания, вызываемые грибами, бактериями, а также к повреждениям наносимым вредителями [27].Кремний снижает отрицательное влияние различных абиотических стрессов, включая – полегание, стресс от засухии гипоксии, солевой стресс, токсичность металлов, дисбаланс питательных веществ, радиационные повреждения, стресс от высоких температур, замерзания и УФ-излучение [28].

Для обеспечения потребностей растений в кремнии используются кремнийсодержащие удобрения, в качестве которых могут использоваться синтетические формы, промышленные отходы, а также природные минералы и породы – цеолиты, диатомиты, опоки и др. [29].

Цеолиты были впервые были обнаружены шведским минералогом А.Ф. Кронштедтом в 1756 году, когда был открыт минералстилбит. При нагревании с помощью паяльной трубки этот минерал теряет воду. Он назвал этот минерал «цеолит» от греческого «зео» – кипятить и «литос» – камень [30]. цеолиты являются одним из самых распространенных минералов на Земле, которые были выделены в отдельную группу. Цеолиты – это алюмосиликатные минералы, содержащие в качестве катионов K+ , Mg2+, Ca2+и другие [31]

В сельском хозяйстве цеолиты находят применений в качестве удобрений с медленным высвобождением питательных веществ. Кроме того их применяют для удаления из почвы тяжелых металлов и радионуклидов, а также в качестве почвенных кондиционеры (улучшателей). Кроме того, их используют для повышения отдачи от внесенияудобрений и эффективного расхода влаги, что позволяет значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур [31,32,33]. Высокая эффективность внесения цеолитов в почву показана на многих культурах [34,35,36]. Применение цеолитов рекомендовано в органическом земледелии [37].

Диатомиты – осадочные породы, образованные остатками диатомовых водорослей, радиолярий и губок. Содержание диоксида кремния в данных породах составляет 80–90 % (причем, 40–80 % в аморфной форме). Пористость его достигает 70–75 % при объемной массе – 0,5–0,7 т/м3 и высокая растворимость (больше 0,001 %). Кроме кремния они содержат калий, фосфор, серу, магний и другие минеральные элементы [38].

Диатомиты при внесении в почву значительно улучшают ее агрофизические свойства. В частности, показано положительное влияние данного приема на снижение плотности сложения почвы и ее водоудерживающую способность [39]. Под влиянием диатомита увеличивается количество и длина корней, а также площадь листьев растений[40]. Показано, что аморфный кремний диатомита более растворим и доступен для растений, чем силикаты почвы [41].

Одна из интересных сфер применения диатомита – использование его для защиты растений от вредителей. После измельчения до частиц от 1 до примерно 150 микрон, они содержат очень маленькие внутренние порыкоторые обладают физической способностью поглощать воск (липиды)молекулы эпикутикулы насекомых. Диатомиты прилипает к телу насекомого и повреждает защитнуювосковидный слой кутикулы насекомого путем сорбции и, в меньшей степени, истиранием. Результат – потеря воды изтела насекомого, приводящее к его гибели. Кроме того, диатомиты отпугивают насекомых вредителей. В связи с этим, порошок диатомита активно используется для защиты зерна и семян в период хранения [42].

Высокая отдача от применения диатомита в качестве кремнийсодержащего удобрения была показана для зерновых и других сельскохозяйственных культур [43,44,45]. Диатомит также разрешен к применению в органическом земледелии [37].

Вместе с тем, как правило, природные кремнийсодержащие минералы, включая цеолиты и диатомиты, в основном используются для внесения в почву. Применение таких источников кремния для опрыскивания затруднено в связи с тем, что получаемая при смешивании их с водой суспензия не стабильна.

Комбинированные биопрепараты с кремнийсодержащими минералами и опыт их применения

Одним из направлений повышения эффективности применения различных биопрепаратов является использование в качестве их ингредиентов, наряду с микроорганизмами биоагентами, других веществ, оказывающих положительное влияние на рост и развитие растений. В частности, изучается возможность создания препаратов содержащих биоагенты и кремнийсодержащих удобрения. В основе такого подхода, лежат данные о положительном влиянии цеолитов и диатомитов на микроорганизмы [46,47].

Использование в качестве наполнителя цеолита, способствовало повышению сроков хранения и эффективности биоинсектицида на основе вируса гранулеза лугового мотылька [48].

Известен способ получения жидких инсектицидов на основе диатомита и воды с добавлением одной или нескольких добавок (патент WO 2013/055773 Al, приоритет 10.10.2012)[49], который позволяет использовать полученную суспензию для опрыскивания сельскохозяйственных культур, при этом указывается, что после высыхания на поверхности растений остается тонкий слой минерала, повреждающий покровы вредителей. Недостатком данного способа является то, что он не предназначен для использования совместно с бактериальными агентами, т.к. предполагает использование специальных добавок, потенциально опасных для микроорганизмов.

Кроме того, существуют способы производства биофунгицидов в виде гранул для внесения в почву на основе диатомита и грибов антагонистов рода Триходерма [50].

В связи в вышеизложенным, получение и изучение активности препаратов на основе микроорганизмов и кремнийсодержащих природных удобрений имеет важное научное и производственное значение для разработки биологической защиты в органическом земледелии.

Глава 1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Для проведения исследований использовались следующие штаммы микроорганизмов:

1. Bacillus mojavensisштамм PS17 изколлекции Агроэкологического центра Казанского ГАУ (депонирован в Национальном Биоресурсном Центре Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (БРЦ ВКПМ) НИЦ «Курчатовский институт» – ГосНИИгенетика под регистрационным номером ВКПМ В-13415).

2. PseudomonasfluorescensWCL 5365 изколлекции Агроэкологического центра Казанского ГАУ.

3. Trichodermaviride штамм F74 изколлекции Агроэкологического центра Казанского ГАУ.

Выбор штаммов обусловлен тем, что относятся к трем основным группам биоагентов биопрепаратов – бактериям Бациллюс и Псевдомонас, а также и грибам рода Триходерма.

В качестве природных кремнийсодержащих удобрений использовались следующие:

Цеолит – получены из Татарско-Шатрашанского месторождения цеолитсодержащих пород РТ. Состав (окислы) – кремния 56%, алюминия 5,6%, калия 1,2%, кальция 15%, натрия 0,14%, железа 2,3%, магния 1,26%, марганца 0,01%, фосфора 0,11%, титана 0,3%.

Диатомит – получен из Чуварлейского месторождения Пензенской области. Состав (окислы) – кремния 84%, алюминия 6%, кальция 0,8%, н

Для разработке препаратов и их испытания использовались общепринятые в агрономии методы лабораторных, вегетационных и полевых опытов.

Полевые опыты проводились в 2020 году на опытных полях Агробиотехнопарка Казанского ГАУ.

Агроклиматические условия вегетационного периода 2020 года складывались следующим образом (рис. 1):

word image 626 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис. 1 – Агроклиматические условия вегетационного периода 2020 года

Агрометеорологические условия вегетационного периода 2020 года можно охарактеризовать как благоприятные для роста и развития сельскохозяйственных культур. В мае отмечалось большое количество осадков (превышение на 13 мм по сравнению с многолетними значениями), температура не отличалась от среднемноголетних данных. Июнь можно охарактеризовать, как относительно засушливый и холодный. В июле также проявлялись засушливые явления. В августе стояла достаточно неустойчивая холодная и дождливая погода. Сентябрь, напротив, был тёплый и засушливый.

Почва опытных участков – серая лесная суглинистая. Содержание гумуса – 4,0%, рНсол =6,3, обменного калия – 124 мг/кг, подвижного фосфора – 377 мг/кг. Агротехнология возделывания сельскохозяйственных культур – согласно «Системе земледелия РТ».

Описание схемы опытов и используемых методик представлены в соответствующих разделах.

Глава 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ОПЫТОВ ПО РАЗРАБОТКЕ БИОПРЕПАРАТОВ С КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИМИ МИНЕРАЛАМИ

1.1. Оценка пригодности различных кремнийсодержащих минералов

для создания биопрепаратов

С целью оценки пригодности различных природных минералов для приготовления биопрепаратов для органического земледелия были проведены лабораторные опыты.

Опыт 1: Оценка роста бактериальных биоагентов при добавлении минералов

Методика исследований: бактерии Bacillus mojavensisPS17 и PseudomonasfluorescensWCL5365 выращивались в колбах со 100 мл жидкой среды LB. В состав среды добавляли: 1 г диатомита или 1 г цеолита. Контролем был вариант без добавлением удобрений. Штаммы культивировали в жидкой среде в течение 2-х сутокв шейкер-инкубаторе при Т=28°С, и 160 об/мин. После этого произвели 5 последовательных разведений культур и высадили их на чашки Петри с твердой средой LB. Чашки инкубировали 2-е суток в термостате при Т=28°С. После инкубации подсчитывали КОЕ во всех вариантах (табл. 1).

Таблица 1 – Влияние различных кремнийсодержащих удобрений при добавлении в среду на численность бактерий, 2020 г

Вариант КОЕ
Bacillus mojavensisPS17
Контроль 1,4*109
Диатомит 2,2*109
Цеолит 2,0*109
PseudomonasfluorescensWCL5365
Контроль 2,0*108
Диатомит 6,0*108
Цеолит 5,0*108

Результаты оценки показали, что из изучаемых агроминералов, наиболее выраженное положительное влияние на размножение бактериальных агентов оказал диатомит.

Опыт 2: Оценка роста грибных биоагентов при добавлении

минералов

Методика исследований: Штамм Trichodermaviride74F высаживали на агаризованную среду Чапека в чашки Петри с 1 г диатомита или 1 г цеолита на 100 мл среды. Контролем служил вариант без удобрений. Чашки Петри со штаммом инкубировали в термостате в течение 5 суток при температуре 27°С. После инкубации производили смывы с чашек 10 мл стерильного фосфатного буфера PBS. Смывы разводили в 10 раз, после чего производили подсчет спор Trichodermavirideв камере Горяева, полученный результат переводили в КОЕ (таблица 2).

Таблица 2 – Влияние различных кремнийсодержащих удобрений при добавлении в среду на численность Trichodermaviride 74F, 2020 г

Вариант КОЕ
Контроль 7*107
Диатомит 1,2*108
Цеолит 2,5*107

 

Результаты оценки показали, что добавление в среду диатомита способствовало значительном (на порядок) росту величины КОЭ Trichodermaviride 74F, тогда как цеолит, напротив, тормозил развитие микромицета. Особенно наглядно данный эффект заметен при анализе развития колоний гриба на твердой питательной среде (рис. 2). Добавление в среду диатомита привело к усилению развития колоний гриба.

word image 83 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис. 2 – Развитие Trichodermaviride 74F с различными добавками на твердой среде Чапека, слева-направо: 1) с цеолитом; 2) с диатомитом; 3) без добавок.

Таким образом, проведенные исследования показали, что для создания биопрепаратов с добавлением кремнийсодержащих удобрений, наиболее пригодным является диатомит.

1.2. Изучение скорости осаждения частиц разного фракционного состава и свойств диатомита

1.2.1 Оценка скорости осаждения частиц разного фракционного состава

Методика исследований: из порошка диатомита выделили навеску 100 г. Навеску пропустили при помощи лабораторного рассева через комплект сит с ячейками диаметром: 0,63 мм, 0,5 мм, 0,45 мм, 0,3 мм, 0,1мм. После просеивания выделились фракции, представляющие собой проходы через сита: 0,63 мм, 0,5 мм, 0,45 мм и 0,3 мм. Через сито 0,63 мм прошло все; через сито 0,1 мм не прошло ничего. Из всех полученных фракций выделили навески по 1 грамму и размешали в пробирках с водой комнатной температуры, и с водой с температурой 40°С. Содержимое всех пробирок размешали одновременно и при помощи секундомера замерили время осаждения.

Результаты: Скорость осаждения во всех пробирках была одинаковой. Осаждение началось через 20 минут после размешивания суспензии в пробирке (к этому времени в виде взвеси осело около 20% содержимого суспензии). Через 19 часов взвесь полностью выпала в осадок.

Таким образом, все фракции диатомитового порошка вне зависимости от размера частиц и от температуры суспензии, осаждаются с одинаковой скорости. Скорость осаждения достаточно высокая, суспензия, в целом, не стойкая.

Изучение морфологии частиц диатомита.

Методика исследований: частицы порошка диатомита рассматривали под микроскопом при увеличении 400х. Препарат рассматривали в капле воды в камере Горяева. Размер частиц определяли исходя из размеров квадратов камеры.

Результаты исследований: При микроскопировании порошка в нем обнаружены частицы следующего вида и размера:

  1. мелкие частицы ровной округлой формы, размером около 0,2 мкм (рис. 3)
  2. частицы вытянутой, конусовидной формы, размером 8 – 10 мкм (рис.4)
  3. относительно крупные частицы шаровидной формы с неровной текстурой, размером около 17 мкм (рис.5)
  4. частицы разного размера, имеющие ячеистую структуру и различную форму (рис. 6,7)

word image 84 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис.3. – Мелкая круглая частица (увеличение 400х)

word image 85 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис.4. – Конусовидная частица (увеличение 400х)

word image 86 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис.5. – Крупная неровная шаровидная частица (увеличение 100х)

word image 87 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис.6. – Ячеистая частица (увеличение 400х)

word image 88 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис. 7. – Ячеистая частица (увеличение 100х)

Оценка доли различных фракций в порошке диатомита

Методика исследований: после прохода через сита 100 г порошка определили долю (по массе) различной фракции.

Результаты: наибольшая доля (более 85%) относилась к фракции 0,5 мм. Именно данная фракция была выбрана для создания препарата.

1.3. Разработка приемов стабилизации жидких препаратов

на основе бактерий и диатомита

Методика исследований: в качестве стабилизующих агентов суспензии использовались: агар-агар (0,1% концентрация); агароза 0,1% концентрация ; глицерин (1% концентрация); пептон – (1% концентрация); полиэтиленгликоль (ПЭГ) (1% концентрация); глицерин (1% концентрация); и желатин (1% концентрация).

Каждое вещество поместили в колбу с добавлением 0,5 г диатомита и 50 мл воды, тщательно перемешали. Для получения однородных суспензий все колбы помещали в автоклав при Т=120°С на 45 мин. После приготовления суспензии оценивали ее устойчивость при комнатной температуре. Для данных целей, через заданное время определяли образование осадка и визуально оценивали состояние суспензии.

Результаты оценкивлияния различных стабилизаторов на стабильность суспензии диатомита представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Оценка стабильности суспензии диатомита

Вариант (стабилизатор) Время начала осаждения твердых частиц диатомита после начала опыта,

мин

% осаждения твердых частиц диатомита в суспензии* Состояние суспензии через сутки
через 5 часов после начала опыта через 20 часов после начала опыта
Агар-агар 26 90 100 Тяжело взбалтывается до однородной суспензии
Агароза 32 70 100
Глицерин 54 <50 100
Пептон 24 50 100
ПЭГ 34 <50 100
Желатин 34 <50 50 легко взбалтывается до однородной суспензии

Примечание: визуальная оценка.

Результаты оценки показали, что процесс осаждения твердых частиц диатомита и расслоения суспензии начинается у разных препаратов на 26 -55 минуту после начала опыта. Минимальные показатели были для пептона и агар-агара, а максимальные для глицерина, желатина и ПЭГ.

Через 5 часов после начала эксперимента, в вариантах с агар-агаром, агарозой и пептоном отмечалось значительное выпадение осадка диатомита. Минимальные значения были у глицерина, ПЭГ и желатина. Через 20 часов, за исключением варианта с желатином, во всех остальных вариантах диатомит полностью выпал в осадок, причем после 24 часов после начала опыта при попытке взбалтывания однородная суспензия в данных вариантах не формировалась. При использовании желатина процесс осаждения шел значительно медленнее, а через сутки после взбалтывания формировалась стабильная дисперсионная система. Таким образом, из всех изучаемых препаратов, наиболее эффективным в качестве стабилизатора суспензии диатомита был желатин.Желатин разрешен к применению в органическом земледелии.

1.4. Оценка влияния диатомита и желатина на свойства жидких бактериальных препаратов

Методика исследований: В жидкую питательную среду (среда ВМ содержащая 7,6 г/л K2HPO4·3 H2O, 3 г/л KH2PO4, 1 г/л (NH4)2SO4 и 0,2. г/л MgSO4·7 H2O) добавляется измельченный порошок диатомита (фракция получена путем прохода порошка диатомита через сита 0,5 мм) из расчета 10 г на 1 л среды. В качестве стабилизатора использовался желатин из расчета 10 г на 1 л среды. Полученную среду автоклавировали и инокулировали бактериальными штаммами: BacillusmojavensisPS17 (бациллы) иPseudomonasfluorescensWCL5365 (Псевдомонас). Колбы с микроорганизмами помещали в шейкер-инкубатор при T=27°С и 150 об/мин на 2 дня. Полученные биопрепараты представляли собой стабильную суспензию.

Результаты: Спустя сутки из полученных биопрепаратов, а также препаратов без добавления диатомита отбирались пробы, которые помещались на твердую среду KB для подсчета КОЕ (табл. 4).

Таблица 4 – Влияние добавления диатомита в жидкость на величину КОЭ бактериальных биологических агентов

Вариант Величина КОЭ, х 108
BacillusmojavensisPS17 бездиатомита 2,9
BacillusmojavensisPS17 сдиатомитом 3,3
PseudomonasfluorescensWCL5365 бездиатомита 1,5
PseudomonasfluorescensWCL5365 сдиатомитом 2,5

Таким образом, добавление в культуральную жидкость диатомита приводит к росту величины КОЭ для обоих бактериальных биологических агентов биопестицидов.

Для определения оптимальной концентрации желатина в препарате были проведены исследования. Приготовили колбы, содержащих по 100 мл питательной среды LB, 1% порошка диатомита и различное содержание желатина: 0,5%, 1%, 2%, 5%. Колбы инокулировали штаммами бактерий. Колбы поместили в шейкер-инкубатор на 3 суток при условиях: Т=28°С; RPM = 150. Через трое суток культуры высадили на твердые питательные среды для подсчета КОЕ. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Влияние добавления различных концентраций желатина

в культуральную жидкость с диатомитом на величину КОЭ бактериальных биологических агентов

Концентрация желатина, % Величина КОЭ, х 108
BacillusmojavensisPS17
0,5 % 4,2
1,0 % 3,2
2,0 3,5
5,0 2,8

Продолжение табл. 5

Концентрация желатина, % Величина КОЭ, х 108
PseudomonasfluorescensWCL5365
0,5 % 2,2
1,0 % 2,7
2,0 2,0
5,0 1,5

Результаты показали, что оптимальные концентрации желатина для роста микроорганизмов в препарате – 0,5% и 1%. При больших концентрациях количество микроорганизмов в препаратах снижается. С учетом этого, было принято решение о добавление в препарат 1% желатина.

Для проверки того, насколько получаемые биопрепараты пригодны для опрыскивания, использовали лабораторную установку, на которой устанавливались щелевые наконечники (распылители) опрыскивателей с диаметром отверстий 1 мм, 0,5 мм и 0,3 мм. При этом создавалось давление в 2 атм. Оценку проводили в течении 1 часа работы установки. Результаты представлены в таблице 6. При этом визуально оценивалась степени прохождения суспензии и засорение наконечников твердыми частицами.

Таблица 6. – Результаты оценки прохождение препаратов через отверстия наконечников (распылителей) опрыскивателей.

Препарат Проход через отверстие 1 мм Проход через отверстие 0,5 мм Проход через отверстие 0,3 мм
Bacillus mojavensis PS17 бездиатомита Легко, без засорения Легко, без засорения Легко, без засорения
Bacillus mojavensis PS17 сдиатомитом Легко, без засорения Легко, без засорения С небольшим затруднением, без засорения

Таким образом, полученные жидкие препараты с диатомитом пригодны для использования методом опрыскивания.

Для определения сохранности биоагентов в препаратах с диатомитом при хранении, готовые жидкие препараты помещали в темное место на 6 месяцев при комнатной температуре (21-25°С). Через 1 день, 2 недели, 1, 3 и 6 месяцев в препаратах определяли численность биоагентов (величину КОЭ на 1 мл препарата) (табл. 7).

Таблица 7. – Количество живых микроорганизмов (КОЭ на 1 мл) в препаратах после периода хранения при комнатной температуре.

Штамм Через 1 день Через 2 недели Через 1 месяц Через 3 месяца Через 6 месяцев
BacillusmojavensisPS17 сдиатомитом 3,7*108 6,2*106 1,9*106 1,8*106 1*105
PseudomonasfluorescensWCL 5365 2,8*108 2,2*106 1,8*106 1,2*106 1*105

В проведенных исследованиях было показано, что живые бактериальные биоагенты в полученных препаратах, даже при комнатной температуре, сохраняются в течении 6 месяцев. Причем, максимальное падение КОЭ происходит в первые две недели, а затем снижение численности шло более низкими темпами.

1.5. Оценка сухих биологических препаратов на основе диатомита и Trichodermaviride 74F

Поскольку при культивировании в жидкой среде Trichoderma чаще всего не дает спор, или дает слишком малое их количество, возникла необходимость в создании биопрепарата в сухой форме (в виде порошка). Для штамм гриба вырастили на твердой среде Чапека. С каждой чашки Петри, содержащей споры и мицелий гриба произвели смывы при помощи 50 мл стерильного PBS буфера. Получили всего 4 пробирки, содержащих по 50 мл суспензии. В стерильные емкости взвесили 10 г, 20 г, 30 г и 50 г порошка диатомита. К каждой навески прилили по 50 мл суспензии со спорами и мицелием гриба. Получили:

  1. 10 г порошка + 50 мл суспензии
  2. 20г порошка + 50 мл суспензии
  3. 30г порошка + 50 мл суспензии
  4. 50 г порошка + 50 мл суспензии

Содержимое всех емкостей тщательно размешали, и поместили сушиться при Т=30°С и активной вентиляции (рис.8). После сушки препарат поместили в термостат при Т=26°С на трое суток. Через трое суток препараты высадили на твердую среду Чапека для проверки жизнеспособности штамма (рис. 9). Через 5 суток после инкубации со среды Чапека произвели смывы препарата для подсчета спор Trichodermaпри помощи стерильного PBS буфера. Подсчет спор, оказавшихся в 1мл буфера, производили при помощи камеры Горяева, результаты представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Влияние различных доз кремнийсодержащих удобрений при добавлении в среду на численность Trichodermaviride 74F, 2020 г

Вариант КОЕ
Диатомит, 10 г 3,0*107
Диатомит, 20 г 2,8*107
Диатомит, 30 г 2,3*107
Диатомит, 50 г 2,1*107

Таким образом, сухой препарат Trichodermaviride 74F + диатомит способен давать споры при посадке его на питательную среду. При этом, преимуществом обладает биопрепарат с добавлением 10 г диатомита. Именно на его основе и проводились дальнейшие испытания.

word image 89 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис. 8. – Сухой биологический препарат на основе Trichodermaviride 74Fи диатомита

word image 90 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис.9 – Trichodermaviride 74F, выросшая после посадки сухого препарата на среду Чапека

1.6. Оценка эффективности разработанных препаратов против фитопатогенных грибов

Для оценки эффективности препаратов в лабораторных условиях использовали метод встречных культур. Действие разработанных биопрепаратов сравнивалось с контролем, где диатомит не использовался. Результаты представлены на рис.

Препарат Bacillusmojanevsisштамм PS17 с диатомитом

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\PS17диатомит+альтернария_PS17+альтернария 3 сут.jpg

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Alternariaalternata через 3 суток

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\PS17диатомит+альтернария_PS17+альтернария нед.jpg

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Alternariaalternata через 7 суток

Рис. 10 – Активность биопрепарата Bacillusmojanevsis с диатомитом в отношении Alternariaalternata

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает более сильной фунгицидной активностью в отношении фитопатогенного гриба Alternariaalternata.

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\PS17диатомит+вертициллиум_PS17+вертициллиум 3 сут.jpg

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Verticilliumsp. через 3 суток

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\PS17диатомит+вертициллиум_PS17+вертициллиум неделя.jpg

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Verticilliumsp. через 7 суток

Рис. 11 – Активность биопрепарата Bacillusmojanevsis с диатомитом в отношении Verticilliumsp.

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает более сильной фунгицидной активностью в отношении фитопатогенного гриба Verticillium.

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\PS17диатомит+фузариум_PS17+фузариум 3 сут.jpg

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Fusariumsporotrichoides через 3 суток

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\PS17диатомит+фузариум_PS17+фузариум неделя.jpg

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Fusariumsporotrichoides через 7 суток

Рис. 11 – Активность биопрепарата Bacillusmojanevsis с диатомитом в отношении Fusariumsporotrichoides

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает более сильной фунгицидной активностью в отношении фитопатогенного гриба Fusariumsporotrichoides.

Препарат Pseudomonasfluorescens штамм WCL5365

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\псевдомонасдиатомит+альтернария_псевдомонас+альтернария 3 сут.jpg

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа)сAlternariaalternataчерез 3 суток

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\псевдомонасдиатомит+альтернария_псевдомонас+альтернария неделя.jpg

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа)сAlternariaalternataчерез 7 суток

Рис. 12 – АктивностьбиопрепаратаPseudomonas fluorescensсдиатомитомвотношенииAlternariaalternata

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Alternariaalternata, как биопрепарат без его добавления. .

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\псевдомонасдиатомит+вертициллиум_псевдомонас+вертициллиум 3 сут.jpg

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа) сVerticillium sp. через 3 суток

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\псевдомонасдиатомит+вертициллиум_псевдомонас+вертициллиум неделя.jpg

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа) сVerticillium sp. через 7 суток

Рис. 13 – АктивностьбиопрепаратаPseudomonas fluorescensсдиатомитомвотношенииAlternariaalternata

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Verticilliumsp, как биопрепарат без его добавления.

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\псевдомонасдиатомит+фузариум_псевдомонас+фузариум 3 сут.jpg

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа) сFusarium sporotrichoides. через 3 суток

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\псевдомонасдиатомит+фузариум_псевдомонас+фузариум неделя.jpg

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа) сFusarium sporotrichoides, через 7 суток

Рис. 14 – АктивностьбиопрепаратаPseudomonas fluorescensсдиатомитомвотношенииFusarium sporotrichoides

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Fusariumsporotrichoides, как биопрепарат без его добавления.

Препарат Trichodermavirideштамм 74F с диатомитом

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\74fдиатомит+альтернария_74f+альтернария_3суток.jpg

Trichodermaviride с диатомитом (слева) и Trichodermaviride без диатомита (справа) с Alternariaalternata через 3 суток

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\74fдиатомит+альтернария_74f+альтернария_неделя.jpg

Trichodermaviride с диатомитом (слева) и Trichodermaviride без диатомита (справа) с Alternariaalternata через 7 суток

Рис. 15 – АктивностьбиопрепаратаTrichodermavirideсдиатомитомвотношенииAlternariaalternata

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Alternariaalternata, как биопрепарат без его добавления.

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\74fдиатомит+фузариум_74f+фузариум_3 суток.jpg

Trichodermaviride с диатомитом (слева) и Trichodermaviride без диатомита (справа) с Fusariumsporotrichoides через 3 суток

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\74fдиатомит+фузариум_74f+фузариум_неделя.jpg

Trichodermaviride с диатомитом (слева) и Trichodermaviride без диатомита (справа) с Fusariumsporotrichoides через 3 суток

Рис. 16 – АктивностьбиопрепаратаTrichodermavirideсдиатомитомвотношенииFusariumsporotrichoides

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Fusariumsporotrichoides, как биопрепарат без его добавления.

Фунгицидная активность чистого диатомита

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\фузариум+диатомит 3 суток.jpg

Колония Fusariumsporotrichoides через 3 суток после добавления диатомита к культуре гриба

C:\Users\Админ\Desktop\Диатомит\антагонизм\фузариум+диатомит неделя.jpg

Колония Fusariumsporotrichoides через 7 суток после добавления диатомита к культуре гриба

Рис. 17 – АктивностьдиатомитавотношенииFusariumsporotrichoides

Результаты показывают, что диатомит не обладает активностью в отношении фитопатогенного гриба Fusariumsporotrichoides, т.е. не оказывает фунгицидного эффекта.

Таким образом, было установлено, что биопрепараты на основе диатомита с PseudomonasfluorescensиTrichodermavirideпри лабораторной оценке не уступают по фунгицидной активности, биопрепаратам без диатомитом. Для Bacillusmojanevsis отмечается усиление фунгицидной активности при добавлении диатомита. Необходимо отметить, что сам диатомит не обладает фунгицидным эффектом.

Проверка фунгицидных свойств препаратов с содержанием диатомита непосредственно на растениях проводилась следующим образом. Семена пшеницы сорта Агата обрабатывали жидкими препаратами. Обработку семян изучаемыми препаратами проводили в норме 1 л/т. Контролем служили семена обработанные стерильной водой. Обработанные семена помещали в чашки Петри с твердой средой Чапека (по 20 семян в каждую чашку в 4 повторностях), а затем в термостат на 7 суток при Т=26°С. Через 7 суток определяли зараженность семян различными фитопатогенными организмами (табл. 9).

Таблица 9 – Зараженность семян пшеницы болезнями при различных вариантах обработки, %, 2020 г

Вариант Фузариоз, % Альтернариоз, % Гельминтоспориоз, %
Контроль 15 55 25
BacillusmojavensisPS17 сдиатомитом 5 55 15
PseudomonasfluorescensWCL 5365 сдиатомитом 5 30 20
Trichodermaviride 74Fсдиатомитом 0 35 15

Результаты оценки показали, биопрепараты на основе бактериальных и грибных агентов с диатомитом обладают выраженной фунгицидной активностью в отношении фузариозной инфекции, а также подавляют гельминтоспориозную инфекцию. В отношении альтернариоза, активность была у препарата с PseudomonasfluorescensWCL 5365 и Trichodermaviride 74F.

Проведенные исследования показали, что биопрепараты на основе биоагентов и диатомита не только не теряют своих фунгицидных свойств при сравнении с препаратами без добавления агроминерала, но и в некоторых случаях добавление его усиливает положительное действие против фитопатогенов.

Глава 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ВЕГЕТАЦИОННЫХ ОПЫТОВ ПО ОЦЕНКЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ ПРЕПАРАТОВ

Изучалось влияние предпосевной обработки семян разработанными препаратами на биометрические параметры растений яровой пшеницы сорта Агата (Элита, 2019 года урожая) в вегетационных опытах.

Растения выращивались в водной культуре в течение 7 суток и в песчаной культуре в течение 14 суток. Влажность песка поддерживалась весовым методом на уровне 60% в ходе всего эксперимента, полив осуществлялся питательным растительным раствором (ПРР).

На 3-и сутки определяли энергию прорастания семян, на 7-е сутки – всхожесть. Оценку биометрических показателей проводили на 7 и 14-е сутки и измеряли следующие параметры: длину колеоптиля, ростка и главного зародышевого корешка и сырую массу надземной и подземной части.

Схема опыта:

Контроль – вода дистиллированная.
BacillusmojavensisPS17 сдиатомитом.
PseudomonasfluorescensWCL 5365 сдиатомитом.
Trichodermaviride 74Fсдиатомитом.

Обработку семян проводили со следующими нормами расхода экспериментальных препаратов: 0.5 л/т, 1 л/т, 1.5 л/т.

Статистическая обработка полученных результатов

Полученные результаты обрабатывали в программе Excel с вычислением среднеарифметического значения.

Результаты оценки представлены в таблицах 10,11,12.

Таблица 10. – Показатели проростков яровой пшеницы сорта Агата на 7-е сутки роста в водной культуре в рулонах фильтровальной бумаги

Норма, л/т Энергия прорастания, % Всхожесть, % Колеоптиль, мм Росток, мм Гл. зародышевый корешок, мм
Контроль
91 96 63 109 124
BacillusmojavensisPS17
0,5 87 92 66 115 155
1,0 93 95 68 122 154
1,5 91 95 66 126 155
PseudomonasfluorescensWCL 5365
0,5 93 93 66 120 146
1,0 95 95 66 117 135
1,5 91 91 65 115 132
Trichodermaviride 74F
0,5 88 93 65 116 136
1,0 93 94 65 121 121
1,5 96 96 66 118 133

Таблица 11. – Показатели проростков яровой пшеницы сорта Агата на 7-е сутки роста в песчаной культуре

Норма, л/т Всхожесть, % Колеоптиль, мм Росток, мм Гл. зародышевый корешок, мм
Контроль
92 43 162 68
Bacillus mojavensis PS17
0,5 100 43 174 94
1,0 96 44 162 96
1,5 98 44 168 95
Pseudomonas fluorescens WCL 5365
0,5 98 43 171 85
1,0 98 44 172 94
1,5 90 43 171 89
Trichodermaviride 74F
0,5 96 45 163 85
1,0 94 45 163 93
1,5 96 46 165 94

Таблица 12. – Сырая масса проростков яровой пшеницы сорта Агата на 7-е и 14-е сутки роста в песчаной культуре

Варианты Сырая масса надземной части, г Сырая масса подземной части, г
7 сут 14 сут 7 сут 14 сут
Контроль 0,126 0,341 0,089 0,106
Bacillus mojavensis PS17
0,5 0,130 0,332 0,093 0,119
1,0 0,127 0,344 0,088 0,101
1,5 0,131 0,355 0,090 0,102
Pseudomonas fluorescens WCL 5365
0,5 0,131 0,340 0,087 0,086
1,0 0,134 0,346 0,085 0,108
1,5 0,133 0,338 0,091 0,119
Trichodermaviride 74F
0,5 0,124 0,307 0,077 0,102
1,0 0,128 0,304 0,081 0,108
1,5 0,119 0,298 0,080 0,094

word image 91 Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии

Рис. 18 – Проростки яровой пшеницы сорта Агата на 7-е сутки роста в песчаной культуре при применении биопрепарата с Trichodermaviride 74F(слева направо – контроль, 0.5, 1.0 и 1.5 л/т)

Проведенные исследования показали, что использование препаратов с диатомитом оказывает положительное влияние на рост и развитие растений пшеницы, особенно на развитие корневой системы. Особенно выделялся вариант с BacillusmojavensisPS17.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ

3.1. Озимая пшеница

Объект исследований – озимая пшеница сорта Скипетр.

Схема опыта:

1. Контроль – без обработки.
2. Стандартный биофунгицид (Бактофит), 0,5 л/га.
3. Bacillus mojavensis PS17 сдиатомитом, 1 л/га
4. Pseudomonas fluorescens WCL 5365 сдиатомитом, 1 л/га
5. Trichodermaviride 74F сдиатомитом, 1 кг/га

Общая площадь делянки – 5,5 м2, учетная – 5,0 м2. Повторность в опыте – четырехкратная. Агротехнология возделывания озимой пшеницы – общепринятая для зоны Предкамья Республики Татарстан. Опрыскивание проводили в фазу колошения. Расход рабочей жидкости – 200 л/га. Погодные условия 2020 года были благоприятными для роста и развития озимой пшеницы.

Результаты оценки развития болезней представлены в таблице 13.

Таблица 13– Показатели поражения растений озимой пшеницы болезнями, %, 2020 г

Вариант Развитие болезни, % Распространенность «черни колоса»
септориоз колоса фузариоз колоса
Контроль 6,5±2,4 65,0±12,7 32,7
Стандарт 2,4±1,3 27,0±4,6 11,9
Bacillus mojavensis PS17 сдиатомитом 3,1±0,7 11,6±3,5 11,8
PseudomonasfluorescensWCL 5365 с диатомитом 2,9±0,2 16,0±4,5 12,0
Trichodermaviride 74F сдиатомитом 5,4±0,2 10,1±0,7 9,3

Результаты оценки показали, что изучаемые препараты с диатомитом, практически не уступали по своей эффективности стандартному биофунгициду в отношении септориоза колоса и «черни колоса», а по отношению фузариоза колоса показали даже большую эффективность, чем препарат Бактофит.

Влияние обработок на биометрические показатели растений приведены в таблице 14.

Таблица 14– Биометрические показатели растений озимой пшеницы в фазу начала молочной спелости, 2020 г

Вариант Длина Площадь флагового листа, см2
стебля колоса
Контроль 73,5 9,8 11,41
Стандарт 80,6 9,3 13,86
Bacillus mojavensis PS17 сдиатомитом 78,7* 9,8* 16,07
PseudomonasfluorescensWCL 5365 с диатомитом 88,1 8,9 15,27
Trichodermaviride 74F сдиатомитом 90,0 9,0 15,70

Примечание: * – разница недостоверна к значением в контроле при Р=0,05.

Результаты оценки показали, что применение всех препаратов с диатомитом, способствует значительному увеличению площади флагового листа, который играет важную роль в формировании урожая озимой пшеницы. По своему влиянию они значительно превосходят стандартный биофунгицид. ПрепаратысPseudomonasfluorescensWCL 5365 иTrichodermaviride 74Fдостоверно стимулировали рост стебля у растений. Значительного положительного влияния изучаемых биопрепаратов на величину длины колоса не отмечалось.

Данные по урожайности и содержанию белка в урожае представлены в таблице 15.

Таблица 15 – Урожайность озимой пшеницы сорта Скипетр при применении

биопрепаратов с диатомитом, т/га, 2020 г

Вариант Урожайность, т/га Прибавка урожая Содержание белка в зерне, %
т/га %
Контроль 2,18 11,6
Стандартный биопрепарат 2,40 0,22 10,1 12,0
Bacillus mojavensis PS17 сдиатомитом 2,52 0,34 15,6 12,4
PseudomonasfluorescensWCL 5365 с диатомитом 2,83 0,65 29,8 12,1
Trichodermaviride 74F сдиатомитом 2,91 0,73 33,4 12,2
НСР05 0,06

Использование препаратов с диатомитом способствует достоверному росту урожайности, как в сравнении с контролем, так и с показателями для стандартного биофунгицида. Особенно значительным прирост был при применениибиопрепарата на основе Trichodermaviride 74Fсдиатомитом (прирост на 33,4 %). Необходимо отметить, что изучаемые препараты оказали положительное влияние на содержание белка в зерне, при этом выделялся вариант с BacillusmojavensisPS17 сдиатомитом.

Таким образом, на озимой пшенице все разработанные биопрепараты с диатомитом превосходили по результативности стандартный биофунгицид.

3.2. Яровой ячмень

В 2020 году объектом исследования выступал сорт ярового ячменя Камашевский. Схема опыта включала: 1. Контроль; 2. Стандартный биофунгицид Псевдобактерин 2; 3. Биопрепарат на основе Bacillusmojavensis(штамм PS17) с диатомитом; 4. Биопрепарат на основе Pseudomonasfluorescens(штаммWCL5365) с диатомитом; 5. Биопрепарат на основе Trichoderma viride (штаммRECB – 74 Bс диатомитом). Норма расходов препаратов на основе бактерий 1,0 л/га, на основе Trichoderma viride – 1,0 кг/га. Опрыскивание проводилось в фазу колошения с нормой расхода рабочей жидкости – 300 л/га.

Общая площадь делянок – 34 м2, учетная – 25 м2.Повторность – четырехкратная. Агротехнология возделывания ячменя рекомендованная для Предкамья Республики Татарстан. Агроклиматические условия вегетационного периода 2020 года отличались периодически засушливыми явлениями, но в целом были благоприятными для роста и развития растений ячменя.

Опрыскивание растений биопрепаратами оказало влияние на поражение растений ячменя темно-бурой пятнистости (табл. 16).

Таблица 16. – Развитие темно бурой пятнистости ярового ячменя при применении различных биопрепаратов с диатомитом, %, 2020 г

Вариант Фаза развития растений Среднее за учеты
цветение молочная спелость
Контроль 16,9 28,5 22,7
Псевдобактерин 2 13,5 20,1 16,8
Bacillusmojavensis + диатомит 10,2 15,9 13,1
Pseudomonasfluorescens + диатомит 12,8 16,2 14,5
Trichoderma viride + диатомит 13,3 17,7 15,5

Результаты учетов показали, что во всех вариантах опыта с диатомитом развитие болезни было ниже, чем при применении стандартного биофунгицида. Минимальные значения отмечались при использовании для опрыскивания препарата Bacillusmojavensis + диатомит.

Обработки растений опытными препаратами повлияли и на развитие сетчатой пятнистости (табл. 17).

Таблица 17. Развитие сетчатой пятнистости ярового ячменя при применении различных биопрепаратов с диатомитом, %, 2020 г

Вариант Фаза развития растений Среднее за учеты
цветение молочная спелость
Контроль 5,1 17,3 11,2
Псевдобактерин 2 3,8 8,5 6,2
Bacillusmojavensis + диатомит 1,3 8,0 4,7
Pseudomonasfluorescens + диатомит 2,7 7,9 5,3
Trichoderma viride + диатомит 3,4 8,9 6,2

В отношении сетчатой пятнистости сохранилась аналогичная тенденция, минимально поражение листьев отмечалось при использовании препарата Bacillusmojavensis + диатомит.

Результаты учета урожайности показали, что при применении биопрепаратов с диатомитом достоверный рост к показателям в контроле был для всех препаратов. В отношении стандартного биопрепарата значительное преимущество имел препарат на основе Bacillusmojavensis + диатомит.

Таблица 18. Урожайность зерна ярового ячменя сорта Камашевский, т/га, 2020 г

Вариант Урожайность, т/га Прибавка к контролю., т/га Прибавка к контролю, %
Контроль 3,69
Псевдобактерин 2 4,21 0,52 14,1
Bacillusmojavensis + диатомит 4,58 0,89 24,1
Pseudomonasfluorescens + диатомит 4,41 0,72 19,5
Trichoderma viride + диатомит 4,29 0,60 16,3
НСР05 0,12

 

Таким образом, на яровом ячмене все разработанные биопрепараты превосходили по своей эффективности стандартный биофунгицид, а наилучшие результаты были получены при применениисоставаBacillusmojavensis + диатомит.

3.3. Соя

Объект исследования – соя сорта Скульптор, репродукция семян – ЭС.

Схема опыта включала: 1. Контроль; 2. Стандартный биофунгицид Псевдобактерин 2; 3. Биопрепарат на основе Bacillusmojavensis(штамм PS17) с диатомитом; 4. Биопрепарат на основе Pseudomonasfluorescens (штаммWCL5365) с диатомитом; 5. Биопрепарат на основе Trichoderma viride (штамм RECB – 74 Bс диатомитом). Норма расходов препаратов на основе бактерий 1,0 л/га, на основе Trichoderma viride – 1,0 кг/га. Опрыскивание проводилось дважды за вегетацию – в фазу бутонизации 10 июля 2020 г и в фазу цветения 29 июля 2020 г. с нормой расхода рабочей жидкости – 200 л/га. Площадь опытных делянок – 30 м², площадь учетных делянок – 25 м2. Повторность в опыте – четырехкратная, размещение делянок последовательное. Предшественник – озимая пшеница. Опытные делянки были убраны 4 сентября.

Среди листостеблевых инфекций сои, на территории Республики Татарстан и Среднего Поволжья, наиболее распространена – ржавая пятнистость или септориоз сои (таблица 19).

Таблица 19 – Развитие септориоза на листьях сои в фазу цветения (29.07.2020 г) в зависимости от опрыскивания посевов, %, 2020 г

Вариант Септориоз
Развитие (R) Распространенность (P)
Контроль 16,0 80
Псевдобактерин 2 11,8 56
Bacillusmojavensis + диатомит 7,5 39
Pseudomonasfluorescens + диатомит 7,9 40
Trichoderma viride + диатомит 6,1 35

Анализ результатов учетов показал, что применение всех биопрепаратов способствовало снижению поражения растений сои септориозом, при этом биопрепараты с диатомитом оказали более сильное положительное влияние, чем стандартный биофунгицид.

Некоторые биометрические показатели растений сои представлены в таблице 20.

Таблица 20 – Биометрические показатели растений сои при применении биопрепаратов в фазу полной спелости, 2020 г

Вариант Длина растений, см Длина корней, см Количество листьев на растении, шт. Количество бобов на растении, шт.
Контроль 103,9 16,8 8,3 7,6
Псевдобактерин 2 102,9* 16,2* 10,4 9,1
Bacillusmojavensis + диатомит 132,1 17,3* 9,1* 11,3
Ps.fluorescens + диатомит 112,3 16,0* 10,3 11,9
Trichoderma viride + диатомит 118,8 16,2* 11,4 10,5

Примечание: * – разница недостоверна к контролю при Р=0,05.

Результаты оценки биометрических показателей растений сои показали, что все изучаемые препараты не оказали влияние на рост корней, что, скорее всего связано с тем, что их применение (опрыскивание) проводились тогда, когда основная масса корней уже сформировалась. Все биопрепарата с диатомитом оказали выраженное стимулирующее действие на длину стебля и несколько увеличивали количество листьев на 1 растение. Особенно ценным является выраженное положительное влияние биопрепаратов с диатомитом на количество бобов, формирующихся на растении сои, при этом по своему действию они значительно превосходили стандартный биофунгицид.

Данные по урожайности и показателям качества сои представлены в таблице 21.

Таблица 21 – Урожайность и показатели качества растений сои сорта Скульпторпри применении биопрепаратов, 2020 г

Вариант Урожайность, т/га Прибавка урожая, т/га Масса 1000 семян, г Содержание белкав пересчете на сухое вещество, %*
Контроль 1,21 137,2 39,0
Псевдобактерин 2 1,58 0,37 138,0 39,0
Bacillusmojavensis + диатомит 2,29 1,08 268 41,0
Ps.fluorescens+ диатомит 2,09 0,88 252 40,0
Trichoderma viride + диатомит 1,64 0,43 294 39,0
НСР05 0,04

Примечание: определение проводилось по ГОСТ 10846-91.

Все биопрепараты оказали положительное влияние на урожайность сои, но наиболее выраженным данный эффект был при использовании препаратов с диатомитом, особенно на основе Bacillusmojavensis. В этом же варианте было и максимальным содержание белка в зерне сои.

3.4. Картофель

Объект исследования – картофеля сорта Ред Скарлет, репродукция – ОС.

Схема опыта включала: 1. Контроль; 2. Стандартный биофунгицид Ризоплан, 1,0 л/га; 3. Биопрепарат на основе Bacillusmojavensis(штамм PS17) с диатомитом; 4. Биопрепарат на основе Pseudomonasfluorescens (штаммWCL5365) с диатомитом; 5. Биопрепарат на основе Trichoderma viride (штамм RECB – 74 Bс диатомитом). Норма расходов препаратов на основе бактерий 1,0 л/га, на основе Trichoderma viride – 1,0 кг/га. Опрыскивание проводилось дважды за вегетацию – в фазу бутонизации и в фазу цветения картофеля с нормой расхода рабочей жидкости – 200 л/га. Площадь опытных делянок – 28 м², площадь учетных делянок – 25 м2. Повторность в опыте – четырехкратная, размещение делянок последовательное. Предшественник – озимая пшеница. Агротехнология – согласно требованиям «Системы земледелия РТ». Опытные делянки были убраны 12 сентября.

Наиболее распространенными и вредоносными листовыми микозами картофеля в РТ являются фитофтороз и альтернариоз, результаты их учета представлены в таблице 22.

Таблица 22 – Развитие листовых болезней картофеля в фазу формирования клубней в зависимости от применения биопрепаратов, %, 2020 г

Вариант Микоз
фитофтороз альтернариоз
Контроль 15,2 11,0
Ризоплан 9,6 6,2
Bacillusmojavensis + диатомит 5,9 4,2
Pseudomonasfluorescens + диатомит 8,3 7,0
Trichoderma viride + диатомит 6,3 4,9

Результаты учетов показали, что использование всех биопрепаратов способствовало снижению развития и фитофтороза и альтернариоза, причем разработанные составы с диатомитом оказали более выраженное влияние, чем стандартный биофунгицид.

После уборки урожая картофеля проводился клубней анализ (табл. 23).

Таблица 23 – Результаты клубневого анализа (зараженность) после уборки картофеля при применении биопрепаратов, %, 2020 г

Вариант Парша обыкновенная Парша серебристая Ризоктониоз
Контроль 34,0 17,0 15,0
Ризоплан 27,0 15,0 5,0
Bacillusmojavensis + диатомит 20,0 15,0 0
Ps.fluorescens + диатомит 16,0 0 0
Trichoderma viride + диатомит 25,0 14,0 5,0

Среди клубневых инфекций, с точки зрения опасности для семенного картофеля, выделяется ризоктониоз. Полученные результаты показывают, что применение бактериальных препаратов с диатомитом, полностью защищает клубни от заражения данным заболеванием. Препарат на основе диатомита и Pseudomonasfluorescens полностью защитил клубни и от серебристой парши и оказал самое сильное тормозящее воздействие на обыкновенную паршу, что имеет существенное значения для семеноводства культуры для органического производства.

Таблица 24 – Урожайность и содержание крахмала в клубнях картофеля сорта Ред Скарлет при применении биопрепаратов, 2020 г

Вариант Урожайность, т/га Прибавка урожая, т/га Содержание крахмала, %
Контроль 21,2 13,1
Ризоплан 24,5 3,3 13,9
B.mojavensis + диатомит 26,4 5,2 13,8
Ps.fluorescens + диатомит 28,3 7,1 13,9
Trichoderma viride + диатомит 25,9 4,7 13,9
НСР05 0,98

Результаты оценки урожайности картофеля показали, что в вариантахбиопрепаратов с диатомитом урожай клубней вырос на 4,7-5,2 т/га, при 3,3 т/га для стандарта. Особенно выделялся вариант с Pseudomonasfluorescens +диатомит, где урожайность увеличилась на 33% к контролю. Все биопрепараты увеличили содержание крахмала в клубнях, но разницы между биопрепаратами с диатомитом и стандартным фунгицидов не отмечалось.

3.5. Столовая свекла

Объект исследования – столовая свекла сорта Любава.

Схема опыта включала: 1. Контроль; 2. Стандартный биофунгицид Ризоплан, 1,0 л/га; 3. Биопрепарат на основе Bacillusmojavensis(штамм PS17) с диатомитом; 4. Биопрепарат на основе Pseudomonasfluorescens (штаммWCL5365) с диатомитом; 5. Биопрепарат на основе Trichoderma viride (штамм RECB – 74 Bс диатомитом). Норма расходов препаратов на основе бактерий 1,0 л/га, на основе Trichoderma viride – 1,0 кг/га. Опрыскивание проводилось дважды за вегетацию – в фазу начала и полного смыкания в рядках свеклы с нормой расхода рабочей жидкости – 200 л/га. Площадь опытных делянок – 36 м², площадь учетных делянок – 25 м2. Повторность в опыте – четырехкратная, размещение делянок последовательное. Предшественник – картофель. Агротехнология – согласно зональным требованиям.

Основными микозами столовой свеклы являются церкоспороз и фомоз (табл. 25).

Таблица 25 – Развитие листовых болезней столовой свеклы через 14 дней после последней обработки, %, 2020 г

Вариант Микоз
Церкоспороз Фомоз
Контроль 10,0 0,5
Ризоплан 5,5 0
Bacillusmojavensis + диатомит 3,0 0
Pseudomonasfluorescens + диатомит 4,0 0
Trichoderma viride + диатомит 4,0 0

В 2020 году развитие фомоза шло на очень низком уровне, поэтому во всех вариантах с биопрепаратами он не выявлялся.

В отношении церкоспороза, все препараты с диатомитом превосходили по положительному действию в снижении развития микоза стандартный биофунгицид, причем особенно заметным такой эффект был при использовании состава Bacillusmojavensis + диатомит (снижение развития болезни к контролю в 3,3 раза).

Таблица 26 – Урожайность и содержание сахара в корнеплодах столовой свеклы сорта Любава при применении биопрепаратов, 2020 г

Вариант Урожайность, т/га Прибавка урожая, т/га Содержание сахара, %
Контроль 28,9 10,2
Ризоплан 31,3 2,4 10,8
B.mojavensis + диатомит 33,2 4,3 11,1
Ps.fluorescens + диатомит 31,0 2,1 10,7
Trichoderma viride + диатомит 31,8 2,9 11,0
НСР05 1,32

Применение всех биопрепаратов оказало положительное влияние как урожайность, так и на содержание сахара в корнеплодах столовой свеклы. Однако по урожайности и содержанию сахара, по отношению к стандартному биофунгициду, преимущество имел только вариант с B.mojavensis + диатомит, другие препараты с диатомитом были на уровне стандарта.

ВЫВОДЫ

1. При сравнении в качестве возможных ингредиентов биопрепаратов различных видов кремнийсодержащих природных удобрений (цеолиты, диатомиты) было установлено, что наибольшая фунгицидная активность для различных микроорганизмов биологических агентов обеспечивалась при использовании диатомита.

2. Наиболее пригодной для создания биопрепаратов с кремнийсодержащими удобрениями была фракция диатомита 0,5 мм.

3. В лабораторных опытах было установлено, что для приготовления жидких бактериальных биопрепаратов наиболее оптимальным является 0,5-1% концентрации диатомита, а для стабилизации суспензии добавление желатина (1% концентрации к общему объему). Полученные жидкие препараты сохраняют стабильность, а также обеспечивают высокую выживаемость бактериальных агентов при длительном хранении. Было установлено, что диатомит выбранной фракции пригоден для создания сухих препаратов на основе грибов рода Триходерма. При изучении пригодности полученных биопрепаратов для использования методом опрыскивания, было установлено, что рабочие составы на их основе не забивают стандартные щелевые наконечники опрыскивателей, предназначенные для применения фунгицидов.

4. При изучении фунгицидных свойств полученных биопрепаратов с диатомитом было установлено, что они не теряют своих свойств в сравнении с препаратами с теми же биологическими агентами, но где диатомит не применялся, а в случае Bacillusmojavensisактивность разработанного состава была даже выше. Особенно эффективными препараты были в отношении фитопатогенных грибов рода Фузариум.

5. В вегетационных опытах в водной и песчаной культуре было установлено, что биопрепараты с диатомитом обладают выраженным ростостимулирующим действием. Особенно заметным данный эффект был при применении разработанного препарата с BacillusmojavensisPS17.

6. Использование препаратов с диатомитом в полевых условиях на озимой пшенице привело к достоверному росту урожайности, как в сравнении с контролем, так и с показателями для стандартного биофунгицида. Особенно значительным прирост был при применениибиопрепарата на основе Trichodermaviride 74Fсдиатомитом (прирост на 33,4 %). Все изучаемые препараты оказали положительное влияние на содержание белка в зерне, при этом выделялся вариант с BacillusmojavensisPS17 сдиатомитом. На яровом ячмене все разработанные биопрепараты с агроминералом превосходили по своей эффективности стандартный биофунгицид, а наилучшие результаты были получены при применении состава Bacillusmojavensis + диатомит

7. На сое разработанные биопрепараты оказали положительное влияние как на снижение развития септориоза листьев, так и на урожайность сои. Наиболее выраженным данный эффект был при использовании препарата с диатомитом и Bacillusmojavensis. В этом же варианте было и максимальным содержание белка в зерне.

8. В вариантах биопрепаратов с диатомитом урожай клубней картофеля врос на 4,7-5,2 т/га, при 3,3 т/га для стандарта. Особенно выделялся состав с Pseudomonasfluorescens +диатомит, где урожайность увеличилась на 33% к контролю. Все биопрепараты увеличили содержание крахмала в клубнях в сравнении с контролем, но разницы между биопрепаратами с диатомитом и стандартным фунгицидов не отмечалось.

9. Применение всех биопрепаратов оказало положительное влияние как урожайность, так и на содержание сахара в корнеплодах столовой свеклы. Однако, по урожайности и содержанию сахара, по отношению к стандартному биофунгициду, преимущество имел только вариант с B.mojavensis + диатомит, другие препараты с диатомитом были на уровне стандарта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чутчева, Ю.В. Рынок органической продукции в России: современное состояние и перспективы развития/ Ю.В. Чутчева, О.С. Нефедова// Управление рисками в АПК. – 2016. – №1.– С.19–28.

2. Щербакова, А.С. Органическое сельское хозяйство в России Щербакова А.С.// В мире научных открытий. – 2017. – Том 9, №4. – С. 151-173.

3. Rabbinge, R. Plant health and global food security: Best ecological means, a triple win. //CPM FAO, 4 April 2016. 2016.

4. De Tulipa and De L.C. Bio-pesticides: A Viable Tool for Organic Farming// International Journal of Microbiology Research. – 2019. – Volume 11, Issue 7, pp.-1660-1664.

5. Lengai, G. and Muthomi, J. Biopesticides and Their Role in Sustainable Agricultural Production//Journal of Biosciences and Medicines. – 2018. – Issue 6, pp. 7-41.

6. Sarkar, N. C. Role of biopesticides in organic farming // International Journal of Agriculture Environment & Biotechnology. – 2009. – Vol.2, No.1 pp.102-104

7. Gasic, S. and Tanovic, B. Biopesticide Formulations, Possibility of Application and Future Trends//Journal Pesticides and Phytomedicine (Belgrade). –2013. – No. 2, рр.97-102.

8. Semeniuc, C.A., Pop, C.R. and Rotar, A.M. Antibacterial Activity and Interactions of Plant Essential Oil Combinations gainst Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria//Journal of Food and Drug Analysis. – 2017. – No. 25, рр.403-408.

9. Nefzi, A. Antifungal Activity of Aqueous and Organic Extracts from Withania somnifera L. against Fusarium oxysporum f.sp. radicislycopersici/ Nefzi, A., Abdallah, B.A.R., Jabnoun-Khiareddine, H., Saidiana-Medimagh, S., Haouala, R. and Danmi-Remadi, M. //Journal of Microbial and Biochemical Technology. – 2016. – No. 8. – рр. 144-150.

10. Mizubuti, G.S.E., Junior, V.L. and Forbes, G.A. (2007) Management of Late Blight with Alternative Products/ Mizubuti, G.S.E., Junior, V.L. and Forbes, G.A.// Pest Technology. – 2007. – Vol. 2. – рр. 106-116.

11. Ali, A.M., Mohamed, D.S., Shaurub, E.H. and Elsayed, A.M. (2017) Antifeedant activity and some biochemical effects of garlic and lemon essential oils on Spodoptera littoralis (Boisduval) (Lepidoptera: Noctuidae)/ Ali, A.M., Mohamed, D.S., Shaurub, E.H. and Elsayed, A.M. //Journal of Entomology and Zoology Studies. – 2017. – Vol..3. – рр. 1476-1482.

12. Vidyasagar, G.M. and Tabassum, N. Antifungal investigations on plant essential oils: A Review//International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. – 2013. – Vol.2. – рр.19-28.

13. Kachhawa, D. Microorganisms as a biopesticides//Journal of Entomology and Zoology Studies. – 2017. – Vol. 3. – рр. 468-473.

14. Vinale, F. Trichoderma-Plant-Pathogen interactions/ Vinale, F., Krishnapillai, S., Ghisalbertic, L.E., Marraa, R., Wooa, L.S. and Loritoa, M.// Soil Biology & Biochemistry. – 2008. – Vol. 40. – рр. 1-10.

15. Souza, R., Ambrosini, A. and Passaglia, L.M.P. Plant Growth-Promoting Bacteria as inoculants in agricultural soils// Genetics and Molecular Biology. – 2015. – Vol. 4. – рр. 401-419.

16. Abbamondi, G.R. Plant Growth-Promoting effects of rhizospheric and endophytic bacteria associated with different tomato cultivars and new tomato hybrids/ Abbamondi, G.R., Giuseppina, T., Nele, W., Sofie, T., Wouter, S., Panagiotis, G., Carmine, I., Wesley, M.R., Barbara, N. and Jaco, V.// Chemical and Biological Technologies in Agriculture. – 2016. – Vol.1. – рр.1-10.

17. Compant, S., Clément, C. and Sessitsch, A. Plant growth-promoting bacteria in the rhizo- and endosphere of plants: their role, colonization, mechanisms involved and prospects for utilization//Soil Biology & Biochemistry. – 2009. – Vol.42, рр. 669-678.

18. Esitken, A. Effects of plant growth promoting bacteria (PGPB) on yield, growth and nutrient contents of organically grown strawberry / Esitken, A., Yildiz, H.E., Ercisli, S., Donmez, M.F., Turan, M. and Gunes, A.// Scientia Horticulturae. – 2009. – Vol.124, рр. 62-66.

19. Коршунов, С.А. Биологическая защита растений с соблюдением стандартов органического сельского хозяйства – необходимые направления научно-исследовательской деятельности/ С.А. Коршунов, А.А. Любоведская // Мат. Междунар. науч.- практ. конф. «Биологическая защита растений – основа стабилизации агроэкосистем». – Краснодар, ВНИИБЗР, 2018. – С. 527–532.

20. Санин, С.С. Органическое землепользование: фитосанитарные экологические и экономические барьеры//Междунар. науч.-практ. конф. «Биологическая защита растений – основа стабилизации агроэкосистем». – Краснодар, ВНИИБЗР, 2018. – рр. 509–513.

21. Титова, Ю.А. Мультиконверсионные биопрепараты для защиты растений и возможности их использования в органическом земледелии/Ю. А. Титова, И. Л. Краснобаева// Теоретический и научно-практический журнал ИАЭП. – 2019. – Вып. 2(99). – С.164-182.

22. Ma, J. F., and Yamaji, N. Silicon uptake and accumulation in higher plants.//Trends Plant Sci. – 2006. – Vol.11. – рр. 392–397.

23. Ma, J. F., and Yamaji, N. Functions and transport of silicon in plants//Cell. Mol. Life Sci. – 2008. – Vol.65. – рр. 3049–3057.

24. Liang, Y. C. Effects of silicon on enzyme activity and sodium, potassium and calcium concentration in barley under salt stress//Plant Soil. – 1999. – Vol.209. – рр. 217–224.

25. Fauteux, F. Silicon and plant disease resistance against pathogenic fungi/ Fauteux, F., Remus-Borel, W., Menzies, J. G., and Belanger, R. R. // FEMS Microbiol. Lett. – 2005. – Vol.249. – рр. 1–6.

26. Ma, J. F. Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses//Soil Sci. Plant Nutr. – 2004. – Vol.50. – рр.11–18.

27. Marschner, P. Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants. – London: Academic Press, 2012. – 672 р.

28. Coskun, D. The role of silicon in higher plants under salinity and drought stress/ Coskun, D., Britto, D. T., Huynh, W. Q., and Kronzucker, H. J.//Front. PlantSci. – 2016. – Vol.7. – рр.1072.

29. Водяницкий, Ю.М. Дефицит кремния в некоторых почвах и пути его устранения /Ю.М. Водяницкий // Агрохимия. – 1984. – № 8. – С. 133 – 140.

30. Gruener J.E. Common ion effects in zeoponic substrates: Wheat plant growth experiment/ Gruener J.E., Ming D.W., Henderson K.E. et al.// Micropor Mesopor Mat. – 2003. – Vol.61. – рр.223-230.

31. Jakkula V. S. Zeolites: Potential soil amendments for improving nutrient and water use efficiency and agriculture productivity/ V. S. Jakkula and S. P Wani// Sci Revs Chem Commun. – 2018. – Vol.8(1). – рр.1-15.

32. Gworek B. Inactivation of cadmium in contaminated soils using synthetic zeolites//Environ. Pollut. – 1992. – Vol.75. – рр.269-271.

33. Суюндуков, Я.Т .Использование природных цеолитов Зауралья Башкортостана для повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур (рекомендации производству) / Суюндуков Я.Т., Сафин Х.М., Суюндукова М.Б., Хасанова Р.Ф. – Сибай, СИЦ – филиал ГУП РБ Издательский дом «Республика Башкортостан», 2017. – 40 с.

34. Мазур, Г.А. Мелиоративная эффективность природных цеолитов на легких почвах: тезисы докладов республиканского научно – технического совещания «Месторождения природных адсорбентов и перспективы их использования в народном хозяйстве Украинской ССР»/Г.А. Мазур, Г.К.Медвидь, Н.З.Стаценко. – Киев, 1987. – С.87-89.

35. Исламгулова, Г.В. Влияние природных цеолитов на плодородие почв и продуктивность сельскохозяйственных культур / Г.Е. Исламгулова, М.Б. Суюндукова, Я.Т. Суюндуков, Г.А. Мухаметдинова // Аграрная наука. -№7. -2008. -С.21-23.

36. . Кузина, Е.Е. Использование природного цеолита на серых лесных почвах: монография / Е.Е. Кузина, А.Н. Арефьев, Е.Н. Кузин. – Пенза: РИО ПГСХА, 2014. – 316 с.

37. Организация органического сельскохозяйственного производства в России: информ. изд. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2018. – 124 с.

38. Куликова, А.Х. Диатомиты в сельском хозяйстве / А.Х. Куликова, Т.Ю. Сушкова, А.Г. Ариткин // Техника и оборудование для села. – 2011. – № 3. – С. 16 – 17.

39. Aksakal, E.L. Effects of diatomite on soil consistency limits and soil compactibility/ E.L. Aksakal, I.Angin, T. Oztas//Catena. – 2013. – Vol.101. – рр. 157-163.

40. Ilker, A., Murat, K., Rafet, A. Diatomite on growth of strawberry/ A.Ilker, K. Murat, A. Rafet //Pak J. Bot. – 2011. – Vol.43. – рр. 573-577.

41. Fraysse, F. Surface chemistry and reactivity of plant phytoliths in aqueous solutions/ Fraysse, F., Pokrovsky, O.S., Schott, J., Meunier, J.D.// Chem. Geol. – 2009. – Vol.258. – рр.197-206.

42. Korunic, Z. (Diatomaceous earths – natural insecticides //Pestic. Phytomed. (Belgrade). – 2013. – Vol. 28(2). – рр.77–95.

43. Куликова, А.Х. Влияние высококремнистых пород как удобрений сельскохозяйственных культур на урожайность и качество продукции / А.Х. Куликова// Агрохимия. – 2010. – № 7. – С. 18 – 25.

44. Данилова, Е.В. Эффективность использования диатомита и его смесей с минеральными удобрениями при возделывании озимой и яровой пшеницы: авто-реф. дис.…канд. с.-х. наук: 06.01.04 / Данилова Елена Владимировна. – Саранск, 2007. – 19 с.

45. Куликова, А.Х. Влияние диатомита на урожайность и качество овощной продукции / А.Х. Куликова, Е.А. Никифоров, В.П. Елагин, Е.А. Яшин // Агрохимия. – 2004. – № 2. – С. 52 – 58.

46. Козлов, А.В. Влияние высококремнистых пород (диатомита, цеолита и бентонитовой глины) на активность олиготрофного и автохтонного микробного пула дерново-подзолистой почвы/А.В. Козлов, А.Х. Куликова, И.П. Уромова // Вестник Томского государственного университета. Биология. – 2017. – № 40. – С. 44–65.

47. Ardakani, S.S. Preparation of new biofungicides using antagonistic bacteria and mineral compounds for controlling cotton seedling damping-off disease / S.S.Ardakani et al. //Journal of plant protection research. – 2009. – Vol. 49, No. 1. – p. 49-55.

48. Штерншис М. В. Природные цеолиты – наполнители вирусного энтомопатогенного препарата / М. В. Штерншис, Н. И. Ермакова, В. П. Цветкова // Сиб. экол. журн. – 1997. – № 6. – С. 585-588.

49. Sumulong, S. et al.WO 2013/055773 Al. LIQUID INSECTICIDE INCLUDING DIATOMACEOUS EARTH. Приоритет 10.10.2012.

50. Lewis, J. et al. United States Patent 5,068,105. FUNGAL FORMULATION FOR BOCONTROL OF SOILBORNE PLANT PATHOGENS. Приоритет 26.11.1991.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ СТАТЬИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Агиева, Г.Н. Приемы повышения эффективности применения биологических препаратов в растениеводстве / Г.Н. Агиева, Л.С. Нижегородцева, Р.Ж.Диабанкана, А.А.Абрамова, Р.И.Сафин, М.М. Хисматуллин //Вестник Казанского ГАУ. – 2020. – №4 (60). – С.5-9 DOI: https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-5-9.

2. Агиева, Г.Н. Эффективность различных природных и синтетических веществ в стабилизации суспензии диатомита в жидких биопрепаратах/Г.Н. Агиева, Р.Ж.Диабанкана, А.А.Абрамова, Р.И.Сафин ( в печати)

ЗАЯВКА НА ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ БАКТЕРИАЛЬНЫХ БИОПРЕПАРАТОВ С ДИАТОМИТОМ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ОТ БОЛЕЗНЕЙ

 

Автор НИР 

Оглавление

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *