Вплив мікроорганізмів з фунгіцидною та інсектицидною діями на біологічну активність ґрунту кореневої зони кукурудзи

Автор(и)

  • A. A. Bunas Institute of Agroeсology and Environmental Management NAAS , Інститут агроекології і природокористування НААН
  • E. D. Тkach Institute of Agroeсology and Environmental Management NAAS , Інститут агроекології і природокористування НААН

DOI:

https://doi.org/10.31548/dopovidi2020.04.005

Ключові слова:

емісія диоксиду вуглецю, біомаса мікроорганізмів, антифунгальна активність, фітотоксичність, чисельність мікроміцетів, кукурудза, біопрепарати, мікроорганізми, біофунгіцид, біоінсектицид.

Анотація

Переважна більшість сучасних хімічних протруйників усуває проблему поширення хвороб та шкідників, але призводить до погіршення екологічного стану агроценозів. Проте застосування біопрепаратів дає змогу не лише отримати високоякісну, екологічно безпечну агропродукцію, а і зберегти екологічну рівновагу в агроценозі. Нами досліджено біологічну активність ґрунту кореневої зони рослин кукурудзи за передпосівного оброблення насіння комплексом композицій мікроорганізмів № 1 та № 2. Дослідження передбачало контроль (без оброблення насіння), передпосівне оброблення насіння сумішшю хімічних препаратів та передпосівне оброблення насіння комплексом композицій мікроорганізмів № 1 та № 2. У дослідженнях використовували гібриди кукурудзу української селекції Хорол СВ та Візир. Відбір грунтових зразків та мікробіологічні дослідження проводились загальноприйнятими методами.

Передпосівне оброблення насіння кукурудзи комплексом композицій мікроорганізмів № 1 та № 2 знижувало чисельність мікроміцетів у 1,8–2,2 рази, проте загальна біологічна активность грунту була на рівні контрольних варіантів. У варіантах із досліджуваним комплеском композицій мікроорганізмів № 1 та № 2 підвищувався рівень антифунгальної активності більше ніж  у 4‒7 разів відносно контролю, та 1,5 рази відносно варіантів, де застосовували хімічні препарати. Отже, в умовах тимчасових польових досліджень доведено, що біоагенти композицій № 1 та № 2, інтродукуючись у кореневу зону рослин кукурудзи, через передпосівне оброблення насіння, ініціюють зміни у функціонуванні мікробіоценозу та захищають рослини впродовж їхньої вегетації. Отже, комплекс композицій мікроорганізмів № 1 та № 2 є перспективним для створення сучасного, комплексного біопрепарату, який в подальшому дозволять отримати еколого-безпечну агропродукцію.

Біографії авторів

  • автор A. A. Bunas, афіліація Institute of Agroeсology and Environmental Management NAAS, Інститут агроекології і природокористування НААН
    Старший науковий співробітник лабораторії екології мікроорганізмів Інститут агроекології і природокористування НААН
  • автор E. D. Тkach, афіліація Institute of Agroeсology and Environmental Management NAAS, Інститут агроекології і природокористування НААН

    Заступник завідувача відділу агроекології і біобезпеки Інститут агроекології і природокористування НААН

Посилання

Petroni, K., Tonelli, S. (2014). Anthocyanins in corn: the wealth of genes for human health. Planta, 240 (5): 901-911.

https://doi.org/10.1007/s00425-014-2131-1

Lago, C., Landoni, M., Cassani, E., Cantaluppi, E., Doria, E., Nielsen, E., Annamaria G, Pilu, R. (2015). Study and Characterization of an Ancient European Flint White Maize Richin Anthocyanins: Millo Corvo from Galicia.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0126521

Fravel, D. R. (1988). Role of antibiosis in the biocontrol of plant diseases. Annual Review of Phytopathology, 26, 75-91.

https://doi.org/10.1146/annurev.py.26.090188.000451

Sherstoboeva, O. V., Rylskyi, O. F., Bilyavsky, Y. V. (2012). Drotianyk v ahrofitotsenozakh soi riznykh sortiv za dii mikrobnykh preparative [Wireworm in agrophytocenoses of soybeans of different varieties under the action of microbial drugs]. Agroecological journal, 3, 136-139 (in Ukrainian).

Klimenko, A. M. (2014). Posivni yakosti ta mikoflora nasinnia kukurudzy pid vplyvom preparativ zakhysnoi dii. [Sowing qualities and mycoflora of corn seeds under the influence of protective drugs]. Agroecological Journal, 1, 111-114 (in Ukrainian).

Vasilieva, V. L., Kulinichenko, V. L. (1999). Svitohliadni ta metodolohichni zasady mikrobiolohichnoho metodu zakhystu roslyn vid shkidnykiv i khvorob. [Worldview and methodological principles of the microbiological method of plant protection against pests and diseases]. Microbiological Journal, 61, 6, 75-85 (in Ukrainian).

Chernobay, L. M., Petrenkova, V. P., Borovskaya, I. Y., Farrakhova, M. O. (2009). Zakonomirnosti uspadkovuvannia stiikosti kukurudzy do fuzarioznoi steblovoi hnyli v zalezhnosti vid anatomo-morfolohinykh osoblyvostei stebla [Regularities of inheritance of resistance of corn to fusarium stem rot depending on anatomical and morphological features of a stalk]. Breeding and seed production, 97, 40-51. DOI: doi.org/10.30835/2413-7510.2009.77045 (in Ukrainian).

Kryuchkova, L. O. (1998). Zbudnyky korenevykh hnylei. [Pathogens of root rot]. Plant protection, 5, 9-10 (in Ukrainian).

Chernytsky, Y. O., Kopylov, E. P., Nadkernychnyi, S. P. (2003). Antahonistychni vlastyvosti Bacillius subtilis 23 shchodo zbudnykiv korenevykh hnylei ozymoi pshenytsi [Antagonistic properties of Bacillius subtilis 23 on pathogens of root rot of winter wheat]. Bulletin of agrarian science of the Black Sea region, 3 (23), 90-96 (in Ukrainian).

Gabdulin, V. R., Apaeva, N. N., Martynova, G. P. (2010). Vlyianye sovmestnoho prymenenyia byolohycheskykh y khymycheskykh preparatov na porazhenye yarovoi pshenytsu bolezniamy [Influence of joint application of biological and chemical preparations on defeat of spring wheat by diseases]. Scientific journal of KubSAU, 56 (02) (in Russian).

Volkogon, V. V., Kolomiets, L. P., Pirig, O. V. (2012). Vplyv mikrobnykh preparativ na formuvannia fotosyntetychnoho aparatu roslyn liupynu zhovtoho pry dii virusnoi infektsii [Influence of microbial preparations on the formation of the photosynthetic apparatus of yellow lupine plants under the action of viral infection]. Bulletin of the Institute of Agriculture of the steppe zone, 3, 45-49 (in Ukrainian).

Bilyavska, L. G., Sherstoboeva, O. V., Bilyavsky, Y. V. (2010). Reaktsiia sortiv soi do bakteryzatsii nasinnia za riznykh pohodnykh umov. [Reaction of soybean varieties to bacterization of seeds under different weather conditions]. Bulletin of the Poltava State Agrarian Academy, 4, 47-49 (in Ukrainian).

Sherstoboeva O., Demyanyuk O., Bunas A., Shatsman D. (2020). The Influence of the Weather Conditions on Biological Soil Activity and Maize Productivity. Annals of Agrarian Science, 18, 1, 97-105.

Demyanyuk, O. S., Patyka, V. P. , Sherstoboeva, О. V., Bunas, A. А. (2018). Formation of the structure of microbiocenoses of soils agroecosystems depending on trophic and hydrothermic factors. Biosystems diversity, 26(2), 103-110.

https://doi.org/10.15421/011816

Kurdish, I. K. (2010). Introduktsiia mikroorhanizmiv u ahroekosystemy [Introduction of microorganisms in agroecosystems: monograph]. Kyiv: Naukova Dumka, 255 (in Ukrainian).

Parke, J., Keister, D., Cregan, P., Dordrecht, B. (1991). Root colonization by indigenous and introduced microorganisms. The Rhizosphere and Plant Growth, 33-42.

https://doi.org/10.1007/978-94-011-3336-4_4

Sherstoboeva, O. V. (2001). Azotfiksuiuchi shtamy Bacillus polymyxa yak osnova preparatu dlia zakhystu roslyn vid hrybnykh khvorob [Nitrogen-fixing strains of Bacillus polymyxa as a basis for the preparation of plant protection against fungal diseases]. Agroecological Journal, 2, 55-58 (in Ukrainian).

Morgun, V. V., Kots, S. Ya., Kirichenko, O. V. (2009). Poststymulyruiushchye ryzobakteryy y ykh praktycheskoe prymenenye [Poststimulating rhizobacteria and their practical application]. Physiology, biochemistry of cultivated plants, 41, 3, 187-207 (in Ukrainian).

Van Overbeek, L. S., Van Elsas, J. D. (1995). Root exudateinduced promoter activity in Pseudomonas fluorescens mutants in the wheat rhizosphere. Applied and Environment Microbiology, 61. 890-898.

https://doi.org/10.1128/AEM.61.3.890-898.1995

Demyanyuk, O. S., Sherstoboeva, О. V., Bunas, A. A., Dmitrenko, O. V. (2018). Effects of different fertilizer systems and hydrothermal factors on microbial activity in the chernozem in Ukraine. Biosystems diversity, 26(4), 38-44.

https://doi.org/10.15421/011846

Shaposhnikov, A. I. (2003). Mekhanyzmu antahonystycheskoho deistvyia bakteryi na fytopatohennue hrybu v ryzosfere ovoshchnukh kultur [Mechanisms of antagonistic action of bacteria on phytopathogenic fungi in the rhizosphere of vegetable crops]. State Institution All-Russian Research Institute of Agricultural Microbiology. St.-Petersburg, 163 (in Russian).

Tikhonovich, I. A., Provorov, N. A. (2007). Kooperatsyia rastenyi y mykroorhanyzmov: novue podkhodu k konstruyrovanyiu эkolohychesky ustoichyvukh ahrosystem. [Plant and microorganism cooperation: new approaches to the design of environmentally sustainable agricultural systems]. Successes of modern biology, 4, 339-357 (in Russian).

Bunas, A. A., Chabanyuk, Ya. V. (2011). Peretvorennia azotu v systemi roslyna ripaku-substrat za dii diazotrofiv Bacillus subtilis A-29 i Pseudomonas aureofaciens K-11 [Redisorption of nitrogen into the system of growth of ripaku - substrate for diazotrophs of Bacillus subtilis A-29 and Pseudomonas aureofaciens K-11]. Science Newsletter of the Chernivtsi University. Biology (Biological systems), 3, 4, 458-461 (in Ukrainian).

Volkogon, V. V. ed. (2006). Mikrobni preparaty u zemlerobstvi. Teoriia i praktyka [Microbial preparations for earthmoving. Theory and practice]. Kiev: Agrarian Science, 312 (in Ukrainian).

Smirnov, V. V., Patika, V. P., Pidgorsky, V. S., Iutinskaya, G. O., Antipchuk, A. F. (2002). Mikrobni biotekhnolohii v silskomu hospodarstvi [Microbial biotechnology in the state thanks]. Agroecological journal, 4, 5-9 (in Ukrainian).

Kurdish, I. K. (2009). Azohran - hranulovanyi bakterialnyi preparat novoho pokolinnia dlia roslynnytstva [Azogran - granulation is a new generation bacterial preparation for roslinnitstva]. Science and Innovation, 5, 2, 50-52 (in Ukrainian).

https://doi.org/10.15407/scin5.02.050

Sverchkova, N. V., Kolomiyets, E. I. (2006). Dynamyka rosta y antahonystycheskoi aktyvnosty shtamma bakteryi Bacillius pumilus BYM Y-263 - osnovи byopreparata эnatyn. [The growth dynamics and antagonistic activity of the bacterial strain Bacillius pumilus BIM I-263 - the basis of the biological product enatin]. Plant Protection. Plant Protection Strategy and Tactics: Scientific Conference, dedicated. The 35th anniversary of the organization of the RUE "Plant Protection Institute" of the National Academy of Sciences of Belarus. (Minsk), 503 (in Russian).

Shevchuk, M. Y., Kachuk, S. V., Kolomіts, V. O. (2003). Ahat-25K - biofunhitsyd novoho pokolinnia. [Agate-25K is a new generation biofungicide]. Proposition, 3, 70-71 (in Ukrainian).

Kopylov, Ye. P., Tsekhmister, H. V. (2018). Vplyv Trichoderma viride 017 na mikotsenoz korenevoi zony roslyn ohirkiv [Influence of Trichoderma viride 017 on the mycocenosis of the root zone of cucumber plants]. Bioresources and nature management, 5-6, 9, 80-88 (in Ukrainian). https://doi.org/10.31548/bio2017.05.010

Volkohon, V. V. ed, (2010). Eksperymentalna hruntova mikrobiolohiia ta in. [Experimental hrunt microbiology ta in.]. Kyiv: «Ahrarna nauka», 464 (in Ukrainian).

Blagodatskyj, S. A., Bogomolova, I. N. and Blagodatskaya, E. V. (2008). Mikrobnaya biomassa i kinetika rosta mikroorganizmov v chernozemakh pri razlichnom selskokhozyaystvennom ispolzovanii [Microbial biomass and growth kinetics of microorganisms in chernozem soils under different land use modes]. Microbiology, 77(1), 113-120 (in Russian).

https://doi.org/10.1134/S0026261708010141

Sherstoboieva, O. V., Chaikovska, V. V., Chabaniuk, Ya. V., Iutynska, H. O., Antypchuk, A. F. (2007). Sposib vyznachennia antymikrobnoi aktyvnosti hruntu [The method of determining the antimicrobial activity of the soil]. Patent Ukrainy № 26942; declared 07.06.2007; publ. 10.10.2007. (in Ukrainian).

Mochalov, Yu. M., Sherstoboev, N. K. (23.01.1982). Certificate of authorship 628143 SSSR, M. Kl3 G 01 N 33/24. Sposob opredelenyia fytotoksychnosty pochvы (SSSR). 2937051/30-15; declared 17.03.80; № 3. (in Russian).

Завантаження

Додаткові файли

Опубліковано

2020-08-25

Номер

№ 4(86) (2020)

Розділ

Біологія, біотехнологія, екологія

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).