agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2020.21.3.263-272agronauka-549Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGИзучение антагонистических и ростстимулирующих свойств штаммов Bacillus subtilis, перспективных для создания эффективных биофунгицидовThe study of the antagonistic and growth-stimulating characteristics of Bacillus subtilis strains, promising for the development of the effective biofungicideshttps://orcid.org/0000-0002-0060-1995АсатуроваА. М.AsaturovaA. M.

Асатурова Анжела Михайловна, кандидат биол. наук, директор

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Anzhela M. Asaturova, PhD in Biology, Director

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4281-5278СидороваТ. М.SidorovaT. M.

Сидорова Татьяна Михайловна, кандидат биол. наук, старший научный сотрудник

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Tatyana M. Sidorova, PhD in Biology, senior researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

0166505@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7297-5929ТомашевичН. С.TomashevichN. S.

Томашевич Наталья Сергеевна, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Natalia S. Tomashevich, PhD in Agriculture, senior researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4702-1709ЖевноваН. А.ZhevnovaN. A.

Жевнова Наталья Андреевна, научный сотрудник

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Natalia A. Zhevnova, researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9360-2323ХомякА. И.KhomyakA. I.

Хомяк Анна Игоревна, научный сотрудник

д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Anna I. Khomyak, researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4645-3713КозицынА. Е.KozitsynA. E.

Козицын Александр Евгеньевич, научный сотрудник

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Aleksander E. Kozitsyn, researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0083-6505ДубягаВ. М.DubyagaV. M.

Дубяга Валентина Михайловна, младший научный сотрудник,

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Valentina M. Dubyaga, junior researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1714-2326ПавловаМ. Д.PavlovaM. D.

Павлова Марина Дмитриевна, младший научный сотрудник

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Marina D. Pavlova, junior researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4713-743XСидоровН. М.SidorovN. M.

Сидоров Никита Михайлович, младший научный сотрудник

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Nikita M. Sidorov, junior researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8679-6139АллахвердянВ. В.AllakhverdyanV. V.

Аллахвердян Валерия Вазгеновна, младший научный сотрудник

улица ВНИИБЗР, д. 1, г. Краснодар, Краснодарский край, 350039

Valeria V. Allakhverdyan, junior researcher

1 VNIIBZR St., Krasnodar, Krasnodar Krai, 350039

vniibzr@mail.kuban.ruФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений»РоссияAll-Russian Research Institute of Biological Plant ProtectionRussian Federation202020062020213263272Copyright © Асатурова А.М., Сидорова Т.М., Томашевич Н.С., Жевнова Н.А., Хомяк А.И., Козицын А.Е., Дубяга В.М., Павлова М.Д., Сидоров Н.М., Аллахвердян В.В., 20202020Асатурова А.М., Сидорова Т.М., Томашевич Н.С., Жевнова Н.А., Хомяк А.И., Козицын А.Е., Дубяга В.М., Павлова М.Д., Сидоров Н.М., Аллахвердян В.В.Asaturova A.M., Sidorova T.M., Tomashevich N.S., Zhevnova N.A., Khomyak A.I., Kozitsyn A.E., Dubyaga V.M., Pavlova M.D., Sidorov N.M., Allakhverdyan V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/549

В период с 2012 по 2015 год на озимой пшенице сорта Калым проведены полевые испытания жидкой культуры на основе выделенных из природных источников штаммов B. subtilis BZR 336g и BZR 517, которые проявляют антифунгальное действие в отношении фитопатогенных грибов Fusarium graminearum, F. culmorum, Microdochium nivale и Pyrenophora tritici-repentis, а также способны оказывать положительное влияние на рост и развитие растений. Жидкой культурой штаммов проводили предпосевную обработку семян и две профилактические обработки в период вегетации растений. Варианты сравнения – обработка водой (контроль), химическими (Раксил, КС; Альто Супер, КС) и биологическим (Фитоспорин-М, Ж) эталонами. Биологическая эффективность в отношении комплекса фузариозных корневых гнилей отмечена в фазы выхода в трубку и созревания озимой пшеницы и в отдельные годы достигала 22,8 % для штамма B. subtilis BZR 336g и 17,2 % для штамма B. subtilis BZR 517. В вариантах с предпосевной обработкой семян и вегетирующих растений озимой пшеницы штаммом B. subtilis BZR 336g в течение трех лет полевых испытаний получена урожайность от 5,0 до 7,4 т/га, а при обработке штаммом B. subtilis BZR 517 – от 4,2 до 7,6 т/га. Максимальный дополнительный урожай озимой пшеницы от применения жидких культур штаммов получен в 2013 году – достоверная прибавка урожая составила 1,6 т/га для штамма B. subtilis BZR 336g и 0,8 т/га для штамма B. subtilis BZR 517. Способность жидких культур исследуемых штаммов обеспечивать защиту озимой пшеницы от вредоносных болезней на уровне и выше биологического и химического эталонов будет способствовать расширению ассортимента микробных биопрепаратов в сегменте российского рынка экологически безопасных средств защиты растений.

In the period from 2012 to 2015 on Kalym winter wheat variety plants there were carried out field tests of the liquid culture of B. subtilis BZR 336g and BZR 517 strains isolated from natural sources that exhibit antifungal activity against phytopathogenic fungi Fusarium graminearum, F. culmorum, Microdochium nivale and Pyrenophora tritici-repentis, and are also able to have a positive effect on the growth and development of plants. Pre-sowing seed treatment and two preventive treatments during the growing season of the plants were carried out with the liquid culture of the strains. Comparison variants - treatment with water (control), with chemical (Raxil, KS; Alto Super, KS) and with biological (Fitosporin-M, L) standards. Biological efficacy against the complex of fusarium root rots was noted in the shooting stage of winter wheat and during ripening, and in some years reached 22.8 % for B. subtilis BZR 336g strain and 17.2 % for B. subtilis BZR 517 strain. In variants with presowing seed treatment and treatment of vegetative winter wheat plants with B. subtilis BZR 336g strain for three years of field trials the yield was from 5.0 to 7.4 t / ha, and when treated with B. subtilis BZR 517 strain - from 4.2 to 7.6 t / ha. The maximum additional yield was obtained in 2013 - a reliable yield increase was 1.6 t / ha for B. subtilis BZR 336g strain and 0.8 t / ha for B. subtilis BZR 517 strain. The ability of liquid cultures of the studied strains to protect winter wheat against harmful diseases at the same level and above the biological and chemical standards will help to expand the range of microbial biological products in the segment of the Russian market of environmentally friendly plant protection products.

биологическая защита растенийбактерии-антагонистыфитопатогенные грибыантифунгальные метаболитыbiological plant protectionantagonist bacteriaphytopathogenic fungiantifungal metabolitesИсследования выполнены согласно Государственному заданию № 075-00376-19-00 Министерства науки и высшего образования РФ в рамках НИР по теме № 0686-2019-0009.The studies were carried out in accordance with the State Assignment No. 075-00376-19-00 of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation in the framework of the research on the topic No. 0686-2019-0009.ReferencesКоршунов С. А., Любоведская А. А., Асатурова А. М., Исмаилов В. Я., Коваленко Л. Ю. Органическое сельское хозяйство: инновационные технологии, опыт, перспективы. Монография. М., 2019. 92 с.Korshunov S. A., Lyubovedskaya A. A., Asaturova A. M., Ismailov V. Ya., Kovalenko L. Yu. Organicheskoe sel'skoe khozyaystvo: innovatsionnye tekhnologii, opyt, perspektivy. Monografiya. [Organic agriculture: innovative technologies, experience, prospects. Monograph]. Moscow, 2019. 92 p.Маланичева И. А., Козлов Д. Т., Ефименко Т. А., Зенкова В. А., Резникова М. И., Королев А. М., Борщевская Л. Н., Тарасова О. Д., Синеокий С. П., Ефременкова О. В. Новые антибиотики, образуемые штаммами Bacillus subtilis. Микробиология. 2014;83(4):445-450. DOI: https://doi.org/10.7868/S0026365614040119Malanicheva I. A., Kozlov D. T., Efimenko T. A., Zenkova V. A., Reznikova M. I., Korolev A. M., Borshchevskaya L. N., Tarasova O. D., Sineokiy S. P., Efremenkova O. V. Novye antibiotiki, obrazuemye shtammami Bacillus subtilis. [New antibiotics produced by Bacillus subtilis strains]. Mikrobiologiya = Microbiology. 2014;83(4):445-450. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.7868/S0026365614040119Новикова И. И. Полифункциональные биопрепараты для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем в биологическом земледелии. Технологии и технические средства механизированного прои зводства продукции растениеводства и животноводства. 2019;2(99):183-194. DOI: https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10162Novikova I. I. Polifunktsional'nye biopreparaty dlya fitosanitarnoy optimizatsii agroekosistem v biologicheskom zemledelii. [Polyfunctional biological products for phytosanitary optimization of agroecosystems in biological agriculture]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019;2(99):183-194. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10162Gouda S., Kerry R. C., Das G., Paramithiotis S., Shin H.-S., Patra J. K. Revitalization of plant growth promoting rhizobacteria for sustainable development in agriculture. Microbiological research. 2018;206:131-140. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.micres.2017.08.016Gouda S., Kerry R. C., Das G., Paramithiotis S., Shin H.-S., Patra J. K. Revitalization of plant growth promoting rhizobacteria for sustainable development in agriculture. Microbiological research. 2018;206:131-140. (In Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.micres.2017.08.016Грабова А. Ю., Драговоз И. В., Крючкова Л. А., Пасичник Л. А., Авдеева Л. В. Скрининг штаммов бактерий рода Bacillus – активных антагонистов фитопатогенов бактериальной и грибной природы. Мікробіологічний журнал. 2015;77(6):47-54. Режим доступа: http://nbuv.gov.ua/UJRN/MicroBiol_2015_77_6_7Grabova A. Yu., Dragovoz I. V., Kryuchkova L. A., Pasichnik L. A., Avdeeva L. V. Skrining shtammov bakteriy roda Bacillus – aktivnykh antagonistov fitopatogenov bakterial'noy i gribnoy prirody. [Screening of the Bacillus strains - active antagonists of phytopathogens of bacterial and fungal origin]. Mіkrobіologіchniy zhurnal. 2015;77(6):47-54. (In Ukraine). URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/MicroBiol_2015_77_6_7Азизбекян Р. Р. Использование спорообразующих бактерий в качестве биологических средств защиты растений. Биотехнология. 2013;29(1):69-77. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=18819987Azizbekyan R. R. Ispol'zovanie sporoobrazuyushchikh bakteriy v kachestve biologicheskikh sredstv zashchity rasteniy. [Application of Sporiferous Bacteria as Agents for Plant Biological Protection]. Biotekhnologiya = Biotechnology in Russia. 2013;29(1):69-77. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=18819987Максимов И. В., Веселова С. В., Нужная Т. В., Сарварова Е. Р., Хацруллин Р. М. Стимулирующие рост растений бактерии в регуляции устойчивости растений к стрессовым факторам. Физиология растений. 2015;62(6):763-775. DOI: https://doi.org/10.7868/S0015330315060111Maksimov I. V., Veselova S. V., Nuzhnaya T. V., Sarvarova E. R., Khatsrullin R. M. Stimuliruyushchie rost rasteniy bakterii v regulyatsii ustoychivosti rasteniy k stressovym faktoram. [Plant growth-promoting bacteria in regulation of plant resistance to stress factors]. Fiziologiya rasteniy. 2015;62(6):763-775. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.7868/S0015330315060111Сидорова Т. М., Асатурова А. М., Хомяк А. И. Биологически активные метаболиты Bacillus subtilis и их роль в контроле фитопатогенных микроорганизмов (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2018;53(1):29-37. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2018.1.29rusSidorova T. M., Asaturova A. M., Khomyak A. I. Biologicheski aktivnye metabolity Bacillus subtilis i ikh rol' v kontrole fitopatogennykh mikroorganizmov (obzor). [Biologically active metabolites of Bacillus subtilis and their role in the control of phytopathogenic microorganisms (review)]. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2018;53(1):29-37. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2018.1.29rusCaulier S., Nannan C., Gillis A., Licciardi F., Bragard C., Mahillon J. Overview of the antimicrobial compounds produced by members of the Bacillus subtilis group. Front. Microbial. 2019;10:302. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00302Caulier S., Nannan C., Gillis A., Licciardi F., Bragard C., Mahillon J. Overview of the antimicrobial compounds produced by members of the Bacillus subtilis group. Front. Microbial. 2019;10:302. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00302Falardeau J., Wise C., Novitsky L., Avis T. J. Ecologiсal and mechanistic insights into the direct and indirect antimicrobial properties of Bacillus subtilis lipopeptides on plant pathogens. J. Chem. Ecol. 2013;37(7):869-878. DOI: https://doi.org/10.1007/s10886-013-0319-7Falardeau J., Wise C., Novitsky L., Avis T. J. Ecologiсal and mechanistic insights into the direct and indirect antimicrobial properties of Bacillus subtilis lipopeptides on plant pathogens. J. Chem. Ecol. 2013;37(7):869-878. DOI: https://doi.org/10.1007/s10886-013-0319-7Hashem A., Tabassum B., Abd_Allah E. F. Bacillus subtilis: a plant-growth promoting rhizobacterium that also impact biotic stress. Saudi journal of biological sciences. 2019;26(6):1291-1297. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.05.004Hashem A., Tabassum B., Abd_Allah E. F. Bacillus subtilis: a plant-growth promoting rhizobacterium that also impact biotic stress. Saudi journal of biological sciences. 2019;26(6):1291-1297. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.05.004Штерншис М. В., Беляев А. А., Цветкова В. П., Шпатова Т. В., Леляк А. А., Бахвалов С. А. Биопрепараты на основе бактерий рода Bacillus для управления здоровьем растений. Новосибирск, 2016. С. 34-35.Shternshis M. V., Belyaev A. A., Tsvetkova V. P., Shpatova T. V., Lelyak A. A., Bakhvalov S. A. Biopreparaty na osnove bakteriy roda Bacillus dlya upravleniya zdorov'em rasteniy. [Biological products based on Bacillus bacteria to manage plant health]. Novosibirsk, 2016: pp. 34-35.Хайруллин Р. М., Недорезков В. Д., Мубинов И. Г., Захарова Р. Ш. Повышение устойчивости пшеницы к абиотическим стрессам эндофитным штаммом Bacillus subtilis. Вестник Оренбургского государственного университета. 2007;(2(65)):129-134. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=11609752Khayrullin R. M., Nedorezkov V. D., Mubinov I. G., Zakharova R. Sh. Povyshenie ustoychivosti pshenitsy k abioticheskim stressam endofitnym shtammom Bacillus subtilis. [Increasing of wheat firmness to abiotic stresses of endophytic strain Bacillus subtilis]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta = Vestnik of the Orenburg State University. 2007;(2(65)):129-134. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=11609752Асатурова А. М., Дубяга В. М., Томашевич Н. С., Жарникова М. Д. Отбор перспективных агентов биологического контроля для защиты озимой пшеницы от возбудителей фузариоза. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012;(75):824-835. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17305502Asaturova A. M., Dubyaga V. M., Tomashevich N. S., Zharnikova M. D. Otbor perspektivnykh agentov biologicheskogo kontrolya dlya zashchity ozimoy pshenitsy ot vozbuditeley fuzarioza. [Selection of perspective biological control agents for fall WHEAT PROTECTION from Fusarium diseases]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2012;(75):824-835. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=17305502Асатурова А. М., Надыкта В. Д., Исмаилов В. Я., Дубяга В. М., Томашевич Н. С., Жарникова М. Д., Жевнова Н. А. Изучение влияния бактеризации семян на рост и развитие растений озимой пшеницы. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2013;(85):43-56. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=22986797Asaturova A. M., Nadykta V. D., Ismailov V. Ya., Dubyaga V. M., Tomashevich N. S., Zharnikova M. D., Zhevnova N. A. Izuchenie vliyaniya bakterizatsii semyan na rost i razvitie rasteniy ozimoy pshenitsy. [Study of the influence bacterization seed on growth and development of fall wheat]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2013;(85):43-56. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22986797Боронин A. M. Ризосферные бактерии рода Pseudomonas, способствующие росту и развитию растений. Соросовский образовательный журнал. 1998;4(10):25-31. Режим доступа: https://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/641.htmlBoronin A. M. Rizosfernye bakterii roda Pseudomonas, sposobstvuyushchie rostu i razvitiyu rasteniy. [Pseudomonas rhizospheric bacteria contributing to the growth and development of plants]. Sorosovskiy obrazovatel'nyy zhurnal. 1998;4(10):25-31. (In Russ.). URL: https://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/641.htmlМаслиенко Л. В. Биологический метод защиты подсолнечника и других сельскохозяйственных культур от болезней. Агро XXI. 1999;8:9.Maslienko L. V. Biologicheskiy metod zashchity podsolnechnika i drugikh sel'skokhozyaystvennykh kul'tur ot bolezney. [The biological method of sunflower and other crops protection against diseases]. Agro XXI. 1999;8:9. (In Russ.).Асатурова А. М., Жевнова Н. А., Павлова М. Д., Дубяга В. М., Томашевич Н. С., Хомяк А. И., Цыгичко А. А., Бондарчук Е. Ю., Сидорова Т. М. Эффективность инокуляции семян озимой пшеницы бактериями рода Bacillus, перспективными для создания биопрепаратов. Зерновое хозяйство России. 2019;(2(62)):8-12. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-62-2-8-12Asaturova A. M., Zhevnova N. A., Pavlova M. D., Dubyaga V. M., Tomashevich N. S., Khomyak A. I., Tsygichko A. A., Bondarchuk E. Yu., Sidorova T. M. Effektivnost' inokulyatsii semyan ozimoy pshenitsy bakteriyami roda Bacillus, perspektivnymi dlya sozdaniya biopreparatov. [Efficiency of winter wheat seed inoculation by the Bacillus bacteria promising for the development of bio medicines]. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2019;(2(62)):8-12. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-62-2-8-12

The authors declare that there are no conflicts of interest present.