Изучение биоконтрольных свойств комплексов Trichoderma atroviride и диазотрофов, оценка их экологической безопасности

Обеспечение производства качественной растениеводческой продукции определяет необходимость разработки новых экологически безопасных подходов в биологическом контроле распространения фитопатогенов. Цель работы – изучение биоконтрольных свойств монокультур и комплексов гриба Trichoderma atroviride, бактерийдиазотрофов Fischerella muscicola и Azotobacter chroococcum в отношении фитопатогена Fusarium culmorum Р/з-16, оценить экологическую безопасность используемых штаммов-антагонистов. Впервые проведено исследование способности комплексов T. atroviride и диазотрофов к биоконтролю в почве F. culmorum – основного возбудителя корневых гнилей зерновых культур. Модельный опыт по выявлению биоконтрольной активности штаммов проводили в микрокосмах с почвой, инокулированной исследуемыми микробными культурами. Спустя 45 суток инкубации, на поверхность почвы высевали яровую пшеницу (Triticum aestivum L.) сорта Баженка, через 7 суток после посева оценивали показатели роста и степени развития инфекции у проростков. Установлено, что самым сильным биоконтрольным действием обладали комплексы T. atroviride + A. chroococcum + F. muscicola, а также T. atroviride + F. muscicola, которые снижали развитие корневых гнилей в 4,12–4,97 раза относительно инфекционного фона без внесения антагонистов. Под действием триходермы и диазотрофов на инфекционном фоне увеличивалась сухая масса проростков пшеницы на 72,9 % по сравнению с инокуляцией почвы монокультурой F. culmorum Р/з-16. Подтверждена экологическая безопасность фильтратов жидких культур T. atroviride К-01П (разбавление 1:100), F. muscicola 300 (разбавление 1:10–1:100) для препарата Эколюм и ракообразных Daphnia magna. Данные полевых исследований за 2022-2023 гг. свидетельствуют об отсутствии негативного влияния T. atroviride К-01П и F. muscicola 300 на аборигенных представителей микромицетов и аммонифицирующих бактерий в почве прикорневой зоны пшеницы. Результаты исследования расширяют традиционные представления о возможности применения грибов рода Trichoderma и диазотрофов в биологическом контроле грибных фитопатогенов и определяют перспективу использования микробных комплексов на их основе в земледелии.

1. Панкратова Е. М., Трефилова Л. В., Зяблых Р. Ю., Устюжанин И. А. Цианобактерия Nostoc paludosum как основа для создания агрономически полезных микробных ассоциаций на примере бактерий рода Rhizobium. Микробиология. 2008;77(2):266–272. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=9934461 EDN: HNRBNW

2. Домрачева Л. И., Широких И. Г., Фокина А. И. Антифузариозное действие цианобактерий и актиномицетов в почве и ризосфере. Микология и фитопатология. 2009;43(2):157.

3. Poveda J., Eugui D. Combined use of Trichoderma and beneficial bacteria (mainly Bacillus and Pseudomonas): Development of microbial synergistic bio-inoculants in sustainable agriculture. Biological Control. 2022;176:105100. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2022.105100

4. Velmourougane K., Prasanna R., Chawla G., Nain L., Kumar A., Saxena A. K. Trichoderma–Azotobacter biofilm inoculation improves soil nutrient availability and plant growth in wheat and cotton. Journal of Basic Microbiology. 2019;59(6):632–644. DOI: https://doi.org/10.1002/jobm.201900009

5. Velmourougane K., Prasanna R. Trichoderma–Azotobacter biofilm-based formulation enhance natural plant defense enzyme activities in wheat and cotton seedlings. National Academy Science Letters. 2024;47:61–64. DOI: https://doi.org/10.1007/s40009-023-01324-w

6. Михайловская Н. А., Войтка Д. В., Юхновец А. В., Барашенко Т. Б., Дюсова С. В. Сравнительная эффективность раздельного и совместного применения A. brasilense, B. circulans и T. longibrachiatum на посевах тритикале озимого на эродированных дерново-подзолистых суглинистых почвах. Почвоведение и агрохимия. 2021;(1):129–138. Режим доступа: https://soil.belal.by/jour/article/view/790 EDN: DILLUV

7. Prasanna R., Babu S., Bidyarani N., Kumar A., Triveni S., Monga D. et al. Prospecting cyanobacteriafortified composts as plant growth promoting and biocontrol agents in cotton. Experimental Agriculture. 2015;51(1):42–65. DOI: https://doi.org/10.1017/S0014479714000143

8. Григорьев М. Ф. Методические указания по изучению устойчивости зерновых культур к корневым гнилям. Л.: ВИР, 1976. 59 с.

9. Кузнецова О. И., Гончарова Е. Н. Эколого-токсикологический анализ биопрепаратов. Рациональное использование природных ресурсов и переработка техногенного сырья: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, химия и биотехнология: мат-лы Международ. научн. конф., Алушта-Белгород, 30 мая – 03 июня 2022 года. Белгород: БелГТУ им. В. Г. Шухова, 2022. С. 432–437. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=49347249 EDN: EZVSEM

10. Шешегова Т. К., Щеклеина Л. М., Стариков П. А. Влияние микробной инокуляции семян на биоконтроль корневых гнилей, биометрию растений и урожайность яровой пшеницы. Таврический вестник аграрной науки. 2024;(1(37)):187–197. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.10930956 EDN: VRNNTW

11. Стариков П. А., Домрачева Л. И., Фокина А. И., Олькова А. С., Ахмедов Г. Р., Степанов П. Д., Киреева А. Р. Возможные пути применения консортивных связей нового штамма Trichoderma atroviride с азотфиксаторами в агробиотехнологии. Теоретическая и прикладная экология. 2025;(1):140–150. DOI: https://doi.org/10.25750/1995-4301-2024-4-140-150 EDN: EMHNJO

12. Фокина А. И., Скугорева С. Г., Трефилова Л. В., Даровских Л. В. Определение показателей окислительного стресса в мелиссе лекарственной при действии микромицета Fusarium culmorum и его антагонистов. Теоретическая и прикладная экология. 2022;(2):77–83. DOI: https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-2-077-083 EDN: GDATMV

13. Guzmán-Guzmán P., Etesami H., Santoyo G. Trichoderma: a multifunctional agent in plant health and microbiome interactions. BMC microbiology. 2025;25(1):434. DOI: https://doi.org/10.1186/s12866-025-04158-2

14. Домрачева Л. И. «Цветение» почвы и закономерности его развития. Сыктывкар: Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН, 2005. 336 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=19507910 EDN: OUFGSB

15. Nagaraja H., Chennappa G., Rakesh S., Naik M. K., Amaresh Y. S., Sreenivasa M. Y. Antifungal activity of Azotobacter nigricans against trichothecene-producing Fusarium species associated with cereals. Food science and biotechnology. 2016;25(4):1197–1204. DOI: https://doi.org/10.1007/s10068-016-0190-8

16. Орина А. С., Гаврилова О. П., Гагкаева Т. Ю., Лоскутов И. Г. Симбиотические взаимоотношения грибов рода Fusarium и Alternaria, колонизирующих зерно овса. Сельскохозяйственная биология. 2017;52(5):986–994. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.5.986rus EDN: ZRXOCX

17. Coninck E., Scauflaire J., Gollier M., Liénard C., Foucart G., Manssens G. et. al. Trichoderma atroviride as a promising biocontrol agent in seed coating for reducing Fusarium damping‐off on maize. Journal of applied microbiology. 2020;129(3):637–651. DOI: https://doi.org/10.1111/jam.14641

18. Belhadj Benyahia F., Kthiri Z., Hamada W., Boureghda H. Trichoderma atroviride induces biochemical markers associated with resistance to Fusarium culmorum, the main crown rot pathogen of wheat in Algeria. Biocontrol Science and Technology. 2020;31(4):357–372. DOI: https://doi.org/10.1080/09583157.2020.1853676

19. Nagaraja H., Chennappa G., Deepa N., Naik M. K., Ajithkumar K., Amaresh Y. S., et al. Antifungal potential of Azotobacter salinestris strain Azt 31 against phytopathogenic Fusarium spp. associated with cereals. Journal of Fungi. 2022;8(5):473. DOI: https://doi.org/10.3390/jof8050473

20. Фокина А. И., Скугорева С. Г., Домрачева Л. И., Ковина А. Л. Антагонистическая и сорбционная активность моно-, бинарных и трёхвидовых биоплёнок почвенных цианобактерий. Теоретическая и прикладная экология. 2020;(3):119–125. DOI: https://doi.org/10.25750/1995-4301-2020-3-119-125 EDN: DRETYW

21. Кондакова Л. В., Стариков П. А., Домрачева Л. И. Специфика фототрофных наземных микробных комплексов в посевах пшеницы. Теоретическая и прикладная экология. 2024;(3):115–122. DOI: https://doi.org/10.25750/1995-4301-2024-3-115-122 EDN: FRYDAM