Исследование эффективности микробиологических препаратов против микромицетов родов Fusarium Link и Phytophthora de Bary, возбудителей корневой гнили яблони in vitro

Одним из наиболее опасных заболеваний древесных растений является корневая гниль. В насаждениях основной плодовой культуры Северного Кавказа – яблони домашней в питомниках и молодых садах в последние годы стало отмечаться увеличение вредоносности почвенных токсиногенных грибов из рода Fusarium, а также рода Phytophthora. На территории Российской Федерации против корневой гнили яблони нет зарегистрированных препаратов. Следовательно, перспективным направлением исследований является поиск эффективных фунгицидов против этого заболевания. В связи с процессами экологизации систем защиты, а также с распространением технологий органического земледелия необходим подбор и разработка препаратов биологического происхождения, обеспечивающих многонаправленное действие против фитопатогенных грибов. Целью исследования являлось изучение в лабораторных условиях биологической эффективности различных микробиологических препаратов в отношении грибов рода Fusarium и Phytophthora, вызывающих развитие корневой гнили яблони. Препараты различались количеством и природой компонентов и содержали в своем составе как грибные, так и бактериальные организмы. Анализ биологической эффективности микробиологических препаратов in vitro осуществляли методом агаровых блоков с переворачиванием агаровой пластинки. Показано, что биоагенты препаратов «Агробиовит К1», Ж, «Витаплан», СП, «Споробактерин», СП и «Фитоспорин-М», Ж проявили антифунгальную активность в отношении возбудителей фузариозной и фитофторозной гнили корней яблони, их биологическая эффективность была от средней до высокой. Самая высокая активность в in vitro условиях в отношении трех изученных видов рода Fusarium была выявлена у экспериментального препарата «Агробиовит К1», Ж. В отношении изолята Phytophthora sp. наиболее эффективными оказались препараты «Витаплан», СП и «Споробактерин», СП. Также было показано, что многосоставные препараты имели более высокую эффективность в сравнении с односоставными, как и препараты, содержащие одновременно грибной и бактериальный компоненты.

1. Головин С. Е., Романченко Т. И. Возбудители микозного усыхания, корневых и прикорневых гнилей плодовых культур: диагностика, меры борьбы. М.: Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства, 2020, 192 с. – ISBN 978-5-00140-538-2.

2. Домрачева Л. И., Фокина А. И., Скугорева С. Г., Ашихмина Т. Я. Почвенные грибы рода Fusarium и их метаболиты: опасность для биоты, возможность использования в биотехнологии (обзор), Теоретическая и прикладная экология. 2021;1:6-15. – DOI 10.25750/1995-4301-2021-1-006-015.

3. Гаврилова О. П., Гагкаева Т. Ю., Орина А. С., Гогина Н. Н. Разнообразие грибов рода Fusarium и их микотоксинов в зерне из азиатской части России, Микология и фитопатология. 2022;56(3):194-206. – DOI 10.31857/S0026364822030035.

4. Гаврилова О. П., Гагкаева Т. Ю., Гогина Н. Н. Выявление спектра микотоксинов, продуцируемых штаммами филогенетически близкородственных видов Fusarium langsethiae, F. Sibiricum и F. Sporotrichioides, Успехи медицинской микологии. 2022;23:261-265.

5. Goncharov A. A., Tiunov A. V., Gorbatova A. S. [et al.] Mathematical modelling of the interaction of winter wheat (Triticum aestivum) and Fusarium species (Fusarium spp.), Ecological Modelling. 2022;465:109856. – DOI 10.1016/j.ecolmodel.2021.109856.

6. Павловская Н. Е., Яковлев А. В. Исследование влияния компонентов комплексных биопрепаратов на динамику роста гриба Fusarium. Рациональное использование сырья и создание новых продуктов биотехнологического назначения: сб. трудов междунар. научно-практической интернет конференции по актуальным проблемам в области биотехнологии, 30 октября, Орел, 2020 г., Орел: Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина, 2020, 144-150.

7. Козаева М. И., Козаев И. С. Устойчивость различных форм и сортов вишни к токсинам патогенных грибов из родa Fusarium, Актуальные научные исследования в современном мире. 2021;6-2(74):37-39. Kozaeva M. I.,

8. Крупенько Н. А., Крыжановская И. Н. Комплекс грибов рода Fusarium, вызывающий корневую гниль озимой пшеницы, Защита растений. 2017;41:160-166.

9. Mannai S., Horrigue-Raouani N., Boughalleb-M’Hamdi N. Characterization of Fusarium species associated with apple decline in Tunisian nurseries, Journal of Biological Studies. 2018;1(2):14-34.

10. Головин С. Е. Корневые и прикорневые гнили смородины и крыжовника. Современные тенденции устойчивого развития ягодоводства России (смородина, крыжовник): сб. научных трудов, посвященный 110-летию со дня рождения доктора сельскохозяственных наук, заслуженного деятеля науки РСФСР К. Д. Сергеевой, 2018, 26-34.

11. Gongshuai W., Chengmiao Y., Fengbing P., Xiaobao W., Li X., Yanfang W., Jinzheng W., Changping T., Jie C., Zhiquan M. Analysis of the Fungal Community in Apple Replanted Soil Around Bohai Gulf, Horticultural Plant Journal. 2018;4(5):175-181.

12. Головин С. Е. Корневые и прикорневые гнили земляники и микромицеты, ассоциирующиеся с ними. Современные тенденции устойчивого развития ягодоводства России (земляника, малина): сб. научных трудов, посвященный 90-летию со дня рождения кандидата сельскохозяйственных наук К. Т. Ярковой, Мичуринск, 2019, 36-55.

13. Головин С. Е. Корневые и прикорневые гнили малины и микромицеты, ассоциирующиеся с ними. Современные тенденции устойчивого развития ягодоводства России (земляника, малина): сб. научных трудов, посвященный 90-летию со дня рождения кандидата сельскохозяйственных наук К. Т. Ярковой, Мичуринск, 2019, 180-194.

14. Naz F. First report of stem and root rot of bell pepper caused by Fusarium equiseti in Pakistan, Journal of Plant Pathology. 2018;102(12):589.

15. Krupenko N. A., Buga S. F., Zhukovskiy A. G. [et al.] Biodiversity of the Fusarium fungi causing root rot of winter cereals in Belarus, Plant Protection News. 2021;104(2):124-127. – DOI 10.31993/2308-6459-2021-104-2-14631.

16. Astapchuk I. L., Yakuba G. V., Nasonov A. I. Species diversity of root rot pathogens of apple tree of the genus Fusarium Link in Southern Russia, BIO Web of conferences. 2020;7:00005.

17. Володин В. А., Рисованная В. И., Волков Я. А. [и др.] Исследование растительных образцов яблони на наличие фитопатогенов бактериальной, вирусной и грибной этиологии, Виноградарство и виноделие. 2019;48:18-20.

18. Головин С. Е. Корневые и прикорневые гнили садовых растений: распространенность, вредоносность, диагностика. М.: Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства, 2016, 440 с. – ISBN 978-5-9631-0480-4.

19. Штерншис М. В., Беляев А. А., Шпатова Т. В., Леляк А. А. Усиление роли микробных агентов биоконтроля в защите растений. Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты. Минск.: Беларуская навука, 2015, 135-137.

20. Сидякин А. И., Филоненко В. А., Решетник Г. В., Василенко Ж. В. Перспективные штаммы Bacillus amyloliquefaciens с фунгицидной активностью для создания биопрепарата на их основе. Перспективы использования инновационных форм удобрений, средств защиты и регуляторов роста растений в агротехнологиях сельскохозяйственных культур: сб. научно-практической онлайн-конференции, Москва, 2020, 132-138. – DOI 10.25680/VNIIA.2019.72.95.127.

21. Гагкаева Т. Ю., Гаврилова О. П., Кузин А. И. [и др.] Влияние бактерий Bacillus amyloliquefaciens на рост и токсинообразование гриба Fusarium sporotrichioides, Биотехнология. 2014;30(1):32-37.

22. Новикова И. И., Попова Э. В., Бойкова И. В. [и др.] Роль интродуцированных микробов – антагонистов фитопатогенных микромицетов в повышении супрессивности почвы, Защита и карантин растений. 2016;8:35-43.

23. Кабрера-Фуентес Э. А., Мухаметшина Р. Т., Габитов Р. А. [и др.] Скрининг микроорганизмов, способных к подавлению роста микромицетов рода Fusarium, Ученые записки Казанского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2010;152(2):122-127.

24. Устюжанинова Л. В., Фоминых Ю. А. Исследование способности штаммов продуцентов подавлять рост фитопатогенных грибов. Общество. Наука. Инновации (НПК-2022): Сборник статей XXII Всероссийской научно-практической конференции. Том 2. Вятский государственный университет, г. Киров, 2022, 94-100.

25. Маслиенко Л. В., Воронкова А. Х, Даценко Л. А., Ефимцева Е. А. Первичный скрининг штаммов-антагонистов из коллекции лаборатории биометода ВНИИМК к возбудителю фузариоза льна масличного, Масличные культуры. 2019;3(179):92-99.

26. Павлова М. Д., Асатурова А. М. Исследование фунгицидного действия штаммов Bacillus subtilis в отношении фитопатогенных грибов р. Fusarium и Pyrenophora c применением микроскопических методов. Защита растений от вредных организмов: сб. международной научно-практической конференции, 17-21 июня, Краснодар, 2019. Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, 2019, 190-192.

27. Гришечкина Л. Д., Долженко В. И. Микробиологические препараты для защиты пшеницы от возбудителей грибных болезней, Агрохимия. 2017;6:81-91. – DOI 10.7868/S0002188117060102.

28. Дашкова Е. А., Хасанова Е. А. Первичный скрининг бактериальных штаммов-антагонистов грибов рода Fusarium. Лучший Исследовательский Проект 2021: сборник статей III Международного научно-исследовательского конкурса, Петрозаводск, 27 декабря, Петрозаводск, Международный центр научного партнерства «Новая Наука» (ИП Ивановская И.И.), 2021 г., Петрозаводск, 60-65. – EDN BYLDRW.

29. Стариков П. А., Шешегова Т. К. Скрининг изолятов Trichoderma spp., перспективных для биоконтроля Fusarium culmorum. Микроорганизмы и плодородие почвы: Материалы I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 90-летию со дня рождения профессора Евгении Матвеевны Панкратовой, Киров, 21-25 февраля, Киров, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Вятский государственный агротехнологический университет, 2022 г., Киров, 2022, 128-131. – EDN QFAZGM.

30. Литовка Ю. А. Скрининг сибирских штаммов грибов рода Trichoderma - продуцентов биофунгицидов на растительных субстратах, Хвойные бореальной зоны. 2018;36(6):574-580.

31. Кириллова Н. И., Дегтярева И. А., Прищепенко Е. А. Перспективы применения модифицированного биофунгицида на основе Trichoderma viride для оздоровления почв, Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2023;13;1(44):107-114. – DOI 10.21285/2227-2925-2023-13-1-107-114.

32. Минаева О. М., Акимова Е. Е., Зюбанова Т. И., Терещенко Н. Н. Биопрепараты для защиты растений: оценка качества и эффективности: учеб. пособие. – Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2018, 130.

33. «Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов», разрешенных к применению на территории российской федерации по состоянию на 19 января 2024 г. (Изд. официальное) Москва, 2024.

34. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Альянс, 2014, 352 с.

35. Астапчук И. Л., Якуба Г. В., Насонов А. И. Антифунгальная активность биологических препаратов по отношению к возбудителям корневой гнили и гнили сердцевины плодов яблони из рода Fusarium Link, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021;71(5):219-233. – DOI 10.30679/2219-5335-2021-5-71-219-233.

36. Шпанев А. М., Денисюк Е. С. Эффективность микробиологических препаратов на основе Bacillus subtilis и Trichoderma harzianum в защите ярового ячменя от болезней на Северо-Западе России, Биотехнология. 2020;36(1);61-72. – DOI 10.21519/0234-2758-2020-36-1-61-72. – EDN FRGNCA.

37. Колесников Л. Е., Попова Э. В., Новикова И. И. [и др.] Совместное использование штаммов микроорганизмов и хитозановых комплексов для повышения урожайности пшеницы (Triticum aestivum L.), Сельскохозяйственная биология. 2019;54(5):1024-1040. – DOI 10.15389/agrobiology.2019.5.1024rus. – EDN JHACOK.

38. Новикова И. И., Попова Э. В., Колесников Л. Е. [и др.] Устойчивость к болезням, продуктивность и содержание фотосинтетических пигментов в листьях яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) под влиянием полифункциональных биопрепаратов и комплексов на основе микроорганизмов и хитозана, Сельскохозяйственная биология. 2023;58(1):158-183. – DOI 10.15389/agrobiology.2023.1.158rus. – EDN UDMEIG.

39. Постовалов А. А. Повышение супрессивности почвы к возбудителям корневой гнили, Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2013;4:37-40. – EDN RDLANP.

40. Астапчук И. Л., Якуба Г. В., Насонов А. И. Скрининг штаммов-антагонистов Trichoderma Pers. к возбудителям гнили корней яблони из рода Fusarium Link, Садоводство и виноградарство. 2022;5:47-53. – DOI 10.31676/0235-2591-2022-5-47-53.