SOIL MICROBIAL COMMUNITIES AS A SOURCE OF STRAINS FOR THE BIOLOGICAL PROTECTION OF WHEAT FROM BIPOLARIS SOROKINIANA AND FUSARIUM GRAMINEARUM
Authors: Пучкова Елена Петровна , Хижняк Сергей Витальевич , Алексеева Анастасия Вячеславовна 
Published: August 2024

Проведен сравнительный анализ встречаемости микроорганизмов-антагонистов к фитопатогенным грибам Bipolaris sorokiniana и Fusarium graminearum на фоне различных обработок почвы. Микроорганизмы, проявившие антагонизм к грибам Bipolaris sorokiniana и Fusarium graminearum, присутствовали в каждом изучаемом сообществе. При этом, к фитопатогенным грибам Bipolaris sorokiniana статистически значимо (p-value 0,03) наибольшее число антагонистов обнаружено в варианте опыта с отвальной вспашкой (больше чем в 2 раза, 16 колоний микроорганизмов-антагонистов из 20 проверенных изолятов). Наибольшее число антагонистов к Fusarium graminearum статистически значимо (p-value 0,02) обнаружено в образце с отвальной обработкой и азотными удобрениями (8 колоний штаммов-антагонистов из 20 проверенных). В итоге из 100 изолятов в изученных вариантах опыта 57 проявили антагонизм к Bipolaris sorokiniana и 28 к Fusarium graminearum. Наибольшая антибиотическая активность была выявлена у штаммов PSBON4, PSBU1, PSBON5, PVN5 и PSBU3, среди которых преобладали бактерии Bacillus spp. и Actinobacteria spp. У данных изолятов зона ингибирования к изучаемым тест-культурам была 5 мм и выше. Все исследуемые штаммы оказали статистически значимое (p<0,01) снижение интенсивности и распространенности заболевания на проростках пшеницы. Наиболее эффективными проявили себя изоляты PSBON4 (предварительная идентификация Bacillus sp.) и PSBU1 (предварительная идентификация Actinobacteria sp.). Так, обработка семян PSBON4 снизила интенсивность болезни на 22,0 процента, распространенность на 20,0 процентов в сравнении с контролем. Обработка семян PSBU1 к снижению интенсивности заболевания на 23,5 процентных пункта и на 16,0 процентных пункта по распространенности заболевания. Кроме этого, изучаемые изоляты оказали статистически значимый (p<0,001) эффект стимулирования на проростки. Наибольшее увеличение длины проростков пшеницы оказали изоляты PSBU1 и PSBON5 (на 6,5 и 5,8 см соответственно в сравнении с контролем).

A comparative analysis of the occurrence of microorganisms-antagonists to the phytopathogenic fungi Bipolaris sorokiniana and Fusarium graminearum against the background of various soil treatments has been carried out. Microorganisms that showed antagonism to the fungi Bipolaris sorokiniana and Fusarium graminearum were present in every studied community. At the same time, the largest number of antagonists to the phytopathogenic fungi Bipolaris sorokiniana (p-value 0.03) was found in a variant of an experiment with moldboard plowing (more than 2 times, 16 colonies of antagonist microorganisms from 20 tested isolates). The largest number of antagonists to Fusarium graminearum was statistically significant (p-value 0.02) in the sample with moldboard treatment and nitrogen fertilizers (8 colonies of antagonist strains out of 20 tested). As a result, out of 100 tested soil isolates in different variants of the experiment, 57 showed antagonism to Bipolaris sorokiniana and 28 to Fusarium graminearum. The highest antibiotic activity was found in strains PSBON4, PSBU1, PSBON5, PVN5, and PSBU3, among which the bacteria Bacillus spp. and Actinobacteria spp. In these strains, the zone of no growth to the studied test cultures was 5 mm and more. All studied strains had a statistically significant (p<0.01) reduction in the intensity and prevalence of the disease on wheat seedlings. The most effective isolates were PSBON4 (preliminary identification of Bacillus sp.) and PSBU1 (preliminary identification of Actinobacteria sp.). Thus, the treatment of seeds with PSBON4 led to a decrease in the intensity of the disease by 22.0 percentage points, the prevalence by 20.0% compared with the control. Seed treatment with PSBU1 reduced disease intensity by 23.5 percentage points and 16.0 percentage points in disease prevalence. In addition, the studied isolates had a statistically significant (p <0.001) stimulating effect on seedling growth. The PSBU1 and PSBON5 isolates had the greatest increase in the length of wheat seedlings (by 6.5 cm and 5.8 cm, respectively, in comparison with the control).