The biological efficiency of multifunctional complexes based on Bacillus subtilis strains and chitosan salicylate in wheat cultivation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of multifunctional complexes capable of causing a growth-stimulating effect on plants and inhibiting the development of a wide range of diseases on the Leningradka 6 spring soft wheat cultivar (k-64900) was investigated. In the research, it was found that the application of multifunctional complexes based on the Bacillus subtilis bacterial strains and 0.1% chitosan salicylate in wheat cultivation led to a significant decrease in the incidence of plant diseases: yellow and brown rust, powdery mildew, root rot and caused an increase in morphometric productivity indicators. This tendency was associated with a significant influence of multifunctional complexes on the increase in the number of primary and nodal roots; the length of nodal roots; productive bushiness; the number of spikelets per spike; the grains weight per spike. However, the effectiveness of protective and stimulating wheat treatments depended on the complex of natural and climatic factors of wheat vegetation seasons.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. I. Novikova

All-Russian Research Institute of Plant Protection

Email: kleon9@yandex.ru

лаборатория микробиологической защиты растений

Russian Federation, 196608, St. Petersburg, Pushkin

L. E. Kolesnikov

Saint-Petersburg State Agrarian University

Email: kleon9@yandex.ru

факультет агротехнологий, почвоведения и экологии

Russian Federation, 196601, St. Petersburg, Pushkin

E. V. Popova

All-Russian Research Institute of Plant Protection

Email: kleon9@yandex.ru

лаборатория микробиологической защиты растений

Russian Federation, 196608, St. Petersburg, Pushkin

B. A. Hassan

Ministry of Agriculture

Email: kleon9@yandex.ru

Agricultural Research Office

Iraq, Abo-Ghraib, St. Al-Zaytun, H. 10081, Baghdad

N. S. Priyatkin

Agrophysical Research Institute

Email: kleon9@yandex.ru
Russian Federation, 195220, St. Petersburg

D. Yu. Radishevskiy

Saint-Petersburg State Agrarian University

Email: kleon9@yandex.ru

факультет агротехнологий, почвоведения и экологии

Russian Federation, 196601, St. Petersburg, Pushkin

I. L. Krasnobaeva

All-Russian Research Institute of Plant Protection

Email: kleon9@yandex.ru

лаборатория микробиологической защиты растений

Russian Federation, 196608, St. Petersburg, Pushkin

L. A. Higerovich

All-Russian Research Institute of Plant Protection

Email: kleon9@yandex.ru

лаборатория микробиологической защиты растений

Russian Federation, 196608, St. Petersburg, Pushkin

Yu. R. Kolesnikova

N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources

Author for correspondence.
Email: kleon9@yandex.ru
Russian Federation, 190031, St. Petersburg

References

  1. Попова Э.В., Коваленко Н. М., Сокорнова С. В., Тютерев С. Л. и др. // Прикл. биохимия и микробиология. 2018. Т. 54. № 5. С. 540–545. https://doi.org/10.1134/S055510991805015X
  2. Попова Э. В., Домнина Н. С., Сокорнова С. В., Коваленко Н. М., Тютерев С. Л. // Сельскохозяйственная биология. 2021. Т. 56. № 1. С. 158–170. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.1.158rus
  3. Варламов В. П., Албулов А. И., Фролова М. А., Гринь А. В., Мысякина И. С. // Экобиотех. 2019. Т. 2. № 4. С. 529–532. https://doi.org/ 10.31163/2618–964X 2019-2-4-529-532
  4. Карпова Н. В., Шагдарова Б. Ц., Лялина Т. С., Ильина А. В., Терешина В. М., Варламов В. П. // Прикл. биохимия и микробиология. 2019. Т. 55. № 4. С. 386–395. https://doi.org/10.1134/S0555109919040068
  5. Новикова И.И., Попова Э. В., Краснобаева И. Л., Коваленко Н. М. // Сельскохозяйственная биология. 2021. Т. 56. № . 3. С. 511–522. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.3.511rus
  6. Novikova I., Minin V., Titova J., Krasnobaeva I., Zaharov A., Perekopsky A. // Agronomy Research. 2021. V. 19. № 3. P. 1617–1626. https://doi.org/10.15159/AR.21.135
  7. Павлюшин В.А., Тютерев С. Л., Попова Э. В., Новикова И. И., Быкова Г. А., Домнина Н. С. // Биотехнология. 2010. № 4. С. 69–80.
  8. Зимина Ю.А., Срослова Г. А., Постнова М. В. // Вестник ВолГУ. Серия 11. Естественные науки. Природные систе-мы и ресурсы. 2018. Т. 8. № 3. https://doi.org/10.15688/nsr.jvolsu.2018.3.3
  9. Минаков Д.В., Верещагин А. Л., Мороженко Ю. В., Базарнова Н. Г. // Химия растительного сырья. 2019. № 1. С. 251–257. https://doi.org/10.14258/jcprm.2019014368
  10. Xie D., Cai X., Yang C., Xie L., Qin G., Zhang M. et al. // Pest Management Science. 2021. V. 77. P. 4375–4382. https://doi.org/10.1002/ps.6471
  11. Stein T. // Mol. Microbiol. 2005. V. 56. P. 845–857. https://doi.org/10.1111/j.1365–2958.2005.04587.x
  12. Moyne A.-L., Cleveland T. E., Tuzun S. // FEMS Microbiol. Letters. 2004. V. 234. P. 43–49.
  13. Zhang D., Guo X., Wang Y., Gao T., Zhu B. // Let. Appl. Microbiol. 2017. V. 65. P. 512–519. doi.org/10.1111/lam.12809
  14. Guo Q., Dong W., Li S., Lu X., Wang P., Zhang X., Wang Y., Ma P. // Microbiological Research. 2014. V. 169. P. 533–540.
  15. Сидорова Т.М., Асатурова А. М., Хомяк А. И. // Сельскохозяйственная биология. 2018. Т. 53. № 1. С. 29–37. https://doi.org/10.1111/j.1365–2958.2005.04587.x
  16. Черепанова Е.А., Благова Д. К., Бурханова Г. Ф., Сарварова Е. С., Максимов И. В. // Экобиотех. 2019. Т. 2. № 3. С. 339–346. https://doi.org/10.31163/2618-964X-2019-2-3-339-346
  17. Zhang X., Chen X., Qiao X., Fan X., Huo X., Zhang D. // Journal of Separation Science. 2021. V. 44. P. 931–940.
  18. Павлюшин В.А., Новикова И. И., Бойкова И. В. // Защита и карантин растений. 2022. № 4. С. 10–18.
  19. van Duijn B., Priyatkin N. S., Bruggink H., Gomes F., Boelt B., Gorian F., Martinez M. A. // Informativo ABRATE. 2017. V. 27. № 2. P. 18–22.
  20. Прияткин Н.С., Архипов М. В., Щукина П. А., Мирская Г. В., Чесноков Ю. В. // Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57. № 5. С. 911–920. https://doi.org/ 10.15389/agrobiology.2022.5.911rus
  21. Dell’Aquila A. // Biometry Crop Sci. 2006. V. 1. № 1. P. 20–31.
  22. Boelt B., Shrestha S., Salimi Z., Jørgensen J. R., Nicolaisen M., Carstensen J. M. // Seed Science Research. 2018. V. 28. № 3. P. 222–228. https://doi.org/10.1017/S09602585180002353
  23. Jalink H., Frandas A., van der Schoor R., Bino J. B. // Scientia Agricola (Piracicaba, Braz.). 1998. V. 55. P. 88–93. https://doi.org/10.1590/S0103–90161998000500016
  24. Архипов М.В., Потрахов М. Н. Микрофокусная рентгенография растений. СПб: Технолит, 2008. 194 с.
  25. Gomes-Junior F.G., Yagushi J. T., Belini U. L., Cicero S. M., Tomazello-Filho M. // Seed Science and Technology. 2012. V. 40. № 1. P. 102–107. https://doi.org/10.15258/sst.2012.40.1.11
  26. Del Nobile M. A., Laverse J., Lampignano V., Cafarelli B., Spada A. Applications of Tomography in Food Inspection. In: In-dustrial tomography. Systems and applications / Ed. Mi Wang. Woodhead Publishing. Elsevier Ltd., 2015. P. 693–710. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-118-4.00025-3
  27. Foucat L., Chavagnat A., Renou J.-P. // Scientia Horticulturae, 1993. V. 55. P. 323–331.
  28. Martinez M.A., Priyatkin N. S., van Duijn B. // Seed Testing International. 2018. V. 156. P. 53–56.
  29. Колесников Л.Е., Попова Э. В., Новикова И. И., Прияткин Н. С., Архипов М. В., Колесникова Ю. Р. и др. // Сельско-хозяйственная биология. 2019. Т. 54. С. 1024–1040. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.5.1024rus
  30. Kolesnikov L.E., Novikova I. I., Popova E. V., Priyatkin N. C., Zuev E. V., Kolesnikova Y. R., Solodyannikov M. D. // Agrono-my Research. 2020. V. 18. № 4. P. 2436–2448. https://doi.org/10.15159/AR.20.206
  31. Cicek E., Tilki F. // J. Biol. Sci. 2007. V. 7. P. 438–441.
  32. Huang M., Wang Q. G., Zhu Q. B., Qin J. W., Huang G. // Seed Science and Technology. 2015. V. 43. № 3. P. 337–366.
  33. Abud H.F., Cicero S. M., Gomes Junior F. G. // Acta Scientiarum: Agronomy. 2018. V. 40. № 1. P. 1–9. https://doi.org/10.4025/actasciagron.v40i1.34950
  34. Рутковская Т.С., Архипов М. В., Пасынкова Е. Н., Прияткин Н. С., Конончук П. Ю., Кочерина Н. В., Симон К. В. // Агрофизика. 2022. № 1. С. 42–48. https://doi.org/10.25695/AGRPH.2022.01.07
  35. Новикова И.И., Бойкова И. В., Морозов Д. О. // Информационный бюллетень ВПРС МОББ. 2011. № 42. С. 147–154.
  36. Новикова И.И., Бойкова И. В., Павлюшин В. А., Зейрук В. Н. и др. // Вестник защиты растений. 2013. № 4. С. 12–21
  37. Novikova I.I., Titova Yu.A., Boykova I. V., Zeyruk V. N., Krasnobaeva I. L. // Bulletin of Plant Protection. 2017. № 3. P. 16–23.
  38. Колесников Л.Е., Попова Э. В., Новикова И. И., Колесникова Ю. Р. и др. // Прикл. биохимия и микробиология. 2022. Т. 58. № 3. С. 294–301. https://doi.org/10.31857/S0555109922030072

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Рис. 1. Поражаемость пшеницы болезнями и ее урожайность в контрольном варианте (а) и при использовании поли-функционального комплекса B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ (б) в 2019–2022 гг.: 1 — развитие корне-вой гнили; 2 — развитие мучнистой росы; 3 — развитие бурой ржавчины; 4 — развитие желтой ржавчины; 5 — урожай-ность пшеницы. *Различия достоверны согласно 95%-ному доверительному интервалу для средних измерений показа-теля.

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Рис. 2. Интенсивность развития желтой ржавчины (%) пшеницы при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5), 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5. (а, б, в — повторности опыта).

Download (708KB)
Indexing metadata
4. Рис. 3. Число полос с пустулами желтой ржавчины пшеницы при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5), 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5 (а, б, в — повторности опыта).

Download (687KB)
Indexing metadata
5. Рис. 4. Длина полосы с пустулами желтой ржавчины пшеницы при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5), 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5 (а, б, в — повторности опыта).

Download (723KB)
Indexing metadata
6. Рис. 5. Площадь пустулы желтой ржавчины пшеницы при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 01% СХ (4, 5), 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5 (а, б, в — повторности опыта).

Download (728KB)
Indexing metadata
7. Рис. 6. Интенсивность развития мучнистой росы (%) пшеницы при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5), 2022 г: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5 (а, б, в — повторности опыта).

Download (659KB)
Indexing metadata
8. Рис. 7. Число пятен с налетом мучнистой росы (%) пшеницы при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5), 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5 (а, б, в — повторности опыта).

Download (689KB)
Indexing metadata
9. Рис. 8. Площадь пятна с налетом мучнистой росы (%) пшеницы при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5). 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5 (а, б, в — повторности опыта).

Download (687KB)
Indexing metadata
10. Рис. 9. Развитие корневой гнили (%) пшеницы при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5), 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5.

Download (622KB)
Indexing metadata
11. Рис. 10. Урожайность пшеницы (г/растение) при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5), 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5. Повторности опыта: а — первая, б — вторая, в — третья.

Download (734KB)
Indexing metadata
12. Рис. 11. Урожайность пшеницы (т/га) при использовании бактериальных штаммов B. subtilis (2, 6) и полифункциональных комплексов с 0.1% СХ (4, 5), 2022 г.: 1 — контроль (вода); 2 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D; 3 — Витаплан, СП; 4 — B. subtilis ВКМ В 2604D + ВКМ В 2605D + 0.1% CХ; 5 — B. subtilis И 5 + 0.1% СХ; 6 — B. subtilis И 5 (а, б, в — повторности опыта).

Download (727KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences