Формування фітопатогенного мікробіому як чинника біологічного забруднення агроценозів вівса

Автор(и)

  • Ірина Володомирівна Безноско Інститут агроекології і природокористування НААН, Україна https://orcid.org/0000-0002-2217-5165
  • Лілія В’ячеславівна Гаврилюк Інститут агроекології і природокористування НААН, Україна https://orcid.org/0000-0001-6901-0766
  • Вероніка Олександрівна Мудрак Інститут агроекології і природокористування НААН, Україна https://orcid.org/0000-0002-5023-5866

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.3.2023.287769

Ключові слова:

екологічний ризик, біобезпека, частота трапляння видів, інтенсивність спороутворення, мікроміцети

Анотація

Формування фітопатогенного мікробіому як чинника біологічного забруднення агроценозів вівса є важливим завданням для дослідження, розв’язання якого дасть можливість створення екологічно збалансованих агроекосистем. Це підвищить їхню здатність до саморегуляції чисельності популяції мікроміцетів із метою одержання якісної та без- печної вівсяної сировини. Тому, вивчено вплив екологічних чинників (абіотичних, біотич- них, антропогенних) на формування популяцій мікроміцетів у листковому мікробіомі вівса за різних технологій вирощування рослин. У статті представлені результати екологічного оцінювання сортів рослин вівса за показниками впливу на щільність по- пуляції, частоту трапляння та інтенсивність споруляції мікроміцетів. Вегетативні органи рослин вівса сортів Парламентський і Тембр відбирали у фази: кущення, виходу в трубку та колосіння. Визначено, що кліматичні умови, як абіотичний чинник, а саме підвищення температури повітря, часті засухи, рідкі, але рясні дощі, які змінювалися залежно від року дослідження, істотно впливали на формування популяцій мікроміце- тів у листковому мікробіомі вівса. Технології вирощування рослин, як антропогенний чинник, значно впливали на спектр видів та їхню частотою трапляння у листковому мікробіомі вівса різних сортів. За органічної технології вирощування рослин спектр по- пуляцій мікроміцетів був різноманітніший, але із нижчою частотою трапляння видів порівняно із традиційною технологію вирощування рослин. Також, сорти рослин вівса, як біотичний чинник, завдяки фізіологічним речовинам рослин здатні стримувати поширення популяцій мікроміцетів у листковому мікробіомі рослин або стимулювати їх. З’ясовано, що за традиційної та органічної технологій вирощування рослин у лист- ковому мікробіомі сорту вівса Тембр щільність популяції, частота трапляння видів мікроміцетів, а також інтенсивність споруляції була істотно нижчою порівняно із рослинами сорту вівса Парламентський. Це свідчить, що вирощування сортів вівса, які здатні стримувати формування популяцій мікроміцетів на екологічно безпечному рівні забезпечить зниження рівня біологічного забруднення агроценозів та підвищить біобезпеку рослинної сировини.

Біографії авторів

Ірина Володомирівна Безноско, Інститут агроекології і природокористування НААН

кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник

Лілія В’ячеславівна Гаврилюк, Інститут агроекології і природокористування НААН

доктор філософії, науковий співробітник

Посилання

Mostovyak, I.I., Demyanyuk, O.S., Parfenyuk, A.I. & Beznosko, I.V. (2020). Sorty yak chynnyk formuvannya stiykykh ahrotsenoziv zernovykh kultur [Varieties as a factor in the formation of stable agrocenoses of grain crops]. Poltavskoyi derzhavnoyi ahrarnoyi akademiyi — Bulletin of the Poltava State Agrarian Academy, 2, 110–118. DOI: https://doi.org/10.31210/visnyk2020.02.13 [in Ukrainian].

Retman, S.V. & Panchenko, Yu.S. (2017). Biolohichni preparaty dlya zakhystu naselennya vid khvorob u pravoberezhnomu Lisostepu Ukrayiny [Biological preparations to protect the population from diseases in the right-bank forest-steppe of Ukraine]. Silskohospodarska mikrobiolohiya — Agricultural microbiology, 25, 50–56 [in Ukrainian].

Van Montagu, M. (2020). The future of plant biotechnology in a globalized and environmentally endangered world. Genetics and Molecular Biology, 43. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1678-4685-GMB2019-0040 [in English].

Parfenуuk, A.I. (2017). Sort roslyn yak chynnyk biolohichnoyi bezpeky v ahrotsenozakh Ukrayiny [Plant variety as a factor of biological safety in agrocenoses of Ukraine]. Ahroekolohichnyy zhurnal — Agroecological journal, 2, 155–163. DOI: http://nbuv.gov.ua/UJRN/agrog_2017_2_22 [in Ukrainian].

Mostovyak, I.I. & Demyanyuk, O.S. (2020). Chynnyky destabilizatsiyi fitosanitarnoho stanu ahrotsenoziv zernovykh kultur Tsentralnoho Lisostepu Ukrayiny [Factors destabilizing the phytosanitary state of agrocenoses of grain crops in the Central Forest Steppe of Ukraine]. Zbalansovane pryrodokorystuvannya — Balanced nature management, 2, 73–84. DOI: https://doi.org/10.33730/2310-4678.2.2020.208812 [in Ukrainian].

Parfenyuk, A.I. & Voloshchuk, N.M. (2016). Formuvannya fitopatohennoho fonu v ahrofitotsenozakh [Formation of phytopathogenic background in agrophytocenoses]. Ahroekolohichnyy zhurnal — Agroecological journal, 4, 106. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2016.271247 [in Ukrainian].

Köhl, J., Kolnaar, R. & Ravensberg, W. (2019). Mode of Action of Microbial Biological Control Agents against Plant Diseases: Relevance Beyond Efficacy. Front. Plant Sci., 10, 845 [in English].

Shvartau, V., Mykhalska, L. & Zozulya, O. (2017). Spread of fusarium in Ukraine. Ahronomy, 4, 40–43 [in English].

Vozhegova, R. & Kokovikhin, S. (2018). Zroshuvane zemlerobstvo — harant prodovolchoyi bezpeky Ukrayiny v umovakh zminy klimatu [Irrigated agriculture is a guarantor of Ukraines food security in the face of climate change]. Visnyk ahrarnoyi nauky — Herald of Agrarian Science, 11, 28–34. DOI: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vaan_2018_11_6 [in Ukrainian].

Lamichhane, J. (2017). Pesticide use and risk reduction in European farming systems with IPM: An introduction to the special issue. Crop. Prot., 97, 1–6. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cropro.2017.01.017 [in English].

Ngoune, L. & Shelton, C. (2020). Factors affecting yield of crops. In agronomy–climate change and food security, 32, 137–144. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.90672 [in English].

Beznosko, I., Gorgan, T., Turovnik, Yu. et al. (2022). Patohenna mikobiota nasinnya zernovykh kul’tur pid vplyvom riznykh tekhnolohiy vyroshchuvannya [Pathogenic mycobiota of cereal seeds under the influence of different growing technologies]. Ahroekolohichnyy zhurnal — Agroecological journal, 1, 110–120. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2022.255185 [in Ukrainian].

Petrenkova, V., Luchna, I. & Borovska, I. (2016). Zalezhnist fitosanitarnoho stanu posiviv pshenytsi ozymoyi vid pohodnykh umov [Dependence of phytosanitary status of winter wheat crops on weather conditions]. Visnyk tsentru naukovoho zabezpechennya APV Kharkivskoyi oblasti — Bulletin of the center of sciences. provision of APV of the Kharkiv region, 20, 60–68 [in Ukrainian].

Dermenko, O. (2016). Khvoroby kolosa pshenytsi: diahnostyka, shkidlyvist i zakhody zakhystu [Wheat ear diseases: diagnosis, harmfulness and protection measures]. Propozytsiya nova: ukrayinskyy zhurnal z pytan ahrobiznesu: informatsiynyy shchomisyachnyk — New offer: Ukrainian magazine on agribusiness: informative monthly, 7/8, 96–100. DOI: http://propozitsiya.com/bolezni-kolosa-pshenicy-diagnostika-opasnost-imery-zashchity/2016-96-100 [in Ukrainian].

Barratt, B., Moran, V., Bigler, F. & Van Lenteren, J. (2018). The status of biological control and recommendations for improving uptake for the future. BioControl., 63, 155–167. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10526-017-9831-y [in English].

Ternovy, Yu., Havlyuk, V. & Parfenyuk, A. (2018). Ekolohichno bezpechni akhrotekhnolohiyi [Ecologically safe agricultural technologies]. Ahroekolohichnyy zhurnal — Agroecological journal, 4, 50–58. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2018.155827 [in Ukrainian].

Hardoim, P., Van Overbeek, L., Berg, G. et al. (2015). The hidden world within plants: Ecological and evolutionary considerations for defining functioning of microbial endophytes. Microb. Mol. Biol., 79 (3), 293–320 [in English].

Korniychuk, M.S. (2015). Metody kontrolyu fitosanitarnoho stanu polovykh kultur [Methods of controlling the phytosanitary condition of field crops]. Zbirnyk naukovykh prats Natsionalnoho naukovoho tsentru — Collection of scientific works of the National Science Center, 2, 152–163 [in Ukrainian].

Yakist gruntu. Vyznachennya chyselnosti mikroorhanizmiv u grunti metodom posivu na tverde (aharyzovane) zhyvylne seredovyshche [Soil quality. Determination of the number of microorganisms in the soil by the method of sowing on a solid (agarized) nutrient medium]. (2016). DSTU 7847:2015 from 1st Juli 2016. Kyiv: Derzhstandart Ukrainy [in Ukrainian].

Sessitsch, A., Weilharter, A., Gerzabek, M. et al. (2021). Microbial population structures in soil particle size fractions of a long-term fertilizer field experiment. Applied environmental microbiology, 67 (9), 4215–24. DOI: http://dx.doi.org/10.1128/AEM.67.9.4215-4224.2001 [in English].

Koval, E., Rudenko, A. Voloshchuk, N. & Varbanets L.D. (Ed.) (2016). Penitsyly: posibnyk z identyfikatsiyi 132 vydiv (redutsenty, destruktory, patoheny, produtsenty) [Penicillia: guide to identification of 132 species (reducers, destructors, pathogens, producers)]. Kyiv [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-08-23

Номер

Розділ

Статті