Structure particularity of spring barley mycocenoses and properties of mushrooms from alienated radioactively contaminated territories of the Novozybkovsky district of the Bryansk region

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The features of the structure of mycocenoses of spring barley Gonar in the alienated territories of the Novozybkovsky district of the Bryansk region, contaminated with radionuclides as a result of the Chernobyl accident, have been studied. The study was carried out in 1991–1998 (pollution density 137Cs ~1.8 MBq/m2) using traditional field methods of observation and laboratory analyses to identify fungal species and determine their activity. 7 years after the accident, the epiphytic microbiota of barley seeds was characterized by increased activity of fungi from the genus Fusarium with the dominance of the causative agent of snow mold F. nivale Ces. (Microdochium nivale) and the mycotoxic fungus F. sporotrichiella Bilai. (sin. F. sporotrichioides). For comparison, at the same time, the microbiota of barley seeds in the fields of the Ramenskoye district of the Moscow region differed not only in the species composition of fungi, but also in their properties: the absence of such species of fungi as Nigrospora oryzae and Ulocladium con-sortiala, quite numerous in the Bryansk fields, and the presence of micro-roorganisms of the fungus F. sambucinum Fuckel, not found on polluted 137Cs and fields removed from economic turnover. There is also a noticeable presence of fungi from the genus Fusarium in the structure of the intra-seed infection of barley. The properties of metabolites of fungi from the genus Penicillium were determined: suspensions of fungal spores P. expansum and P. cyclopium used for processing barley seeds caused depression – a significant decrease in seed germination and morphophysiological characteristics of the development of seedlings. Isolates of 26 species of fungi were screened for their effect on the survival of paramecia and their rating was compiled. It is shown that in the absence of planned management of crop production by regional technologies and the use of plant protection products against diseases for 7 years after the accident, there was a shift in the structure of fungal species present on the roots and stems of barley of the Gonar variety towards an increase in the proportion of phytopathogenic fungi. With a large number of micromycete species on barley plants on radionuclide-contaminated fields of the Bryansk region and “clean” lands of the Moscow region (22 species versus 21, respectively), 9 species of phytopathogens (41% of the total number of species) and 7 species (33%) were isolated in technogenic territories. At the same time, the total activity of phytopathogens in the alienated radioactively contaminated territories was 18 points, in the “clean” ones – 13. Ratio of Phytopathogens/Saprophytes, calculated by the total activity of these groups of fungi, in the Bryansk region was 37.5% more than in the Moscow region, and by the ratio of Phytopath-genes/Antagonists – 2.2 times more. At the same time, the tendency of phytopathogens to prevail over other types of fungi in radioactively contaminated areas was natural, which was confirmed by the results of earlier studies.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. N. Mikhaleva

All-Russian Research Institute of Phytopathology

Author for correspondence.
Email: svetlanova-1985@mail.ru
Russian Federation, 143050, Moscow region, Odintsovsky district, r. p. Bolshiye Vyazemy, ul. Institut, poss. 5

L. N. Ulyanenko

All-Russian Research Institute of Phytopathology

Email: svetlanova-1985@mail.ru
Russian Federation, 143050, Moscow region, Odintsovsky district, r. p. Bolshiye Vyazemy, ul. Institut, poss. 5

N. I. Budynkov

All-Russian Research Institute of Phytopathology

Email: svetlanova-1985@mail.ru
Russian Federation, 143050, Moscow region, Odintsovsky district, r. p. Bolshiye Vyazemy, ul. Institut, poss. 5

A. P. Glinushkin

All-Russian Research Institute of Phytopathology

Email: svetlanova-1985@mail.ru
Russian Federation, 143050, Moscow region, Odintsovsky district, r. p. Bolshiye Vyazemy, ul. Institut, poss. 5

References

  1. Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС и их преодоление: Двадцатилетний опыт МАГАТЭ, Bена: МАГАТЭ, 2008. STI/PUB1239. 199 с.
  2. Дутов А.И., Пузанова Л.А. Формирование устойчивости сельскохозяйственного производства к радионуклидному загрязнению агроэкосистем (на примере аварии на Чернобыльской АЭС) // Инновации в АПК: пробл. и перспективы 2021. № 4. С. 129–135.
  3. Соколов М.С., Дородных Ю.Л., Марченко А.И. Здоровая почва как необходимое условие жизни человека // Почвоведение. 2010. № 7. С. 858–866.
  4. Филипас А.С., Ульяненко Л.Н. Действие ионизирующих излучений на агроценозы. Радиобиологические последствия острого и хронического облучения основных компонентов. Germany: Palmarium, Academic publishing, 2012. 65 С.
  5. Ульяненко Л.Н., Удалова А.А. Оценка состояния окружающей среды по реакции сельскохозяйственных растений на действие ионизирующих излучений // Бюл. Нац. радиац.-эпидемиол. регистра “Радиация и риск”. 2015. Т. 24. № 1. С. 118–131.
  6. Алексахин Р.М., Санжарова Н.И., Ульяненко Л.Н., Шубина О.А, Жигарева Т.Л. Рекомендации по организации земледелия на техногенно загрязненных сельскохозяйственных угодьях (загрязнение радионуклидами и тяжелыми металлами). Обнинск: ВНИИСХРАЭ РАСХН, 2006. 66 с.
  7. Симонов В.Ю., Ничипоров А.В. Фитосанитарный мониторинг состояния зерновых агробиоценозов Брянской обл. // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК. Брянск, 2012. С. 169–172.
  8. Лой Н.Н., Шишко В.И. Оценка фитосанитарного состояния на отчужденных сельскохозяйственных угодьях Брянской обл. // Сб. докл. международ. научн.-практ. конф. “Радиоэкологические последствия радиационных аварий”. К 35-й годовщине аварии на ЧАЭС. Обнинск, 2021. С. 199–202.
  9. Паренюк Е.Ю., Шаванова E.Е., Ильенко В.В., Титова Л.В., Левчук С.Е., Гудков И.Н. Влияние почвенной микрофлоры на переход 137Cs в растения // Радиац. биол. Радиоэкол. 2015. Т. 55. № 1. С. 51–56.
  10. Filipas A., Oulianenko L., Alexakhin R., Pimenov E., Rudakov O., Mikhailova S. Phytopathological state of cereal crop stands on agricultural lands contaminated by radioactive substances following the accident at the Chernobyl NPP // Arch. Phytopathol. Plant Protect. 1997. V. 31. Р. 133–140.
  11. Кречетников В.В., Титов И.Е., Шубина О.А., Прудников П.В. Оценка текущей радиоэкологической обстановки на сельскохозяйственных угодьях Новозыбковского района Брянской обл. // Вестн. Брянск. ГСХА. 2017. № 4 (62). С. 25–30.
  12. Билай В.И. Методы экспериментальной микологии. Киев: Наукова думка, 1982. 550 с.
  13. Билай В.И., Курбатская В.И. Определитель токсикообразующих микроорганизмов. Киев: Наукова думка, 1990. 236 с.
  14. Фитосанитарная экспертиза зерновых культур. (Болезни растений). Рекомендации. М.: Росинформагротех, 2002. 140 с.
  15. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. Методы анализа: Сб. ГОСТов. М.: Изд-во стандартов, 2004.
  16. Михалева С.Н., Ульяненко Л.Н., Глинушкин А.П. Фитосанитарное состояние почв на территориях, загрязненных радионуклидами ЧАЭС, и подходы к решению проблем, возникающих при их возврате в сельскохозяйственный оборот // Достиж. науки и техн. АПК. 2022. Т. 36. № 2. С. 37–41. https://doi.org/10.53859/02352451_2022_36_2_37
  17. Будынков Н.И., Михалева С.Н., Проскурин А.В. Динамика доминирующих факультативных паразитов грибной природы в полевых агроценозах с минимальной обработкой почвы в западной части Волгоградской обл. // Агрохимия. 2021. № 1. С. 62–69.
  18. Будынков Н.И., Михалева С.Н. Прогрессирующее накопление опасных фузариев на зерне озимой пшеницы в хозяйствах юга России (2014– 2020 гг.) // Агрохимия. 2022. № 1. С. 66–77.
  19. Санин С.С., Жохова Т.П. Влияние болезней и средств защиты растений на качество зерна пшеницы // Защита и карантин раст. 2012. № 11. С. 16–19.
  20. Санина А.А., Назарова Л.Н., Мотовилин А.А., Пахолкова Е.В., Ибрагимов Т.З., Никифоров Е.В., Стрежекозин Ю.А., Карлова Л.В., Корнева Л.Г., Жохова Т.П., Полякова Т.М., Абрамова Т.А., Рулева О.М. Фитосанитарная экспертиза зернового поля и принятие решений по опрыскиванию пшеницы фунгицидами. Теория и практические рекомендации // Прилож. к журн. “Защита и карантин растений”. 2016. № 5. С. 54–88.
  21. Санин С.С., Сандухадзе Б.И., Мамедов Р.З., Карлова Л.В., Корнева Л.Г., Рулева О.М. Интенсификация производства зерна пшеницы, фитосанитария и защита в Центральном районе России // Агрохимия. 2020. № 10. С. 36–44.
  22. Лой Н.Н., Ульяненко Л.Н., Филипас А.С., Степанчикова Н.С. Заражение пшеницы уредоспорами стеблевой ржавчины, подверженными воздействию ионизирующих излучений, и устойчивость растений к патогену // Докл. РАСХН. 2010. № 3. C. 30–33.
  23. Белозерская Т.А., Егорова А.С., Геслер Н.Н., Рязанова Л.П., Кулаковская Т.В. Метаболические механизмы адаптации грибов-экстремофилов Чернобыльской зоны // Усп. мед. микол. 2014. Т. 12. С. 88–90.
  24. Геслер Н.Н., Егорова А.С., Белозерская Т.А. Меланиновые пигменты грибов в экстремальных условиях существования (обзор) // Прикл. биохим. и микробиол.. 2014. Т. 50. № . 2. С. 125.
  25. Jung K.W., Yang D.H., Kim M.K., Seo H.S., Lim S., Bahn Y.-S. Unraveling fungal radiation resistance regulatory networks through the genome-wide transcriptome and genetic analyses of Cryptococcus neoformans // mBio. 2016. V. 11. N. 6. e01483–16. https://doi.org/10.1128/mBio.01483-16.
  26. Торопова Е.Ю., Соколов М.С., Глинушкин А.П. Индукция супрессивности почвы – важнейший фактор лимитирования вредоносности корневых гнилей // Агрохимия. 2016. № 8. С. 44–55.
  27. Соколова Г.Д., Глинушкин А.П. Антагонисты фитопатогенного гриба Fusarium graminearum // Микол. и фитопатол. 2017. Т. 51. Вып. 4. С. 191–201.
  28. Егорова А.С., Гесслер Н.Н., Рязанова Л.П., Кулаковская Т.В., Белозерская Т.А. Исследование механизмов стрессоустойчивости грибов-индикаторов высоких уровней радиоактивного загрязнения чернобыльской зоны // Микробиология. 2015. Т. 84. № 2. С. 184–191.
  29. Белозерская Т.А., Егорова А.С., Геслер Н.Н., Рязанова Л.П., Кулаковская Т.В. Метаболические механизмы адаптации грибов-экстремофилов Чернобыльской зоны // Усп. мед. микол. 2014. Т. 12. С. 88–90.
  30. Филипас А. С., Ульяненко Л. Н., Пименов Е. П., Алексахин Р. М., Титова К. Д., Рудаков О. Л., Михалева С. Н., Моисеенко Ф. В. Развитие болезней злаковых культур на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодьях // Докл. РАСХН. 1996. № 2. С. 3–5.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The structure of mycocenosis in the alienated fields of the Novozybkovsky district of the Bryansk region (a) and the “clean” fields of the Ramenskoye district of the Moscow region (b) and the ratio of different groups of fungi (c).

Download (943KB)

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».