Prospects of a modified biofungicide based on Trichoderma viride for soil health improvement

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Trichodermin biopreparations isolated from Trichoderma viride are widely used for treating seed, vegetable, fruit and berry crops, as well as for soil application. A promising research direction consists in the simultaneous use of Trichodermin biopreparations and natural minerals, such as zeolite (0.2 and 0.04 mm), diatomite, glauconite and sapropel. Our laboratory experiments showed that these minerals do not inhibit the development of T. viride. While promoting T. viride growth, glauconite and diatomite application lead to its rapid sporulation. Zeolite in both fractions (0.20 and 0.04 mm) has a long-acting effect on T. viride growth. Sapropel prolongs the period of micromycete development to a lesser extent than zeolite in both fractions does. The studies were continued in a field experiment, where the micromycete composition of gray forest soils of Laishevsky district of the Republic of Tatarstan was evaluated after the application of a Trichodermin biopreparation. A biofungicide based on T. viride (at a dose of 3 kg/ha) was introduced into the soil together with the above natural minerals (at a dose of 0.5 t/ha each). Soil sampling for a quantitative and qualitative analysis of the micromycete community was carried out in the phases of germination and tillering of winter wheat (Sultan variety). Trichodermin contributed to a significant increase in the amount of T. viride in the soil. This genus was the dominant (74-100%) among other microscopic fungi present in the soil (p. Aspergillus, Mucor, Fusarium). T. viride was found to exhibit inhibitory activity against pathogenic fungi. Phytopathogenic fungi of the Fusarium genus were absent only in variants with the addition of zeolite (0.04 mm) and diatomite. The use of diatomite and zeolite together with Trichodermin preparations is a promising technique for improving the phytosanitary state of agricultural soils.

About the authors

N. I. Kirillova

Scientific Institution Tatar Scientific Research Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science - Subdivision of the Federal State Budgetary Institution of Science «Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences»

Email: Nadyakirillova13@gmail.com

I. A. Degtyareva

Scientific Institution Tatar Scientific Research Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science - Subdivision of the Federal State Budgetary Institution of Science «Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences»

Email: peace-1963@mail.ru

E. A. Prishchepenko

Scientific Institution Tatar Scientific Research Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science - Subdivision of the Federal State Budgetary Institution of Science «Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences»

Email: pea77@list.ru

References

  1. Новикова И.И. Биологическое обоснование создания и применения полифункциональных биопрепаратов на основе микробов-антагонистов для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем // Вестник защиты растений. 2017. N 3. С. 16-23.
  2. Strakowska J., Blaszczyk L., Chelkowski J. The significance of cellulolytic enzymes produced by Trichoderma in opportunistic lifestyle of this fungus // Journal of Basic Microbiology. 2014. Vol. 54, no. S1. Р. S2-S13. https://doi.org/10.1002/jobm.201300821.
  3. Mendoza-Mendoza A., Clouston A., Li J.H., Nieto-Jacobo M.F., Cummings N., Steyaert J., et al. Isolation and mass production of Trichoderma // Microbial-based biopesticides. New York: Humana Press, 2016. P. 13-20. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-6367-6_2.
  4. Rahnama K. Mass production of Trichoderma spp. and application // International Research Journal of Applied and Basic Sciences. 2012. Vol. 3, no. 2. Р. 292-298.
  5. Al-Ani L.K.T., Singh H.B., Keswani C., Reddy M.S., Sansinenea E., Garda-Estrada C. Bioactive secondary metabolites of Trichoderma spp. for efficient management of phytopathogens // Secondary metabolites of plant growth promoting rhizomicroorganisms. Singapore: Springer, 2019. P. 125-143. https://doi.org/10.1007/978-981-13-5862-3_7.
  6. Штерншис М.В., Джалилов Ф.С.-У., Андреева И.В., Томилова О.Г. Биологическая защита растений. М.: КолосС, 2004. 264 с.
  7. Потехина Р.М. Морфологические изменения полевых изолятов рода Trichoderma после применения гербицидов // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2021. Т. 246. N 2. C. 166-171. https://doi.org/10.31588/2413-4201-1883-246-2-166-171.
  8. Mohsenzadeh F., Shahrokhi F. Biological removing of cadmium from contaminated media by fungal biomass of Trichoderma species // Journal of Environmental Health Science and Engineering. 2014. Vol. 12, no. 1. P. 102. https://doi.org/10.1186/2052-336X-12-102.
  9. Vicente I., Baroncelli R., Hermosa R., Monte E., Vannacci G., Sarrocco S. Role and genetic basis of specialised secondary metabolites in Trichoderma ecophysiology // Fungal Biology Reviews. 2022. Vol. 39. P. 83-99. https://doi.org/10.1016/j.fbr.2021.12.004.
  10. Голованова Т.И., Гаевский Н.А., Валиуллина А.Ф., Литовка Ю.А. Влияние спор Trichoderma asperellum и метаболитов Fusarium sporotrichioides на ростовые процессы и фотосинтетический аппарат пшеницы // Микология и фитопатология. 2020. Т. 54. N 2. С. 134-142. https://doi.org/10.31857/S0026364820020038.
  11. Сейкетов Г.Ш. Грибы рода Trichoderma и их использование в практике. Алма-Ата: Наука, 1982. 248 с.
  12. Keswani C., Singh H.B., Hermosa R., Garda-Estrada C., Caradus J., He Y.H., et al. Antimicrobial secondary metabolites from agriculturally important fungi as next biocontrol agents // Applied Microbiology and Biotechnology. 2019. Vol. 103. P. 9287-9303. https://doi.org/10.1007/s00253-019-10209-2.
  13. Зуев П. Как получать и хранить Триходермин // Микология и фитопатология. 1971. Т. 5. N 6. С. 44.
  14. Ямалиева А.М., Апаева Н.Н. Применение биопрепаратов при возделывании яровой пшеницы // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2019. Т. 5. N 4. С. 432-439. https://doi.org/10.30914/2411-9687-2019-5-4-432-439.
  15. Яппаров А.Х., Алиев Ш.А., Яппаров И.А., Дегтярева И.А., Ежкова А.М., Ежков В.О.. Научное обоснование получения наноструктурных и нанокомпозитных материалов и технологии их использования в сельском хозяйстве: монография. Казань: Центр инновационных технологий, 2014. 304 с.
  16. Кириллова Н.И., Прищепенко Е.А., Дегтярева И.А., Кошпаева Т.В., Новичков В.Л. Разработка метода хранения биопрепарата Триходермин // Агрохимический вестник. 2022. N 3. С. 60-64. https://doi.org/10.24412/1029-2551-2022-3-011.
  17. Горшков В.Ю. Бактериозы растений: молекулярные основы формирования растительно-микробных патосистем. Казань: Изд-во Сергея Бузукина, 2017. 301 с.
  18. Matarese F., Sarrocco S., Gruber S., Seidl-Seiboth V., Vannacci G. Biocontrol of Fusarium head blight: interactions between Trichoderma and mycotoxigenic Fusarium // Microbiology. 2012. Vol. 158. P. 98-106. https://doi.org/10.1099/mic.0.052639-0.
  19. Khan R.A.A., Najeeb S., Hussain S., Xie B., Li Y. Bioactive secondary metabolites from Trichoderma spp. against Phytopathogenic Fungi // Microorganisms. 2020. Vol. 8, no. 6. P. 817. https://doi.org/10.3390/microorganisms8060817.
  20. Колесников Л.Е., Попова Э.В., Новикова И.И., Прияткин Н.С., Архипов М.В., Колесникова Ю.Р.. Совместное использование штаммов микроорганизмов и хитозановых комплексов для повышения урожайности пшеницы (Triticum aestivum L.) // Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54. N 5. С. 1024-1040. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.5.1024rus.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).