Картофель входит в число самых потребляемых продуктов в России. От урожайности этого овоща зависит продовольственная безопасность страны. Учёные Томского государственного университета с коллегами из Новосибирского ГАУ и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разработали эффективный и экологичный способ защиты картофеля от одного из наиболее частых и вредоносных заболеваний – чёрной парши. Результаты исследований опубликованы в Journal of Fungi (Q1).
– Заболевание ризактониоз (Rhizoctonia solani), называемое также чёрной паршой, поражает клубни, ростки, стебли, иногда корни взрослых растений, – говорит руководитель проекта, учёный Биологического института ТГУ и Новосибирского ГАУ Иван Дубовский. – Ризактониоз является основной и широко распространенной проблемой при выращивании картофеля. Присутствие гриба Rhizoctonia solani приводит к потерям урожая во всем мире на 25-30 процентов ежегодно, увеличиваясь до 60-80 процентов для высокочувствительных сортов.
В ходе исследований, проведённых при поддержке нацпроекта «Наука и университеты», учёные установили, что существенно снизить поражённость растений болезнетворным грибком можно при помощи предпосевной обработки картофеля смесью полезных бактерий Bacillus subtilis и Bacillus amyloliquefaciens. Они подавляют фитопатогенный гриб, снижая его концентрацию в четыре раза, улучшают состав почвенной микробиоты и физиологические показатели картофеля. Наряду с этим в ходе экспериментов обработка смесью бактерий приводила к увеличению урожайности на 30 процентов и повышала качество клубней.
По словам учёных, штаммы Bacillus subtilis оказывают множественное воздействие на возбудителей разных заболеваний, в частности, вырабатывают антибиотики и повышают иммунитет растений. Кроме того, в большинстве случаев данные штаммы проявляют стимулирующее действие и ускоряют развитие растений.
Авторы статьи отмечают экологичность нового подхода. В настоящее время для борьбы с чёрной паршой используются химические фунгициды. Их достоинства: эффективность, массовая доступность и высокая активность. Основные недостатки – опасное токсическое воздействие на людей и животных, а также гибель полезных насекомых-опылителей, например, пчел и шмелей. В отличие от химических фунгицидов, бактерии рода Bacillus не наносят вреда окружающей среде, они сами являются её естественной частью. Эти бактерии широко распространены в водных и почвенных экосистемах, поэтому оптимально подходят для защиты растений.
Наряду с этим учёные кафедры физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института ТГУ разрабатывают методы защиты других востребованных сельхозкультур – кукурузы, ячменя, пшеницы, рапса и других.