ENDOPHYTIC STRAINS OF BACTERIA IN THE TECHNOLOGY OF CORN CULTIVATION FOR GRAIN
DOI 10.12737/2073-0462-2024-17-26 УДК 631.526.325.633.15:579.64
Keywords:
corn (Zea mays), grain, leaf dressing, endophytic bacterial strains, hybrids, biometrics, protein.Abstract
The study of the effect of endophytic bacterial strains on the formation of the general habitus of the corn plant during the growing season, as well as the effect on grain yield, was carried out in the conditions of the Ancestral region of the Republic of Tatarstan in 2022-2023. The soil of the experimental site was represented by a subtype of gray forest, the variety was heavy loamy. Endophytic bacterial strains were used in corn crops in the form of leaf dressing with a rate of 1.0 l/ha during the growing season in the 7-8 leaf phase. The technology of cultivation of corn for grain was generally accepted for the Republic of Tatarstan. A two-factor experiment was laid: hybrids (factor A) - early maturing Nur and ROSS-195, mid-early ‒ Krasnodarskiy-230; preparations of endophytic bacterial strains (factor B) - without application (control), KS-25, KS-31, KS-38, KS-54, Consortium and PS-17 (standard). The years of research were characterized as moderately arid in terms of climatic conditions. The preparations had a positive effect on the height of plants, above-ground mass and leaf area, which were determined in the phases of paniculation, cob formation and milk ripeness. The Nur hybrid responded positively to the treatment of crops with preparations KS-25, KS-38 and KS-54, the ROSS-195 hybrid - Consortium, KS-31 and KS-38, Krasnodarskiy-230 - KS-31 and KS-54. The highest aboveground mass in the experiment in the milk ripeness phase of the Nur hybrid was noted in the variant with KS-38 (48.25 t/ha), in the ROSS-195 and Krasnodarskiy-230 hybrids ‒ with KS-54 (67.38 and 58.25 t/ha, respectively). The largest leaf area was observed in the cob formation phase of the Nur hybrid when used in the KS-31 variants, in the ROSS-195 and Krasnodarskiy-230 hybrids when treated with the Consortium preparation. The grain yield of the Nur hybrid in variants with the PS-17, KS-38 and KS-25 preparations increased by 9.6…27.6%, the ROSS-195 hybrid when sprayed with KS-38 and KS ‒ by 15.3…19.7%, the Krasnodarskiy-230 hybrid when using KS-25, KS-54 and PS-17 ‒ by 9.0…28.1%. Preparations with endophytic bacterial strains increased the protein content in the hybrid grain by 0.15…0.73%.
References
1. Эндофитные бактерии как перспективный биотехнологический ресурс и их разнообразие / В. К. Чеботарь, А. В. Щербаков, Е. Н. Щербакова и др. // Сельскохозяйственная биология. 2015. Т. 50. № 5. С. 648–654. doi: 10.15389/agrobiology.2015.5.648rus.
2. Штаммы бактерий из биоресурсной коллекции ФГБНУ ФНЦБЗР, обладающие ростстимулирующей активностью в отношении растений озимой пшеницы / А.М. Асатурова, Н.С. Томашевич, В.М. Дубяга и др. // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 5. С. 21-27.
3. Ростостимулирующие, антиоксидантные и фунгицидные свойства эндофитных бактерий Bacillus thuringiensis на картофеле при заражении ризоктониозом / В.С. Масленникова, В.П. Цветкова, Е.В. Бедарева и др. // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 7. С. 49-55.
4. Изучение влияния эндофитных бактерий рода Bacillus на рост и стрессоустойчовость проростков яровой пшеницы и сои / Г. Х. Шаймуллина, Р. И. Сафин, О. А. Егорова и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2023. Т. 18. № 4 (72). С. 53‒59.
5. Курамшина З. М., Хайруллин Р. М. Повышение устойчивости растений к засухе с помощью эндофитных штаммов Bacillussubtilis // Физиология растений. 2023. Т. 70. № 3. С. 259–268. doi: 10.31857/S0015330322600760.
6. Гырнец Е.Ю., Асатурова А.М. Изучение полифункциональных свойств перспективных бактериальных агентов в отношении фитофагов и возбудителей болезней плодового ценоза // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 5. С. 39-45.
7. Сафин Р. И. Особенности эндофитных бактерий и их использование в биологической защите растений // Биологическая защита растений с использованием геномных технологий: Сборник научных трудов по материалам I Всероссийской научно-практической конференции, Казань, 26–27 октября 2022 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 248–254.
8. Effect sof phenotypic variation on biological propertie sof endophytic bacteria Bacillus mojavensis PS17 / R. G. C. Diabankana, Sh. Z. Validov, A. B. Vyshtakalyuket, et al. // Biology. 2022. Vol. 11. No. 9. P. 1305. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36138785/ (дата обращения: 13.09.2024). doi: 10.3390/biology11091305.
9. Сулейманов С. Р., Сафиоллин Ф. Н., Арсланов А. И. Влияние перспективных штаммов эндофитных бактерий на содержание сырого жира и валовой сбор растительного масла различных гибридов подсолнечника // Биологическая защита растений с использованием геномных технологий: Сборник научных трудов по материалам I Всероссийской научно-практической конференции, Казань, 26–27 октября 2022 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 274–281.
10. Куликова, А. Х. Влияние цеолита и удобрений на его основе на урожайность кукурузы и баланс элементов питания в черноземе выщелоченном под ее посевами / А. Х. Куликова, А. В. Карпов, М. С. Черкасов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 2(62). С. 69-75. doi 10.18286/1816-4501-2023-2-69-75.
11. Якомаскин, С. С. Минеральное питание как основа физиологических процессов, происходящих в растениях / С. С. Якомаскин, В. И. Каргин, А. А. Зубарев // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 2(62). С. 36-40. doi 10.18286/1816-4501-2023-2-36-42.
12. Влияние некорневых подкормок на формирование генеративных органов у кукурузы / М. Ю. Михайлова, Р. В. Миникаев, М. Ф. Амиров и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19. № 1 (73). С. 12–17. doi: 10.12737/2073-0462-2024-12-17.
13. Занилов А. Х., Лешкенов А. М., Конова С. Р. Влияние предпосевного обогащения почвы микроорганизмами на урожайность зерна кукурузы на фоне органо-минеральных систем удобрения // Почвы и окружающая среда: Всероссийская научная конференция с международным участием, посвященная 55-летию Института почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск, 02–06 октября 2023 года. Новосибирск: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт почвоведения и агрохимии Сибирского отделения Российской академии наук, 2023. С. 271–275.
14. Potential of corn hybrids of universal use / M. Yu. Mikhailova, R. V. Minikaev, F. Sh. Faskhutdinov, et al. // BIO Web of Conferences. 2022. Vol. 52. P. 00085. URL:https://www.bioconferences.org/articles/bioconf/pdf/2022/11/bioconf_fies2022_00085.pdf (дата обращения: 13.09.2024). doi: 10.1051/bioconf/20225200085.
15. Перспективы повышения биологической активности биопрепаратов на основе бактерий рода Bacillus и нанокомпозитов хитозана (Обзор) / Л. Г. Яруллина, Ж. Н. Калацкая, Е. А. Черепанова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2023. Т. 59. № 5. С. 427–439. doi: 10.31857/S0555109923050185.
16. Эндофитные бактерии как агенты для биопестицидов нового поколения (обзор) / И. В.Максимов, Т. И.Максимова, Е. Р. Сарварова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2018. Т. 54. № 2. С. 134–148. doi: 10.7868/S0555109918020034.
17. Шабатуков А. Х., Хромова Л. М. Биологический контроль болезней кукурузы в условиях степной зоны Кабардино-Балкарии // Вестник АПК Ставрополья. 2019. № 3(35). С. 78–82. doi: 10.31279/2222-9345-2019-8-35-78-82.
18. Круглов Ю. В., Лисина Т. О., Андронов Е. Е. Bacillus megaterium 501rif как антидот гербицида прометрина в посевах овса и кукурузы // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55. № 3. С. 481–488. doi: 10.15389/agrobiology.2020.3.481rus.
19. Перспективные свойства Bacillus Thuringiensis и направления их использования для защиты растений / Р. М. Хайруллин, А. В. Сорокань, В. Ф. Габдрахманова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2023. Т. 59. № 4. С. 337–354. doi: 10.31857/S0555109923040074.
20. Сидорова Т. М., Асатурова А. М., Аллахвердян В. В. Особенности антагонизма бактерий рода Bacil lus по отношению к токсиногенным грибам Fusarium при защите растений от болезни и контаминации микотоксинами (обзор) // Юг России: экология, развитие. 2021. Т. 16. № 4 (61). С. 86–103. doi: 10.18470/1992-1098-2021-4-86-103.
21. Влияние кратности обработок картофеля эндофитными бактериями Bacillus subtilis на содержание пигментов в листьях, продуктивность и устойчивость к болезням / Л. И. Пусенкова, С. Р. Гарипова, К. А. Федорова, М. А. Дедова // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36, № 10. С. 11-17. – doi: 10.53859/02352451_2022_36_10_11.
22. Михайлова М. Ю., Таланов И. П. Питательная ценность гибридов кукурузы при возделывании на зеленую массу // Аграрная наука. 2016. № 4. С. 9–11.
23. Влияние некорневых подкормок на формирование генеративных органов у кукурузы / М. Ю. Михайлова, Р. В. Миникаев, М. Ф. Амиров и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19, № 1 (73). С. 12‒17. doi: 10.12737/2073-0462-2024-12-17.
24. Агротехнологии технических культур / М. Ф. Амиров, И. Р. Валеев, А. Р. Валиев и др. // Система земледелия Республики Татарстан: В 3-х частях. Том 1. Часть 2. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2014. С. 178–250.
1. Endophytic bacteria as a promising biotechnological resource and their diversity / V. K. Chebotar, A.V. Shcherbakov, E. N. Shcherbakova et al. // Agricultural Biology. 2015. Vol. 50. No. 5. pp. 648-654. doi: 10.15389/agrobiology.2015.5.648rus.
2. Bacterial strains from the bioresource collection of the Federal State Budgetary Budgetary Institution of the Russian Federation, possessing growth-stimulating activity against winter wheat plants / A.M. Asaturova, N.S. Tomashevich, V.M. Dubyaga et al. // Achievements of science and Technology of the Agroindustrial Complex. 2023. Vol. 37. No. 5. pp. 21-27.
3. Growth-stimulating, antioxidant and fungicidal properties of Bacillus endophytic bacteria thuringiensis on potatoes infected with rhizoctoniosis / V.S. Maslennikova, V.P. Tsvetkova, E.V. Bedareva et al. // Achievements of science and technology of the agroindustrial complex. 2022. Vol. 36. No. 7. pp. 49-55.
4. Study of the effect of endophytic bacteria of the genus Bacillus on the growth and stress resistance of spring wheat and soybean seedlings / G. H. Shaimullina, R. I. Safin, O. A. Egorova and others // Bulletin of Kazan State Agrarian University. 2023. Vol. 18. No. 4 (72). pp. 53-59.
5. Kuramshina Z. M., Khairullin R. M. Increasing plant resistance to drought using endophytic Bacillussubtilis strains // Plant Physiology. 2023. Vol. 70. No. 3. pp. 259-268. doi: 10.31857/S0015330322600760.
6. Gyrnets E.Yu., Asaturova A.M. Study of the multifunctional properties of promising bacterial agents against phytophages and pathogens of fruit coenosis // Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2023. Vol. 37. No. 5. pp. 39-45.
7. Safin R. I. Features of endophytic bacteria and their use in biological plant protection // Biological plant protection using genomic technologies: A collection of scientific papers based on the materials of the I All-Russian Scientific and Practical Conference, Kazan, October 26-27, 2022. Kazan: Kazan State Agrarian University, 2022. pp. 248-254.
8. Effect sof phenotypic variation on biological properties of sof endophytic bacterium Bacillus mojavensis PS17 / R. G. C. Diabankana, Sh. Z. Validov, A. B. Vyshtakalyuket, et al. // Biology. 2022. Vol. 11. No. 9. P. 1305. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36138785 / (date of access: 09/13/2024). doi: 10.3390/biology11091305.
9. Suleymanov S. R., Safiollin F. N., Arslanov A. I. Influence of promising strains of endophytic bacteria on the crude fat content and gross harvest of vegetable oil of various sunflower hybrids // Biological plant protection using genomic technologies: A collection of scientific papers on Based on the materials of the I All-Russian Scientific and Practical Conference, Kazan, October 26-27, 2022. Kazan: Kazan State Agrarian University, 2022. pp. 274-281.
10. Kulikova, A. H. The influence of zeolite and fertilizers based on it on corn yield and the balance of nutrients in leached chernozem under its crops / A. H. Kulikova, A.V. Karpov, M. S. Cherkasov // Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy. 2023. № 2(62). pp. 69-75. doi 10.18286/1816-4501-2023-2-69-75.
11. Yakomaskin, S. S. Mineral nutrition as the basis of physiological processes occurring in plants / S. S. Yakomaskin, V. I. Kargin, A. A. Zubarev // Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy. 2023. № 2(62). pp. 36-40. doi 10.18286/1816-4501-2023-2-36-42.
12. The influence of foliar top dressing on the formation of generative organs in corn / M. Y. Mikhailova, R. V. Minikaev, M. F. Amirov and others // Bulletin of Kazan State Agrarian University. 2024. Vol. 19. No. 1 (73). pp. 12-17. doi: 10.12737/2073-0462-2024-12-17.
13. Zanilov A. Kh., Leshkenov A.M., Konova S. R. The effect of pre-sowing soil enrichment by microorganisms on corn grain yield against the background of organo-mineral fertilizer systems // Soils and the environment: All-Russian scientific conference with international participation dedicated to the 55th anniversary Institute of Soil Science and Agrochemistry SB RAS, Novosibirsk, October 02-06, 2023. Novosibirsk: Federal State Budgetary Institution of Science Institute of Soil Science and Agrochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2023. pp. 271-275.
14. Potential of corn hybrids of universal use / M. Yu. Mikhailova, R. V. Minikaev, F. Sh. Faskhutdinov, et al. // BIO Web of Conferences. 2022. Vol. 52. P. 00085. URL:https://www.bioconferences.org/articles/bioconf / pdf/2022/11/ bioconf_fies2022_00085.pdf (accessed: 09/13/2024). doi: 10.1051/bioconf/20225200085.
15. Prospects for increasing the biological activity of biological products based on bacteria of the genus Bacillus and chitosan nanocomposites (Review) / L. G. Yarullina, J. N. Kalatskaya, E. A. Cherepanova et al. // Applied Biochemistry and Microbiology. 2023. Vol. 59. No. 5. pp. 427-439. doi: 10.31857/S0555109923050185.
16. Endophytic bacteria as agents for new generation biopesticides (review) / I. V.Maksimov, T. I.Maksimova, E. R. Sarvarova et al. // Applied Biochemistry and Microbiology. 2018. Vol. 54. No. 2. pp. 134-148. doi: 10.7868/S0555109918020034.
17. Shabatukov A. Kh., Khromova L. M. Biological control of corn diseases in the conditions of the steppe zone of Kabardino-Balkaria // Bulletin of the Agroindustrial Complex of Stavropol. 2019. No. 3(35). pp. 78-82. doi: 10.31279/2222-9345-2019-8-35-78-82
18. Kruglov Yu. V., Lisina T. O., Andronov E. E. Bacillus megaterium 501rif as an antidote for promethrin herbicide in oat and corn crops // Agricultural Biology. 2020. Vol. 55. No. 3. pp. 481-488. doi: 10.15389/agrobiology.2020.3.481rus.
19. Promising properties of Bacillus Thuringiensis and directions of their use for plant protection / R. M. Khairullin, A.V. Sorokan, V. F. Gabdrakhmanova et al. // Applied Biochemistry and Microbiology. 2023. Vol. 59. No. 4. pp. 337-354. doi: 10.31857/S0555109923040074.
20. Sidorova T. M., Asaturova A.M., Allakhverdyan V. V. Features of antagonism of bacteria of the genus Bacillus in relation to toxinogenic Fusarium fungi in plant protection from disease and mycotoxin contamination (review) // South of Russia: ecology, development. 2021. Vol. 16. No. 4 (61). pp. 86-103. doi: 10.18470/1992-1098-2021-4-86-103.
21. The influence of the multiplicity of potato treatments with endophytic bacteria Bacillus subtilis on the pigment content in leaves, productivity and disease resistance / L. I. Pusenkova, S. R. Garipova, K. A. Fedorova, M. A. Dedova // Achievements of science and technology of the Agroindustrial Complex. 2022. Vol. 36, No. 10. pp. 11-17. – doi: 10.53859/02352451_2022_36_10_11.
22. Mikhailova M. Yu., Talanov I. P. Nutritional value of corn hybrids when cultivated for green mass // Agrarian Science. 2016. No. 4. pp. 9-11.
23. Mikhailova M. Yu., Minikaev R. V., Amirov M. F., et al., The influence of foliar fertilizers on the formation of generative organs in corn, Bulletin of Kazan State Agrarian University. 2024. Vol. 19, No. 1 (73). pp. 12-17. doi: 10.12737/2073-0462-2024-12-17.
24. Agrotechnologies of industrial crops / M. F. Amirov, I. R. Valeev, A. R. Valiev et al. // The farming system of the Republic of Tatarstan: In 3 parts. Volume 1. Part 2. Kazan: Kazan State Agrarian University, 2014. pp. 178-250.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2026 Vestnik of Kazan state agrarian university
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
