Влияние приемов биологизации земледелия на здоровье почвы и сельскохозяйственную продукцию

Оптимальное использование удобрений возможно лишь при их рациональном сочетании с комплексом биологических препаратов и технологии. Цель этой статьи – анализ литературы по изучению влияния биопрепаратов на плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур, а также их защитного воздеиствия против основных болезней сельскохозяйственных культур. Показаны преимущества применения биопрепаратов в сельском хозяйстве. Выяснено, что научно-обоснованное применение физиологически активных веществ при возделывании полевых культур значительно снижает последствия применения химических средств защиты растений. При комплексном применении приемов биологизации в сельском хозяйстве можно получить высокий экологически чистый урожай сельскохозяйственных культур за счет повышения плодородия почв, улучшения ее здоровья, борьбы с патогенной микрофлорой в ней и болезнями растений. То есть экологически ориентированные системы в земледелии на основе биопрепаратов дают возможность снизить дозы минеральных удобрений, повысить урожайность и качество продукции на фоне снижения себестоимости и повышения рентабельности производства.

1. Ильченко А. В. Экологические проблемы земледелия// Проблемы современнои экономики. - 2015. - №23. - С. 97-102.

2. Башкин В. Н. Современные проблемы биологизации земледелия// Жизнь Земли. 2022. - №2. - С. 180-191.

3. Соколов Н. А., Дьяченко О. В., Бабьяк М. А. Тенденции биологизации земледелия брянскои области// Вестник Курскои государственнои сельскохозяиственнои академии. - 2021.- №2. - С. 65-73.

4. Основа биологизации земледелия сельскохозяиственных агроландшафтов/ Н.В. Долгополова, Е.В. Малышева, А.В. Нагорных, А.А. Воронина, Б.М. Ковынев// Вестник Курскои государственнои сельскохозяиственнои академии. - 2021. - №7. - С. 6-11.

5. Ловчиков А. П., Ловчиков В. П., Поздеев Е. А. Биологизация земледелия в ресурсосберегающих технологиях возделывания зерновых культур// МНИЖ. - 2016. - №1-2 (43). - С. 44-47.

6. Чарков С. М. Биологизация земледелия республики Хакасия - стратегическии путь развития// Вестник ХГУ им. Н.Ф. Катанова. - 2015. - №11. - С. 17-19.

7. Вихорева Г. В., Шишкина С. В. Влияние приемов биологизации на повышение плодородия почв Верхневолжья// Владимирскии Земледелец. - 2022. - №2. - С.10-13.

8. Оценка эффективности факторов биологизации в земледелии Уральского региона/ Н.Н. Зезин, М.А. Намятов, П.А. Постников, Ю.Н. Зубарев// Пермскии аграрныи вестник. - 2019. - №1 (25). - С. 34-41.

9. Лукманов А. А., Гаиров Р. Р., Каримова Л. З. Биологизация земледелия - дешевыи источник повышения плодородия почв//Агрохимическии вестник. - 2015. - №2. - С.6-9.

10. Лукин С. В. Влияние биологизации земледелия на плодородие почв и продуктивность агроценозов (на примере Белгородскои области)// Земледелие. - 2021. - №1. - С.11-15.

11. Мудрых Н. М. Биологизация земледелия - основа сохранения плодородия почв Нечерноземнои зоны// Вестник АГАУ. - 2017. - №9 (155). - С. 28-34.

12. Управление плодородием почв на основе интенсификации биологических факторов в системах земледелия/ В.Н. Масалов, Н.А.Березина, В.Т. Лобков, Ю.А. Бобкова// Вестник ОрелГАУ. - 2021. - №3 (90). - С. 10-17.

13. Интенсификация биологических факторов воспроизводства плодородия почвы в земледелии: монография/ В.Т. Лобков, Н.И. Абакумов, Ю.А. Бобкова, В.В. Наполов. - Орел: Изд-во ФГБОУ ВО Орловскии ГАУ, 2016. - 160 с.

14. Дудкин И. В., Дудкина Т. А. Биоэнергетическая оценка факторов биологизации земледелия// Вестник Курскои государственнои сельскохозяиственнои академии. - 2017. - №2. - С. 6-10.

15. Коинова А. Н. Биологизация земледелия: реалии и перспективы// АгроФорум. - 2019. - №7. - С. 41-47.

16. Алеиник С. А. Земля не терпит равнодушия// Белгородскии агромир. - 2017. – №3 (105). - С. 6-13.

17. Фокин А. Д. Почва, биосфера и жизнь на Земле. - М.: Наука, 1986. - 177 с.

18. Кузнецов В.И., Шаульскии Ю.М., Гилязетдинов Ш.Я. Антистрессовое высокоурожаиное земледелие (АВЗ) – биотехнология выращивания сельскохозяиственных культур, как инновационная основа современного земледелия// Достижения науки и техники АПК. - № 5. - 2011. - С. 17-19.

19. Коломиец Э.И. Микробные пестициды: теоретические и прикладные аспекты / Мат. науч. наук. Конф./ Коломиец Э.И., Романовская Т.В., Здор Н.А. – Кшв. 2004. - С. 428-432.

20. Коломиец Э.И. Новые подходы к созданию средств биологического контроля/ Защита растении. Мат. научнои конф. – Минск. 2006. - в. 30. - ч. I. - С. 474-480.

21. Переверзева В.Ф. Биологическая защита овощных культур от наиболее вредоносных болезнеи// Овочiвництво i баш-танництво, - 2001. - в. 45. - С. 297-301.

22. Emmert E.A.B., Handelsman J. Biocontrol of plant disease: a (Gram-) positive perspective// FEMS Microbiology Letters. - 1999. – №171. - Р. 1-9.

23. Bais H.P., FallR., Vivanco J.M. Biocontrol efficiency of Bacillus subtilis (6051) against Pseudomonas syringe (DC 3000) in Arabidopsis Thaliana roots is facilitated by biofilm formation and surfactin production// Plant Physiology. – 2004. - №134. - Р. 307-319.

24. Новогрудская Е.Д. Азотобактерии как средство снижения пораженности растении болезнями. В кн. «Препараты микробиологического синтеза». - М., 1981. - С. 109-114.

25. Придачина Н.Н. Azotobacter chroococcum - продуцент антигрибковых антибиотиков. В кн. «Антибиотики». - 1982. - № 1. - С. 3-5.

26. Логинов О.Н., Пугачева Е.Г., Силищев Н.Н., Галимзянова Н.Ф., Боико Т.Ф. Оценка влияния штаммов бактерии -антагонистов рода Azotobacter на поражение корневыми гнилями и урожаиность посевов яровои мягкои пшеницы// С. -х. биол., Сер. Биол. раст. - 2004, - № 5, - С. 104-108.

27. Завалин, А.А. Биопрепараты, удобрения и урожаи/ А.А. Завалин. – М.: Изд-во ВНИИА, 2005. – 302 с.

28. Calvo, P.; Nelson, L.; Kloepper, J.W. Agricultural uses of plant biostimulants. Plant Soil. – 2014. № 383.- Р. 3–41.

29. Colla, G.; Rouphael, Y. Biostimulants in horticulture. Sci. Hortic. – 2015. – №196. – Р.1–2.

30. du Jardin, P. Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation. Sci. Hortic. - 2015, №196. - Р. 3–14.

31. Schaafsma, G. Safety of protein hydrolysates, fractions thereof and bioactive peptides in human nutrition. Eur. J. Clin. Nutr. – 2009. - №63. – Р. 1161–1168.

32. Colla, G.; Rouphael, Y.; Canaguier, R.; Svecova, E.; Cardarelli, M. Biostimulant action of a plant-derived protein hydrolysate produced through enzymatic hydrolysis. Front. Plant Sci. – 2014. - №5. – Р 448.

33. Ertani, A.; Cavani, L.; Pizzeghello, D.; Brandellero, E.; Altissimo, A.; Ciavatta, C.; Nardi, S. Biostimulant activity of two protein hydrolyzates in the growth and nitrogen metabolism of maize seedlings. J. Plant Nutr. Soil Sci. – 2009. - №172. – Р. 237–244.

34. Matsumiya, Y.; Kubo, M. Soybean Peptide: Novel Plant Growth Promoting Peptide from Soybean; InTech Europe: Rijeka, Croatia, - 2011. - Р. 215–230.

35. Kauffman, G.L.; Kneivel, D.P.; Watschke, T.L. Effects of a biostimulant on the heat tolerance associated with photosynthetic capacity, membrane thermostability, and polyphenol production of perennial ryegrass. Crop. Sci. – 2007. - №47. – Р. 261–267.

36. Lucini, L.; Rouphael, Y.; Cardarelli, M.; Canaguier, R.; Kumar, P.; Colla, G. The effect of a plant-derived biostimulant on metabolic profiling and crop performance of lettuce grown under saline conditions. Sci. Hortic. – 2015. - №182. – Р. 124–133.

37. Colla, G.; Cardarelli, M.; Bonini, P.; Rouphael, Y. Foliar applications of protein hydrolysate, plant and seaweed extracts increase yield but differentially modulate fruit quality of greenhouse tomato. Hortscience. – 2017. - №52. – Р. 1214–1220.

38. Colla, G.; Hoagland, L.; Ruzzi, M.; Cardarelli, M.; Bonini, P.; Canaguier, R.; Rouphael, Y. Biostimulant action of protein hydrolysates: Unraveling their effects on plant physiology and microbiome// Front. Plant Sci. – 2017. - №8.

39. Rouphael, Y.; Colla, G.; Giordano, M.; El-Nalchel, C.; Kyriacou, M.C.; De Pascale, S. Foliar applications of a legume-derived protein hydrolysate elicit dose-dependent increases of growth, leaf mineral composition, yield and fruit quality in two greenhouse tomato cultivars. Sci. Hortic. – 2017. - № 226. - Р. 353–360.

40. Ertani, A.; Pizzeghello, D.; Francioso, O.; Sambo, P.; Sanchez-Cortes, S.; Nardi, S. Capsicum chinensis L. growth and nutraceutical properties are enhanced by biostimulants in a long-term period: Chemical and metabolomic approaches// Front. Plant Sci. – 2014. – №5.

41. Ito, Y.; Nakanomyo, I.; Motose, H.; Iwamoto, K.; Sawa, S.; Dohmae, N.; Fukuda, H. Dodeca-CLE peptides as suppressors of plant stem cell differentiation. Science. – 2006. - №313. – Р. 842–845.

42. Kondo, T.; Sawa, S.; Kinoshita, A.; Mizuno, S.; Kakimoto, T.; Fukuda, H.; Sakagami, Y. A plant peptide encoded by CLV3 identified by in situ MALDI-TOF MS analysis. Science. – 2006. - №313. – Р. 845–848.

43. Ryan, C.A.; Pearce, G. Polypeptide hormones. Plant Physiol. – 2001. - №125. – Р. 65–68.

44. Ryan, C.A.; Pearce, G.; Scheer, J.; Moura, D.S. Polypeptide hormones. Plant Cell. 2002. - №14. - Р. 251–264.

45. Schiavon, M.; Ertani, A.; Nardi, S. Effects of an alfalfa protein hydrolysate on the gene expression and activity of enzymes of the tricarboxylic acid (TCA) cycle and nitrogen metabolism in Zea mays L. J. Agric. Food Chem. – 2008. - №56. – Р. 11800–11808.

46. Baglieri, A.; Cadili, V.; Monterumici, C.M.; Gennari, M.; Tabasso, S.; Montoneri, E.; Nardi, S.; Negre, M. Fertilization of bean plants with tomato plants hydrolysates. Effect on biomass production, chlorophyll content and N assimilation//Sci. Hortic. – 2014. - №176. – Р. 194–199.

47. Paradikovic, N.; Vinkovic, T.; Vrcek, I.V.; Zuntar, I.; Bojic, M.; Medic-Saric, M. Effect of natural biostimulants on yield and nutritional quality: An example of sweet yellow pepper (Capsicum annuum L.) plants.// J. Sci. Food Agric. – 2011. - №91. – Р. 2146–2152.

48. Parrado, J.; Escudero-Gilete, M.L.; Friaza, V.; Garcia-Martinez, A.; Gonzalez-Miret, M.L.; Bautista, J.D.; Heredia, F.J. Enzymatic vegetable extract with bio -active components: Influence of fertiliser on the colour and anthocyanins of red grapes// J. Sci. Food Agric. – 2007. - №87. – Р. 2310–2318.

49. Zodape, S.T.; Gupta, A.; Bhandari, S.C.; Rawat, U.S.; Chaudhary, D.R.; Eswaran, K.; Chikara, J. Foliar application of seaweed sap as biostimulant for enhancement of yield and quality of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.)// J. Sci. Ind. Res. – 2011. - №70. – Р. 215–219.

50. de Vasconcelos, A.C.F.; Zhang, X.Z.; Ervin, E.H.; Kiehl, J.D. Enzymatic antioxidant responses to biostimulants in maize and soybean subjected to drought// Sci. Agric. - 2009. - №66. – Р. 395–402.

51. Botta, A. Enhancing plant tolerance to temperature stress with amino acids: An approach to their mode of action. In I World Congress on the Use of Biostimulants in Agriculture; Silva, S.S., Brown, P., Ponchet, M., Eds.; International Society for Horticultural Science: Leuven, Belgium. - 2013. – Vol. 1009. - Р. 29–35.

52. Colla, G.; Svecova, E.; Cardarelli, M.; Rouphael, Y.; Reynaud, H.; Canaguier, R.; Planques, B. Effectiveness of a plant-derived protein hydrolysate to improve crop performances under different growing conditions. In I World Congress on the Use of Biostimulants in Agriculture; Silva, S.S., Brown, P., Ponchet, M., Eds.; International Society for Horticultural Science: Leuven, Belgium. – 2013. – Vol. 1009. - Р. 175–179.

53. Rouphael, Y.; Cardarelli, M.; Bonini, P.; Colla, G. Synergistic action of a microbial-based biostimulant and a plant derived-protein hydrolysate enhances lettuce tolerance to alkalinity and salinity// Front. Plant Sci. – 2017. - №8. – Р. 131.

54. Epstein, E.; Ludwigmuller, J. Indole-3-butyric acid in plants—Occurrence, synthesis, metabolism and transport. Physiol. Plant. – 1993. - №88. – Р. 382–389.

55. Ludwig-Muller, J. Indole-3-butyric acid in plant growth and development// Plant Growth Regul. – 2000. - №32. – Р. 219–230.

56. Nordstrom, A.C.; Jacobs, F.A.; Eliasson, L. Effect of exogenous indole-3-aceticacid and indole-3-butyric acid on internal levels of the respective auxins and their conjugation with aspartic-acid during adventitious root-formation in pea cuttings// Plant Physiol. – 1991. - №96. – Р. 856–861.

57. Husen, A.; Pal, M. Metabolic changes during adventitious root primordium development in Tectona grandis Linn. f. (teak) cuttings as affected by age of donor plants and auxin (IBA and NAA) treatment. New Forests. – 2007. - №33. – Р. 309–323.

58. De Klerk, G.J.; Van der Krieken, W.; De Jong, J.C. Review—The formation of adventitious roots: New concepts, new possibilities. In Vitro Cell. Dev.// Biol. Plant. 1999. - №35. – Р. 189–199.

59. da Costa, C.T.; de Almeida, M.R.; Ruedell, C.M.; Schwambach, J.; Maraschin, F.S.; Fett-Neto, A.G. When stress and development go hand in hand: Main hormonal controls of adventitious rooting in cuttings// Front. Plant Sci. – 2013. - №4.

60. Fabijan, D.; Taylor, J.S.; Reid, D.M. Adventitious rooting in hypocotyls of sunflower (Helianthus annuus) seedlings.2. Action of gibberellins, cytokinins, auxins and ethylene// Physiol. Plant. – 1981. - №53. – Р. 589–597.

61. Hartmann, H.T.; Kester, D.E.; Davies, F., Jr.; Geneve, R.L. Plant Propagation: Principles and Practices, 8th ed.; Prentice-Hall: Upper Saddle River, NJ, USA. - 2011.

62. Liu, J.H.; Reid, D.M. Adventitious rooting in hypocotyls of sunflower (Helianthus annuus) seedlings.4. The role of changes in endogenous free and conjugated indole-3-acetic-acid// Physiol. Plant. – 1992.- №86. – Р. 285–292.

63. Lucini, L.; Rouphael, Y.; Cardarelli, M.; Bonini, P.; Baffi, C.; Colla, G. A vegetal biopolymer-based biostimulant promoted root growth in melon while triggering brassinosteroids and stress-related compounds// Front. Plant Sci. – 2018. - №9.

64. Trevisan, S.; Manoli, A.; Ravazzolo, L.; Franceschi, C.; Quaggiotti, S. mRNA-sequencing analysis reveals transcriptional changes in root of maize seedlings treated with two increasing concentrations of a new biostimulant. J. Agric. Food Chem. – 2017. - №65. – Р. 9956–9969.

65. Colla, G.; Nardi, S.; Cardarelli, M.; Ertani, A.; Lucini, L.; Canaguier, R.; Rouphael, Y. Protein hydrolysates as biostimulants in horticulture// Sci. Hortic. – 2015. - №196. – Р. 28–38.

66. Саданов А. Высокии потенциал биоиндустрии/ А. Саданов// Казахстанская правда. - 2014. -12 дек. - С. 24.

67. Моисеева А.П. Обоснование применения биологических средств в защите полевых культур от болезнеи. - 1999. – 126 с.

68. Hartmann, Anton; Rothballer, Michael; Schmid, Michael/ Lorenz Hiltner, a pioneer in rhizosphere microbial ecology and soil bacteriology research [2008]. - ISSN: 0032-079X

69. William Beecroft Bottomley. The Assimilation of Nitrogen by certain NitrogenFixing Bacteria in the Soil. – 1910.

70. Микробиологич: учебник для вузов/ В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. – 6-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2006. – 444 [4] с.

71. Zhakeeva M.B., Bekenova U.S., Zhumadilova Zh.Sh., Shorabaev E.Zh., Abdieva K.M., Sadanov A.K. Еffect of different doses biologics on productivity and biometrics alfalfa. – 2015.

72. Штоколов И.Т. Технология и средства механизации подготовки пестицидов и минеральных удобрении для совместного применения. – Воронеж: Центр. Чернозем, 1981. – 31 с.

73. Леляк, А. А. Антагонистическии потенциал сибирских штаммов Bacillus spp. в отношении возбудителеи болезнеи животных и растении/ А. А. Леляк, М. В. Штерншис// J. of Biology. – 2014. – No 1. – С. 42–55.

74. Штерншис М. В. Биопрепараты на основе бактерии рода Bacillus для управления здоровьем растении/ М. В. Штерншис [и др.]. – Новосибирск Издат. Сибирск. Рос. АН, 2016. – 284 с.

75. Ботбаева Ж. Т. Отбор штаммов рода Bacillus с противогрибковои активностью для создания эффективных биопрепаратов/ Ж. Т. Ботбаева [и др.]// Биол. мед. геогр. – 2011. – No 2. – С. 29–33.

76. Приходько С. И. Антагонистические своиства бактерии, выделенных из листьев капусты/ С. И. Приходько, О. В. Селицкая// АгроЭкоИнфо. – 2015. – No 6. – С. 101.

77. Грабова А. Ю. Скрининг штаммов бактерии рода Bacillus – активных антагонистов фитопатогенов бактериальнои и грибнои природы/ А. Ю. Грабова [и др.]// Микробиол. журн. – 2015. – No 6. – С. 47–54.

78. Злотников А.К. Сравнительная воспроизводимость в полевых опытах эффектов биопрепарата и эталонов/ А. К. Злотников/ Агро-XXI. – 2013. – № 10-12.

79. Злотников А.К. Сравнительная эффективность стимуляторов роста и биофунгицидов в полевых условиях/ А. К. Злотников/ Агро-XXI. – 2013. – № 7-9. – С. 22-24.