Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Статья обзорная
Применение непатогенных почвенных бактерий, живущих в ассоциации с корнями высших растений, усиливает адаптивный потенциал хозяев, стимулирует их рост и служит перспективной альтернативой химическим пестицидам (В.К. Чеботарь с соавт., 2015). Бактерия Bacillus subtilis признана мощным инструментом биоконтроля, поскольку обладает супрессивными качествами по отношению к широкому набору фитопатогенов благодаря способности продуцировать множество вторичных метаболитов различной химической природы: циклических липопептидов, полипептидов, белков и непептидных соединений (T. Stein, 2005). Информация о структуре активных метаболитов бактерий - антагонистов фитопатогенов, а также механизмах их биологической активности способствует целенаправленному отбору штаммов для создания микробиологических препаратов. Цель настоящего обзора заключалась в сборе и систематизации данных отечественных и зарубежных исследователей о биологически активных метаболитах бактерии B. subtilis. Бактерия B. subtilis широко распространена благодаря способности формировать биопленки (A.L. McLoon с соавт., 2011). Химический состав соединений определяется ее генетическими особенностями и физико-химическими условиями окружающей среды. Циклический липопептид сурфактин проявляет антимикробную (антибактериальную, антивирусную, антигрибную) активность, вызывая лизис клетки, а также способствует снижению продукции микотоксинов микроорганизмами (M. Mohammadipour с соавт., 2009). Структура другого пептидного метаболита - ризоктицина способствует проникновению в микробную клетку и ингибированию синтеза белка (K. Kino с соавт., 2009). Бактерии B. subtilis способны продуцировать различные гидролитические ферменты, благодаря которым происходит лизис клеточной стенки фитопатогенного гриба (C.P. Quardros с соавт., 2011). Среди метаболитов, синтезируемых бактериями, важное значение имеют лантибиотики, структура которых позволяет осуществить синтез пептидогликана, что способствует формированию пор в цитоплазматической мембране (J. Parisot с соавт., 2008). Семейство поликетонов проявляет антимикробную активность благодаря способности собирать многофункциональные полипептиды в большие пестицидные комплексы. Фосфолипидный антибиотик бацилизоцин вырабатывается непосредственно после прекращения роста и перед формированием термостабильных спор, проявляет фунгицидную активность против некоторых грибов (A. Hamdache с соавт., 2011). Известны штаммы B. subtilis, которые синтезируют полиеновые антибиотики с сопряженными двойными связями, например гексаены, и ингибируют рост фитопатогенных грибов (E.B. Kudryashova с соавт., 2005). Часть почвенных микроорганизмов, в том числе некоторые штаммы B. subtilis, способны синтезировать гиббереллины и гиббериллиноподобные вещества, стимулирующие рост растений (R. Aloni с соавт., 2006). Белки, липопептиды, полисахариды и другие соединения, ассоциированные с клеточной стенкой B. subtilis, могут запускать защитный механизм растения, то есть выступать в качестве элиситоров (M. Ongena с соавт., 2007). Таким образом, исследования, направленные на изучение биологически активных метаболитов B. subtilis, обладающих свойствами биопестицидов или индукторов устойчивости растений к болезням, открывают новые перспективы для разработки экологически безопасных технологий защиты от фитопатогенов.
Бесплатно
Статья научная
С 2000-х годов антибиотикорезистентность микроорганизмов, по данными Всемироной организации здравоохранения (ВОЗ, World Health Organization - WHO) стала проблемой мирового значения. В качестве мер обсуждается ужесточение контроля над применением антибиотиков, а также разработка следующего поколения антибактериальных препаратов. Последнее крайне актуально, поскольку с ростом продуктивности животных значительно участились случаи их заболеваний, а микробная обсемененность вызывает быструю порчу продуктов животноводства при хранении. Среди веществ, обладающих антимикробным действием, заслуживает внимания дигидрокверцетин - биофлавоноид с широким спектром биологических свойств, в том числе с высокой антиоксидантной активностью, который используется в медицине и пищевой промышленности. Оценка возможностей его применения в животноводстве - инновационный проект, позволяющий решать вопросы продуктивного здоровья поголовья и производства экологически безопасной продукции. В условиях in vitro методом диффузии в агаре (по диаметру зон задержки роста) мы оценили влияние разных концентраций стандартных растворов антибиотиков (тетрациклин, левомицетин, стрептомицин, бацитрацин, гризин, бензилпенициллин; 3,0; 5,0; 10,0; 16,0; 19,0; 24,0 и 48,0 мкг/мл) и дигидрокверцетина (0,5; 1,0; 2,0; 5,0 %) на патогенные и условно-патогенные микроорганизмы - Staphylococcus epidermidis АТСС 14990, Micrococcus luteus ( lysodeicticus ) АТСС 4698, M. luteus АТСС 10240, Escherichia coli VL-613, Pseudomonas aeruginosa 98 (коллекционные образцы). St. epidermidis оказался высокочувствительным к 5,0 % раствору дигидрокверцетина (диаметр зоны задержки роста - ДЗЗР 21,33±0,82 мм) и малочувствительным ко всем концентрациям бацитрацина (ДЗЗР от 14,40±0,27 до 18,80±0,42 мм) и некоторым концентрациям (от 3 до 10 мкг/мл) гризина (ДЗЗР от 18,30±0,22 до 19,80±0,22 мм). Пробиотическая E. coli и непатогенные представители микрофлоры желудочно-кишечного тракта M. luteus ( lysodeicticus ) АТСС 4698 и M. luteus АТСС 10240 были малочувствительными к концентрациям дигидрокверцетина от 0,5 до 2,0 % (ДЗЗР от 12,20±0,84 до 19,75±0,73 мм) и высокочувствительными к исследуемым антибиотикам (ДЗЗР от 20,20±0,22 до 54,80±0,22 мм).
Бесплатно
Статья научная
Мировой опыт выращивания агрокультур свидетельствует о необходимости рационального использования как природных (почвенное плодородие, биопотенциал растений), так и агрогенных (применение удобрений, современные системы земледелия) факторов. Минеральные удобрения оказывают воздействие на количество, активность и разнообразие почвенной микрофлоры за счет увеличения продуктивности системы, возврата растительных остатков и содержания органического вещества в почве. В настоящей работе мы показали, что в результате систематического применения минеральных удобрений биологическое состояние лугово-черноземной почвы остается благоприятным по ряду микробиологических показателей, при этом продуктивность кормовых трав в двух изученных агроценозах повышалась. Целью исследований была оценка влияния удобрений на изменение свойств почвы под различными культурами и на продуктивность этих культур в условиях лесостепной зоны юга Западной Сибири. Исследования проводили в 2020-2022 годах в Омской области в полевом стационарном опыте на участке со средней обеспеченностью подвижным фосфором (по Чирикову). В восьмипольном зернотравяном севообороте под многолетними травами (ежа сборная Dactylis glomerata L. в смеси с эспарцетом песчаным Onobrýchis arenária (Kit.) DC.) и однолетними травами (сорго-суданковый гибрид Sorghum ½ drummondii (Steud.) Millsp. & Chase) определяли численность различных групп микроорганизмов, ферментативную активность, содержание азота нитратов и нитрификационную способность пахотного слоя почвы, а также урожайность культур. Изучение микробного пула лугово-черноземной почвы в стационарном опыте показало, что развитие ценных в агрономическом отношении групп микроорганизмов происходило интенсивнее под однолетними травами, чем под многолетними. Оптимизация минерального питания (N60P60) смеси ежи сборной с эспарцетом в наибольшей степени стимулировала рост численности фосфатмобилизующих микроорганизмов и почвенных микромицетов соответственно на 118 и 122 % к контролю, под сорго-суданковым гибридом достоверно увеличилось количество амилолитической и олигонитрофильной микрофлоры на 57-90 % к контролю. Анализ изменения общей численности определяемой микрофлоры показал стимулирующее влияние минеральных удобрений на состояние микробоценоза почвы под изученными посевами. Применение минеральных удобрений повлияло на общую численность микробного ценоза в равной степени под многолетними и однолетними травами: увеличение составило 51-52 % по отношению к контролю. Установлено негативное влияние длительного применения минеральных удобрений на активность окислительно-восстановительного фермента каталазы (снижение показателя по отношению к контролю составило до 14 % в зависимости от культуры). На активность гидролитических ферментов (уреаза, инвертаза) использованный агроприем существенного влияния не оказал. Наблюдения за нитратным режимом лугово-черноземной почвы показали, что применение минеральных удобрений в посевах сорго-суданкового гибрида и травосмеси в дозе N60P60 повышало содержание азота нитратов в среднем за вегетацию в два и более раз по отношению к неудобренному варианту. Урожайность многолетних трав в годы исследований составляла 3,84-4,57 т/га сухого вещества в контрольном варианте, 4,82-4,89 т/га с удобрениями Изучаемый агроприем способствовал достоверному увеличению урожайности сорговой культуры на 1,65 т/га сухого вещества, или 39 %, в сравнении с контролем. Урожайность культур имела наиболее сильную прямую корреляционную связь с микрофлорой азотного цикла - амилолитической и протеолитической (соответственно r = 0,98 и r = 0,85; p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Определяли круг растений-хозяев, симптомы поражения, накопление вируса, а также физические и физико-химические свойства шести изолятов вируса огуречной мозаики, выявленных в КНР, КНДР и Приморском крае России на растениях картофеля, сои и овощных культур. Обсуждается возможность идентификации изолятов по этим показателям.
Бесплатно
Биологические основы силосования и сенажирования трав (обзор)
Статья обзорная
Описаны современные представления о закономерностях течения микробиологических процессов при силосовании и сенажировании в зависимости от вида консервируемых трав и степени их провяливания с обоснованием рациональных способов консервирования растительных кормов. Для обеспечения большей сохранности и повышения качества корма при выборе способа консервирования трав следует учитывать особенности культуры (злаковые или бобовые травы), содержание сахаров (в расчете на сухое вещество) и его изменение при провяливании растений, степень подсушивания при провяливании, величину рН и сахаро-буферное отношение в кормовой массе, численность эпифитной микрофлоры. Кроме того, необходимо строго соблюдать режимы предварительной обработки массы, ее закладки, а также хранения и выемки кормов. К элементам технологии, обеспечивающей подавление деятельности нежелательных микроорганизмов (в частности, маслянокислых бактерий, энтеробактерий и дрожжей, размножение которых вызывает соответственно контаминацию корма масляной кислотой и его аэробную порчу) относится применение препаратов на основе осмотолерантных штаммов молочнокислых бактерий. Подавляющее число сортов многолетних злаковых трав, равно как и их смесей с бобовыми культурами, выращиваемых в России, имеют оптимальное сахаро-буферное отношение (1,3-4,0) для эффективного силосования с указанными препаратами. Проблема силосования некоторых новых сортов многолетних злаковых трав с избыточным содержанием сахара (сахаро-буферное отношение ≥ 4,0) легко решается при их возделывании в смешанных посевах с культурами, не обеспеченными сахарным минимумом.
Бесплатно
Биологические основы силосования люцерны с препаратами молочнокислых бактерий (обзор)
Статья обзорная
В отличие от злаковых трав, в сухом веществе (СВ) люцерны содержится меньше сахара, больше пектинов, меньше целлюлозы и гемицеллюлозы (П. Мак-Дональд и соавт., 1970). Значительное содержание пектинов обеспечивает высокую скорость руминальной ферментации корма (Е.Ф. Эннисон с соавт., 1962). Это приводит к тому, что сухое вещество люцернового силоса потребляется крупным рогатым скотом в большем количестве, чем сухое вещество силоса из злаковых трав (М. Грабов, 2016), вследствие чего увеличивается поступление питательных веществ в организм животных и их продуктивность. В то же время заготовка высококачественного силоса и сенажа из люцерны имеет особенности. Прежде всего, для люцерны не характерно наличие на покровах большого количества бактерий кишечной группы (Р.А. Шурхно и соавт., 2008), которыми обычно изобилуют злаковые травы (Ю.А. Победнов с соавт., 2015). Преимущественным видом порчи люцернового силоса и сенажа становится маслянокислое (гнилостное) брожение. Из этого вытекает основной принцип консервирования люцерны, базирующийся на известном правиле G.W. Wieringa (1963) о том, что по мере увеличения содержания сухого вещества в растениях чувствительность клостридий к активной кислотности (рН) корма возрастает. Это позволяет обеспечить сохранность корма при значительно более высоком значении рН, нежели достигается при силосовании свежескошенных растений (Ф. Вайсбах, 2012). Однако при каждом конкретном содержании сухого вещества корм должен быстро подкислиться до строго определенного значения рН, иначе в нем не устраняется опасность возникновения маслянокислого брожения. Именно это условие труднее всего выполнить при силосовании люцерны. В отличие от злаковых трав и клевера лугового, люцерна даже при 35 % СВ содержит много слабосвязанной воды, что в условиях медленного подкисления вызывает интенсивный протеолиз (X.S. Guo с соавт., 2012), сопровождающийся накоплением большого количества аммиака и повышением буферной емкости корма, которая и без того высока. В результате рН силоса в течение продолжительного периода не снижается до предела, исключающего развитие клостридий, что обусловливает накопление в корме масляной кислоты и продуктов гнилостного распада белка. Снизить интенсивность протеолиза можно либо за счет подкисления корма, что достигается благодаря использованию жидких органических кислот или препаратов молочнокислых бактерий в сочетании с сахаром, либо при внесении препаратов молочнокислых бактерий в люцерну, обезвоженную до _ 40 % СВ. При указанном обезвоживании содержание сахара в сухом веществе люцерны возрастает в 1,6 раза (Ю.А. Победнов с соавт., 2016), что при внесении молочнокислых заквасок увеличивает степень подкисления корма, повышая его стабильность при хранении и выемке из хранилищ (Ф. Вайсбах, 2012). Перспективным способом консервирования люцерны служит и ее силосование в провяленном до _ 40 % СВ виде с внесением ферментов (А.А. Анисимов, 2006) и их композиций с молочнокислыми бактериями (М. Грабов, 2016).
Бесплатно
Статья научная
Одна из основных составляющих успешного производства растительной продукции - выбор культур с высокой реализацией продукционного потенциала в формируемых условиях, в том числе в условиях интенсивной светокультуры. Задача компенсации или ликвидации дефицита зеленных культур в настоящее время в России и мире стоит достаточно остро. Генетическое разнообразие распространенных в использовании в сооружениях защищенного грунта капустных зеленных растений вида репа Brassica rapa L. сложилось в Юго-Восточной Азии и включает многочисленные морфотипы пекинской, китайской, розеточной, пурпурной, японской капусты, листовой репы. В России капустные овощи вида репа используют ограниченно, главным образом в качестве салатных овощей. Основные направления селекции представителей вида B. rapa для светокультуры включают высокую скорость роста (продолжительность одного оборота не более 28-35 сут в зависимости от биологических особенностей культуры), урожайность не менее 3-8 кг/м2 в зависимости от культуры, компактный габитус растения, высокое качество листьев, ценный биохимический состав, устойчивость к раннему стеблеванию, устойчивость к возможной пониженной освещенности и повышенной температуре воздуха, пригодность для выращивания в тонком слое почвенного субстрата или на гидропонике. Биологические особенности разнообразия капустных культур вида репа как источников при селекции для условий светокультуры изучены недостаточно, прежде всего это касается малоизвестных культур (розеточная, пурпурная, японская капусты) и отдельных морфотипов в пределах распространенных культур (пекинская и китайская капусты). В настоящем исследовании мы впервые изучили широкое генетическое разнообразие мировой коллекции культур вида B. rapa Российской Федерации, хранящейся в ВИР, и морфотипов внутри них (72 образца), включая контрастные по морфологическим признакам генотипы, при разной обеспеченности светом с целью развития энергосберегающих агротехнологий в интенсивной светокультуре. Впервые определены поправочные коэффициенты для расчета площади листовой поверхности по легко измеряемым линейным размерам для каждой изученной культуры и типа листьев, что позволит ускорить расчеты фотосинтетических характеристик. Показана различная степень изменчивости размеров и массы растений культур в зависимости от освещенности (наибольшая - у пекинской капусты и листовой репы). Установлено, что интенсивностью светового потока в значительной мере определяется повышение продуктивности растений всех капустных культур вида репа B. rapa , в наиболее значительной степени - пекинской и китайской капусты и листовой репы. Выделены высокоурожайные образцы пекинской и китайской капусты и листовой репы (более 6,3 кг/м2 за 28 сут вегетации). Изученные образцы пурпурной и японской капусты низкоурожайные и имеют более длительный вегетационный период, но представляют интерес в качестве овощей для функционального питания и для декоративных целей. Выявлены полукочанные сортотипы пекинской капусты (Шантунг, Санто, Сяо), представляющие преимущественный интерес для светокультуры. Для загущенного выращивания рекомендованы образцы пекинской капусты вр.к-1375, Бице (вр.к-1376), китайской капусты к-647, для выращивания при малом расстоянии между стеллажами (25 см) - китайской капусты Extra Dwarf Pack Choi (вр.к-1405) и розеточной капусты Xiao Ba Je Ta Cai (к-695). Образцы пекинской капусты Chokurei (к-177), Tokyo Bekana (к-395), Zao Shi № 5 (вр.к-1120), Fun jen F1 (вр.к-1410) показали самые высокие салатные качества листьев. В условиях биополигона нам удалось выделить образцы со стабильным проявлением признаков скороспелости и высокой продуктивности, практически не зависящим от освещенности. Это образцы пекинской капусты Harumaki Shin Santousai (к-270), Tokyo Bekana (к-395), Сяобайкоу (к-74), китайской капусты Kangre 605 (вр.к-1131), Gai Lang Jin Pin 25 F1 (вр.к-1124). Кроме того, показано, что у китайского образца пекинской капусты Zao Shi № 5 (вр.к-1120) и российского сорта листовой репы Селекта (вр.к-1371) повышена активность фотосинтетического аппарата. Полученные данные о культурах в целом и выделившихся образцах B. rapa представляют практический интерес для овощеводства, при разработке элементов сортовой технологии капустных культур в условиях светокультуры и в качестве источников ценных признаков в селекционных программах, в том числе по развитию сити-фермерства.
Бесплатно
Биологические особенности ответа культур овощного севооборота на точные системы удобрения
Статья научная
В агрофитоценозе существенную роль в пространственно-временнóй изменчивости условий произрастания играет неоднородность свойств почв, отмечаемая практически повсеместно. Эффективным инструментом управления продуктивностью культур в таких условиях должны стать точные системы удобрения. Их потенциал наиболее перспективен в благоприятных почвенно-климатических условиях северо-запада России при возделывании овощных культур. В выполненном нами стационарном микрополевом двухфакторном опыте в сосудах без дна площадью 1 м2 искусственно сформировали верхнюю часть почвенного профиля (горизонты пахотный Апах. - 0-22 см и А2В - 22-40 см), моделируя реально существующую литогенную мозаику агродерново-подзолис-тых песчаных, супесчаных, легкосуглинистых и среднесуглинистых почв слабой и хорошей степени окультуренности. Их минимальные, максимальные и средневзвешенные показатели в Апах. были следующими: рНKCl - 4,34-6,35 и 5,40, содержание гумуса (по Тюрину) - 0,92-2,50 и 1,72 %, подвижных соединений фосфора и калия (по Кирсанову) - соответственно 125-550 и 390 мг/кг и 22-400 и 209 мг/кг. Исследовали культуры овощного севооборота редька черная ( Raphanus sativ- us L.)-картофель ( Solanum tuberosum L.)-свекла столовая ( Beta vulgaris L.)-капуста белокочанная ( Brassica oleracea L.)-морковь столовая ( Daucus sativus L.). Сравнивали эффект органоминеральных систем удобрения - зональной (ЗСУ, равномерное внесение удобрений) и двух точных (ТСУ-1 и ТСУ-2). В ЗСУ дозы удобрения по культурам определялись почвенными характеристиками: для редьки - известь (4,5 т/га) + N95Р20К125; картофеля - навоз (45 т/га) + N100Р30К90; свеклы - N130Р50К150; капусты - известь (2,1 т/га) + навоз (50 т/га) + N120Р10К90; морковь - N100Р40К130. В ТСУ-1 за 2 мес до посева редьки выполняли точное окультуривание почвы (внесение мелиорантов и удобрений: известь - 0-20 и 6,6 т/га; торф низинный - 0-900 и 390 т/га; фосфоритная мука - 0-750 и 94 кг/га по д.в.; сульфат калия - 0-1710 и 407 кг/га по д.в.). Далее органические и минеральные удобрения применялись в этом варианте перед посевом (посадкой) равномерно: для редьки - N70К60; картофеля - навоз (45 т/га) + N80К100; свеклы - N100Р30К130; капусты - навоз (50 т/га) + N100Р10К70; моркови - N100Р10К120. В ТСУ-2 все дозы в среднем были теми же, что в ЗСУ, но дифференцировались по каждому сосуду с учетом фактических свойств почвы. Повторность опытов 4-кратная. В полевом эксперименте точные органо-минеральные системы удобрения обеспечили повышение продуктивности овощного севооборота с 22,3 и 43,5 т/га зерновых единиц в контроле и ЗСУ до 47,9-49,4 т/га. Коэффициент вариации продуктивности севооборота снижался с 32 и 16 % в контроле и ЗСУ до 9 %, натуральная окупаемость удобрений повысилась на 21-49 %. Ответ культур на точные системы удобрения зависел от биологических особенностей, агротехники и почвенных условий. По убыванию отзывчивости культуры формировали ряд: редька черная > морковь столовая » свекла столовая > картофель > капуста белокочанная. Отдача от точных систем удобрения относительно зональной снижалась при равномерном внесении высоких доз органических удобрений. Достоверное преимущество ТСУ-1 перед ТСУ-2 установлено только для столовых корнеплодов - редьки, свеклы и моркови. При проектировании точных систем удобрения следует учитывать убывающую чувствительность культур к оптимизации (снижению) доз удобрений на хорошо окультуренных участках поля в ряду капуста белокочанная > свекла столовая > морковь столовая > редька черная > картофель. Благодаря модельной дифференциации доз мелиорантов и удобрений и комплексной оптимизации свойств почвы точные системы удо
Бесплатно
Статья научная
Северо-Западный регион Российской Федерации находится в условиях геохимической аномалии недостатка йода, что негативно сказывается на урожайности и качестве товарной продукции регионального земледелия и кормов, жизнеспособности и продуктивности сельскохозяйственных животных, здоровье населения. В настоящем исследовании впервые в условиях Ленинградской области мы установили оптимальные концентрации рабочего раствора КI для некорневой подкормки и срок ее проведения на доминирующих в структуре посевных площадей Нечерноземья однолетних и многолетних травах. Нашей целью было изучение биологических особенностей и оценка параметров отзывчивости кормовых трав на изменение концентрации рабочего раствора КI и сроков проведения йодной некорневой подкормки. Исследования проводили в 2018-2021 годах в Меньковском филиале ФГБНУ АФИ (Гатчинский р-н, Ленинградская обл.). Два микрополевых опыта были заложены в системе длительного фундаментального полевого эксперимента «агрофизический стационар» в звене полевого севооборота: картофель-однолетние травы + многолетние травы-многолетние травы 1-го года пользования-многолетние травы 2-го года пользования. Объектом изучения служили смесевые посевы: однолетние травы - овес посевной ( Avena sativa L.) cорта Скакун и вика посевная ( Vicia sativa L.) сорта Вера, многолетние травы - клевер луговой ( Trifolium pratense L.) сорта Орфей и тимофеевка луговая ( Phleum pratense L.) сорта Ленинградская 204. Оба опыта имели двухфакторную схему. Фактор А - степень окультуренности супесчаной агродерново-подзолистой почвы (среднеокультуренная, хорошо окультуренная и высокоокультуренная). Схема первого опыта по фактору Б включала девять вариантов концентрации рабочего раствора КI (CKI): 0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,04; 0,08; 0,16; 0,32 и 0,64 %. Некорневая подкормка однолетних трав проводилась в фазу выхода в трубку овса, многолетних трав - в фазу кущения. Во втором опыте по фактору Б изучали четыре варианта сроков проведения некорневой подкормки трав 0,02 % раствором KI: KI-0 - контроль без подкормки; KI-1 - ранняя подкормка в фазу кущения овса посевного, клевера лугового и тимофеевки луговой; KI-2 - поздняя подкормка в фазу выхода в трубку овса посевного и в фазу ветвления клевера лугового; KI-3 - двукратная подкормка в сроки, соответствующие вариантам KI-1 и KI-2. Урожайность надземной биомассы трав, используемой для приготовления кормов, учитывали сплошным весовым методом (делянка площадью 1 м2). Размещение делянок по повторениям и вариантам систематическое. Повторность в первом опыте 3-кратная, во втором - 6-кратная. Проводили химико-аналитическое исследование отобранных почвенных и растительных образцов. В результате краткосрочных полевых экспериментов было установлено, что отзывчивость кормовых трав на применение йодной некорневой подкормки в условиях геохимической аномалии недостатка йода определяется сочетанием погодно-климатических и почвенно-агрохимических условий с биологическими особенностями культур, зависит от сроков проведения опрыскивания и концентрации рабочего раствора. Для однолетних трав более действенным вариантном оказалось опрыскивание в фазу выхода в трубку (урожайность увеличивалась в среднем на 2,49 т/га, или на 29 %; р ≤ 0,05), тогда как для многолетних трав - в фазу кущения клевера лугового и тимофеевки луговой (прибавка на 3,39 т/га, или на 18 %; р ≤ 0,05). Оптимальная СКI для обработки однолетних трав составила 0,16 % независимо от степени окультуренности почвы, а на многолетних травах на почвах средней, хорошей и высокой окультуренности - соответственно 0,04; 0,08 и 0,16 %. При этом прибавка продуктивности (р ≤ 0,05) достигла 3,69-9,38 т/га, или 67-80 %, на однолетних травах и 3,91-8,03 т/га, или 22-30 %, - на многолетних. Положительное влияние йода возрастало по мере оптимизации почвенно-агрохимических условий до хорошей и высокой окультуренности на 68 и 128 %. На фоне высокой толерантности к концентрации рабочего раствора токсикоз был обнаружен только при СКI 0,32-0,64 %, когда потери урожая достигали 19 %. К избытку йода оказались более чувствительны бобовые виды трав. Снижению токсичности йода в опытах способствовало повышение окультуренности почвы и изменение ботанического состава посевов в пользу злаков. Многолетние травы аккумулировали на 9 % меньше йода, чем однолетние. В вариантах с оптимальной СКI содержание йода в надземной биомассе однолетних и многолетних трав удалось увеличить в среднем со 119 и 88 до 766 и 628 мкг/кг, то есть в 6,4 и 7,1 раза. Накопление нитратов, напротив, сократилось (р ≤ 0,05) на 13 % у однолетних и на 11 % - у многолетних трав. Максимальные параметры аккумуляции йода в зеленой массе однолетних трав составили на среднеокультуренной почве около 600, на хорошо окультуренной - 900, на высокоокультуренной - 1500 мкг/кг. У менее чувствительных к окультуриванию почвы многолетних трав эта величина практически не зависела от почвенно-агрохимических условий и составляла 900 мкг/кг.
Бесплатно
Биологические особенности свиней, трансгенных по гену гормона роста человека
Статья научная
Показано повышение экспрессии гормона роста у свиней, трансгенных по генной конструкции WAP-hGH генераций F 3 (холостые и лактирующие свиноматки) и F 5 (молодняк в возрасте 5 и 9 мес). Установлены изменения в некоторых биохимических показателях сыворотки крови трансгенных свиней. Обнаружено изменение корреляционных зависимостей между биохимическими показателями крови трансгенных и контрольных свиней.
Бесплатно
Статья научная
Интродукция в современные породы домашних овец ( Ovis aries ) аллелофонда диких видов, в частности архара ( Ovis ammon polii ), рассматривается сегодня как один из перспективных подходов при повышении генетического разнообразия и, как следствие, нутриентного биоразнообразия. Изучение процессов пищеварения, усвоения питательных субстратов в организме и обмена веществ - основа разработки систем кормления для создаваемых селекционных форм животных. Целью настоящего исследования стало изучение особенностей процессов пищеварения, обмена веществ, переваримости и использования питательных веществ рационов у гибридов романовской породы овец с архаром. Опыты проводили в условиях вивария Всероссийского НИИ животноводства им. академика Л.К. Эрнста (Московская обл., пос. Дубровицы) в 2014-2015 годах на трех группах валухов разного происхождения с фистулами рубца. В I группу (контроль) входили чистопородные романовские овцы (ROM, n = 3), во II группу - гибриды F3 (HYB1, n = 3) от скрещивания романовских маток с гибридом F2 романовской овцы и архара (12,5 % - архар, 87,5 % - романовская порода); в III группу - гибриды F3 (HYB2, n = 3) от скрещивания гибридов F2 романовской овцы и архара с баранами эдильбаевской породы (12,5 % - архар, 37,5 % - романовская порода, 50 % - эдильбаевская порода). Образцы рубцового содержимого и крови для анализа отбирали за 1 ч до и через 3 ч после кормления. В содержимом рубца определяли общее количество летучих жирных кислот (ЛЖК) методом паровой дистилляции в аппарате Маркгама; количество аммиачного азота микродиффузным методом по Конвею; амилолитическую активность фотометрическим методом; биомассу простейших и бактерий методом дифференцированного центрифугирования. В крови определяли содержание эритроцитов и лейкоцитов, гемоглобина, в сыворотке крови - концентрацию общего белка, альбуминов, глобулинов, мочевины, креатинина, аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, глюкозы, холестерина. У гибридных овец по сравнению с чистопородными аналогами ферментативные процессы в рубце протекали интенсивнее. Об этом свидетельствовало большее накопление микробиальной массы (+37,0…+37,3 % до кормления и +22,2…+33,3 % после кормления), повышение концентрации ЛЖК (+17,5...+26,1 % до кормления и +8,7...+12,0 % после кормления), амилолитической активности рубцовой жидкости (+10,3…+14,0 %), снижение концентрации аммиака (-8,4…-27,7 %). Усиление ферментативных процессов обусловливало лучшую переваримость и использование питательных веществ гибридными животными. У HYB1 коэффициенты переваримости сухого вещества (+7,8 %), органического вещества (+5,3 %), сырого протеина (+6,9 %), сырого жира (+3,8 %, p
Бесплатно
Биологические свойства парвовируса и его роль в патологии крупного рогатого скота
Статья обзорная
На основе анализа результатов обширных исследований во многих странах описаны свойства и распространенность парвовируса крупного рогатого скота (КРС). К I типу относятся парвовирусы КРС, выделенные в США, Европе, Северной Америке, Африке и Австралии (по антигенным свойствам они идентичны, но отличаются от парвовирусов животных других видов и человека). Японские изоляты, имеющие антигенные отличия от представителей I типа, относят ко II типу. Для парвовируса КРС характерна способность агглютинировать эритроциты морских свинок и человека. Это ДНК-содержащий вирус с размером вириона 23 нм. Репликация и сборка происходят в клеточном ядре. Наибольшие титры (10 6,75-10 8,0 ТЦД 50/мл) достигаются при культивировании парвовируса I типа в первичных культурах клеток легких, почек, селезенки, тестикул и надпочечников эмбриона коровы. Для успешного выделения парвовируса I типа необходимо использовать эмбриональную сыворотку коров, свободную от специфических антител. Пероральное или внутривенное заражение безмолозивных или новорожденных телят, лишенных соответствующих антител, сопровождается развитием симптомокомплекса диареи в течение 24-48 ч. Чаще всего вирус обнаруживают в кишечнике, лейкоцитах крови, лимфоузлах, селезенке, тимусе и в клетках надпочечников. Вирус длительно персистирует в организме коров, обусловливает аборты и эмбриональную смертность, проникая через плацентарный барьер. Вирус обнаруживают в тимусе, легких и селезенке мумифицированных плодов. Сведения, накопленные в основном за рубежом, показывают, что парвовирусная инфекция регистрируют во многих странах. Доля серопозитивных животных в разных стадах (Великобритании, Австралии, Германии, Австрии, Италии, Алжире и др.) варьировала от 14 до 100 %. По нашим данным, в девяти регионах Среднего Поволжья специфические антитела к парвовирусу в ИФА выявляются у 26,6-58,4 % глубокостельных коров и телят. Парвовирус участвует в формировании смешанных респираторно-кишечных инфекций у телят и различных форм патологий репродуктивных органов у взрослого поголовья КРС. Обсуждается необходимость введения в отечественную ветеринарную практику средств иммуноферментной диагностики и инактивированной ассоциированной вакцины с широким спектром специфической защиты.
Бесплатно
Статья научная
Хром - важный химический элемент для человека и животных, его эссенциальность проявляется в снижении количества глюкозы и холестерина в крови, уменьшении жировых отложений. Всасывание хрома зависит от его источника, размера частиц и состава рациона, при этом уменьшение размера частиц Cr позволяет увеличить скорость усвоения хрома в организме. Перспективность замены традиционных источников микроэлементов на органические и ультрадисперсные формы металлов определяется высокой удельной площадью поверхности последних, большей реакционной способностью и биодоступностью. В настоящей работе мы впервые показали, что наночастицы (НЧ) Cr2O3 в дозах от 50 до 100 мкг/кг корма не обладают токсичным действием, влияют на формирование продуктивных качеств через стимулирование выработки пищеварительных ферментов и оказывают положительное действие на абсорбцию элемента в тушке цыплят-бройлеров. Нашей целью была биологическая аттестация различных доз наночастиц хрома в рационе цыплят-бройлеров ( Gallus gallus ) по активности пищеварительных ферментов, биохимическим и микробиологическим показателям...
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время разработка приемов биологизированной защиты агроценозов от вредных членистоногих составляет одну из важнейших проблем при создании агросистем будущего, которая затрагивает множество аспектов - от эффективности и продуктивности растениеводства до социального и экологического благополучия и природосбережения. Эффективная биозащита агроценозов невозможна без сочетания разнообразных биоагентов и приемов регулирования численности вредителей. Одним из элементов улучшения ситуации в агроценозах служит применение патогенов вредных организмов и синтетических половых феромонов. В предлагаемой работе показана возможность использования энтомопатогенных нематод (ЭПН) семейства Steinernematidae Filipjev, 1934 как агента автодиссеминации в агроэкосистемах сои, кукурузы и яблоневого сада и описано влияние этих патогенов на разные группы организмов, населяющих биоценозы (в частности, продемонстрировано снижение численности вредных насекомых и повышение активности природных полезных энтомопатогенов). Суть метода заключается в направленном введении в агроценоз энтомопатогенов-биоагентов посредством их аппликации на привлеченных насекомых, отловленных в ловушки, и создании таким образом эпизоотий в популяциях целевых видов. Ранее энтомопатогенные нематоды не использовались в качестве агентов автодиссеминации в борьбе с супердоминантными видами - яблонной плодожоркой Cydia pomonella L ., 1758 и жуками-щелкунами семейства Elateridae Leach, 1815, кроме того, их влияние на других представителей энтомофауны агроэкоценозов также не изучалось. Цель этой работы - оценка эффективности метода автодиссеминации ЭПН на различных культурах. Предпосылкой для проведения представляемого исследования стала успешная апробация метода диссеминации вируса гранулеза, проведенная ранее в яблоневом саду, и предварительные испытания метода автодиссеминации ЭПН для борьбы со щелкунами. В работе применяли два вида патогенов из семейства Steinernematidae - Steinernema carpocapsae (Weiser, 1955) и St. feltiae (Filipiev, 1934), размноженных в лабораторных условиях на разных насекомых-хозяевах. Выполненные эксперименты показали, что энтомопатогенные нематоды, инокулируемые в агроценозы с помощью специально разработанных авторских препаративных форм и модификаций феромонных ловушек, поражали нематодно-бактериальным комплексом 60,0-100 % жуков-щелкунов семейства Elateridae и 34,0-35,3 % имаго яблонной плодожорки C. pomonella и восточной плодожорки Grapholitha molesta (Busck, 1916), что предполагает при дополнительном внесении дальнейшее накопление агентов биологической борьбы в почве защищаемых агроценозов. Заметный положительный эффект автодиссеминации ЭПН проявлялся в снижении поврежденности плодов яблони плодожоркой на 10,0 % и всходов кукурузы и сои на 13,2 % в сравнении с участками, где проводились химические обработки. При использовании рассматриваемого метода не выявлено отрицательного воздействия энтомопатогенных нематод на энтомофагов, таких как златоглазки ( Chrysopidae Schneider, 1851), и перепончатокрылых паразитов из семейств Braconidae Latreille, 1829 и Ichneumonidae Latreille, 1802, поражающих насекомых-вредителей. При этом в саду, где проводились испытания, регистрировалось увеличение зараженности гусениц C. pomonella перепончатокрылыми (+15 %). Установлено стимулирующее воздействие энтомопатогенов на активность аборигенных почвенных нематод, присутствующих в почве исследуемых ценозов, что проявлялось в увеличении числа энтомопатогенных нематод, отловленных на тест-объект (в 1,5-2,0 раза в сравнении с пробами перед обработками). Важен и тот факт, что эффект автодиссеминации оказался пролонгированным и проявился и на следующий год после ее применения как в яблоневом саду, так и в севообороте сельскохозяйственных культур.
Бесплатно
Статья научная
Микробиологические препараты составляют основу современных технологий фитосанитарной оптимизации агроэкосистем, поэтому повышение их эффективности в защите сельскохозяйственных культур от широкого спектра фитопатогенов - актуальная задача растениеводства. Во Всероссийском НИИ защиты растений (ФГБНУ ВИЗР) разработан биопрепарат Витаплан на основе композиции двух штаммов - Bacillus subtilis ВКМ В-2604D и B. subtilis ВКМ В-2605D с различным составом активных комплексов и механизмом действия, обладающих высокой эффективностью по отношению к широкому кругу фитопатогенов. В настоящей работе впервые получены две новые оптимизированные препаративные формы (Витаплан, КЖ + коллоидный хитин и композиция Витаплан, КЖ + 0,1 % салицилата хитозана) с повышенной антагонистической и элиситорной активностью по сравнению с исходной формой биопрепарата. Установлено, что присутствие в новой препаративной форме Витаплана, КЖ салицилата хитозана повышает индуцирующую активность в 2,0-2,5 раза по сравнению с исходной формой. Цель наших исследований состояла в совершенствовании подходов к повышению эффективности полифункционального биопрепарата Витаплан посредством включения в препаративную форму индукторов болезнеустойчивости на основе хитозана. Схема опыта для определения антагонистической активности в отношении Alternaria solani Sorauer и Clavibacter michiganensis subsp . michiganensis (Smith) Davisetal. (штамм 101) предусматривала следующие варианты: Витаплан, КЖ (титр жизнеспособных клеток 1010 КОЕ/мл) - культуральная жидкость штаммов B. subtilis ВКМ В-2604D и B. subtilis ВКМ В-2605D при соотношении 1:1 без добавок (контроль); Витаплан, КЖ (1010 КОЕ/мл) + сухой хитин (1,0 %); Витаплан, КЖ (1010 КОЕ/мл) + коллоидный хитин (1,0 %, расчет на сухую массу хитина); Витаплан, КЖ (1010 КОЕ/мл) + коллоидный хитозан (1,0 %, расчет на сухую массу хитозана). Антагонистическую активность оценивали методом бумажных дисков по диаметру зоны лизиса тест-культур фитопатогенов на агаризованной питательной среде. Фунгистатическую активность по отношению к Cochliobolus sativus S. Ito & Kurib. оценивали по следующий схеме: контроль (вода); Витаплан, КЖ (1010 КОЕ/мл); Витаплан, КЖ (разведение 1:10, 109 КОЕ/мл); Витаплан, КЖ (без разведения, 1010 КОЕ/мл) + коллоидный хитин (1,0 %, расчет на сухую массу хитина); Витаплан, КЖ (разведение 1:10, 109 КОЕ/мл) + салицилат хитозана (0,1 %); салицилат хитозана (0,1 %). Прямое фунгистатическое действие исследуемых препаративных форм оценивали in vitro методом агаровых блоков. Для изучения индуцирующей активности в патосистеме пшеница ( Triticum aestivum L.)- C. sativus отобранные варианты (Витаплан, КЖ; Витаплан КЖ + 1 % коллоидный хитин; композиция Витаплан, КЖ + 0,1 % салицилат хитозана) разводили дистиллированной водой в 10 раз, титр рабочего раствора составлял 109 КОЕ/мл. За 24 ч до инокуляции патогеном 7-суточные проростки пшеницы восприимчивого к болезням сорта Саратовская 29 опрыскивали суспензиями образцов препаративных форм при разведении 1:10. Листья пшеницы заражали суспензией спор гемибиотрофа C. sativus (4½103 и 20½103 спор/мл) . Степень пораженности листьев оценивали на 4-е сут после заражения в процентах по площади листа. В контроле растения обрабатывали водой. Введение коллоидного хитина (1,0 %) в среду для глубинного культивирования штаммов-продуцентов B. subtilis ВКМ В-2604D и ВКМ В-2605D повышало их антагонистическую активность в отношении возбудителей бактериального рака томата и альтернариоза томата, а также обеспечивало эффективное подавление роста мицелия возбудителя темно-бурой пятнистости пшеницы C. sativus до 84,9 и 88,1 % соответственно на 5-е и 7-е сут опыта, сравнимое с эффективностью Витаплана, КЖ (80,9 и 87,5 %). Салицилат хитозана (0,1 %) обладал умеренной фунгистатической активностью, ингибируя рост мицелия гриба С. sativus только на 36,5 и 46,0 %. Предварительное опрыскивание растений пшеницы Витапланом, КЖ в разведении 1:10 с последующим заражением возбудителем темно-бурой пятнистости снижало площадь поражения листьев до 50-80 % в зависимости от инфекционной нагрузки по сравнению с 65-100 % в контроле. Включение в среду для культивирования штаммов-продуцентов коллоидного хитина (0,5 %) сокращало пораженность листьев до 40-50 %. Салицилат хитозана показал себя эффективным индуктором болезнеустойчивости, снизив пораженность растений пшеницы темно-бурой пятнистостью до 10-20 % в зависимости от инфекционной нагрузки. Добавление салицилата хитозана (0,1 %) в Витаплан, КЖ в разведении 1:10 также положительно влияло на индуцирующую активность антагониста, повышая его биологическую активность в 2,0-2,5 раза. Таким образом, обоснована и экспериментально доказана перспективность сочетания активных отселектированных штаммов микроорганизмов - антагонистов возбудителей болезней растений и хитозановых комплексов для повышения биологической эффективности и расширения спектра действия разрабатываемых препаративных форм.
Бесплатно
Статья научная
Изучали обмен кальция в органах и тканях беременных самок и плода сайгака. Определяли суточную потребность и рассчитывали норму кальция в рационе по срокам беременности самок.
Бесплатно
Биологическое обоснование потребности суягных овцематок в молибдене
Статья научная
В физиологических и научно-хозяйственном опытах изучали потребность суягных овцематок породы прекос в молибдене в начале, середине и конце периода беременности. Оценивали влияние различного содержания этого элемента в рационах на переваримость и использование питательных веществ корма, внутриутробное развитие плода и многоплодие маток, жизнеспособность и сохранность ягнят, интенсивность роста животных и прирост шерсти. Определяли норму молибдена для овцематок в разные сроки суягности.
Бесплатно
Статья научная
Для закрытого грунта разрабатывали методику быстрого биологического тестирования светокорректирующих пленок, содержащих фотолюминофоры с люминесценцией в красной области спектра. Оценивали морфометрические и физиолого-биохимические показатели рассады белокочанной капусты сорта Надежда с целью определения «полисветанового» эффекта. Рассматривается возможность выращивания рассады капусты в закрытом грунте в регионе рискованного земледелия в короткие сроки без использования дополнительного освещения.
Бесплатно
Биология взаимоотношений грибов рода Fusarium и насекомых (обзор)
Статья обзорная
Представители рода Fusarium характеризуются высокой метаболической активностью и адаптационной пластичностью. Они способны заселять растительные субстраты, принимать активное участие в разложении органических остатков и почвообразовательном процессе, а также поражать насекомых и млекопитающих. Грибы рода Fusarium и насекомые сосуществуют во многих биотопах. Так, K. O’Donnell с соавт. (2012) при молекулярно-генетической идентификации 140 изолятов грибов, выделенных из насекомых, выявили как минимум 23 вида или комплекса видов рода Fusarium. Связь между видовым составом фузариевых грибов и систематическим положением насекомых-хозяев пока не установлена. Коэволюция этих групп организмов привела к возникновению различных форм взаимоотношений между ними. Антагонистическая форма взаимодействия оказывает однонаправленный эффект и может иметь летальные и нелетальные последствия для насекомых. В обоих случаях она реализуется с участием летучих (например, репелленты) и нелетучих (например, микотоксины) вторичных метаболитов грибов. Летучие органические соединения (ЛОС) служат сигнальными молекулами (инфохемики или семиохемики) и проявляют по отношению к насекомым свойства феромонов, алломонов, кайромонов и др. Изучение ЛОС у грибов рода Fusarium было начато в конце 1990-х годов, публикаций по этой теме пока немного. Установлено, что ЛОС Fusarium включают большое число компонентов, относящихся к различным группам соединений. Механизм проникновения энтомопатогенных представителей рода Fusarium в организм хозяина принципиально отличается от такового у других групп грибов и происходит через естественные отверстия (ротовые органы, дыхальца, яйцеклад) или раны, а не через кутикулу насекомого. Симбиотические взаимодействия между видами рода Fusarium и насекомыми характеризуются большим разнообразием и включают как взаимовыгодное сосуществование (мутуализм), так и комменсализм. Известна роль насекомых в распространении спор грибов Fusarium на новые незаселенные субстраты. Показан аттрактивный эффект летучих метаболитов грибов для насекомых. В ряде случаев фузариевые грибы служат источником веществ, жизненно необходимых насекомым для нормального развития. Различные формы взаимоотношений между грибами рода Fusarium и насекомыми обеспечивают сосуществование этих организмов в устойчивых саморегулирующихся экосистемах. Обсуждаются возможные взаимодействия грибов рода Fusarium и вредителей запасов при использовании ими зерновок злаковых в качестве общего пищевого субстрата.
Бесплатно
Биология пищеварения и роста страуса
Статья научная
Обсуждаются биологические особенности пищеварения и роста страусов - наиболее крупных птиц на Земле. Приведены данные по эффективности использования кормов, богатых клетчаткой, содержанию летучих жирных кислот в разных отделах желудочно-кишечного тракта страусов. Рассматриваются предпосылки и возможность перевода страусоводства на индустриальную основу.
Бесплатно
