STUDY OF ENDOPHYTIC BACTERIA INFLUENCE OF BACILLUS GENUS ON SPRING WHEAT PRODUCTIVITY
Keywords:
Key words: spring wheat (Triticum aestivum L), endophytic bacteria, Ekada 109, yield, dry weight, BacillusAbstract
Abstract. An influence of biopreparations on growth and development of spring wheat of Ekada 109 variety (Triticum aestivum L.) was studied in the course of scientific research. Special attention was paid to the treatment of seeds and vegetative plants with strains of endophytic bacteria Bacillus velezensis KS-25 and Bacillus velezensis KS -31. The work was carried out in 2023-2024 on the experimental fields of LLC “Agrobiotechnopark”, which is a part of Kazan State Agrarian University. Agrochemical analysis of soil showed humus content at the level of 3.0%, the amount of mobile phosphorus was 250 mg/kg (according to Kirsanov), and exchangeable potassium - 170 mg/ kg, pH - 6.6. The experiment scheme: control (without treatment); seed inoculation with KS-25 (1 l/t); seed inoculation with KS-31 (1 l/t); leaf treatment with KS-25 (1 l/ha); leaf treatment with KS-31 (1 l/ha). It provided four-fold repetition with consecutive placement of plots, the area of each plot was 24 m². The results of the research revealed a positive effect of seed treatment with KS-25 strain (dose 1 l/t) on the accumulation of dry biomass of roots and stems during two growing seasons. In 2023 the dry mass growth of the root system reached 0.13 g, and of the aboveground part - 0.66 g. In 2024 the dynamics remained the same: the indicators amounted to 0.15 g for roots and 0.64 g for stems. Application of strain KS-31 (dose of 1 l/ha) contributed to the increase in seedling survival by 2.9% relative to the control. The conducted studies revealed a positive effect of seed treatment with the studied strain on spring wheat productivity. In particular, the application of the preparation at a dosage of 1 liter/t promoted an increase in the number of productive stems per unit area. The highest grain weight per ear (0.84 g) was recorded at KS-25 treatment (1 l/ha), which is statistically significant (NCR₀₅=0.04). The maximum yield was achieved when KS-31 (1 l/t) was applied - 4.05 t/ha (+0.44 t/ha to control, 12.1%). Crude gluten content increased by 4.1% when using KS-25 and KS-31 (1 l/ha).
Key words: spring wheat (Triticum aestivum L), endophytic bacteria, Ekada 109, yield, dry weight, Bacillus.
For citation: Amirov M.F., Semenov P.G., Shaymullina G.Kh. Study of endophytic bacteria influence of Bacillus genus on spring wheat productivity. Agrobiotechnologies and digital farming. 2025; № 2 (14). 6-12 p.
References
Литература
Мировой рынок химических средств защиты растений: потенциальные потери урожая, тренды и перспективы производства пестицидов для экономики России / А. И. Тареев [и др.] // Техника и технология
пищевых производств. 2024. Т. 54, № 2. С. 310-329. doi: 10.21603/2074-9414-2024-2-2508.
Лысов А. К. Проблемы применения средств защиты растений и пути снижения их техногенного воздействия на окружающую среду // АгроЭкоИнженерия. 2023. № 3(116). С. 34-51. doi: 10.24412/2713-2641-
-3116-34-50.
Захаренко В. А. Особенности развития технологий защиты растений в агроэкосистемах в условиях
рыночной экономики России // Агрохимия. 2023. № 8. С. 45-57. doi: 10.31857/S0002188123080112.
Сухорученко Г. И. Резистентность вредных организмов к пестицидам — проблема защиты растений
второй половины XX столетия в странах СНГ // Вестник защиты растений. 2001. № 1. С. 18-37.
Brown C. D., Baird D. J. Pesticide residues in cereal crops: Current knowledge and future trends // J. Agric.
Food Chem. 2019. Vol. 67, no. 19. P. 5391-5402. doi: 10.1021/acs.jafc.9b00123.
Степановских А. С., Жернова С. Ю., Жернов Г. О. Химическая защита растений: проблемы и перспективы // Актуальные проблемы медицины и биологии. 2019. № 1. С. 28-34.
Яковлев А. В. Актуальность использования биопрепаратов при выращивании сельскохозяйственных
культур // Товароведение, технология и экспертиза: инновационные решения и перспективы развития: материалы III нац. науч.-практ. конф. Москва, 02 июня 2022 г. М.: Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – МВА им. К. И. Скрябина, 2022. С. 268-271.
Захаренко В. А. Химическая защита растений в России в конце XX — начале XXI века // Защита и
карантин растений. 2007. № 12. С. 6-10.
Захаренко В. А. Экономическая целесообразность системы защиты зерновых культур в России // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 7. С. 5-8. doi: 10.24411/0235-2451-2018-10701.
Берестецкий А. О. Перспективы разработки биологических и биорациональных гербицидов // Вестник защиты растений. 2017. № 1(91). С. 5-12.
Калмыкова Г. В., Горобей И. М., Осипова Г. М. Перспективы использования Bacillus thuringiensis как
биологического агента защиты растений // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2016. № 4(251).
С. 12-19.
Ефимов М. Все препараты нашего производства безопасны для человека, животных и окружающей
среды // Аграрная наука. 2020. № 1. С. 66.
Создание биопрепаратов, перспективных для сельского хозяйства / Н. Г. Захарова, З. Ю. Сираева,
И. П. Демидова [и др.] // Ученые записки Казанского государственного университета. Сер.: Естественные
науки. 2006. Т. 148, № 2. С. 102-111.
Культивируемые эндофитные бактерии стеблей и листьев гороха посевного (Pisum sativum L.) /
Е. Н. Васильева, Г. А. Ахтемова, А. М. Афонин [и др.] // Экологическая генетика. 2020. Т. 18. № 2. С. 169-
doi: 10.17816/ecogen17915.
Эндофитные бактерии рода Bacillus для защиты растений картофеля и томатов от альтернариоза /
А. В. Сорокань, В. Ф. Габдрахманова, Д. К. Благова [и др.] // Таврический вестник аграрной науки. 2024. № 3
(39). С. 205-215. doi: 10.5281/zenodo.13788887.
Эндофитные бактерии — основа комплексных микробных препаратов для сельского и лесного хозяйства / В. К. Чеботарь, А. В. Щербаков, С. Н. Масленникова [и др.] // Агрохимия. 2016. № 11. С. 65-70.
Действие микробиологических удобрений и химических протравителей на посевные качества семян
сельскохозяйственных культур / Н. П. Чекаев, Ю. В. Блинохватова, А. В. Нуштаева [и др.] // Нива Поволжья.
№ 1(61). С. 01003. doi: 10.36461/NP.2022.61.1.009.
Задорожная В. А., Подлесных Н. В., Соколенко Г. Г. Оценка стимулирующего действия микробиологического препарата на основе штамма Bacillus subtilis на посевные качества зерновых культур // Вестник
Воронежского государственного аграрного университета. 2022. Т. 15. № 1(72). С. 136-142. doi: 10.53914/
issn2071-2243_2022_1_136.
Завалин А. А., Сапожников С. Н., Ньямбосе Д. Реакция яровой пшеницы на применение азотного
удобрения и биопрепаратов // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2022. № 4. С. 50-54. doi:
31857/2500-2082/2022/4/50-54.
References
Tareev AI. and others [World market of chemical plant protection products: potential crop losses, trends and
prospects of pesticide production for the Russian economy]. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv.
; 54(2). 310-329 p. doi: 10.21603/2074-9414-2024-2-2508.
Lysov AK. [Problems of plant protection products application and ways to reduce their technogenic impact
on the environment]. AgroEkoInzheneriya. 2023; 3(116). 34-51 p. doi: 10.24412/2713-2641-2023-3116-34-50.
Zakharenko VA. [Features of plant protection technologies development in agroecosystems under the market
economy of Russia]. Agrokhimiya. 2023; 8. 45-57 p. doi: 10.31857/S0002188123080112.
Sukhoruchenko GI. [Resistance of harmful organisms to pesticides: the problem of plant protection in the
second half of the 20th century in CIS countries]. Vestnik zashchity rasteniy. 2001; 1. 18-37 p.
Brown CD, Baird DJ. Pesticide residues in cereal crops: current knowledge and future trends. J. Agric. Food
Chem. 2019; 67(19). 5391-5402 p. doi: 10.1021/acs.jafc.9b00123.
Stepanovskikh AS, Zhernova SYu, Zhernov GO. [Chemical plant protection: problems and prospects]. Aktualnye problemy meditsiny i biologii. 2019; 1. 28-34 p.
Yakovlev AV. [Relevance of biopreparations use in agricultural crops cultivation. Commodity science, technology and expertise: innovative solutions and development prospects]. Materialy III nats. nauch.-prakt. konf. Moscow, June 02, 2022. Moscow: Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology - Moscow Academy of Veterinary named after K.I. Skryabin. 2022; 268-271 p.
Zakharenko VA. [Chemical plant protection in Russia at the end of the 20th
- beginning of the 21st century].
Zashchita i karantin rasteniy. 2007; 12. 6-10 p.
Zakharenko VA. [Economic feasibility of the grain crops protection system in Russia]. Dostizheniya nauki i
tekhniki APK. 2018; 32(7). 5-8 p. doi: 10.24411/0235-2451-2018-10701.
Berestetskiy AO. [Prospects for the development of biological and biorational herbicides]. Vestnik zashchity
rasteniy. 2017; 1(91). 5-12 p.
Kalmykova GV, Gorobey IM, Osipova GM. [Prospects of Bacillus thuringiensis use as a biological
plant protection agent]. Sibirskiy vestnik selskokhozyaystvennoy nauki. 2016; 4(251). 12-19 p.
Efimov M. [All preparations of our production are safe for humans, animals and the environment]. Agrarnaya nauka. 2020; 1. 66 p.
Zakharova NG, Siraeva ZYu, Demidova IP. [Development of biopreparations promising for agriculture].
Uchenye zapiski Kazanskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser.: Estestvennye nauki. 2006; 148(2). 102-111 p.
Vasileva EN, Akhtemova GA, Afonin AM. [Cultivated endophytic bacteria of stems and leaves of pea
(Pisum sativum L.)]. Ekologicheskaya genetika. 2020; 18(2). 169-184 p. doi: 10.17816/ecogen17915.
Sorokan AV, Gabdrakhmanova VF, Blagova DK. [Endophytic bacteria of Bacillus genus for protection of
potato and tomato plants from alternariosis]. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki. 2024; 3(39). 205-215 p. doi:
5281/zenodo.13788887.
Chebotar VK, Shcherbakov AV, Maslennikova SN. [Endophytic bacteria as a basis for complex microbial
preparations for agriculture and forestry]. Agrokhimiya. 2016; 11. 65-70 p.
Chekaev NP, Blinohvatova YuV, Nushtaeva AV. [Effect of microbiological fertilizers and chemical seed
dressers on the sowing qualities of agricultural crops seeds]. Niva Povolzhya. 2022; 1(61). 01003 p. doi: 10.36461/
NP.2022.61.1.009.
Zadorozhnaya VA, Podlesnykh NV, Sokolenko GG. [Evaluation of the stimulating effect of a microbial
preparation based on Bacillus subtilis strain on the sowing qualities of grain crops]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; 15(1). 136-142 p. doi: 10.53914/issn2071-2243_2022_1_136.
Zavalin AA, Sapozhnikov SN, Nyambose D. [Spring wheat response to nitrogen fertilizer and biopreparations application]. Vestnik Rossiyskoy selskokhozyaystvennoy nauki. 2022; 4. 50-54 p. doi: 10.31857/2500-
/2022/4/50-54.
