Розроблені нові біопрепарати для рослинництва на основі метаболітів грунтових стрептоміцетів. Показано, що біопрепарати позитивно впливають на ризосферну мікробіоту і загальну біологічну активність грунту, пригнічують розвиток паразитичних фітонематод, стимулюють ріст томатів, підвищують урожай і його якість.

The application of ecological plant protection products against diseases, pests, and weeds is relevant for modern science-provided crop production. Much attention is paid to this problem in the European Union, where the use of pesticides is strictly adjusted by the European Food Safety Authority. Great hopes are pinned on biological plant protection products. However, among the thousands of biological products included in the BioPesticide DataBase, only a small number are authorized for use in agriculture. The requirements for the use of biological protectants in organic farming are even more stringent, regulating not only the properties of the product but also the crops in which they can be used. The aim of the work was to present the main requirements for the safety of biopesticides in the EU countries and to give an overview of biopesticides authorized for use in traditional and organic farming using Germany as an example. Methods. Analysis of EU documents on the requirements for registration of active substances in biological products for plant protection, biopesticide databases, and the list of biopesticides approved for use in general and organic farming in Germany. Results. According to the EU requirements for biopesticide safety, registration of biological plant protection products based on bacteria, fungi, and viruses, individual microbial cellular components or metabolites, as well as insect predators, pheromones, and plant-origin substances is allowed. Among the biopesticides with bactericidal and fungicidal effects registered in Germany, the preparations based on microbial antagonizing plant pathogens are prevalent, as well as preparations elaborated on the fungus Aureobasidium pullulans, Trichoderma asperellum, Verticillium albo-atrum, Coniothyrium minitans, bacteria Pseudomonas chlororaphis, Bacillus amyloliquefaciens, and also the preventive drug Cerevisan based on the cell walls of Saccharomyces cerevisiae. The following bioformulations based on Bacillus thuringiensis, Beauveria bassiana, Cydia pomonella Granulovirus, avermectin antibiotic Abamectine A, herbal products Azadirachtin A and Piretrin, and Maltodextrin are registered as insecticides. A bioformulation based on Bacillus firmus is authorized for use as a nematocide. Conclusions. Registration of biological plant protection products in Germany is carried out in accordance with the EU requirements for the safety of biopesticides. The list includes preparations based on antagonistic microorganisms, predatory microorganisms, microbial metabolites with antibiotic activity, substances for stimulation in plants nonspecific resistance to infectious agents. The fungicidal products are the widest represented. The number of products to control bacterial and nematode infections as well as the bioinsecticides spectrum is very limited. These are the well promising areas for further research and development of biological products.

Мета. Встановлення впливу інокуляції насіння люцерни новим комплементарним бактеріальним препаратом Ековітал та позакореневого підживлення борним мікродо- бривом Авангард Р Бор на формування урожаю насіння люцерни. Методи. Закладання двофакторного польового досліду проводили методом розщеплених ділянок, де ділянки першого порядку – інокуляція насіння люцерни мікробним препаратом Ековітал, субділянки – позако- реневе підживлення борним мікродобривом Авангард Р Бор. Ступінь забезпеченості насіннєвої люцерни вологою, дефіцит вологозабезпечення та коефіцієнт зволоження встановлювали за Н.Н. Івановим. Визначення структури урожаю виконували за М.А. Бурнашовою, статистичний аналіз врожайних даних проводили за В.О. Ушкаренком, Р.А. Вожеговою, С.П. Голобородьком, С.В. Коковіхіним. Економічну ефективність вирощування люцерни на насіння розраховували за фактичними витратами, енергетичну ефективність – за О.К. Медведовським, П.І. Іваненком. Результати. За вирощування люцерни на насіння на темно-каштановому ґрунті в умовах природного зволоження урожайність насіння культури у контрольному варіанті без інокуляції насіння й застосування борних мікродобрив (контроль 1) не перевищувала 125–143 кг/га, а у варіанті з обприскуванням водою (контроль 2) – 126–144 кг/га. Під час застосування борних мікродобрив приріст урожайності насіння люцерни без інокуляції насіння Ековіталом порівняно з контролем 1 був істотно вищим, складаючи під час обприскування на початку буто- нізації 10,0 кг/га (8,0%), на початку цвітіння й масового цві- тіння – 11,0 кг/га (8,8%). За інокуляції насіння Ековіталом та застосування борних мікродобрив Авангард Р Бор на початку бутонізації приріст урожайності насіння люцерни сорту Анжеліка досягав 22,0 кг/га (15,4%), відповідно, на початку цвітіння і масового цвітіння – 23,0 кг/га (16,1%). Порівняно з контролем 2 приріст урожайності насіння люцерни без інокуляції Ековіталом становив на початку бутонізації 9,0 кг/га (7,1%); на початку цвітіння й у період масового цвітіння – 10,0 кг/га (7,9%), відповідно, за іноку- ляції насіння та початку бутонізації – 21,0 кг/га (14,6%); початку цвітіння і масового цвітіння – 22,0 кг/га. Висновки. За інокуляції насіння комплементарним бактеріальним препаратом Ековітал і застосування борних мікродо- брив Авангард Р Бор порівняно з контролем 1 (без іно- куляції насіння й підживлення борними мікродобривами) та контролем 2 (обприскування водою) у 2019–2020 рр. отримано суттєвий приріст урожаю насіння люцерни перш за все за рахунок формування більшої маси вегетативних і генеративних органів культури.

Aim of the research was identification the “one promising” microorganism-destructor of organochlorine hexachlorocyclohexane isolated among microorganisms from places with total pesticide contamination, after studying its resistance and destruction. Methods. Laboratory selection of microorganisms was carried out by microbiological methods on agar plate. Identification of the isolates was realized over polyphase approach by API test method and sequence of the 16S rRNA gene fragment, followed by comparison of the results with the GenBank database using the BLASTN program. Research the ability to decompose the HCH-isomers complex (α, β, γ and δ) were studied in liquid media by gas chromatography. Results. On the basis of resistance to the insecticide hexachlorocyclohexane microbial isolate №6 was selected as the most promising strain and identified as Stenotrophomonas maltophilia IMV B-7288. The strain was tolerant to high (1000 mg/L) concentrations of insecticide growing on agar plate. In a liquid medium for 7 days of cultivation under aerobic conditions, the strain decomposed hexachlorocyclohexane isomers (α, β, γ and δ) by 61.6–82.1% of its initial content (20 mg/L). Conclusions. The selected strain of Stenotrophomonas maltophilia IMV B-7288 is an effective destructor of hexachlorocyclohexane isomers and its derivatives and can be promising for using in environmental friendly technologies.

Biodiversity of soil microorganisms in the agroecosystems plays the major role for stabilization and conservation of soil fertility, increasing plants productivity. Aim. To study the diversity of microbiome phylums of the dark-grey podzolic soil in the soybean rhizosphere, the seeds treated by fungicides with following inoculation with the complex microbial bioformulation Ecovital. Methods. Molecular-biological methods, pyrosequencing of PCR-amplicons of 16S rRNA gene V-4 region. Results. In soybean rhizosphere microbiome, there were identified 20 phylums, 28 classes and 44 orders of Bacteria, and one phylum, one class and two orders of Archaea. The representation of Proteobacteria phylum has increased from 26.2% in the control sample to 35.8–37.6% in the samples with the application of fungicides and inoculation, Bacteroidetes, Firmicutes and Acidobacteria phylums has increased from 1.5%, 2.1% and 11% in the control sample to 3.5–5.4%, 2.6–4.7% and 12.8–13.3% in all researched samples, respectively. The increase of biodiversity indices (Shannon’s and Menhinik’s indices) and the decrease of dominance indices (Simpson’s and Berger-Parker’s indices) indicate the increase of biodiversity for the samples with application of complex inoculant Ecovital and fungicides with Ecovital. Conclusions. Complex inoculation and its combined use with fungicides have promoted the increase of prokaryotes biodiversity in soybean rhizosphere.

Sulfidogenic microbial communities play a significant role in biogeochemical processes, as well they are one of the biocorrosive relevant agents in man-caused ecotopes. Aim of the study – to investigate the sulfidogenic microbial communities in the soils under different ecological technogenic conditions. Methods. Microbiological, physical chemical and statistical in particular principal component analysis. Results. It is shown that soil from technogenically tranfssormed ecotopes had increasing amount range of sulfate-reducing, iron-reducing and denitrifying bacteria then ones from natural control ecotopes. From 12 studied factors, which were clustered to 4 groups it was identified 5 principal components, described up to 76% of the variations in sulfidogenic microbial communities. Conclusions. The usage of principal components analysis allowed describing the most significant factors which has an influence on the sulfidogenic microbial communities, i.e. quantities of the sulfate-reducing iron-reducing, ammonifying, nitrogen-fixing and denitrifying bacteria, as well as pH, temperature and contain of soluble sulfates.

Organochlorine pesticides inhibit the plant growth in the pollution soils. The application of microorganisms-destructors synthesizing plant hormones is promising to bioremediation, but is little studied. aim. To reasearch the ability of effective strain-destructors of hexachlorocyclohexane (HCH) for synthesing phytohormonal compounds to stimulate the plant growth in the contaminated areas. methods. Microbiological, chromatographic, statistical research methods. results. Soil microorganisms-destructors of organochlorines Pseudomonas putida IMV B-7289, P. putida UKM B-398, Bacillus megaterium IMV B-7287, Stenotrophomonas maltophilia IMV B-7288 have synthesized and have produced in the nutrient medium a wide spectrum of plant hormones: cytokinin, auxin, gibberellic and abscisic acid. The qualitative and quantitative composition of the plant hormones synthesized by microorganisms of strains is characterized by differences among the studied strains. P. putida UKM B-398 is the most active producer of extracellular gibberellic acid, auxin and cytokinin. Conclusions. The strain P. putida UCM B-398 is interesting as a promising microbial component of biopreparation and may be used in combination with effective destructors of HCH B. megaterium IMV B-7287, and P. putida IMV B-7289.

Aim. To study the efficacy of action of non-rhizobial endophytic bacteria of soybean on the symbiotic systems formation. Methods. Microbiological, acetylene-ethylene assay. Results. It was shown that the investigated strains of endophytic bacteria Paenibacillus polymyxa 1, Bacillus cereus 4 have positively impacted on the formation and overall nitrogenase activity of soybean symbiotic apparatus. Joint inoculation of P. polymyxa 1 or Brevibacillus sp. 5 with the production strain of nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum in UKM-6035 increases the nitrogenase activity of the symbiotic system and stimulates the development of micro-organisms in the rhizosphere oligoazotrofnyh soybeans. Conclusions. Endophytic non-rhizobial soybeans bacteria and their compositions with nitrogen fixing nodule bacteria positively influence on growth and development of plants, rhizosphere microflora, respiration activity of soil microorganisms and nitrogenase activity of symbiotic system.

Aim. Investigation of space-functional structure of soybean rhizosphere microbiocenosis under introduction of nodule and phosphate-mobilizing bacteria in the inoculate composition with using of structural analysis of scenery panoramic biofilms. Methods. the new method for investigation of bacteria communities morphological diversity of the not destroy soybean-legume systems was employed. This method is based on using of polymer overgrowth blade with next scan and transmission electron microscope analysis. Results. Structure analysis of microbe scenery panoramic biofilm in sparing regime showed that soybean seeds inoculation by monoculture Bradyrhizobium japonicum UCМ В-6018 or both with Bacillus megaterium UCM В-5724 promoted increasing of rhizospheric bacteria quantity on the square of view and their morphometric parameters. Conclusions. Inoculation of soybean seeds promoted increasing of quantities and morphological characteristics of bacteria populations in the soybean rhizosphere. The greatest effect was obtained in the variant with binary inoculation.

Aim. To strengthen the resistance of cucumbers and a potato plants to nematodes by means of new effective microbic preparations on the basis of avermectines and to determine the molecular-genetic mechanisms of their protective action. Methods. Methods of field and molecular-genetic experiments, such as: isolation of si/miRNA from plant cells, the Dotblot hybridization si/miRNA with populations of cytoplasmic mRNA, investigation of functional activity si/miRNA in cell free system of protein synthesis. Results. In the field and greenhouse experiments at cucumbers and potato plants treated by new microbic preparations Averkom (producer strain Streptomyces avermitilis UKM Ас-2179) and its modifications the reduction of affection by parasitic nematodes and increase in productivity of cultures are determined. By Dot-blot method the difference (6–23%) is found in the degree of homology si/miRNA and mRNA between the experimental and control plants. In the cell free systems of protein synthesis from wheat sprouts the high level (38–65%) antinematode silencing activity of small regulatory si/miRNA from cells of experimental plants is confirmed. Conclusions. Increase of resistance to parasitic nematodes of the infected cucumbers and potato plants at the treatment by preparations on the basis of Averkom and the established differences in homology percent between populations of small regulatory si/miRNA, isolated from these plants, evidence that immunomodulating action of these preparations is occurred in the direction of induction in plant cells of antinematode si/miRNA synthesis, as a result their affection by parasitic nematodes decreases and productivity raises.

Мета роботи – підсилити стійкість рослин огірків і картоплі до нематод за допомогою нових ефективних мікробних препаратів на основі авермектинів та визначити молекулярно-генетичні механізми їх захисної дії. Застосовані методи польових і молекулярно-генетичних досліджень: виділення si/miРНК з клітин рослин, Дотблот гібридизація si/miРНК з популяціями цитоплазматичних мРНК, дослідження функціональної активності si/miРНК у безклітинній системі білкового синтезу. В польових та тепличних дослідах у оброблених новими мікробними препаратами Аверком (продуцент штам Streptomyces avermitilis УКМ Ас-2179) та його модифікаціями рослин огірків і картоплі встановлені зменшення ураження нематодами і збільшення врожайності культур. Методом Дот-блотингу встановлено різницю (6–23%) у ступеню гомології si/miРНК та мРНК між дослідними та контрольними рослинами. У безклітинній системі білкового синтезу з проростків пшениці підтверджено високий рівень (38–65%) антинематодної сайленсингової активності малих регуляторних si/miРНК із клітин дослідних рослин. Підвищення стійкості до паразитичних нематод інфікованих рослин огірків і картоплі за обробки препаратами на основі Аверкому та встановлені різниці у відсотку гомології між популяціями малих регуляторних si/ miРНК, виділеними з цих рослин, свідчать, що імуномодулювальна дія препаратів виявляється в напрямку індукції в клітинах рослин синтезу антинематодних si/miРНК, унаслідок цього знижується їх ураження паразитичними нематодами та підвищується урожайність.