vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2026-64-1-35-51vestiag-849Research ArticleЗЕМЛЯРОБСТВА І РАСЛІНАВОДСТВAAGRICULTURE AND PLANT CULTIVATIONВлияние экологически безопасных препаратов на основе хитозана на фитосанитарное состояние посадок картофеля и продуктивность культуры в условиях Западной СибириThe influence of chitosan-based environmentally friendly agents on the phytosanitary condition of potato plants and crop productivity in Western Siberiahttps://orcid.org/0000-0001-9729-2668МалюгаА. А.MalyugaA. A.

Малюга Анна Анатольевна – доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник лаборатории защиты зерновых и картофеля отдела защиты растений

AuthorID: 195390

ул. Центральная, 9, 630501, Краснообск, Новосибирский район, Новосибирская область

Anna A. Malyuga – Dr. Sc. (Agriculturе) of the Chief Researcher of the Laboratory of Grain and Potato Protection of the Plant Protection Department

AuthorID: 195390

9, Sentralnaya St., Krasnoobsk, 630501, Novosibirsk Region, Novosibirsk District

anna_malyuga@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5815-9653ЧуликоваН. С.ChulikovaN. S.

Чуликова Наталья Сергеевна – кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории защиты зерновых и картофеля отдела защиты растений

AuthorID: 628250

ул. Центральная, 9, 630501, Краснообск, Новосибирский район, Новосибирская область

Natalya S. Chulikova – Ph. D. (Agriculturе), Leading Researcher of the Laboratory of Grain and Potato Protection of the Plant Protection Department

AuthorID: 628250

9, Sentralnaya St., Krasnoobsk, 630501, Novosibirsk Region, Novosibirsk District

natalyachulikova@yandex.ruЕнинаН. Н.EninaN. N.

Енина Наталья Николаевна – кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории защиты зерновых и картофеля отдела защиты растений

AuthorID: 762439

ул. Центральная, 9, 630501, Краснообск, Новосибирский район, Новосибирская область

Natalya N. Enina – Ph. D. (Agriculturе), Leading Researcher of the Laboratory of Grain and Potato Protection of the Plant Protection Department

AuthorID: 762439

9, Sentralnaya St., Krasnoobsk, 630501, Novosibirsk Region, Novosibirsk District

natalnikenina@mail.ruГутинаЕ. М.GutinaE. M.

Гутина Екатерина Маратовна – лаборант-исследователь лаборатории защиты зерновых и картофеля отдела защиты растений

ул. Центральная, 9, 630501, Краснообск, Новосибирский район, Новосибирская область

Ekaterina M. Gutina – Research Lab Assistant of the Laboratory of Grain and Potato Protection of the Plant Protection Department

9, Sentralnaya St., Krasnoobsk, 630501, Novosibirsk Region, Novosibirsk District

ecaterina.gutina@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1827-3309ФоменкоВ. В.FomenkoV. V.

Фоменко Владислав Викторович – кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории физиологически активных веществ

AuthorID: 49244

пр. Академика Лаврентьева, 9, 630090, Новосибирск

Vladislav V. Fomenko – Ph. D. (Chemistry), Research of the Laboratory of Physiologically Active Substances

AuthorID: 49244

9, Lavrentiev Ave., 630090, Novosibirsk

fomenko@nioch.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8512-4309СалахутдиновН. Ф.SalakhutdinovN. F.

Салахутдинов Нариман Фаридович – член-корреспондент Российской академии наук, доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией физиологически активных веществ

AuthorID: 44446

пр. Академика Лаврентьева, 9, 630090, Новосибирск

Nariman F. Salakhutdinov – Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sc. (Chemistry), Professor, Head of the Laboratory of Physiologically Active Substances

AuthorID: 44446

9, Lavrentiev Ave., 630090, Novosibirsk

anvar@nioch.nsc.ruСибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наукSiberian Federal Scientific Center of Agrobiotechnology of the Russian Academy of SciencesНовосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наукN. N. Vorozhtsov Novosibirsk Institute of Organic Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences2026310120266413551Copyright © Малюга А.А., Чуликова Н.С., Енина Н.Н., Гутина Е.М., Фоменко В.В., Салахутдинов Н.Ф., 20262026Малюга А.А., Чуликова Н.С., Енина Н.Н., Гутина Е.М., Фоменко В.В., Салахутдинов Н.Ф.Malyuga A.A., Chulikova N.S., Enina N.N., Gutina E.M., Fomenko V.V., Salakhutdinov N.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/849

Индукция иммунитета растений с помощью биологически активных веществ, таких как хитозан, является перспективным методом защиты растений, который повышает их устойчивость к болезням и вредителям. Препараты на основе хитозана повышают болезнеустойчивость на 30–40 %, стимулируют биосинтез аминокислот и витаминов, а также способствуют росту растений, что повышает урожайность. В картофелеводстве этот метод особенно важен из-за значительных потерь урожая от грибных, бактериальных и вирусных заболеваний (25–75 %). Причем противовирусных и противобактериальных препаратов для использования их при производстве картофеля не существует. В то же время хитозан и другие биологически активные вещества, обладая широким спектром уникальных биологических активностей, имеют способность индуцировать устойчивость как к грибным, так и к вирус- ным заболеваниям растений. Поэтому одним из направлений оптимизации производства картофеля, его качества, стабилизации фитосанитарного состояния посадок культуры может стать расширение сортимента биологически активных веществ и совершенствование приемов их использования. Изучение влияния новых экологически безопасных препаратов на основе хитозана на фитосанитарную ситуацию в посадках картофеля и показатели продуктивности в условиях Западной Сибири показало, что они повышали всхожесть культуры на 16,0–68,0 %, достоверно увеличивали длину растений на 3,2–18,1 %, массу растений – на 11,1–24,8 %, а количество столонов и клубней – на 14,8–73,2 и 8,0–43,2 %, массу клубней – на 8,2–25,8 %. Развитие ризоктониоза данные препараты снижали в фазу всходов на 6,7–14,6 %, распространенность макроспориоза – от 10,0 до 30,0 %. При 100%-м распространении фитофтороза его развитие на начальном этапе поражения имело различия и было меньше, чем в контроле. Минимальное его развитие (1,5 балла; контроль – 2,8 балла) отмечено в случае обработки посадочных клубней препаратами № 1, 7, 8 и 12 и обработки растений в период вегетации препаратом № 1. При использовании комбинация препаратов № 7 (обработка клубней) и № 12 (опрыскивание растений) симптомы вирусных заболеваний в посадках культуры полностью отсутствовали. Урожайность культуры при использовании новых препаратов варьировала в среднем за 3 года от 14,5 до 20,0 т/га, прибавка урожая составила от 1,4 до 6,9 т/га (от 10,7 до 52,7 %). 

Induction of plant immunity to harmful organisms using biologically active substances with elicitor (signal) action is the most promising modern method of plant protection. Among them, chitosan-based agents are widely used, their effect is manifested in an increase in disease resistance by 30–40 %, an increase in biosynthetic processes of formation of amino acids and vitamins, growth stimulation, which increases crop productivity. In potato growing, a serious problem, in addition to fungal infections, is the accumulation and transmission of bacteria and viruses in crop plantings, what leads to significant yield losses (25–75 %). Moreover, there are no antiviral and antibacterial drugs for use in potato production. At the same time, chitosan and other biologically active substances, having a wide range of unique biological activities, for example, have the ability to induce resistance to both fungal and viral diseases of plants. Therefore, one of the areas for improving potato production, its quality, stabilizing the phytosanitary condition of crop plantings can be the expansion of the range of biologically active substances and the improvement of the methods of their use. The study of the effect of new environmentally friendly chitosan-based agents on the phytosanitary situation in potato plantings and productivity indicators in the conditions of Western Siberia showed that they increased crop germination by 16.0–68.0 %, reliably increased plant length by 3.2–18.1 %, plant weight by 11.1–24.8 %, and the number of stolons and tubers by 14.8–73.2 and 8.0–43.2 %, tuber weight by 8.2–25.8 %. These agents reduced the development of rhizoctonia in the seedling phase by 6.7–14.6 %, the prevalence of macrosporiosis from 10.0 to 30.0 %. With a hundred percent spread of late blight, its development at the initial stage of damage had differences and was less than in the control. Its minimum development (by 1.5 points, control 2.8 points) was noted in the case of treating planting tubers with agents No. 1, 7, 8 and 12, and treating plants during the growing season with agent No. 1. When using a combination of agents No. 7 (treatment of tubers) and No. 12 (spraying plants), viros is in crop plantings was completely absent. The crop yield when using new agents varied on average over three years from 14.5 to 20.0 t/ha, the yield increase was from 1.4 to 6.9 t/ha (from 10.7 to 52.7 %).

картофельсорт GalaхитозанNovochizolризоктониозфитофторозмакроспориозфузариозное увяданиевирусные заболеванияурожайностьpotatovariety GalachitosanNovochizolblack scablate blightearly spotfusarium wiltvirosisyieldReferencesКирюшин, В. И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирование агроландшафтов / В. И. Кирюшин. – М.: КолосС, 2011. – 443 с.Kiryushin V. I. Theory of adaptive landscape farming and design of agro-landscapes. Moscow, KolosS Publ., 2011. 443 p. (in Russian).Санин, С. С. Стратегия современной защиты растений при интенсивном зернопроизводстве / С. С. Санин // Вестник ОрелГАУ. – 2017. – № 3 (66). – С. 35–39. http://dx.doi.org/10.15217/48484Sanin S. S. The strategy of modern plant protection at intensive grain production. Vestnik OrelGAU, 2017, no. 3 (66), pp. 35–39 (in Russian). http://dx.doi.org/10.15217/48484Тютерев, С. Л. Экологически безопасные индукторы устойчивости растений к болезням и физиологическим стрессам / С. Л. Тютерев // Вестник защиты растений. – 2015. – № 1 (83). – С. 3–13.Tyuterev S. L. Ecologically safe inducers of plant resistance to diseases and physiological stresses. Vestnik zashchity rastenii = Plant Protection News, 2015, no. 1 (83), pp. 3–13 (in Russian).Системы земледелия и их особенности с учетом требований экономики и экологии / А. Ч. Скируха, А. П. Гвоздов, Л. А. Булавин [и др.] // Экономика и банки. – 2019. – № 2. – С. 73–83.Skirukha A. Ch., Gvozdov A. P., Bulavin L. A., Nilova O. V., Filipenko V. S. Agriculture systems and their features taking into account requirements economy and ecology. Ekonomika i banki = Economy and Banks, 2019, no. 2, pp. 73–83 (in Russian).Соколов, Ю. А. Элиситоры и их применение в растениеводстве / Ю. А. Соколов. – Мн.: Бел. навука, 2016. – 201 с.Sokolov Yu. A. Elicitors and their application in plant cultivation. Minsk, Belarusskaya navuka Publ., 2016. 201 p. (in Russian).Development of edible bioactive coating based on modified chitosan for increasing the shelf life of strawberries / D. K. Vu, R. G. Hollingsworth, E. Leroux [et al.] // Food Research International. – 2011. – Vol. 44, № 1. – P. 198–203. https:// doi.org/10.1016/j.foodres.2010.10.037Vu D. K., Hollingsworth R. G., Leroux E., Salmieri S., Lacroix M. Development of edible bioactive coating based on modified chitosan for increasing the shelf life of strawberries. Food Research International, 2011, vol. 44, no. 1, pp. 198–203. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2010.10.037Тютерев, С. Л. Физиолого-биохимические основы управления стрессоустойчивостью растений в адаптивном растениеводстве / С. Л. Тютерев // Вестник защиты растений. – 2000. – № 1. – С. 11–35.Tyuterev S. L. Physiological and biochemical foundations of managing plant stress resistance in adaptive crop production. Vestnik zashchity rastenii = Plant Protection News, 2000, no. 1, pp. 11–35 (in Russian).Festa, R. A. Copper: an essential metal in biology / R. A. Festa, D. J. Thiele // Current Biology. – 2011. – Vol. 21, № 21. – P. R877–R883. https://doi.org/10.1016/j.cub.2011.09.040Festa R. A., Thiele D. J. Copper: an essential metal in biology. Current Biology, 2011, vol. 21, no. 21, pp. R877–R883. https://doi.org/10.1016/j.cub.2011.09.040Совместное использование штаммов микроорганизмов и хитозановых комплексов для повышения урожайности пшеницы (Triticum aestivum L.) / Л. Е. Колесников, Э. В. Попова, И. И. Новикова [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – 2019. – Т. 54, № 5. – С. 1024–1040. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.5.1024rusKolesnikov L. E., Popova E. V., Novikova I. I., Priyatkin N. S., Arkhipov M. V., Kolesnikova Yu. R., Potrakhov N. N., Van Duijn V., Gusarenko A. S. Multifunctional biologics which combine microbial anti-fungal strains with chitosan improve soft wheat (Triticum aestivum L.) yield and grain quality. Sel’skokhozyaistvennaya biologiya = Agricultural Biology, 2019, vol. 54, no. 5, pp. 1024–1040 (in Russian). https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.5.1024rusЛазарев, А. П. Скорость разложения послеуборочных остатков полевых культур в черноземах за осенне-весенний и годовой периоды / А. П. Лазарев, Д. Р. Майсямова // Почвоведение. – 2006. – № 6. – С. 751–757.Lazarev A. P., Maisyamova D. R. The decomposition of after harvest residues in chernozems during the autumnspring period and in the annual cycle. Eurasian Soil Science, 2006, vol. 39, no. 6, pp. 676–682. https://doi.org/10.1134/s1064229306060135Кабашникова, Л. Ф. Прайминг защитных реакций в растениях при патогенезе: приобретенный иммунитет / Л. Ф. Кабашникова // Журнал Белорусского государственного университета. Экология. – 2020. – № 4. – С. 19–29. https://doi.org/10.46646/2521-683X/2020-4-19-29Kabashnikova L. F. Priming of defense reaction in plants under patogenesis: induced immunity. Zhurnal Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologiya = Journal of the Belarusian State University. Ecology, 2020, no. 4, pp. 19–29 (in Russian). https://doi.org/10.46646/2521-683X/2020-4-19-29Вохидова, Н. Р. Фунгицидные свойства наносистем хитозана Bombyx Mori с ионами меди / Н. Р. Вохидова, М. Э. Саттаров, Н. Д. Карева, С. Ш. Рашидова // Микробиология. – 2014. – Т. 83, № 6. – С. 653–655. https://doi.org/10.7868/S0026365614060214Vokhidova N. R., Kareva N. D., Rashidova S. S., Sattarov M. E. Fungicide features of the nanosystems of silkworm (Bombyx mori) chitosan with copper ions. Microbiology, 2014, vol. 83, no. 6, pp. 751–753. https://doi.org/10.1134/s0026261714060204Христева, Л. А. О природе воздействия физиологически активных форм гуминовых кислот и других стимуляторов роста растений / Л. А. Христева // Гуминовые удобрения: теория и практика их применения / Днепропетр. с.-х. ин-т ; ред.: С. С. Драгунов, В. П. Попов, Л. А. Христева. – Киев, 1968. – Ч. 3. – С. 13–27.Khristeva L. A. On the nature of the effects of physiologically active forms of humic acids and other plant growth stimulators. Humic fertilizers: theory and practical application. Part 3. Kiev, 1968, pp. 13–27 (in Russian).Бактериозы картофеля в Российской Федерации / А. Н. Игнатов, Ю. С. Панычева, М. В. Воронина, Ф. С. Джалилов // Картофель и овощи. – 2018. – № 1. – С. 3–7.Ignatov A. N., Panycheva Yu. S., Voronina M. V., Dzhalilov F. S. Potato bacterial pathogens in Russia. Kartofel’i ovoshchi = Potato and Vegetables, 2018, no. 1, pp. 3–7 (in Russian).Федотова, Л. С. Влияние аминокислотных препаратов на преодоление гербицидного стресса картофеля / Л. С. Федотова, Н. А. Тимошина, Е. В. Князева // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2020. – № 6 (378). – С. 90–93. https://doi.org/10.24411/2587-6740-2020-16123Fedotova L. S., Timoshina N. A., Knyazeva E. V. Influence of amino acid preparations on potato’s herbicidal stress coping. Mezhdunarodnyi sel’skokhozyaistvennyi zhurnal = International Agricultural Journal, 2020, no. 6 (378), pp. 90–93 (in Russian). https://doi.org/10.24411/2587-6740-2020-16123Changes in dry weight and starch content in potato under the effect of herbicides and biostimulants / K. Zarzecka, M. Gugała, I. Mystkowska, A. Sikorska // Plant, Soil and Environment. – 2021. – Vol. 67, № 4. – P. 202–207. https://doi.org/10.17221/622/2020-PSEZarzecka K., Gugała M., Mystkowska I., Sikorska A. Changes in dry weight and starch content in potato under the effect of herbicides and biostimulants. Plant, Soil and Environment, 2021, vol. 67, no. 4, pp. 202–207. https://doi.org/10.17221/622/2020-PSEGazdanova, I. The effectiveness of the use of biological preparations in the production of potatoes / I. Gazdanova, F. Gerieva, T. Morgoev // Bulgarian Journal of Agricultural Science. – 2022. – Vol. 28, № 2. – P. 212–216.Gazdanova I., Gerieva F., Morgoev T. The effectiveness of the use of biological preparations in the production of potatoes. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 2022, vol. 28, no. 2, pp. 212–216.Кирюшин, В. И. Методологическая концепция развития земледелия в Сибири / В. И. Кирюшин // Земледелие. – 1989. – № 12. – С. 7–14.Kiryushin V. I. Methodological concept for the development of farming in Siberia. Zemledelie, 1989, no. 12, pp. 7–14 (in Russian).Воронина, Л. В. Климат и экология Новосибирской области / Л. В. Воронина, А. Г. Гриценко. – Новосибирск: Сиб. гос. геодез. акад., 2011. – 227 с.Voronina L. V., Gritsenko A. G. Climate and ecology of the Novosibirsk region. Novosibirsk, Siberian State Academy of Geodesy, 2011. 227 p. (in Russian).Овощные культуры и картофель в Сибири / Рос. акад. с-х наук, Сиб. регион. отд-ние, Сиб. науч.-исслед. ин-т растениеводства и селекции; сост.: Г. К. Машьянова, Е. Г. Гринберг, Т. В. Штайнерт. – 2-е изд., перераб. и доп. – Новосибирск: [б. и.], 2010. – 523 с.Mash’yanova G. K., Grinberg E. G., Shtainert T. V. (comp.). Vegetable crops and potatoes in Siberia. Novosibirsk, 2010. 523 p. (in Russian).Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (c основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. – 6-е изд., стер. – М.: Альянс, 2011. – 351 с.Dospekhov B. A. Methodology of field experimentation (with fundamentals of statistical processing of research results). 6th ed. Moscow, Al’yans Publ., 2011. 351 p. (in Russian).Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2022: ежегодник. – М.: Листерра, 2022. – Вып. 26. – 933 с.Handbook of Pesticides and Agrochemicals approved for use in the Russian Federation, 2022: yearbook. Issue 26. Moscow, Listerra Publ., 2022. 933 p. (in Russian).Ганнибал, Ф. Б. Мониторинг альтернариозов сельскохозяйственных культур и идентификация грибов рода Alternaria: метод. пособие / Ф. Б. Ганнибал; науч. ред. М. М. Левитин. – СПб.: [б. и.], 2011. – 71 с.Gannibal F. B. Monitoring of Alternaria diseases in agricultural crops and identification of fungi of the genus Alternaria: a methodological guide. St. Petersburg, 2011. 71 p. (in Russian).Методика исследований по культуре картофеля / ВАСХНИЛ, Науч.-исслед. ин-т картоф. хоз-ва: редкол.: Н. С. Бацанов (отв. ред.) [и др.]. – М.: [б. и.], 1967. – 263 c.Research Institute of Potato Farming. Research methodology on potato culture. Moscow, 1967. 263 p. (in Russian).Frank, J. Evaluation of potato clone reaction to Rhizoctonia solani / J. Frank, S. S. Leach, R. E. Webb // Plant Disease Reporter. – 1976. – Vol. 60, № 11. – P. 910–912.Frank J., Leach S. S., Webb R. E. Evaluation of potato clone reaction to Rhizoctonia solani. Plant Disease Reporter, 1976, vol. 60, no. 11, pp. 910–912.Jager, J. Suppression of Rhizoctonia solani in potato fields. 1. Occurence / J. Jager, H. Velvis // Netherlands Journal of Plant Pathology. – 1983. – Vol. 89, № 1–2. – P. 21–29. https://doi.org/10.1007/bf01974441Jager J., Velvis H. Suppression of Rhizoctonia solani in potato fields. 1. Occurence. Netherlands Journal of Plant Pathology, 1983, vol. 89, no. 1–2, pp. 21–29. https://doi.org/10.1007/bf01974441Jager, J. Suppression of Rhizoctonia solani in potato fields. II. Effect of origin and degree of infection with Rhizoctonia solani of seed potatoes on subsequence infestation and formation of sclerotia / J. Jager, H. Velvis // Netherlands Journal of Plant Pathology. – 1983. – Vol. 89, № 4. – P. 141–152.Jager J., Velvis H. Suppression of Rhizoctonia solani in potato fields. II. Effect of origin and degree of infection with Rhizoctonia solani of seed potatoes on subsequence infestation and formation of sclerotia. Netherlands Journal of Plant Pathology, 1983, vol. 89, no. 4, pp. 141–152. https://doi.org/10.1007/bf01999843Шалдяева, Е. М. Ризоктониоз картофеля: склероциальный индекс / Е. М Шалдяева, Ю. В. Пилипова // Защита и карантин растений. – 1999. – № 5. – С. 16–17.Shaldyaeva E. M., Pilipova Yu. V. Rhizoctonia of potato: sclerotial index. Zashchita i karantin rastenii = Plant Protection and Quarantine, 1999, no. 5, pp. 16–17 (in Russian).Сорокин, О. Д. Прикладная статистика на компьютере / О. Д. Сорокин. – 2-е изд. – Новосибирск: [б. и.], 2012. – 282 с.Sorokin O. D. Applied statistics on the computer. 2nd ed. Novosibirsk, 2012. 282 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.