INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ 2587-6740 106451 10.55186/25876740_2025_68_5_647 lnzyeq Научное обеспечение и управление агропромышленным комплексом Scientific support and management of agrarian and industrial complex Научное обеспечение и управление агропромышленным комплексом The effectiveness of the use of entomopathogenic nematodes and their symbiotic bacteria in the potato protection system against diseases and pests in different agro-climatic zones of Russia Эффективность применения энтомопатогенных нематод и их симбиотических бактерий в системе защиты картофеля от болезней и вредителей в разных агроклиматических зонах России Котова Зинаида Петровна Kotova Zinaida Petrovna

доктор сельскохозяйственных наук;

doctor of agricultural sciences;

 Данилов Леонид Григорьевич Danilov Leonid Grigorievich

доктор сельскохозяйственных наук;

doctor of agricultural sciences;

 Данилова Татьяна Алексеевна Danilova Tatyana Alekseevna

кандидат сельскохозяйственных наук;

candidate of agricultural sciences;

 Тюкалов Юрий Алексеевич Tyukalov Yury Alexeyevich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Северо-Западный Центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения – обособленное структурное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН Пушкин Россия North-Western Center for Interdisciplinary Food Security Researcher of Problems of Food Maintenance Pushkin Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений Пушкин Россия All-Russian Research Institute of Plant Protection Pushkin Russian Federation Северо-Западный Центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения – обособленное структурное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН Пушкин Россия North-Western Center for Interdisciplinary Food Security Researcher of Problems of Food Maintenance Pushkin Russian Federation Северо-Западный Центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения – обособленное структурное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН Пушкин Россия North-Western Center for Interdisciplinary Food Security Researcher of Problems of Food Maintenance Pushkin Russian Federation 30 09 2025 30 09 2025 5 647 652 16 05 2025 25 06 2025 https://ecience.ru/en/nauka/article/106451/view

Лабораторные и полевые исследования, проведенные в 2023-2024 гг. были направлены на изучение патогенности энтопатогенных нематод (ЭПН) семейства Steinernematidae и их симбиотических бактерий Xenorhabdus nematophila и Xenorhabdus bovienii на вредителей (жуки-щелкуны) и возбудителей болезней картофеля (парши, ризоктониоза, фитофтороза) в условиях Северо-Запада и республики Карелия. В результате сравнительного анализа антибиотической активности симбиотических бактерий, проведённого на основе измерения зон ингибирования in vitro, было выявлено, что все исследуемые штаммы бактерий проявляют активность против Rhizoctonia solani. Наилучшие результаты продемонстрировал штамм X. nematophilus, являющийся симбионтом нематод вида S. сarpocapsae, его эффективность составила 45%. Иммунологическая оценка устойчивости к заболеваниям после уборки клубней показала, что биологический препарат Немабакт и симбиотические бактерии нематод X. bovienii наиболее эффективно защищают клубни от основных болезней и проволочника во время вегетации. Против парши обыкновенной лучший результат показал Немабакт при обработке клубней перед посадкой, полностью подавляя развитие патогена (100%). Сочетание Немабакта с симбионтами нематод S. feltiae protense снизило поражённость клубней на 59%. Для борьбы с ризоктониозом также эффективными оказались Немабакт и его комбинация с симбионтами X. bovienii, снижая поражение клубней на 95-100 %. Для защиты от проволочника наиболее действенным (на уровне химического контроля) был бактериальный препарат Немабакт, его эффективность составила 59%. Анализ продуктивности показал, что применение исследуемых средств защиты позволило увеличить урожайность картофеля на 20-46%. Наибольший прирост урожая клубней был достигнут при использовании симбионтов нематод S. feltiae protense.

Laboratory and field studies conducted in 2023-2024. They were aimed at studying the pathogenicity of the entopathogenic nematodes (EPN) of the Steinernematidae family and their symbiotic bacteria Xenorhabdus nematophila and Xenorhabdus bovienii for pests (pounds) and causative agents of potato diseases (steamers, risoctonosis, and risoctonosis. phytoftorosis) in the conditions of the North-West and the Republic of Karelia. As a result of a comparative analysis of the antibiotic activity of symbiotic bacteria carried out on the basis of measuring the inhibition zones in vitro, it was revealed that all the studied strains of bacteria show activity against Rhizoctonia solani. The best results were demonstrated by the strain of X. nematophilus, which is the symbiont of the nematode of the type S. carpocapsae, its effectiveness was 45%.The immunological assessment of resistance to diseases after cleaning tubers showed that the biological drug Nemabakt and the symbiotic bacteria of nematodes X. bovienii most effectively protect tubers from the underlying diseases and wires during the vegetation. Against the souns ordinary, the best result was shown by Nemabakt when processing tubers before planting, completely suppressing the development of pathogen (100 %). The combination of Nemabakt with symbiones of nematodes S. feltiae protense reduced the affection of tubers by 59%. To combat rhizoctoniosis, Nemabakt and its combination with X. bovienii symbiontes were also effective, reducing the damage to tubers by 95-100 %. To protect against the wireworm, the most effective (at the level of chemical control) was the bacterial drug Nemabakt, its effectiveness was 59%. Analysis of productivity showed that the use of the studied drugs made it possible to increase potato yield by 20-46 %. The largest growth in the harvest of tubers was achieved when using S. feltiae protense Symbiones.

 энтомопатогенные нематоды картофель парша ризоктониоз фитофтороз проволочник entomopathogenic nematodes potato scab rhizoctoniosis late blight wireworm Исследование выполнено за счет средств Российского научного фонда (№ 24-26-20029) и Санкт-Петербургского научного фонда. The study was carried out at the expense of the Russian Scientific Fund (No. 24-26-20029) and the St. Petersburg Scientific Fund.

Pagani M.K., Johnson T.B., Doughty H.B., McIntyre K., Kuhar T.P. Burkholderia spp.-based biopesticide controls wire worms (Coleoptera: Elateridae) inpotatoes // Journal of Economic Entomology. 2023. Vol. 116. Nо. 5. Pp. 1934-1938. DOI:10.1093/jee/toad146 Pagani M.K., Johnson T.B., Doughty H.B., McIntyre K., Kuhar T.P. Burkholderia spp.-based biopesticide controls wire worms (Coleoptera: Elateridae) inpotatoes // Journal of Economic Entomology. 2023. Vol. 116. No. 5. Pp. 1934-1938. DOI:10.1093/jee/toad146 Домрачева Л.И. Скугорева С.Г., Стариков П.А., Горностаева Е.А., Ашихмина Т.Я. Микробы-антагонисты против фитопатогенных бактерий и грибов (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2022. № 2. С. 6-14. DOI: 10.25750/1995-4301-2022-2-006-014. Domracheva L.I. Skugoreva S.G., Starikov P.A., Gornostaeva E.A., Ashihmina T.Ya. Mikroby-antagonisty protiv fitopatogennyh bakteriy i gribov (obzor) // Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2022. № 2. S. 6-14. DOI: 10.25750/1995-4301-2022-2-006-014. Ayaz M., Li C.H., Ali Q., Zhao W., Chi Y.K., Shafiq M., Ali F., Yu X.Y., Yu Q., Zhao J.T., Yu J.W., Qi R.D., Huang W.K. Bacterial and Fungal Biocontrol Agents for Plant Disease Protection: Journey from Lab to Field, Current Status, Challenges, and Global Perspectives. Molecules. 2023. Vol. 28. Nо. 18. Pp. 6735. DOI:10.3390/molecules28186735. Ayaz M., Li C.H., Ali Q., Zhao W., Chi Y.K., Shafiq M., Ali F., Yu X.Y., Yu Q., Zhao J.T., Yu J.W., Qi R.D., Huang W.K. Bacterial and Fungal Biocontrol Agents for Plant Disease Protection: Journey from Lab to Field, Current Status, Challenges, and Global Perspectives. Molecules. 2023. Vol. 28. No. 18. Pp. 6735. DOI:10.3390/molecules28186735. Хайруллин Р.М., Сорокань А.В., Габдрахманова В.Ф., Максимов И.В. Перспективные свойства Bacillus thuringiensis и направления их использования для защиты растений // Прикладная биохимия и микробиология. 2023. T. 59. № 4. С. 337-354. DOI:10.31857/S0555109923040074. Hayrullin R.M., Sorokan' A.V., Gabdrahmanova V.F., Maksimov I.V. Perspektivnye svoystva Bacillus thuringiensis i napravleniya ih ispol'zovaniya dlya zaschity rasteniy // Prikladnaya biohimiya i mikrobiologiya. 2023. T. 59. № 4. S. 337-354. DOI:10.31857/S0555109923040074. Данилов Л.Г., Павлюшин В.А. Состояние, перспективы изучения и практического использования энтомопатогенных нематод (Steinernematidae) и их симбиотических бактерий (Xenorhabdus) против насекомых и возбудителей заболеваний растений // Вестник защиты растений. 2015. Т. 85. № 3. С. 10-15. Danilov L.G., Pavlyushin V.A. Sostoyanie, perspektivy izucheniya i prakticheskogo ispol'zovaniya entomopatogennyh nematod (Steinernematidae) i ih simbioticheskih bakteriy (Xenorhabdus) protiv nasekomyh i vozbuditeley zabolevaniy rasteniy // Vestnik zaschity rasteniy. 2015. T. 85. № 3. S. 10-15. Wright P.J. Morphological characterisation of the entomogenous nematodes Steinernema spp. and Heterorhabditis spp. (Nematoda: Rhabditida) //New Zealand Journal of Zoolog.1990. Vol. 17. Nо 4. Pp. 577-585. Wright P.J. Morphological characterisation of the entomogenous nematodes Steinernema spp. and Heterorhabditis spp. (Nematoda: Rhabditida) //New Zealand Journal of Zoolog.1990. Vol. 17. No 4. Pp. 577-585. Boemare N.,Gaugler R. (ed.).Biology, Taxonomy and Systematics of Photorhabdus and Xenorhabdus. In book: Entomopathogenic nematology. CABI Publishing, CAB International. 2002. Pp. 35-56. Boemare N.,Gaugler R. (ed.).Biology, Taxonomy and Systematics of Photorhabdus and Xenorhabdus. In book: Entomopathogenic nematology. CABI Publishing, CAB International. 2002. Pp. 35-56. Данилов Л.Г., Павлюшин В.А. Разработка и реализация инновационного проекта по созданию опытного производства биологических препаратов на основе энтомопатогенных нематод // Вестник защиты растений. 2019. Т. 100. № 2. С. 52-55. Danilov L.G., Pavlyushin V.A. Razrabotka i realizaciya innovacionnogo proekta po sozdaniyu opytnogo proizvodstva biologicheskih preparatov na osnove entomopatogennyh nematod // Vestnik zaschity rasteniy. 2019. T. 100. № 2. S. 52-55. Данилов Л.Г. Немабакт и энтонем-f -биологические препараты на основе энтомопатогенных нематод // Овощеводство и тепличное хозяйство. 2008. № 12. С. 43. Danilov L.G. Nemabakt i entonem-f -biologicheskie preparaty na osnove entomopatogennyh nematod // Ovoschevodstvo i teplichnoe hozyaystvo. 2008. № 12. S. 43. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, Часть I Пестициды. Москва. 2023. 804 с. Gosudarstvennyy katalog pesticidov i agrohimikatov, razreshennyh k primeneniyu na territorii Rossiyskoy Federacii, Chast' I Pesticidy. Moskva. 2023. 804 s. Данилов Л.Г., Айрапетян В.Г., Салятов Ю.П., Салятов Л.Ю. Способ получения препаративной формы для хранения энтомопатогенных нематод семейств Steinernematidae и Heterorhabditidae. 2004. Патент на изобретение RUS 2225107. Danilov L.G., Ayrapetyan V.G., Salyatov Yu.P., Salyatov L.Yu. Sposob polucheniya preparativnoy formy dlya hraneniya entomopatogennyh nematod semeystv Steinernematidae i Heterorhabditidae. 2004. Patent na izobretenie RUS 2225107. Иванюк В.Г., Банадысев С.А., Журомский Г.К. Защита картофеля о вредителей, болезней и сорняков. Минск. Белпринт. 2005. 696 с. Ivanyuk V.G., Banadysev S.A., Zhuromskiy G.K. Zaschita kartofelya o vrediteley, bolezney i sornyakov. Minsk. Belprint. 2005. 696 s. Воловик А.С., Шнейдер А.С. Состояние и перспективы защиты картофеля от грибных и бактериальных болезней. Научные труды: «Защита картофеля от болезней и вредителей. М., 1984. С. 70. Volovik A.S., Shneyder A.S. Sostoyanie i perspektivy zaschity kartofelya ot gribnyh i bakterial'nyh bolezney. Nauchnye trudy: «Zaschita kartofelya ot bolezney i vrediteley. M., 1984. S. 70. Dreyer J., Malan A.P., Dicks L.M.T.Bacteria of the Genus Xenorhabdus, a Novel Source of Bioactive Compounds. Front. Microbiol. 2018. Vol. 9. pp. 3177. DOI:10.3389/fmicb.2018.03177. Dreyer J., Malan A.P., Dicks L.M.T.Bacteria of the Genus Xenorhabdus, a Novel Source of Bioactive Compounds. Front. Microbiol. 2018. Vol. 9. pp. 3177. DOI:10.3389/fmicb.2018.03177. Котова З.П., Данилов Л.Г. Определение фитотоксичности симбиотических бактерий (Xenorhabdus bovienii) энтомопатогенных нематод на начальных этапах развития Solanum Lycopersicum MILL // Journal of Agriculture and Environment. 2025. Т. 3. № 55. DOI:10.60797/JAE.2025.55.3. Kotova Z.P., Danilov L.G. Opredelenie fitotoksichnosti simbioticheskih bakteriy (Xenorhabdus bovienii) entomopatogennyh nematod na nachal'nyh etapah razvitiya Solanum Lycopersicum MILL // Journal of Agriculture and Environment. 2025. T. 3. № 55. DOI:10.60797/JAE.2025.55.3. Akhurst R.J. Morphological and Functional Dimorphism in Xenorhabdus spp., Bacteria Symbiotically Associated with the Insect Pathogenic Nematodes Neoaplectana and Heterorhabditis Free//Journal of General Microbiology. 1980. VOL. 21. Nо 2. Pp. 303-309. Akhurst R.J. Morphological and Functional Dimorphism in Xenorhabdus spp., Bacteria Symbiotically Associated with the Insect Pathogenic Nematodes Neoaplectana and Heterorhabditis Free//Journal of General Microbiology. 1980. VOL. 21. No 2. Pp. 303-309. Данилов Л.Г., Нащекина Т.Ю., Зорина Е.А. Способ получения массовой культуры симбиотических бактерий (Xenorhabdus) энтомопатогенных нематод (Rhabditida: Steinernematidae). Патент на изобретение. 2021. U 2748023.2021. Danilov L.G., Naschekina T.Yu., Zorina E.A. Sposob polucheniya massovoy kul'tury simbioticheskih bakteriy (Xenorhabdus) entomopatogennyh nematod (Rhabditida: Steinernematidae). Patent na izobretenie. 2021. U 2748023.2021. Данилов Л.Г. Биологические основы применения энтомопатогенных нематод (Rhabditida: Steinernematidae, Heterohabditidae) в защите растений. Автореф. доктор. дисс.. С. Петербург. 2001. 46 с. Danilov L.G. Biologicheskie osnovy primeneniya entomopatogennyh nematod (Rhabditida: Steinernematidae, Heterohabditidae) v zaschite rasteniy. Avtoref. doktor. diss.. S. Peterburg. 2001. 46 s. Shapiro Ilan D.I., Hazi, S., Glazer I. Basic and applied research: Entomopathogenic nematodes. IN: Lacey, L. A. (Ed.), Microbial Agents for Control of Insect Pests: from discovery to commercial development and use. Academic Press, Amsterdam. 2017. pp. 91-105. Shapiro Ilan D.I., Hazi, S., Glazer I. Basic and applied research: Entomopathogenic nematodes. IN: Lacey, L. A. (Ed.), Microbial Agents for Control of Insect Pests: from discovery to commercial development and use. Academic Press, Amsterdam. 2017. pp. 91-105. Fodor A., Hess C., Ganas P., Boros Z., Kiss J., Makrai L., Dublecz K., Pál L., Fodor L., Sebestyén A., Klein M.G., Tarasco E., Kulkarni M.M., McGwire B.S., Vellai T., Hess M. Antimicrobial Peptides (AMP) in the Cell-Free Culture Media of Xenorhabdus budapestensis and X. szentirmaii Exert Anti-Protist Activity against Eukaryotic Vertebrate Pathogens including Histomonas meleagridis and Leishmania Donova Species. Antibiotics (Basel). 2023. Vol. 12. Nо 9. Pp. 1462. DOI: 10.3390/antibiotics12091462. Fodor A., Hess C., Ganas P., Boros Z., Kiss J., Makrai L., Dublecz K., Pál L., Fodor L., Sebestyén A., Klein M.G., Tarasco E., Kulkarni M.M., McGwire B.S., Vellai T., Hess M. Antimicrobial Peptides (AMP) in the Cell-Free Culture Media of Xenorhabdus budapestensis and X. szentirmaii Exert Anti-Protist Activity against Eukaryotic Vertebrate Pathogens including Histomonas meleagridis and Leishmania Donova Species. Antibiotics (Basel). 2023. Vol. 12. No 9. Pp. 1462. DOI: 10.3390/antibiotics12091462. Котова З. П., Данилова Т. А., Данилов Л. Г., Архипов М. В. Перспективы применения различных видов и штаммов симбиотических бактерий (Хenorhabdus spр.) в биологической защите картофеля от болезней в условиях Европейского Севера России // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024. Т. 25. № 3. С. 395–406. doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.3.395-406 Kotova Z. P., Danilova T. A., Danilov L. G., Arhipov M. V. Perspektivy primeneniya razlichnyh vidov i shtammov simbioticheskih bakteriy (Henorhabdus spr.) v biologicheskoy zaschite kartofelya ot bolezney v usloviyah Evropeyskogo Severa Rossii // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2024. T. 25. № 3. S. 395–406. doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.3.395-406