Дерново-подзолистые почвы, широко распространённые в Нечернозёмной зоне России, характеризуются низким естественным плодородием, невысоким содержанием гумуса и слабой биологической активностью (Кирюшин, 2019). В условиях сокращения применения минеральных удобрений и ужесточения экологических требований к аграрному производству всё большее внимание уделяется биологическим методам повышения продуктивности растений. Одним из перспективных направлений является использование бактериальных препаратов на основе штаммов Bacillus subtilis , обладающих комплексом полезных свойств: способностью к фиксации атмосферного азота, синтезу фитогормонов и антибиотических веществ, подавляющих развитие фитопатогенных грибов. Целью настоящего исследования являлась оценка влияния биопрепарата на основе B. subtilis на урожайность яровой пшеницы сорта Ирень и изменение микробиологической активности дерново-подзолистой почвы в условиях полевого эксперимента.

Исследования проводились в 2022–2024 годах на опытном поле Пермского государственного аграрно-технологического университета. Почва опытного участка — дерново-подзолистая среднесуглинистая с содержанием гумуса 1,8–2,1 %, pH _KCl 4,9–5,2. Схема опыта включала три варианта: контроль (без обработки), предпосевная обработка семян биопрепаратом (титр 1×10⁹ КОЕ/мл, расход 5 л/т) и обработка семян биопрепаратом в сочетании с некорневой подкормкой в фазу кущения (0,5 л/га). Учёт урожайности проводили методом пробных снопов, массу 1000 зёрен определяли по ГОСТ 10842–89. Микробиологическую активность почвы оценивали по численности микроорганизмов на плотных питательных средах (МПА, КАА, среда Эшби) в образцах ризосферной почвы, отобранных в фазы всходов, кущения и колошения. Статистическую обработку данных выполняли с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) при уровне значимости p≤0,05.

Результаты полевых экспериментов показали достоверное увеличение продуктивности яровой пшеницы при применении биопрепарата на основе Bacillus subtilis . В варианте с предпосевной обработкой семян урожайность зерна составила 2,84 т/га, что на 14,5 % превысило контрольный показатель (2,48 т/га). При сочетании обработки семян и некорневой подкормки урожайность достигла 3,07 т/га, прибавка к контролю составила 23,8 %. Масса 1000 зёрен в контрольном варианте равнялась 32,4 г, тогда как при применении биопрепарата этот показатель увеличился до 35,1–36,8 г в зависимости от схемы обработки. Полевая всхожесть семян, обработанных бактериальным препаратом, повысилась на 7–9 % по сравнению с контролем, что связано со стимулирующим действием бактериальных метаболитов на прорастание семян. Важно отметить, что положительный эффект биопрепарата проявлялся не только в годы с оптимальным увлажнением, но и в засушливый сезон 2023 года, что указывает на повышение стрессоустойчивости растений, вероятно, за счёт синтеза бактериями абсцизовой кислоты и других регуляторных соединений, а также индукции системной устойчивости.

Микробиологический анализ почвенных образцов выявил существенные изменения в структуре микробного сообщества ризосферы под влиянием инокуляции B. subtilis . Численность аммонифицирующих бактерий на МПА в фазу кущения в варианте с обработкой семян возросла с 4,2×10⁶ до 7,8×10⁶ КОЕ/г сухой почвы, а на среде Эшби (олигонитрофилы) — с 1,3×10⁶ до 3,1×10⁶ КОЕ/г. Одновременно наблюдалось некоторое снижение численности микромицетов (с 2,5×10⁴ до 1,7×10⁴ КОЕ/г), что объясняется антагонистической активностью Bacillus subtilis в отношении ряда фитопатогенных грибов рода Fusarium и Alternaria благодаря продукции липопептидов (сурфактин, фенгицин) и гидролитических ферментов. Коэффициент минерализации (отношение численности бактерий на МПА к численности на КАА), отражающий интенсивность разложения органического вещества, в ризосфере обработанных растений был выше контрольных значений на 22–28 % в фазу колошения, что свидетельствует об активизации процессов трансформации органического вещества почвы.

Обсуждение полученных результатов позволяет предположить, что стимулирующий эффект Bacillus subtilis на продуктивность яровой пшеницы обусловлен несколькими взаимосвязанными механизмами. Прежде всего, бактерии-инокулянты, колонизируя корневую систему, продуцируют фитогормоны (ауксины, цитокинины, гиббереллины), которые стимулируют рост корневой системы и улучшают усвоение элементов минерального питания. Кроме того, активизация почвенной микробиоты, индуцированная внесением бактериального препарата, усиливает процессы минерализации органического вещества и высвобождения доступных форм азота и фосфора, что особенно важно для почв с низким уровнем плодородия, к которым относятся дерново-подзолистые (Кирюшин, 2019). Некорневая подкормка в фазу кущения, по-видимому, позволяет поддерживать высокую численность метаболически активных бактерий на поверхности листьев, что даёт дополнительный стимул для фотосинтетической активности и накопления сухого вещества.

Таким образом, проведённое исследование подтверждает высокую эффективность биопрепаратов на основе Bacillus subtilis при возделывании яровой пшеницы на дерново-подзолистых почвах. Предпосевная обработка семян обеспечивает прибавку урожайности 14–15 %, а сочетание с некорневой подкормкой увеличивает этот показатель до 24 %. Инокуляция способствует активизации микробиологических процессов в ризосфере, повышению численности бактерий-деструкторов и олигонитрофилов, а также снижению численности фитопатогенных микромицетов.

Литература:

1. Ortiz, A., Sansinenea, E., et al. The Bacillus subtilis species complex: Secondary metabolites, genomic insights, and metabolite-driven strategies for sustainable agriculture. Journal of Environmental Chemical Engineering , 2026, 14(1).
2. Kadhim, I. H., & Matloob, A. A. H. Bacillus subtilis and its role in biological control of plant pathogens. Agricultural Biotechnology Journal , 2025, 17(3), 293–312.
3. Wahab, A., Batool, F., Abdi, G., Muhammad, M., Ullah, S., & Zaman, W. Role of plant growth-promoting rhizobacteria in sustainable agriculture: Addressing environmental and biological challenges. Plant Growth Regulation , 2025.
4. Tabassum, B. Bacillus subtilis : A plant-growth promoting rhizobacterium that also impacts biotic stress. Saudi Journal of Biological Sciences , 2025.
5. Налиухин, А. Н., Белозеров, Д. А., Ерегин, А. В. Изменение агрохимических показателей дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почвы и продуктивности культур севооборота при применении различных систем удобрения. Земледелие , 2018, (8), 3–7.
6. Кирюшин, В. И. Экологические основы земледелия. — М.: Колос, 2019. — 368 с.