Використання наночастинок і нанотехнологій у картоплярстві

Анотація

Мета. Проаналізувати літературу та результати власних досліджень щодо використання наночастинок і нанотехнологій у картоплярстві, а також результати сумісного застосування наночастинок та мікробних препаратів. Методи. Аналіз літератури, вірусологічні, мікробіологічні, інструментальні, польового досліду, біохімічні, статистичні та економічного аналізу. Результати. В умовах in vitro визначено наночастинки з віруліцидною, бактерицидною та фунгіцидною активністю, а також такі, що стимулюють ріст бактерій. Так, наночастинки Ti, композиція наночастинок Se+I та отриманий способом нанотехнологій препарат «Аватар-2 захист» мали віруліцидну активність щодо фітопатогенного вірусу Potato virus Y в умовах вегетаційних дослідів. Методом трансмісійної електронної мікроскопії встановлено, що наночастинки Ti можуть зосереджуватись навколо віріонів вірусу Potato virus Y та адсорбуватися на їхній поверхні, це може бути потенційним поясненням їхньої віруліцидної активності. Наночастинки Zn проявляють бактерицидну активність щодо штамів корисних ґрунтових бактерій Bacillus subtilis ІМВ В-7023 і Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens ІКМ В-306 (2687) та штаму бактерій, патогенних для картоплі, — Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus Ac-1995, знижуючи їх титр на 100%. Композиція наночастинок Se+I тією чи іншою мірою підвищує титр усіх досліджуваних штамів корисних ґрунтових і фітопатогенних бактерій, зокрема штаму Bacillus subtilis ІМВ В-7023, що є одним із біоагентів мікробного препарату «Азогран», на 8,46–20,36%. Також композиція наночастинок Se+I виявляла найсильнішу антифунгальну активність, знижуючи діаметр колоній штамів фітопатогенних грибів Fusarium sp. 072 на 25,26–51,75%, Acremonium cucurbitacearum 502 — на 78,95–94,22 та Acremonium strictum 048 — на 52,67–75,00%, а також кількість колоній штаму Acremonium cucurbitacearum 502 — на 60,00–86,67%. Ці властивості наночастинок, їхніх композицій та препарату «Аватар-2 захист» перевірено в умовах польового досліду, а також досліджено сумісне застосування наночастинок з мікробним препаратом «Азогран». Препарат «Аватар-2 захист» був ефективним проти вірусних, бактеріальних і грибних хвороб. Поєднання препарату «Азогран» з композицією наночастинок Se+I виявилося найкращим, знижуючи частоту встановлення бактеріальних і грибних хвороб та ступінь ураження ними, збільшуючи товарність бульб, урожайність і поліпшуючи інші показники. У цьому варіанті найбільша розрахункова рентабельність, значення якої на двох ділянках становило 111,7 і 75,8%, що більше, ніж на контролі на 57,7 та 41,5% відповідно. Серед інших варіантів варто виділити композицію наночастинок Se+I і препарат «Азогран», проте їхні ефекти кожного окремо були меншими, ніж у поєднанні. Висновки. Доведено ефективність композиції наночастинок Se+I, препаратів «Аватар-2 захист» і «Азогран» для контролю інфекційних хвороб картоплі та перспективність їхнього застосування у технології вирощування картоплі. Показано позитивний вплив композиції наночастинок Se+I і препарату «Азогран» на товарність бульб та урожайність. Установлено синергію між композицією наночастинок Se+I і препаратом «Азогран». Найбільшу перспективу має сумісне застосування наночастинок і мікробних препаратів у технології вирощування картоплі.