Influence of seed treatment on microbiota and development of winter wheat seedlings

Abstract

The microbiota of winter wheat seeds from the North-East of Ukraine was studied by a biological method. Its considerable variability is established over three years (2017–2019). The effect of the treatment agents on most microorganisms of wheat seed microbiota in Ukraine, rather than on its genera and species, is shown. It has been proven that fungicides deleted some species and did not affect the development of others. Chemicals replaced some species or genera of fungi with others or even other microorganisms. Biological seed treatment (Phytosporin-M) has caused less microbiota change than chemical treatment (Maxim 0.25 FS, Rostock, Kinto Duo). Fungicides have replaced the dominance of Alternaria spp. (2017 – 57.8%, 2018 – 63.5%) for the dominance of yeast (Rostock – 54%) and Aureobasidium pullulans (Maxim 0.25 FS – 84.2%) in 2017, bacteria (Maxim 0.25 FS – 72.3%, Rostock – 53.8%) – in 2018. A. pullulans dominated in the microbiota of winter wheat seeds in 2019. The highest amount of A. pullulans was noted for the treatment of seeds by Phytosporin-M (85.9%). The biological seed treatment reduced the amount of Nigrospora spp. and Alternaria spp. Several times (3 and 5, respectively), chemical agents did not give Nigrospora spp. germination reduced the amount of A. pullulans, Alternaria spp. in 2019. Maxim 0.25 FS, Rostock 50%, and Kinto Duo delayed seed germination and seedling development on agar medium and soil, whereas Phytosporin-M – on the contrary, promoted the growth of seedlings and significantly exceeded control.

Біологічним методом досліджено мікробіоту насіння озимої пшениці з Північного Сходу України. Його значна мінливість встановлюється протягом трьох років (2017–2019). Показано вплив препаратів на більшість мікроорганізмів мікробіоти насіння пшениці в Україні, а не на її роди та види. Доведено, що фунгіциди видаляли одні види і не впливали на розвиток інших. Хімічні речовини замінили одні види або роди грибів іншими або навіть іншими мікроорганізмами. Біологічна обробка насіння (Фітоспорин-М) спричинила менші зміни мікробіоти, ніж хімічна (Maxim 0,25 FS, Rostock, Kinto Duo). Фунгіциди замінили домінування Alternaria spp. (2017 – 57,8%, 2018 – 63,5%) за домінуванням дріжджів (Rostock – 54%) та Aureobasidium pullulans (Maxim 0,25 FS – 84,2%) у 2017 році, бактерій (Maxim 0,25 FS – 72,3%, Rostock – 53,8%) – у 2018 р. У мікробіоті насіння озимої пшениці у 2019 р. домінував A. pullulans. Найбільшу кількість A. pullulans відзначено для обробки насіння Фітоспорином-М (85,9%). Біологічна обробка насіння зменшила кількість Nigrospora spp. та Alternaria spp. Кілька разів (3 і 5 відповідно) хімічні агенти не давали Nigrospora spp. проростання зменшило кількість A. pullulans, Alternaria spp. у 2019 р. Maxim 0,25 FS, Rostock 50%, і Kinto Duo затримали проростання насіння та розвиток проростків на агаризованому середовищі та ґрунті, тоді як Фітоспорин-М – навпаки, сприяв зростанню сходів і значно перевищував контроль.