Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Разработка методики получения почвенного кондиционера на основе акрилового гидрогеля, модифицированного биофунгицидом «Триходермин»

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-344-353

Аннотация

Методика инкапсуляции биопестицидов в полимерные матрицы активно применяется для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Однако, имеющиеся исследования в основном сосредоточены на использовании природных полимерных матриц, которые значительно уступают синтетическим полимерам по ряду эксплуатационных характеристик. Сополимеры акриловой кислоты и акриламида хорошо зарекомендовали себя в качестве почвенных кондиционеров благодаря высоким сорбционным характеристикам, простоте химической модификации и воспроизводимости их свойств. В представленной работе были исследованы три методики синтеза акрилового гидрогеля, отличающиеся стадиями процесса и способами введения биофунгицида «Триходермин». Методами ИК-спектроскопии, оптической микроскопии и микробиологического анализа показано, что все примененные методики получения почвенного кондиционера позволяют сохранить функциональную активность T. harzianum после его инкапсуляции в акриловый гидрогель. Однако, исследование сорбционных характеристик и параметров полимерных сеток показало, что оптимальной является методика введения биофунгицида на стадии синтеза, что позволяет обеспечить высокие сорбционные характеристики: значения равновесной степени набухания в воде и в физиологическом растворе, составляли, соответственно, Q∞=410 г/г и Q∞ = 50 г/г. Такие значения достигаются формированием малодефектной полимерной сетки с низким содержанием золь-фракции (S=0,04) и высокой долей активных цепей (Vc ~ 0,70). Полученный материал перспективен для применения в качестве почвенного кондиционера с пролонгированным высвобождением биофунгицида.

Об авторах

И. В. Крылач
Университет ИТМО
Россия


М. В. Успенская
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия


Р. О. Олехнович
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия


Н. В. Черникова
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия


Список литературы

1. Balla A., Silini A., Cherif-Silini H., Chenari Bouket A. et al. Recent advances in encapsulation techniques of plant growth-promoting microorganisms and their prospects in the sustainable agriculture // Applied Sciences. 2022. V. 12. № 18. P. 9020. doi:10.3390/app12189020.

2. Singh G., Paithankar I. Encapsulation of biofertilizers, biopesticides and biocontrol agents. In Sustainable Agriculture Reviews 60: Microbial Processes in Agriculture Cham: Springer Nature Switzerland. 2023. P. 121–150. doi: 10.1007/978–3–031–24181–9_6.

3. De Souza Coelho C.C., da Silva T.B.M., de Lima A.C.P., dos Santos Mota M.F. et al. The role of encapsulation in promoting fungi and bacteria as biopesticides: Insights from a Bibliometric Review // Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2025. V. 70. P. 103802. doi: 10.1016/j.bcab.2025.103802.

4. Rathore S., Desai P.M., Liew C.V., Chan L.W. et al. Microencapsulation of microbial cells // Journal of food engineering. 2013. V. 116. № 2. P. 369–381. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2012.12.022.

5. Tyśkiewicz R., Nowak A., Ozimek E., Jaroszuk-Ściseł J. Trichoderma: The current status of its application in agriculture for the biocontrol of fungal phytopathogens and stimulation of plant growth // International journal of molecular sciences. 2022. V. 23. № 4. P. 2329. doi: 10.3390/ijms23042329.

6. Guzmán-Guzmán P., Kumar A., de Los Santos-Villalobos S., Parra-Cota F.I. et al. Trichoderma species: Our best fungal allies in the biocontrol of plant diseases – A review // Plants. 2023. V. 12. № 3. P. 432. doi: 10.3390/plants12030432.

7. Ding H., Li X., Wang S., Yang Y. et al. Trichoderma harzianum for the control of agricultural pests: Potential, progress, applications and future prospects // Revista Argentina de Microbiología. 2025. V. 58. № 1. P. 101–118. doi:10.1016/j.ram.2025.09.004.

8. Phuengsanthia K., Bussaman P., Namsena P., Sa-uth, C. Encapsulation of Trichoderma harzianum with sodium alginate and evaluation of efficacy against fungal plant pathogen // Food Agricultural Sciences and Technology. 2024. V. 10. № 3. P. 55–67. doi: 10.14456/fast.2024.20.

9. Malavathu K., Godbole V., Singh A., Chandrika K.P. et al. Porous biopolymer matrices: advanced seed delivery platforms for beneficial microbes to combat Soilborne diseases // ACS omega. 2025. V. 10. № 20. P. 20723–20731. doi:10.1021/acsomega.5c01710.

10. Muñoz-Celaya A.L., Ortiz-García M., Vernon-Carter E.J., Jauregui-Rincón J. et al. Spray-drying microencapsulation of Trichoderma harzianum conidias in carbohydrate polymers matrices // Carbohydrate polymers. 2012. V. 88. № 4. P. 1141–1148. doi:10.1016/j.carbpol.2011.12.030.

11. Martínez-Vela L.D.J., Montero-Cortés M.I., Qui-Zapata J.A., Farias-Cervantes V.S. et al. Gelatin–Chitosan–PVA Hydrogels Incorporating Trichoderma and Their Application in the Control of Phytopathogens // Gels. 2026. V. 12. № 2. P. 144. doi: 10.3390/gels12020144.

12. Bae Y.S., Knudsen G.R. Effect of sclerotial distribution pattern of Sclerotinia sclerotiorum on biocontrol efficacy of Trichoderma harzianum // Applied Soil Ecology. 2007. V. 35. № 1. P. 21–24. doi:10.1016/j.apsoil.2006.05.014.

13. Rahimi Mamaghani K., Alikarami M., Saremi H. Polymeric Hydrogels in Agriculture: Environmental Performance, Sustainability Challenges, and Future Perspectives // ACS Agricultural Science & Technology. 2025. V. 5. № 12. P. 2341–2360. doi:10.1021/acsagscitech.5c00808.

14. Peppas N.A., Franson, N.M. The swelling interface number as a criterion for prediction of diffusional solute release mechanisms in swellable polymers // Journal of polymer science: polymer physics edition. 1983. V. 21. № 6. P. 983–997. doi: 10.1002/pol.1983.180210614.

15. Ganji F., Vasheghani-Farahani S., Vasheghani-Farahani E. Theoretical description of hydrogel swelling: a review // Iranian Polymer Journal. 2010. V. 19. № 5. P. 375–398.

16. Shoaib A., Aslam N., Aslam N. Trichoderma harzianum: adsorption, desorption, isotherm and FTIR studies // The Journal of Animal and Plant Sciences. 2013. V. 23. № 5. P. 1460–1465.

17. Chaverri P., Branco-Rocha F., Jaklitsch W., Gazis R. et al. Systematics of the Trichoderma harzianum species complex and the re-identification of commercial biocontrol strains // Mycologia. 2015. V. 107. № 3. P. 558–590. doi: 10.3852/14–147.

18. Wang J., Wu W., Lin Z. Kinetics and thermodynamics of the water sorption of 2‐hydroxyethyl methacrylate/styrene copolymer hydrogels // Journal of applied polymer science, 2008. V.109. № 5. P. 3018–3023. doi: 10.1002/app.28403.

19. Flory P.J. Principles of polymer chemistry. Cornell university press.1953. 672 p.


Рецензия

Для цитирования:


Крылач И.В., Успенская М.В., Олехнович Р.О., Черникова Н.В. Разработка методики получения почвенного кондиционера на основе акрилового гидрогеля, модифицированного биофунгицидом «Триходермин». Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2026;88(3):344-353. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-344-353

For citation:


krylach I.V., Uspenskaya M.V., Olekhnovich R.O., Chernikova N.V. Development of a method for producing soil conditioner based on acrylic hydrogel modified with biofungicide ‘Trichodermin’. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2026;88(3):344-353. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-344-353

Просмотров: 30

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)