CC BY
11УДК 632.937.14:635.21
ПОЛЕВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МУЛЬТИКОНВЕРСИОННЫХ БИОПРЕПАРАТОВ НА КАРТОФЕЛЕ В БОРЬБЕ С ФИТОФТОРОЗОМ
А.И. Богданов, Ю.А. Титова
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург
В борьбе с фитофторозом на картофеле испытывались мультиконверсионные биопрепараты (МБП) на основе штаммов-продуцентов Тп^оскгта aspereUum ^32 и Т-36, полученных путем двухступенчатой биоконверсии отходов сельского хозяйства и деревообрабатывающей промышленности, первично конвертированных Pleurotus ostreatus HK-35 или Lentinula edodes,
Полевая эффективность однократного внесения МБП с титрами х107 КОЕ/г при норме расхода препарата 1 кг/1.5 т клубней (2 кг/га) - 33-59%. Наблюдали достоверный ростстимулирующий эффект на ранних сроках развития картофеля при увеличения ассимилирующей поверхности растений в 1.2-1.6 раза, урожая в 1.5 раза выше, чем в контроле. Под воздействием лабораторных образцов (ЛО) гранулированных МБП наблюдали достоверное снижение по вариантам опыта в 1.8-2.2 раза интенсивности фитофтороза. Применение МБП увеличивало общую эффективность базовых агротехнических и защитных мероприятий (БАЗМ) практически в 1.2 раза.
Ключевые слова: мультиконверсионные биопрепараты, полевая эффективность, штаммы Trichoderma aspereUum, борьба с фитофторозом.
Оомицет Phytophthora infestans (Mont.) de Bary - возбудитель широко распространенного заболевания растений фитофтороза, вызывает более 10% потери урожая картофеля в России (Апрышко, 2012). Для защиты вегетирующих растений картофеля от фитофтороза применяют контактные и комбинированные фунгициды, к которым фиксируется быстрое формирование устойчивых популяций гриба (Еланский и др., 2007). Напротив, биопрепараты для борьбы с фитофторозом не приводят к возникновению резистентности у возбудителя заболевания, в большинстве случаев наблюдается их ростсти-мулирующее и иммуномодулирующее действия, не накапливаются в растениях и в почве, что способствует получению экологически чистой продукции (Новикова, 2005). Наибольшую эффективность по всем вышеперечисленным показателям выявили разрешенные к применению на территории РФ биопрепараты на основе микробов-антагонистов Bacillus subtilis и Trichoderma asperellum (=T. harzianum): витаплан, алирин-Б, фитоспорин-М, бактофит, гамаир, трихоцин (Государственный каталог..., 2014). На территории государств - членов СНГ также зарегистрированы и применяются два препарата на основе штаммов T. asperellum: триходермин-БЛ и лиг-норин (Войтка и др., 2011; Прищепа и др., 2011). Их защитный эффект обусловлен способностью входящих в состав бактерий или микромицетов выживать и размножаться в почве, изменяя со-
отношение фитопатогенных и антагонистических видов микроорганизмов в почвенном микробном сообществе, а также способностью к синтезу разнообразных антибиотиков, ингиби-рующих вредоносную микробиоту и стимулирующих развитие растений (Новикова, 2005; Ко-ломбет, 2006). Применяют зарегистрированные биопрепараты путем опрыскивания рабочими жидкостями, полученными из жидких препаративных форм, паст, таблеток и смачивающихся порошков в предпосадочной обработке клубней и вегетирующих растений. В рабочих жидкостях вышеуказанные биопрепараты совместимы с минеральными удобрениями и с разрешенными к применению в период вегетации растений химическими пестицидами (Segarra et 2013).
На основе задепонированных в коллекции микроорганизмов ГНУ ВИЗР высокоактивных штаммов Т. asperellum Т-32 и Т-36 разработаны с использованием хитин-хитозановых носителей и мультиконвертированных отходов сельского хозяйства и деревоперерабатывающей промышленности новые полифункциональные биопрепараты для защиты растений (Новикова, 2007,2010; Титова, 2013; Титова и др., 2013,2014). Но еще недостаточны сведения об эффективности вышеупомянутых мультиконвер-сионных биопрепаратов (МБП). Исходя из вышеизложенного цель исследования - охарактеризовать полевую биологическую эффективность мультиконверсионных биопрепаратов на основе
Вестник защиты растений, 3, 2014 штаммов T. asperellum на картофеле в борьбе с фитофторозом. Для достижения поставленной цели решали задачи получения на основе муль-тиконвертированных субстратов ЛО биопрепа-
Методика
Работу проводили на базе лаборатории микробиологической защиты растений ГНУ ВИЗР и ЗАО "Агротехника" (Ленинградская область). В качестве объектов исследования использованы опытные партии (ОП) 4-х ЛО гранулированных МБП на основе коллекционных штаммов-продуцентов T. asperellum T-32 и Т-36. ОП производили на отходах техногенной сферы переработанных в условиях промышленного культивирования Lentinula edodes (Berk.) Pegler и Pleurotus ostreatus (Jacq:Fr.) Kumm НК-35: опилки дубовые, отруби пшеничные - 10%, или лузга гречихи и подсолнечника (1:1), опилки смешанные - 7%, Ca-CO3 - 0.1%, CaSO4x7H2O - 1% по весу 70% влажности субстрата, использовали после 18 месяцев хранения при 4-8°С и 75% влажности воздуха с титрами x107 КОЕ/г.
Биопрепараты применяли однократно на фоне базовых агротехнических и защитных мероприятий (БАЗМ) внесением в почву на 0.5 га по вариантам опыта во время посадки картофеля после перемешивания с клубнями в бункере картофелесажающего агрегата при норме расхода 1 кг/1.5 т клубней (2 кг/га засеваемой площади). Контролем служили 0.5 га посадок картофеля сорта Red Scar в условиях БАЗМ ЗАО "Агротехника", последовательность которых в мае-сентябре 2013 г. включала предпосадочное протравливание клубней баковой смесью максим КС (25 г/л) + круйзер КС (350 г/л) - 1 л/т; довсходовые внесение азофоски (200 кг/га) и обработку зенкором СП (700 г/кг) - 1 л/т; послевсходовые внесения селитры
Результаты
Биологическую эффективность ОП различных ЛО оценивали в полевых условиях на опытных площадях 5 га в 2013 г., занятых картофелем сорта Red Scar под воздействием БАЗМ ЗАО "Агротехника".
Достоверный ростстимулирующий эффект наблюдали на 3 -недельных проростках лишь в аналоговых контролях под воздействием МБП на основе штаммов-продуцентов B. subtilis B-10 и M-22. Следует отметить, что под воздействием МБП на основе T. asperellum Т-36 наблюдали незначительное в 1.2 раза увеличение ассимиляционной поверхности 3-недельных проростков картофеля, а со стороны воздействия всех гранулированных МБП наблюдали достоверное усиление скорости роста 6-недельных растений картофеля в 1.2-1.6 раза, увеличение облиственно-сти в 1.2 раза, а также увеличение почти в 1.5 раза урожая здоровых клубней по сравнению с
ратов, оптимизации условий хранения жизнеспособных продуцентов и оценки их биологической эффективности в полевых условиях против фи-тофтороза картофеля.
исследований
(100 кг/га) и KCl (300 кг/га); внекорневые подкормки N+K+Mg (4 кг/га) каждые 2 недели до конца вегетации, обработки ширланом СК (500 г/л) - 0.4 л/га и полирамом ДФ ВДГ(700 г/кг) - 2 л/га через 2-е и 4-е недели после смыкания рядков. Последнюю обработку ширланом СК (500 г/л) - 0.4 л/га проводили в ЗАО "Агротехника" на сорте Red Scar одновременно с десикацией реглоном Супер ВР (150 г/л) - 2 л/га за неделю до уборки урожая. В качестве аналогового контроля использовали соответствующие ОП МБП на основе зарегистрированных штаммов-продуцентов алирина-Б и гамаира - Bacillus subtilis B-10 и M-22 также после 18 месяцев хранения при 4-8 С и 75% влажности воздуха с титрами Х1011 и x1010 КОЕ/г, соответственно (Государственный каталог..., 2014).
Для оценки эффективности МБП применяли взаимоортогональную организацию полевого опыта на 5 га со сплошным размещением организованных повторений 9-ти вариантов: 4 повторности, учетная делянка - 10 м2, общий объем выборки - 2741 растение, стандартные фитопатоло-гические методы создания и проверки качества ЛО биопрепаратов (стандартных серийных разведений), учета как биометрических, так и показателей развития фитофтороза, потерь урожая и т.п., статистической обработки и оценки достоверности полученных результатов с помощью t-критерия Стьюдента (Плохинский, 1970, 1978; Доспехов, 1979; Методы..., 1982).
исследований
контролем (табл. 1).
Увеличение облиственности достоверно фиксировали на проростках картофеля сорта Red Scar, к периоду смыкания рядков оно нивелировалось. Увеличение ассимилирующей поверхности растений в опытных вариантах достигалось за счет роста длины стебля и количества стеблей на один куст: во всех 4 повторностях опытных вариантов количество стеблей в 1.21.9 раза превосходило контроль.
Под воздействием МБП наблюдали достоверное снижение интенсивности развития P. in-festans на растениях картофеля в 1.8-2.2 раза, а также уменьшение массы пораженных этим возбудителем и возбудителем обыкновенной парши (Streptomyces scabies (Thaxt.) Waks. et Hehrici) с признаками вторичной бактериальной инфекции клубней в 8-27 раз по сравнению с контролем (БАЗМ) (табл. 2).
Таблица 1. Изменение биометрических показателей развития и продуктивности растений картофеля сорта Red Scar под воздействием гранулированных мультиконверсионных биопрепаратов (МБП)
Варианты МБП на фоне БАЗМ (базовые агротехнические и защитные мероприятия) Средняя скорость роста, мм/сут. Скорость роста облиственности, шт. ярусов/сут. Урожай здоровых клубней, кг/м2
3-недельные проростки 6-недельные растения 3-недельные проростки 6-недельные растения
Контроль 1.167 14.941 1.056 3.979 4.221
МБП на основе T. asperellum T-32 после P. ostreatus HK-35 То же после L. edodes 1.048 1.304* 18.077*** 18.101*** 1.173* 1.167* 3.691 4.494*** 5.331*** 6.241***
МБП на основе T. asperellum T-36 после P. ostreatus HK-35 То же после L. edodes 1.173 1.155 16.774*** 17.292*** 1.208*** 1.196*** 3.833 4.441*** 4.337 5.617***
МБП на основе B. subtilis B-10 после P. ostreatus HK-35 То же после L. edodes 1.693*** 1.574*** 24.634*** 15.003** 1.417*** 1.512*** 3.601 3.899 5 951*** 7.601***
МБП на основе B. subtilis M-22 после P. ostreatus HK-35 То же после L. edodes 1.309** 1.333*** 21.232*** 18.811*** 1.131 1.345*** 3.869 3.411 6.101*** 4.551
Следует отметить, что защитный эффект системы БАЗМ + МБП на основе T. asperellum T-32 и Т-36 в 1.5-2 раза превышал таковой аналого-
вых контролей - системы БАЗМ + МБП на основе B. subtilis B-10 и М-22 (табл. 2).
Таблица 2. Уменьшение интенсивности развития Phytophthora infestans на растениях картофеля сорта Red Scar и массы пораженных клубней картофеля под воздействием гранулированных мультиконверсионных биопрепаратов
Варианты МБП на фоне БАЗМ (базовые агротехнические и защитные мероприятия) Интенсивность развития P. infestans, % Масса пораженных клубней, кг/м2 Биологическая эффективность, % Эффективность относительно контроля (БАЗМ), %
Контроль 30.844 0.027 76.636 0
МБП на основе T. asperellum T-32 после P. ostreatus HK-35 14.251*** 0.003* 86.311 41.405
То же после L. edodes 17.188*** 0.003 87.766 47.638
МБП на основе T. asperellum T-36 после P. ostreatus HK-35 17.375*** 0.011 90.697 58.527
То же после L. edodes 18.563*** 0.001* 84.391 33.191
МБП на основе B. subtilis B-10 после P. ostreatus HK-35 26.563** 0.001* 94.398 76.022
То же после L. edodes 19.438*** 0.001* 91.667 64.333
МБП на основе B. subtilis M-22 после P. ostreatus HK-35 21.275*** 0.003 87.124 44.893
То же после L. edodes 26.188** 0.001* 76.737 -
.1, **0.05, ***0.01 - уровни достоверности отличия от контроля.
Биологическая эффективность системы защиты растений и урожая картофеля сорта Red Scar на поле ЗАО "Агротехника" в мае-сентябре 2013 г., включающей внесение удобрений и стимуляторов роста, уничтожение сорной растительности, а также непосредственное многократное применение химических фунгицидов, не превышала 77%. Биологическая эффективность применения МБП на основе T. asperellum T-32 и Т-36, увеличивало общую эффективность вышеперечисленных меро-
приятий практически в 1.2 раза (табл. 2). Существенных различий между вариантами МБП не выявлено (рис.).
Таким образом, эффективность собственного воздействия гранулированных МБП на основе T. asperellum T-32 и Т-36 в 33-59% была достаточной для обеспечения защитного эффекта растениям картофеля сорта Red Scar на фоне агротехнических мероприятий и защитных химических обработок (табл. 2, рис.).
а б в, г, д е
Рис. Интенсивность поражения фитофторозом картофеля сорта Red Scar в конце вегетации на поле ЗАО "Агротехника" в начале сентября 2013 г. под воздействием: а - контроль (БАЗМ); б - аналоговые контроли БАЗМ + МБП на основе B. subtilis B-10 после P. ostreatus HK-35 и после L. edodes; в - аналоговые контроли БАЗМ + МБП на основе B. subtilis
М-22 после P. ostreatus HK-35 и после L. edodes;
Полевые испытания ЛО МБП после длительного хранения (18 месяцев) на основе штаммов-продуцентов T. asperellum ^ 32 и Т-36, полученных путем двухступенчатой биоконверсии отходов сельского хозяйства и деревообрабатывающей промышленности, первично конвертированных P. ostreatus К&-35 или L. edodes, для защиты культуры картофеля от фитофтороза на фоне агротехнических мероприятий и защитных химических обработок показали собственную эффективность их однократного внесения при норме расхода препарата -1 кг/1.5 т клубней (2 кг/1 га засеваемой площади) - 33-59%. Наблюдали достоверный рост стимулирующий эффект на ранних сроках развития картофеля (3 -недельные проростки), и, в большей степени, на 6-недельных растениях на фоне
Заключение
гранулированных БАЗМ хозяйства. Значения всех опытных коррелирующих показателей скорости роста и увеличения облиственности растений во все фазы их развития в 1.2-1.6 раза превышали таковые контрольных. Урожай здоровых клубней в кг/м2 от растений картофеля, выращенных и с применением ЛО гранулированных МБП на фоне БАЗМ был в 1.5 раза выше, чем в контроле (БАЗМ). Выявлено достоверное в 8 -27 раз по вариантам опыта снижение массы пораженных клубней по сравнению с контролем (БАЗМ). Под воздействием ЛО гранулированных МБП наблюдали достоверное по вариантам опыта в 1.8-2.2 раза уменьшение интенсивности фитофтороза. Применение МБП увеличивало общую эффективность БАЗМ практически в 1.2 раза.
Литература
Апрышко В.П. Ооспорообразование в природных популяциях Phytophthora infestans (Mont.) de Bary. Автореф. канд. дисс. М., 2012, 27 с.
Войтка Д.В., Прищепа Л.И., Микульская Н.И. Основные итоги исследований в области микробиологической защиты растений от вредителей и болезней в Беларуси (1976-2010) // Земляробства i ахова раслш, 2011, 76, 3, с. 45-47.
Государственный каталог пестицидов и агрохимика-тов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. М., Минсельхоз России, 2014, 719 с.
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., Колос, 1979, 414 с.
Еланский С.Н., Апрышко В. П., Милютина Д.И., Козловский Б.Е. Устойчивость российских штаммов Phytophthora infestans к фунгицидам металаксил и диме-томорф // Вестник Московского университета. Серия 16, биология, 2007, 1, с. 14-18.
Коломбет Л.В. Научное обоснование и практическая реализация технологии создания грибных препаратов для защиты растений от болезней. Автореф. докт. дисс., М., МГУ, 2006, 47 с.
Методы экспериментальной микологии. Справочник.
Под ред. В.Н.Билай. Киев. Наук. думка, 1982, 550 с.
Новикова И.И. Биологическое обоснование создания и применения полифункциональных биопрепаратов на основе микробов-антагонистов для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем. Автореф. докт. дисс., СПб, 2005, 44 с.
Новикова И.И. Полифункциональные биопрепараты на основе микробов-антагонистов - основа экологически безопасной системы защиты растений от болезней // Ин-формац. бюлл. ВПРС МОББ, 2007, 38, с. 173-175.
Новикова И.И. Полифункциональные биопрепараты в современных системах фитосанитарной стабилизации аг-роценозов // Современ. средства и технол. защиты основных с. -х. культур от вредителей, болезней и сорной растит. // С-Петербург, хим. форум. Программа (19-21 мая 2010 г. ВК ЛЕНЭКСПО). СПб, 2010, c. 49-50.
Плохинский Н.А. Биометрия. М.,МГУ, 1970, 368 с.
Плохинский Н.А. Математические методы в биологии. М., МГУ, 1978, 266 с.
Прищепа И.А., Колядко Н.Н., Попов Ф.А., Долматов Д.А., Волчкевич И.Г., Вабищевич В.В. О приоритетных направлениях в защите овощных культур от вредных ор-
ганизмов // Земляробства [ ахова раслш, 2011, 76, 3, с. 5156.
Титова Ю.А. Методология получения мультиконвер-сионных биопрепаратов для защиты растений // Сб. науч. тр. III Всероссийского съезда пзащите растений «Фитоса-нитарная оптимизация агроэкосистем». ВИЗР, СПб, 2013, 2, с. 396-400.
Титова Ю.А., Богданов А.И. Эффективность мульти-конверсионных биопрепаратов на основе штаммов Тп^оскгта harzianum // Сб. науч. тр. III Всероссийского съезда по защите растений «Фитосанитарная оптимизация
агроэкосистем». СПб, ГНУ ВИЗР, 2013, 2, с 400-404.
Титова Ю.А., Богданов А.И. Биологическая эффективность мультиконверсионных биопрепаратов на основе штаммов Trichoderma harzianum против корнееда свеклы // Сб. науч. тр. Междунар. науч.-практич. конф. проф.-препод. состава СПбГАУ «Научное обеспечение инновационного развития АПК». СПб, 2014, с. 104 - 107.
Segarra G., Aviles M., Casanova E., Borrero C, Trillas I. Effectiveness of biological control of Phytophthora capsici in pepper by Trichoderma asperellum strain T34 // Phytopatho-logia Mediterranea, 2013, 52, 1, p. 77-83.
MULTI-RECYCLING BIOFORMULATION FIELD EFFICACY IN POTATO LATE BLIGHT
CONTROL A.I.Bogdanov, J.A.Titova Multi-recycling bioformulations (MBF) based of strain-producers Trichoderma asperellum T-32 and T-36 were tested for the Potato late blight control. Field efficiency of single treatment by MBF (titre x107 CFU-Meg, 1 kg/1.5 t of tubers, or 2 kg/hectare) is 33-59%. Reliable growth-stimulating effect on potatoes was observed due to increase of assimilating surface of plants by 1.2-1.6 times; crop yield was 1.5 times higher, than that in control. Under the influence of laboratory samples of granulated MBF, the Potato late blight development reliably decreased by 1.8-2.2 times. Application of MBF increased overall effectiveness of basic agrotechnical and protective measures by 1.2 times.
Keywords: multi-recycling bioformulation, field efficiency, Trichoderma asperellum strains, Potato late blight control.
А.И.Богданов, аспирант, [email protected] Ю.А.Титова, к.б.н., [email protected]
