Біологічний контроль збудників хвороб рослин

4.3 Бактеріальні препарати і біогумат та їхні властивості

Виготовлення мікробіологічних препаратів і переробка органічних відходів культурою дощового черв'яка належать до екологічно безпечних ресурсозберігаючих технологій.

Розроблена вченими кафедри біотехнології УДХТУ технологія переробки рослинних відходів (соняшникового, гречаного, рисового лушпиння) культурою червоного каліфорнійського черв'яка дозволяє отримати екологічно чисте добриво біогумус, який у водорозчинній формі відомий як біогумат. Біогумат збалансований за вмістом азоту, фосфору, калію та мікроелементів і містить біологічно активні речовини. За останні роки зріс інтерес до розчинних препаратів з біогумусу, які можна використати з більшим виробничим та економічних ефектом завдяки суміщенню з іншими біопрепаратами або новітніми технологіями (крапельне зрошення системи Т-Таре). Застосування біологічних засобів захисту рослин, бактеріальних добрив, біогумусу та водорозчинних екстрактів з нього (біогумату) і є невід'ємною частиною екологічного ведення сільського господарства.

На першій стадії випробовування було вивчено вплив препарату біогумату, який було отримано з соняшникового лушпиння в результаті переробки його каліфорнійським черв'яком родини Lumbricidae, у відповідності з ДСТУ на схожість і проростання насіння помідорів, перцю, капусти, огірків і кукурудзи у лабораторних умовах. Відзначена висока ефективність біогумату від замочування насіння. Методом біотестування було визначено вміст біологічно активних речовин у препараті — 0,28 г/л. Попередньо була визначена й оптимальна доза для замочування насіння — 5 мл на 1 л води.

Агрофіл (ТУ, 565. 10324077003- 92) — біологічний препарат стимулюючих бактерій (Agrubacterium radiobacter 10) використовується для підвищення урожайності овочевих культур. Екологічно чистий. Безпечний для людини та тварин. Застосовується для обробки насіння огірка, томата, перцю, салату та інших овочевих культур. Біопрепарат характеризується такими властивостями: стимулює ріст і розвиток овочевих рослин, підвищує схожість насіння, стійкість рослин до збудників хвороб, покращує мінеральне та водне живлення рослин, що сприяє підвищенню врожайності та прискорює вихід ранньої продукції.

В Південному філіалі Інституту сільськогосподарської мікробіології ведеться робота з розробки технологій одержання та застосування біопрепаратів, основу яких складають мікроорганізми комплексної дії. Новий ефективний штам фосфатмобілізуючих бактерій Enterobacler nimipressuralis 32- 3 виділено з чорнозему південного. Виявлено, що штам утилізує вуглеводи з утворенням органічних кислот, а також продукує лужну фосфатазу, здатен продукувати такі фізіологічно активні сполуки, як індолілоцтову кислоту. На його основі розроблена технологія одержання рідкого біопрепарату ФМБ 32- 3 зі строком зберігання 6 місяців.

Біопрепарат БС11, основою якого є високоефективний антифунгальний бактеріальний штам Paenibacillus polymyxa П, що продукує ріст-регулюючі речовини, має високу швидкість росту і конкурентноздатність у використанні джерел живлення та азотфіксуючу активність. Важливо, що даний штам не проявляє антагоністичної дії по відношенню до колекційних штамів агрономічно корисних мікроорганізмів, на основі яких розробляються біопрепарати. Оскільки штам є продуцентом екзополісахаридів, біопрепарат БСП виготовляється у вигляді гелю зі строком зберігання до 6 місяців і добре прилипає до насіння.

Практична частина

Аналіз способів застосування бактеріальних препаратів і регулятора росту біогумату на овочевих культурах

Біопрепарати використовують для передпосівної обробки насіння. Для розсадних культур рекомендується ще й повторна обробка кореневої системи розсади при висадці її в грунт. Можна використовувати суміш препаратів ФМБ 32- 3 та БСП для інокуляції насіння та обробки розсади. Бактеризація проводиться в день висіву насіння або висадки розсади.

Бактеризація насіння проводиться в день висіву його у вологий грунт. Невеликі партії насіння обробляють вручну під навісом для захисту від потрапляння прямих сонячних променів і перегріву. На чистому брезенті чи поліетиленовій плівці розстилають необхідну кількість непротруєного насіння, біопрепарат розводять водою, ретельно перемішують і рівномірно наносять на його поверхню. Насіння перемішують, почергово піднімаючи протилежні кінці брезенту з метою рівномірного розміщення мікроорганізмів на поверхні насіння. Оброблене насіння згодом відновлює свою сипучість, його затарюють у мішки та висівають.

Механізована обробка насіння. Готується суспензія препарату в воді з розрахунку 1:5. Після інтенсивного перемішування в ємкості необхідного об'єму залити в ємкість протруювальної машини, попередньо відмитої від залишків отрутохімікатів, і обробити насіння перед висівом напівсухим способом з розрахунку 1- 2% суспензії від його маси.

Норми витрати препаратів при передпосівній обробці насіння складають 1- 2% від маси насіння, що обробляється. Наприклад, на 1 кг насіння потрібно 10- 20 мл біопрепарату. При обробці розсади рекомендується поливати кореневу систему рослин розчином препарату 1:100. На одну рослину 100 мл розчину препарату. При сумісному використанні препаратів ФМБ 32- 3 та БСП норма витрати препаратів складає по 1/2 виробничої дози кожною препарату (розчин препарату для поливу кореневої системи (1/2+1/2):100). Обробку кореневої системи розсади можна здійснювати поливною водою (розведення 1:400) через баки розсадосадильної машини.

Обробку сільськогосподарських рослин розчином біогумату (розведення водою 1:200) проводять 2 рази. Першого разу біогуматом обробляють розсаду, другого — поливають рослини через 10- 12 днів після висадки в поле.

Ефективність використання бактеріальних препаратів і регулятора росту біогумату при вирощуванні овочевих культур

Рівень ефективності застосування того чи іншого препарату залежить від реакції виду чи навіть сорту рослин на інокуляцію і від умов вирощування культури. Тому додержання рекомендацій з технології вирощування рослин із застосуванням препаратів є запорукою одержання очікуваних результатів. Враховуючи те, що біопрепарати мають низькі ціни, застосування мікробіологічних препаратів при вирощуванні овочевих культур та зменшення при цьому доз мінеральних добрив веде до зростання економічної ефективності одержання овочів. Незначне зростання затрат дозволяє знизити собівартість продукції, а рівень рентабельності одержання помідорів сорту Шанс підвищується на 6% при обробці біопрепаратом ФМБ 32- 3 і на 8% — препаратом БСП відносно контролю без використання біопрепаратів. Показники економічної ефективності застосування біопрепаратів при вирощуванні капусти білоголової ранньої більш вагомі, що пояснюється особливостями культури, зокрема її одноразовим збиранням. Рівень рентабельності одержання капусти сорту Дітмаршер фрюер при застосуванні біопрепарату ФМБ 32- 3 зростає на 19%, а при обробці БСП — на 35% відносно технології без внесення біопрепаратів.

Застосування бактеріальних препаратів і регулятора росту біогумату на помідорах

На другому етапі проведено польові випробування ефективності біогумату та мікробіологічних препаратів при вирощуванні помідорів протягом 5 років (1998- 2002 рр.) у навчгоспі "Самарський" Дніпропетровського державного аграрного університету.

Застосування біогумату забезпечує прибавку врожаю помідорів 10% до контролю, а сумісне використання біогумату з агрофілом приводить до синергічного ефекту — підвищення врожайності складає 21% (табл. 1).

Таблиця 1. Ефективність застосування біогумату та агрофілу на помідорах сорту Персей

Польові випробування біопрепаратів при вирощуванні помідорів сорту Шанс на базі Кримської дослідної станції овочівництва Інституту південного овочівництва та баштанництва і Південного філіалу ІСГМ показали їхню ефективність протягом 2000- 2001 рр. Середній приріст врожаю за 4 роки був найбільшим у досліді під дією біопрепаратів агрофіл і БСП і склав близько 4 т/га, або 14% до контролю. Обробка насіння та розсади помідорів препаратом ФМБ 32- 3 забезпечила дещо нижчу врожайність рослин, яка склала 1,8 т/га, або 6% відносно контролю.

Відомо, що гриби роду триходерма є активними антагоністами багатьох мікроорганізмів-збудників хвороб. Біопрепарат триходермін, виготовлений на торфі, використовували для обробки насіння помідорів 0,3- 0,5% суспензією та для замочування коренів розсади у суміші з грунтом, перегноєм і триходерміном (0,5- 1 г триходерміну на рослину). При цьому розсада краще приживалась завдяки зменшенню ураженості рослин чорною ніжкою після висадки їх у грунт. Вирощування розсади сорту Персей у дослідах з використанням триходерміну і біогумату дозволило підвищити врожайність рослин у середньому за 2 роки відповідно на 8,5 та 15,2% (табл. 2).

Таблиця 2. Ефективність застосуванні біогумату та триходерміну на помідорах сорту Персей

Висновки

Існуючі на сьогоднішній час підходи, як правило, спираються на дослідження та прогнозування розповсюдження збудників вірусних інфекцій рослин, які передаються комахами або нематодами. Вивченню ролі ґрунтів та інших резерватів присвячено зовсім мало робіт. Однак не підлягає сумніву, що вектори можуть первинно інфікуватися не лише з культурних рослин, але і з дикоростучих рослин та ґрунту. При цьому можуть виникати епідемії (епіфітотії)) які фактично викликають повну загибель урожаю на великих площах.

Віруси рослин можуть зберігатися від сезону до сезону в дво- та багаторічних рослинах та в ґрунті, попадаючи туди як прямим (з рослинних залишків або кореневих волосків), так і опосередкованим шляхом (вірусовмісні екскременти); в зв'язку з цим існує загроза зараження нових рослин вірусними інфекціями. Тому необхідно виявляти резервуари вірусних інфекцій в агроценозах, а також досліджувати можливі шляхи розповсюдження вірусів через грунт. Грунт як акумулятор радіонуклідів та важких металів є основною ланкою екосистеми, в якій необхідно вже на ранніх етапах техногенного забруднення оцінювати віддалені наслідки такої дії на біологічну активність ґрунту. Мікроорганізми та віруси, які знаходяться в ґрунті, достатньо швидко реагують на зміну умов оточуючого середовища. З другого боку, дія антропогенного навантаження на ріст та розвиток рослин опосередковано або безпосередньо впливає на фітовіруси. Значною мірою рослинні середовища підвержені руйнівній дії техногенних абіотичних та біозабруднюючих факторів. В екологічно несприятливих регіонах в біоценозах накопичуються в великій кількості фітопатогени, в тому числі і віруси. Коли патоген інтродукується, він може викликати серйозні проблеми для виживання природних членів біоценозу, посилюючи пресинг несприятливих факторів середовища.

Вірусні хвороби рослин поділяють на дві великі групи — мозаїки і жовтяниці. Мозаїки — хлоротичноплямисті захворювання рослин; концентрація вірусів у їхньому соці досить висока. Віруси мозаїки репродукуються переважно в паренхімних клітинах, передаються механічним способом і комахами. Жовтяниці — вірусні хвороби з характерною великозональною, а інколи загальною некротизацією листків. Концентрація вірусів у соці незначна, локалізація й репродукція вірусів пов'язана з клітинами флоеми.

Найпоширенішим симптомом вірусних хвороб є зміна забарвлення листків та інших зелених органів рослин. На ураженій тканині листка чергуються темно-зелені, світло-зелені або жовті плями. Часто спостерігається хлороз, некротизація і деформація листків та інших органів. Серед мозаїчних хвороб найкраще вивчені звичайна мозаїка тютюну, мозаїки картоплі, буряків, капусти, томатів, злакових і бобових культур.

Загальними для боротьби з вірусними хворобами рослин є такі заходи: 1) виведення і впровадження у виробництво стійких проти вірусів сортів рослин; 2) знищення комах та інших переносників вірусів; 3) ліквідація джерел поширення вірусів у природі; 4) використання для сівби здорового безвірусного насінного матеріалу.

Методи виділення з мікроорганізмів речовин, які могли б діяти на патогенні мікроорганізми та були екологічно безпечними, має досить багато переваг в порівняння з іншими препаратами.

Список використаної літератури

1.                 Актуальные вопросы биологизации защиты растений / Под ред. М.С. Соколова, Е.П. Угрюмова. — Пущино, 2000. — 177 с.

2.                 Артемьева Н.Н. Методические указания по выявлению и учету вирусных болезней злаков. — М.: Колос, 1971. — 21 с.

3.                 Атабеков И.Г. Практикум по общей вирусологии. — М.: Из-во Московского университета, 1981. — 191 с.

4.                 Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. — М.: Изд-во Московского университета, 1983. — 248 с.

5.                 Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. — К: Либідь, 1993. — 303 с.

6.                 Биопрепараты в защите растений. Учебное пособие / М.В. Штерншис, Ф.С. Джалилов, И.В. Андреева, О.Г. Томилова. — Мин-во сел. хоз-ва РФ. Ново-сиб. гос. аграр. ун-т, Новосибирск, 2000.— 128 с.

7.                 Бойко А.Л. Влияние факторов внешней среды на вирусы, инфицируючие растения // Сельскохоз.биология. — 1989. — №5. — С. 120-125.

8.                 Бойко А.Л. Екология вирусов растений. — К.: Вища школа, 1990. — 167 с.

9.                 Бондаренко Н. В. Биологическая защита растений. — М.: Агропромиздат, 1987.-278 с.

10.             Борьба с вирусными болезнями растений. / Под ред. Х.Кеглер. М.: Агропромиздат. — 1986. — 326 с.

11.             Будзанівська І.Г., Поліщук В.П., Тивончук Т.П., Бойко А.Л. Зв'язок між наявністю антигенів фітовірусів в грунті, структурою грунтів та екологічним станом зовнішнього середовища // Вісник аграрної науки. — 1998. — №9. — С 61-63.

12.             Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. - М: Наука, 1986. — 520 с.

13.             Вирощування екологічно чистої продукції рослинництва. /Под ред. Дегодюка Е.Г. — К.: Урожай, 1992. — 318 с.

14.             Віруси і вірусні хвороби бобових культур на Україні. / Московець СМ., Краев В.Г., Порембська Н.Б. та ін. — К.: Наукова думка 1971.— 136 с.

15.             Вірусні та мікоплазмові хвороби польових культур. / Під ред. Ж.П.Шевченко. — К.: Урожай, 1995. — 304 с

16.             Вірусні хвороби сільськогосподарських культур/ Московець С.Н., Бобирь А.Д., Глушак Л.Е. / Під ред. Бобиря А.Д. — К.: Урожай, 1975. — С.72-80.

17.             Власов Ю. И., Рядко Т.А., Лытаева Г.К. Вирусные болезни овощных культур. — Л.: Колос,1973. — 73с,

18.             Власов Ю.И. Вирусные и микоплазменые болезни растений. — М.: Колос, 1992. — 207с.

19.             Власов Ю.И., Ларина Э.И. Сельскохозяйственная вирусология. — М.: Колос, 1982. — С. 150-156.

20.             Гиббс А., Харрисон Б. Основы вирусологии растений: Пер. с англ. — М.: Мир, 1978. — 430 с.

21.             Гнутова Р.В. Серология и иммунохимия вирусов растений. — М.: Наука, 1993. — 300 с.

22.             Груздева Л.П., Яекин А.А. Почвоведение с основами геоботаники. — М.: Агропромиздат, 1991. — 448 с.

23.             Гулий В.В., Памужак Н.Г. Справочник по защите растений для фермеров. - Кишинев: Universitas, М.: Росагросервис, 1992. — 464 с.

24.             Гуральчук Ж.З. Еколого-физиологические аспекты действия цинка на растения // Регуляция минерального питания и продуктивность растений. — К.: Наук, думка, 1991. — С. 102-127.

25.             Ижевский С. С, Гулий В. В. Словарь по биологической защите растений. — М.: Россельхозиздат, 1986.— 223 с.

26.             Максимов Н.А. Краткий курс физиологии растений, 1958

27.             Мусиенко Н.Н., Терневский А.И. Корневое питание растений: Учебное пособие. – К.: Высшая школа, 1989. – 203 с.

28.             Мусієнко М.М. Фізіологія рослин. – К.: Либідь, 2005. – 808 с.

29.             Нобел П. Физиология растительной клетки. – Л.: Изд-во ленингр. Ун-та, 1983. – 232 с.

30.             Твердюков А.П., Никонов П.В., Ющенко Н.П. Биологический метод борьбы с вредителями и болезнями в защищенном грунте. — М.: Колос, 1993. — 160 с.

31.             Штерншис М.В. Повышение эффективности микробиологической борьбы с вредными насекомыми. — Новосибирск, 1995. — 194 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5