Использование штаммов псевдомонад и азотобактерав качестве агентов биологического контролязаболеваний овощных культур

В экспериментах использовали двухсуточную КЖ штаммов псевдомонад, наработанную на среде Кинг В, и трехсуточную КЖ штаммов азотобактера, полученную при культивировании на среде 40, с титром жизнеспособных клеток 109 КОЕ/мл.

Для оценки эффективности использования штаммов родов Pseudomonas и Azotobacter в борьбе с возбудителем ризоктониоза картофеля в условиях теплицы был поставлен следующий эксперимент. Для опыта были отобраны клубни, на поверхности которых было отмечены псевдосклероции ризоктонии. Бактеризацию посадочного материала провели из расчета 300 мл КЖ на 100 кг картофеля. Картофель высаживали в деревянные ящики с почвой размером 40x60 см. Почва - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый. Температуру воздуха в теплице поддерживали на уровне 15-20 °С, что соответствовало оптимуму для развития инфекции [Пересыпкин, 1989].

В 2002 г. на опытном поле Учебного хозяйства БГАУ (совхоз Дмитриевский) был проведен полевой эксперимент с целью выявления у исследуемых штаммов псевдомонад и азотобактера способности к подавлению развития фитофтороза на картофеле. Почва - чернозем выщелоченный. Ширина опытной делянки - три рядка картофеля. Расстояние между рядами - 70 см, между кустами - 30 см (механическая посадка). В каждой повторности по 30 растений, повторность опыта трехкратная. В фазе завершения бутонизации проведено однократное опрыскивание растений КЖ штаммов-антагонистов. Обработку проводили из расчета 3 л КЖ/га. Степень поражения фитофторозом оценивали в период, предшествующий уборке урожая, по восьмибалльной шкале [Методические указания..., 1985]. Уборку картофеля проводили вручную.

В качестве эталонов в проведенных экспериментах использовали биопрепараты фитоспорин, агат-25К и химический фунгицид ТМТД. Предпосадочную обработку клубней эталонами, а также опрыскивание растений по вегетации осуществляли в соответствии с нормами, рекомендуемыми “Списком пестицидов...”.

В модельном вегетационном опыте на фасоли инокуляцию семян КЖ штаммов-антагонистов проводили из расчета 107 КОЕ/семя. Контрольный вариант замачивали в стерильной воде. Замачивали семена в течение 5 ч в чашках Петри, далее инокулированные таким образом семена помещали в пластиковые сосуды высотой 10 см и диаметром 10 см, наполненные серой лесной почвой. В сосуд высаживали по 3 семени, глубина заделки 3-4 см. В каждом варианте - по 12 семян фасоли. Влажность почвы на протяжении опыта поддерживали на уровне оптимальной, соответствующей 60% от полной влагоемкости.

Оценку эффективности предпосевной бактеризации семян фасоли проводили, сравнивая длину растений, сырую массу надземной части и корней, а также количество образовавшихся на корнях клубеньков размером более 2 мм в контрольном и опытных вариантах. Интенсивность поражения растений фасоли корневыми гнилями оценивали в соответствии со шкалой, предложенной для зернобобовых в методических указаниях [Методические указания..., 1985].

Для изучения влияния штаммов псевдомонад и азотобактера на культуру огурца был заложен вегетационный опыт. Учет всхожести семян огурца, а также определение бактериальной и грибной обсемененности проводили путем высева семян на КГА и проращивания их в течение 5 сут в термостате. Всхожесть семян огурца составила 86,7%. Бактериальная и грибная обсеме- ненность оказались равными соответственно 100 и 6,7%. С учетом того, что опыт проводили на стерильном субстрате, а естественное присутствие на семенах микромицетов оказалось незначительным, дополнительно инфицировали посевной материал из расчета 2 • 105 спор Fusarium oxysporum на семя по методике, описанной ранее.

В каждый вариант брали по 20 семян огурца.

Учет зараженности бактериозом определяли по семядолям огурцов в соответствии с методическими указаниями [Методические указания..., 1985].

Интенсивность поражения растений бактериозом оценивали в баллах: - здоровые растения, - слабое поражение (поражено не более 25% площади семядолей), - среднее поражение (поражено до 50%), - сильное поражение (поражено до 75%), - очень сильное поражение (поражено свыше 75% площади семядолей), сюда относят и погибшие растения.

Развитие бактериоза (Р, %) вычисляли по формуле:

Е(аб)100 А-К ’

где а - число растений с одинаковыми признаками поражения; б -соответствующий этому признаку балл поражения; А - число растений в учете; К - наихудший балл учетной шкалы.

С целью изучения защиты картофеля сорта Невский от ризо- ктониоза штаммами-антагонистами родов Pseudomonas и Azotobacter был поставлен модельный опыт в теплице.

Ризоктониоз (черная парша) - широко распространенное заболевание, возбудитель - Rhizoctonia solani. Серьезную опасность ризоктониоз представляет для семенного картофеля, поскольку наиболее значимый вред фитопатоген причиняет в период развития всходов. Массовое заражение нового урожая происходит за счет склероций гриба, находящихся в почве, а также за счет базидиоспор, попадающих в почву со стеблей больных растений.

Результаты вегетационных экспериментов [Логинов, Пугачева и др., 2003, Свешникова и др., 2003] показали, что бактеризация картофеля в ряде случаев позволила значительно снизить поражение проростков ризоктониозом (табл. 45). При обработке штаммами псевдомонад Р. aureofaciens ИБ 51, Р. aureofaciens ИБ 6 развитие болезни оказалось соответственно в 2,8; 3,9 раза меньше, чем в контроле (без проведения бактеризации). Высокая биологическая эффективность защиты проростков картофеля от ризоктониоза (66,9%) была получена при бактеризации штаммом Az. vinelandii ИБ 1. Для штамма Az. vinelandii ИБ 4 мы отметили достоверную стимуляцию роста (увеличение длины проростков по сравнению с контрольным вариантом в 1,72 раза), эффективность биологической защиты для варианта с обработкой Az. vinelandii ИБ 4 составила 51,7%. В литературе также встречаются сообщения о способности бактерий р. Azotobacter препятствовать распространению парши картофеля [Доросин- ский, 1965].

В полевом мелкоделяночном опыте по изучению влияния изучаемых штаммо-антагонистов на степень развития и распространения фитофтороза картофеля сорта Невский было установлено, что использование данных штаммов в качестве агентов биологической защиты в условиях сильного развития фитофтороза малоэффективно.

Только в варианте со штаммом Р. aureofaciens ИБ 51 удалось снизить развитие фитофтороза в 1,3 раза. Следует отметить, что 2002 г. (год проведения исследований), дождливый и недостаточно теплый, по метеорологическим условиям периода вегетации картофеля оказался благоприятным для развития фитофтороза [Макарова, 1977].

Вегетационные опыты на огурцах и капусте продемонстрировали эффективность использования исследуемых штаммов псевдомонад и азотобактера для защиты данных овощных культур от бактериоза (табл. 46, 47).

В опытах на огурцах при сравнении развития бактериоза в вариантах дополнительно инфицированного контроля и контроля с естественным уровнем заражения отмечено, что повышенная инфекционная нагрузка в виде грибного фитопатогена Fusarium oxysporum сама по себе уже способствовала снижению интенсивности поражения семядолей огурца бактериозом в раза (см. табл. 46). Данный факт может быть объяснен антагонизмом, который мог возникнуть между присутствующей на зернах бактериальной микробиотой и интродуцированным грибным патогеном, что усложняет интерпретацию полученных результатов.

Максимальный уровень защиты от развития и распространения бактериоза отмечен при инокуляции семян штаммами Р. aureofaciens ИБ 51 и Az. vinelandii ИБ 4 и составил 32,5 и 33,9% соответственно. Для этих же штаммов отмечено достоверное увеличение длины растений по сравнению с контролем (см. табл. 46).

В эксперименте на капусте сорта Золотая Ранняя (табл. 47) все изучаемые штаммы замедляли развитие бактериоза проростков. Наибольшую эффективность защиты наблюдали при инокуляции штаммом Az. vinelandii ИБ 1 - 90,4%, для этого же штамма отмечена стимуляция роста, которая выразилась в улучшении показателей структуры растений капусты. Для остальных штаммов уровень защиты также был на довольно высоком уровне.

По результатам вегетационных опытов был сделан вывод о необходимости изучения эффективности использования биопрепаратов Елена и азолен на овощных культурах в условиях производственных испытаний.

В 2003 г. в тепличном хозяйстве ГУ СП “Рощинский” Республики Башкортостан были обработаны растения томата сорта Га- маюн. Вегетирующие растения опрыскивали 1%-ным водным раствором биопрепарата Елена и 3%-ным водным раствором азолена. За период вегетации проведено 3 обработки. В результате у растений томатов на опытных участках отмечены стимуляция роста растений, более раннее созревание плодов и некоторое подавление развития на листьях сажистого гриба. Отмечено, что в результате обработок биопрепаратом Елена урожайность томатов возросла в 2 раза по сравнению с контролем, при обработке азоленом - на 16%.

Таблица 46. Эффективность использования штаммов родов Pseudomonas и Azotobacter на огурцах сорта Пионер

Таблица 47. Влияния штаммов-антагонистов на развитие капусты сорта

Золотая Ранняя

'Различия по сравнению с контролем существенны при р = 0,95.

В 2003 г. биопрепараты Елена и азолен прошли производственные испытания на томатах закрытого грунта в тепличном хозяйстве ГУ СП СВХ “Алексеевский”. Технология применения биопрепаратов заключалась как в предпосадочной обработке семян и рассады растений, так и обработке вегетирующих растений (полив под корень и опрыскивание). Опытные и контрольные растения томатов сорта Энерго выращивали в условиях одной теплицы, посадочная площадь под опытными образцами растений,

Рис. 16. Влияние биопрепаратов на урожай томатов сорта Энерго в защищенном грунте

обработанными биопрепаратами, составляла по 920 м2, посадочная площадь под контрольными растениями, выращиваемыми по обычной технологии, принятой в ГУП СВХ “Алексеевский”, - 3680 м2.

Наиболее высокий урожай получен на участке, где осуществлен комплекс обработок биопрепаратом Елена. Причем величина текущего сбора урожая томатов значительно возросла после опрыскивания растений. В целом прибавка урожая по сравнению с контрольным участком за период около 5 нед после начала сбора томатов составила 899,5 кг (или 15%) [Логинов, Свешникова и др., 2004].

Прибавка урожая томатов отмечена и для опытного участка, где использован биопрепарат азолен, - 322,5 кг (или 5,4%) (рис. 16).

Таким образом, производственные испытания биопрепаратов Елена и азолен в условиях защищенного грунта на томатах сортов Гамаюн и Энерго показали эффективность их использования, выразившуюся в повышении урожайности этой сельскохозяйственной культуры.

Биопрепарат Елена, кроме того, прошел производственные испытания на горохе и картофеле. В СПК-колхозе им. Салавата

была проведена предпосевная обработка биопрепаратом Елена семян гороха, а также последовательная обработка семян гороха химическим препаратом ТМТД и биопрепаратом Елена. Норма расхода биопрепарата составила 1 л/т. В случае использования только биопрепарата прибавка урожая по сравнению с контролем составила 4,9 ц/га, а последовательная обработка ТМТД и биопрепаратом Елена позволила увеличить урожай по сравнению с контролем на 5,7 ц/га.

Там же была проведена предпосадочная обработка картофеля из расчета 1 л/т. В результате бактеризации биопрепаратом урожайность картофеля возросла в 1,4 раза, что позволило получить прибавку урожая - 87 ц/га.

Таким образом, при использовании биопрепаратов Елена и азолен в производственных условиях получены положительные результаты по увеличению урожайности на томатах защищенного грунта, а для биопрепарата Елена прибавка урожая отмечена также при использовании его на горохе и картофеле.