Оценка эффективности применения штаммов бактерий р. Pseudomonasпротив твердой головни в условиях защищенногои открытого грунтов

Для инокуляции зерен яровой пшеницы использовали двухсуточную КЖ штаммов псевдомонад, полученную на среде LB (титр 109 КОЕ/мл) из расчета I — 104 КОЕ/зерно, П - 106 КОЕ/зер- но. В качестве эталонов протравителей семян в опыте были выбраны биопрепараты фитоспорин (0,5 кг/т) и планриз (0,5 л/т), и фунгицид дивиденд (2 л/т).

Для создания инфекционного фона использовали местный изолят твердой головни Tilletia caries, предоставленный Р.Ф. Исаевым. Семена пшеницы первоначально инокулировали телиос- порами Tilletia caries из расчета 1-2 г спор на 1 кг зерна, а затем уже обрабатывали протравителями. В качестве контрольных вариантов были семена без обработок - контроль и семена, иноку- лированные только патогеном, - контроль Т. caries.

ill

Таблица 43 (окончание)

При проведении испытаний в закрытом грунте обработанные семена высаживали в сосуды высотой 20 см и диаметром 21 см с трубкой для полива, заполненные почвой. Почва - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый. Повторность опыта трехкратная. Влажность почвы на протяжении опыта поддерживалась на уровне оптимальной, соответствующей 60% от полной влагоем- кости. На сосуд высаживали по 60 семян, глубина заделки 1,5-2 см. Средняя температура в теплице 29-32° с искусственным освещением. Продолжительность опыта до наступления стадии полной спелости - 85 сут.

Полевые испытания для оценки эффективности применения штаммов бактерий р. Pseudomonas против твердой головни пшеницы проводили в 2001 г. на опытном поле Учебного хозяйства БГАУ (пос. Миловка). Почва - выщелоченный чернозем. Семена каждого варианта, подготовленные к посеву способом, описанным выше, высевали в 2 рядка длиной 1 м, расположенные на расстоянии 15 см друг от друга. Норма высева пшеницы - 20-30 г/м2.

Эффективность предпосевной обработки семян оценивали, учитывая процент пораженных твердой головней колосьев в период восковой спелости зерна. Кроме того, учитывали влияние, которое протравливание семян оказало на показатели структуры урожая в соответствии с методическими указаниями [Методические указания..., 1985].

В вегетационных и полевых опытах нами получены результаты, которые свидетельствуют о том, что использование биопрепаратов на основе псевдомонад способствует снижению распространения твердой головни на пшенице [Логинов и др., 2002; Кузьмина и др., 2003]. В табл. 43 представлены данные вегетационного опыта по влиянию предпосевной обработки семян пшеницы препаратами на основе штаммов-антагонистов на развитие твердой головни. При сравнении данных по структуре урожая в искусственно инфицированном контроле и в контроле без иноку- лирования патогеном было выявлено, что у пораженных головней растений патоген вызывал удлинение главного колоса на 52,0% и увеличение числа колосков в главном колосе на 40,5%.

Предпосевная обработка семян биопрепаратами и фунгицидом вызывала значительное снижение поражения растений твердой головней. Фунгицид дивиденд полностью предотвращал заражение пшеницы головней, но оказывал значительное фитотоксическое воздействие на растение, которое выразилось в уменьшении длины растений, скручивании колосьев и пустоколосице;

число зерен в главном колосе снижалось на 55,0%. Среди биопрепаратов наибольшей эффективностью по воздействию на твердую головню отличался биопрепарат на основе штамма Р. aureofa- ciens ИБ 6 (106 КОЕ/семя). Остальные биопрепараты - препараты на основе псевдомонад (планриз, фитоспорин) - также успешно подавляли головню с биологической эффективностью - 70,3%.

Отмечено, что при использовании биопрепаратов на основе псевдомонад из расчета 104 КОЕ/семя для штаммов Р. aureofa- ciens ИБ 51 и Р. aureofaciens ИБ 6 биологическая эффективность защиты была значительно ниже, чем в варианте 10* КОЕ/семя (в 3,8 и 2,7 раза соответственно). А штаммы Р. putida ИБ 56, Р. puti- da ИБ 17, Pseudomonas sp. ИБ 182 при расходе биопрепаратов из расчета 104 КОЕ/семя оказались вообще неэффективными против твердой головни. Но в то же время отмечено, что если штаммы Р. aureofaciens ИБ 6 и Pseudomonas sp. ИБ 182 использовать, исходя из 106 КОЕ/семя, то наряду с высоким защитным эффектом (биологическая эффективность - 81,9% и 67,3% соответственно), данные культуры оказывают токсическое действие на растения пшеницы. Внешне это проявляется аналогично фитотоксическому действию дивиденда, описанному выше, и подтверждается данными табл. 43, показывающими, что в этих вариантах наблюдается снижение числа зерен в колосе.

Анализ данных по урожаю зерна показал, что варианты пшеницы с протравливанием посевного материала не имеют существенных различий по сравнению с контролем Т. caries. Исключениями стали штамм Р. aureofaciens ИБ 51 (106 КОЕ/семя) и фитоспорин; использование данных биопрепаратов позволило увеличить собранный урожай на 72,2 и 38,9% соответственно.

Проведенный анализ структуры урожая пшеницы, полученной с применением биопрепаратов, свидетельствует, что некоторые показатели (длина растения, длина главного колоса, число колосков в главном колосе) были достоверно ниже, чем в контрольном варианте с головней. Одновременно у растений, обработанных биопрепаратами, было отмечено по сравнению с чистым контролем увеличение длины (на 24,0- 40,0%) и числа колосков (на 18,9-40,5%) главного колоса, а высота растений снизилась на 5,4-30,3%. На наш взгляд, данные по структуре урожая не являются показательными, так как у пораженной головней пшеницы патоген вызывает значительные нарушения в физиологии развития.

В табл. 44 представлены результаты полевых испытаний по влиянию биопрепаратов на основе псевдомонад на распространение твердой головни пшеницы. Как показывают результаты

Таблица 44. Результаты полевых испытаний по использованию штаммов-антагонистов р. Pseudomonas

для подавления твердой головни пшеницы

полевого эксперимента, по сравнению с испытаниями в закрытом грунте эффективность биологических средств защиты снизилась в некоторых случаях в 3,4 раза, тогда как дивиденд по-прежнему продемонстрировал 100%-ную эффективность в подавлении твердой головни пшеницы. По результатам полевых испытаний, максимум биологической эффективности в борьбе с болезнью отмечен для биопрепарата на основе штамма Р. putida ИБ 17 (40,7%). На данный штамм был получен патент РФ № 2213774 “Штамм бактерий Pseudomonas putida для получения препарата против заболеваний пшеницы, вызываемых грибными фитопатогенами”.

Таким образом, показано, что бактерии-антагонисты родов Pseudomonas и Azotobacter могут быть использованы для защиты яровой пшеницы от корневых гнилей, альтернариоза, а штаммы псевдомонад - также для защиты пшеницы от твердой головни. Отмечено, что предпосевная обработка семян пшеницы биопрепаратами на основе штамма Р. aureofaciens ИБ 51 и штаммов азотобактера способствует увеличению урожайности данной сельскохозяйственной культуры. Поскольку штаммы Р. aureofaciens ИБ 51 и Az. vinelandii ИБ 4 в различных испытаниях на сельскохозяйственных и овощных культурах показали более высокие результаты по сравнению с другими штаммами антагонистов, на их основе были созданы микробиологические препараты - соответственно Елена и азолен.

Для предприятия-производителя на биопрепарат Елена и микробиологическое удобрение азолен были подготовлены лабораторный регламент и техническое задание. На основе этих документов ГУП “Опытный завод АН РБ” разработал, согласовал с контролирующими организациями и утвердил технические условия на биопрепарат Елена (ТУ № 9291-017-22657427-2002) и на микробиологическое удобрение азолен (ТУ № 9291-018- 22657427-2003).

На посевных площадях производственных объединений Ме- леузовского района Республики Башкортостан в 2002-2003 гг. были проведены производственные испытания биопрепаратов Елена и азолен.

Биопрепарат Елена был испытан на яровой пшенице двух сортов: Симбирка (СПК-колхоз им. Салавата) и сорт Казахстанская-10 (АО “Нугуш” Мелеузовского района Республики Башкортостан). С целью защиты пшеницы от корневых гнилей была проведена предпосевная обработка семян биопрепаратом из расчета - 1 л/т. Биологическая эффективность защиты от корневых гнилей в фазу восковой спелости зерна на разных сортах составила 27,1 и 37,5%. Применение биопрепарата Елена способствовало увеличению урожайности пшеницы - прибавка урожая на обоих сортах составила 1,2 ц/га.

В 2003 г. в СПК-колхозе им. Салавата прошли испытания биопрепаратов Елена и азолен на посевах озимой пшеницы Бе- зенчукская 380. Использование биопрепарата Елена привело к снижению развития корневых гнилей на 29,1%, а также способствовало повышению урожайности озимой пшеницы на 4,2%. Эффективность применения азолена выразилась в снижении развития корневых гнилей в фазу цветения на 5,3%, а урожайность повысилась на 5,2% по сравнению с урожаем, полученным с контрольных участков.