Защита огурца от корневых гнилей с использованием циркона, эпина-экстра и антагонистических микроорганизмов
На правах рукописи
Сенаторова Наталья Николаевна
Защита огурца от корневых гнилей с использованием циркона, эпина-экстра и антагонистических микроорганизмов Специальность 06.01.07 – защита растений
Автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва - 2012
Работа выполнена в Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А. Тимирязева
Научный консультант: Кандидат биологических наук, доцент Корсак Ирина Владимировна
Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор кафедры микробиологии и иммунологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева Сидоренко Олег Дмитриевич Кандидат биологических наук руководитель группы сельскохозяйственной экологии микроорганизмов ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии Россельхозакадемии Рудаков Валерий Олегович
Ведущая организация: Всероссийский научно – исследовательский институт овощеводства Россельхозакадемии Защита диссертации состоится «12» декабря 2012 г. в 1300 на заседании диссертационного совета Д 220.043.04 при ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева.
Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет РГАУ– МСХА имени К.А. Тимирязева, т., факс (499) 976-24-92.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева.
Автореферат разослан « » ноября 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Смирнов А.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. В последнее время ужесточаются требования к применению средств защиты в защищенном грунте, поскольку получаемая продукция используется в свежем виде. В связи с этим существенно сократился ассортимент фунгицидов на ряде овощных культур. Кроме того, нет химических препаратов для борьбы с корневыми гнилями огурца. В таких условиях предпочтительнее использование биопрепаратов, оказывающих наименьшее негативное влияние на окружающую среду и не накапливающихся в продуктах питания. Для снижения пестицидной нагрузки в защите растений также применяют регуляторы роста, влияющие на обменные процессы растений, усиливающие их стрессоустойчивость и повышающие качество продукции (Деревщюков, 2004;
Дорожкина, 2004, 2005;
Ильина, 2004;
Голик, 2008;
Алексеева, 2010). В литературе имеются данные о том, что совместное использование биологических препаратов и регуляторов роста оказывает положительное влияние на физиологическое состояние растений и способствует повышению их устойчивости к болезням (Матевосян и др., 2005;
Рудаков и др., 2003;
Алексеева и др., 2009;
Корсак и др., 2011).
Из овощных культур, возделываемых в России в пленочных и остекленных теплицах, наибольшие площади занимает огурец (Брадовская, 1981;
Тараканов и др., 2003;
Джалилов и др., 2006). Существенное снижение урожая вызывают многие болезни, в том числе грибной этиологии. Корневые гнили, вызываемые почвообитающими патогенами, являются наиболее вредоносными и распространенными заболеваниями огурца в защищенном грунте. Они распространены повсеместно в зоне выращивания культуры. Наибольший вред заболевание наносит в защищенном грунте Центральных областей, Краснодарского края (Гринько, 2002), Западной и Восточной Сибири и Дальнего Востока (Осницкая, 1967, 1970). Гибель всходов достигает 60-80%, а снижение урожая до 23-38% и более (Гринько, 2002). В связи с этим актуальны исследования, направленные на поиск наиболее эффективных приемов, способных ограничить распространение и вредоносность данных патогенов на культуре огурца в условиях теплиц.
Цель и задачи исследований. Целью исследования являлась разработка приемов микробиологической защиты огурца от корневых гнилей в сочетании с использованием регуляторов роста в условиях защищенного грунта.
В задачи исследования входило:
- уточнить видовой состав основных возбудителей корневых гнилей огурца в условиях защищенного грунта;
- провести скрининг природных штаммов микроорганизмов с антагонистической активностью по отношению к возбудителям корневых гнилей огурца Rhizoctonia solani Kuhn. и Fusarium oxysporum Schlecht.;
- оценить действие регуляторов роста циркона и эпина-экстра на микроорганизмы-антагонисты и патогены in vitro;
- изучить в условиях in vitro влияние циркона и эпина-экстра на проявление антагонистической активности штаммов почвенных грибов и бактерий;
- в условиях вегетационных опытов изучить воздействие микроорганизмов антагонистов, регуляторов роста и их совместного применения на рост растений огурца и поражаемость корневыми гнилями;
- провести производственную проверку применения наиболее эффективных приемов биологической защиты огурца от корневых гнилей.
Научная новизна исследований. Впервые проведен мониторинг фитосанитарного состояния огурца F1 Эстафета в теплицах Московской области (ЗАО АФ «Косино», селекционная станция имени Н.Н.Тимофеева РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, ООО «Аграрос», ЗАО АФ «Акатьевский», ОАО «Кривское»). В результате проведенного фитосанитарного мониторинга установлено, что основными возбудителями корневых гнилей являются грибы Rhizoctonia solani Kuhn. и Fusarium oxysporum Schlecht. Впервые установлено влияние регуляторов роста растений на возбудителей корневых гнилей огурца Rhizoctonia solani Kuhn. и Fusarium Schlecht. и микроорганизмы-антагонисты, выделенные из oxysporum природной среды, а также на их антагонистическую активность по отношению к патогенам in vitro. Установлено, что in vitro на рост колоний грибов регуляторы роста циркон и эпин-экстра оказали большее подавляющее действие, чем на рост колоний бактерий, причем этот эффект проявлялся сильнее у эпина-экстра. Выявлено, что наибольшей антагонистической активностью в отношении грибов Rhizoctonia solani Kuhn. и Fusarium oxysporum Schlecht. in vitro без добавления и при добавлении регуляторов роста обладали Trichoderma harzianum штамм Rol-K-2 и Trichoderma sp. изолят K-2. В условиях вегетационных опытов установлено, что поражаемость огурца корневыми гнилями в вариантах комплексного применения регулятора роста циркона со штаммом Rol-K-2 и изолятом K-2 была наименьшей.
Практическая ценность работы. Предложено применение регуляторов роста совместно с оригинальными изолятами микроорганизмов-антагонистов, выделенных нами из природной среды, для защиты огурца от корневых гнилей в теплицах. В производственных условиях установлена высокая эффективность комплексного применения регулятора роста циркон и Trichoderma sp. изолят K-2. Разработаны способы, нормы расхода и кратность применения циркона и изолята K-2 для биологической защиты огурца от корневых гнилей, а также повышения урожайности культуры в производственных условиях.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на:
международных научно-практических конференциях по актуальным проблемам АПК (РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва, 2009, 2010, 2011 гг.);
международной научно-практической конференции профессорско преподавательского состава (СПб ГАУ, г. Санкт – Петербург, 2012 г.) Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 статей, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 124 страницах;
состоит из введения, обзора литературы, методов исследований, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложения;
содержит 10 таблиц, 26 рисунков, 3 фото. Список литературы включает 186 источников, в том числе 25 иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. Обзор литературы. Дана краткая характеристика культуры огурца. Рассмотрены основные причины и условия появления и развития корневых гнилей огурца в защищенном грунте, биология и особенности развития грибов и приемы Fusarium oxysporum Rhizoctonia solani, интегрированной защиты растений, эффективность биологической защиты растений и использования регуляторов роста.
Глава 2. Материалы и методы Исследования проводили на кафедре Защиты растений РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, в ЗАО АФ «Косино» на гибриде огурца F1 Эстафета.
Визуальную диагностику болезней подтверждали лабораторными фитопатологическими исследованиями путем выделения возбудителя болезни в чистую культуру по общепринятым методам (Кириленко, 1977;
Booch, 1977).
Учет микробиоты пораженных гнилью корней проводили с использованием метода последовательных отмываний корней (Теппер, 2004).
В условиях in vitro изучали микроорганизмы-антагонисты, выделенные нами из природной среды (штаммы и изоляты грибов рода Trichoderma, бактерий родов Pseudomonas и Bacillus). Культуры микроорганизмов поддерживали на искусственной питательной среде (ИПС): картофельно-глюкозном агаре (КГА), картофельном агаре (бактериальном) (КАб).
Конкурентную способность антагонистов оценивали по скорости роста на стандартной питательной среде с добавлением и без добавления регулятора роста (циркон или эпин-экстра) в чистой культуре, антибиотическую активность – методом встречных культур с патогенным грибом. Засеянные чашки инкубировали в термостате при температуре 22 - 240С. Размер колоний патогенов и антагонистов, стерильной зоны определяли, начиная с 5-го дня после посева (Кирай и др., 1974) Схема опыта включала следующие варианты: 1). контроль (без препаратов);
2). Pseudomonas fluorescens штамм АР 33 (эталон);
3). Pseudomonas sp. изолят РХ2;
4). Bacillus sр. изолят 3(11);
5). Pseudomonas sp.
изолят Sb 1;
6). Trichoderma harzianum штамм Rol–K–2 (эталон);
7). Tr. sp.
изолят МК – 1;
8). Tr. sp. изолят РК – 1;
9). Tr. sp. изолят K – 2;
10). Tr. sp.
изолят FM -1.
Было проведено 5 серий таких опытов, повторность опыта 3-х кратная, в каждой повторности по 4 – 7 чашек Петри.
Исследования по влиянию отобранных штаммов и изолятов микроорганизмов-антагонистов в сочетании с регуляторами роста на посевные качества семян, развитие растений и зараженность растений корневыми гнилями проводили на естественном и искусственном инфекционных фонах.
Для создания жесткого искусственного инфекционного фона на 1 кг субстрата вносили по 2 г сырого мицелия 10-дневных культур изолятов Rhizoctonia solani Rh – 7 и Fusarium oxysporum FO-12. Опыт включал 30 вариантов, повторность 3-х кратная, в каждой повторности 15 растений. Учеты всхожести, количества выпавших растений, биометрические показатели растений, массу корней и надземной части растений проводили в период вегетации по общепринятым методикам (Плохинский, 1970;
Захарченко, 1971), учет распространенности и развития корневых гнилей огурца по методике, описанной Хохряковым Т.М. (1984). Интенсивность развития болезни определяли глазомерно по площади пораженной поверхности, используя специально разработанные шкалы (Хохряков и др., 1984).
В вегетационных опытах в условиях защищенного грунта изучали эффективность следующих приемов:
обработка семян перед посевом регуляторами роста цирконом и эпином-экстра (замачивание семян перед посевом на 1 ч.). Расход препарата 12,5 мл/л/кг и 0,25 мл/л/кг соответственно. Опрыскивание культуры огурца в начале фазы бутонизации цирконом в норме расхода 30 мл/га и эпином-экстра 100 мл/га;
внесение микроорганизмов-антагонистов при посеве (200 мл 0,5%-ой суспензии в каждую лунку);
полив растений в фазу 3-4 настоящих листьев (200 мл 0,5%-ой суспензии под каждое растение);
двукратное применение (внесение в лунку и полив растений). Титр биопрепаратов:
бактериальных - 2-5 х 109 бактериальных клеток/мл, грибных - 2-5 х пропагул гриба/мл;
комплексное применение – двукратное применение циркона (замачивание семян в рабочем растворе при норме расхода препарата 12,5 мл/л/кг, опрыскивание культуры из расчета 30 мл/га) и эпина экстра (замачивание семян в рабочем растворе 0,25 мл/кг, опрыскивание культуры - 100 мл/га) и микроорганизмов-антагонистов (внесение в лунку при посеве 200 мл 0,5%-ой суспензии, полив растений 200 мл 0,5%-ой суспензией).
Опыт включал 210 вариантов, повторность опыта 3-х кратная, в каждой повторности было 10 растений.
Комплексное применение микроорганизмов-антагонистов и циркона реализовано в производственном опыте, проведенном в ЗАО АФ «Косино»:
1) обработка семян цирконом перед посевом;
2) внесение в лунку микроорганизмов-антагонистов при посеве;
3) полив растений микроорганизмами-антагонистами в фазу 3- настоящих листьев;
4) опрыскивание в фазу бутонизации.
В период вегетации огурца проводили учет всхожести, количества выпавших растений, учитывали биометрические показатели роста растений, определяли урожайность культуры, распространение и развитие корневых гнилей, хозяйственную эффективность препаратов в соответствии с общепринятыми методиками (Плохинский, 1970;
Захарченко, 1971;
Хохряков, 1984;
Твердюков, 1993).
Полученные результаты обрабатывали методом дисперсионного анализа с использованием статистической программы STRAZ (версия 2.1), корреляционные взаимодействия в программе Excel (версия 2010 г.).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Уточнение видового состава возбудителей корневых гнилей огурца Мониторинг фитосанитарного состояния огурца и изучение видового состава основных возбудителей корневых гнилей проводили в период с 2005 по 2011 годы в тепличных хозяйствах Московской области (таблица 1).
Таблица Частота встречаемости наиболее распространенных возбудителей корневых гнилей огурца, выделенных из пораженных тканей культуры ( 2005 – 2011 гг.) Распространение возбудителей корневых гнилей огурца, в % от общего числа изолятов Год Другие Fusarium sp. Rhizoctonia Alternaria Pythium исследований патогены solani sp. debarianum 2005 27,5 56,7 9,2 3,8 2, 2006 21,7 50,6 11,3 4,7 11, 2007 19,4 61,1 10,9 5,7 2, 2008 25,6 58,1 8,4 5,2 2, 2009 23,9 57,1 7,8 4,8 6, 2011 23,8 58,2 9,6 5,9 2, Средние за 23,7 57,0 9,5 5,0 4, 2005-2009, 2010 48,7 29,3 15,5 1,7 4, В результате проведенных исследований было установлено, что в 2005 2009 и в 2011 годах распространенность основных возбудителей корневых гнилей огурца отличалась незначительно. Доля Rhizoctonia solani составила около 57%, Fusarium sp. – 24 %, Alternaria sp. – 9,5 % Pythium debarianum – 5 %, других патогенов – 4,8 %.
Исключение составил 2010 год, который был не типичным, он характеризовался изменением процентного соотношения патогенов. Возросла доля Fusarium sp. на 25,0 % и Alternaria sp. на 6,0 %, а доля Rhizoctonia solani и Pythium debarianum, наоборот снизилась на 27,7% и 3,3 %. Такие различия, видимо, связаны с наступлением аномально жаркой погоды и недостаточным поддержанием микроклимата в теплице.
Было установлено, что среди изолятов грибов - возбудителей корневых гнилей огурца рода Rhizoctonia преобладал вид Rh. solani. Видовой состав грибов рода Fusarium был несколько разнообразнее: F. culmorum (2,8…5,3%), F. solani (1,6…3,9%), F. sambucinum (3,1…5,5%). Преобладали изоляты патогенных грибов, относящиеся к F. oxysporum (85,3…92,5% ).
2. Скрининг природных штаммов микроорганизмов с антагонистической активностью по отношению к возбудителям корневых гнилей Rhizoctonia solani Kuhn. и Fusarium oxysporum Schlecht. (in vitro).
В лабораторных условиях были проведены серии опытов для выявления микроорганизмов-антагонистов, обладающих высокой антагонистической активностью по отношению к возбудителям корневых гнилей огурца – грибам родов Rhizoctonia и Fusarium двумя методами: одновременного посева культуры микроорганизмов и отсроченного антагонизма.
Было установлено, что более высокую антагонистическую активность проявили грибы-антагонисты рода Trichoderma. Во всех вариантах с их использованием отмечалось значительное подавление роста и развития колоний патогенов – Rhizoctonia solani и Fusarium oxysporum.
По сравнению с контролем, развитие Fusarium oxysporum на пятый день учета снижалось в 2,7 – 6,5 раза, на 7 – й день – в 4,5 – 10,1 раза. На 5, 7-й и дальнейшие дни учета наибольшее ингибирующее действие отмечено у изолятов К – 2 и FM – 1, где отмечено снижение радиуса колоний на 78 и 85%, а в эталоне (Trichoderma harzianum Rol-K-2) на 68,6%. С увеличением времени экспозиций наблюдалось возрастание ингибирующего действия. Так, на 7 день торможение роста колоний при воздействии МК-1 составляло 92,6%, а Rol-K- – 78,9%. Такая тенденция отмечалась и при дальнейших наблюдениях.
Фото 1. Антагонистическая активность грибов-антагонистов рода Trichoderma sp.
изолят К-2 по отношению к Rhizoctonia solani изолят Rh- Фото 2. Антагонистическая активность грибов-антагонистов рода Trichoderma sp.
изолят К-2 по отношению к Fusarium oxysporum изолят FO- Ингибирующее действие изолятов Trichoderma sp. РК-1 и FM-1 на рост мицелия Rhizoctonia solani было отмечено нами на 5 день учета и составило 100%. На 7 день учета практически во всех вариантах отмечалось полное подавление роста мицелия патогена.
При совместном культивировании патогенов с бактериями-антагонистами было установлено, что Pseudomonas sp. изолят Sb 1 в течение всего периода наблюдений сдерживала рост колоний Fusarium oxysporum. Проведенный статистический анализ подтвердил достоверность различий в данных вариантах.
Установлено, что скорость роста ряда микроорганизмов-антагонистов во многих случаях была значительно выше, чем у патогенов, поэтому была проведена оценка их антагонистической активности и при отсроченном антагонизме. На пятый – седьмой день наблюдений было отмечено незначительное подавление фузариума триходермой. Показатели колеблются в пределах 40,4 – 49,4%. Начиная с 9 – го дня и далее торможение роста патогена усиливалось и достигало 58,3 – 63,5 %.
В течение всего периода наблюдений отмечалось активное подавление Rhizoctonia solani, которое составило 100 % на 11- ый день. Из бактерий лучше всего рост и развитие колоний патогенов сдерживал Bacillus sp. изолят 3(11).
Размер колонии Fusarium oxysporum в данном варианте в разные дни учета составлял 42 - 47 мм, стерильной зоны – от 7 до 12 мм. В течение 3-х недель отмечалась гибель мицелия патогена 80% и более. В случае с Rhizoctonia solani наблюдалась аналогичная картина. Остальные бактерии-антагонисты, в том числе и Pseudomonas sp. (изолят Sb 1), в данном случае не сдерживали рост патогенов.
3. Оценка действия регуляторов роста циркона и эпина-экстра на микроорганизмы-антагонисты, патогены и на антагонистическую актив ность микроорганизмов (in vitro).
При добавлении регуляторов роста циркона и эпина-экстра в ИПС установлено, что на 11-й день учета они оказывали подавляющее действие практически на все используемые в опытах грибы (как патогены, так и антагонисты). Наибольшим ингибирующим действием на грибы-патогены обладал эпин-экстра, который подавлял рост колоний Rhizoctonia solani в 3, раза или на 71%, а циркон - в 1,6 раза или на 36%. Циркон и эпин-экстра также снижали скорость роста колоний Fusarium oxysporum, соответственно, на 22,7 и 27,9%.
Регуляторы роста неоднозначно проявили себя по отношению к грибам антагонистам. Внесение циркона в ИПС сопровождалось незначительным подавлением роста колоний триходермы, в то же время отмечалась тенденция к усилению роста колоний изолятов FM-1 и К-2. Эпин-экстра подавлял рост колоний триходермы на 50,8 – 70%.
На бактерии-антагонисты Pseudomonas fluorescens (штамм АР 33 эталон) и Pseudomonas sp. (изолят Sb 1) регуляторы роста оказывали ростостимулирующее действие. При использовании циркона отмечалось увеличение радиусов колоний Ps. fl. на 134% и Pseudomonas sp. на 39%, эпина экстра на 62 и 96% соответственно. На Bacillus sp. изолят 3(11) эпин-экстра и циркон действовали по-разному. Циркон оказывал подавляющее действие – 48,2%, эпин-экстра – стимулирующее – 32,8%. Таким образом, выявлено различное воздействие регуляторов роста на изучаемые микроорганизмы.
Внесение регуляторов роста в ИПС усиливало антагонистическую активность бактериальных и грибных микроорганизмов-антагонистов по отношению к патогенам. На фоне циркона в отношении Rhizoctonia solani наибольшую агрессивность проявили изоляты МК-1 и FM-1: подавление роста колоний патогена составило 87,4 и 91,1% соответственно. На фоне эпина экстра изолят МК – 1 сдерживал рост колоний ризоктонии на 83,6% и Fusarium oxysporum на 69,8% (рис. 1а и 1 б).
Изучаемые бактерии, примененные в чистом виде или в смеси с регуляторами роста, тормозили развитие фузариума. Наилучшие результаты получены при использовании Bacillus subtilis изолят 3 (11), где подавление патогена составило 42,0 - 48,7%. Все это послужило основанием для совместного применения регуляторов и биоагентов в вегетационных опытах.
а ус ло и а ге а м Р ди ко н и п то н,м Rhizoctonia из. Rh-7 + из. Rh-7+ из. Rh-7+ из. Rh-7+ из. Rh-7+ solani из. Tr.шт.Rol – Tr. sp.из.МК - Tr. sp.из.РК - Tr. sp. из. К – Tr sp. из.FМ Rh – 7 K–2 1 1 2 – (эталон) Контроль Циркон Эпин Экстра (без регулятора) НСР0,05 (частные различия) = 3,8;
НСР0,05 (ф-р А) =2,2;
НСР0,05 (ф-р В) =1,5;
НСР0,05 (ф-ры АВ) =2, Рис. 1 а Совместное влияние регуляторов роста и микроорганизмов-антагонистов на рост колоний патогенов Rhizoctonia solani Kuhn. (мм;
11 – й день учета;
ИПС КГА;
2008 – гг.) Радиус колоний патогена, мм Fusarium из. FO - 12 + из. FO - 12 + из. FO - 12 + из. FO - 12 + из. FO - 12 + oxy sporum Tr. harzianum Tr. sp.из.МК - 1 Tr. sp.из.РК - 1 Tr. sp. из. К – 2 Tr sp. из.FМ – из. FO – 12 шт.
Rol – K – (эталон) Конт роль (без регулят ора) Циркон Эпин экст ра НСР0,05 (частные различия) = 4,6;
НСР0,05 (ф-р А) =3,5;
НСР0,05 (ф-р В) =1,7;
НСР0,05 (ф-ры АВ) =3, Примечание: фактор А – ИПС с добавлением и без добавления регуляторов;
фактор В – микроорганизмы-антагонисты (грибы рода Trichoderma) Рис.1 б Совместное влияние регуляторов роста и микроорганизмов-антагонистов на рост колоний и Fusarium oxysporum Schlecht. (мм;
11 – й день учета;
ИПС КГА;
2008 – 2009 гг.) 4. Влияние микроорганизмов-антагонистов, регуляторов роста растений и их совместного применения на всхожесть семян, развитие растений огурца и поражаемость их корневыми гнилями На искусственном инфекционном фоне в контроле погибло более 91,4% растений. При совместном применении бактериальных микроорганизмов антагонистов с цирконом выпад растений огурца снижался на 34,1 – 45,5%.
Внесение грибных антагонистов совместно с цирконом способствовало снижению количества выпавших растений на 58,8 – 73,0 %, с эпином-экстра – на 55,1 – 70,9%. Лучшие результаты были получены при совместном применении регуляторов роста с Trichoderma harzianum штамм Rol – K – (эталон) и Trichoderma sp. изолят K – 2. В этих же вариантах растения были наиболее развитыми и мощными. По сравнению с контролем высота, площадь листьев, сырая масса одного растения были выше в 1,3 – 1,7 раз.
Рис. 2 Биологическая эффективность комплексного применения микроорганизмов антагонистов и регуляторов роста против корневых гнилей огурца F1 Эстафета (%, ЗАО АФ «Косино», 2009-2010 гг.) Наименьшая пораженность растений корневыми гнилями отмечалась при двукратном применении регуляторов (обработка семян и опрыскивание в начале бутонизации) и биоагентов (внесении биоагентов при посеве и полив растений 0,5% суспензией в период вегетации) (рис. 2). В вариантах с бактериями она была в пределах от 19,9 до 55,9 %. Лучший результат получен при внесении Bacillus sp. изолят 3 (11) и Pseudomonas sp. изолят Sb 1.
Эффективность подавления корневых гнилей при совместном их применении с регуляторами роста составляла от 40,6 до 55,9 %.
Биологическая эффективность применения грибов рода Trichoderma была от 60,8 до 75,8 %, причем самый высокий показатель был при использовании изолята K-2. Эффективность использования этого изолята с эпином-экстра была практически такой же (72,6 %).
Таким образом, эффективность совместного действия изолятов триходермы с цирконом или эпином-экстра была выше, чем бактериальных препаратов с регуляторами роста.
5. Применение регуляторов роста и биоагентов в защите огурца от корневых гнилей в условиях производства Производственные испытания проводили в теплицах ЗАО А/Ф «Косино» Люберецкого района Московской области в 2010-11 гг. В опытах применяли жидкую препаративную форму. Титр бактериальных препаратов составлял 2, – 5,8 х 109 бактериальных клеток в мл. Биопрепараты на основе триходермы, полученные при глубинном культивировании, содержали хламидоспоры, обрывки мицелия, некоторое количество конидий, остатки питательной среды и биологически активные вещества (БАВ);
титр – 4,1 – 5,5 х 109 КОЕ/мл.
Таблица 2.
Рост рассады огурца на естественном инфекционном фоне при комплексном применении биоагентов и циркона ( 35-дн. растения;
F1 Эстафета, теплицы ЗАО АФ «Косино», 2010 - 2011 гг.) Вариант Высота Площадь Сырая масса, г листьев, см растения, см надземной корней части Контроль 12,9 216,9 15,0 1, (без препаратов) Циркон 14,1 248,3 16,1 1, 16,3 2,1* Циркон + 17,3 257, Pseudomonas fluorescens штамм AP Циркон + Pseudomonas sp. 242,5 15,8 1,9* 16, изолят RX 233,5 15,5 1, Циркон + Bacillus sp. изолят 14, 3(11) 229,6 15,2 1, Циркон + Pseudomonas sp. 14, изолят Sb Циркон + Trichoderma 2,1* 20,3 331,3 21, harzianum штамм Rol – K- 2,0* Циркон + Trichoderma sp. 19,4 281,8 18, изолят РК 1, Циркон + Trichoderma sp. МК 1 20,5 290,7 19, Циркон + Trichoderma sp. К-2 20,5 342,8 22,5 2, 2,0* Циркон + Trichoderma sp. FM 1 21,1 320,0 20, НСР0,05 0,99 31,9 3,08 0, – здесь и далее различия существенны на 0,05%-ном уровне Анализируя биометрические показатели (табл. 2) можно сделать вывод, что более развитые и мощные растения были в вариантах с применением циркона совместно с грибными биоагентами. По сравнению с контролем высота растений, площадь листьев, сырая масса одного растения были выше в 1,3 – 1,7 раз. Лучшие результаты получены при внесении Trichoderma sp.
изолят К-2 и Trichoderma harzianum штамм Rol – K-2.
При комплексном применении циркона и антагонистов во всех вариантах наблюдалось снижение распространенности и развития корневых гнилей, что способствовало повышению урожайности (табл. 3).
Таблица 3.
Влияние комплексного применения биоагентов и циркона на распространенность (P) и развитие (R) корневых гнилей и урожайность огурца F1 Эстафета (ЗАО АФ «Косино», 2010 - 2011 гг.) Корневые гнили Урожайность Вариант прибавка к кг/м P R контролю, % Контроль 67,3 29,3 28,3 (без препаратов) Циркон 52,8 20,6 30,1 6, Циркон + Pseudomonas 32,7 8,6 32,0 13, fluorescens штамм AP Циркон + Ps. sp. изолят 32,0 8,4 31,5 11, RX Циркон + 20,1 5,3 30,8 8, Bacillus sp. изолят 3(11) Циркон + 19,3 5,1 31,7 12, Pseudomonas sp. изолят Sb 9,4 2,5 33,5* 18, Циркон + Trichoderma harzianum штамм Rol – K Циркон + Tr. sp. изолят 11,7 3,1 33,2* 17, РК Циркон + Tr. sp. изолят 12,0 3,2 32,8* 15, МК Циркон + Tr. sp. изолят К- 5,1 1,4 33,4* 18, Циркон + Tr. sp. изолят 11,1 2,9 32,7* 15, FM - - 3,9 НСР 0, Доказана высокая корреляционная зависимость между распространенностью, развитием корневых гнилей и урожайностью культуры (табл. 4).
Наиболее результативным было совместное применение циркона с грибными препаратами на основе триходермы. В этих вариантах получена достоверная прибавка урожая по отношению к контролю. Наибольшие прибавки урожая в размере - 18, 4% получены в вариантах со штаммом Rol – K – 2 и изолятом К – 2.
Таблица 4.
Корреляционные взаимодействия между распространенностью, развитием корневых гнилей и урожайность огурца (2011) Значение r v - число Р (уровень (коэффициента t-критерий степеней значимости) корреляции) свободы Распространенность болезни – урожайность - 0,928 ± 0,118 7,88 0, Развитие болезни - урожайность - 0,919 ± 0,125 7,37 0, При оценке биологической и хозяйственной эффективности комплексного применения циркона и микроорганизмов-антагонистов (таблица 4) было установлено, что результативность использования Bacillus sp. изолят (11) и Pseudomonas sp. изолят Sb 1, была не высокой и составляла 48 и 45% соответственно. При совместном применении циркона и грибных биоагентов биологическая эффективность была выше 60 %. Лучшие результаты получены от совместного внесения циркона с Trichoderma harzianum штамм Rol – K – (эталон) и Trichoderma sp. изолят K – 2, где пораженность корневыми гнилями снизилась на 71-74%. Хозяйственная эффективность также была наиболее высокой.
ВЫВОДЫ 1. Значительные потери урожая огурца в защищенном грунте Московского региона связаны с поражением растений корневыми гнилями, возбудителями которых являются грибы родов Fusarium, Rhizoctonia, Alternaria и Pythium. Преобладающими видами являются патогены Rhizoctonia solani Kuhn. и Fusarium oxysporum Schlecht.
2. В опытах in vitro установлено, что наибольшим ингибирующим действием в отношении патогенов Rhizoctonia solani и Fusarium oxysporum обладали изоляты грибов рода Trichoderma FM-1 и K-2. При одновременном посеве с ними рост колоний фузариума снижался на 78 85% и ризоктонии на 85 - 90%. При отсроченном антагонизме эти показатели составляли 58,3 - 63,5%, и 100% соответственно.
3. В условиях in vitro регулятор роста циркон ингибировал рост колоний Rhizoctonia solani на 36%, Fusarium oxysporum на 23%, а эпин-экстра, соответственно, на 71 и 28%.
4. Циркон подавлял рост колоний всех изолятов грибов рода Trichoderma, кроме изолятов FM-1 и K-2. Эпин-экстра подавлял развитие всех изолятов триходермы на 51-70%. В отношении бактериальных препаратов выявлено торможение роста колоний Bacillus sp. изолят 3 (11) цирконом на 48%, а эпин-экстра, наоборот, стимулировал их развитие на 33 %. Циркон усиливал ингибирующее действие бактериальных и грибных антагонистов на корневые гнили, особенно Trichoderma harzianum штамм Rol-K-2 и Trichoderma sp. изолят K-2, снижая гибель растений огурца от корневых гнилей на 59-70% по сравнению с отдельным применением триходермы.
5. Повышение урожайности огурца на 18% достигнуто в результате обработки семян цирконом и опрыскивании растений в период бутонизации на фоне 2 кратного внесения Trichoderma sp. изолят K- (при посеве семян и под каждое растение в фазу 4-5 настоящих листьев 0,5% суспензии).
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Для защиты огурца от корневых гнилей и повышения урожайности в условиях защищенного грунта рекомендуется комплексное применение биопрепаратов на основе грибов рода Trichoderma (при посеве в лунку и в фазу 4-5 настоящих листьев по 200 мл 0,5% суспензии под каждое растение) с использованием регулятора роста циркона для замачивания семян в рабочем растворе при норме расхода препарата 12,5 мл/л/кг и опрыскивании им культуры в фазу бутонизации из расчета 30 мл/га.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Корсак И.В. Испытание биопрепаратов против корневых гнилей огурца в защищенном грунте / И.В. Корсак, Н.Н. Сенаторова // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - 2010. - Вып. 3. – С. 115-122.
2. Корсак И.В. Совместное применение триходермы и регуляторов роста против возбудителя корневых гнилей огурца Rhizoctonia solani / И.В. Корсак, Н.Н. Сенаторова, А.В. Пономарев, М.А. Смородинова // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - 2010. Вып. 5. – С. 76-81.
3. Корсак И.В. Воздействие бактериальных биоагентов и регуляторов роста на возбудителя корневых гнилей огурца Fusarium oxysporum / И.В.
Корсак, Н.Н. Сенаторова, М.А. Смородинова, А.В. Пономарев // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - 2011. Вып. 1. – С. 34-41.
4. Корсак И.В. Роль климатических факторов в изменении количественного соотношения возбудителей корневых гнилей огурца / И.В. Корсак, Н.Н.
Сенаторова // Доклады ТСХА. - 2011. - Вып. 283. – С. 234-237.
5. Корсак И.В., Совместное использование биоагентов с регуляторами роста для защиты огурца от корневых гнилей / И.В. Корсак, Н.Н. Сенаторова // Доклады ТСХА. - 2011. - Вып. 283. – С. 237-240.
6. Корсак И.В. Усовершенствование защиты овощных культур защищенного грунта от корневых гнилей / И.В. Корсак, Н.Н. Сенаторова // Доклады ТСХА. - 2010. - Вып. 282. – С. 276-278.