Ефективність комплексного застосування мікробних препаратів з фунгіцидами для контролю захворювань та підвищення продуктивності овочевих культур

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України

Ефективність комплексного застосування мікробних препаратів з фунгіцидами для контролю захворювань та підвищення продуктивності овочевих культур

Л.В. Титова, В.Г. Сергієнко

Високий урожай сільськогосподарських культур неможливо отримати без застосування засобів захисту рослин. З року в рік у період вегетації овочеві та інші сільськогосподарські культури уражуються хворобами, зокрема, мікозами. Томати найчастіше уражуються фітофторозом та альтернаріозом, огірки і цибуля - несправжньою борошнистою росою (псевдопероноспоро- зом), капуста - альтернаріозом, фузаріозним в'яненням, тощо. Ці хвороби спричиняють великі втрати, а іноді і загибель врожаю [6].

Для зниження втрат урожаю сільськогосподарських культур від ураження фітопатогенними мікроорганізмами використовують як хімічні, так і біологічні засоби захисту рослин, в тому числі, біопрепарати на основі мікроорганізмів. Інтерес до мікробних препаратів зумовлений ще й поступовою переорієнтацією агропромислового комплексу на екологічно спрямоване органічне землеробство для вирощування безпечної сільськогосподарської продукції. Проте застосування лише біологічних препаратів не завжди забезпечує довготривалий захисний ефект, а використання хімічних препаратів призводить до забруднення навколишнього середовища і небажаних санітарно-гігієнічних наслідків [2]. Тому актуальним є зниження пестицидного навантаження на агроценози шляхом розробки технологій комплексного застосування біологічних і хімічних препаратів (зі зменшеними нормами витрат) з метою отримання екологічно безпечної продукції овочівництва.

Біопрепарати в сумішах з пестицидами використовують на різних культурах і за різних способів обробки. За даними Чекалової зі співавторами [9], за вирощування овочевих культур у закритому ґрунті фунгіциди Фундазол, Фітофлавін-300, Квадріс не викликали негативного впливу на швидкість колонізації торфу клітинами мікроорганізмів Trichoderma viride та Pseudomonas fluorescens за їх внесення під рослини в одній баковій суміші. Це дозволяло уникати двоетапних обробок, що значно економило матеріальні та трудові витрати. Акулініним та Шевчуком випробувані бакові суміші мікробних засобів захисту рослин з хімічними пестицидами зі зменшеною в 10 разів концентрацією останніх [1]. Біопрепарати Бітоксибацилін, Гаупсин та Лепідоцид застосовували в сумішах з інсектицидом Конфідор при захисті плодових культур від шкідників. Ефективність обробки біопрепаратами без додавання хімічного інсектициду була нижчою порівняно з сумішами. Комплексне застосування біологічних та хімічних засобів контролю патогенів дозволило регулювати біоценоз ризосфери на користь антагоністів фітопатогенів, обмежуючи розвиток кореневих гнилей. Вільсон зі співавторами встановили ефективність протруювання бульб картоплі хімічним препаратом Флутоланілом разом з Trichoderma harzianum у боротьбі проти ризоктоніозу картоплі [14]. Сумісне використання Bacillus subtilis та Ampelomyces guisgualis з хімічними фунгіцидами Азоксистробін, Пенконазол, Міклобуталін, Квіносіфен проти борошнистої роси цукіні дозволило суттєво обмежити розвиток хвороби та підвищити ефективність фунгіцидів, запобігаючи виникненню резистентності патогена до хімічних препаратів [11]. Авторами виявлено синергічний ефект застосування біологічних агентів разом з активними інгредієнтами фунгіцидів.

Відомий широкий спектр фунгіцидної дії біопрепаратів на основі азот- фіксувальних мікроорганізмів, зокрема, Azotobacter chroococcum [2, 5, 15], та бактерій роду Bacillus [2, 10-13]. Як показано нами раніше, такі препарати можуть застосовуватись у комплексі з фунгіцидами [4, 8]. Сумісне використання біологічних та хімічних препаратів можливе за різних способів: обробка насіннєвого матеріалу, внесення в ґрунт, обприскування рослин різних сільськогосподарських культур під час вегетації.

Метою даної роботи було дослідити вплив комплексного застосування мікробних препаратів Азотобактерин та Біофосфорин з фунгіцидами на розвиток хвороб і продуктивність томатів, огірка, капусти білоголової за їх культивування у відкритому ґрунті.

Матеріали і методи

Досліди проводили в польових умовах у господарствах Київської області. Томати і капусту білоголову сорту Яна вирощували на полях Київської дослідної станції (Фастівський район, смт Борова), огірки і капусту білоголову сорту Нісса - на полях Сквирської дослідної станції. Повторність дослідів 4-разова. Для захисту овочевих культур від хвороб використовували біологічні препарати на основі бактерій родів Azotobacter та Bacillus: Азотобактерин (на основі Azotobacter chroococcum ІМВ В-7171, титр 108 кл./мл, норма витрати 0,5-1,0 л/га) та Азотобактерин у комплексі з Біофосфорином (на основі Bacillus megaterium ІМВ В-7168, титр 109 кл./мл, норма витрати 1,0 л/га) у співвідношенні 1:1. Штами селекціоновані у відділі загальної та грунтової мікробіології Інституту мікробіології та вірусології імені Д. К. Заболотного НАН України. Для контролю мікозів овочевих культур сумісно з біопрепаратами застосовували відомі комерційні фунгіциди Акробат МЦ, в.г. (диме- томорф, 90 г/кг + манкоцеб, 600 г/кг), Квадріс 250 SC, к.с. (азоксистробін, 250 г/л), Ридоміл Голд МЦ 68 WG, в.г. (металаксил-М, 40 г/кг+манкоцеб, 640 г/кг), Інфініто 61SC, к.с. (флуопіколід, 62,5 г/л+пропамокарб гідрохлорид, 625 г/л), які брали зі зменшеними нормами витрати, а саме: Ридоміл Голд МЦ 68 WG - на 20%; Акробат МЦ та Інфініто 61SC - на 25%; Квадріс 250 SC - на 17% за вирощування томатів та капусти і на 33% за вирощування огірка.

У період вегетації обприскування рослин овочевих культур згідно схем досліду проводили тричі за вегетаційний період: профілактично до появи перших ознак хвороби, з появою перших ознак ураження та через 8-12 діб після попередньої обробки. За еталон брали фунгіцид з повною нормою витрати. Перед кожною обробкою проводили обліки ураження рослин хворобами. Робочі розчини препаратів готували з розрахунку 300-500 л/га, виходячи з норм їх витрати. Визначали розвиток хвороб, ефективність дії препаратів проти хвороб, урожайність культур за відомими формулами [3].

Статистичне опрацювання результатів експериментів, а саме дисперсійний аналіз даних і розрахунок величини найменшої істотної різниці (НІР0,05) виконували, використовуючи стандартні комп'ютерні програми Statgraphics та Excel 2013.

Результати досліджень та їх обговорення

Згідно отриманих результатів досліджень, мікробні препарати за самостійного застосування та в сумішах з фунгіцидами ефективно контролювали

розвиток хвороб овочевих культур.

На томатах у роки досліджень внаслідок сухої спекотної погоди серед хвороб домінувала суха плямистість (альтернаріоз), збудниками якої були Аїіетагіа аїіетаіа ^г.) Ке^І. і Аїіетагіа solani Sorauer (табл.1).

Таблиця 1 Ефективність сумісного застосування біопрепаратів з фунгіцидами проти альтернаріозу томатів

I, II, III - обліки в період вегетації

I, II, III - accountings during the growing season

Перші ознаки хвороби відмічали в першій декаді липня, а максимального розвитку хвороба досягала на початку серпня. Розвиток хвороби на контрольних ділянках (без застосування препаратів) у період вегетації томатів становив на сорті Атласний - 6,3-47,5%, на сорті Кібіц - 2,4-48,4%, на сорті Флора - 7,2-31,3%.

Ефективність досліджуваних біопрепаратів вивчали за їх сумісного використання з різними фунгіцидами. Найвищу ефективність препаратів в усіх дослідах було отримано за профілактичного застосування. Перші обліки засвідчили, що ефективність профілактичного обприскування на досліджуваних сортах становила 70,8-86,9%. В подальшому за зростання ступеня розвитку хвороби ефективність біопрепаратів знижувалась.

Сумісне застосування біопрепаратів з фунгіцидами, які брали зі зменшеною нормою витрати, забезпечило значно вищий захисний ефект порівняно з самостійним застосуванням біопрепаратів. Ефективність таких сумішей була на рівні фунгіциду з повною нормою витрати, або дещо вищою. Найбільшу ефективність препаратів отримано на сорті Флора. Бакова суміш Азотобакте- рин+Біосфорин+Акробат МЦ (1,5 кг/га, що на 25% менше за повну норму) забезпечила ефективність дії в середньому за період спостережень на рівні 73,0%. Для порівняння, ефективність фунгіциду Акробат МЦ з повною нормою витрати (2,0 кг/га) на цьому сорті становила в середньому 73,4% (табл.1).

Використання біопрепаратів сприяло підвищенню врожайності томатів. На всіх сортах урожай у дослідних варіантах переважав такий у контролі. Найвищий приріст урожаю отримано за використання сумішей Азотобакте- рин+Ридоміл Голд МЦ (зі зменшеною на 20% нормою витрати) на сорті Атласний та Азотобактерин+Біосфорин +Акробат МЦ (зі зменшеною на 25% нормою витрати) на сорті Флора - відповідно на 27,9% та 15,2%. На сорті Кібіц урожайність томатів у варіантах з біопрепаратом була фактично на одному рівні, перевищуючи таку у контролі на 14-16% (табл. 1). При цьому різниця між варіантами знаходилась у межах похибки експерименту.

На огірку ефективність дії біопрепарату Азотобактерин проти несправжньої борошнистої роси (псевдопероноспорозу) досліджували за його використання самостійно та сумісно з фунгіцидом Квадріс 250 SC з нормою витрати 0,4 л/га (зменшеною на 33%). Розвиток хвороби, збудником якої були фітопатогенні гриби Pseudoperonospora cubensis [(Berkeley and M.A.Curtis) Rostovzev], на контрольних ділянках без застосування препаратів у період вегетації рослин становив 12,1-74,5%.

Найвищий захисний ефект одержано за сумісного застосування Азотобактерину та Квадріс 250 SC (табл. 2). Ефективність цієї композиції протягом періоду вегетації становила в середньому 60,7% і була достовірно на 3,0% вищою за ефективність окремо взятого фунгіциду Квадріс 250 SC з нормою витрати 0,6 л/га і на 11,6% вищою за ефективність Азотобактерину. Комплексне використання біопрепарату з фунгіцидом забезпечило одержання найвищого врожаю плодів огірка: приріст урожаю становив 6,9 т/га, що на 38,5% більше порівняно з контролем.

Проти хвороб капусти білоголової досліджували ефективність біологічного препарату Азотобактерин сумісно з фунгіцидами Інфініто 61 SC (зі зменшеною на 25% нормою витрати) та Квадріс 250 SC (зі зменшеною на 17% нормою витрати) (табл. 3).

На ранньостиглому сорті капусти Нісса домінувало фузаріозне в'янення, викликане Fusarium oxysporum Schlecht., а на пізньостиглому сорті Яна - альтернаріоз, збудником якого були фітопатогенні гриби Alternaria brassicae Sacc. мікробний фунгіцид культивування інфікований

Таблиця 2 Ефективність сумісного застосування Азотобактерину з фунгіцидом Квадріс 250 SC проти псевдопероноспорозу огірка (гібрид Левадний Ft)

I, II, III - обліки в період вегетації

I, II, III - accountings during the growing season

Таблиця 3 Ефективність сумісного застосування Азотобактерину з фунгіцидами проти хвороб капусти білоголової

За розвитку фузаріозного в'янення на контрольних ділянках у період вегетації рослин на рівні 10,5-23,2% ефективність композиції Азотобакте- рин+Інфініто 61 SC становила 47,8-57,1%. При цьому в дослідних варіантах було зібрано 12,0-12,4 т/га капусти, що на 8,3-11,5% більше, ніж у контрольному варіанті.

Проти альтернаріозу капусти на сорті Яна найвищу ефективність одержано за сумісного використання Азотобактерину та фунгіциду Квадріс 250 SC. За розвитку альтернаріозу в контролі на рівні 12,4-40,0% ефективність комплексного захисту становила в середньому 62,5%, а ефективність фунгіциду Квадріс 250 SC з повною нормою витрати (0,6 л/га) - 62,9% (табл. 3).

Приріст урожаю капусти у варіанті з сумісним застосуванням мікробного препарату з хімічним становив 5,8 т/га, що на 14,5% більше, ніж в контрольному варіанті.

За сумісного застосування біопрепаратів з фунгіцидами у більшості варіантів спостерігали посилений стимулювальний ефект за досліджуваними показниками. Це може свідчити про комплексну дію мікробних препаратів і діючих речовин хімічних фунгіцидів на фітопатогени і рослини. Адже біоа- генти мікробних препаратів, активно заселяючи фітосферу і конкуруючи з патогенами за елементи живлення, можуть викликати пробіотичний ефект. Крім того, вони можуть чинити безпосередній біоцидний вплив на фітопатогени, виділяючи в оточуюче середовище специфічні екзометаболіти (антибіотичні речовини, літичні ферменти, тощо). А завдяки синтезу поживних та рістсти- мулювальних сполук, необхідних для розвитку рослин, агрономічно корисні бактерії сприяють виникненню системної індукованої стійкості, підвищенню імунного статусу і продуктивності культурних рослин.

Таким чином, обробка препаратами азотфіксувальних і фосфатмобілі- зувальних бактерій сумісно з фунгіцидами зі зниженими нормами витрати сприяла контролю захворюваності томатів, огірка, капусти білоголової мікозами та підвищенню їх урожаю. Це дає змогу зменшити пестицидне навантаження на агроценози в середньому на 17-33%, що має важливе екологічне та економічне значення.

Список використаної літератури

1. Акулинин Г И., Шевчук И. В. Опыт совместного применения химических пестицидов с микробиологическими // Міжнародна науково-практична конференція «Інтегрований захист рослин на початку XXI століття» (Київ, листопад, 2004 р.): тез. доп.- К.: Світ, 2004. - С. 371-374.

2. Коломієць Ю. В., Таргоня В. С., Григорюк І. П. Системний підхід до розроблення комплексних заходів захисту рослин томатів на основі використання біотехнологічних альтернатив // Агробіологія. - 2016. - № 2. - С. 2733.

3. Методики випробування і застосування пестицидів / За ред. С. О. Три- беля. - К.: Світ, 2001. - 448 с.

4. Миколаевский В., Сергиенко В., Титова Л. Влияние предпосевной бактеризации семян на развитие болезней и урожайность сои // Stiinta Agricola. 2017. - № 1. - С. 55-59.

5. Минаева О. М., Акимова Е. Е., Евдокимов Е. В. Кинетические аспекты ингибирования роста грибов ризосферными бактериями // Прикл. биохим. и микробиол. - 2008. - Т. 44, № 5. - С. 565-570.

6. Переверзева В. Ф. Биологическая защита овощных культур от наиболее вредоносных болезней // Овочівництво і баштанництво. - 2001. - в. 45. С. 297-301.

7. Сергиенко В. Г., Ткаленко А. Н., Титова Л. В. Использование биопрепаратов для защиты овощных культур от болезней // Защита и карантин растений. - 2010. - №7. - С.28-30.

8. Титова Л. В., Сергієнко В. Г., Антипчук А. Ф. Препарати азотфіксуючих бактерій. Вплив на хворобостійкість і продуктивність томатів // Карантин і захист рослин. - 2005. - № 10. - С.24-27.

9. Чекалова К. В., Марквичев Н. С., Подшивалова Е. И. и др. Совмещение биопрепаратов с химическими средствами // Картофель и овощи. - 2006. № 8. - С. 20.

10. Compant S. Use of plant growth-promoting bacteria for biocontrol of plant diseases: principles, mechanisms of action, and future prospects // Appl. Environ. Microbiol. - 2005. - 71. - P4951-4959.

11. Gilardi G., Manker D. Efficacy of the biocontrol agents Bacillus subtilis and Ampelomyces guisgualis applied in combination with fungicides against powdery mildew of zucchini // J. Plant Diseases and Prot. - 2008. - 115, №5. - P.208-213.

12. Moshafi M., Forootanfar H., Ameri A., Shacibale M., Dehghan-noudeh G., Razavi M. Antimicrobial activity of Bacillus sp. strain FAS1 isolated from soil // Pac. J. Pharm. Sci. - 2011. - 24, № 3. - P. 269-275.

13. Perez-Garcia A., Romero D., de Vicente A. Plant protection and growth stimulation by microorganisms: biotechnological applications of Bacilli in agriculture// Current Opinion in Biotechnology. - 2011. - 22. - P. 187-193

14. Wilson P. S., Ahvenniemi P M., Lehtonen M. J. Biological and chemical control and their combined use to control different stages of the Rhizoctonia disease complex on potato through the growing season // Ann. Appl. Biol. - 2008. - 153, № 3. - P 307-320.

15. А.с. 1703634 А1 СССР, MBI С 05 F 11/08. C 12 N 1/20. Штамм бактерий Azotobacter chroococcum для получения препарата, применяемого в растениеводстве. Чекасина Е. В, Новогрудская Е. Д., Булгакова Г. М., Корчак Т. С. (СССР). - заявл. 08.12.1988; опубл. 07.01.1992, Бюл. № 1.

Анотація

Актуальними для сучасного рослинництва є впровадження біотехнологій в практику землекористування, скорочення або заміна хімічних засобів біопрепаратами, в тому числі, мікробними. На сьогоднішній день розроблено широкий спектр біопрепаратів на основі ґрунтових бактерій, які застосовують для підвищення продуктивності рослин та якості урожаю, захисту рослин від шкідливих організмів, зниження норм внесення мінеральних добрив та пестицидів. Мета. Дослідити вплив комплексного застосування мікробних препаратів Азотобактерин та Біофосфорин з фунгіцидами на розвиток хвороб томатів, огірка, капусти білоголової та їх продуктивність за культивування у відкритому ґрунті. Методи. Мікробіологічні методи виділення мікроміцетів з тканин інфікованих рослин; морфолого-фізіоло- гічні методи ідентифікації фітопатогенних мікроміцетів родів Alternaria, Pseudoperonospora і Fusarium; методи польових досліджень; методи визначення розвитку хвороб та ефективності захисної дії біопрепаратів Азотобактерин (на основі Azotobacter chroococcum ІМВ В-7171), Біофосфорин (на основі Bacillus megaterium ІМВ В-7168) і фунгіцидів Акробат МЦ, Квадріс 250 SC, Ридоміл Голд МЦ 68 WG, Інфініто 61SC; статистичні методи. Результати. Біопрепарат Азотобактерин та його композиція з Біофосфо- рином у сумішах з такими фунгіцидами, як Акробат МЦ, Квадріс 250 SC, Інфініто 61 SC, Ридоміл Голд МЦ 68 WG зі зниженими нормами витрати забезпечували захисний ефект від фітопатогенів на рівні фунгіцидів з повними нормами витрати та підвищення врожайності овочевих культур на 11-39% порівняно з контролем. Висновки. Обробка препаратами азотфіксувальних і фосфатмобілізувальних бактерій сумісно з фунгіцидами зі зниженими нормами витрати сприяла контролю захворюваності томатів, огірка, капусти білоголової мікозами та підвищенню їх урожаю, що дає змогу зменшити пе- стицидне навантаження на агроценози в середньому на 17-33% і має важливе екологічне та економічне значення.

Ключові слова: мікробні препарати, фунгіциди, овочеві культури, захворюваність, продуктивність.

The introduction of biotechnologies into the practice of land use, the reduction or replacement of chemicals by bioformulations, including microbial, are relevant for modern crop production. To date, a wide range of biological products based on soil bacteria has been developed, they are used to increase plant productivity and crop quality, protect plants from harmful organisms, and reduce the rate of mineral fertilizers and pesticides application. Aim. To study the effect of the complex use of microbial preparations Azotobacterin and Biophosphorin together with fungicides on the tomatoes, cucumbers, white cabbage diseases development and their productivity under field cultivation. Methods. Microbiological methods of micromycetes isolation from infected plants tissues; morphological and physiological methods of identification of phytopathogenic micromycetes of Alternaria, Pseudoperonospora and Fusarium genus; methods of field studies; methods of determination of diseases development and the effectiveness of protective action of biopreparations Azotobacterin (based on Azotobacter chroococcum IMB B-7171), Biophosphorin (based on Bacillus megaterium IMB B-7168) and fungicides Acrobat MC, Quadris 250 SC, Infinito 61 SC, Ridomil Gold MC 68 WG; statistical methods. Results. The bioformulation Azotobacterin and its composition with Biophosphorin in the mixtures with such fungicides as Acrobat MC, Quadris 250 SC, Infinito 61 SC, Ridomil Gold MC 68 WG with reduced consumption rates have provided a protective effect against pathogens at the level of fungicides with full consumption rates and the increase in yield of vegetable crops by 11-39% compared to control. Conclusions. Application of nitrogen-fixing and phosphate-mobilizing bacteria together with fungicides with the reduced consumption rates contributed to decrease of the tomatoes, cucumbers, white cabbage diseases control and increase in their yield, which makes possible to reduce the pesticide load on agrocenosis by an average of 17-33% and has significant environmental and economic importance.

Key words: microbial formulations, fungicides, vegetable crops, morbidity, productivity.

Актуальными для современного растениеводства являются внедрение биотехнологий в практику землепользования, сокращение или замена химических средств биопрепаратами, в том числе, микробными. На сегодняшний день разработан широкий спектр биопрепаратов на основе почвенных бактерий, которые применяют для повышения продуктивности растений и качества урожая, защиты растений от вредных организмов, снижения норм внесения минеральных удобрений и пестицидов. Цель. Изучить влияние комплексного применения микробных препаратов Азотобактерин и Биофосфорин с фунгицидами на развитие болезней томатов, огурца, капусты белокочанной и их продуктивность при культивировании в открытом грунте. Методы. Микробиологические методы выделения микромицетов из тканей инфицированных растений; морфолого-физиологические методы идентификации фитопатогенных микромицетов родов Alternaria, Pseudoperonospora и Fusarium; методы полевых исследований; методы определения развития болезней и эффективности защитного действия биопрепаратов Азотобактерин (на основе Azotobacter chroococcum ІМВ В-7171), Биофосфорин (на основе Bacillus megaterium ІМВ В-7168) и фунгицидов Акробат МЦ, Квадрис 250 SC, Ридомил Голд МЦ 68 WG, Инфинито 61SC; статистические методы. Результаты. Биопрепарат Азотобактерин и его композиция с Биофос- форином в смесях с такими фунгицидами, как Акробат МЦ, Квадрис 250 SC, Инфинито 61 SC, Ридомил Голд МЦ 68 WG, со сниженными нормами расхода обеспечивали защитный эффект от фитопатогенов на уровне фунгицидов с полными нормами расхода и повышение урожайности овощных культур на 11-39% по сравнению с контролем. Выводы. Обработка препаратами азотфиксирующих и фосфатмобилизирующих бактерий совместно с фунгицидами со сниженными нормами расхода способствовала контролю заболеваемости томатов, огурца, капусты белокочанной микозами и повышению их урожая, что дает возможность уменьшить пестицидную нагрузку на агроценозы в среднем на 17-33% и имеет важное экологическое и экономическое значение.

Ключевые слова: микробные препараты, фунгициды, овощные культуры, заболеваемость, продуктивность.

Размещено на Allbest.ru