Ефективність застосування біологічних препаратів БТ при захисті картоплі від шкідливих організмів у Західному Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ефективність застосування біологічних препаратів БТ при захисті картоплі від шкідливих організмів у Західному Лісостепу України

1М.П. Соломійчук, кандидат сільськогосподарських наук

2М.Й. Піковський, кандидат біологічних наук

1Українська науково-дослідна станція карантину рослин Інституту захисту рослин НААН, с. Бояни

2Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ

Мета. Вивчити можливість використання біологічних препаратів ІТІ Біотехніка на посівах пасльонових культур та визначити їхню ефективність проти шкідливих організмів. Методи. Лабораторні (ідентифікація патогенів) та польові (аналіз вегетаційних показників) методи досліджень. Досліджували ефективність біопрепаратів на базі Української науково-дослідної станції карантину рослин Інституту захисту рослин на природному інфекційному фоні. Під час вегетації провели три позакореневі обробки препаратами. Результати. Дослідження показали, що застосування інсектицидних препаратів ІТІ Біотехніка забезпечувало кращий результат впливу на личинки колорадського жука 1--2 віків.

Ефективність препаратів проти колорадського жука для Бітоксибацилін БТ становила 71,5%, для Актофіт БТ -- 49,5%, Боверин БТ -- 80,4%, Метаризин БТ -- 65,2%. Застосування інсектицидів біологічного походження сприяло збільшенню вегетаційних показників та зростанню урожайності картоплі порівняно з контролем. Препарати фунгіцидної та стимулюючої природи сприяли зростанню урожайності та вищій товарності картоплі. Найвища урожайність сформувалась у сорту Подолянка за обробки препаратом БіоГібервіт БТ та становила 21,3 т/га.

Найкращий захист проти хвороб картоплі був при застосуванні Бактофіту БТ, де ефективність проти альтернаріозу становила 66,8%, а проти фітофторозу -- 89,8%. Препарати стимулюючої дії забезпечили імунопротекторний ефект в рамках 65--70% проти фітофторозу, та 40--47% проти альтернаріозу. Висновки. Застосування низки окремих біопрепаратів виробництва ІТІ Біотехніка під час вегетації дає можливість забезпечити контроль шкідників, зменшити ураження рослин хворобами та отримати підвищення врожаю картоплі. Біологічні препарати та стимулятори росту, які показали найкращу ефективність, можна рекомендувати для формування системи захисту картоплі на основі препаратів БТ.

Ключові слова: картопля; біологічні засоби; шкідливі організми; біологічна ефективність

1Solomiychuk M., 2Pikovskyi M.,

1Ukrainian Science-Research Plant Quarantine Station of Institute of Plant Protection of NAAS, v. Boyany,

2National university of life and environmental sciences of Ukraine, Kyiv,

Efficiency of the application of biological BT preparations in the protection of potatoes from harmful organisms in the western Forest Steppe of Ukraine

Goal. To study the possibility of using biological preparations of ITI Bio- technca sowing of nightshade crops and to determine their effectiveness against harmful organisms. Methods. Laboratory (identification ofpathogens) and field (analysis of vegetation indicators) research methods. The study of the effectiveness of biological preparations was carried out on the basis of the Ukrainian Research Plant Quarantine Station of the Institute of Plant Protection against a natural infectious background. During the growing season, three foliar treatments with drugs were carried out. Results. The research results showed that the use of ITI Biotechnik insecticides provided a belter effect on larvae of the Colorado potato beetle of 1--2 ages. The effectiveness of drugs against the Colorado beetle for the drug Bitoxybacillin BT was 71.5%, for Actofit BT -- 49.5%c, Bove- rin BT -- 80.4%c, Metarizin BT -- 65.2%. The use of insecticides of biological origin contributed to an increase in vegetation indicators, as well as an increase in the yield of potatoes compared to the control. The use of drugs of a fungicidal and stimulating nature contributed to the growth of yield and higher marketability of potatoes. The highest yield was formed in the Podolyanka variety when treated with BioGibervit BT and was 21.3 t/ha. The best protection against po-tato diseases was obtained with the use of Bactophyt BT, where the effectiveness against Alternaria was 66.8%, and against late blight -- 89.8%. Stimulating drugs provided an immunoprotective effect of 65--70% against phytophthora and 40--47% against Alternaria. Conclusions. The use of a number of individual biopreparations produced by ITI Biotechnika during the growing season makes it possible to control pests, reduce the damage to plants by diseases, and increase the yield of potatoes. Biological drugs and growth stimulants that have shown the best effectiveness can be recommended for the formation of a potato protection system based on BT drugs.

potatoes; biological agents; harmful organisms; biological effectiveness

Значна частина сучасних систем захисту базується на максимальному застосуванні хімічних засобів. Але сільське господарство має на меті збереження навколишнього природного середовища, раціональне використання ґрунтів, забезпечення раціонального використання та відтворення природних ресурсів [1--3].

Особливістю стратегії захисту повинна бути екологізація системи захисту сільськогосподарських культур. Необхідно регулювати чисельність популяцій шкідливих видів на рівні ЕПШ, з використанням їхніх природних антагоністів та біологічних засобів. Це дає можливість стабілізувати екологічну рівновагу в агробіоценозі й оптимізувати обсяги застосування хімічних засобів для збереження корисних видів і мінімального негативного впливу на зовнішнє середовище [1, 2].

Поряд з хімічним, агротехнічним та механічним методами регулювання чисельності шкідників широко використовується біологічний метод, а саме використання біологічних препаратів. Адже вони мають низку переваг над пестицидами, серед яких безпечність для ентомофагів й комах-запилювачів. Біологічні препарати, порівняно з хімічними, мають нижчу ефективність, але вони екологічно безпечніші, дають можливість стабілізувати екологічну рівновагу [1--3]. біологічний препарат захист картопля

Картопля посідає одне з перших місць серед інших сільськогосподарських культур за універсальністю використання в господарстві. Вона є важливою продовольчою, кормовою і технічною культурою, важливою сільськогосподарською культурою в Україні. ^ощі, зайняті насадженнями картоплі, перевищують 1300 тис. га, 98,2% продукції з яких постачають приватні господарства. Урожайність культури, у порівнянні з європейськими державами, знаходиться на невисокому рівні і становить, в середньому, 170 ц/га. Це зумовлено шкодою, якої завдають культурі шкідники та хвороби [4, 5]. Найкращий варіант захисту картоплі, який зводить до мінімуму використання пестицидів, гарантує якісний урожай, зменшує витрати і є екологічно безпечним -- це розробка і впровадження біологічних методів контролю шкідливих організмів.

Розробка біологічних препаратів на основі грибів з родів Trichoder- ma (Триходермін, Триходекс), Gliocladium (Гліокладін БТ) та бактерій з родів Pseudomonas і Bacillus (Планриз, Псевдобактерин, Фітоспорин,

Серенаде) здійснюється проти комплексу хвороб [6--9]. Аналіз джерел літератури свідчить про те, що питання біологічного захисту від шкідливих організмів в Україні вивчено недостатньо, особливо це стосується препаратів, створених у нашій державі [1--9]. Одним із розробників таких препаратів є 1Т1 Біотехніка Національної академії аграрних наук, у її доробку є біологічні препарати та препарати стимулюючої природи.

Мета досліджень -- вивчення ефективності використання біологічних препаратів виробництва 1Т1 Біотехніка на посівах пасльонових культур проти шкідливих організмів.

Методика досліджень. Вивчення ефективності біологічних препаратів Біотехніки проти шкідливих організмів проводили на базі Української науково-дослідної станції карантину рослин 1нституту захисту рослин в польових умовах на природному інфекційному фоні. Схема досліду включала триразову обробку рослин під час вегетації.

В рамках дослідження було проведено аналіз 11-ти біологічних препаратів інсектицидної, фунгіцидної та стимулюючої природи.

Актофіт БТ -- біоінсектицид, водна суспензія з живим діючим чинником -- променистим грибом Streptomyces avermitilis (S. a.), який відносять до ґрунтових актиноміцетів, що здатний продукувати комплекс природних авермектинів з токсигенною дією. Боверин БТ -- біоінсектицид. Метаризин БТ -- біоінсектицид, водна суспензія з конідіями, міцелієм, з бластоспорами і токсичними метаболітами гриба Metarhizium anisopliae, якому властива висока активність щодо шкідливих комах. Бітоксибацилін БТ -- біоінсектицид, водна суспензія, в якій містяться життєздатні клітини Bacillus thuringien^is var. th^^ingiensis (серотип 1) і споро-кристалічний комплекс з токсинами двох видів: в-екзотоксин і ^-ендотоксин, які при потраплянні в організм комах разом з кормом викликають параліч живлення завдяки токсигенній дії препарату. Гліокладін БТ -- водна суспензія на основі мікроскопічного гриба-антагоніста Gliocladium virens. Трихопсин БТ -- ефективний комплексний біштамовий препарат з інсектофунгіцидною та рістстимулювальною дією. Діючим чинником Трихопсину є два штами: міцеліальний гриб Trichod^rma viride шт Т-4 та ризосферна бактерія Pseudomonas aureofaciens шт. 306. Флуоресцин БТ -- біофун- гіцид, на основі бактерій Pseudomonas fluorescens шт.2, які синтезують феназин-карбонові кислоти з токсигенною дією на збудників хвороб. Препарат з рістстимулюючими властивостями, знижує індекс агресивності фітопатогенів. Біоспектр БТ (аналог Гаупсину) -- інсекто- фунгіцид -- препарат бінарної дії. Бактофіт БТ -- біофунгіцид з анти- фунгальною і антимікробною дією, водна суспензія на основі живих бактерій Bacillus subtilis і життєздатних спор з біологічно-активними метаболітами стимулюючої дії, які мають антимікробні та антифун- гальні властивості. БіоГібервіт БТ -- комплексний природним регулятор росту рослин з фунгіцидними властивостями, водна суспензія, в якій присутні хламідоспори, міцелій, та конідії міцеліальних грибів роду Trichoderma, а також метаболіти вищезазначених мікроорганізмів. Вітастим БТ -- комплексний природний регулятор росту рослин з фунгіцидними властивостями, що одержаний в рідкому поживному середовищі за спільного глибинного культивування трьох штамів із роду Trichoderma і Pseudomonas.

Закладання дослідів, аналіз результатів, визначення ефективності біологічних препаратів проти шкідників та хвороб проводили за за-гальноприйнятою методикою [10--13].

Результати досліджень та обговорення. Фенологічними спосте-реженнями за розвитком колорадського жука під час вегетаційного періоду встановлено, що перші особини дорослих зимуючих жуків з5являлися на посівах картоплі, не залежно від сорту, наприкінці трав-ня і на початку червня. Масова поява личинок на картоплі припадала приблизно на фазу бутонізація -- початок цвітіння, у цей час рослини особливо чутливі до пошкоджень. Появу перших яйцекладок зафіксовано 29.05, появу личинок -- 12.06. Середня кількість яєць в одній яйцекладці становила 29 шт., середня кількість личинок/кущ -- 32 шт. Після першої обробки всі препарати мали позитивний вплив на зниження чисельності колорадського жука. Чисельність личинок колорадського жука на контролі становила 32,7 шт./кущ (табл. 1).

Під час другого обліку після другої обробки насаджень картоплі чисельність личинок колорадського жука на контролі становила 38,4 екз./росл. Найкращий результат отримано за використання препаратів Боверин БТ та Бітоксибацилін БТ, де чисельність личинок становила 5,7 та 7,7 екз./росл. відповідно. Хімічний контроль забезпечив чисельність личинок 1,7 екз./росл. При третьому обліку насаджень картоплі чисельність імаго колорадського жука становила в середньому 1,5 екз./росл. Чисельність личинок колорадського жука на контролі становила 49,7 екз./рослину. Найкращий результат показав препарат Боверин БТ де чисельність личинок становила 6,8 екз./росл. Хімічний контроль забезпечив чисельність личинок 1,2 екз./росл.

Слід зазначити, що застосування препаратів забезпечувало кращий результат впливу на личинки 1--2 віків. Вплив біологічних препаратів на личинки 3--4 віків знижений. За результатами досліджень ефективність препаратів проти колорадського жука для препарату Бітоксибацилін БТ становила 71,5%, для Актофіт БТ -- 49,5%, Боверин БТ -- 80,4%, Метаризин БТ -- 65,2%.

Застосування інсектицидів біологічного та хімічного походжень сприяло збільшенню вегетаційних показників, а також зростанню урожайності картоплі порівняно з контролем. Застосування Бітоксибациліну БТ забезпечило збільшення урожаю у 1,24 раза відносно чистого контролю, Актофіту БТ -- 1,1 раза, Боверину БТ -- 1,3 раза, Метаризину БТ -- 1,2 раза (табл. 2).

Застосування препаратів фунгіцидної та стимулюючої природи сприяло зростанню урожайності та вищій товарності картоплі. Найвища урожайність сформувалась у сорту Подолянка за хімічної обробки --24,9 т/га, а також за обробки препаратом БіоГібервіт БТ -- 21,3 т/га.

При застосуванні препаратів Бактофіт БТ та Біоспектр БТ спостерігали нижчу врожайність, яка становила відповідно 21,1 та 20,6 т/га. Застосування Вітастиму БТ та Трихопсину БТ забезпечило врожайність 18,4 та 18,3 т/га відповідно, що на 24% вище за контроль, який не обробляли.

Кількість бульб товарної та насіннєвої фракцій є властивістю сорту щодо бульбоутворення та формування хорошого врожаю. Середня кількість бульб товарної фракції картоплі (табл. 3) сорту Подолянка варіювала від 1,1 шт./росл. (Вітастим БТ) до 2,1 шт./росл. (Біоспектр БТ). Кількість бульб насіннєвої фракції -- від 2,8 шт./росл. (БіоГі- бервіт БТ) до 5,6 шт./росл. (Трихопсин БТ). Слід зазначити, що дані показники перевищували контроль без обробок і в усіх варіантах були нижчими за контроль із хімічною обробкою. Застосування біологічних препаратів забезпечило підвищення насіннєвої та дрібної фракцій.

Застосування біологічного методу захисту картоплі дозволило збільшити масу бульб у порівнянні з контролем. Зокрема, маса бульб у варіанті досліду із використанням біопрепаратів на сорті Подолянка мала приріст від 30 г до 133 г з одного куща (табл. 3).

Слід зазначити, що при застосуванні хімічних препаратів показник ваги бульб перевищував усі варіанти із використанням біологічних препаратів.

У дослідженнях, найвища урожайність сформувалась на сорті Подолянка при обробці стимулюючим біопрепаратом БіоГібервіт БТ та становила у 2021 р. 21,3 т/га, а також при обробці фунгіцидними препаратами Біоспектр БТ та Бактофіт БТ -- 21,16 т/га та 20,6 т/га, що на 30,8% перевищувало чистий контроль.

Ознаки хвороб виявляли на листках і бульбах картоплі. Перші ознаки хвороби з'являлися на листках верхнього ярусу, їх фіксували у різні періоди -- з другої декади червня до першої декади липня на середньоранньому сорті Подолянка. Спостерігався високий розвиток захворювання та збільшення кількості ушкоджених рослин фітофторозом та альтернаріозом. Ураження рослин становило 60--75%.

Ефекитивність досліджуваних препаратів проти альтернаріозу була дещо меншою ніж проти фітофторозу (табл. 4). Застосування: Гліо- кладіну БТ забезпечило ефективність проти альтернаріозу -- 56,2%, проти фітофторозу -- 80,5%; Трихопсину БТ проти альтернаріозу -- 57,1%, проти фітофторозу -- 83,9%; Флуоресцину БТ проти альтернаріозу --57,6%, проти фітофторозу -- 77,3%; Біоспектру БТ проти аль- 4. Вплив біологічних препаратів на інтенсивність прояву грибних хвороб (польовий дослід, сорт Подолянка, 2021 р.) тернаріозу -- 59,9%, проти фітофторозу -- 86,7%. Найкращий результат одержали у варіанті застосування Бактофіту БТ, де ефективність проти альтернаріозу становила 66,8%, а проти фітофторозу -- 89,8%. Препарати стимулюючої дії забезпечили імунопротекторний ефект в рамках 65--70% проти фітофторозу та 40--47% проти альтернаріозу.

ВИСНОВКИ

Вивчення динаміки чисельності колорадського жука залежно від біологічних препаратів інсектицидної природи показало ефективність Бітоксибациліну БТ та Боверину БТ у порівнянні з Актофітом БТ та Метаризину БТ.

Дія мікробіологічних препаратів БТ на підвищення врожайності та фітосанітарний стан в посівах картоплі показала позитивну динаміку у порівнянні з контролем. Найкращі показники урожайності були при застосуванні Біоспектр БТ, Бактофіт БТ, БіоГібервіт БТ, Вітастим БТ. Найкращий захист проти хвороб картоплі забезпечив Бактофіт БТ, де ефективність проти альтернаріозу становила 66,8%, а проти фітофторозу -- 89,8%. Препарати стимулюючої дії мали імунопротекторний ефек в рамках 65--70% проти фітофторозу, та 40--47% проти альтер- наріозу. Біологічні препарати та стимулятори росту, які показали найкращу ефективність, можна рекомендувати для формування системи захисту картоплі на основі препаратів БТ.

Фінансування: Дослідження проводили в рамках ПНД 11 Біологічні методи захисту рослин за умов екологізації землеробства (Біо- контроль); № ДР 0121U107985.

Конфлікт інтересів: автори декларують про відсутність конфлікту інтересів.

БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

1. Стратегія і тактика захисту рослин. Т. 1 ; під ред. В. П. Федоренка. Київ: Альфа-стевія, 2012. 500 с.

2. Pikovskyi M., Solomiichuk M. Identification of mycobiota and diagnosis of soybean seed diseases. Plant and Soil Science. 2022. 13(1), 44-50. DOI: 10.31548/ agr.13(1).2022.44-50

3. Бровдій В.М., Гулий В.В., Федоренко В.П. Біологічний захист рослин: Навчальний посібник. Київ: Світ, 2003. 352 с.

4. Кулєшов А.В., Білик М.О., Довгань С.В. Фітосанітарний моніторинг і прогноз: Навчальний посібник. Харків: Еспада, 2011. 608 с.

5. Тенденція розвитку картоплярства в Україні та Світі (Частина 1) URL: https://ipmpotato.com.ua/uk/materials-ukr/1028-tendentsiya-rozvitku- kartoplyarstva-v-ukrajini-ta-sviti-chastina-1.html

6. Куценко В.С., Кононученко В.В., Молоцький М.Я. Картопля. Хвороби і шкідники. Київ, 2003. Т. 2. 240 с.

7. Петриченко В.Ф., Тихонович С.Я., Коць М.В. Сільськогосподарська мікробіологія і збалансований розвиток агроекосистем. Вісник аграрної науки. 2012. № 8. С. 5-11.

8. Соломійчук М.П., Піковський М.Й. Вплив бактерій Pseudomonas fluorescens і речовин стимулюючої природи на продуктивність рослини сої та ураження насіння патогенами. Рослинництво та ґрунтознавство. 2021. Т. 12, № 4. С. 28-36. doi: https://doi.org/10.31548/agr2021.04.028

9. Nur A. ZinNoor A. Badaluddin. Biological functions of Trichoderma spp. for agriculture applications. Annals of Agricultural Sciences. 2020. 65 (2). 168-178. DOI: 10.1016/j.aoas.2020.09.003

10. Методики випробування і застосування пестицидів ; за ред. С.О. Трибеля. Київ, 2001. 448 с.

11. Чабанюк Я.В., Шерстобаєва О.В., Ткач Є.Д. та ін. Визначення біологічної ефективності пестицидів і агрохімікатів. Методичні вказівки. Київ, 2013.36 с.

12. Доспєхов Б.А. Методика полевого опнта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. Москва: Аг- ропромиздат, 1985. 351 с.

13. Вергунова І.М. Основи математичного моделюванння в захисті рослин. Київ: Нора-прінт, 2006. 236 с.

REFERENCES

1. Fedorenko V.P. (2012). Stratehiya i taktyka zakhystu roslyn. [Strategy and tactics of plant protection]. T. 1. Kyiv: Alfa-ctevia. 500 p. (in Ukrainian).

2. Pikovskyi M., Solomiichuk M. (2022). Identification of mycobiota and diagnosis of soybean seed diseases. Plant and Soil Science, 13(1), 44-50. DOI: 10.31548/agr.13(1).2022.44-50 (in Ukrainian).

3. BrovdiyVM”Gu/iyV^,FedorenkoVP(2003).Biolohichnyyzakhystro- slyn: Navchal'nyy posibnyk. [Biological protection of plants: Study guide]. Kyiv: Svit. 352 p. (in Ukrainian).

4. KulieshovA.V., BilykM.O., Dovhan S.V. (2011). Fitosanitarnyi monitorynh i prohnoz: Navchalnyi posibnyk. [Phytosanitary monitoring and forecasting: Study guide]. Kharkiv: Espada. 608 р. (in Ukrainian).

5. Tendentsiya rozvytku kartoplyarstva v Ukrayini ta Sviti. [The trend of the development of potato growing in Ukraine and the world] (pat 1). URL: https:// ipmpotato.com.ua/uk/materials-ukr/1028-tendentsiya-rozvitku-kartoplyarst- va-v-ukrajini-ta-sviti-chastina-1.html (in Ukrainian).

6. Kutsenko V.S., Kononuchenko Molotskiy M.Ya. (2003). Khvoroby i shkidnyky. [Diseases and pests]. T. 2. Kyiv. 240 s. (In Ukrainian).

7. Petrychenko V.F., Tykhonovych S.Ia., Kots M.V. (2012). Silskohospodarska mikrobiolohiia i zbalansovanyi rozvytok ahroekosystem. [Agricultural microbiology and balanced development of agroecosystems]. Visnyk ahrarnoi nauky. [Bulletin of Agricultural Science]. 8. Р. 5-11. (in Ukrainian)

8. Solomiichuk M., Pikovskyi M. (2021). Vplyv bakteriy Pseudomonas fluo- rescens i rechovyn stymulyuyuchoyi pryrody na produktyvnist' roslyny soyi ta urazhennya zerna patohenamy. [The influence of Pseudomonas fluorescens bacteria and substances of stimulating nature on the soybean plant and the damage of seeds by pathogens]. Roslynnytstvo ta gruntoznavstvo. [Plant and soil science] Т. 12, № 4. P. 28-36. doi: https://doi.org/10.31548/agr2021.04.028 (in Ukrainian).

9. Nur A. ZinNoor A. Badaluddin. (2020). Biological functions of Tricho- derma spp. for agriculture applications. Annals of Agricultural Sciences. 65 (2). 168-178. doi: 10.1016/j.aoas.2020.09.003. (in English).

10. Trybel S.O. (Ed). (2001). Metodyka vyprobuvannia i zastosuvannia pes- tytsydiv. [Testing technique and pesticide usage]. Kyiv: Svit. 448 s. (in Ukrainian).

11. Chabaniuk Ya.V., Sherstobaieva O.V., Tkach Ye.D. etal. (2013). Vyznachen- nia biolohichnoi efektyvnosti pestytsydiv i ahrokhimikativ. Metodychni vkazivky. [Determination of biological effectiveness of pesticides and agrochemicals. Methodical instructions]. Kyiv. 36 s. (in Ukrainian).

12. Dospechov B.A. (1985). Metodika polevogo opita (s osnovami statisti- cheskoi obrabotki rezultatov issledovanii). [The field experiment technique (with basis of statistical treatment of researches results)]. Moskow: Agropromizdat. 351 s. (in Russian).

Размещено на Allbest.ru