Захист картоплі від поширених грибних хвороб з використанням біопрепаратів

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

Захист картоплі від поширених грибних хвороб з використанням біопрепаратів

Т.О. Андріичук

старший науковий співробітник

А.М. Скорейко

кандидат біологічних наук

Анотація

біопрепарат фузаріозно-фомозний гниль картопля

Мета. Вивчити можливість використання біологічних препаратів та їх композицій з мікроелементами проти фузаріозно-фомозної гнилі. Методи, лабораторні (ідентифікація патогенів) та польові (аналіз, обробка бульбового матеріалу). Дослідження ефективності біопрепаратів окремо та у комплексі з мікроелементами проводили на базі Української науково-дослідної станції карантину рослин Інституту захисту рослин впродовж 2021_2022 рр. на природному інфекційному фоні. Досліджувані препарати використовували для замочування бульб перед посадкою і для обробки вегетуючих рослин: Біоспектр БТ, в.с. (бактерії роду Pseudomonas, титр спор не нижче 5,0 х 109 КУО/см3 препарату) _ бульби занурювали в розчин 1ЃC5 л/т, вегетуючі рослини обприскували нормою 10 л/га; Гліокладін БТ, в.с. (Gliocladium virens, титр не менше 1,5 х 109 КУО/см3 препарату) для обробки бульб _ 2,0 л/тЃCдля обприскування вегетуючих рослин _ 10 л/га; ТрихопсинЃCв.с. (Trichoderma viride Т-4 + Pseudomonas aureofaciens 306, титр не нижче 2,0 х 1010 КУО/см3 препарату) для обробки бульб --2,5 л/т, для обприскування вегетуючих рослин -- 8 л/га. Також поєднували їх з комплексом мікроелементів _ мікродобриво Урожай ТК (2 л/т). Під час вегетації провели два позакореневих підживлення цим препаратом. Результати. Дослідження показали, що обробка картоплі сорту Санте біопрепаратами та в поєднанні з мікроелементами перед садінням і впродовж вегетації сприяла збільшенню висоти рослин на 4,4_13,7%, кількості стебел в кущі _ на 5,3_13,2, зростанню урожайності на 9,5_15,5% та зменшенню кількості хворих бульб у 2,5 _3,7 рази у порівнянні з контрольним варіантом. Ефективність біопрепаратів у поєднанні з комплексом мікроелементів проти фузаріозно-фомозної гнилі, як найбільш поширеної інфекції у зоні досліджень, для сорту Санте становила 72,0_73,2%. Аналогічні результати отримані і для сорту Віринея: обробка картоплі біопрепаратами перед садінням та впродовж вегетації сприяла збільшенню висоти рослин на 3,9_8,3% та кількості стебел на кущ на 2,9 --14,3% у порівнянні з контролем. Урожайність бульб за комплексної обробки зросла на 7,8_16,3%, кількість хворих бульб знизилась у 2,0_3,1 рази. Ефективність біопрепаратів у композиції з мікроелементами проти фузаріозно-фомозної гнилі становила 49,5_68,0%с. Висновки. Застосування біопрепаратів Біоспектр БТ (1,5 л/т); Гліоадін БТ (2л/т); Трихопсин (2,5л/т) перед посадкою бульб та під час вегетації окремо та у комплексі з мікродобривом Урожай ТК дає можливість зменшити захворюваність бульб у 2,0_3,7 рази та отримати додаткові 9,5_16,3% урожаю картоплі.

Картопля є важливою сільськогосподарською культурою в Україні. Площі, зайняті під насадженнями картоплі, перевищують 1300 тис. га, 98,2% продукції з яких постачають приватні господарства [1]. Урожайність культури, у порівнянні з європейськими державами, знаходиться на невисокому рівні і становить в середньому 170 ц/га. Однією з причин подібної ситуації є те, що урожай картоплі, який вирощують в господарствах, часто зазнає втрат через високий рівень ураження патогенними мікроміцетами. За даними досліджень, проведених на Українській науково-дослідній станції карантину рослин Інституту захисту рослин, найбільшої шкоди завдають картоплі фузаріозна та фомозна гнилі, які, зазвичай, зустрічаються у комплексі, викликаючи фузаріозно-фомозну гниль [3, 4]. Шкода, що завдається хворобами, не обмежується лише зниженням урожаю. Захворювання картоплі фузаріозною та фомозною гнилями, в5яненням або іншими хворобами значно погіршують не тільки якість продукції, а й знижують схожість посадкового матеріалу.

Для обмеження поширення хвороб домінуюче положення у сільському господарстві займають хімічні методи захисту, проте їх надмірне використання негативно впливає на довкілля та здоров5я людей. Виникають проблеми, пов'язані зі шкідниками та хворобами у сільському господарстві: накопичення патогенів у ґрунті за відсутності сівозміни, виникнення резистентних форм, тощо. Широке використання системних фунгіцидів, особливо беномілу, металаксилу, стробілуринів, призвело до появи численних штамів грибів, стійких проти одного або кількох цих фунгіцидів. В деяких випадках штами, стійкі проти фунгіцидів, з'явилися вже після двох років використання. Нині явище стійкості проти системних фунгіцидів зафіксовано для патогенів з родів Alternaria, Botrytis, Cercospora, Colletotrichum, Fusarium, Verticillium, Sphaerotheca, Mycosphaerella, Aspergillus, Penicillium, Phytopkthora, Pythium та Ustilago [4].

Наикращии варіант захисту культури, який зводить до мінімуму використання пестицидів, гарантує якісний урожай, зменшує витрати і є екологічно безпечним -- це розробка і впровадження біологічних методів захисту від шкідливих організмів.

Нині у світі приділяється велика увага розробці біологічних препаратів на основі грибів з родів Trichoderma (Триходермін, Триходекс), Gliocladium (Гліокладін БТ) та бактерій з родів Pseudomonas і Bacillus (Планриз, Псевдобактерин, Фітоспорин, Серенаде), які використовують для профілактики та лікування різних сільськогосподарських культур проти цілого комплексу хвороб [5--9].

Гриби роду Trichoderma формують симбіотичні відносини з коренями рослин, продукують метаболіти з широким спектром антимікробної активності, такі як гліотоксин і гліовірин, виділяють специфічні ферменти (хітинази), що руйнують клітинну стінку патогенних грибів, а також конкурують з фітопатогенами за поживні речовини. Гриб Trichoderma паразитує на склероціях грибів Sclerotinia sclerotiorum, Rhizoctonia solani, добре зарекомендував себе проти грибів з родів Alternaria, Ascochyta, Botrytis, Colletotrichum, Fusarium, Helminthosporium, Pythium, Phoma, Phytophthora, Verticillium [5, 6].

Хороші результати за вирощування сільськогосподарських культур одержали при використанні гіперпаразита Gliocladium virens, який вступає у прямий контакт з патогенами, виробляючи літичні ферменти, призводить до руйнування клітин паразита. Гриб проявляє активність щодо Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, Pythium aphani- dermatum [8].

Встановлено високу антагоністичну активність до комплексу патогенів картоплі ряду штамів-продуцентів: Bacillus sp. (Oif 2-1), Pseudomonas fluorescens (Sgrc-1). Окрім того, всім зазначеним штамам продуцентам властива рістстимулююча активність щодо картоплі та інших сільськогосподарських культур [9].

Ці препарати використовують для профілактики та лікування різних сільськогосподарських культур від комплексу хвороб.

Мета досліджень -- вивчення можливості використання біологічних препаратів та їх композицій з мікроелементами проти фузаріозно-фомозної гнилі.

Методика досліджень

Дослідження з вивчення ефективності біологічних препаратів та поєднання їх з мікроелементами проти фузаріозно-фомозної гнилі проводили впродовж 2021--2022 рр. на базі Української науково-дослідної станції карантину рослин Інституту захисту рослин в польових умовах на природному інфекційному фоні. Закладання дослідів та аналіз бульбового матеріалу на наявність візуального ураження у сховищах провадили за загальноприйнятою методикою [10].

Перед посадкою картоплі бульби занурювали (експозиція 15 хвилин) в суспензію біопрепаратів: Біоспектр БТ, -- бактерії роду Pseudomonas, титр не менше 5,0 х 109 КУО/см3 (1,5 л/т); Гліокла- дін БТ -- міцелій та спори гриба Gliocladium virens, титр не менше 1,5 х 109 КУО/см3 (2 л/т); Трихопсин БТ -- Trichod^rma viride Т-4 + Pseudomonas aureofaciens 306, титр не нижче 2,0 х 1010 КУО/см3 (2,5 л/т) та поєднували їх з комплексом мікроелементів -- мікродобриво Урожай ТК (2 л/т). Під час вегетації (при досягненні рослинами висоти 15--20 см та у фазу бутонізація -- початок цвітіння) провели два позакореневих підживлення цими ж препаратами.

Контролем слугували сухі не оброблені бульби.

Схема досліду:

Контроль -- не оброблені бульби;

Обробка бульб перед посадкою препаратом Біоспектр БТ (1,5 л/т) + дві позакореневі обробки ним же (10 л/га);

Обробка бульб перед посадкою препаратом Гліокладін БТ (2 л/т) + дві позакореневі обробки ним же (10 л/га);

Обробка бульб препаратом Трихопсин БТ (2,5 л/т) + два позакореневих підживлення ним же (8,0 л/га);

Обробка бульб препаратом Урожай ТК (2 л/т) + два позакореневих підживлення ним же (2 л/га);

Обробка бульб композицією препаратів Біоспектр БТ (1,5 л/т) та Урожай ТК (2 л/т) + два позакореневих підживлення Біо- спектр БТ (10 л/га) та Урожай ТК (2 л/га);

Обробка бульб композицією препаратів Гліокладін БТ (2 л/т) та Урожай ТК (2 л/т) + два позакореневих підживлення Гліо- кладін БТ (10 л/га) та Урожай ТК (2 л/га);

Обробка бульб композицією препаратів Трихопсин БТ (2,5 л/т) та Урожай ТК (2 л/т) + два позакореневих підживлення Три- хопсин БТ (8 л/га) та Урожай ТК (2 л/га).

Визначення ефективності біологічних препаратів та їх композицій з мікроелементами проти фузаріозно-фомозної гнилі проводили з використанням сприйнятливого (Санте) та відносно стійкого (Віринея) сортів картоплі за загальноприйнятою методикою [11].

Біоспектр БТ -- мікробіологічний препарат інсекто-фунгіцидної дії. Містить ризосферні бактерії роду Pseudomonas з титром не нижче 5,0 х 109 КУО/см3 та біологічно-активні речовини: кислоти із роду феназин-карбонових, комплекс активних пігментів. Застосовується для захисту багатьох культур, зокрема, овочевих проти гельмінто-споріозу, фузаріозного в'янення, гнилей (суха, коренева), обмежує чисельність колорадського жука молодшого віку. Норми витрат для передпосівної обробки насіння -- 1,5 л/т, по вегетуючих рослинах -- 10 л/га.

Гліокладін БТ -- біофунгіцид на основі мікроскопічного гриба-антагоніста Gliocladium virens. Проявляє антагонізм при безпосередньому контакті з іншими грибами, уражує і руйнує спори і вегетативні клітини фітопатогенів, продукує низку біологічно-активних речовин. Титр Гліокладіну рідкого -- 1,5 х 109 КУО/см3. Норми витрат для обробки бульб -- 2,0 л/т, обприскування вегетуючих рослин -- 10 л/га.

Трихопсин БТ -- інсекто-фунгіцид зі стимулюючими ріст властивостями. Діючою основою препарату є міцелій, спори гриба Trichoderma viride Т-4 та ризосферна бактерія Pseudomonas aureofaciens 306 з титром не нижче 2,0 х 1010 КУО/см3, а також біологічно-активні речовини, які продукують штами-продуценти. Застосовується для захисту томатів, огірків, перцю та інших овочевих культур протии гельмінтоспоріозу, парші, фітофторозу, фузаріозу, сухої гнилі, обмежує чисельність колорадського жука молодшого віку. Норми витрат для обробки бульб -- 2,5 л/т, обприскування вегетуючих рослин -- 8,0 л/га.

Урожай ТК -- мікродобриво з вмістом елементів живлення (г/л): N -- 150; Mg -- 50; S -- 45; Zn -- 18; B -- 5; Cu -- 1,5; Fe -- 1,5; Mn -- 15; Mo -- 0,2; Co -- 0,1. Норма застосування для обробки бульб і для обприскування -- 2 л/т.

Результати досліджень та обговорення

Обробка картоплі сорту Санте біопрепаратами перед садінням та впродовж вегетації позитивно впливала на морфометричні показники рослин: сприяла збільшенню висоти рослин на 4,4--6,1% у порівнянні з контролем, а у поєднанні з мікроелементами -- на 8,5--13,7%; сприяла зростанню кількості стебел на кущ на 5,3--7,9%, а в комплексі з мікроелементами -- на 10,5--13,2% (табл. 1).

Застосування біофунгіцидів у комплексі з мікроелементами проти фомозно-фузаріозної гнилі сприяло зростанню урожайності на 9,5--15,5% та зменшенню кількості хворих бульб у 2,5--3,7 рази порівняно з контрольним варіантом (табл. 2). Ефективність біопрепаратів у поєднанні з комплексом мікроелементів проти ґрунтово-бульбових інфекцій становила для сорту Санте 72,0--73,2%.

Аналогічні результати одержали і для сорту Віринея (табл. 3). Обробка картоплі біопрепаратами перед садінням та впродовж вегетації сприяла збільшенню висоти рослин на 3,9--8,3% та кількості стебел на кущ -- на 2,9--14,3% у порівнянні з контролем.

Урожайність бульб (табл. 4) за комплексної обробки зростала на 7,8--16,3%, кількість хворих бульб знижувалась у 2,0--3,1 рази.

Ефективність біопрепаратів у композиції з мікроелементами проти ґрунтово-бульбових інфекцій становила 49,5--68,0%.

Таблиця 1. Морфометричні показники рослин картоплі сорту Санте за комплексної обробки біопрепаратами та мікроелементами (УкрНДСКР ІЗР, середнє ш 2021--2022 рр.)

Таблиця 2. Ефективність біопрепаратів та їх композицій з мікроелементами на картоплі сорту Санте (УкрНДСКР ІЗР, середнє ш 2021--2022 рр.)

Таблиця 3. Морфометричні показники рослин картоплі сорту Віринея за обробки біопрепаратами та у поєднанні їх з мікроелементами (УкрНДСКР ІЗР, середнє ш 2021--2022 рр.)

Таблиця 4. Ефективність біопрепаратів та їх поєднання з мікроелементами на картоплі сорту Віринея (УкрНДСКР ІЗР, середнє ш 2021--2022 рр.)

Висновки

Застосування біопрепаратів Біоспектр БТ (1,5 л/т); Гліокладін БТ (2 л/т); Трихопсин БТ (2,5 л/т) та поєднання їх з комплексом мікроелементів (мікродобриво Урожай ТК, 2 л/т) перед садінням та впродовж вегетації сприяли збільшенню висоти рослин сортів Санте та Віринея відповідно на 3,9--8,3% та 4,4--13,7%. Кількість стебел на кущ збільшувалась на 5,3--13,2% у сорту Санте та на 2,9--14,3% у сорту Віринея.

За обробки картоплі біофунгіцидами у комплексі з мікроелементами спостерігалось зменшення кількості хворих бульб у 2,5--3,7 рази у сорту Санте та у 2,0--3,0 рази у сорту Віринея порівняно з контролем. Урожайність бульб за комплексної обробки збільшувалась на 9,5--15,5% та на 7,8--16,3% у цих же сортів відповідно.

Ефективність використаних біофунгіцидів окремо та в поєднанні з комплексом мікроелементів становила 72,0--73,2% та 49,5--58,0% для сортів Санте та Віринея відповідно.

Фінансування: Дослідження проводили в рамках ПНД 12. «Наукові основи сучасних технологій прогнозу і управління фіто-санітарним станом агроценозів» (Захист рослин); номер державної реєстрації № ДР 0119U100228.

Конфлікт інтересів: автори декларують про відсутність конфлікту інтересів.

Бібліографічний список

1. Сільське господарство України. Статистичний збірник 2018. Державна служба статистики України, 2019. IV. Рослинництво. Київ, 2019. С. 77-124. URL: http://www.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2019/zb/09/Zb_sg_2018%20.pdf.

2. Андрійчук Т.О., Хомяк В.В. Стійкість сортів картоплі проти фузаріозного в,янення. Захист і карантин рослин. Київ. 2013. Вип. 59. С. 19-23.

3. Андрійчук Т.О., Скорейко А.М., Лісничий В.Б. Обмеження поширення латентної форми фомозу картоплі із застосуванням біофунгіцидів. Захист і карантин рослин. Київ. 2020. Вип. 66. С. 17-30.

4. Усиченко А.С. Защита растений. Конспект лекций по учебной дисциплине для студентов по направлению подготовки 6.040102 - биология. Харьков. 2012. 75 с.

5. 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.

6. Napitupulu T.P., Ilyas M., Kanti A., Sudiana I.M. In vitro evaluation of Trichoderma harzianum strains for the control of Fusarium oxysporum f. sp. cubense. Plant. Pathol. Quarantine. 2019. 9. P. 152-159.

7. Копилов Є.П., Надкерничний Є.П. Біопрепарат Хетомік -- ефективний засіб активізації процесу нодуляції рослин сої. Вісник Одеського національного університету. Біологія. 2005. Т. 10. Вип. 7. С. 249-254.

8. Lahdenperd, Marja-Leena. Gliocladium catenulatum as an antagonist against grey mould on strawberry. In: NJF Report, Nordic Association of Agricultural Scientists. 2006. 2 (10), P. 15.

9. Samavat S., Heydari A., Zamanizadeh H.R., Rezaee S., Alibadi A.A. A comparison between Pseudomonas aureofaciens (Chlororaphis) and P. fluorescens in biological control of cotton seeding damping-off disease. Journal of Plant Protection Research. 2014. 54 (2), P. 115-121.

10. Облік шкідників і хвороб сільськогосподарських культур; за ред. В.П. Омелюти. Київ. 1986. С. 199-214.

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

References

1. Silske hospodarstvo Ukrainy. Statystychnyi zbirnyk (2018). Derzhavna sluzhba statystyky Ukrainy, 2019. 1V. Roslynnytstvo. [Agriculture of Ukraine. Statistical collection 2018. State Statistics Service of Ukraine]. Kyiv, 2019. S. 77-124. URL: http://www.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2019/zb/09/Zb_sg_2018%20.pdf (in Ukrainian).

2. Andriichuk T.O. Skoreiko A.M., Nemchenko O.M. (2015). Biopreparaty proty fomozu kartopli. [Biologicals against potato phomosis]. Zakhyst i karantyn roslyn. [PlantProtection and Quarantine]. Kyiv. Vyp. 61. S. 16-22. (in Ukrainian).

3. Andriichuk T.O. Skoreiko A.M., Lisnychyi V.B. (2020). Obmezhennia poshyrennia latentnoi formy fomozu kartopli iz zastosuvanniam biofunhitsydiv. [Limiting the spread of the latent form of potato blight with the use of biofungicides]. Zakhyst i karantyn roslyn. [PlantProtection and Quarantine]. Kyiv. Vyp. 66. S. 17-30. [in Ukrainian].

4. Usichenko A.S. (2012.) Zashchita rasteniy. Konspekt lektsiy po uchebnoy distsipline dlya studentov po napravleniyu podgotovki 6.040102 - biologiya. [Protection of plants. Synopsis of lectures on the academic discipline for students in the field of preparation 6.040102 - biology]. Khar'kov. 75 s. (in Russian).

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

6. Napitupulu T.P., Ilyas M., Kanti A., Sudiana I.M. (2019). In vitro evaluation of Trichoderma harzianum strains for the control of Fusarium oxysporum f. sp. cubense. Plant. Pathol. Quarantine. 9, P. 152-159.

7. Kopylov Ye.P., Nadkernychnyi Ye.P. (2005). Biopreparat Khetomik - efektyvnyi zasib aktyvizatsii protsesu noduliatsii roslyn soi. [Hetomic biological product is an effective means of activating the process of soybean plant nodulation]. Visnyk Odeskoho natsionalnoho universytetu. Biolohiia. 2005. T. 10. Vyp. 7. S. 249-254. (in Ukrainian).

8. Lahdenperd, Marja-Leena. (2006). Gliocladium catenulatum as an antagonist against grey mould on strawberry. In: NJF Report, Nordic Association of Agricultural Scientists. 2 (10), P. 15.

9. Samavat S., Heydari A., Zamanizadeh H.R., Rezaee S., Alibadi A.A. (2014). A comparison between Pseudomonas aureofaciens (Chlororaphis) and P. fluorescens in biological control of cotton seeding damping-off disease. Journal of Plant Protection Research. 54 (2), P. 115-121.

10. Omeliuta V.P. (Ed.). (1986). Oblik shkidnykiv i khvorob silskohospodarskykh kultur. [Accounting for pests and diseases of crops]. Kyiv. 1986. S. 199214. (in Ukrainian).

11. Trybel S.O. (Ed.) (2001). Metodyky vyprobuvannia i zastosuvannia pestytsydiv. [Methods of testing and application of pesticides]. Kyiv. 2001. 448 s. (in Ukrainian).

Размещено на Allbest.ru