Біологічний контроль збудників хвороб рослин

Віруси заражають як вищі, так і нижчі рослини. Відомостей про вірусні хвороби нижчих рослин ще дуже мало. Проте потреба у широких дослідженнях з цього напряму зростає. Дослідження вірусів водоростей і грибів сприятиме розробці біологічних методів боротьби із заростанням (цвітінням) штучних водоймищ, боротьбі з грибними хворобами рослин тощо.

Поки що переважну більшість вірусних хвороб досліджують на вищих рослинах, в основному на зернових, зернобобових та технічних культурах. Це пояснюється великими втратами, які спричинюють вірусні хвороби цим економічно важливим культурам. Вони не менші, ніж від грибних хвороб. Відомо, наприклад, що втрати картоплі від зараження готикою, смугастою та зморшкуватою мозаїкою сягають 50--80 %.

Найпоширенішим симптомом вірусних хвороб є зміна забарвлення листків та інших зелених органів рослин. На ураженій тканині листка чергуються темно-зелені, світло-зелені або жовті плями. Часто спостерігається хлороз, некротизація і деформація листків та інших органів. Серед мозаїчних хвороб найкраще вивчені звичайна мозаїка тютюну, мозаїки картоплі, буряків, капусти, томатів, злакових і бобових культур.

Останнім часом поширилась і завдає значної шкоди картоплярству України готика картоплі. Характерною ознакою цієї хвороби є розміщення листків під більш гострим кутом до стебла, що надає рослинам готичного вигляду. Вірус готики передається при різанні бульб ножем, під час щеплень, через бульби, комахами тощо. Найбільш уражується готикою картопля в Сумській, Чернівецькій, Полтавській та південних областях України. Зниження урожайності від цієї хвороби сягає подекуди понад 60 %.

Вибір та застосування різних заходів боротьби з вірусними хворобами залежить насамперед від виду хвороби і видів рослин, на які вона поширюється. Загальними для боротьби з вірусними хворобами рослин є такі заходи: 1) виведення і впровадження у виробництво стійких проти вірусів сортів рослин; 2) знищення комах та інших переносників вірусів; 3) ліквідація джерел поширення вірусів у природі (це передусім своєчасне лущення стерні і зяблева оранка, знищення бур'янів на полях, межах, узбіччях доріг, які є джерелом інфекції; дотримання оптимальних строків сівби і проведення противірусного прополювання насіннєвих посівів); 4) використання для сівби здорового безвірусного насінного матеріалу.

Біологічний метод захисту рослин від хвороб полягає у використанні мікроорганізмів-антагоністів та антибіотиків.

Ґрунтові гриби з роду триходерма є активними антагоністами багатьох мікроорганізмів-збудників хвороб. Біопрепарат триходермін, виготовлений на торфі, рекомендується використовувати для обробки насіння 0,3-0,5% суспензією та для замочування коренів розсади томата у суміші з ґрунту, перегною та триходерміну (0,5-1 г триходерміну на рослину). При цьому значно знижується ураженість розсади чорною ніжкою після висадки в грунт.

Застосування компостів у системі біологічного захисту є досить ефективним засобом боротьби з хворобами. Крім цього, вони підвищують мікробіологічну активність ґрунту. Для виготовлення компостів використовують відходи рослинного та тваринного походження. Додавання вермікультури (культури червоного каліфорнійського дощового черв'яка) або каниги (рідини рубця жуйних тварин) до суміші відходів прискорює їхнє розкладання та перегнивання, а також збагачує компости поживними та стимулюючими речовинами. Антибіотик аренарин є ефективним проти бактеріальних хвороб томата (знезараження насіння водним розчином антибіотика в співвідношенні 1:1000).

В умовах сьогодення гостро стоїть проблема пошуку нових перспективних напрямків у сільському господарстві при використанні технологій, безпечних для здоров'я людини, тварин і біоти взагалі. В зв'язку з цим відбувається поступовий перехід від інтенсивного промислового сільськогосподарського виробництва до альтернативного (зокрема біологічного або екологічного), яке передбачає раціональні шляхи використання енергетичних ресурсів і зменшення забруднення навколишнього середовища, одержання високоякісної сільськогосподарської продукції, зберігання і підвищення родючості ґрунту, безвідходне використання сільськогосподарської продукції. Однією зі складових частин екологічного ведення сільського господарства є застосування бактеріальних препаратів, спрямованих на покращення живлення рослин, продукту біоконверсії відходів рослинного походження -- біогумату і біологічних засобів захисту рослин. Оскільки овочі є основним джерелом вітамінів, ферментів, мікроелементів, мінеральних солей, інших біологічно активних речовин і входять до незамінних продуктів раціонального харчування людини, що споживаються переважно в свіжому вигляді, вимоги щодо їхньої якості досить високі. Для забезпечення високих кількісних і якісних показників врожайності необхідне дотримання технологій вирощування культури. Застосування біопрепаратів при вирощуванні овочевих культур стимулює ріст і розвиток рослин, покращує азотне та фосфорне живлення, підвищує їхню стійкість до фітопатогенів і, як результат, сприяє підвищенню врожайності та якості продукції, дає змогу не тільки заощаджувати значну кількість енергії, але й створює сприятливий фон для землеробства у цілому, оскільки це сприяє підвищенню родючості грунтів при використанні значно меншої кількості мінеральних добрив і, як наслідок, зниженню рівня забруднення довкілля.

Виготовлення мікробіологічних препаратів і переробка органічних відходів культурою дощового черв'яка належать до екологічно безпечних ресурсозберігаючих технологій.

Розроблена вченими кафедри біотехнології УДХТУ технологія переробки рослинних відходів (соняшникового, гречаного, рисового лушпиння) культурою червоного каліфорнійського черв'яка дозволяє отримати екологічно чисте добриво біогумус, який у водорозчинній формі відомий як біогумат. Біогумат збалансований за вмістом азоту, фосфору, калію та мікроелементів і містить біологічно активні речовини. За останні роки зріс інтерес до розчинних препаратів з біогумусу, які можна використати з більшим виробничим та економічних ефектом завдяки суміщенню з іншими біопрепаратами або новітніми технологіями (крапельне зрошення системи Т-Таре). Застосування біологічних засобів захисту рослин, бактеріальних добрив, біогумусу та водорозчинних екстрактів з нього (біогумату) і є невід'ємною частиною екологічного ведення сільського господарства.

На першій стадії випробовування було вивчено вплив препарату біогумату, який було отримано з соняшникового лушпиння в результаті переробки його каліфорнійським черв'яком родини Lumbricidae, у відповідності з ДСТУ на схожість і проростання насіння помідорів, перцю, капусти, огірків і кукурудзи у лабораторних умовах. Відзначена висока ефективність біогумату від замочування насіння. Методом біотестування було визначено вміст біологічно активних речовин у препараті -- 0,28 г/л. Попередньо була визначена й оптимальна доза для замочування насіння -- 5 мл на 1 л води.

Агрофіл (ТУ, 565. 10324077003- 92) -- біологічний препарат стимулюючих бактерій (Agrubacterium radiobacter 10) використовується для підвищення урожайності овочевих культур. Екологічно чистий. Безпечний для людини та тварин. Застосовується для обробки насіння огірка, томата, перцю, салату та інших овочевих культур. Біопрепарат характеризується такими властивостями: стимулює ріст і розвиток овочевих рослин, підвищує схожість насіння, стійкість рослин до збудників хвороб, покращує мінеральне та водне живлення рослин, що сприяє підвищенню врожайності та прискорює вихід ранньої продукції.

В Південному філіалі Інституту сільськогосподарської мікробіології ведеться робота з розробки технологій одержання та застосування біопрепаратів, основу яких складають мікроорганізми комплексної дії. Новий ефективний штам фосфатмобілізуючих бактерій Enterobacler nimipressuralis 32- 3 виділено з чорнозему південного. Виявлено, що штам утилізує вуглеводи з утворенням органічних кислот, а також продукує лужну фосфатазу, здатен продукувати такі фізіологічно активні сполуки, як індолілоцтову кислоту. На його основі розроблена технологія одержання рідкого біопрепарату ФМБ 32- 3 зі строком зберігання 6 місяців.

Біопрепарат БС11, основою якого є високоефективний антифунгальний бактеріальний штам Paenibacillus polymyxa П, що продукує ріст-регулюючі речовини, має високу швидкість росту і конкурентноздатність у використанні джерел живлення та азотфіксуючу активність. Важливо, що даний штам не проявляє антагоністичної дії по відношенню до колекційних штамів агрономічно корисних мікроорганізмів, на основі яких розробляються біопрепарати. Оскільки штам є продуцентом екзополісахаридів, біопрепарат БСП виготовляється у вигляді гелю зі строком зберігання до 6 місяців і добре прилипає до насіння.

Біопрепарати використовують для передпосівної обробки насіння. Для розсадних культур рекомендується ще й повторна обробка кореневої системи розсади при висадці її в грунт. Можна використовувати суміш препаратів ФМБ 32- 3 та БСП для інокуляції насіння та обробки розсади. Бактеризація проводиться в день висіву насіння або висадки розсади.

Бактеризація насіння проводиться в день висіву його у вологий грунт. Невеликі партії насіння обробляють вручну під навісом для захисту від потрапляння прямих сонячних променів і перегріву. На чистому брезенті чи поліетиленовій плівці розстилають необхідну кількість непротруєного насіння, біопрепарат розводять водою, ретельно перемішують і рівномірно наносять на його поверхню. Насіння перемішують, почергово піднімаючи протилежні кінці брезенту з метою рівномірного розміщення мікроорганізмів на поверхні насіння. Оброблене насіння згодом відновлює свою сипучість, його затарюють у мішки та висівають.

Механізована обробка насіння. Готується суспензія препарату в воді з розрахунку 1:5. Після інтенсивного перемішування в ємкості необхідного об'єму залити в ємкість протруювальної машини, попередньо відмитої від залишків отрутохімікатів, і обробити насіння перед висівом напівсухим способом з розрахунку 1- 2% суспензії від його маси.

Норми витрати препаратів при передпосівній обробці насіння складають 1- 2% від маси насіння, що обробляється. Наприклад, на 1 кг насіння потрібно 10- 20 мл біопрепарату. При обробці розсади рекомендується поливати кореневу систему рослин розчином препарату 1:100. На одну рослину 100 мл розчину препарату. При сумісному використанні препаратів ФМБ 32- 3 та БСП норма витрати препаратів складає по 1/2 виробничої дози кожною препарату (розчин препарату для поливу кореневої системи (1/2+1/2):100). Обробку кореневої системи розсади можна здійснювати поливною водою (розведення 1:400) через баки розсадосадильної машини.

Обробку сільськогосподарських рослин розчином біогумату (розведення водою 1:200) проводять 2 рази. Першого разу біогуматом обробляють розсаду, другого -- поливають рослини через 10- 12 днів після висадки в поле.

Рівень ефективності застосування того чи іншого препарату залежить від реакції виду чи навіть сорту рослин на інокуляцію і від умов вирощування культури. Тому додержання рекомендацій з технології вирощування рослин із застосуванням препаратів є запорукою одержання очікуваних результатів. Враховуючи те, що біопрепарати мають низькі ціни, застосування мікробіологічних препаратів при вирощуванні овочевих культур та зменшення при цьому доз мінеральних добрив веде до зростання економічної ефективності одержання овочів. Незначне зростання затрат дозволяє знизити собівартість продукції, а рівень рентабельності одержання помідорів сорту Шанс підвищується на 6% при обробці біопрепаратом ФМБ 32- 3 і на 8% -- препаратом БСП відносно контролю без використання біопрепаратів. Показники економічної ефективності застосування біопрепаратів при вирощуванні капусти білоголової ранньої більш вагомі, що пояснюється особливостями культури, зокрема її одноразовим збиранням. Рівень рентабельності одержання капусти сорту Дітмаршер фрюер при застосуванні біопрепарату ФМБ 32- 3 зростає на 19%, а при обробці БСП -- на 35% відносно технології без внесення біопрепаратів.

На другому етапі проведено польові випробування ефективності біогумату та мікробіологічних препаратів при вирощуванні помідорів протягом 5 років (1998- 2002 рр.) у навчгоспі "Самарський" Дніпропетровського державного аграрного університету.

Застосування біогумату забезпечує прибавку врожаю помідорів 10% до контролю, а сумісне використання біогумату з агрофілом приводить до синергічного ефекту -- підвищення врожайності складає 21% (табл. 1).

Таблиця 1. Ефективність застосування біогумату та агрофілу на помідорах сорту Персей

Польові випробування біопрепаратів при вирощуванні помідорів сорту Шанс на базі Кримської дослідної станції овочівництва Інституту південного овочівництва та баштанництва і Південного філіалу ІСГМ показали їхню ефективність протягом 2000- 2001 рр. Середній приріст врожаю за 4 роки був найбільшим у досліді під дією біопрепаратів агрофіл і БСП і склав близько 4 т/га, або 14% до контролю. Обробка насіння та розсади помідорів препаратом ФМБ 32- 3 забезпечила дещо нижчу врожайність рослин, яка склала 1,8 т/га, або 6% відносно контролю.

Відомо, що гриби роду триходерма є активними антагоністами багатьох мікроорганізмів-збудників хвороб. Біопрепарат триходермін, виготовлений на торфі, використовували для обробки насіння помідорів 0,3- 0,5% суспензією та для замочування коренів розсади у суміші з грунтом, перегноєм і триходерміном (0,5- 1 г триходерміну на рослину). При цьому розсада краще приживалась завдяки зменшенню ураженості рослин чорною ніжкою після висадки їх у грунт. Вирощування розсади сорту Персей у дослідах з використанням триходерміну і біогумату дозволило підвищити врожайність рослин у середньому за 2 роки відповідно на 8,5 та 15,2% (табл. 2).

Таблиця 2. Ефективність застосуванні біогумату та триходерміну на помідорах сорту Персей

Вірусні хвороби рослин поділяють на дві великі групи -- мозаїки і жовтяниці. Мозаїки -- хлоротичноплямисті захворювання рослин; концентрація вірусів у їхньому соці досить висока. Віруси мозаїки репродукуються переважно в паренхімних клітинах, передаються механічним способом і комахами. Жовтяниці -- вірусні хвороби з характерною великозональною, а інколи загальною некротизацією листків. Концентрація вірусів у соці незначна, локалізація й репродукція вірусів пов'язана з клітинами флоеми.

Найпоширенішим симптомом вірусних хвороб є зміна забарвлення листків та інших зелених органів рослин. На ураженій тканині листка чергуються темно-зелені, світло-зелені або жовті плями. Часто спостерігається хлороз, некротизація і деформація листків та інших органів. Серед мозаїчних хвороб найкраще вивчені звичайна мозаїка тютюну, мозаїки картоплі, буряків, капусти, томатів, злакових і бобових культур.

Загальними для боротьби з вірусними хворобами рослин є такі заходи: 1) виведення і впровадження у виробництво стійких проти вірусів сортів рослин; 2) знищення комах та інших переносників вірусів; 3) ліквідація джерел поширення вірусів у природі; 4) використання для сівби здорового безвірусного насінного матеріалу.

Методи виділення з мікроорганізмів речовин, які могли б діяти на патогенні мікроорганізми та були екологічно безпечними, має досить багато переваг в порівняння з іншими препаратами.

Страницы: 1, 2, 3