CC BY
11УДК 632.51:582.635.3+582.675.5
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПОДАВЛЕНИЯ
МАКА И КОНОПЛИ
В.А. Павлюшин, Ю.А. Титова, А.П. Дмитриев, Н.А. Белякова, ИИ. Новикова, Т.А. Маханькова, А.К. Лысов
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург
В работе приводятся методология и результаты исследований, представляющие основы разработки комплексных технологий подавления развития растений мака и конопли, определяющие снижение общей биомассы надземной части. Разработаны средства и методы их внесения, приводящие к потере товарного качества, развитию болезней и гибели растений. Оценена эффективность биологических и химических средств и методов подавления развития наркотикосодержащих растений. Показано, что для эффективного подавления растений мака и конопли при комплексном использовании биологических и химических средств достаточно сублетальных доз химических гербицидов.
Ключевые слова: комплексная технология подавления нежелательных растений, мак, конопля, биологический метод, фитофаги, биогербициды, конверсионные микогербициды.
С каждым годом в мире увеличиваются троля растительности, содержащей
площади незаконных посевов наркотикосодержащих растений (Доклад..., 2008; Гасымов, 2002; Булавин и др., 2008). Поэтому поиск путей и создание систем кон-
наркотические вещества, становится практической задачей первостепенной важности и способствует развитию всесторонних исследований в этой области.
Методология исследований
Наиболее значимые растения, из которых получают наркотики, - мак снотворный (Papaver somniferumL.) и конопля посевная (Cannabis sativa L.) (Давидян, 1965; Глинкин, 2002; Емельянов, 2002; Доклад..., 2008).
Мак снотворный, имеющий много подвидов и гибридов, - однолетнее травянистое растение с тонким слабоветвящимся стержневым корнем, прямостоячим ветвящимся, реже простым, на облиственным стеблем 30-200 см высотой. В период от цветения до созревания семян растение предъявляет повышенные требования к температуре и влажности. Семена мелкие, почковидной формы, с ячеистой поверхностью (Базилевская, 1931; Веселовская, 1933,1975; Черепанов, 1995). Товарное качество растений мака как продуцентов наркотиков обусловливается общей биомассой надземной части, содержащей морфин и еще 224 алкалоида (папаверин, кодеин, тебаин, эторфин и др.), а, главное, размерами незрелых маковых коробочек, из которых в динамике осуществляется добыча опиума. Важно, что семена мака не содержат наркотически активных алкалоидов, подвержены инфицированию фитопатогенами и могут переносить инфекцию (Головкин, 2000; Тро-фимец, 2006). Во всех областях возделывания мак в значительной степени поражается грибными и бактериальными заболеваниями. В отдельные годы недоборы урожая семян и коробочек от болезней достигают 50-70% (Tanaka, 1920; Barbacka, 1935; Поспелов, 1957; Миско, 1965; Sehgal et al., 1971; Schmitt, et al., 1975; Sivanesan et al., 1982). Благодаря исследованиям экологии возбудителей, источников инфекции, патогенеза и симптоматики болезней (Girzitska, 1930; Barbacka, 1935; Flachs, 1936; Поспелов, 1957;
Миско, 1965, 1973; Островский и др., 1970; Никитина, 1975; Вахрушева и др., 1976; Дроздовская, 1977) были выявлены потенциальные агенты биологической борьбы с маком, такие как Fusarium oxysporum, My-rothecium verrucaria, Brachycladium papaveris (Pleo-spora papaveracea) (Hebbar et al., 1997; Bailey et al., 2000,2004; O'Neill et al., 2000; Glukhova et al., 2007; Гасич и др., 2009 а, б; Глухова и др., 2010).
Конопля посевная - однолетнее травянистое двудомное растение с переходящими половыми формами, с глубоким (1.5-2 м) ветвящимся стержневым корнем, прямостоячим простым, реже ветвящимся, желобчатым облиственным стеблем 100-600 см высотой. Мужские соцветия (сложные кисти или метелки) образуются на боковых ветвях или верхушке стебля; женские сжато-колосовидные соцветия развиваются в пазухах листьев. Цветки однополые, ветроопыляемые (Блинова, 1990; Губанов и др., 2003). Растения конопли - легко дичающие космополиты, товарное качество которых как продуцентов наркотиков обусловливается общей биомассой надземной части, содержащей каннабинолы -производные дибензипирана, из которых наркотическим действием обладает, в основном, тетрагидро-каннабинол (ТГК) - смолистое вещество с резким специфическим запахом. Каннабинолы - физиологическая особенность растений конопли, для их употребления впрямую и производства наркотиков используются верхние части и листья женских растений конопли, смола и пыльца мужских растений (Давидян, 1965; Тимонин, 1978). На конопле зарегистрировано более 90 возбудителей болезней, серьезными среди них являются: F. oxysporum, F. culmorum var. culmorum, вызывающие увядание
растений (Жалнина, 1963; McPartland, 1996,1999). В 1999 г. компания Ag/Bio (США) предложила микогербицид на основе штамма Г си1тогит var. си1тогит для биоконтроля конопли. Этот микромицет также используется в
генноинженерных исследованиях для создания вирулентных комплексов против растений коки и конопли и рассматривается как потенциальный генмодифицированный биоагент борьбы с коноплей (McPartland, 1999).
Описанные выше особенности биологии целевых объектов, которые обусловливают привлекательность растений для масштабного производства наркотиков, определили методологию наших исследований. Прежде всего, это выявление параметров, определяющих снижение общей биомассы надземной части целевых растений (потери в росте, ассимиляционной поверхности; ухудшение габитуса, развитости корневой системы, заболевания и ослабления конкурентоспособности) и разработка на их основе средств и методов их внесения с целью подавления растений, что приводит к потере товарного качества, развитию болезней и гибели растений. Далее, оценка эффективности разработанных биологических и химических методов и средств их внесения с целью подавления и, в заключение, создание комплексных технологий совместного и/или последовательного их использования для достижения наибольшего эффекта в подавлении целевых объектов.
Для разрабатываемых биологических средств как факторов подавления растений определены параметры эффективности для фитопатогенов - системность поражения (слабое развитие придаточных корней и поражение корневой системы, вегетативных и репродуктивных органов растения), для фитофагов - моно- или олигофагия, приводящая к гибели или существенному повреждению растения, доминантность или субдоминантность в комплексе вредителей конопли со вспышками массового размножения, широкий ареал распространения и вредоносности.
В процессе разработки комплексных техноло-гийподавления целевых объектов сформировались два направления биологической борьбы. Первое -интродукция с помощью специфических средств
внесения фитофагов на участки незаконных посевов мака и дикорастущей конопли с целью ликвидации первых и удерживания численности популяции второй на более низком уровне, и второе - микогерби-цидное, использующее фитопатогенные микромице-ты с помощью специфических средств внесения ежегодно как факторы стресса для подавления наркотикосодержащих растений в посевах.
К фитофагам, используемым в качестве агентов классического биоконтроля, и фитопатогенам, используемым в качестве биогербицидов, предъявлялся ряд требований. К фитофагам - это пригодность для массового разведения в искусственных условиях на заменителях природного корма, наличие устойчивой к механическим повреждениям фазы жизненного цикла, способность питаться растениями конопли с высоким содержанием тетрагидроканнабинола; к фитопатогенам - это способность быстро продуцировать инфекционные структуры на дешевых субстратах и давать высокие концентрации инокулятов в искусственных условиях, высокая патогенность для целевых объектов и способность уничтожать нежелательные растения в широком ареале, генетическая стабильность, конкурентоспособность, экологическая пластичность, ограниченный круг хозяев и авирулентность к культурным растениям.
Реализация вышеобозначенных требований определила тактику исследований биологии отобранных видов. В разработке микогербицидов особого внимания заслуживали возможности быстрого получения большого количества жизнеспособного и качественного инокулюма (спор, фрагментов мицелия, склероциев и др.) на доступных субстратах, средства его внесения, условия заражения и последующего развития патологического процесса или реакции сверхчувствительности в зависимости от концентрации инокулюма, влажности, продолжительности росяного периода, температуры и фазы развития целевого растения. Для успешной интродукции фитофагов в занятые коноплей стации необходимы были разработки технологий массового разведения и внесения с использованием средств механизации, что обеспечивало высокие нормы выпуска насекомых.
Результаты исследований
Широкомасштабные полевые сборы пораженных фитопатогенами растений мака (Гасич и др., 2009 а) и конопли проводились сотрудниками лаборатории микологии и фитопатологии ВИЗР (Е.Л.Гасич, А.О.Берестецким, И.В.Биль-дер, Л.Б.Хлопуновой и др.). Из образцов, собранных в Пензенской, Ростовской, Саратовской областях, Бурятии, Украине, Киргизии, а также ретроспективным анализом гербарных образцов и коллекции чистых культур микромицетов мака и конопли, сформированных в 2002-2005 гг.,
выделено 410 изолятов 52 видов грибов (на маке - 237 изолятов 30 видов, на конопле - 173 изолята 22 видов). Сформированная лабораторией микологии и фитопатологии коллекция гербарных образцов и чистых культур содержит 286 изолятов 45 видов грибов. Е.Л.Гасич, Л.Б. Хлопуно-вой и И.В.Бильдер получен Патент РФ № 2377774, зарегистрированый в государственном реестре изобретений РФ 10.01.2010 г., на штамм гриба Dendryphi-on penicillatum ( = Brachycladium papa-veris) (Corda) Fr. 1.39, обладающий мико-гербицидной активностью против мака
Вестник защиты растений, 1, 2013 снотворного (Гасич и др., 2010). На дикорастущей конопле сотрудниками лаборатории биологической защиты растений ВИЗР (А.Г.Ковалем, И.А.Белоусовым, И.И.Кабаком, Е.Г.Козловой и др.) в Ростовской области, Краснодарском крае, Бурятии и Алма-Атинской области Казахстана выявлено 36 видов насекомых-фитофагов, из которых 22 вида трофически связаны с коноплей.
Многоступенчатый скрининг сформированных коллекций биологических агентов подавления растений мака и конопли по вышеупомянутым параметрам эффективности, проведенный сотрудниками лабораторий микологии и фитопатологии, биологической и микробиологической защиты растений, выявил наиболее вредоносные виды микро-мицетов, вызывающие системное поражение, ломкость стеблей и корневые гнили: B. papaveris (124 изолята), F. oxysporum (29 изолятов), F. proliferatum (14 изолятов), F.culmorum (15 изолятов), F.solani (11 изолятов) и Sclerotinia sclerotiorum (33 изолята) (Гасич и др., 2009 а; Дмитриев и др., 2012), а также перспективных фитофагов для использования в борьбе с коноплей: монофагов - долгоносика Cardipennis rubripes и горбат-ку Mordellistena charagolensis, олигофагов -конопляную блошку Psylliodes attenuata, конопляную плодожорку Grapholitha delineana, медведицу снежную Chionarctia nivea, толстянку бурую Phragmatobia fuliginosa. Наличие четких пищевых предпо-
чтений обеспечивает высокую эффективность этих фитофагов в борьбе с коноплей, особенно в период ее всходов. Кроме того, эти гербифаги вызывают серьезные повреждения генеративных органов растения.
Сотрудниками лаборатории биологической защиты растений (Н.А.Беляковой, Л.П.Красавиной, А.Г.Ковалем, И.А.Бело-усовым, И.И.Кабаком, Е.Г.Козловой и др.) показано, что перспективный материал для формирования лабораторных культур конопляных блошки и плодожорки - особи из природных популяций, распространенных в Средней и Юго-Восточной Азии. Определены основные стандарты качества лабораторных культур конопляной блошки: средняя продолжительность жизни имаго яйцекладущего поколения 22-26 дней и вес жуков 1.6-1.7 мг для весеннего поколения, 1.8-2.4 мг - для летнего. Доказана возможность массового разведения специализированных вредителей конопли на природном корме и его заменителях. В лабораторных условиях оптимизированы параметры содержания имаго и личинок, а также конвейера из кормовых растений конопли для выращивания блошки: температура 20-25°С и 75±5% влажность воздуха, смена растений в садках каждые 3 дня для весеннего поколения яйцекладущих особей и каждые 6 дней для летних жуков, готовящихся к уходу на зимовку (рис. 1).
Рис. 1. Контейнеры с гусеницами толстянки (выкармливание срезанными растениями
конопли и конского щавеля)
Гетерогенность конопляной блошки по признакам, определяющим индукцию диапа-узы и доминирование моновольтинной фракции с облигатной диапаузой, позволили для предотвращения размножения интродуциру-емых жуков выпускать лишь молодых особей, которые в природной среде выходят из
куколок в середине лета, а яйца откладывают только на следующий год после облигатной диапаузы. Установлено, что при плотности 17-24 жуков на растение (или 4-5 жуков на лист) и оптимальных температуре 20-30°С и влажности воздуха 75±5% блошка уничтожает всходы конопли за 2-4 часа.
Плотность конопляной блошки весеннего поколения 15 жуков на растение в течение 5 суток приводила к гибели растения конопли высотой 40-50 см. Интенсивность питания пропорциональна температуре и обратно пропорциональна влажности. При пониженных температурах воздуха, обусловливающих миграцию жуков в верхние слои почвы и питание прикорневой частью стебля всходов конопли, наблюдали их гибель. Ранние фазы развития целевого растения
Вестник защиты растений, 1, 2013 наиболее предпочтительны для питания конопляной блошки, повреждение конопли в этот период приводило к гибели растений. Плотность 4-5 гусениц толстянки бурой или конопляной плодожорки на растение конопли высотой 30-40 см, оптимальные температура 15-30°С и влажность воздуха 6090% через сутки после выпуска фитофага позволяли полностью уничтожить листья и на 50-70% стебли, приводя растения к гибели (рис. 2).
А Б В Г
Рис. 2. Эффективность выпуска фитофагов на растения конопли: А - через час после выпуска гусениц толстянки бурой 5-го возраста; Б - через 1 сутки после выпуска гусениц (норма - 4-5 гусениц на растение); В - через 5 суток после выемки из садка с конопляной блошкой; Г - через 12 суток после выемки (плотность фитофага 15 особей/раст.).
Для конопляной плодожорки выявлено, что световой день менее 14 часов и температуры ниже 20°С позволяют индуцировать диапаузу в лабораторной популяции и хранить накопленный биоматериал до полугода без потерь жизнеспособности. Определен состав искусственной питательной среды для массового разведения конопляной плодожорки. Наличие у плодожорки внутривидовой формы, приуроченной к дикой конопле, позволяет сформировать селекционно-генетичес-кими методами линию с предпочтением к высокому уровню тетрагидроканнабинола в пище.
На основе анализа видовых особенностей конопляных блошки и плодожорки определены нормы и сроки выпуска насекомых, оптимальные для борьбы с коноплей в посевах. При плотности всходов 2030 растений/м2 норма выпуска конопляной блошки составляет 400-600 жуков/м2,
конопляной плодожорки - 20-30 куколок/м2, имеющих прочные покровы для внесения с использованием механизированных средств, в т.ч. авиационных. В местах выпуска из куколок появляются имаго, бабочки спариваются и откладывают яйца на растения конопли, повреждения которой в дальнейшем наносят гусеницы плодожорки.
Особенности роста и развития 6 видов (18 штаммов) микромицетов оценивались сотрудниками лабораторий микологии и фитопатологии (Н.П.Шипиловой, Е.Л.Га-сич, А.О.Берестецким, Л.Б.Хлопуновой и др.), микробиологической защиты растений (Ю.А.Титовой, И.Л.Краснобаевой, А.В.Рыжанковой и др.) в 6 сериях опытов, что позволило охарактеризовать возможности быстрого получения большого количества инокулюма на доступных субстратах для 5 видов (8 штаммов) микромице-тов при использовании 30 питательных
сред для глубинного и твердофазного культивирования. Выявлено, что многообразие органических компонентов субстрата, содержание белкового и аминного азота в разнообразных соединениях способствовали замедлению и стабилизации в накоплении биомассы мицелия, в динамике это выражалось в гиперболическом характере кривых относительной скорости вегетативного роста штаммов-
продуцентов (рис. 3).
озз
озо 1 \
£ 025 £ — \
£ 0 20 ! 015 S ! 0 09 1
0 005
0 00 2 4 6 8 12 12 14 16
Рис. 3. Динамика относительной скорости роста В. рараувпБ на богатых органическими компонентами субстратах
В 6 сериях лабораторных опытов и 2 сериях опытно-промышленных наработок (ЗАО "Агробиотехнология") показано, что наличие легкодоступных моно- и олигоса-харидов ускоряло почти в два раза вегетативный рост мицелия, а увеличение их доли по сравнению с соединениями азота в 15-20 раз способствовало быстрому и обильному конидиогенезу, образованию склероциев и увеличению их общей массы (табл. 1, рис. 4).
У всех исследованных штаммов кони-диогенез, образование склероциев и синтез вторичных метаболитов происходили как при замедлении вегетативного роста, вызванного голоданием независимо от природы лимитирующих факторов, так и под воздействием последних, таких как стабилизация рН, как в кислой (рН= 3-4), так и в щелочной (рН= 8) областях, высокий уровень накопления биомассы (6-8 мг/мл), недостаток витаминов и микроэлементов.
Рис. 4. Различные типы образования склероциев Sclerotinia sclerotiorum
Кроме этих факторов, на динамику роста и развития микромицетов влияли состав среды, температурные и влаж-ностные условия выращивания, количество и качество инокулюма. Уменьшение его количества иногда снижало накопление биомассы и укорачивало идиофазу, а значит и синтез вторичных метаболитов. Использование инокулюма в виде вегетативного мицелия с малым количеством конидий ускоряло тропофазу и приводило к сокращению срока культивирования до наступления спороношения.
Таблица 1. Влияние режимов инкубирования и количества углеводов в КСА __на количество, массу и размер склероция__
Режим инкубирования Количество сахарозы, г Количество склероциев в чашке,шт. Масса склероция, мг Размеры фракции склероциев, мм Соотношение (%) фракций от общего количества)
19-21С (естественное освещение 10 20 22 24 6.3 8.2 4x5; 6; 1x2 5x6; 4x5; 3x4; 6 91.7; 4.2; 4.1 57.7; 28.0; 10.3; 4.0
20 С (темнота, термостат) 10 20 22 24 со . 8 8 4x5; 6; 1x2 4x5; 6 91.7; 4.8; 3.5 79.6; 20.4
25 С (темнота, термостат) 10 20 20 22 6.4 7.9 3x4; 5x6 5x6; 3x4 75.0; 25.0 75.0; 25.0
Чередование темноты и естественного освещения 10 20 32 58 4.5 5.2 1x2; 2x3; 4x5; 3x4 3x4; 5x7; 1x2 49.2; 25.8; 2.8; 22.2 77.4; 12.8; 9.8
Эти данные подтверждены в 5 сериях ных сотрудниками лабораторий миколо-лабораторных исследований, проведен- гии и фитопатологии, микробиологиче-
ской защиты растений, а, главное, в 4 сериях опытно-промышленных наработок препаративных форм, когда оптимизация аэрации, термических и гидродинамических условий культивирования приводили к сокращению экспоненциальной фазы роста до 46-50 часов, периодов первичного и вторичного метаболизма до 2-3 суток (ЗАО "Агробиотехнология").
Выявлены температурные диапазоны 16-32°С и оптимумы развития штаммов-продуцентов, типичных мезофилов - 24-28°С (для S. sclerotiorum - 20-24°С) (Ши-пилова и др., 2011). При глубинном культивировании на оптимизированной по составу неорганических солей соево-глюкозной среде (СГС-2) выявлены максимальные скорости роста у большинства штаммов-продуцентов, титры жизнеспособных единиц были в 1.5-3 раза выше, чем на других средах, и составляли для B. papaveris - 1.2*106, F. oxysporum - 5Х109, F. culmorum - 1.3Х109, S. sclero-tiorum -1.1*106 КОЕ/мл. Твердофазное культивирование штаммов патогенных микромице-тов B. papaveris 1.39, F. oxysporum 14 и
4. 12, F. culmorumK-4, а также
5. sclerotiorum K-2 и 6 на отходах техногенной сферы, первично конвертированных в промышленном масштабе съедобными грибами Lentinus edodes, характеризовалось такими же параметрами роста и развития, как иглубинное культивирование в течение первых 7 суток. Последующие 7 суток выявили диауксийную динамику развития всех исследованных штаммов при вторичной биоконверсии отработанных в промышленном производстве съедобных грибов субстратов. Идиофаза накопления вторичных метаболитов завершалась не апоптозом, а новой лаг-фазой роста мицелия и переходом культур в новую тропофазу.
Накопление вторичных метаболитов начиналось после 14 суток, что подтверждено в исследованиях сотрудников лабораторий микологии и фитопатологии, микробиологической защиты растений в 6 сериях лабораторных опытов и 2 сериях полупромышленного получения гранулиро-
Вестник защиты растений, 1, 2013 ванных субстратных препаративных форм. Споропродуктивность на вторично конвертируемых субстратах от 2 до 100 раз выше в зависимости от штамма, чем при твердофазном поверхностном культивировании, как на синтетических, так и на искусственных питательных средах (Новикова и др., 2010) (рис.
| '
i S £ Р
I i
0 2 4 6 8 10 12 1 4 1 6 11
а Б
II ж
1
-и я-
1» а . в ш_т_ m __ д и
1 2 3 4 5 6
Рис. 5. Динамика скорости роста (А) и споропро-дуктивности (Б) B. papaveгis 1.39 на отработанных промышленных субстратах: 1- агар Чапека, 2- отработанные субстраты, 3- зерновые отходы, 4- смесь отходов, 5- богатые лигнином и целлюлозой, 6- богатые целлюлозой
Особое внимание в исследованиях сотрудников лабораторий микологии и фитопатологии (Н.П.Шипиловой, О.С.Юзи-хина, А.О.Берестецкого и др.), микробиологической защиты растений (Ю.Д.Ше-нина, И.И.Новиковой, Ю.А.Титовой, И.Л.Краснобаевой, Г.В.Митиной и др.) уделялось выявлению механизмов пато-генности микромицетов. В 27 сериях опытов доказана первоначальная некротро-фия потенциальных агентов микогерби-цидов, обусловленная вторичными метаболитами штаммов микромицетов, находящаяся в пропорциональной зависимости от гидротермических условий и обеспечивающая либо патогенез, либо стресс с
5).
последующей реакцией сверхчувствительности поражаемых растений. Вторичные метаболиты B.papaveris 1.39 - это эк-зо- и эндотоксины мицелия с Rf= 0.52 и 0.90, обладающие высокой фитотоксично-стью для семян мака. На основании характеристик продуктов, полученных методами УФ- и ИК-спект-рофотометрии и масс-спектрометрии, выявленных физико-химических и биологических свойств наиболее активный компонент экзо-метаболома - специфичный и оригинальный гликотерпеноид, а оригинальный, специфичный и активный эндотоксин мицелия отнесен к бензохинонам. В метабо-литном комплексе штамма B. papaveris 1.39 обнаружено еще 8 соединений, перспективных с точки зрения их потенциальной биологической активности. Вторичные метаболиты B. papaveris 1.39 не опасны для теплокровных. Для видов Fusarium - это опасные для теплокровных животных 15ADON, доминирующий в ме-таболитном комплексе, фузариновая кислота, фузамины, фускофузарин, сола-ниол, которые являются факторами агрессивности некротрофов (представителей рода Fusarium), а значит веществами, усиливающими патогенность микро-мицетов. Отмечено, что токсины фитопа-тогенов быстро инактивировались в почве, не оказывая какого-нибудь значительного влияния на сельскохозяйственные растения. Показано, что один из основных механизмов патогенности исследованных микромицетов - существенное снижение содержания хлорофилла, проявляющееся еще до проявления симптомов болезни. Так, при инфицировании конопли S. sclerotiorum на 2-е сутки прекращался фотосинтез в клетках, что приводило к изменениям структуры тканей листьев. Возможно, и реакция сверхчувствительности растений - суть проявление патогенеза, вызванного воздействием микро-мицетов, точнее их вторичными метаболитами под рабочим названием "токсическое поражение" (рис. 6).
Сотрудниками лабораторий микологии
и фитопатологии (Н.П.Шипиловой,
E.Л.Гасич, А.О.Берестецким, Е.И.Гультяе-вой, Л.Б.Хлопуновой и др.), микробиологической защиты растений (И.И.Нови-ковой, Ю.А.Титовой, И.Л.Краснобаевой и др.) показано, что патогенез фиксировался при совместном действии следующих абиотических и биотических факторов: ранняя, наиболее уязвимая из-за неразвитости системы придаточных корней фаза развития растений - от семядолей до 1-2 настоящих листьев; влажность 90-100% и температура 22-26°С не менее 24 часов, высокие концентрации интактного иноку-люма (штаммы B. papaveris - 106,
F. oxysporum - 107-109, F. culmorum - 107-10е, S. sclerotiorum - 105-106 КОЕ/мл).
| т. п т ? и и i>, ч ч Ii из л и л л v läji л
Рис. 6. Динамика изменения индикатрис рассеяния света в листьях конопли, пораженных S. sclerotiorum
Наблюдались массовое прорастание конидий и склероциев одной или несколькими ростковыми гифами, развитие мицелия и образование некрозов в местах его соприкосновения с растительной тканью, а также дальнейшее развитие мицелия патогена на некротизированных участках. В вегетационных опытах отме-
чались поражения корней и корневой шейки в виде некрозов и стекловидности в случае штаммов B. papaveris, потемнение проводящих пучков и прилегающих к ним тканей стебля и листьев от мицелия гриба (Гасич и др., 2009б). При успешном инфицировании проростков в 5 сериях опытов выявлено системное поражение растений мака штаммами B. papaveris и F. oxysporum, растений конопли S. sclerotiorum и F. culmorum. В полевых опытах (13 серий) в отсутствие оптимальных для патогенеза гидротермических условий (понижение температуры и влажности) наблюдалась реакция сверхчувствительности растений в виде образования на надземных частях обширных хлоротичных желто-зеленых зон (с анто-циановым краем у растений мака), снижение биометрических показателей развития, ухудшение габитуса в сторону уменьшения облиственности (Маханькова и др., 2009). Реизоляция патогенов в этих случаях была возможна лишь из ризосферы подвергшихся стрессу растений.
Три этапа оптимизации параметров культивирования штаммов микромицетов проводили сотрудники лаборатории микробиологической защиты растений в лабораторных и опытно-промышленных условиях глубинным, глубинно-поверхностным и твердофазным способами по показателям скорости вегетативного роста, периода максимальной продуктивности, сохранения титра жизнеспособных единиц инокулюма, целевой активности и высокой конкурентоспособности при интродукции в биоценозы. Последняя достигалась при культивировании штаммов на сложных, богатых различными питательными компонентами субстратах, когда в течение тропофазы интенсивно накапливалась биомасса, а в идеофазе шел активный синтез вторичных метаболитов, обеспечивающих выживание микромицетов в изменяющихся условиях существования. Вещества вторичного метаболизма (токсины, БАВ или ферменты), как не являющиеся необходимыми для вегетативного
роста штаммов, так и сверхсинтезируе-мые обычные их ферменты, витамины, продукты клеточной дифференциации и др. являлись факторами патологического процесса целевых растений. Наблюдалось замедление роста и гибель всходов до появления семядолей, проростков и взрослых растений, ускорение перехода в репродуктивную стадию при аномально низких биомассе, ассимиляционной поверхности листьев и неразвитости корневой системы.
Опытно-промышленное культивирование осуществлялось на базе ЗАО "Агро-биотехнология" и на опытном ферментационном оборудовании ВИЗР-ИЦЗР. Получено всего 14 лабораторных образцов и опытно-промышленных партий биопрепаратов с титрами B. papaveris 1.39-107, F. culmorum K-4 - 109-1010, S. sclerotiorum - 106 КОЕ/мл (г). Разработаны опытно-промышленные регламенты получения биопрепаратов на основе штаммов-продуцентов B. papaveris 1.39 и F. culmorum К-4.
Оптимизация параметров культивирования штаммов-продуцентов, выявление условий патогенеза позволили разработать в лаборатории микробиологической защиты растений 12 лабораторных образцов новых биопрепаратов и провести оценку их эффективности в вегетационных и полевых опытах (табл. 2).
В 6 сериях вегетационных и 3 сериях полевых испытаний, проведенных сотрудниками лабораторий микробиологической защиты растений и микологии и фитопатологии, показано, что наиболее эффективны препаративные формы на основе штаммов B. papaveris, содержащие мицелий микромицета с его активными эндотоксинами. Эффективность таких (жидких) препаративных форм достигала 80-90% к концу опыта, так как 11-12 из 90 растений мака погибали ежедневно в течение первых 7 суток после внесения биопрепарата как при стимуляции зараже-
ния путем создания росяного периода, так тения, потеряв 75-85% своей биомассы,
и без стимуляции. После первых 7 суток продолжали расти и медленно разви-
гибель отсутствовала и выжившие рас- ваться.
Таблица 2. Жизнеспособность инокулюма (1.5*106 КОЕ/мл В. рараувпБ 1.39) _в различных лабораторных образцах биопрепаратов_
Лабораторный образец биопрепарата Жизнеспособность
Сырая биомасса гриба (80% влажности) Сухой порошок (воздушно-сухая биомасса гриба) Паста с консервантом (сырая биомасса гриба + 0.2% бензоата натрия) 3-4 недели 4-4.5 месяца 3-4 месяца
Стабилизированная паста (сырая биомасса гриба + 15% КМЦ+0.2% бензоата натрия) несколько суток
Стабилизированная паста (сырая биомасса гриба + 1.5% гидрогеля на основе полиакриламида (базовый состав) + 0.2% бензоата натрия) 4-4.5 месяца
Стабилизированная паста (сырая биомасса гриба + 1.5% гидрогеля на основе полиакриламида (базовый состав + макроэлементы) + 0.2% бензоата натрия) 4-4.5 месяца
Стабилизированная паста (сырая биомасса гриба + 1.5% гидрогеля на основе полиакриламида (базовый состав + макроэлементы + микроэлементы) + 0.2% бензоата натрия) 4-4.5 месяца
Стабилизированная паста (сырая биомасса гриба + 1.5% гидрогеля на основе полиакриламида (базовый состав) + 0.2% бензоата натрия + минеральные соли (КН2Р04 - 0.2%, (ЫН4)2Б04 - 0.1%, М§Б04 - 0.1%, дрожжевой экстракт - 0.1%) 4-4.5 месяца
Торфяная форма (стерильный торф, инокулированный культурой гриба (объем инокулюма - 15%) 4-4.5 месяца
Гранулированная форма (вермикулит, инокулированный культурой гриба (объем инокулюма - 15%) + минеральные соли (КН2РО4 - 0.2%, (ЫН4)^04 -0.1%, MgS04 - 0.1%, дрожжевой экстракт - 0.1%) 3-4 недели
Гранулированная зерновая форма (стерильное, предварительно термически обработанное зерно злаков, инокулированное культурой гриба (объем инокулюма -15%) 1-1.5 месяца
Гранулированная субстратная форма (стерильные, предварительно термически обработанные ферментированные макромицетами опилки смешанные + отруби 7% по влажному весу субстрата + грибной белок, инокулированный культурой гриба (объем инокулюма - 15%) 5-6 месяцев
Выявлено, что гранулированная субстратная форма и смывы с нее, содержащие мицелий и конидии, при внесении сохраняют максимальную эффективность до 2-х недель после инокуляции в фазе семядолей. Чем выше титр инокулюма, тем выше показатель гибели проростков. Внесение на поверхность почвы гранулированной субстратной формы обеспечивало большую эффективность, нежели смывов с нее: ежедневно погибали 14-15 растений и 11-12 из 90 соответственно. В 4-х сериях вегетационных и полевых опытов установлено, что эффективность воздействия применяемых биопрепаратов уменьшалась по всем показателям в 1.33.7 раза при обработках целевых растений
в более поздние фазы их развития, наиболее значительно снижались показатели гибели (рис. 7).
Для стабилизации штаммов-продуцентов и повышения их агрессивности в отношении целевых растений сотрудники лаборатории микробиологической защиты растений и Центра биологической регламентации использования пестицидов проводили выделение моноспоровых изоля-тов и отбор агрессивных субкультур (табл. 3). Из исходных штаммов-продуцентов микогербицидов В. рарамэгю 1.39 в 6
в сериях опытов получен 21 моноспоровый изолят, Г си1тогит К-4 в 8 сериях опытов получено 25 моноспоровых изоля-тов, по стабильности параметров скорости
роста, продуктивности и целевой активности превышающих таковые исходных штаммов (Маханькова и др, 2009; Дол-женко и др., 2010). Отобрано по 1 моноспо-
ровому изоляту, на основе которых были получены и апробированы в вегетационных и полевых условиях лабораторные образцы и опытные партии биопрепаратов.
7 9 сутки
• средняя скорость гибели растений в контроле " стандартное отклонение
■ средняя скорость гибелиратений под еоздейстеием ßrachycladium papaveris 1.39
Рис. 7. Динамика гибели растений мака (1, 2 настоящих листьев) в контроле от естественных причин (А) и под воздействием В. рарауепБ 1.39 (Б) в жидкой форме (вегетационные опыты)
Таблица 3. Агрессивные, фитотоксичные, вредоносные и технологичные перспективные
Показатели и результаты отбора Количество штаммов
B. papaveris F. culmorum S. sclerotiorum
Количество штаммов в исходной коллекции 124 113 6
Проанализировано на агрессивность к целевому растению 118 15 4
Выделено перспективных штаммов 26 10 1
Отобрано наиболее агрессивных штаммов 2 2 1
Получено моноспоровых культур для селекции 21 25 -
Отобрано агрессивных, фитотоксичных, вредоносных и технологичных культур 1 1 1
Эффективность применения опытных партий микогербицидов на основе отсе-лектированных штаммов в 1.7-8.7 и 1.215.1 раза превышала таковую исходных штаммов В. рарауепз 1.39 и Л. си1тогит К-4 соответственно (Бурлакова, 2012).
Исследованиями НИЦ ТБП штаммы-продуценты В. рарауепэ 1.39 и Л. си1тогит К-4 отнесены к 4 классу опасности (малоопасны) по показателям вирулентности, диссеминации, токсичности и токсигенности для теплокровных животных и соответствуют требованиям, предъявляемым к промышленным микроорганизмам.
Из 6 субкультур Б. зс1егоШгит К-2, для 4-х из которых в 5-ти сериях опытов, проведенных сотрудниками лаборатории микологии и фитопатологии, доказана высокая патогенность к двудольным, но не однодольным видам растений, отобран 1 технологичный и агрессивный штамм
S. sclerotiorum 6, наибольшая вредоносность которого зафиксирована при температурах 24-32°С и 24-часовом росяном периоде уже на 2-е сутки после инокуляции растений. Интенсивность поражения достигала 90%, а гибель растений - 98% за 7 суток. В полевых условиях интенсивность поражения достигала 30% за 14 суток. Показано, что вредоносность S. sclerotiorum 6 вне зависимости от гидротермических условий и фазы развития конопли проявлялась уже после 7 суток воздействия штамма, а через 21 сутки потери фитомассы составляли 50.1%, высоты растений - 29.9%, длины корня - 6.3%. Несмотря на невысокую распространенность (9.8%) растений с типичными симптомами часть из них имели скрытую инфекцию, которая проявлялась при дальнейшей вегетации растений. Опрыскивание жидкой препаративной формой S. sclerotiorum 6,
содержащей мицелий микромицета, по основным показателям было вдвое вредоноснее, чем внесение инокулюма в почву под растения.
В связи с необходимостью гарантированного подавления вплоть до полного уничтожения растений конопли и мака в полевых условиях незаконных посевов разрабатывались подходы к комплексному использованию биологических средств и химических гербицидов. При совместном и последовательном применении био-и химических гербицидов достигалось существенное снижение концентрации последних и кратности обработок. Такой подход предполагал исследования совместимости этих средств в лабораторных, вегетационных и полевых опытах, а также разработку соответствующих средств и методов внесения этих композиций, которые были проведены сотрудниками лабораторий микологии и фитопатологии, биологической и микробиологической защиты растений, механизации, Центра биологической регламентации использования пестицидов. Так как при разработке ассортимента гербицидов для уничтожения неже
iiJhi
2 3 4 5 6
Гербициды
0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0
лательных посевов конопли и мака придерживались принципов высокой эффективности действующих веществ, независимости от фазы роста и развития растений, быстроты действия и экологической безопасности, немаловажное значение имеет норма расхода используемых препаратов. В этом отношении наибольший интерес представляли препараты последнего поколения, норма расхода которых составляет от нескольких граммов до нескольких десятков граммов на гектар обрабатываемой площади, и установление возможности ее снижения были одной из задач наших исследований (Маханькова и др., 2009; Долженко и др., 2010; Бурлакова, 2012).
Совместимость химических и биологических средств подавления конопли и мака оценивалась в 8 сериях лабораторных, 5 сериях вегетационных и 10 сериях полевых опытов, в которые были включены 7 действующих веществ гербицидов и 7 биологических средств. Выявлены совместимость с независимостью действия разных групп средств, синергидный эффект применения комбинаций сублетальных доз химических препаратов, а также частичное подавление биологических средств химическими гербицидами на основе метрибузина и 2.4-Д (рис. 8).
10
О, 104463
оХ
ероч тапир яре
О
Рис. 8. Биологическая эффективность воздействия различных гербицидов на скорость роста (А) и число колоний (Б)
Наиболее эффективным оказался гербицид зонтран при дозировке 4*10"4 г/л.
Синергидный эффект применения комбинаций сниженных доз химических препаратов на основе имазетапира, метсульфурон-метила и биогербицидов на основе B. papaveris 1.39, S. sclerotiorum K-2 и K-6, а также метсульфурон-метила, метрибузина, хармони с трендом-90 и
Е. аи1тогит К-4, выражающийся в сильном угнетении целевых растений на 40.297.7%, возрастании гибели на 24.8-99.4%, когда в среднем в 1.5 раза усиливалось развитие токсического поражения и в 2 раза увеличивалась гибель растений, приравнивал комплексное воздействие к эффективности полных норм расхода гербицидов (Дол-женко и др., 2010; Бурлакова, 2012).
Производственные концентрации мет-рибузина подавляли развитие В. рара-уепБ 1.39, Б зс1егоШгит К-2 и 6; жуки конопляной блошки не питались растениями конопли, обработанными гербицидами на основе 2.4-Д кислоты и метрибузина в производственных концентрациях.
Выживаемость личинок фитофага при
развитии на корнях растений, обработанных вышеуказанными гербицидами в уменьшенных концентрациях, снижалась на 68-75% по сравнению с контролем. Питание жуков и повреждения листьев конопли отмечались на растениях, обработанных гербицидом на основе имазетапи-ра (рис. 9).
А Б В
Рис. 9. Синергидный эффект применения комбинаций сниженных доз химических препаратов на основе имазетапира, метсульфурон-метила и биогербицидов на основе В. рарауепБ 1.39: А - контроль до обработки; Б - жидкая препаративная форма на основе В. рарауепБ 1.39; В - гранулированная зерновая препаративная форма на основе В. рарауепя 1.39 + ларен СП (1/4 дозы)
При разработке средств и методов внесения микробиологических и химических гербицидов учитывали следующие факторы: метеорологические - температура и влажность воздуха, скорость ветра; технологические - норма расхода рабочей жидкости, равномерность распределения рабочей жидкости по эффективной ширине захвата и ярусам обрабатываемых растений, скорость движения машинно-тракторного агрегата или летательного аппарата.
Поскольку величина потерь жидкости достигает для большинства гидравлических распылителей половины расходуемого объема, а размеры высыхающих капель сухого микроостатка достигают 100 мкм, были проведены и оценены расчеты степени испарения капель водных растворов препаратов. Полученные данные подтверждены полевой проверкой соотношений исходной (по данным лабораторного анализа) и конечной плотностей покрытия каплями обрабатываемой поверхности, причем в ряде случаев за счет испарения мелких фракций капель, густота покрытия в полевых условиях была
ниже установленного минимума. Для достижения необходимого уровня эффективности внесения средств подавления и их комбинаций были использованы различные типоразмеры распылителей с ме-дианно-массовым диаметром капель распыла. Полученные данные по густоте покрытия и равномерности распределения биопрепаратов на эффективной ширине захвата, а также биологической эффективности воздействия на целевые растения определили выбор средств внесения для наземных обработок наркотикосодержащих растений. По результатам биологической эффективности и учета метеорологических факторов, влияющих на непроизводительные потери, наиболее эффективным оказалось внесение микробиологических препаратов и их смесей с гербицидами инжекторными щелевыми распылителями со средним медианно-массовым диаметром капель 537 мкм на верхнем ярусе растений и 472 мкм на нижнем ярусе при оптимальной норме расхода рабочей жидкости более 200 л/га.
Для технологии опрыскивания с помо-
Вестник защиты растений, 1, 2013 щью авиационной опрыскивающей техники по результатам расчетов и испытаний критический размер капель составил 121 мкм. В связи с этим для авиационного внесения биопрепаратов были выбраны распылители типа ТК, обеспечивающие норму расхода рабочей жидкости 2550 л/га и дисперсностью распыла свыше 400 мкм. При этом угол установки распылителей на летательном аппарате по отношению к направлению полета составлял 135° или 90° для получения в спектре распыла от крупных до среднего размера капель, чтобы свести к минимуму непроизводительные потери препаратов в окружающую среду из-за испарений и сноса капель диспергируемой рабочей жидкости. Оптимальная высота полета летательного аппарата над обрабатываемой поверхностью - 3-4 м. Ширина штанги, устанавливаемой на ле-тательном средстве меньше на 1 м ширины размаха крыльев для исключения турбулентных завихрений на краях крыла. Для проведения комплекса истребительных мероприя-
тий против дикорастущих конопли и мака, а также их незаконных посадок наиболее эффективно использовать сверхлегкие летательные аппараты.
Разделение во времени применения биологических и химических средств выявило значительное нарастание эффективности обработок. В вегетационных опытах было получено полное искоренение растений мака в результате последовательного использования химических гербицидов после воздействия на проростки мака биогербицида на основе активного штамма В. рарауепэ 1.39. В полевых условиях была подтверждена наиболее высокая эффективность последовательного применения трехкратной обработки биопрепаратом на основе штамма В. рарауепэ 1.39 и гербицида на основе метсульфурон-метила в пониженных до /-Л нормы расхода концентрациях с интервалом 7-10 суток. Потери роста составляли 82.4-90.7%, биомассы - 70.9100%, ассимиляционной поверхности листьев - 83.7-100% (рис. 10).
3 4
6 7
Рис. 10. Сравнительная эффективность трехкратного последовательного применения лабораторного образца препарата на основе штамма В. рарауепБ 1.39, различных доз гербицида ларен СП
отдельно и после биопрепарата (44 сутки после применения гербицида) 1- лабораторный образец на основе В. рарауеп8 1.39-8; 2- ЛО на основе В. рарауеп8 1.39-8 + Л нормы расхода (НР) ларена СП; 3- контроль (без обработки); 4- ЛО на основе В. рарауеп8 1.39; 5- то же + /НР ларена СП; 6-ларен СП /НР; 7- на основе В. рарауеп8 1.39 + 1/2НР ларена СП; 8-контроль
Исследования биологии фитофагов, проведенные сотрудниками лаборатории биологической защиты растений, выявили возможность комплексного использования разных биологических средств подавления конопли и мака, заключающиеся в переносе инфекционного начала фитопатогенов на экзоскелете или в пищеварительном тракте фитофагов
(УашоаИ, 2007). Вредоносные для конопли горбатка ШогйеШепа сЬагадо1еп£№, долгоносик Саг&рептв гиЪпреБ, конопляная блошка Р8уШс^ев айепиа1иБ, конопляная плодожорка ОгарИоНШа delineana по пищевой специализации и морфологическим особенностям има-гинальных покровов могут служить переносчиками фитопатогенов.
1
2
5
8
Кроме того, самки долгоносиков могут переносить споры фитопатогенных грибов на яйцекладе и заражать коноплю на стадии цветения при откладке яиц в расти-
Вестник защиты растений, 1, 2013 тельные ткани. Имаго конопляной блошки на покровах тела могут переносить возбудителей болезней конопли независимо от фенофазы растения (рис. 11).
А Б В Г Д
Рис. 11. Характер покровов тела долгоносиков Caгdipennisгubгipes (А), Anthonomusmoгosus (Б), Lignyodes enucleatoг (В); конопляной блошки PsyШodesattenuatus (Г) и горбатки MoгdeШstena chaгagolensis (Д)
То, что эффективность переноса фитопатогенных грибов насекомыми на покровах тела обусловливается особенностями спор грибов, позволяющими удерживаться на экзоскелете с сохранением жизнеспособности, а также расселитель-ными способностями переносчика и его поисковой активностью в отношении целевого растения определило направления исследований в этой области. Выявлено, что конопляная плодожорка способна с эффективностью 25-30% переносить споры фитопатогенных грибов (в т.ч. видов Fusarium) размером около 200 мк2. Долгоносики переносят со своих покровов на агаризованную среду более половины спор (эффективность - 58%), прикрепившихся на его покровы в ходе инокуляции. Опрыскивание переносчиков конидиаль-
ной суспензией с титром 107 КОЕ/мл было более эффективным, нежели контакт не обездвиженных насекомых со спорули-рующей культурой: через 4 суток после нанесения на покровах фитофагов оставалось 10 и 102 КОЕ/особь соответственно. Основной фактор, влияющий на плотность (КОЕ/особь) фитопатогенных грибов на покровах насекомых, - это длительность контакта переносчика со спорулирующей культурой гриба, которая пропорциональна трофической предпочитаемости последней для фитофага. Решение вопросов переноса грибов жуками позволит подойти к исследованиям возможностей разработки системы гарантированного подавления наркотикосодержащих растений во все фазы их развития и в соответствии с погодно-климатическими условиями.
Заключение
В результате проведенных исследований показана возможность эффективного (75-90%) подавления растений мака и конопли со снижением их товарного качества при помощи биологических средств, вносимых наземной опрыскивающей техникой - распылителями с нормами расхода рабочей жидкости 200 и более л/га и дисперсностью распыла (медианно-массовый диаметр капель) не менее 400 мкм, или сверхлегкими летательными аппаратами с распылителями типа ТК, обеспечивающими норму расхода рабочей
жидкости 25-50 л/га и дисперсность распыла свыше 400 мкм. Выявлено, что комплексное использование биологических средств положительно влияет на динамику эффективности подавления, и она достигает 95-98%. Для гарантированного уничтожения растений мака и конопли (биологическая эффективность - 100%) необходимо последовательное и совместное использование биологических и химических средств, причем в комплексе с биологическими достаточно сублетальных доз химических гербицидов.
Базилевская Н.А. Основные систематические группы мака // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, Л., 1931, 25, 5, с. 577-714.
Баркалов А.Г., Боровко Ю.И., Веретенников Ю.М., Захаренко В.А., Зелиско П.М., Лысов А.К. и др. Фитоса-нитарный щит для продовольствия России. М., Интрейд корпорейшн, 1998, 140 с.
Блинова К.Ф. Ботанико-фармакогностический словарь. М., Высшая школа, 1990, с. 19.
Булавин В., Лавут А. Зарубежная Азия: поставка наркотиков в Россию. Доклад о международной стратегии по контролю за наркотиками за 2008 г. М., 2008, 27 с.
Бурлакова Ю.В. Биологическое обоснование использования гербицидов и фитопатогенного гриба Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc. var. culmorum для подавления растений конопли. СПб, 2012, 19 с.
Вахрушева ТО ЕСТЬ, Никитина К.В. Болезни мака // Цветоводство, 1976, 9, с. 22.
Веселовская М.А. Мак, его классификация и значение как масличной культуры // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, Л., 1933, 56, с. 207-212.
Веселовская М.А. Мак (изменчивость, классификация, эволюция) // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, Л., 1975, 55, 1, с. 175-223.
ГасичЕ.Л., Берестецкий А.О., Хлопунова Л.Б., Биль-дер И. В., Дмитриев А. П. Микобиота мака и возможности ее использования // Иммунопатология, аллергология, ин-фектология, 2009, 1, с. 72-73.
ГасичЕ.Л., Берестецкий А.О., Хлопунова Л.Б., Биль-дер И.В., Дмитриев А.П. Микобиота мака и возможность использования микромицетов для борьбы с ним // Вестник защиты растений, 2009, 3, с. 54-63.
ГасичЕ.Л., Хлопунова Л.Б., БильдерИ.В. Штамм гриба Dendryphion penicillatum (Corda) Fr. 1.39, обладающий микогербицидной активностью против мака снотворного. Патент РФ № 2377774, зарегистрирован в государственном реестре изобретений РФ 10.01.2010, 5 с.
Гасымов Н.В. Международные принципы сотрудничества государств в борьбе с преступностью // Российский следователь, 2002, 6, с. 21-23.
Глинкин А.Н. Транснациональный наркобизнес: новая глобальная угроза. М., 2002, с. 22-23.
Глухова Л.А., Абдукаримов А.А. Исследование пер-систентности штамма-киллера гриба Pleospora papaveracea (de Not) Sacc.-агента биологического контроля нелегальных посевов Papaver somniferum L. в естественных полевых условиях Узбекистана // Паразитизм и симбиоз, 2010, 1, с. 96.
Головкин Б.Н. Наркотикосодержащие растения: распространение, действие, социальная опасность: Пособие (Б-ка работника криминальной милиции). М., 2000, 46 с.
Губанов И.А., Киселева К.В., Новиков В.С. Иллюстрированный определитель растений Средней России. Т. 2. М., Т-во научных изданий КМК, Ин-т технологических исследований, 2003, с. 38.
Давидян ГГ. Конопля. Л., 1965, 55 с.
Дмитриев А. П., Митина Г. В., Шипилова Н. П., Юзи-хин О.С. Влияние условий культивирования гриба Sclero-tinia sclerotiorum на накопление биомассы и фитотоксич-ность // Вестник защиты растений, 2012, 1, с. 25-30.
Доклад о международной стратегии по контролю над наркотиками за 2007 год Россия. http://russian.moscow.usembassy.gov/incsr2008.html, 2008, 112 с.
Долженко В.И., Бурлакова Ю.В. Перспективы использования биологических средств в борьбе с коноплей //
Литература
б0таник0- Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования, СПб, 2010, с. 88-90.
Дроздовская Л.С. О биологии возбудителя гельмин-тоспориоза мака // Бюллетень Главного ботанического сада, 1977, 103, с. 99-102.
Емельянов Т. Анатомия всемирной наркоимперии // РФ сегодня, 2002, 13, с. 54-61.
Жалнина Л.С. Болезни конопли и меры борьбы с ними// Кукуруза, 1963, 10, с. 14-17.
Лысов А.К., Корнилов Т.В., Тришкин Д.С. Техника для защиты растений. Настройка и регулировка. М., Байер Кроп Сайенс, 2007, 24 с.
Маханькова Т.А., Бурлакова Ю.В. Эффективность химических и биологических препаратов для подавления растений конопли Cannabis sativa L. // Материалы научной конференции "Проблемы защиты растений в условиях современного сельскохозяйственного производства", СПб, 2009, с. 17-19.
Миско Л.А. Гельминтоспориоз мака лекарственного и меры борьбы с ним в лесостепной зоне левобережья Украины. Автореф. кандид. дисс. Киев, 1965, 20 с.
Миско Л.А. Изменения в тканях растений мака при поражении гельминтоспориозом // Бюлл. главн. ботанич. сада, 1973, 87, с. 110-112.
Никитина К.В., Вахрушева Т.Е. Грибные и бактериальные болезни мака в Ленинградской области // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, Л., 1975, 55, 1, с. 224-229.
Новикова И.И., Титова Ю.А., Краснобаева И.Л., Ры-жанкова А.В., Титов В.С., Семенович А.С. Особенности развития штамма Brachycladium papaveris 1.39 на питательных субстратах различного состава // Микол. и фито-патол., 2010, 44, 1, с. 71-87.
Островский Н.И., Дроздовская Л. С. Основные вредители и болезни мака // Защита растений, 1970, 11, С. 21.
Поспелов А.Г., Запрометов Н. Г., Домашева А. А. Грибная флора Киргизской ССР. 1957, 1, с. 92.
Тимонин М.А. Народнохозяйственное значение конопли и современноне состояние отрасли. В кн.: Конопля. М., 1978, с. 3-10.
Трофимец А.М. Общая характеристика наркоситуации в мире // Наркоконтроль, 2006, 1, с. 8-31.
Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб: Мир и семья-95, 1995, 990 с.
Шипилова Н.П., Дмитриев А.П. Биологические особенности гриба Sclerotinia sclerotiorum, выделенного из конопли // Вестник защиты растений, 2011, 1, с. 20-26.
Bailey B.A., Apel-Birkhold P.C., O'Neill N.R., Plasko-witz J., Alavi S., Jennings J.C., Anderson J.D. Evaluation of infection processes and resulting disease caused by Brachycladium papaveris and Pleospora papaveracea on Papaver somniferum // Phytopathology, 2000, 90, 7, p. 699-709.
Bailey B.A., Hebbar K.P., Lumsden R.D., O'Neill N. R., Lewis J. A. Production of Pleospora papaveracea biomass in liquid culture and its infectivity on opium poppy (Papaver somniferum) // Weed Sci., 2004, 52, 1, p. 91-123.
Barbacka K. Helminthosporium na maku uprawnym (Helminthosporium papaveri K. Sawada). [Helminthosporio-sis of cultivated poppy.] // Mem. No. 242. Inst. Nat. Polonais Econ. Rurale Pulawy, 1935, 16, p. 73-88.
Flachs K. Krankheiten und Schädlinge an Ölpflanzen. [Diseases and pests of oil-poppy.] // Nachr. Schädlingsbekam-pung, 1936, 11, p. 130-148.
Girzitska Z.K. Conidien von Pleospora papaveracea Sacc.
[Conidial stage of Pleospora papaveracea Sacc.] // Rev. Appl. Mycol, 1930, 9, p. 488.
Glukhova L.A., Abdukarimov A. A. Killer-strain of Pleospora papaveracea (De Not.) Sacc.-biological control agent of illegal crops Papaver somniferum L.// Abstacts. XV Congress of European Mycologists. St.-Petersburg, Russia. September 16-21, 2007, p. 248.
Hebbar K.P., O'Neill N.R., Bailey B. A., Lumsden R. D. Fermentation and formulation of Dendryphion penicillatum, a potential mycoherbicide of Papaver somniferum // Phytopathology, 1997, 87 (suppl.), p. 41.
O'Neill N.R., Jennings J.C., Bailey B.A., Farr D.F. Dendryphion penicillatum and Pleospora papaveracea, destructive seedborne pathogens and potential mycoherbicides for Papaver somniferum // Phytopathology, 2000, 90, 7, p. 691-698.
Mc Partland J.M. A review of Cannabis diseases // Journal ofthe International Hemp Association, 1996, 3(1), p. 19-23.
Mc Partland J.M. Killing Cannabis with mycoherbicides. 1999, 12 p.
Schmitt C.G., Lipscomb B. Pathogens of selected mem-
bers of the Papaveraceae. An annotated bibliography. Agric. Res. Serv. USDA, Beltsville, MD. 1975, 9 p.
Sehgal S.P., Gupta I.J., Agrawat J.M. Capsule rot of opium poppy (Papaver somniferum L.) // Rajasthan J. Agric. Sci., 1971, 2, p. 61-62.
Sivanesan A., Holliday P. CMI Descriptions of Pathogenic Fungi and Bacteria. Commonw. Mycol. Inst., Kew, Surrey, England, 1982, 730 p.
Tanaka T. New Japanese fungi // Notes Translations+IX, 1920, 12, p. 329-333.
Yamoah E.A model system using insects to vector Fusarium tumidum for biological control of gorse (Ulex euro-paeus) // A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of PhD. National Centre for Advanced Bio-Protection Technologies, Lincoln University, Canterbury, New Zealand, 2007, 230 p.
Работа выполнена при поддержке Государственного контракта № 1295/13.
BIOLOGICAL GROUNDS FOR COMPLEX TECHNOLOGY DEVELOPMENT OF POPPY AND HEMP CONTROL V.A.Pavlyushin, Yu.A.Titova, A.P.Dmitriev, N.A.Belyakova, I.I.Novikova, T.A.Makhankova, A.K.Lysov The methodology and research results representing the grounds for complex technology development of poppy and hemp control are provided. The factors determining decrease in total green biomass of target plants are revealed; the control methods are developed, resulting in quality loss, disease development and drug plant destruction. The efficacy of combined biological and chemical means is estimated.
Keywords: poppy, hemp, biological method, poppy pest, hemp pest, bioherbicide, recycled mycoherbicide, herbicide.
В.А.Павлюшин, академик РАСХН, izrspb@mail333.com Ю.А.Титова, к.б.н, juli1958@yandex.ru А.П.Дмитриев, д.б.н, dandrep@mail.ru Н.А.Белякова, к.б.н., belyakovana@yandex.ru И.И.Новикова, д.б.н., irina_novikova@inbox.ru Т.А.Маханькова, к.с.-х.н., mahankova-iczr@mail.ru А.К.Лысов, к.т.н., vizrspb@mail333.com
