Научная статья на тему 'Микогельминты против розовой снежной плесени озимой пшеницы'

Микогельминты против розовой снежной плесени озимой пшеницы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
211
69
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РОЗОВАЯ СНЕЖНАЯ ПЛЕСЕНЬ / МИКОГЕЛЬМИНТЫ / ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА / PINK SNOW MOLD / MYCOHELMINTS / WINTER WHEAT

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Щуковская А. Г., Ткаченко О. Б., Шестеперов А. А.

Установлена возможность регуляции численности низкотемпературного гриба Microdochium nivale (Fr.) Samuels & I.C. Hallett низкотемпературными микогельминтами. Aphelenchoides saprophillus, Aphelenchus avenae и Paraphelenchus tritici размножались на мицелии гриба M. nivale при температуре 5 °С in vivo и in vitro и уменьшали поражение розовой снежной плесенью озимой пшеницы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Щуковская А. Г., Ткаченко О. Б., Шестеперов А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Mycohelminths against pink snow mold of winter wheat

The possibility of the regulation of the number of low-temperature fungus Microdochium nivale (Fr.) Samuels & I.C. Hallett by low temperature was established. Aphelenchoides saprophillus, Aphelenchus avenae and Paraphelenchus tritici bred on mycelium of M. nivale fungus at 5 °C in vivo and in vitro and reduced pink show mold damage of winter wheat.

Текст научной работы на тему «Микогельминты против розовой снежной плесени озимой пшеницы»

УДК 632.651

Микогельминты против розовой снежной плесени озимой пшеницы

А.Г. ЩУКОВСКАЯ,

младший научный сотрудник

Главного ботанического сада имени

Н.В. Цицина

О.Б.ТКАЧЕНКО,

заведующий отделом

защиты растений

e-mail: otkach@postman.ru

А.А. ШЕСТЕПЕРОВ,

заведующий лабораторией

фитогельминтологии

Всероссийского НИИ

гельминтологии

имени К.И. Скрябина

Розовую снежную плесень вызывает гриб Microdochium nivale (Fr.) Samuels & I.C. Hallett (син. Fusarium nivale Fr.) [2]. M. nivale распространяется и заражает растения озимой пшеницы конидиями. В период вегетации конидии могут заражать и семена. Если мицелий проникает в недозрелое зерно, особенно в период его формирования, то его всхожесть резко снижается. На погибших растениях и непосредственно в почве сохраняется значительное количество заразного начала, кроме того, болезнь может распространяться зараженными семенами. Всходы озимых заражаются снежной плесенью, но болезнь проявляется весной. Заражаются ослабленные и угнетенные растения. После таяния снега на листьях растений отмечают водянистые, без четких границ пятна, на которых формируется белый, бело-розовый или розовый налет. Листья склеиваются, теряют зеленую окраску и полностью погибают. При сильном поражении наблюдается отмирание листовых влагалищ, узла кущения. Пораженные растения сильно отстают в росте, у них отмечают нарушения формирования колоса и зерен и, как следствие, снижение урожайности.

Микогельминт Aphelenchoides saprophillus

В зимний период в растениях озимой пшеницы, пораженных розовой снежной плесенью, были обнаружены микогельминты Aphelenchoides saprophillus Franklin, 1957 (см. рисунок), Paraphelenchus tritici Baranow-skaja, 1958, Aphelenchus avenae Bastian, 1865. Микогельминты - нематоды со стилетом, с помощью которого они высасывают содержимое мицелия грибов [1]. Эти паразиты могут быть потенциальными биоагентами в борьбе с грибными болезнями сельскохозяйственных культур [3]. Вопрос о взаимоотношениях в природе между низкотемпературными грибами и микогельминтами, способными развиваться и размножаться при низких положительных температурах, не исследован.

Нами изучена возможность использования нематод-микогель-минтов для снижения поражения озимой пшеницы розовой снежной плесенью. Из пораженных растений нематод выделяли вороночным методом [4, 5]. По 3-10 экз. из суспензии нематод помещали в пробирки (20 х 200 мл с площадью поверхности питательной среды 15 см2) с ми-

целием гриба Alternaría tenuis Nees, выращенным по стандартной методике при температуре +15-20 °С. После того, как в пробирках мицелий A. tenuis был съеден, нематод выделяли вороночным методом и подсчитывали их количество. Из суспензии нематод каждого вида отбирали по 100 экз. (±20) и переносили в пробирки с мицелием гриба M. nivale. В лабораторных контейнерах выращивали озимую пшеницу (30 растений/контейнер). После того, как у всходов появлялись первые 2-3 настоящих листа, растения заражали изолятами гриба M. nivale (50 г зараженных семян/контейнер). Когда мицелий гриба полностью распространялся по поверхности листьев, опытные растения инвазировали водной суспензией микогельминтов (100 экз/контейнер). Затем пробирки и лабораторные контейнеры переносили в климокамеры и выдерживали при температуре 5 °С. Каждые 2 недели визуально отслеживали состояние мицелия и растений. После того как мицелий полностью исчез с поверхности питательной среды и листьев растений нематод выделяли и подсчитывали их количество.

В пробирках с мицелием гриба M. nivale наиболее интенсивно развивался A. saprophillus. Этот вид при температуре 5 °С уничтожил мицелий гриба в течение 60-70 дней после внесения в пробирку, а его численность увеличилась до 1208 экз/про-бирку. В пробирках с видами P. tri-tici и A. avenae через 60-70 дней на 40-50 % поверхности питательной среды сохранялся мицелий гриба. Численность P. tritici была 552, A. avenae - 1405 экз/пробирку.

Опыты в контейнерах проводили в 5 повторностях по следующей схеме: контроль - без инокуляции и без ин-вазирования; гриб M. nivale (50 г зараженных семян/контейнер) без инокуляции микогельминтами; M. nivale + A. saprophillus (100 экз/контейнер); M. nivale + A. avenae (100 экз/контейнер). Мицелий гриба начал прорастать на 10-й день после инокуляции, на 20-й день он полностью распрост-

ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОТЕХНОЛОГИЙ

ранился по поверхности листьев. В варианте без внесения нематод 100 % покрытие мицелием листьев растений в конце опыта сказалось на состоянии растений - 25 растений из 30 погибло. Остальные отставали в росте по сравнению с контролем (соответственно 10-12 и 15 см), на вегетативных органах отмечались симптомы поражения розовой снежной плесенью (увядание и отмирание нижних листьев, мицелий гриба на корневой шейке, некроз кончиков корней). В вариантах, где были внесены нематоды, растения выглядели более здоровыми. У них не отмечалось отмирание нижних листьев, а только увядание, на корневой шейке и корнях не наблюдали признаков патологии. Число погибших растений не превышало 2-3 на 1 повторность. Микогельминты препятствовали развитию и распространению по растению мицелия гриба M. nivale, в конце опыта в варианте с внесением A. avenae на поверхности субстрата оставалось только 20-30 % мицелия, а в варианте с внесением A. sap-rophillus мицелий полностью отсутствовал.

При изучении динамики численности микогельминтов в растениях озимой пшеницы, пораженной розовой снежной плесенью, установлено, что численность A. saprophillus увеличилась в течение 60 дней со 100 до 5219 экз. У микогельминта A. avenae в течение наблюдений также увеличилась численность: на 10-й день - в 5,3 раза, на 20-й - в 9,7, на 40-й - в 11,7, на 60-й день - в 45 раз (табл. 1).

Был проведен также микроделя-ночный полевой опыт по использованию нематод-микогельминтов в снижении поражения озимой пшеницы розовой снежной плесенью. На делянках площадью 1 м2 в августе 2011 г. посеяли семена озимой пшеницы сильно восприимчивого сорта Лютесценс-147. Инокуляцию растений грибом M. nivale провели в октябре. Норма внесения инокулюма -100 г зараженного зерна/м2. Когда мицелий гриба распространился по всей поверхности модельной делянки (приблизительно через 20-

30 дней), растения были инвазиро-ваны (полив из лейки) водной суспензией нематод-микогельминтов (1 л/м2). Опыт был поставлен в 4 вариантах и 4 повторностях: 1 - контроль без инокуляции и инвазирова-ния; 2 - инокуляция M. nivale без внесения микогельминтов; 3 - M. nivale + A. saprophillus (10 тыс. экз/по-вторность) и 4 - M. nivale + P. tritici (10 тыс. экз/повторность). Образцы растений брали зимой (январь) и весной после таяния снега (апрель, май). Извлечение нематод из органов растений и почвы проводили вороночным методом Бермана. При учете нематод определяли их видовой состав, подсчитывали количество самок, самцов и личинок.

В контроле, кроме других нематод и микогельминтов, мы выявили A. saprophillus и P. tritici. Наличие ми-когельминтов в контроле можно объяснить их присутствием в почве, их невысокую (в сравнении с другими вариантами)численность - отсутствием симптомов поражения розовой снежной плесенью (пищевая база микогельминтов) на растениях озимой пшеницы. На делянках, куда вносили только инокулюм гриба M. nivale, естественная численность микогельминтов весной уве-

личилась в 2-2,5 раза за счет того, что 45-50 % растений озимой пшеницы были поражены розовой снежной плесенью (табл. 2). На делянках, где вносили гриб M. nivale и суспензию микогельминта A. saprophillus, численность микогельминта увеличилась с 224 экз. зимой до 17273 экз. весной, но в летний период наблюдали снижение численности до 1457 экз. Растения озимой пшеницы на этих делянках выглядели более здоровыми (больше процент зеленой массы, нет отмирания нижних листьев, только увядание, корневая шейка и корневая система без признаков патологии), чем на делянках, где был внесен один гриб. Розовой снежной плесенью было поражено 25-30 % растений. На делянках, где был внесен гриб M. nivale и суспензия микогельминта P. tritici, также наблюдали увеличение численности микогельминта весной в 7-7,5 раз по сравнению с зимой. Летом она резко уменьшилась с 10628 (весной) до 954 экз. У растений пшеницы на этих делянках признаки поражения заболеванием наблюдали на нижних листьях (сначала появлялись пятна без четких границ, на которых впоследствии образовывался бело-розовый налет мицелия гриба, пос-

Таблица 1

Размножение микогельминтов на мицелии гриба M. nivale в растениях озимой пшеницы

Вид Инвазионная нагрузка (экз/контейнер) Средняя численность нематод в растениях (экз.)

10 дней 20 дней 40 дней 60 дней

A. saprophillus 100 500* (280) 1265 (650) 1855 (1170) 5219 (3550) A. avenae 100 532 (278) 973 (648) 1168 (1114) 4574 (3548)

* В скобках указана численность личинок микогельминтов.

Таблица 2

Сезонная динамика численности микогельминтов в растениях озимой пшеницы, пораженных розовой снежной плесенью

Численность (экз.)

Вариант зима весна лето общая за период наблюдений

Контроль 28/12* 37/17 8/4 106

Инокуляция Microdochium nivale 44/25 68/45 34/12 228

Инокуляция Microdochium nivale + Aphelenchoides saprophillus 224 17273 1457 21252

Инокуляция Microdochium nivale + 1392 10628 954 12974

Paraphelenchus tritici_

* В числителе - число особей A. saprophillus. в знаменателе - P. tritici.

ле чего пораженные листья погибали). Симптомы поражения болезнью отмечали у 40-45 % растений.

Таким образом, микогельминты A. saprophilus, P. tritici и A. avenae, которые были выделены из растений озимой пшеницы, пораженных розовой снежной плесенью, питаются и размножаются на мицелии гриба M. nivale при температуре 5 °С. Лабораторные и мелкоделяночный опыт показали, что микогельминты могут снижать пораженность растений озимой пшеницы этим заболеванием.

ЛИТЕРАТУРА

1. Парамонов А.А. Основы фитогель-минтологии. Таксономия нематод надсе-мейства Tylenchoidea. - М.: Издательство «Наука» АН СССР, 1970, том 3, с. 54-186.

2. Ткаченко О.Б. Распространение и круг растений-хозяев наиболее опасных возбудителей снежных плесеней, скле-роциальных грибов Sclerotinia borealis, S. nivalis и Typhula ishikariensis // Бюллетень ГБС, 2012, вып. 168, № 4, с. 64-71.

3. Шестеперов А.А., Савотиков Ю.Ф. Карантинные фитогельминтозы. - М.: Колос, 1995, кн. 1, 447 с.

4. Щуковская А.Г. Фитонематоды озимой пшеницы, пораженной фузариозной снежной плесенью, и меры борьбы с ней. Мат. научн. конф. «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями» -М, 2004, вып. 5, с. 437.

5. Щуковская А.Г. Фитонематоды озимой пшеницы, пораженной розовой снежной плесенью / Мат. науч. конф. «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями» - М, 2012, вып. 13, с. 437.

Аннотация. Установлена возможность регуляции численности низкотемпера-

турного гриба Microdochium nivale (Fr.) Samuels & I.C. Hallett низкотемпературными микогельминтами. Aphelenchoides saprophillus, Aphelenchus avenae и Paraphelenchus tritici размножались на мицелии гриба M. nivale при температуре 5 °С in vivo и in vitro и уменьшали поражение розовой снежной плесенью озимой пшеницы.

Ключевые слова. Розовая снежная плесень, микогельминты, озимая пшеница.

Abstract. The possibility of the regulation of the number of low-temperature fungus Microdochium nivale (Fr.) Samuels & I.C. Hallett by low temperature was established. Aphelenchoides saprophillus, Aphelenchus avenae and Paraphelenchus tritici bred on mycelium of M. nivale fungus at 5 °C in vivo and in vitro and reduced pink show mold damage of winter wheat.

Keywords. Pink snow mold, mycohel-mints, winter wheat.

УДК 632.937

Модернизация производства биопрепаратов -требование времени

Ю.К. САМОЙЛОВ,

заведующий отделом ИТИ «Биотехника», Одесса

А.Ю. САМОЙЛОВ,

старший научный сотрудник

Тенденция биологизации растениеводства (применение биологических методов и средств защиты растений, бактериальных удобрений, стимуляторов развития растений и других агентов природного происхождения) требует совершенствования промышленного производства биопрепаратов, в частности, грибного и бактериального происхождения.

Наиболее перспективным, по нашему мнению, является использование для этого тонкостенных аппаратов глубинного культивирования сред (ТАГКС). Глубинное культивирование с применением ТАГКС является самым дешевым, малоэнергоемким, наиболее механизированным процессом, отличающимся отсутствием довольно трудоемкого ручного труда и резким сокращением количества и объема тары при культивировании. Тонкостенные аппараты выгодны тем, что при толщине несущих конструктивных элементов менее 2 мм металлоемкость, энергопотребление и производственные площади значительно снижаются, а культура и безопасность производства повышаются, что в результате позволяет получать качественные, с невысокой себестоимостью микробиологические препараты.

Использование для стерилизации УФ-излучения (вме-

сто пара под давлением в традиционных аппаратах) позволило сделать этот процесс более безопасным, энергетически малозатратным и дешевым. Одновременно это позволяет решить и вопросы, связанные с фаголизисом.

Потребность в таких аппаратах существует не только в Украине и России, но и других странах, входивших ранее в СССР.

Анализ рынка многофункционального оборудования для производства микробиопрепаратов показывает, что оно представлено только подвесными качалками, которые выпускают ИТИ «Биотехника» (Украина) и ВИСХОМ (Россия). Состояние экономики Украины позволяет закупать необходимую технику лишь бывшую в употреблении.

Поэтому актуальна разработка унифицированного ряда тонкостенных аппаратов, что снизит затраты на их проектирование, производство, испытание и принятие в эксплуатацию.

В настоящее время Украина и Россия обладают почти законченным циклом производства и запуска ТАГКС, но обновление парка аппаратного оснащения сдерживает недостаточное финансирование.

В соответствии с этим необходимо разработать концепцию создания ТАГКС и на ее основании определить технические характеристики и разработать технические требования. Это позволит провести поэтапную модернизацию производства микробиопрепаратов для защиты растений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.