CC BY
183
УДК 632.938:631.811.98
Новый препарат для стимуляции иммунитета и повышения продуктивности растений
В.Т. АЛЕХИН, директор
Всероссийского НИИ защиты растений МСХ РФ Т.А. РЯБЧИНСКАЯ, ведущий научный сотрудник
И.Ю. БОБРЕШОВА, Г.Л. ХАРЧЕНКО, Н.А. САРАНЦЕВА, старшие научные сотрудники e-mail: [email protected]
Использование в фитосанитарных технологиях биологически активных веществ (регуляторы роста растений) является весьма перспективным приемом снижения вредоносности фитопатогенов, получившим название фитоиммунокоррекция. Механизм действия таких препаратов заключается в основном в их элиситорных свойствах, которыми может обладать один или несколько компонентов (например, арахидоновая кислота - в иммуноцитофите, 24-эпибрассинолид - в эпин-экстра, тритерпеновые кислоты - в новосиле, поли-бета-гидроксимасляная кислота - в альбите). Различные им-мунокорректоры, попадая в растения в определенной дозировке, вызывают усиление их иммунного статуса, а также оказывают разнообразные положительные воздействия на растения (повышают ростовую активность, улучшают качественные показатели, усиливают устойчивость к повреждениям вредителями).
В целом фитоиммунокоррекцию можно отнести к компенсационной защите, при которой комплекс позитивных воздействий на растения определенного средства снижает ущерб, наносимый вредными организмами. Элиситорными и рострегулирующими свойствами обладает широкий круг веществ биологического и химического происхождения, который постоянно расширяется.
В течение ряда лет во ВНИИЗР разрабатывается новый биологический препарат-фитоактиватор на основе экстракта биомассы почвенных олигохет вида Nicodrilus caliginosus с условным названием стиммунол.
Известно, что в теле дождевых червей содержится большое количество биологически активных веществ: витамины группы В, аминокислоты (16 видов), олиго-сахариды, глюкозиды, гликопротеины и др. [2, 3]. Отдельные аминокислоты, воздействуя на растения, вызывают усиление их устойчивости к различным стрессовым факторам [1, 4, 5]. Нами было установлено на-
личие элиситорной активности у трех аминокислот -L-валина, L-пролина, L-изолейцина, и одного вещества из группы аминов карбоновых кислот, которая проявлялась после обработки семян ячменя в лабораторных условиях в усилении устойчивости проростков к корневым гнилям и сопровождалась активизацией ростовых процессов (увеличение длины и массы проростков, а также массы корешков). Исходя из этого, можно предположить, что иммуно- и ростстимулирующее действие препарата стиммунол вызвано сбалансированным комплексом природных биологически активных веществ, обладающих свойствами элиситоров.
Полевые исследования на ячмене яровом подтвердили существенную иммунизирующую активность препарата и его рострегулирующие свойства. В 2007 г в полевом опыте оценили эффективность различных норм расхода стиммунола при предпосевной обработке семян в сочетании с опрыскиванием растений в фазе выхода в трубку. Характер действия стиммунола изменялся в зависимости от норм расхода препарата. В отношении корневых гнилей стиммунол при обработке семян в нормах расхода 1 и 5 мл/т показал фунгистатическую активность, близкую к эталонному препарату на основе поли-бета-гидроксимасляной кислоты (19-23 %).
В засушливых условиях года не было отмечено существенного влияния фитоактиваторов на увеличение количества продуктивных стеблей, что не позволило получить высокие прибавки урожая. Однако в нормах расхода 3 мл/т + 10 мл/га стиммунол оказал более существенный ростстимулирующий эффект: высота растений по сравнению с контролем увеличилась на 4,9 %; толщина 2-го междоузлия - на 3 %; площадь предфла-гового листа - на 17,7 %; длина колоса - на 7,3 %; количество зерен в колосе - на 10,9 %. И, как результат, урожайность ярового ячменя в данном варианте увеличилась на 1,9 ц/га, или на 5,4 %. В других вариантах прибавка урожая была незначительной.
Установлено, что стиммунол в различных нормах расхода проявляет рост- и иммуностимулирующую активность в разной степени. Так, если при норме расхода 3 мл/т отмечена самая низкая фунгистатическая активность, то в отношении стимуляции ростовых процессов в растениях эта норма оказалась наиболее эффективной.
Специальные биохимические исследования показали наличие различных механизмов действия его на защищаемые растения при разных дозировках. При высоких нормах расхода и сразу после проведения обработки наблюдалось резкое повышение содержания салициловой кислоты, играющей ведущую роль в индукции системного иммунитета (более чем в 9 раз по отношению к контролю). При этом отмечалось снижение иммунного статуса популяции по отношению к
Эффективность стиммунола при предпосевной обработке семян сахарной свеклы
Вариант Всхожесть (%) Биологическая эффективность (корнеед, корневые гнили) (%) Густота растений (тыс. шт/га) Урожайность Выход сахара (т/га)
до линьки корня после линьки т/га прибавка (%)
Контроль 88 23,4* 30** 92 40,6 - 6,5
Тачигарен + ТМТД, 10 кг/т + 9 л/т 94 46,6 75,7 131 58,9 45,1 9,4
Эталон, 0,065 л/т 88 20,5 58,3 115 46,8 15,2 7,5
Стиммунол, 0,5 мл/т 91 36,8 76,3 126 56,6 39,4 9,1
Стиммунол, 1 мл/т 87 32,5 75,7 121 49,4 21,7 7,9
Стиммунол, 3 мл/т 84 4,7 41,7 104 41 1 6,6
Стиммунол, 5 мл/т 90 29,9 66,7 123 56,4 38,9 9
* Развитие болезни, ** гибель растений, %.
гельминтоспориозной корневой гнили (уменьшение доли здоровых растений в посеве), что может быть связано с определенной десенсибилизацией иммунной системы растений. В дальнейшем этот эффект нивелировался.
Изучение эффективности стиммунола при применении его в различные сроки вегетации растений (полные всходы, кущение, выход в трубку и двукратно: всходы + выход в трубку) показало, что наибольшая густота стояния растений (на 19 % выше контроля и на уровне эталона) наблюдалась в вариантах, где препарат применили на ранней стадии развития культуры - в фазе полных всходов. Препарат оказывал существенное влияние на сохранность растений, снижая их выпады от корневых гнилей. Более слабая эффективность (фунгистатическое и рострегулирующее действие) отмечена при применении препарата в фазе кущения. Опрыскивание растений в фазе выхода в трубку способствовало увеличению отдельных биометрических показателей: площади предфлагового листа (на 23,2 %), диаметра 2-го междоузлия, влияющего, как правило, на стойкость растений к полеганию (на 3-4 %), длины колоса (на 3-4 %) и др. В целом препарат показал результаты на уровне и выше биологического эталона. Прибавка урожая при применении стиммунола в фазе полных всходов составила 3,3 ц/га, а при опрыскивании в фазе выхода в трубку -5,8 ц/га. Двукратное опрыскивание (всходы + выход в трубку) ячменя дало прибавку урожая 7,4 ц/га при урожайности 61,3 ц/га.
Фунгистатическое и иммунизирующее действие препарата стиммунол отмечалось при применении его на всех фазах развития ячменя при низком и среднем уровнях развития различных фитопатогенов. Лучшие результаты получены при применении препарата в фазе выхода в трубку, а также при двукратном его использовании: по корневым гнилям - на уровне эталона (биологическая эффективность 69 -73 %), а по пятнистос-тям на листьях - 13-14 %. Пораженность растений физиологической мозаикой снизилась на 12-13 %.
В течение 2006-2008 гг. изучали эффективность препарата на сахарной свекле, как при предпосевной обработке семян, так и при применении его в период вегетации. Предпосевная обработка посевного материала стиммунолом в нормах расхода от 0,5 до 5 мл/т ощутимо снижала вредоносность одного из самых опасных заболеваний сахарной свеклы - корнееда всходов (см. таблицу), особенно в условиях действия высоких температур, когда эффективность химических протравителей резко падает.
Биологическая эффективность стиммунола в различных вариантах колебалась от 4,7 до 36,8 %. Кроме того, установлено существенное последействие фитоактива-тора, выражающееся в снижении выпадения растений от корнееда и корневых гнилей на последующих фазах развития культуры.
Индуцированный обработкой стиммунолом семян системный иммунитет позволил существенно снизить вредоносность заболеваний и на листьях. На низком инфекционном фоне (развитие не более 7 %) биологическая эффективность препарата против мучнистой росы и церкоспороза достигала 41-58 %. Установлено, что более высокие дозировки препарата обладали большей эффективностью в отношении мучнистой росы, а пониженные - относительно церкоспороза, что свидетельствует о различиях в механизмах действия препарата по отношению к отдельным заболеваниям.
В условиях эпифитотийного проявления мучнистой росы в 2007 г. при двукратной обработке стиммунолом вегетирующих растений (в фазы 2 пар настоящих листьев и смыкания рядков в нормах расхода 10 и 20 мл/га) иммунизирующее действие препарата было недостаточно эффективным. В начале проявления заболевания (развитие в контроле 28,5 %) иммунизирующий эффект составлял от 8 до 28,4 %, причем фунгистатическое действие препарата было более значительным при норме расхода 20 мл/га. Однако, с дальнейшим распространением инфекционного процесса, при уровне развития заболевания в контроле 88 %, разница между вариантами сгладилась -
биологическая эффективность препарата была на уровне 9-10 %.
Несмотря на невысокую фунгистатическую и иммунизирующую активность, в экстремальных условиях вегетационного сезона (продолжительные засушливые периоды), ростстимулирующее действие стимму-нола оказалось значительным: прирост средней массы корнеплода составлял от 20 до 32 %, прибавка урожая - от 8 до 12 т/га (18,6-25,9 %). Выход сахара увеличился на 21,1-31,6 % (максимально - при расходе препарата 20 мл/га).
Установлена возможность включения препарата стиммунол в технологию дражирования семян. Фунги-статическое действие (относительно корнееда) при совмещении препарата с протравителями и микроэлементами достигало 66-84 %.
Таким образом, полевые исследования показали, что новый биопрепарат стиммунол на основе почвенных олигохет является достаточно перспективным для включения в фитосанитарные технологии при возделывании различных сельскохозяйственных культур в качестве регулятора роста с фунгистатическим действием.
В настоящее время в институте продолжается изучение компонентного состава препарата, механизмов действия, разработка препаративных форм, а также регламентов использования его на различных культурах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Британов Е.А. Биологическая роль пролина. - Наука, 1975.
2. Гаврилов К.И. Дождевые черви - продуценты БАВ. // Журнал общей биологии. - 1963 .- № 24.- В. 2. 149-154 с.
3. ИгонинА.М. Как повысить плодородие почвы в десятки раз с помощью дождевых червей. - М., 1995. - 87 с.
4. Патент РФ 2253223. Мелихов В.В., Панфилова О.Н., Карен-гина Т.В. Способ защиты растений от высокотемпературного стресса.
5. Патент РФ 2239299. Ткачук О.А., Орлов А.Н., Надежкин С.М., Стаценко А.П. Способ защиты растений от засухи.
Аннотация. Представлены результаты изучения эффективности нового биологического препарата на основе дождевых червей - стиммунол. Препарат обладает иммунизирующим, ростстимулирующим и антистрессовым действием при использовании в низких дозировках. Полифункциональное действие его обеспечивает повышение урожайности полевых культур до 30 % и более.
Ключевые слова. Дождевые черви, иммунизирующая активность, фунгистатический эффект, регуляция роста, защитный эффект, обработка семян, опрыскивание растений, дозировка.
Abstract. The effectiveness is shown of a new biological preparation on the basis earthworms. The immunostimulant, growthstimulan, fungistatic and antistressant effects of preparation is shown at use of low dosages, raising of crops yields on 30 % and more.
bywords. Earthworms, immunizing activity, fungistatic effect, growth regulation, control effect, seed treatment, foliar spraying, dosage.
УДК 632.951:634.10
Перспективы применения вертимека на плодовых культурах
И.М.ЗУЕВА,
старший научный сотрудник Мичуринского государственного аграрного университета e-mail: [email protected]
Характерной особенностью современной фитосани-тарной ситуации в насаждениях плодовых культур является усиление вредоносности ранее второстепенных вредителей [1, 2, 3]. Примером может служить массовое распространение в последние годы растительноядных клещей. В маточниках, питомниках и молодых садах яблони почти повсеместно распространился клещ Шлехтендаля (Aculus schlechtendali) из семейства галловых четырехногих клещей. Их появление в насаждениях заметить достаточно сложно, симптомы поражения становятся видны только тогда, когда численность вредителя доходит до 40-50 экз. на лист и выше. Сильно поврежденные растения подвержены иссушению, отстают в росте, рано закладывают верхушечную почку. В возрастных насаждениях активная жизнедеятельность вредителя проявляется побу-рением чашечки плода, мелкоплодностью и ранним осыпанием листьев.
Численность клеща Шлехтендаля до недавнего времени успешно контролировалась естественными ака-рифагами и химическими обработками, направленными против других вредителей. Как показывает практика, сейчас в питомниках и молодых садах чаще всего применяются более дешевые препараты широкого спектра действия. Это вполне оправдано с точки зрения экономии затрат на защиту до вступления сада в устойчивое плодоношение, однако приводит к уничтожению полезных насекомых, а для растительноядных клещей является фактором отбора резистентных особей. В результате сейчас наблюдается абсолютная устойчивость вредителя к пиретроидным и почти ко всем фосфорорганическим пестицидам [4]. Из специфических акарицидов наиболее часто и успешно применяется демитан, однако на тех участках, где данный препарат использовался несколько лет подряд, уже отмечается некоторое снижение его эффективности. Быстрое привыкание вредителя к пестицидам обусловлено его большим потенциалом размножения. Очевидно, что для разработки мер борьбы с клещом Шлехтендаля необходимо изменить подход к системе защиты, отдавая предпочтение пестицидам избирательного действия, когда это позволяет фитосанитар-
