Применение хитина и хитозана для защиты овощных культур от галловых нематод Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Summary. One proposed the following scheme of treatment of carnivores infected by A. alata and Crenosoma spp.: fenbendazole (30 mg/kg of body weight for 3 consecutive days) and ivomec plus (0,025 mg/kg once subcutaneously). Dosage forms at the base of albendazole were poorly effective against that mixed infection.

ПРИМЕНЕНИЕ ХИТИНА И ХИТОЗАНА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР ОТ ГАЛЛОВЫХ НЕМАТОД

*УдаловаВ.Б., **УдаловаЖ.В., ***СеливерстовА.Ф.

*Всероссийский институт гельминтологии им К.И.Скрябина ** Центр паразитологии ИПЭЭ РАН *** Институт физической химии РАН

Хитин является вторым по распространённости в природе полисахаридом (после целлюлозы). Данный полимер и продукты на его основе применяются в различных отраслях производства: в лёгкой, пищевой и бумажной промышленности, для очистки воды, в медицине, косметологии, сельском хозяйстве и др. В настоящее время мировое производство хитина и его производных составляет 3000 т в год (Гальбрайх, 2001). Хитин используется в борьбе с корневыми нематодами. Механизм его действия недостаточно изучен, но, скорее всего он связан с усилением хитиназной активности различных микроорганизмов почвы (бактерий и актиномицетов), что приводит к разрушению яйцевых оболочек нематод, а нематицидное действие, по-видимому, обусловлено увеличением концентрации аммиака, образующегося при гидролизе хитина (Culbreath et al., 1986; Spiegel et al., 1987, 1988, Mian et al., 1982). Поскольку образуется фитотоксичный аммиак, то высокие концентрации хитина в почве не приемлемы. Однако внесение хитина совместно с гемицеллюлозой может снизить фитотоксичность (Culbreath et al., 1985). Нормы внесения хитина для успешного контроля за нематодой составляют три - четыре тонны на акр (Rodriguez-Kabana, personal communication; Spiegel et al., 1986, 1987, 1988). В исследованиях Bell с соавторами (2000) было показано, что внесение хитина значительно снижает популяции Paratrichodorus minor и Heterodera trifolii как в почве, так и на корнях растения клевера с другой стороны общая численность нематодной фауны увеличивается за счёт нематод, питающихся бактериями и грибами, что является доказательством отсутствия прямого нематицидного действия. Сапробиотические нематоды, вероятно, реагируют на быстрое увеличение хитинолитических микроорганизмов, вызванное внесением хитина в почву (Sarathchandra et al. 1996). В вегетационных исследованиях было показано, что внесение в почву хитина позволяет существенно снизить численность инвазионного начала Meloidogyne incognita в почве и на корнях растений

393

томатов (Ladner et al, 2008). На основе хитина создан препарат кландозан, применяемый для снижения численности фитонематод и в том числе таких патогенных как галловые, паразитирующих на основных овощных культурах (Spiegel et al., 1986, 1987, Rodriguez-Kabana et. al 1990).

Одной из главных характеристик полимеров, обуславливающих широту его применения, является растворимость. В отличие от своего предшественника хитина, хитозан (получаемый дезацетилированием хитина) достаточно хорошо растворим в разбавленных органических кислотах, а низкомолекулярные формы растворимы в воде в отсутствие кислой среды. Хитозан используется в качестве биоразлагаемого носителя препаратов различной направленности, что обеспечивает их эффективное и пролонгированное действие. В растворенном виде хитозан является универсальным сорбентом, поскольку при набухании способен прочно удерживать в своей структуре растворитель, а также растворенные и взвешенные в нем вещества, как органической, так и неорганической природы. В современном сельском хозяйстве используются препараты на основе хитозана, в частности для борьбы с галловой нематодой. Хитозан обладает элиситорной активностью и способен индуцировать в растениях как салицилатный, так и жасмонатный пути метаболизма защитных химических реакций (Тютерев, Евстигнеева, 1995). Нами было показано, что данное средство позволяет использовать его на любых стадиях развития растений, что существенно для условий закрытого грунта, где химические средства защиты во время вегетации к применению запрещены.

Применяемый нами низкомолекулярный хитозан (25 кДа) не фитотоксичен. Благодаря своей структуре он лучше проникает в корневую систему растения, чем высокомолекулярный. В производственных условиях на естественно заражённой почве в течение ряда лет проводили исследования, где оценивали нематодоустойчивость растений томатов и огурцов, обработанных низкомолекулярным хитозаном, их урожайность, а также морфо-физиологические показатели нематод. Было показано что, несмотря на заражение корневой системы, галловая нематода в корнях проявляла признаки морфо-физиологического угнетения, выражающегося задержкой развития нематод, мелкими размерами самок, низкой плодовитостью. Показано, что в условиях теплиц внесение хитозана должно быть регулярным. Для получения стабильного результата рекомендуемый интервал внесения составляет каждые 2 недели (Удалова и др., 2000).

Учитывая вышеперечисленные свойства хитозана, а именно хорошую растворимость в воде и способность удерживать в структуре растворенные в воде вещества были проведены исследования возможности комплексного внесения хитозана с другими соединениями, которые могли бы усилить его действие в отношении галловых нематод. В производственном испытании в системе огурцы-Meloidogyne incognita, было показано, что совместное внесение минеральных удобрений (калийных, азотных и магниевых) с низкомолекулярным хитозаном позволяет усилить антинематодные свойства

394

хитозана. Тогда как внесение одних минеральных удобрений, наоборот, стимулировало развитие нематод и увеличивало галлообразование на корнях растений (Удалова и др., 2008).

Обработка растений антигельминтным препаратом нилвермом, показало его эффективность в отношении фитонематод при комбинированном внесении с хитозаном. Совместное действие хитозана с препаратом нилвермом изучали на огурцах в продлённом обороте. Оценивали действие, как отдельных соединений, так и их комплекса, для каждого эксперимента был свой контроль. Препараты вносили под корень растений. В галлах всех опытных вариантов самки были мельче контрольных, а в отеках содержалось от 8 до 45 яиц, тогда как в контроле от 250 до 950 яиц. При оценке урожайности огурцов было отмечено, что при обработке растений нилвермом она увеличилась на 4 %, хитозаном на 9 %, а комплексом нилверм+хитозан на 11 % по сравнению с контролем (Удалова и др, 2004).

На больших площадях производственных теплиц обработка растений томатов и огурцов как индивидуально хитозаном, так и в комплексе хитозана с минеральной подкормкой или с препаратом нилвермом даёт высокую экономическую эффективность и позволяет, несмотря на существенное исходное заражение растений, получать хороший урожай. А при регулярном их использовании можно значительно снизить и поддерживать невысокий уровень популяции галловой нематоды.

Работа поддержана программой «Биоресурсы»

Application of chitin and chitosan for protection of vegetable cultures from root-knot nematodes. Udalova V.B., Udalova Zh.V., Seliverstov A.F. AllRussian K.I. Skryabin Institute of Helminthology. Center of Parasitology, IPRAS, Institute of Physical Chemistry, RAS.

Summary. One represented own and literature data on possibility to apply chitin and chitosan for control of root-knot nematodes in vegetable crops.

СЕЗОННАЯ И ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА МОНИЕЗИОЗА ОВЕЦ

В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ПРЕДУРАЛЬЯ БАШКОРТОСТАНА

Фазлаев Р.Г., Хафизов Р.И.

ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Изучение сезонно-возрастной динамики мониезиозов овец в лесостепной зоне Предуралья Башкортостана методом полного гельминтологического вскрытия (ПГВ) показало, что мониезиями заражено 21,47% овец, у которых паразитирует от 1 до 19 экз. мониезий.

395