CC BY
198
УДК 632.937
Разработка и перспективы использования биопрепаратов комплексного действия
А.П. КОЖЕМЯКОВ, С.В. ТИМОФЕЕВА, Т.А. ПОПОВА
ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии в течение многих лет разрабатывает микробиологические препараты, позволяющие не только получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур, но и успешно сохранять их. Более чем за 30 лет по оценке землеудобритель-ных биопрепаратов проведено около 3000 опытов практически на всех важнейших культурах, возделываемых в разных почвенно-климатических зонах.
Постоянно ведутся поиск и изучение новых микроорганизмов с полифункциональными полезными свойствами. Среди них производственные и перспективные штаммы ассоциативных азотфиксирующих бактерий, выделенных из почв и ризосферы растений разных регионов мира, прошедшие несколько этапов предварительного отбора. На их основе были созданы землеудоб-рительные препараты агрофил*, ризоагрин-Б, азори-зин*, флавобактерин* и мизорин*.
Тесно взаимодействуя с растениями, эти микроорганизмы усиливают фиксацию атмосферного азота на корнях растений, заменяя при этом 30-50 кг/га минеральных азотных удобрений; стимулируют рост и развитие растений за счет продуцирования физиологически активных веществ (ускоряя созревание продукции на 1015 дней); подавляют развитие фитопатогенных микроорганизмов, обеспечивая снижение пораженности растений болезнями в 1,5-10 раз, улучшая при этом фито-санитарное состояние почв; усиливают устойчивость растений к неблагоприятным условиям (засуха, заморозки, повышенное содержание солей, неблагоприятные показатели рН почвенного раствора и др.); повышают коэффициенты использования минеральных удобрений и усвоение питательных веществ из почвы; регулируют накопление в растениях тяжелых металлов, радионуклидов. нитратов и других вредных соединений.
Многочисленные исследования в разных регионах России (Мурманская, Ленинградская, Воронежская, Московская, Новгородская области, Краснодарский и Ставропольский края, Северная Осетия, Башкирия и др.) свидетельствуют о хороших перспективах использования этих биопрепаратов против целого ряда фитопатогенных микроорганизмов (рис. 1 и 2), особенно при выращивании продуктов детского и диетического питания.
Механизм их защитного действия многогранен. Можно назвать основные его направления: выделение анти-
биотиков для подавления конкурирующих за среду обитания фитопатогенов, стимуляция развития полезных микроорганизмов, продуцирование веществ-иммуниза-торов растений и стимуляция роста и развития растений, что повышает их болезнеустойчивость.
Препарат агрофил разработан для применения на овощных, плодово-ягодных растениях и картофеле. Основой его являются микроорганизмы, способные растворять труднодоступные для растений минеральные соединения почвы (в первую очередь, фосфаты), выделять ростстимулирующие вещества (природные аналоги ауксинов и гетероауксинов) и витамины, ускоряя созревание урожая. Так, препарат повышает урожай этих культур на 15 % и более, содержание витаминов, каротина в продукции на 10-50 %, ускоряет созревание на 7-10 дней, снижает содержание нитратов, радиоактивных веществ и тяжелых металлов.
Агробактерии вырабатывают антибиотики, подавляющие развитие фитопатогенных грибов и бактерий. Многолетний мониторинг посевов подсолнечника, проведенный в хозяйствах Нижнего Поволжья, выявил сильное распространение возбудителя вертициллеза Verticillum dahliae. Средняя пораженность разных сортов подсолнечника (Скороспелый, ВНИИМК-8883) достигала 20 %. В опытах агрофил и препарат защитного действия триходер-мин* угнетающе действовали на V. dahliae, снижая его распространение и развитие в 1,5-3 раза. В варианте с агро-филом густота стояния растений на 1 м2 была выше контрольной на 10 %. Наиболее эффективным в борьбе с фи-топатогенным грибом оказался агрофил. Его биологическая эффективность составила 45,1 %, триходермина - около 40 %, прибавка урожая соответственно 1,2 и 0,9 ц/га.
* В России не зарегистрирован.
1. Эффективность биологических и химических средств защиты растений от болезней
¿к
^30-
■о
5 25-
0
§ 20£ 15-
1 10-
д- 5-^ 0-
Церкоспороз Фом оз
□ —контроль; Щ—агрофил;
■ —флавобактерин; Щ—мизорин
2. Влияние биопрепаратов на пораженность сахарной свеклы болезнями
Агрофил показал высокую ингибирующую активность и по отношению к возбудителям болезней зерновых культур .
При обработке семян льна-долгунца агрофилом число растений, пораженных бактериозом, снизилось до 55 %, а антракнозом - до 44 %. После обработки ТМТД (3 кг/га) эти характеристики составили 64 и 60 % соответственно. На яровом ячмене сорта Дружба он снижал развитие черного зародыша в 3, мучнистой росы - в 1,9, корневых гнилей в 3,3 раза, на озимой пшенице сорта Щедрая Полесья пораженность мучнистой росой, сеп-ториозом и бурой ржавчиной сокращалась в 1,2, корневыми гнилями - в 1,3 раза.
На основе другого штамма агробактерий был разработан препарат ризоагрин для предпосевной обработки семян риса, озимой и яровой пшеницы, овса, ржи и ячменя, подсолнечника. Он обладает высокой конкурентоспособностью по отношению к фитопатогенным грибам, подавляя их развитие, повышает устойчивость растений к болезням; увеличивает урожаи зерновых на 39 ц/га, содержание сырого белка в зерне - на 0,5-1 %, экономит применение 30-50 кг азотных удобрений.
Ризоагрин обладает наиболее высокой и стабильной эффективностью на зерновых культурах. Так, при обработке семян ячменя сорта Биос урожай увеличился на 18-74 % при значительном (от 2 до 20 раз) снижении пораженности растений корневыми гнилями, сетчатой и темно-бурой пятнистостями.
Фунгистатический эффект мизорина и флавобактери-на объясняется продуцированием сидерофоров и антибиотических веществ. Выявлена определенная специфичность в отношении заболеваний растений. Флавобактерин активнее подавляет ризоктониоз картофеля, корневую гниль свеклы и оидиум винограда. Разработана схема обработки посадок винограда, исключающая применение химических препаратов и позволяющая получить высококачественный урожай.
При обработке этими препаратами клубней картофеля через 8 месяцев хранения нетоварных было 10, в контроле 25 %.
На льне-долгунце применение мизорина и флавобак-терина снижало пораженность антракнозом в 2 раза, повышало продуктивность растений на 20-30 % и улучшало качество продукции. Влияние на пораженность растений бактериозом проявлялось слабее.
Азоризин - бактериальный препарат, созданный на основе штаммов, относящихся к роду А70вр1гШит. Микроорганизмы этой группы способны фиксировать большое количество атмосферного азота, обеспечивая им растения. Применение азоризина повышало урожайность, улучшало качество продукции и защищало от болезней зерновые и овощные культуры.
Особо следует отметить защитное действие флаво-бактерина и мизорина. Многолетние исследования показали, что они обладают высокой ингибирующей активностью против возбудителей болезней картофеля (ризоктониоз, парша обыкновенная, фузариоз, фомоз, аль-тернариоз, фитофтороз, мокрая бактериальная гниль), зерновых культур (мучнистая роса, корневые гнили), винограда (оидиум), подсолнечника (белая гниль) и др.
Входящие в состав флавобактерина бактерии из р. Flavobacterium продуцируют высокоактивный антибиотик флавоцин с широким спектром действия на фито-патогенные грибы и бактерии. В опытах он снижал развитие корневых гнилей в 2-20 раз, антракноза в 1,53 раза, мучнистой роса на зерновых - в 3-5 раз, фито-фтороза и парши в 2-6 раз. При этом отмечено не только повышение урожая зерновых - на 3-5 ц/га, кормовых трав - на 8-20 ц/га, сахарной свеклы - 30-60 ц/га, овощей - 20-60 ц/га, но и качества продукции, содержания сахара в сахарной свекле на 1-1,5 %, крахмала в клубнях картофеля - на 0,8-2,5 %, протеина в продукции зерновых и кормовых культур - на 0,5-1,2 %.
Мизорин, который лучшие результаты показал при совместном применении с ризоторфином, оказывает мощное стимулирующее действие практически на все группы сельскохозяйственных культур, ускоряя созревание на 12-15 дней, повышает устойчивость к засухе, заморозкам и другим неблагоприятным для растений условиям, увеличивает урожай зерновых (на 3-5 ц/га), кормовых трав (10-15), овощей (25-70), сахарной свеклы (30-60), картофеля (40-60 ц/га). Он обладает и широким спектром воздействия на фитопатогенные микроорганизмы, подавляя развитие корневых гнилей, например, в 2-5 раз, плодовых гнилей - в 1,5-4 раза, фито-фтороза - в 2-4 раза; ограничивает поступление и накопление в растениях нитратов.
Нельзя не упомянуть и о таких больших преимуществах разработанных биопрепаратов, как нетоксичность, отсутствие канцерогенного, тератогенного и кумулятивного действия. Они не содержат солей тяжелых металлов, патогенной микрофлоры и яиц гельминтов, пожаро- и взрывобезопасны.
Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии
