CC BY
59
ISSN 2412-608Х. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (166), 2016
УДК 632.937:633.854.52
ШТАММ ГРИБА ХК-1 CHAETOMIUM
OLIVACEUM COOK ET ELLIS -ПРОДУЦЕНТ МИКРОБИОПРЕПАРАТА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВРЕДОНОСНОСТИ ФУЗАРИОЗА НА СОЕ
Л.В. Маслиенко,
доктор биологических наук
Д.А. Курилова,
кандидат биологических наук
ФГБНУ ВНИИМК
Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17 Тел.: (861) 275-85-19 E-mail: biometod@yandex.ru
Для цитирования: Маслиенко Л.В., Курилова ДА. Штамм гриба Хк-1 Chaetomium olivaceum Cook et Ellis - продуцент микробиопрепарата для снижения вредоносности фузариоза на сое // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2016. - Вып. 2 (166). - С. 73-84.
Ключевые слова: фузариоз, соя, штамм, антагонист, микробиопрепараты.
В результате скрининга штаммов-антагонистов из коллекции лаборатории биометода ФГБНУ ВНИИМК к возбудителю фузариоза сои Fusarium sporotrichiella Bilai var. poae (Pk.) Wr. emend Bilai. отобран штамм-продуцент микробиопрепарата гриб Xk-1 Chaetomium olivaceum Cook et Ellis. Установлено, что обработка семян сои сорта Вилана водной суспензией опытного образца микробиопрепарата не оказывает негативного влияния на всхожесть, а способствует её повышению по сравнению с контролем на 9 %. Установлено рос-тостимулирующее влияние штамма-продуцента на проростки сои, что выражалось в увеличении длины и массы корня. Механизм действия штамма-продуцента на возбудителя фузариоза сои обусловлен антибиозом. Установлен защитный эффект от обработки семян сои опытными образцами микробиопрепарата. Так, на фоне искусственного заражения возбудителем фузариоза во влажной камере, при поражении в контроле 58,6 % проростков сои, максимальная биологическая эффективность микробиопрепарата установлена с нормой расхода 3,0 л/т - 59,0 % при эффективности эталона ТМТД - 65,9 %. На фоне искусственного заражения семян сои возбудителем фузариоза в почве (78,7 %) биологическая эффективность микробиопрепарата составила 33,9 %, тогда как химического эталона ТМТД - 13,6 %. Установлена средняя колонизирующая активность
штамма-продуцента (40,0 %) к культуре сои. В полевых мелкоделяночных опытах, в год проявления фузариоза на сое, на фоне поражения в контроле 49,1 % биологическая эффективность обработки семян опытным образцом микробиопрепарата составила 28,7 %, тогда как химического эталона ТМТД - 10,8 %. Дополнительный урожай составил 0,15 т/га, у эталона ТМТД - 0,13 т/га. В производственных опытах в двух районах Краснодарского края на фоне отсутствия поражения сои фузариозом и другими болезнями установлено положительное влияние обработки семян микробиопрепаратом на урожайность за счёт снижения семенной и почвенной инфекции, а также росто-стимулирующего действия штамма-продуцента.
UDC 632.937:633.854.52
Strain of fungus Хк-1 Chaetomium olivaceum Cook et Ellis is a producer of microbiopreparation to decreasing of Fusariosis on soybean. Maslienko L.V., doctor of biology Kurilova DA., candidate of biology
FGBNU VNIIMK
17, Filatova str., Krasnodar, 350038, Russia E-mail: biometod@yandex.ru
Key words: Fusariosis, soybean, strain, antagonist, microbiopreparation.
As a result of a screening of strains-antagonists from a collection of biological methods laboratory of VNIIMK to pathogen Fusarium sporotrichiella Bilai var. poae (Pk.) Wr. emend. Bilai was selected strain-producer of microbiopreparation a fungus Xk-1 Chaetomium olivaceum Cook et Ellis. Influence of the strain-producer of microbiopreparation, mechanism of a fungus activity to Fusariosis pathogen on soybean was studied. The experimental samples of a preparation were tested at artificial inoculation in laboratory conditions and in field. The results of researches are presented in this article. Treatment of soybean seeds of a cultivar Vilana with a water suspension of testing preparation does not influence negatively on germination, and promotes its increasing compared to control on 9%. Growth-stimulating impact of the strain-producer on soybean seedlings was ascertained. Length and weight of a root was influenced by the strain mostly. A mechanism of interrelation between strain-producer and a fusariosis pathogen on soybean was studied. An antibiotic action of the strain-producer on fusariosis pathogen was stated. In laboratory conditions, soybean seeds treatment by studied microbiopreparation demonstrated protected effect at artificial inoculation. Thus, in wet chambers, at fusariosis infection 58.6% in control, the maximal biological efficiency of microbiopreparation (59.0%) was determined at usage rate 3.0 liter per t, efficiency of etalon chemical preparation tetramethyltiuramdisulphid was 65.9%. At artificial inoculation of soybean seeds by fusariosis in soil (78.7%), biological efficiency of microbiopreparation
was 33.9%, as the same of the chemical etalon tetramethyltiuramdisulphid - 13.6%. An average oecizing activity of the strain-producer (40.0%) to soybean was determined. In field trials, in year of fusariosis appearance on soybean, infection degree was 49.1% in control, and biological efficiency of seeds treatment with experimental sample of preparation was 28.7%, as the same of the chemical etalon tetramethyltiuramdisulphid 10.8%. The extra yield was 0.15 t per ha, at application of etalon tetramethyltiuramdisulphid - 0.13 t per ha. In industrial trials in two districts of Krasnodar region, at absence of soybean infection by fusariosis and other diseases, a positive influence of soybean seeds treatment by microbiopreparation on seed yield due to reduction of seed and soil infections as well as growth-stimulating action of the strain-antagonist.
Введение. Соя поражается целым комплексом болезней, среди которых особую опасность представляет фузариоз. Болезнь поражает всходы, вызывает корневую гниль, трахеомикозное увядание, гниль бобов и семян. По результатам наших исследований наиболее распространёнными видами, вызывающими фузариоз сои в последние годы являются Fusarium sporotrichiella Bilai (частота встречаемости 40,5 %), F. oxysporum Schlecht. emend. Snyd. et Hans (28,0 %) и F. moniliforme Sheld var. lactis (Pir. Et Rib.) Bilai (12,5 %) [1].
Для снижения вредоносности болезней необходимо проведение комплексных мероприятий. С целью обеспечения экономической безопасности производства сельскохозяйственных культур необходимо сокращение объёма использования химических средств защиты растений. В качестве альтернативы пестицидам особого внимания заслуживают экологически безопасные микробиопрепараты полифункционального типа действия. Преимущество микробиопрепаратов заключается в высокой экологичности, специфичности действия, способности восстанавливать природные регуляторные механизмы в аг-роценозах [2].
В ФГБНУ ВНИИМК в лаборатории биометода проводятся исследования по разработке эффективного, экологически безопасного, микробиологического метода снижения вредоносности основных болезней масличных культур. Исследования направлены на:
- изыскание, скрининг природных штаммов-антагонистов основных возбудителей болезней подсолнечника, сои и рапса;
- изучение биологических особенностей и механизма действия перспективных штаммов-продуцентов микробиопрепаратов;
- селекцию перспективных штаммов методом ступенчатого моноклонального отбора;
- оптимизацию условий культивирования перспективных штаммов-продуцентов новых микробиопрепаратов;
- разработку элементов технологии производства и хранения различных препаративных форм новых микробиопрепаратов;
- разработку элементов технологии применения новых микробиопрепаратов для защиты семян, вегетирующих растений масличных культур и оздоровления почвы.
В основе создания микробиопрепаратов лежит ступенчатый скрининг выделенных микроорганизмов, который включает первичную оценку антагонистической активности штаммов in vitro, далее определение биологической эффективности отобранных штаммов на фоне искусственного заражения патогенами во влажной камере и в почве в лабораторных условиях. Активные штаммы оценивают на фитоток-сичность и ростостимулирующую активность к защищаемой культуре. Наработанные опытные партии микробиопрепаратов испытываются в мелкоделя-ночных опытах и производственных условиях [3].
В результате скрининга штаммов антагонистов из коллекции лаборатории биометода к возбудителю фузариоза сои, наиболее распространённому и агрессивному изоляту гриба Fusarium sporotrichiella Bilai var. poae (Pk.) Wr. emend. Bilai., отобран штамм-продуцент микробиопрепарата гриб Xk-1 Chaetomium olivaceum Cook et Ellis [4; 5].
Известно, что грибы рода Chaetomium обычно встречаются в почве и в органическом компосте, способны разлагать целлюлозу и другие органические вещества, проявляют антагонистические свойства к различным микроорганизмам почвы [6; 7].
Штамм Xk-1 Chaetomium olivaceum
Cook et Ellis выделен из склероциев белой гнили, собранных с поражённого подсолнечника в опытном хозяйстве ВНИИМК в 1985 г. Штамм идентифицирован в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова, депонирован в коллекции культур микроорганизмов ВИЗР под номером 4 и защищён авторским свидетельством № 1369026 от 22.09.1987 г.
На основе штамма Chaetomium
olivaceum разработан микробиопрепарат Хетомин в разных препаративных формах, проявляющий высокую фунгицидную активность против возбудителей белой гнили (активно разлагающий склероции) и фомоп-сиса (снижающий запас инфекции на растительных остатках), а также обладающий ростостимулирующей активностью к подсолнечнику и озимому рапсу [8; 9].
В данной работе представлены результаты изучения влияния штамма-продуцента микробиопрепарата Xk-1 Chaetomium olivaceum Cook et Ellis на культуру сои, механизма действия гриба по отношению к возбудителю фузариоза, а также испытания опытных образцов микробиопрепарата на фоне искусственного заражения возбудителем фузариоза в лабораторных условиях и на естественном фоне поражения в поле.
Материалы и методы. Объектами исследования являлись штамм гриба Chaetomium olivaceum, изолят гриба Fusarium sporotrichiella var. poae, соя сортов Вилана и Альба.
Исследование возможного токсического или ростостимулирующего воздействия штамма на культуру сои проводили методом обработки семян опытными образцами биопрепарата и методом погружения подрезанной корневой системы семидневных проростков в суспензию антагониста. Семена сои сорта Вилана обрабатывали водной суспензией (ВС) микробиопрепарата и закладывали в рулоны для проращивания. Сравнивали всхожесть обработанных семян с контролем. Для определения ростостимулирую-щего влияния определяли длину и массу корня и стебля. Для изучения влияния на увядание сои корни семидневных проро-
стков подрезали и погружали в суспензию антагониста и по наличию увядших проростков судили о негативном влиянии штамма на сою [10]. Механизм взаимодействия штаммов-антагонистов с возбудителем фузариоза сои Е. sporotrichiella \ат. роае изучали с помощью светового микроскопа «Биолам». Двойные культуры высевали на агаризированные среды, разлитые тонким слоем на предметные стёкла. Предметные стёкла помещали во влажную камеру и проводили ежедневные наблюдения за развитием патогена и антагониста [8].
Определение защитного эффекта прорастающего семени сои, а также отработку оптимальных норм расхода опытных образцов биопрепарата на первом этапе проводили во влажной камере, используя метод агаровых блоков [11]. Испытывали нормы применения опытных образцов от 2,0 до 4,0 л/т. Титр опытных образцов микробиопрепарата определяли по методу Коха [12].
Колонизирующую активность перспективного штамма-продуцента определяли в перфорированных чашках Петри, используя модифицированные нами методические рекомендации Антоновой и Сауковой [14].
Определение защитного эффекта прорастающего семени сои на фоне искусственного заражения возбудителем фуза-риоза в почве в лабораторных условиях проводили при локальном внесении иноку-люма в рядок одновременно с посевом [15].
Полевые мелкоделяночные испытания опытных образцов микробиопрепарата проводились на ЦЭБ ВНИИМК. Посев сои осуществляли 4-рядной селекционной сеялкой СКС-6А с междурядьями 70 см. Густота стояния 250-300 тыс. раст./га. Площадь делянки 14 м2, повторность трёхкратная. Учёты поражения сои фуза-риозом проводили в динамике. Семена обрабатывали вручную, опытными партиями микробиопрепарата (титр 2,06,3 х 107 КОЕ/мл), с нормой расхода препарата 3,0 л/т, рабочей жидкости - 4,0 л/т. Химический эталон - ТМТД (ВСК), 6 л/т. Контроль - семена без обработки. Посевные
качества и микрофлору семян сои перед посевом определяли по ГОСТ 12038-84.
Полевые и производственные опыты проводили в двух районах Краснодарского края [16]. Производственный посев сои в рисовом севообороте (ООО «Кубрис» Красноармейского района) осуществляли пропашной пневматической сеялкой СУПН-8, с междурядьями 70 см. Норма высева 503 тыс. шт. семян на 1 га. Метод проведения опыта полевой, крупноделя-ночный, в четырёхкратной повторности. Площадь одной делянки 126 м , одного варианта - 504 м . Учёт урожая проводили методом снопового анализа.
На Армавирской опытной станции ВНИИМК производственный посев в 2011 г. осуществляли пропашной пневматической 8-рядной сеялкой «Аист». Площадь делянки 0,75 га. Длина делянки 470 м. Предшественник - озимая пшеница. Уборку проводили комбайном Дон 1500-А, поделяночно. Уход за посевами осуществлялся по разработанной во ВНИИМК технологии. В 2012 г. опыт проводили на сорте Дуар. Площадь делянки составляла 47,6 м2, повторность четырёхкратная. Также в 2012 г. проводили обработку вегетирующих растений сои вручную, ранцевым опрыскивателем, с нормой расхода рабочей жидкости 250 л/га.
Результаты и обсуждение. При исследовании возможного токсического и ростостимулирующего воздействия
штамма-продуцента микробиопрепарата Xk-1 Chaetomium olivaceum Cook et Ellis на культуру сои установлено, что обработка семян сорта Вилана водной суспензией опытного образца микробиопрепарата не оказывает негативного влияния на всхожесть. Более того, отмечено повышение всхожести на 9 % по сравнению с контролем. При изучении влияния суспензии микробиопрепарата на увядание семидневных проростков сои с подрезанными корнями отмечено активное развитие побегов и подрезанных корней как в варианте, так и в контроле.
Установлено ростостимулирующее влияние штамма-продуцента на проростки сои (табл. 1).
Таблица 1
Ростостимулирующее влияние штамма Xk-1 Chaetomium olivaceum на проростки сои
г. Краснодар, ВНИИМК, 2008 г
Длина корня Масса корня Длина побега Масса побега
Вариант в % к в % к в % к в % к
см кон- г кон- см кон- г кон-
тро- тро- тро- тро-
лю лю лю лю
Контроль 8,35 - 0,15 - 9,13 - 0,82 -
Xk-1 Ch. olivaceum, ВС 10,45 25,2 0,18 20,0 9,76 6,9 0,89 8,5
Наиболее сильное влияние штамм оказывал на длину (25,2 %) и массу корня (20,0 %). Существенное увеличение корневой массы проростков происходило за счет интенсивного развития главного и боковых корней (рис. 1). Влияние штамма на длину и массу стебля также отмечено, но в меньшей степени (6,9; 8,5 % соответственно).
Рисунок 1 - Ростостимулирующее влияние штамма Хк-1 СЪавХоттт оНуасвит на проростки сои (ориг.): а - контроль; б - вариант
Таким образом, установлено отсутствие негативного влияния штамма-продуцента микробиопрепарата на всхожесть семян сои, а наоборот, выявлен ростостимулирующий эффект на проростки культуры. Наиболее сильное влияние штамм оказывал на длину и массу корня сои.
Механизм
взаимодействия
штамма-
продуцента микробиопрепарата Xk-1 Chaetomium olivaceum и возбудителя фуза-риоза сои Fusarium sporotrichiella var. _poae.
При совместном инкубировании антагониста и патогена методом встречных культур в течение первых трёх суток оба гриба росли навстречу друг другу. На четвёртые сутки произошло срастание колоний антагониста и патогена без образования пустой стерильной зоны. На пятые сутки в зоне срастания грибов отмечено изменение пигментации субстрата на территории патогенного гриба с естественного кремового цвета на красно-коричневый, что особо заметно с нижней стороны чашки Петри (рис. 2).
Рисунок 2 - Двойная культура антагониста Xk-1 Chaetomium olivaceum с возбудителем фузариоза сои Fusarium sporotrichiella var. poae на пятые сутки инкубации (ориг.):
1 - лицевая сторона чашки Петри;
а - патоген; b - антагонист;
2 - нижняя сторона чашки Петри
При микроскопировании мицелий антагониста легко отличался от мицелия патогена меньшим (примерно в 1,5-2
раза) диаметром гиф. В двойной культуре гифы антагониста обвивали гифы патогена, но структурных изменений мицелия патогена в первый день срастания не выявлено (рис. 3).
Рисунок 3 - Мицелий возбудителя фузариоза сои Е. sporotrichiella уаг. роае
и антагониста Хк-1 СК. olivaceum на четвёртые сутки совместной инкубации (ориг.): а - гифы патогена; Ь - гифы антагониста
На пятые сутки совместного инкубирования гифы антагониста активно оплетали гифы патогена. Кроме того, в образовавшейся зоне наблюдалась агрегация мицелия патогена в тяжи, а также его потемнение, скручивание, деформация и усыхание (рис. 4).
Рисунок 4 - Мицелий возбудителя фузариоза сои Е. sporotrichiella var. poae и антагониста Хк-1 СК. olivaceum на пятые сутки совместной инкубации (ориг.):
а - гифы антагониста; Ь - агрегация мицелия патогена в тяжи
На седьмые сутки совместной инкубации, по мере дальнейшего взаимодействия, происходила дальнейшая деградация мицелия патогена, гифы сплющивались и поги-
бали без разрушения клеточных стенок. Происходило разрастание зоны взаимодействия, где наблюдалось активное формирование плодовых тел антагониста (рис. 5).
Рисунок 5 - Мицелий возбудителя фузариоза сои Е. sporotrichiвlla уаг. рвав и антагониста Хк-1 СК. оШасвит на седьмые сутки совместной инкубации (ориг.): а - деградировавший мицелий патогена; Ь - гифы антагониста; с - плодовое тело антагониста
На десятые сутки совместного культивирования в зоне взаимодействия наблюдалась гибель большей части воздушного мицелия патогена и активное образование плодовых тел антагониста (рис. 6.1). На субстратном мицелии фузариоза происходило активное формирование хлами-доспор (рис. 6.2), тогда как в контроле хламидоспор не было.
2
Рисунок 6
Рисунок 6 - Мицелий возбудителя фузариоза сои Е. sporotrichiвlla уаг. рвав на десятые сутки совместной инкубации с антагонистом Хк-1 СК. olivacвum (ориг.): 1 - воздушный мицелий патогена; 2 - субстратный мицелий патогена; а - гифы антагониста; Ь - разрушенный мицелий патогена; с - плодовое тело антагониста; d - хламидоспоры патогена
На пятнадцатые сутки совместного культивирования в зоне срастания наблюдалась полная гибель мицелия и разрушение хламидоспор патогена (рис. 7.1), а в контроле мицелий Е. sporotrichiвlla уаг. poaв имел нормальное развитие и активное спороношение (рис. 7.2).
ь
10 мям
1
/ I £ , гГ Ц гч
- 1 . г*
/ " с /
! Юмк
2
Рисунок 7 - Мицелий возбудителя фузариоза сои Е. sporotrichiвlla var. poaв на пятнадцатые сутки инкубации (ориг.):
1 - совместно с антагонистом Хк-1 СК. olivacвum:: а - разрушенные хламидоспоры патогена, Ь - гифы антагониста; 2 - без антагониста (контроль): с - макроконидии
Таким образом, в двойных культурах с возбудителем фузариоза штамм гриба-антагониста Хк-1 Chaвtomium olivacвum не только препятствовал разрастанию колонии патогена, но и разрушал мицелий, а также останавливал формирование спор.
Факт гибели гиф возбудителя фузариоза без разрушения клеточных стенок и без внедрения в гифы1 патогена подтверждает антибиотическое действие антагониста, что соответствует проведённым ранее исследованиям с возбудителями белой гнили, фомопсиса и фузариоза подсолнечника [8]] .
Испыггание микробиопрепарата на основе штамма-продуцента Хк1 Chaetomium olivaceum на фоне искусственного заражения семян сои патогенныш изолятом 17. sporotrichiella var. poae
Определение защитного эффекта для прорастающего семени сои, а также отработку оптимальныых норм расхода опыгт-ныых образцов микробиопрепарата на первом этапе проводили во влажной камере, на фоне искусственного заражения возбудителем фузариоза, используя метод агаровыых блоков (табл. 2).
Таблица 2
Биологическая эффективность обработки семян сои сорта Пика опытными образцами микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 ^аеОотшт оНуасеит на фоне искусственного заражения ¥иаапит sporotrCchie-11а уаг. роае в лабораторныхусловиях
г. Краснодар, ВНР ИМК, 200088 г.
Вариант Норма расхода, л/т Поражено фузариозом, % Биологическая эффективность, %
Контроль без инфекции - 377,3 -
Контроль + инфекция - 58,6 -
ТМТД];, этолон, ВСК 6,0 20,0 65,9
Xk-1 Chaetomium olivaeeum, ВС 2,0 43,4 25,9
3,0 244,0 59,0
44,0 40,0 31,7
На среднем фоне поражения сои фуза-риозом 13 контроле 585,(5 % максимальная биологическая эффективность микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 Chaetomium olivaceum в препаративной форме ВС установлена с нормой расхода 3,0 л/т - 599,0 % при эффективности эталона ТМТД - 659,9 %.
Эффективность биологического агента во многом определяется не только его способностью обеспечивать защиту се-
мян, но и колонизировать растущий корень. Установлена средняя колонизирующая активность штамма Xk-1 Chaetomium olivaceum /табл. 3).
Таблица 3
Колонизирующая активность штамма Xk-1 Chaetomium olivaceum на проростках сои сорта Славия, заражённых Fuaarium sporo-trichiella var. poae в лабораторным условиях
г. К раснодар, ВНИИМК, 20083 г.
Вариант Здоро- вые проро- стки, %% Поражано пророэтков, % Биологи-четкая фффтк- ринноэть, %%
жизне-спо -соб-ные нажиз-неспо-собныее
Контроль без инфекцри 100 0 0 -
Контроль с инфекцией 0 0 Ю0 -
Xk-1 Chaetomium olivaeeem, ВС 5,0 35,0 60,0 40,0
На жёстком (100 %) фоне заражения проростков сои сор/та Вилана возбудителем фузариоза в варианте с обработкой семян антагонистом жизнеспособными оказались 40 % проростков при степени поражения корня 0-3 балла, тогда как в контроле с инфекцией жизнеспособных проростков не обнаружено при степени поражения корня 4-5 баллов.
Дальнейший скрининг штамма Xk-1 Chaetomium olivaceum проведён на фоне искусственного заражения семян сои возбудителем фузариоза в лабораторный условиях в почве /табл. 4).
Таблица 4
Биологическая эффективность обработки семян сои сорта Славия опытным образцом микробиопрепарата на основе штам-маXk-1 Chaetomium olivaceum на фоне искусственного заражения Fusarium sporotrichieüa var. poae в почве
г-. Краснода р, ВНИИМК, 2008 г.
Варрант Тртр, КОЕ/оо Нороа таахода, л/т Пота-жено птото- аттов, % Брологр- чеетая эффеттрв-ноата, %
Контроль без рофекцрр - - 7,8 -
Контроль а рофетцрей - - 78,77 -
Эталон ТМТД, ВСК - 6,0 68,0 13,(5
Xk-- Ch. olivaceum, ВС 5,7 х107 3,0 52,0 33,9
Примечание: ВСК - водно-суспензионныш концентрат, ЖК - жидкая культура, В СС - водная суспензия
На высоком фоне поражения фузариозом в контроле 78,7 % биологическая эффективность микробиопрепарата составила 33,9 % при биологической эффективности химического эталона ТМТД, ВСК - 1 3,6 %.
Таким образом, результата иопытания опы>ггно1х образцов микробиопрепарата в лабораторных условиях показали, что на средном фона пораженоя сои фузариозом во влажной камере максимальная биологическая эффективность микробиопрепарата установлена с нормой расхода 3,0 л/т -595,0 %, при эффектионости эталона ТМТД - 65,9 %. На высоком фона поражения фузариозом в растильнях в почве биологическая эффективность миоробио-препарата составила 33,9 % при биологической эффектионости химического эталоно ТМТД, ВСК - 13,6 %. Установлена средняя (40,0 %) колонозирующая активность штамма-продуцонта микробиопрепарата.
Испытание микробиопрепарата но основе штамма-продуцента Хк-1 СЪаеХоттт оНуасеит но естественоом фоне заражения фузариозом в полевых мелкоделя-ночных о паггах.
Испытанио опытных образцов микробиопрепарата в мелкоделяночном опыте проводилось но ЦЭБ ВНИИМК. Благоприятные для фузариозного увядания погодные условия сппсобствовали рас-пространеншо и развитию» фузариоза на сое (табл. 55).
Таблица 5
Биологическая эффективность обработки семян сои сорта Альба опытным образцом микробиопрепарата на основе штамяа Хк-1 Скае1отшт оОгаееит против фузариоза в полевым условиях
г. 1С раснодар, ВНИИ МК, 2008 г.
Саро^ят Норма ра сход а, л/т Пораж е-оо фуза-роозом (2+3 балл), % Лооло-гочес-кая эффекта в- ооьт ь, % Урожай-ность, т/га Допол-ооте-льотш ур°- жа й, т/га
Контроль,б/о - 49,1 - 1,64 -
ТМТД, ВСК, эл^оо 6,0 43 ,8 10,8 1,77 0,13
Хк-1 СИ. оксасеит, ВС 3 ,0 35,0 228,7 1,79 0,15
НСР05 0,13
Примечание: ВС - водная суспензия, ВСК - водно-суспензионный концентрат
На фоно ппражения сои сорта Альба фузариозом в контроле 49,1 % биологическая эффективность обработки семян опытном образцом микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 СЪаеХоттт оОуасеит составила 28,7 % при эффективности химического эталоно ТМТД 10,8 %. Допалнотельный урожай составил 0,151 т/га при допалнооельном урожае у эталоно ТМТД - 0 ,13 т/га.
Погодные условия в^геет^ционоогоо па-риода 20090-2 010 гг. оказались ноблата-приятноши для проявления фузариоза и других болезней. На этом фоне установлено влияние обработки семян сои опытными образцоми микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 СЪаеХоттт оОуасеит на урожайность. Существен^т: дополнительный урожай при обработке семян сои сортов Альба и Славия опытными образцами микробиопрепарата был получен в оба года испытаний и колебался от 0,151 до 0,351 т/га. Существен^т: дополнительный урожай при обработке эталоном ТМТД не получен.
Таким образом, в полевых мелкоделя-ночных опытах, в год проявлена фузариоза на сое, на фоно параженоя в контроле 49,1 % биологическая эффективность обработки семян ^пытно^м образцом микробиопрепарата та основе штамма Хк-1 СИаееттт оОуасеит составила 28,7 % при эффективности химического эталона ТМТД - 10,8 %. Дополнительный урожай составил 0,151 т/га, у эталота ТМТД - 0,133 т/га. При ноблаго-приятнок условиях для проявления фузариоза и других болезной установлено положительное влияние обработки семян сои опытноими образцами микробиопрепарата на урожайность культуры за счёт снижена семеняой и пачвеняой инфек-цио, а также ростостимулирующего действия штамма-продуцонта.
Производствен^ю испытания лабораторных образцов микробиопрепарата та основе штамма-продуцонта Хк-1 ССае1о-ттт оНуасеит.
Полевые и производственные испытания лабораторных образцов микробиопрепарата на основе штамма-продуцента Хк-1 Chaetomium olivaceum проведены в ООО «Кубрис» Красноармейского района и на Армавирской опытной станции ВНИИМК в 2011-2012 гг. На фоне отсутствия поражения посевов сои фузариозом и другими болезнями установлено положительное влияние обработки семян микробиопрепаратом на полевую всхожесть за счёт снижения семенной и почвенной инфекции, а также на урожайность (табл. 6-8)).
В ООО «сКубрис»» микробиопрепарат применяли совместно с жидким иноку-лянтом Нитрофикс, Ж. Полевая всхожесть семян сои, обработанных микробиопрепаратом, составила 73,2-75,2 %, что не уступало химическому эталону ТМТД и превышало контрольную на 244,1 -266,1 %. При обработке семян Нит-рофиксом всхожесть семян сои была ниже, чем в контроле (табл. 6).
Таблица 6
Влияние обработки семян сои сорта Вилана опытными образцами микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 ^аеЬотшт оИуасеит на всхожесть и урожайность
Красноармейский район, ООО «сКубрис»»,
2011 г.
Вариант Норма ркххода, л/т Всхо- жкэть, % Уро -жай-ноэть, т/га Дополни-телнный урожай, т/га
Контроль - 49,1 1,44 -
ТМТД, ВСК, эталон +Ниарофикс, Ж 6,0+6,0 73,6 1,72 0,28
Нитрофикс, Ж (6,0 44,3 1,40 0
Хк-1 СН. olivaceum, ВС 3,0 73,2 1,88 0,14
Хк-1 СН. olilaeeem, ВС + Нитрофикс, Ж 3,0+6,0 75,2 1,74 0,30
НСР05 0,21
Примечание: ВС - водная суспензия, ВСК - водно-суспензионный концентрат; Ж - жидкий иноку лянт
Установлено положительное влияние обработки семян сои опытными образцами микробиопрепарата и эталоном на урожайность. Дополнительный урожай в
вариантах с микробиопрепаратом составил 0,14-0,30 т/га, с эталоном - 0,28 т/га. При этом в варианте с обработкой семян одним инокулянтом Нитрофикс, Ж дополнительного урожая не получено, а в варианте с комплексной обработкой микробиопрепаратом и инокулянтом он составил 0,30 т/га, что говорит о возможном эффекте синергизма.
На Армавирской опытной станции ВНЛПМКС в 2011 г. микробиопрепарат на основе штамма Хк1 Chaetomium olivaceum испытывали только при обработке семян сои сорта Альба (табл. 7).
Таблица 7
Влияние обработки семян сои сортаАльба опытными образцами микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 ^аеЛотшт оИуасеит на всхожесть и урожайность
Армавирская ОС ВНИИМ] ЕС, 2011 г
Вариант Нхама таахх- да, о/т ВВксхххо- - жтктт, %% Утхжаа-ахктт, т/га Дхпхоаи-теотныа утхжаа, т/га
Кхнтахот - 52,77 1,810 -
ТМТД, 13 СК, этаохн 6,0 75,5 1,810 0
Хк-- СН. olivaccem,
ВС 3,0 61,1 1,97 0,17
Примечание: ВС - водная суспензия, ВСК - водно-суспензионный концентрат
Максимальная всхожесть семян отмечена в варианте с химическим эталоном ТМТД (75,5 %), что превышало контроль на 22,8 %. Это связано с более сильным поражением семян сои бактериозами (241,0 %) и незначительным поражением фузариозом совместно с бактериозами (55,0 %)). В варианте с микробиопрепаратом всхожесть семян также была выше, чем в контроле (61,1 %), и превышала контроль на 81,4 %>. Установлено росто-стимулирующее и защитное действие микробиопрепарата - дополнительный! урожай составил 0,17! т/га при урожайности в эталоне равной контролю .
В 2012 г. испытывали комплексную обработку микробиопрепаратом на основе штамма Хк1 Chaetomium olivaceum семян и вегетирующих растений (табл. 8)).
Таблица 8
Влияние обработки семян и вегетирующих растений сои сорта Дуар опытными образцами микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 Скае1отшт оНуаееит на всхожесть и урожайность
Армавирская ОС ВНИИМК, 2012 г.
Вариант Норма расхода, л/т Всхожесть, % Урожайность, т/га Дополни-тельный урожай, т/га
Контроль - 53,0 1,38 -
Хк-1 СИ. оЬуасеит, ВС, 3,0 62,5 1,52 0,14
обработка семян
Контроль - 52,9 1,28 -
Хк-1 СИ. оЬуасеит, ВС,
обработка семян + обработка вегетирующих 3,0+3,0 63,0 1,45 0,17
растений
Примечание: ВС - водная суспензия
Всхожесть семян в вариантах с микробиопрепаратом превышала контроль на 9,5-10,1 % и составила 62,5-63,0 %. Установлено ростостимулирующее и защитное действие микробиопрепарата -дополнительный урожай составил 0,140,17 т/га. При этом обработка семян и вегетирующих растений увеличивала дополнительный урожай по сравнению с обработкой только семян на 0,03 т/га.
Таким образом, производственные испытания, проведённые в двух районах Краснодарского края, показали, что на фоне отсутствия поражения сои фузарио-зом и другими болезнями установлено положительное влияние обработки семян микробиопрепаратом на основе штамма Хк-1 СИаеХоттт оНуасеит на урожайность за счёт снижения семенной и почвенной инфекции, а также ростостиму-лирующего действия.
В лабораторных условиях было доказано ростостимулирующее влияние штамма Хк-1 СИаеХоттт оНуасеит на проростки сои. Установлено наиболее сильное влияние на длину и массу корня. Проведённые полевые наблюдения в ООО «Кубрис» показали явный росто-стимулирующий эффект микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 СИаеХоттт оНуасеит на культуру сои (рис. 8).
Рисунок 8 - Ростостимулирующее влияние микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 СИаеХоттт оНуасеит на растения сои: а - контроль; б - вариант
Проявившись на стадии проростков, данный эффект сохранялся вплоть до фазы цветения растений сои, что показывает пролонгированный период действия данного микробиопрепарата.
Выводы. 1. Обработка семян сорта Ви-лана водной суспензией опытного образца микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 СИаеХоттт оНуасеит не оказывает негативного влияния на всхожесть, а способствует её повышению на 9 % по сравнению с контролем.
2. Установлено ростостимулирующее влияние штамма-продуцента на проростки сои. Наиболее сильное влияние штамм оказывал на длину (25,2 %) и массу корня (20,0 %).
3. В двойных культурах с возбудителем фузариоза штамм гриба-антагониста Хк-1 СИаеХоттт оНуасеит препятствовал разрастанию колонии патогена, разрушая мицелий и снижая формирование спор. Антибиотическое действие антагониста подтверждается гибелью гиф возбудителя фузариоза без разрушения клеточных стенок и без внедрения в гифы патогена.
4. Во влажной камере на среднем фоне искусственного заражения сои возбудителем фузариоза (58,6 %) максимальная биологическая эффективность микробиопрепарата установлена с нормой расхода 3,0 л/т - 59,0 % при эффективности эталона ТМТД - 65,9 %.
5. В растильнях с почвой на высоком фоне поражения фузариозом (78,7 %) биологическая эффективность микробиопрепа-
рата составила 33,9 %, тогда как химического эталона ТМТД, ВСК - 13,6 %.
6. В лабораторных условиях на жёстком (100 %) фоне заражения сои возбудителем фузариоза установлена средняя колонизирующая активность штамма Хк-1 Chaetomium olivaceum. В варианте с обработкой семян антагонистом жизнеспособными оказались 40 % проростков при степени поражения корня 0-3 балла, тогда как в контроле с инфекцией жизнеспособных проростков не обнаружено при степени поражения корня 4-5 баллов.
7. В полевых мелкоделяночных опытах, в год проявления фузариоза на сое, на фоне поражения в контроле 49,1 % биологическая эффективность обработки семян опытным образцом микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 Chaeto-mium olivaceum составила 28,7 % при эффективности химического эталона ТМТД 10,8 %. Дополнительный урожай составил 0,15 т/га, у эталона ТМТД - 0,13 т/га.
8. В производственных опытах в двух районах Краснодарского края, на фоне отсутствия поражения сои фузариозом и другими болезнями, установлено положительное влияние на урожайность предпосевной обработки семян микробиопрепаратом на основе штамма Хк-1 Chaetomium olivaceum за счёт снижения семенной и почвенной инфекции, а также ростостимулирующего действия штамма-продуцента.
9. Проведённые полевые наблюдения в ООО «Кубрис» показали явный росто-стимулирующий эффект микробиопрепарата на основе штамма Хк-1 Chaetomium olivaceum на культуру сои. Проявившись на стадии проростков, данный эффект сохранялся вплоть до фазы цветения растений сои, что указывает на пролонгированный период действия данного микробиопрепарата.
Список литературы
1. Курилова Д.А. Вредоносность фузариоза сои в зависимости от степени поражения растений // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2010. - Вып. 2 (144-145). - С. 84-89.
2. СоколовМ.С. Биологизация и биобезопасность защиты растений в XXI веке в России // Актуальные вопросы биологизации защиты
растений: сборник трудов, посвящённый 40-летию института ВНИИ биологической защиты растений. - Пущино, 2000. - С. 28
3. Маслиенко Л.В. Лаборатория биологических средств защиты растений (вчера, сегодня, завтра) // История научных исследований во ВНИИМКе за 90 лет. - 2003. - С. 273-281.
4. Маслиенко Л.В., Курилова Д.А., Асатурова АМ. [и др.]. Первичный скрининг штаммов грибов и бактерий-антагонистов к возбудителю фузариоза сои // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2009. - Вып. 1 (140). - С. 114-119.
5. Курилова Д.А., Маслиенко Л.В., Асатурова АМ. [и др.] Отбор перспективных штаммов грибов и бактерий, обладающих антагонистической активностью по отношению к патогенным на сое грибам рода Fusarium // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. молодых ученых, 24-26 ноября 2010 г. - 2010. - С. 95-96.
6. Soitong K., Kanokmedhakul S., Kukonqviriyapa V. [et al.]. Application of Chaetomium sp. (Ketomium) as a new broad spectrum biological fungicide for plant disease control // Fungal Diversity. - 2001. - 7. - P. 1-15.
7. Shternshis, M., Tomilova O., Shpatova T., Maslienko L., Soytong K. Biological Fungicides Based on Chaetomium for Plant Protection // Int. Conf. on Integration of Science and Technology for Sustainable Development. Bangkok, Thailand, 2007. - С. 304-307.
8. Маслиенко Л.В. Обоснование и разработка микробиологического метода борьбы с болезнями подсолнечника: дис. ... докт. биол. наук: защищена 03. 06. 05; утв. 07.10. 05. - Краснодар, 2005. -377 с.
9. Маслиенко Л.В., Шипиевская Е.Ю. Элементы технологии применения разных препаративных форм микробиопрепаратов на основе перспективных штаммов-антагонистов Xk-1-4 Chaetomium olivaceum и Б-12 Bacillus licheniformis против белой гнили озимого рапса // Масличные культуры: Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2015. - Вып. № 4 (164). - С. 66-73.
10. Маслиенко Л.В., Курилова Д.А., Асатурова АМ. [и др.] Влияние лабораторных образцов биопрепаратов на основе перспективных штаммов антагонистов фитопатогенов на проростки сои // Масличные культуры: Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - Краснодар, 2010. - Вып. 1 (142-143). - С. 104108.
11. Зайчук В.Ф. Об устойчивости подсолнечника к гнилям // Масличные культуры. -1983. - № 1. - С. 16-17.
12. Нетрусов Ф.И., Егорова М.А., Захарчук Л.М. [и др.]. Практикум по микробиологии. -М.: Издательский центр «Академия», 2005. -608 с.
13. Груздев Г.С. Практикум по химической защите. - М.: Колос, 1983. - 230 с.
14. Антонова Т.С., Саукова С.Л. Методические рекомендации по оценке и отбору растений подсолнечника на устойчивость к фузариозной корневой гнили, вызываемой Fusarium sporotrichiella var. sporotrichioides Sherb. ВНИИМК. - Краснодар, 2005. - 20 с.
15. Курилова Д.А. Создание искусственного фона заражения почвы в лабораторных условиях для определения эффективности перспективных штаммов-антагонистов возбудителей фузариоза сои // Сборник материалов 6-й Междунар. конф. молодых учёных и специалистов «Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур», посвящён-ной 125-летию со дня рождения В.С. Пустовойта, 24-25 февраля 2011 г. - Краснодар, 2011. - С. 153157.
16. Маслиенко Л.В., КуриловаД.А., Шипиевская ЕЮ. [и др.]. Влияние микробиопрепаратов на основе перспективных штаммов антагонистов возбудителей фузариоза на культуру сои в полевых условиях // Масличные культуры: Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2011. - Вып. 2 (148-149). - С. 145148.
References
1. Kurilova D.A. Vredonosnost' fUzarioza soi v zavisimosti ot stepeni porazheniya rasteniy // Maslichnye kul'tury. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -2010. - Vyp. № 2 (144-145). - S. 84-89.
2. Sokolov M.S. Biologizatsiya i biobezopasnost' zashchity rasteniy v KhKh1 veke v Rossii // Aktual'nye voprosy biologizatsii zashchity rasteniy: sbornik trudov, posvyashchennyy 40-letiyu instituta VNII biologicheskoy zashchity rasteniy. - Pushchino, 2000. - S. 28
3. Maslienko L.V. Laboratoriya biologicheskikh sredstv zashchity rasteniy (vchera, segodnya, zavtra) // Istoriya nauchnykh issledovaniy vo VNIIMKe za 90 let. - 2003. - S. 273-281.
4. Maslienko L.V., Kurilova D.A., Asaturova A.M. [i dr.]. Pervichnyy skrining shtammov gribov i bakteriy antagonistov k vozbuditelyu fuzarioza soi // Maslichnye kul'tury. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -2009. - Vyp. № 1 (140). - S. 114-119.
5. Kurilova D.A., Maslienko L.V., Asaturova A.M. [i dr.] Otbor perspektivnykh shtammov gribov i bakteriy, obladayushchikh antagonisticheskoy aktivnost'yu po otnosheniyu k patogennym na soe gribam roda Fusarium // Nauchnoe obespechenie agropromyshlennogo kompleksa: materialy IV Vserossiyskoy nauch.-prakt. konf. molodykh uchenykh (24-26 noyabrya 2010 g.). - 2010. - S. 95-96.
6. Soitong K., Kanokmedhakul S., Kukonqviriyapa V. [et al.]. Application of Chaetomium sp. (Ketomium) as a new broad spectrum biological fungicide for plant disease control: a review article // Fungal Diversity. -2001. - 7. - P. 1-15.
7. Shternshis, M., Tomilova O., Shpatova T., Maslienko L., Soytong K. Biological Fungicides Based on Chaetomium for Plant Protection // Int. Conf. on Integration of Science and Technology for Sustainable Development. Bangkok, Thailand, 2007. - S. 304 -307.
8. Maslienko L.V. Obosnovanie i razrabotka mikrobiologicheskogo metoda bor'by s boleznyami podsolnechnika: dis. ... dokt. biol. nauk: zashchishchena 03. 06. 05: utv. 07.10. 05. - Krasnodar, 2005. - 377 s.
9. Maslienko L.V., Shipievskaya E.Yu. Elementy tekhnologii primeneniya raznykh preparativnykh form mikrobiopreparatov na osnove perspektivnykh shtammov antagonistov Xk-1-4 Chaetomium olivaceum i B-12 Bacillus licheniformis protiv beloy gnili ozimogo rapsa // Maslichnye kul'tury: Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. - 2015. - Vyp. № 4 (164). - S. 66-73.
10. Maslienko L.V., Kurilova D.A., Asaturova A.M. [i dr.] Vliyanie laboratornykh obraztsov biopreparatov na osnove perspektivnykh shtammov antagonistov fitopatogenov na prorostki soi // Maslichnye kul'tury: Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -Krasnodar, 2010. - Vyp. № 1 (142-143). - S. 104108.
11. Zaychuk V.F. Ob ustoychivosti podsolnechnika k gnilyam // Maslichnye kul'tury. - 1983. - № 1. - S. 16-17.
12. Netrusov F.I., Egorova M.A., Zakharchuk L.M. [i dr.]. Praktikum po mikrobiologii. - M.: Izdatel'skiy tsentr «Akademiya», 2005. - 608 s.
13. Gruzdev G.S. Praktikum po khimicheskoy zashchite. - M.: Kolos, 1983. - 230 s.
14. Antonova T.S., Saukova S.L. Metodicheskie rekomendatsii po otsenke i otboru rasteniy podsolnechnika na ustoychivost' k fuzarioznoy kornevoy gnili, vyzyvaemoy Fusarium sporotrichiella var. sporotrichioides Sherb. VNII maslich. kul'tur. -Krasnodar, 2005. - 20 s.
15. Kurilova D.A. Sozdanie iskusstvennogo fona zarazheniya pochvy v laboratornykh usloviyakh dlya opredeleniya effektivnosti perspektivnykh shtammov antagonistov vozbuditeley fuzarioza soi // Sbornik materialov 6-y Mezhdunarodnoy konferentsii molodykh uchenykh i spetsialistov «Innovatsionnye napravleniya issledovaniy v selektsii i tekhnologii vozdelyvaniya maslichnykh kul'tur», posvyashchennoy 125-letiyu so dnya rozhdeniya V.S. Pustovoyta (24-25 fevralya 2011 g.). - Krasnodar, 2011. - S. 153-157.
16. Maslienko L.V., Kurilova D.A., Shipievskaya E.Yu. [i dr.]. Vliyanie mikrobiopreparatov na osnove perspektivnykh shtammov antagonistov vozbuditeley fuzarioza na kul'turu soi v polevykh usloviyakh // Maslichnye kul'tury: Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -2011 g. - Vyp. № 2 (148-149). - S. 145-148.
