CC BY
119
УДК 632.35:579.841.12:577.21
ВЛИЯНИЕ БИОПЕСТИЦИДОВ И ИНДУКТОРОВ УСТОЙЧИВОСТИ НА РАЗВИТИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ТОМАТА
А. МОТАМЕДИ ШАЛАМЗАРИ, Ф.С. ДЖАЛИЛОВ
(Кафедра защиты растений, лаборатория защиты растений РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
На фоне искусственного заражения проводили сравнение эффективности биологических препаратов и индукторов устойчивости в защите томата от бактериального рака и черной бактериальной пятнистости. Показано, что обработки томата фитола-вином (0,2%), фитоплазмином (0,3%), лариксином (0,0015%) и нарциссом (0,5%) существенно снижали степень поражения растений бактериальным раком. Бион в концентрации 0,02% значительно снижал развитие на листьях томата черной бактериальной пятнистости. Максимальная биологическая эффективность биона (80-88%) достигалась при обработках за 2-6 дней до инокуляции. Методы внесения препарата (полив либо опрыскивание) не различались по биологической эффективности.
Ключевые слова: бактериальные болезни растений, бактериальный рак томата, черная бактериальная пятнистость томата.
Томат является важнейшей овощной культурой. По данным ФАО, площади под томатом составляли в 2008 г. 4 млн га. Россия стоит на шестом месте в мире по площади возделывания — 142 тыс. га и на 11-м месте по валовому сбору плодов — 1,82 млн т [1].
Эта культура поражается многочисленными болезнями, среди которых значительной вредоносностью обладают бактериозы. Бактериальный рак (возбудитель — Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Smith) Davis et al.) и черная бактериальная пятнистость (возбудитель — Xanthomonas vesicatoria (ex Doidge) Vauterin et al.) широко распространены в России как в открытом, так и в защищенном грунте.
При обследовании в некоторых теплицах Северо-Западного региона было поражено бактериальным раком 70-80% растений [3]. Во многих регионах России значительно распространена черная бактериальная пятнистость [4]. При массовом поражении растений бактериозами потери урожая часто превышают 30% [5].
Учитывая, что химические средства защиты малоэффективны против бактериальных болезней в системе защиты томата от бактериального рака наряду с мерами профилактики и агротехническими мерами весьма перспективным представляется использование для этой цели биологических препаратов и индукторов устойчивости. Однако в настоящее время недостаточно достоверных сведений об их эффективности.
Целью нашей работы являлось с равнение эффективности различных современных препаратов против бактериального рака и черной бактериальной пятнистости.
Опытные растения томата сорта Белый Налив выращивали в зимней остекленной теплице при температуре 27-32°С днем и 15-20°С ночью в пластиковых сосудах объемом 0,5 л, заполненных торфяным питательным субстратом (Пельгорское, Классман).
В работе использовали штамм C. michiganensis subsp. michiganensis (Cmm) Yu2 из коллекции лаборатории защиты растений РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева и штамм X. vesicatoria 1111/B, полученный из коллекции лаборатории бактериальных болезней растений ГНУ ВНИИ фитопатологии РАСХН. Бактерии хранили двумя способами: в стерильной воде при 4°С и в 15%-м глицерине при -70°С. Культивирование бактерий проводили на среде YDC [6].
Для защиты томата от бактериального рака испытывали два биопрепарата фитолавин 0,2% и фитоплазмин 0,3% производства ООО «Фармбиомед», которые вносили двумя методами: опрыскиванием и поливом. В опыте было 7 вариантов: однократный полив, двукратный полив, однократное опрыскивание, двукратное опрыскивание, однократное опрыскивание + полив, двукратное опрыскивание + полив, контроль (без обработки). Первое внесение препаратов проводили через день после инокуляции, а второе — через неделю. Расход рабочей жидкости препаратов при обоих методах внесения составлял 40 мл/растение.
В другом эксперименте оценивали биологическую эффективность препаратов бион (Syngenta), лариксин (ЗАО «Аметис»), нарцисс (Агро-МДТ) и гамаир (ООО «Агробиотехнология) в рекомендованных нормах внесения. Бион применяли за 3 дня до инокуляции, остальные препараты — за сутки до инокуляции. Для заражения использовали растения в возрасте стадии 3-4 листьев. Инокуляцию проводили уколом препаровальной иглы, смоченной в бактериальной суспензии с концентрацией 108 КОЕ/мл в пазуху 1-го и 2-го листа на каждом опытном растении. Степень поражения растений оценивали по 5-балльной шкале: 0 — отсутствие симптомов; 1 балл — эпинастия и хлороз на 1-7 листочках; 2 — эпинастия и хлороз на 2-3 листьях и начало некротизации; 3 — обширные некрозы на 4-5 листьях; 4 — симптомы увядания на 6-7 листьях (здоровыми выглядят только верхушечные листья); 5 баллов — полная гибель растений вследствие увядания.
Проводили продольный срез стебля и оценивали степень некротизации сосудов патогеном.
Инокуляцию растений томата сорта Белый налив черной бактериальной пятнистостью проводили в стадии 4-6 листьев методом опрыскивания суспензией бактериальных клеток X. vesicatoria плотностью 108 клеток/мл. Сутки до инокуляции и 1-3 сут. после инокуляции опытные растения выдерживали в условиях высокой влажности в изоляторе из полиэтилена. Через 7-10 дней после инокуляции подсчитывали число некрозов на листьях.
Против черной бактериальной пятнистости испытывали в рекомендованных концентрациях препараты лариксин, гамаир, нарцисс и бион. В дальнейшем сравнивали эффективность различных сроков и способов применения биона. Бион в концентрации 0,02% применяли за 2, 4, 6 дней до инокуляции, одновременно с инокуляцией и через два дня после инокуляции. Использовали 2 метода внесения препарата: опрыскивание ручным опрыскивателем и полив под корень в норме 100 мл под 1 растение.
Опыты были проведены по схеме полной рендомизации в пяти повторностях.
Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа со сравнением средних по критерию Дункана с помощью программы SPSS15.
Результаты и их обсуждение
Оценка эффективности различных препаратов в защите томата от бактериального рака
Первые симптомы бактериального рака на опытных растениях, которые заключались в пожелтении ткани в месте инокуляции, наблюдали уже через 4 дня после заражения. Эпинастию долей листа наблюдали через 11 дней. За этим следовало скручивание листьев и их некротизация (рисунок).
Динамика развития симптомов бактериального рака после искусственного заражения: 1 — пожелтение ткани в месте инокуляции; 2 — эпинастия долей листа; 3 — скручивание, некротизация листьев, некротизация сосудов стебля
Результаты оценки биологической эффективности защиты томата от бактериального рака с использованием биопрепаратов фитолавин и фитоплазмин представлены в таблице 1.
Статистический анализ баллов поражения по фактору «препарат» показал, что оба биопрепарата существенно — в 1,7-1,76 раза снижали поражение по отношению к контролю (см. табл. 1). Не было существенных различий между двумя испытанными препаратами.
При сравнении препаратов по степени некротизации сосудов стебля томата, достоверное снижение показателя обеспечивала лишь обработка фитоплазмином.
По нашему мнению, учет балла поражения дает более достоверную картину заболевания бактериальным раком, чем оценка отношения некротизированной части сосудов стебля к общей высоте стебля.
Развитие бактериального рака на молодых растениях приводит к резкому снижению темпов роста. Как следует из таблицы 1, использование биопрепаратов спо-
Балл поражения и степень некротизации сосудов стебля при бактериальном раке
(в среднем по всем вариантам применения биопрепаратов)
Препарат Балл поражения Степень поражения сосудов, % Высота растений, см
Фитоплазмин 0,3% 2,00 a 86,0 a 31,2 a
Фитолавин 0,2% 2,07 a 90,3 ab 34,4 a
Контроль (без обработки) 3,51 Ь 97,7 Ь 20,2 Ь
П р и м е ч а н и е. В таблицах 1, 2 и 6 между вариантами, обозначенными одинаковыми буквами, в пределах столбцов таблицы нет статистически достоверных различий при 95%-м уровне вероятности.
собствовало значительному увеличению высоты растений по отношению к контролю. Так, к моменту учёта высота растений после использования фитоплазмина составляла 31,2 см, фитолавина — 34,4 см, а в контроле, т.е. при искусственном заражении и без использования биопрепаратов, — только 20,2 см. Внесение фитоплазмина иногда сопровождалось фитотоксическим эффектом, т.е. появлением хлорозов и некрозов на растениях. Эта чувствительность к препарату свойственна лишь молодым растениям томата [2].
Если проанализировать данные об эффективности различных способов применения биопрепаратов, то можно заключить, что во всех вариантах обработок балл поражения растений был существенно ниже по сравнению с контролем (табл. 2). У фитоплазмина наиболее эффективным были однократный и двукратный поливы. В случае фитолавина наиболее эффективным был двукратный полив + двукратное опрыскивание.
Таким образом, биопрепараты фитолавин и фитоплазмин существенно снижали степень поражения растений бактериальным раком как при опрыскивании, так и при поливе. Максимальный эффект у фитоплазмина установлен при поливе под корень, а у фитолавина — при сочетаниях полива с опрыскиванием. В наилучших вариантах биологическая эффективность обработок составляла 57-64%.
Т а б л и ц а 2
Пораженность томата бактериальным раком при различных схемах применения биопрепаратов
Фитолавин, 0,2% Фитоплазмин, 0,3%
Вариант балл поражения биологическая эффективность, % балл поражения биологическая эффективность, %
Однократное опрыскивание 2,74 d 21,81 2,26 ab 35,57
Двукратное опрыскивание 2,09 bc 40,61 2,11 ab 39,93
Однократный полив 2,35 bc 36,24 1,48 a 57,72
Двукратный полив 2,34 bc 33,23 1,49 a 57,39
Однократное опрыскивание + полив 1,78 ab 49,33 2,67 Ь 23,82
Двукратное опрыскивание + полив 1,25 a 64,43 2,01 ab 42,62
Контроль (без обработки) 3,51 e — 3,51 c —
В другом эксперименте оценивали эффективность ряда биопрепаратов и биона в защите томата от бактериального рака. Полученные данные и результаты статистической обработки представлены в таблице 3.
Т а б л и ц а 3
Балл поражения томата бактериальным раком
Вариант обработки Статистические группы по критерию Дункана
1 2 3
Лариксин 0,0015% 1,15
Нарцисс 0,5% 1,40 1,40
Гамаир Ж 2% 1,82 1,82
Бион 0,02% 1,97
Контроль (без обработки) 2,17
Опрыскивание опытных растений лариксином и нарциссом приводило к достоверному снижению балла поражения бактериальным раком по сравнению с контролем. Наилучший эффект показал лариксин, снизивший балл поражения растений на 47%. Интересно, что бион, показавший хорошие результаты в борьбе с X. vesicatoria, не оказал достоверного влияния на поражение томата бактериальным раком.
Оценка эффективности различных препаратов в защите томата от черной бактериальной пятнистости
Учет результатов искусственного заражения показал, что из испытанных препаратов только бион достоверно уменьшал число некрозов (табл. 4). Опрыскивание нарциссом, гамаиром и лариксином не обеспечивали снижения числа успешных проникновений X. vesicatoria.
Представляло интерес проанализировать влияние местоположения листа на интенсивность поражения черной бактериальной пятнистостью.
Данные, представленные в таблице 5, показывают, что физиологически старые листья сильнее поражались заболеванием по сравнению с молодыми. Наибольшее число некрозов формировалось на 1-4-м листьях. Так, в среднем число некрозов на 3-м листе в 7,4 раза было больше, чем на 6-м листе.
Т а б л и ц а 4
Пораженность томата черной бактериальной пятнистостью
Вариант Число некрозов на лист, шт. Достоверность различий с контролем
Контроль (без обработки) 30,5 -
Бион 0,02% 10,0 +
Нарцисс 0,5% 23,6 -
Гамаир (Ж) 2 % 27,5 -
Лариксин 0,015% 32,6 -
Число некрозов при черной бактериальной пятнистости на листьях различного расположения (шт/лист)
№ листа Число повторностей Статистические группы по критерию Дункана
1 2 3 4
7 17 0,29
6 24 6,13 6,13
5 25 18,16 18,16
1 25 21,64
4 25 30,08
3 25 45,36
2 25 50,32
С целью определения оптимальной стратегии использования биона в экспериментах на фоне искусственного заражения оценивали его эффективность при различных сроках и способах применения.
Полученные результаты указывают на то, что при всех испытанных сроках применения как при поливе, так и при опрыскивании бион обеспечивал достоверное снижение числа некрозов по сравнению с контролем (табл. 6).
Т а б л и ц а 6
Развитие черной бактериальной пятнистости томата на фоне искусственного заражения при различных способах применения 0,02%-го биона (число некрозов/лист)
Время обработки Способ применения
опрыскивание полив
2 дня перед инокуляцией 14,9 а 20,3 а
4 дня перед инокуляцией 12,3 а 19,6 а
6 дней перед инокуляцией 23,4 аЬ 18,4 а
Одновременно с инокуляцией 52,6 с 62,7 Ь
2 дня после инокуляции 40,8 Ьс 51,2 Ь
Контроль (без обработки) 104,7 сі 104,7 с
Максимальная биологическая эффективность обеспечивалась при применении биона за 2-6 дней до инокуляции. Очевидно, этот период необходим для активации защитных механизмов растения и достижения пиковых концентраций защитных веществ (возможно, фитоалексинов и/или РЯ-протеинов). Однако даже использование препарата через 2 сут. после инокуляции способствовало снижению в два раза числа некрозов.
Сравнение опытных данных по фактору «способ применения» не выявило существенных различий между поливом и опрыскиванием по критерию Дункана
(табл. 7). В этом случае наиболее практически пригодным следует признать метод опрыскивания как технически легче осуществимым.
Т а б л и ц а 7
Сравнение эффективности различных способов применения биона против черной бактериальной пятнистости (число некрозов/лист)
Вариант Число Статистические группы по критерию Дункана
повторностей 1 2
Опрыскивание 75 28,8
Полив 75 34,4
Контроль (без обработки) 30 104,7
Таким образом, на основании проведенных экспериментов можно сделать вывод о высокой биологической эффективности опрыскивания 0,02%-м бионом для повышения устойчивости томата к черной бактериальной пятнистости.
Выводы
1. Биопрепараты фитолавин 0,2% и фитоплазмин 0,3% способствовали существенному снижению степени поражения растений бактериальным раком как при опрыскивании, так и при поливе. Максимальный эффект у фитоплазмина установлен при поливе под корень, а у фитолавина — при сочетаниях полива с опрыскиванием. В наилучших вариантах биологическая эффективность обработок составляла 57-64%.
2. Опрыскивание опытных растений 0,0015%-м лариксином и 0,5%-м нарциссом приводило к достоверному снижению балла поражения бактериальным раком по сравнению с контролем.
3. Бион в концентрации 0,02% существенно снижал развитие на листьях томата черной бактериальной пятнистости. Максимальная биологическая эффективность (80-88%) достигалась при обработках за 2-6 дней до инокуляции. Методы внесения препарата (полив либо опрыскивание) не различались по биологической эффективности.
Библиографический список
1. Ахатов А.К. Мир томата глазами фитопатолога. М.: Изд-во КМК, 2010.
2. Борисова И.П., Быкова Г.А., Белых Е.Б., Иванова Г.А. Фитоплазмин — препарат против бактериальных заболеваний овощных культур // Вестник овощевода, 2010. № 4.
3. Быкова Г.А., Лескова А.Н., Кабашная Л.В. Штаммы возбудителя бактериального рака томатов в защищенном грунте Северо-Западной зоны РСФСР / Матер. конф. Фитонциды. Бактериальные болезни растений. Ч. 2. Киев-Львов: КГТ-2, 1990. С. 72-73.
4. Корнев К.П., Матвеева Е.В., Пехтерева Э.Ш., Политыко В.А., Игнатов А.Н., Пуни-на Н. В. Черная бактериальная пятнистость томатов в России // Защита и карантин растений, 2010. № 5. С. 48-49.
5. Лазарев А.М., Быкова Г.А. Методические рекомендации по изучению бактериальных болезней томата и мерам борьбы с ними. СПб.: ВИЗР, 2003.
6. SchaadN. W., Jones J.B., Lacy G.H. Laboratory guide for the identification of plant pathogenic bacteria. 3rd edition. St. Paul, Minnesota // American Phytopathological Society, 2001.
Рецензент — д. б. н. А. А. Соловьев
SUMMARY
Efficiency of biologic pesticides and resistance inducers against bacterial canker (Clavibacter michiganensis ssp. michiganensis) and bacterial leaf spot (Xanthomonas vesicatoria) was evaluated under controlled conditions of artificial inoculation. Tomato plants treated by Fitolavin (0,2% w.s.), Fitoplasmin (0,3%), Lariksin (0,0015%) and Narciss (0,5%) significantly reduced development of the canker symptoms. Bion (0,02%) considerably reduced development of the bacterial leaf spot. Largest biological efficiency of Bion (80-88%) was achieved at treatment 2-6 days prior the inoculation. Both methods of treatment (watering and spraying) gave equal efficiency.
Key words: bacterial plant diseases, tomato canker, tomato bacterial black leaf spot
Мотамеди Шаламзари Абдоррахман — асп. каф. защиты растений РГАУ - МСХА имени К. А. Тимирязева. Тел. (499) 976-12-79. Эл. Почта: [email protected] Джалилов Февзи Сеид-Умерович — д. б. н. Тел. (499) 976-12-79.
Эл. Почта: [email protected]
