CC BY
17можно реализовывать в торговой сети. Изучены 3 способа использования метаризина (обработка клубней, дна борозды, всей площади). Биологическая эффективность была сравнима с немабактом. Использование горчицы белой (запашка взрослых растений до 5-10 сентября), совместно с внесением немабака и метаризина в почву значительно повышает эффективность препаратов в борьбе с проволочниками [Доброхотов и др., 2014].
Наиболее тяжело происходит борьба с взрослыми фазами жуков (крестоцветные блошки, малинно-земляничный долгоносик). В борьбе с долгоносиком эффективность жидкой формы бацикола (20 л/га) на садовой землянике достигала 60 %, что обеспечивало получение высокой окупаемости обработок, если их проводили с интервалом не менее 1 недели (2-3 обработки) в фазу бутонизации-цветения.
Еще сложнее бороться с крестоцветными блошками, которые сильно вредят при выращивании капусты по органической технологии. В учебно-опытном саду СПбГАУ в 2011-12 г.г. крестоцветные блошки полностью уничтожали б/к капусту первого срока высадки. Только после естественного спада численности рассада 2-го срока посадки успешно приживалась. Соответственно и урожайность капусты была не высокой. В 2013-2015 годах защиту белокочанной капусты осуществляли с помощью бацикола, проведя в 13 году одну обработку, в 14 году - 2 обработки, в 2015 году - 3 опрыскивания. Причём при второй обработке в 2015 году в Бацикол добавили биохимический препарат Фитоверм (1:10). Высокая биологическая эффективность отмечена на сорте СБ-3, на сортах Престиж и Подарок была низкой. Подсадка капусты во всех вариантах опыта позво-
Библиографический Максименко, Р.О., Доброхотов С.А., Анисимов А.И. Защита картофеля от колорадского жука и проволочников без применения пестицидов // Вестник студенческого научного общества. СПб.: СПбГАУ, 2012. - С. 58-62.
лила сохранить исходное количество растений и получить высокую урожайность. На сорте СБ-3 около 1000 ц/га. Против капустной моли высокую эффективность обеспечивало однократное опрыскивание (1 % концентрация) лепидоци-дом или битоксибациллином. В АО Ленинградской области «Шушары», «Детскосельский» и др. против моли проводят многократные обработки. Наиболее сильно повреждается цветная капуста.
Против морковной листоблошки можно успешно применять фитоверм при 2-х кратной обработке в концентрации 0.8 % (3.2-4 л/га). Биологическая эффективность (БЭ) составила 70-80 %. В борьбе со вторым поколением свекловичной минирующей мухи опрыскивание столовой свёклы фитовермом в 0.8-1 % концентрации обеспечивало БЭ около 60 %. Однако против первого поколения такая обработка может оказаться малоэффективной, хотя другого выбора в органическом земледелии нет. В странах ЕС в органическом земледелии разрешается применять аналог фитоверма - спиносад. В России он зарегистрирован только в борьбе с колорадским жуком и западным цветочным трипсом.
На основании проведённых в течение 6 лет исследований можем констатировать, что имеющийся спектр зарегистрированных препаратов не позволяет обеспечить защиту сельскохозяйственных культур от всех вредных насекомых, встречающихся на полях органического земледелия. Необходимо включение изученных нами препаратов в план государственных регистрационных испытаний. В этом должны быть заинтересованы производители препаратов и фермеры, желающие переходить на органический путь развития сельского хозяйства. список (References) Доброхотов С.А., Анисимов А.И., Данилов Л.Г., Леднёв Г.Р. Разработка мер борьбы с проволочниками на картофеле с использованием микробиологических препаратов и горчицы белой. Вестник защиты растений. Санкт-Петербург-Пушкин, 2014. - С.25-33.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 61-62
THE USE OF MICROBIOLOGICAL PREPARATIONS FOR INSECT PEST CONTROL
IN ORGANIC AGRICULTURE S.A. Dobrohotov, A.I. Anisimov
Saint Petersburg State Agrarian University, dobrohotiov-s@mail.ru
During 2010-2015 the efficacy of microbiological preparations, some of which do not have state registration, were investigated to control harmful insect pests in the agricultural crops grown by organic farming techniques in the North-West zone of Russia. Investigations were carried out in the educational-experimental SPbSAU garden, private farms and country cottage areas of the Leningrad region. Assess the biological effectiveness of microbiological preparations Bitoksibacillin, Lepidocide, Nemabakt, Metarizin, Batcikol and biochemical drug - Fitoverm against major pests in vegetable, berry crops and potatoes. In combination with agro-technical measures it is possible to protect such crops from harmful organisms completely, to obtain high yields of green products. It's necessary to include the study of mentioned above microbiological preparations in the state registration trials plan to expand the range of their application in practice.
УДК 632.937
ЗАЩИТА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР ОТ БОЛЕЗНЕЙ В ОРГАНИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ С.А. Доброхотов, Н.В. Чернявина, А.И. Анисимов
Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Санкт-Петербург, Россия,
dobrohotiov-s@mail.ru
Защита сельскохозяйственных культур, в частности зерновых, от болезней на участке органического земледелия СПбГАУ ведется в соответствии с национальным стандартом по производству органической продукции [2015]. Проводится выявление более устойчивых сортов, оптимального севооборота, эффективных биопрепаратов. Так, в 2015 году в борьбе против сетчатой пятнистости ячменя, сильно поражающей эту культуру в полевых условиях Северо-
«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.
63
Запада России, установлена высокая биологическая эффективность биопрепаратов (Фитоспорин, Восток ЭМ-1, Биосил). Достаточное снижение развития пыльной головни овса (на 86 %) обеспечил лишь фитоспорин, ПС. Другие испытанные биопрепараты (Экстрасол, Восток ЭМ-1, Биосил) и химический эталон - Дивиденд Стар, оказались практически не эффективными.
Ключевые слова: Северо-Запад России, ячмень, овёс, сетчатая пятнистость, пыльная головня, биопрепараты, биологическая эффективность.
Согласно национального стандарта, утверждённого агентством по техническому регулированию РФ в 2015 году, по производству органической продукции основным способом борьбы с болезнями считается использование устойчивых сортов, севооборот, применение биопрепаратов. Однако перечень биологических средств защиты растений, разрешённых для применения на зерновых культурах в борьбе с болезнями в Государственном каталоге агрохимикатов и пестицидов [2015] не велик, а против пыльной головни отсутствует.
Семена со степенью заражения внешней инфекцией более 30 % необходимо обрабатывать (протравливать) только химическими фунгицидами, что входит в противоречие с регламентами, Гостами по органическому сельскому хозяйству. Высев непротравленных семян в России запрещён. Возбудители инфекционных заболеваний растений могут переноситься воздушным способом на большие расстояния [Тарр, 1973].
В качестве эталонов использовали химические протравители семян - Дивидент Стар и Селест Топ. Последний лишь недавно появился на рынке России. Препарат имеет в своём составе 3 действующих вещества, одно из которых инсектицид тиаметоксам, относящийся к неоникотино-идам. Последним решением Совета ЕС неоникотиноиды запрещены к применению в странах европейского содружества сроком на 2 года, начиная с 2016 г.
Учёт развития сетчатой пятнистости (Pyrenophora teres Drechs.) делали по методике, используемой при проведении оценки фунгицидов в регистрационных испытаниях, по 6-ти балльной шкале [Долженко и др., 2009]. Пыль-
ную головню овса, вызываемую грибом Ustilago avenae (Pers.) Rostr., обнаруженную на участке органического земледелия, занесли с семенами, приобретёнными в ООО «Нестор». Процент головни определяли в каждом варианте, площадью 10 кв. м, делая абсолютный подсчёт поражённых стеблей. Биологическую эффективность (БЭ) обработки семян в опытных вариантах рассчитывали, сравнивая процент развития болезни, поражения стеблей относительно контрольного варианта.
Показано (табл.), что препараты биологического происхождения Фитоспорин и Восток ЭМ-1 при обработке семян обеспечили самую высокую биологическую эффективность в отношении сдерживания развитие сетчатой пятнистости ячменя, так же как и препарат растительного происхождения - Биосил (нарабатывается их хвои пихты). Эффективность химического протравителя Диведенд Стар была значительно меньше, даже по сравнению с микробиологическим препаратом Экстрасол (р<0.01), показавшем наименьшую эффективность из всех испытанных биологических препаратов. Химический протравитель Селест Топ эффективности совсем не показал.
Полное развитие пыльной головни овса в 2015 году проявилось в конце июля, хотя первые признаки стали отмечать в начале июля. Как видно из таблицы, лишь Фи-тоспорин обеспечил достаточно высокую эффективную защиту овса от пыльной головни. Биологическая эффективность, рассчитанная по снижению пораженности растений относительно контрольного варианта, составила 86.2 %. Необходимы дальнейшие исследования по нехимическим способам борьбы с пыльной головнёй.
Таблица. Средняя пораженность ячменя сорта Владимир сетчатой пятнистостью и овса сорта Скакун пыльной головней после обработки семян микробиологическими препаратами и их БЭ (учебно-опытный сад СПбГАУ, 2015 г)
Препарат Поражен 2-ой Сетчатая пятш щость по ярусам 3-ий гетость ячмешя (% ± SE) 4-ый БЭ, % ± SE Пыльная гс поражешшость, % ± SE шовшя овса БЭ, %
Селест -Топ, КС 1.5 кг/т Дивиденд Стар, КС 1.0 кг/т Экстрасол, Ж 1 л/т Восток ЭМ 1, Ж 1 л/т Биосил, ВЭ, 50 г/т Фитоспорин, ПС, 1 кг/т Контроль 55.0 ± 3.26 a 39.0 ± 3.32 bc 33.5 ± 3.83 cd 10.9 ± 1.73 gh 6.7 ± 1.08 hi 5.4 ± 0.63 i 46.7 ± 3.91 ab 30.5 ± 2.54 cd 21.3 ± 2.24 ef 17.3 ± 2.19 f 6.6 ± 1.73 hij 4.3 ± 0.89 ijk 3.5 ± 0.53 jk 25.8 ± 2.56 de 11.5 ± 1.33 g 4.5 ± 0.62 ijk 2.9 ± 0.45 k 1.30 ± 0.319 m 1.43 ± 0.306 m 1.37 ± 0.313 m 5.2 ± 0.68 ij шет 15.8 ± 1.16 p 34.8 ± 4.43 o 75.3 ± 0.70 n 80.4 ± 4.12 n 82.8 ± 4.65 n 0 ше испытывали 3.26 ± 0.69 г 3.39 ± 0.66 г 2.85 ± 0.60 г 3.57 ± 0.75 г 0.49 ± 0.27 q 3.57 ± 0.70 г 8.75 5.03 20.1 шет 86.2 0
Примечания: SE (standard error) - стандартная ошибка среднего; одинаковыми буквами обозначены статистически не различающиеся значения для данной болезни (р > 0.05 по критерию Стьюдента)
Библиографический список (References)
Национальный стандарт Российской Федерации (ГОСТ Р 56508-2015) Долженко В.И. (ред.) и др. Методические указания по регистрационным
Продукция органического производства. Правила производства, хра- испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве. СПб, 2009. - 378 с.
нения, транспортировки. - М., Стандартинформ, 2015. - 71 с. Тарр С. Основы патологии растений (пер. с англ. Л.М. Дудин, Н.Л. Кляч-
Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов», разрешённых к ко). Изд. «Мир». - М. 1973. -587 с. применению на территории РФ. - М., 2015. - 735 с.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 62-64
THE PROTECTION OF CEREAL CROPS FROM DISEASES IN ORGANIC AGRICULTURE
S.A. Dobrohotov, N.V. Chernyavina, A.I. Anisimov
Saint Petersburg State Agrarian University, dobrohotiov-s@mail.ru
Protecting crops, particularly cereals, from disease at the territory of organic farming in the SPbSAU conducted in accordance with the national standard for the production of organic products [2015]. We try to detect more productive resistant to diseases varieties, the optimal variants for crops rotation, efficient microbiological preparations. So, in 2015, against net blotch of barley, that greatly affecting the crop in the field of North-West Russia, the high biological effectiveness of some microbiological preparations (Fitosporin, Vostok EM-1, Biosil) were shown. Sufficient reduction of oats demerges by semiloose smut (86 %) was provided only by Fitosporin. 3 other microbiological preparations which were tested (Ekstrasol, East EM-1, Biosil) and the reference chemical fungicide - Dividend Star, practically were not effective.
УДК 577.29
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ МОЛЕКУЛЯРНОЙ И КЛЕТОЧНОЙ
БИОЛОГИИ В ОБЛАСТИ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ В.В. Долгих1, И.В. Сендерский1, С.А. Тимофеев1, А.А. Царев1, Г.В. Митина1, Е.А. Рогожин2
'Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, dollslav@yahoo.com 2Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва, Россия
В работе обсуждаются первые результаты исследований, проводимых в лаборатории микробиологической защиты растений ВИЗР с использованием методов молекулярной и клеточной биологии по трем направлениям: (1) гетерологичная экспрессия белков в клетках насекомых линии Sf9 для изучения внутриклеточных энтомопатогенов; (2) получение рекомбинантных одноцепочечных антител с использованием технологии фагового дисплея для изучения и диагностики различных энтомо- и фитопатогенов, (3) повышение вирулентности природных изолятов энтомопатогенных грибов с использованием пост-геномных и генно-инженерных подходов.
Ключевые слова: клетки насекомых, микроспоридии, энтомопатогенные грибы, одноцепочечные антитела, гетерологичная экспрессия.
Современные методы генной инженерии, молекулярной и клеточной биологии традиционно широко используются в области фундаментальных биологических, а также медико-биологических исследований. В последнее время они начинают находить свое применение и в области сель-ско-хозяйственной науки, включая исследования в области защиты растений. Мы кратко рассмотрим некоторые результаты использования этих методов в исследованиях, проводимых в лаборатории микробиологической защиты растений ВИЗР.
Первое направление исследований связано с гетероло-гичной экспрессией белков в клетках насекомых линии Sf9 кукурузной листовой совки Spodoptera frugiperda [Vaughn et al., 1977] для изучения внутриклеточных энтомопатогенов. Ранее мы показали, что энтомопатогенные микроспоридии (близкие к грибам внутриклеточные паразиты) секретируют в зараженную клетку белки, относящиеся к различным функциональным категориям [Долгих и др., 2010]. Наиболее интересным результатом иммунолокали-зации секретируемых белков микроспоридии Paranosema locustae в зараженных клетках жирового тела перелетной саранчи оказалось специфичное накопление гексокиназы II паразита в ядрах хозяина [Senderskiy et al., 2014]. Для дальнейшего изучения этого вопроса мы осуществили гетерологичную экспрессию гексокиназы P. locustae в клетках линии Sf9. С целью обеспечения синтеза гетеро-логичного белка в цитоплазме клеток насекомых, из состава гексокиназы был удален сигнальный пептид, ответственный за ее секрецию. Проведенный эксперимент ясно показал, что гетерологичная экспрессия белка паразита
сопровождалась его специфичным накоплением в ядрах клеток Sf9, что подтверждает важную роль гексокина-зы микроспоридий в воздействии на транскрипционную активность генов хозяина. В дальнейшем мы планируем использовать данную модель для выяснения роли других белков, выделяемых микроспоридиями, в патогенезе зараженной клетки и насекомого в целом, а также для гетеро-логичной экспрессии различных целевых функционально активных полипептидов.
Второе направление исследований связано с созданием библиотек рекомбинантных одноцепочечных антител (scFv-антител) на основе вариабельных фрагментов иммуноглобулинов мышей [Huston et al., 1988], иммунизированных определенным антигеном. Отбор антител, специфичных к данному антигену, из сконструированных библиотек осуществляется с использованием технологии фагового дисплея [Breitling et al., 1991]. К настоящему времени нами получены рекомбинантные scFv-антитела против: (1) глютенин-гидролизущей протеиназы клопа вредная черепашка Eurygaster integriceps, (2) белка оболочки одного из штаммов вируса картофеля Y, (3) одного из белков микроспоридии P. locustae, секретируемых паразитом в цитоплазму зараженной клетки. Наряду с поиском новых антител, в настоящее время осуществляется генно-инженерная модификация уже полученных c целью повышения их антиген-связывающей способности и стабильности.
Третье направление исследований связано с использованием генно-инженерных подходов для повышения вирулентности природных штаммов энтомопатогенных
