Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологическое обоснование активации штаммов TRICHODERMA HARZIANUM RIFAI для защиты томата от комплекса заболеваний в малообъемной гидропонике

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Биологическое обоснование активации штаммов TRICHODERMA HARZIANUM RIFAI для защиты томата от комплекса заболеваний в малообъемной гидропонике"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ЛАРИН Александр Иванович

УДК 635.64 :632.937(631.589.2)

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ АКТИВАЦИИ ШТАММОВ ТЯГСНООЕИМА НА1*г1АМ1Ш ШРА1 ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТОМАТА ОТ КОМПЛЕКСА ЗАБОЛЕВАНИЙ В МАЛООБЪЕМНОЙ ГИДРОПОНИКЕ

Специальность: 06.01.11 — защита растений от вредителей и болезней

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1993

Работа выполнена в отделе защищенного грунта Всерое сннского научно-исследовательского института овощеводства Иаукый руководитель—кандидат биологических наук старший научный сотрудник В. Б. Беляева.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук профессор В. А. Шмыгля; кандидат сельскохозяйственны? наук Г. С. Прохорова.

Ведущая организация — Всероссийский НИИ селекци^ I семеноводства овощных культур.

Защита диссертации состоится « : г~ »

1993 года в . . часов на заседании специализированной совета К-120.35.03 в Московской сельскохозяйственной акаде мин имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 47. Ученьп совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБХСХА.

Автореферат разослан « -» ■ 1993 года

Ученый секретарь специализированного совета■

доцент В. А. Шкаликов

ОВЦАЯ ХАРАКТЕШСТИКЛ РАБОТУ

Акт^альность_темы. Одной из проблем овощеводства является сокращение потерь урожая от вредите лай и болезней, достигающих в условиях защите иного грунта 20-30$, а в случае тифитотий до 70Я. В связи о практическим запрете пнем с 1990 г. применения пестицидов в теплицах, важную роль приобретает биологический метод. Использование- биологических средств зашиты позволяет в два и более раз снизить поражение растений комплексом болезней, улучшить условия трула в теплица и получить акологичеоки чистую продукцию. Среди микробиологических средств, наиболее широко применявшихся для зашита различных овощных культур от заболеваний, основная роль принадлэаиг грибам-антагонистам из рода Trichoderm Pera, ex Уг. существенными недостатками биопрепаратов, подготовленных на их основе, являются более низкая, по сравнению с фунгицидами, эффективность и нестабильность защитного действия, что обусловлено прежде всего недостаточной изученностью экологии гриба.

Одним из перспективных направлений овощэводства защищенного трунта является выращивание растений методом малообъемной гидропоники на различных инертных субстратах (минераловатннй, цэолитовнй и др.). Эффективное применение трнходэрмина в условиях малообъемных технологий одерживает недостаточная изучен' ность биологических закономерностей формирования микроценозов инертных субстратов, что на позволяет полностью раскрыть- полезный потенциал антагониста.

' Цаль и_затачи_псслэдованиа. Целью каатоящзЯ работы является, изучение закономерностей колонизации инертных субстратов производственными .стгаммами' гриходермы и повышзние эффективности биопрепаратов на ях: основе'путем активации исходной культуры

-г -

ультразвуком. ' - ,

При выполнении исследований были поставлены следующий зада

чи:

1. Изучить эффективность защитного действия триходермика и раскрыть причины ее нестабильности в условиях малообъемной гидропоники.

2. Установить закономерности формирования микроцэноаов инертных субстратов при малообьемной технологии выращивания томата.

3. Выявить роль местных штаммов триходерыы в создании су-црессивности инертных субстратов.

4. Установить активидувдэе влияние ультразвука на производстве киаэ штаммы триходврмн.

Разработана методика проведения лабо-раторно-вэгетационных опытов с фитопатогевами, имитирующая мало-обгемную технологии выращивания томата, и модифицирована методика дяя оценки токсичности питательного раствора в инертных суб-отратах. Изучены закономерности формирования микроцеяозов минера ловатаогои цволигового субстратов и закономерности их колонизации производственный!! штаммами триходермы. Установлена-возможность ингибирушэго влияния местных штаммов триходермы на производственные штаммы гриба и доказана роль местных штаммов как. одного из факторов судрессивности минераловатного субстрата,свивавшего эффективность триходариша. С цельо преодоления неблагоприятного влияния супрессивности субстратов предложена активация производственных штаммов триходермы ультразвуком. Установлены диапазоны ультразвукового воздействия на штаммы СК-85 и 300-А, повивающие скорость размножения, антагонистическую активность и адаптивные возможности, что обеспечивает стабильность защитного действия биопрепарата.

Д®1 преодоления неблагоприятного влияния супресоивности инертных субстратов биологически обоснована необходимость активации производственных штаммов трпхошр-мы. Ультразвуковая активация штаммов триходермы обеспечивает стабильность защитного действия траходэрмкна, гарантированное спигение поражения заболэванием в 2,5 раза и повышение урожайности томата на 1,3 кг/м2.

При использовании цзолитового субстрата целесообразно применять штаммы триходерлн: 1485, Ш и др. о высокой степенью приживаемости в данном типе субстрата.

_Апробацця_£аботы. Материалы диссертации долояэны на Всо-зоюзной научно-практической конференции "Проблемы овопвводства а защищенном грунте" (г.Самарканд, 1990), Всесоюзной научно-технической конференции "Пути внедрения интенсивного земледелия л интенсивннх технологий в овощеводстве" (г.Барнаул, 1991). Циссертацио.яная работа рассмотрена и одобрена на заседаниях методической комиссии отдала.загоню иного грунта и ученого совета ЗНИИО.

Щ^икация_рез^льтатов_исслелоюни|. По теме диссертации зпубликовано четыре работы.

Структу£а_и_объем_£§боты. Диссертационная работа наложен:: 1& 146 страницах машинописного текста, содарзшт 27 таблиц, 14 зисунков. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, гредложений производству и списка использованной литература [216 источников, из них 49 зарубежных авторов). .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Дана характеристика актуальности темы, поставлена цель и залечи исследований." Раскрыта научная новизна работы. •

1. Обзо£_летв£ат^£ы. Представлены данные мировой литературы по использованию грибов рода 'ü-ichodema как средств микробиологической защиты растений от болезней. Рассмотрены экологические аспекты применения триходерыина. Проанализированы источники литературы о отимулирушэм влиянии различных факторов воздействия на жизнедеятельность микроорганизмов. Рассмотрено биологическое действие ультразвука на микроорганизмы, животные, и растительные объекты.

2. Материалы и методы исследований. Основными объектами исследований ЯВЛЯЛИСЬ штанмы T.harzianum u Т. Viride, возбудитель фузариоэного увядания тоыата Fusarium oxysporum.f.lycope sici сапротрофныа микромюдата родов Aspergillus Mich. Penicil-Иша Link, относящиеся, согласно классификации Саккардо, к яла Oy Deuteromycetes порядку Hyphoray<jetales, семейству Monilia-сеае.

Коллекция штаммов триходермы, полученная в лаборатории био метода Российской РСтаЗР, "включала 23 штамма гриба, различных но географическому происхождение, субстрату с которого они изо-лировавн,степени шйагйниогичеокой активности в отношении основ них патогенов томата. Объекты исследований культивировали в бак териологических пробирках ячашках Петри на I^-кой картофельно-глюкозной агаризованной питательной среда (pH 5-6). При работе •.культурами применяли обычную микробиологическую технику.

. Эффективность триходермина в условиях малообьемяой гидропо гники изучали в лабораторно-вегетациошом опыте и совхоза "Ма;5$и но" (г.Москва) на примере штамма СК-85, по своим аятагснистячес ким свойствам превосходящего применяемые на практике выоокоакти ные штаммы (Беляева В.Б.-, Худякова Е.А., 1992).

Оценка супреооивности минераловатного субстрата проведена 1 производственных условиях совхоза "Марфино" (г.Москва), цеоли-гового субстрата в колхозе им. Дзержинск ого, совхозах "Матвеевс-!ий" и им.Мос^овета (Московская область).

Отбор проб питательного раствора из минераловатного субстрата осуществляли из центральной части рассадного кубика о по-ющьй отерильного медицинского шприца объемом Ю мл без иглы, [о двум диагоналям теплицы площадью 1000 м2 отбирали сроднив-.., гроб? объемом 250 мл. Отбор'проб цоолитового субстрата проводила :о мо да инфицировали ой методике, рекомендованной дня почвенных убстратов.

Для установления динамики численности основных представителей микроценоза инертных субстратов и контроля за количественным удержанием тряходдрш в^су.бстратд^ прц^й^учЕ!^^, процесса,коло-, газации использовали метод серийных разведений (Сэги Й.,1983). одовуп принадлежность микромяцетов устанавливали по опредэлите-;о Литвинова М.А. (Г967).

Фитотоксичность водных вытяжек из минераловатного и цэоли-ового субстратов опрнииали по модифицированной нами методике с спользованием растительных бяотестов - семян салата сорта Изоль-а и томата Находка. При проведении анализов учитывали число роросшлх семян и длину корня проростков.

Токсичность вытяжек питательного раствора из минераловатно-о субстрата для производственных штаммов триходэрмы определяли о оригинальной методике путем сравнения диаметров колоний гри-ов, культивируемых на агаризованных образцах анализируемых астворов. По подученным данным рассчитывали подавление иице-иальяого роста теот-объекта. В качества тест-объектов исполь-овали штамми ск-85, У, 300-А.

Закономерности колонизации ыинераловатного субстрата изучали в производственных условиях совхоза "Марфино" (Москва). Гибрид томата Виранто выращивали методом малообъемной гидропош ки по общепринятой технологии на минераловатном субстрате типа гродан первого года использования. .Плотность популяции триходе] мы контролировали в момент внесения триходермы и через два ива ца после него. Биопрепарат, подготовленный на основе штамма СК-85 вносили при пикировка сеянцев и высадке рассады в таилиц; путем полива поверхности рассадного кубика суспензией в кокцэш рации 1-3хЮ7 пропагул/ыл из расчета 30 мл на растение. Содерш ние триходарлы определяли ежемесячно в течение всего периода ис пользования субстрата.

Закономерности колонизации триходарм'ой цеолитового суботр£ та Сокирницкого и Тедаамскрго месторождений изучали в вегетационном опыте на примере Ю-и штаммов гриба. Внесение триходарыи-на в це олитовый субстрат осущэствляла через 10 дней после пикировки сеянцев аз расчета 30 мл суспензии на оосуд объемом I л. Плотность популяции триба определяли методом серийных разведена в момент внесения биопрепарата и через один и три месяца.

Антагонистическую активность производственных штаммов триходермы и степень ее изменения под влиянием ультразвукового воз действия оценивали по степени подавления мицалиального роста ^ест-обьектов. в качества тест-объектов использовали возбудителя фувариозного увядания томата F.axyврогша t.lycopersici и Местные мамин триходермы, выделанные из мивэраловатного субот-рата. При характераотике типов взаимоотношений штаммоЕ трихо-

■ i ■ г . ■ ■ ■ \ - •. • - - :

дермы .и твот-обьектов использовали классификацию Пестинской Т.В

(1958). '■..;'■.•::.

Изучение влияния ультразвуковых колебаний на производотвен-1не штаммы триходермы носило поисковый характер. Исследования громдэны на кафедрах физики НИ и радиофизики УМ на ультра-)вуковой установке УЗУ-0,25 при чаототе колебаний 20 кГц и длительности обработки от 5 сек до I ч. Воздействию ультразвуком юдвергали водные суспензии, содержащие пропагулы штаммов СК-85 ! 300-А в концентрации ,1х105 пропагул/мл. Отобранные в хода опыта пробы анализировали методом серийных разведений. Сгимулирую-ке влияние ультразвука устанавливали по увеличение количества «олоний в посеве обработанной суспензии на агаризованной среде з сравнении с контролем. Контроль - суспензия без обработки ультразвуком.

Эффективность триходермина на оонове активированных штаммов рриба определяли ускоренным методом в вегетационном опыте по 5рягинальной методике. Сеянцы томата выращивали на минераловат-1ом субстрате первого года использования на искусственном инфекционном фона. Подготовку инокулша на основе Р.охуврогит £.1усо-рега1сх осуществляли согласно "Методических указаний по испытали новых препаратов против основных вредителей и болезней овоа-*нх культур" (1979). Оценку поражения корневой системы сеянцзв гомата проводили через 15 и 30 дней после посева семян по 5-ти Залльной ткало. Число пораженных растений и степень поражения заболеванием рассчитывали'по общепринятым формулам.

Статистическая обработка опытных данных проведена методом писперсионного анализа по Доспехову Б.А. (1985).

результаты исследований

3. Зф|еКТИВ1рСТЬ_Т|!И[Х0да^ поншш и возможность ее.нзстабияьности. Различные химические,физические .и водно-физические свойства используемых в маяообьемной

гидропоника инертных субстратов обусловливает необходимость про ведения большого объема исследований по корректировке технологи применения триходермияа, рекомендованной для грунтовых теплиц. Проведение испытаний в производственных условиях требует больши: затрат времени, плошазвй и является трудоемким процессом. В свЯ' зи с этим нами разработана методика проведения лабораторно-веге-тационных опытов с фитсйаюгенши, имитирующая малообъвмную технологию вырашваная томата. Методика позволяет в короткий дерном . времени провести отбор эффективных штаммов, окрнитъ их приживаемость в зависимости от субстрата, определить оптимальные нормы, сроки, кратность внесения и отработать другие аламенты технологии использования триходармнна. В основу метода положена высокая корреляционная зависимость поражения молодых и плодоносящих растений томата наиболее вредоносными заболеваниями, известная для почвенных условий выращивания культуры (Беляева В.Б.,1990).

В предварительном испытании в лабораторно-вегетационном опы те было установлено, что оптимальным способом применения в малообъемной гидропонике 'шПамма СК-85 является полив минераловатного субстрата оусшнзаёй биопрепарата в концентрации 1хХ07 пропагул/ мл из расчета 3 л/м^. Использование приема более чем в два раза снизило зорахениа сеянвэв й степень их поражения корневыми гниля и 42,0 %.% от контроля соответственно) (таф1.1).

'Однаио ь производственных условиях использование биопрзпера'. не•оказало существенного влияния на поражение растений и урохай-нооть томата. Число пораженных растений и степень их поражения оказались на уровне контроля, что свидетельствует о полном отсутствии вааятяого действия триходермияа. Аналогичные данные о потере активности в производственных условиях изолятов триходерда, показавших достаточяуо эффективность в вегетационных опытах,имеется И В ряда работ иностранных авторов (ЗуеааИпа <5., 1386;

Нестабильность защитного действия штамма СК-85 в отнопении корневых гнилей томата (1989, 1990).

. Вид и- мэсто прове дз ния испытаний

Вегетационный опыт (НИИОХ)

Производственный опыт (совхоз "Марфино",г .Москва)

; Способ применения триходер- мина • • • .'Число поражен-:Ствгояь пора-;ных растений гжения Урожайность

: % :к 1оят: : :ролв : % : * :кконт :ролю м/м^ % Я контроле

Контроль, без использования триходермина 87,5 100,0 25,0 100,0

Внесение в субстрат при пикировке сеянцев однократно 42,1 48,1 10,5 42,0 1 (О 1

нср05, % 34,4 П,5

Контроль, без использования триходермина 65,9 ' 100,0 20,0 100,0 19,9 100,0

Внесение в рассадные кубики:

при пикировке сеянцев однократно 53,3 88,3 20,0 100,0 19,8 99,5

При высадке рассады: однократно 73,5 119,1 21,0 105,0 19,4 97,5

трехкратно 53,7 81,5 23,7 118,5 18,7 93,9

Е ф < гтабд. ^ф < ^табл. РФ<

Graper D.E., Papavieas G., llarxan Q., 1989; Lewis C.A.,

Barksedale v., 1990).Нестабильность триходермина на позволяет полностью проявиться полезному потенциалу антагониста и монет

привести к дискредитации биопрепарата.

В этой связи нами была поставлена задача установления причин нестабильности защитного действий триходермина в условиях малообъеыной гидропоники и способов ее преодоления.

По нашим данным микроцанозы минераловатного и цеолитового субстратов в сравнении о почвенным Микроценозоы, Характеризуются б&дным виковый составом и незначительным общим содержанием грибов.Доминирующими ВЙдамй ЯВЛЯЮТСЯ ГрИбырОДОВ Aspergillus, Penicillioi Trichoderma.

В период подготовки минераловатного субстрата к использовании и в начале его использования для вираяивания томата отмечено преобладание грибов рода Aspergillus (до 20%). В середине вегетации растений до 75? от обдего количества ыикроыидатов составляли грибы рода Trichoderaa. Наиболее значительное увеличение содержания триходермы в минэраловатном субстрате отаечалооь в апреле ^ыае, когда плотность популяции гриба возрастала в 5001000 раз. В дальнейшем.-, до конца культурооборота, численность Популяции триходермы, изменялась незначительно, но ее относительное содарданиа в микроцэнозе', за счет возрастания обдаго количества микромир тов, снижалось до 4055.

Местная популяция триходермы преобладала и в микроценозе -оолитового субстрата. Ее численность в начале использования пролита различных месторрювний составляла от 3 но АЛ%, а за вегетационные период возрастала .соответственно ао 32-82?? от, обввгр количества ыикромицзтов, .

- II -

Нормальная фитосанитарная обстановка, как подчеркивают ^ковская С.А., Плюснина P.A. (1984), предполагает преобладание микроценозе грибов рода Peniciiiium. Триходарма в почве должно одержаться не более 45% от обшей микрофлоры; Чрезмерная заселен-ооть почвы видами триходермн, по мнению авторов, даже на фоне хо-ошзй агротехники ведет к угнетению полезной микрофлоры и расте-ий.

Плотность местной популяции ¡гриходерган в микроценозе инерт-ах субстратов существенно выше приведенной. К тому же инертные рбстраты характеризуются более низкой, чем почва, инактивируюшей юсобностьв, в связи с чем развитие в них грибов токсинообразо-1телей еще более нежелательно.

В уоловиях неконтролируемого развития местных штаммов трихо-¡рмы нами выявлено возникновение фитотоксичности вытяжеки питанного раотвора из минераловатного и цеолитового субстратов, гализы показали, что питательный раствор, подающийся к растениям рез систему полива, стимулирует прорастание семян тест-обьектов [исло проросших семян увеличивалось на 25-40$) и не подавляет ста корней проростков (табл.2). Но в начале вегетации растений в последувщем всхожесть семян салата в вытяжках питательного створа из исследуемых субстратов снижалась, а рост корней про-стков был подавлен на 20-70$, что позволяет сделать вывод о иянии токсинов.

В тоже время, внесение в минераловатный субстрат триходерми-аа основе производственного штамма СК-85 снизило фитотоксич-стб вытяжка питательного; раствора. При различных способах пользования биопрепарата число проросших семян находилось на уров-контроля, а подавление роста корней проростков было неоушест-иш. Снижение фитотоксичного фона питательного раствора при

Таблица 2

Фитотокоячнос» питательного растворб в инертных субстратах при их использовании методой малообьемной гидропоники

Анализируемый раствор ,:

Тип субстрата

:Цродол-гхитель-;ность :использования ; субстрата, лет

Тест-культура

"Сй35Г

таг

Число проросших семян

• % • % I :к контгд эта-: :ролв :лону :

% I %

:я яонт;к эта-Гролю ;лону .

роста корней проростков_

%

%

Бэдопроводная вола, контроль

■Питательный раствор из системы . полива, эталон ..'.

Вы'ювЕка пита- . тельного раство-. ра из инертных субстпатов

.Ыинераловатяый, гродан . О

Деолитовый, месторождение:

Пензенское О

СокЕфнидкое ^

Кемеровское :I

Легасекое I

Тедзамское 3

77,3 100,0 80,0 52,6 100,0 70,1 0,0 2,0 96,6 124,9 100,0 75,0 142,6 100,0 0,9 0,0 '

• (-4

го

■ ' - -. . ' ' . • 28,0 36,2 28,9 30,0 57,0 40,0 68,4 61,7

22,7 58,7 47,3 60,5 64,0

29,3 75,9 61,2 78,3 82,8

23.5

бо*,8

48^9

62.6 66,2

,18,0 34,2. 38,6 / 73,4 66,0 125,5 53,4 101,5 49,4 93,9

24,0 51,5 88,0 71,2 65,9

64,8 6,4 37,6 0,0 0,0

52,9 35,0 7,0 26,8 29,3

использовании триходерыина может быть обусловлено прямой или косвенной нейтрализацией токсинов в минераловатном субстрате.

Дня выбора наиболее аффективного штамма триходермы необходима его оценка по степени приживаемости в конкретном типе субстрата. Общей закономерностью колонизации производственными штаммами триходермы мидараловатного субстрата явилось резкое уменьшение плотности популяции грибе, происходящее в первые 2-3 месяца после внесения биопрепарата, независимо от способа его использования, как при внесении в период пикировки сеянцев, так и при высадке рассады (рио.). Штаммовые различия приживаемости триходермы в минераловатном субстрате незначительны. У большинства из 23 испытанных штаммов триходермы содержание пропагул в минераловатном субстрате через 2 месяца после внесения не превысило 1Ъ% от иоходного уровня. Численность популяции штамма СК-85 существенно не повысилась и при повторном внесении биопрепарата в субстрат. .

Приживаемость производственных штаммов триходермы в цаоли-товом субстрате в большей степени, чем в случав минеральной ваты, зависит от штаммовой принадлежности гриба и месторождения цеолита. При колонизации цеолита Тедзамского месторождения преобладающе количество испытанных штаммов через 3 месяца после внесения не 'достигли исходного уровня. Плотность их популяции, в этот период составляла 16,7-83,от иоходного уровня.

Болзе высокими адаптивные возможности производственных штаммов триходермы оказалиоь при колонизации цеолятового субот-рата Сокирншхкого месторождения. В 1,5-2,2 раза превысила исходная уровень в данном типе субстрата плотность популяцм □таммов ТСХА, 300-А, 1485, Ш. Два последних шташю достаточно хорошо развивались в цзолиговом субстрате и Сокирницкого и Тедзамского м« стэрожлв кий.

Пропагул/мл, % к исходному уровню

90 80

7С

60 50

40

30 20

Ю

Динамика численности популяции штамма СК-85 в минералоЬатном субстрате в зависимости от способа применения биопрепарата (совхоз "Марфино г. Москва, IS89-I990 ». )

—1 \ 1 - 1 \ * -Г • -.....

1 \ \ \ \

» V Jft_ \ \

1 \ и \ \

1 \ \ \ \

\ \ \

\ • \ \ \ \

\ \ \ \

\ W \

. 1, --- .....т — ~ ~—

M

W»

II 12 01. 02 03 04 05 С6 07 С8 09 10 Месяц

Внесение триходермина в рассадные кубики:

■ — ------при пикировке сеянцев;

-- при высадке рассады;

--"---то Ее + через месяц + через 6 дгес. после первого внесения.

5• Роль местных штаммов тряхрдермы^в создании, репрессивности инертных субстратов в малообьемной гидропонике. Изучение динамики численности меотных и производственных штаммов триходермы показало, что направленность этих процессов является диамет- • рально противоположной. В период о апреля по июль численность местных штаммов в минераловатном субстрате увеличилась на два-три порядка по сравнению с походным уровнем. В то за время, плотность популяции производственных штаммов в такой ке степени уменьшалась уже- в первые два месяца пооле внеоения биопрепарата в ми-тараловатный субстрат. К моменту ликвидации культуры содержание {ропагул местного и производственного штаммов триходврыы уотаяа-мшваяооь на уровне Ю3-Ю^ пропагул/мл питательного раотвора.

Проведенные нами анализы свидетельствует о формировании,на-:а«ая о середины вегётации растений, <§£нгитоксичности вытяжки пи-ательного раотвора из минераловаигего субстрата. Степень подаз-ения мицэлиальиого роста производственных штаммов триходермы -, СК-85, 300-А при- их культивировании на агвризованной вытяжке итательного раотворв^в- этот период составила от 22,4 до 54,6/5 гайя.З).

К концу вегетации растений угнетение роста штаммов возрас-ию в 1,3-3,4 раза и достигало 61,3-80,1% в зависимости от штам-1 гриба. Достоверность разницы по отепени подавления мицалиаль-1Г0 роста у различных штаммов свидетельствует о специфичности йсгвия токсинов.

Следует отметить, что неблагоприятное действие отжима пита-льного раствора проявлялось на фоне отимулврувдего влияния на от гриба питательного раствора из оистемы полива. Диаметр ко-аий штаммов триходермы в этой варианте на Ю-40£ больше, чем контроле. •.-...'

Токоичность вытями питательного раствора из минэраловат-ного субстрата для производственных штаммов (совхоз "Марфино", г.Москва,1991)

Дата проведения анализа, месяц

Апрель

Июль

Октябрь

Место отбора :Сгепень подавления мицелиального пробы |роста, %

I Штамм триходермы .

Система полива

Минераловатный субстрат

Сиотема полива

Минераловатный субстрат

НСР,

05

Сиотема полива

Минераловатный субстрат

О

О О

23,5

О 80,1

СК-85 : 300-А

• * -

о

НСР,

05

О О

54,6

9,6

О

71,0 8,3

У О

о

(

о

22,4' О

61,3

При совместном культивировании в чашках Петри производственных и местных штаммов триходермы во всех изучаемых вариантах отмечено обоюдное замедление их олорости роста. Интенсивность взаимного угнетаюшзго влияния неодинакова и определяется штаммо-выми особенностями грибов, но в целом местные штаммы триходермы оказывали неблагоприятное влияние на рост производственных (табл.4).

- г? -

Ингибируютее влияние местных штаммов триходермы на производственные штаммы гриба (совхоз "Марфино", г.Москва, 1990,1991)

Устные штаммы ; Степень подавления ыицелиального роста производственных штаммов

P.oxysporum ; СК-85 • У 300-А

i % • % к эталону % - % к эталону % % к эталону

-90 -91

охузрогиш,

талон

нср05, %

51,6 43è0

150,0

125; О

34,4 100,0

72,3 40,0

32,6 6,9

221,8 122,7

40,0 45,0

116,2 130,8

100,0 32,4 100,0

Местные штаммы триходерш подавляли ыицелиальный рост произ-)дстванных штаммов СК-85, У, 300-А на 40,0-72,3^» нто на 20-50% >льше, чем при культивировании о возбудителем корневых гнилей )мата, использованном в качестве эталона.

Типы взаимоотнашний между штаммами носят различный характер, аду местным штаммом и производственным СК-85 выявлен четко выра-нный антагонизм о образованием стерильной зоны отсутствия роста ¡eux тест-культур. Между мастным и производственным штаммом У 'оявляется фунгистатический алиментарный антагонизм. При этом . от колонии штамма У при контакте с местным штаммом прекращается, то время как последний продолжает расти и на территории, занятой оизводственныи штаммом. В обоих случаях тип взаимоотношений сви-тельствует о подавлявшем влиянии местного штамма на производст-аный. . -

Таким образом, изучение микроцвноэов инертных оуботрагов, кономерностей их колонизации произволетаенными штаммами трихомы, типов взаимоотношений с местными штаммами показало, что

местные штаммы триходермы могут являться одним из основных исто' нвков супрессивнссти инертных субстратов в отношении производственных штаммов и представлять серьезное препятствие для полного проявления полезного потенциала антагониста.

Наша рабочая гипотеза предполагала, что преодоление супрес-сивностй'субстрата может быть доотигнута путем энергетической активации производственных штаммов триходермы, например, обрабо: кой ультразвуком.

6 • Ультразвудов£шактивадая_производст§эн^ 2£рмы. Физические факторы, в т.ч. ультразвук, могут вызывать ускорение роста, развитие и увеличение продуктивности микрооргани; мов. Стимулирующее влияние ультразвуковых волн различной частот! и интенсивности известно в отношении культур дрожжей, актудоми-цетов и других микроорганизмов (Комолова Г.С., 1961; Фадеева А.П., Тохвер В.И., 1969; Эльпинер И.Е. и др.,1961; SrivastavaA. De S.K.,. 1980).

В ншшх исследованиях в посеве обработанной ультразвуком суспензии отмечено увеличение числа колоний штамма 300-А. в 1,5 раза (экспозиция 5 сек.) и штамма СК-85 в 2,5 раза (экспозиция 120 сек.) (табя.5).

В то время, как использование биопрепарата на основе обычных неактивированных штаммов не обеопечило защиты сеянцев томата от поражения корневыми гниляыи, активация исходных культур ультразвуком позволила существенно снизить число пораженных растений и степень их поражения (табл.6). Наибольший эффект получен при использовании активированного штамма СК-85 - поражение растений уменьшилось в 2,5 раза, степень поражения почти в два раза. Применение активированных штаммов не оказало не благоприятного влиян! шразватие растений, наоборот, количество настоящих листьев и выоо та главного стебла сеянцев на 15-30,? превышала контроль.

Влияние ультразвука на размножение производственных штаммов триходериы (МЛТИ, 1990)

Длительность воздействия,

сек.

'.оетроль, бэз обра-1отка ультразвуком

5

20

60

120

240

360

Число колоний в чашке Петря

СкЗб Г зоо-а"

НСР,

05

цгг.

5,3 3,3 6,3 6,3 13,0 7,3 5,7 3,3

к контролю

100,0 • 62,0 119,5 119,5

245.3

133.4 106,9

шт.

5,5 8,0

7.5

5.6 5,0 6,3 6,0 2,2

к контролю

100,0 145,5

136.4 101,8

90,9

114.5 109,1

Под влиянием ультразвуковой активации установлено изменение шов взаимоотнопвний между местным и производственным штаммами шходермы (табд.7). 7 штамма СК-85 после обработки ультразвуком »исходит нарастание на колонию местного штамма, в то время как юг последнего при контакте о антагонистом прекращается (фунги-атический алиментарный антагонизм). Активированный штамм ЗОО-А рандчивает рост колонии местного штамма по всей поверхности ики Пзтри, тогда как до активации колонии , штаммов взаимно нарвали друг на друга. Установленные изменения во взаимоотношениях стного и производственного штаммов свидетельствуют об увеличе-и антагонистической активности исходных культур, происходящзм д влиянием ультразвука. Таким образом, ультразвуковая активация

эизводстванных штаммов т^яходзрыы позволяет путем подавления благоприятного влияния местных штаммов гриба, преодолеть обусло-

иваемую ими супрессивность инертных субстратов.

Таблица 6

Влияние предварительной обработки ультразвуком на фунгициднуп активность триходермина против корневой гнили томата (НИШХ, 1989).

Штамм триходермы

.'Число порагонннх растений

» '.конт-;эта-:ролю :лону•

Степень пораяе- :Число настоящих ¡Высота главного

ния растений

листьев

стебля

:% к \% к :конт-:эта-:роло ;лоцу

:% я 1% к : •#конт-:ата-: :ролю :лояу:

:% к \% в :яонт-:эта-;ролю ;лоду

Без обработки ультразвуком, СК-85 эталон

Активированный • ультразвуком

Без обработки ультразвуком, 300-А эталон

Активированный ультразвуком

Контроль, без применения триходермина

ЖР,

05

50,0 90,9 100,0 18,8 125,3 100,0 7,0 112,9 100,0 31,3 95,2 100,0

20,0 36,4 40,0 8,8 58,7 46,8 7,0 112,9 100,0 33,4 101,6 106,7

■ •

65,0 118,2 100,0 20,0 133,3 100,0 7,8 125,8 100,0 37,9 115,2 100,0 '

35,0 63,6 53,8 10,5 70,0 52,5 8,0 129,0 102,6 38,0 115,5 100,3

55,0.100,0 15,0 100,0 6,2 100,0 32,9 100,0

14,0 2,0 V 0,6 4,7

Влияние предварительной обработки ультразвуком на тип взаимоотношений между местным и производственными штаммами триходермы (НИИОХ, 1990)

Штамм■триходермн

Тип взаимоотношений и его характеристика

СК-85

Без обработки ультразвуком

Активированный ультразвуком

Взаимный фунгистати-ческий антибиотический антагонизм

Фунгистатиче ский алиментарный антагонизм

Рост колонии местного шташла триходврмы замедляется на некотором расстоянии от колонии производственного штамма

Рост колонии местного штамма триходврмы останавливается при контакте с колонией производственного штамма и последний нарастает на местный штамм

300-А

Без обработки ультразвуком

Активированный ультразвуком

Индифферентные взаимоотнопвния

Фунгистатический территориальный антагонизм

Взаимное нарастание колоний местного и производственного штаммов триходврмы друг на друга

Рост колонии местного штамма, триходермн ограничивается колонией производственного штамма по всей поверхности чашки Петри

й I

- 22 -

7. Экономическая вффэдтивность применения активированных ЕНЙМ22 адазсгвеннш недостатком ¿¡идар,¡¡¡"¡Жм-

ется нестабильность его защитного действия. Проведенные нами ио следования показывают, что полному проявлению полезного потенци ла антагониста в условиях малообъемной гидропоники препятствует супрессивность инертных субстратов, часто обусловливаемая местными штаммами триходермы.

Преодолеть супрессивность инертных субстратов и обеспечи: стабильность защитного действия триходармина позволяет активацш производственных штаммяв триходермы, достигаемая путем обработк! маточной культуры ультразвуком. Лальнейпшй процесс наработки бис препарата на основе активированных штаммов и технология его применения не отличаются от общепринятых. „

Чистый доход от применения триходармина на культуре томата составляет 6,5 тыо.руб/га (Шовкопляс П.А., 1988). Нестабильность защитного действия триходермина приводит к тому, что фактический эффект от применения биопрепарата оказывается в среднем на 15-20$ нижа ожидаемого.

Активация производственных штаммов триходермы ультразвуком при минимальных затратах на ее проведение сохраняет 95-100$

э

защитного действия биопрепарата и обеспечивает получение стабильного экономического аффекта на уровне 6,5 тыс.руб/га (в нэках 1988 г.).

ВЫВОДЫ

I. Разработана методика лабораторно-вегетационных опытов с фитопатогенамн, имитирующая малообъемную технологию выращивания томата. Методика позволяет в 2-3 раза сократить затраты.времени и труда на корректировку биологической защиты растений от болезней пркшннтельно к условиям малообъемной гидропоники.-

- 23 -

2. Изучены закономерности колонизации инертных субстратов зоизводственными штаммами триходармы. В первые 2-3 месяца после мсения биопрепарата в минераловатный субстрат плотность попу-гции большинства штаммов резко снижается, до 1-15$ от исходного' ювня. В дальнейшем, до конца вегетации растений, содержание шба изменяется незначительно. Приживаемость триходермы в цеолитом субстрате определяется месторождением цеолита и штаммовой «надлежностьа гриба. Наиболее благоприятен для производственных аммов триходермы цеолит Сокирницкого месторождения. Одинаково рошо в цеолитовом субстрате Сокирницкого и Тедзамокого масто-ядений развиваются штаммы 1485, Ш и некоторые другие.

3. В микроценоэе минераловатного и цэолитового субстратов, пользующихся в малообьемной гидропонике, преобладает местная щляция грибов рода Тг1сЬюавппа, численность которой достига-60-70$ от общего количества микромицетов.

4. Начиная о середины вететационного периода отмечается пгитоксичность вытяжки питательного раствора из минераловатно-суботрата. Степень подавления мицэлиального роста производствах штаммов триходермы составляет 55-85$ в зависимости от мма гриба и продолжительности использования субстрата.

5. Внесение в минараловатный суботрат штамма СК-85 снижает отоксичность вытяжки питательного раствора под культурой то-а.

6. Во взаимоотношениях мэзду местным и производственными ¿нами триходермы установлено преобладание антагонизма, что эт к снижению эффективности применения триходермина или лол-г отсутствию защитного эффекта.

- 24 -

7. Адаптивные возможности производственных штаммов триходе мы и фунгиаддная антивнооть биопрепарата триходармина, подготов ленного на их ооновэ, повышаются путем обработки иоходной культуры ультразвуком. При частоте ультразвуковых колебаний 20,0 кГ число колоний штамма СК-85 после обработки в течение 120 оек. увеличивается в 2,5 раза, штамма 300-А после обработки в течени 5 оек. в 1,5 раза. Активация производственных штаммов триходерм ультразвуком позволяет преодолеть супрессивность субстрата за счет изменения типа взаимоотношений с местным штаммом гриба.

8. Использование активированного ультразвуком штамма СК-85 снизило число пораженных корневыми гнилями сеянцев томата в 2,5 раза, степень поражения заболеванием в 2 раза.

9. Применение активированных штаммов триходермы дает возмс ность получить стабильный экономический эффект на уровне 6,5 м

•руб/га (в ценах 1988 г.)

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Методика лабораторно-вегетационных опытов о фитопатоте-нами, имитирующая малообьвмную технологию выращивания томата, может бить использована научными учреждениями для разработки зс фективных способов и норм применения биологических средств зала ты растений. ,

2. Модифицированная методика оценки общей токсичности питательного раствора может быть использована для контроля за качеством подготовки инертных субстратов к использованию в тепли не, например, промывки от остатков фенольных соединений-, стаби, зации кислотности и т.д., в также- для контроля за формирование фитотоксичности раствора в период выращивания растений.

3. Для обеспечения высокой фунгицндной активности и стабильности защитного действия триходерг.шна рекомендуется использовать штаммы триходермы, предварительно активированные ультразвуком.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Б е л я е в а В. Б., Ларин А. И., Г а л и ц к и и В. И., Оле й н и-к о в Ю. Д. Имитация технологии выращивания томата на минераловат-пом и цеолитовом субстратах при фитолатологических исследованиях в вегетационных опытах // Пробл. овощеводства в защищенном грунте: Тез. докл. науч.-практ. кош|>. Самарканд, 29 окт. — 2 ноября 1990 г. — Самарканд. 1990. — С. 45—46.

2. Ларин А. И., С ему хин а Г. Ф. Фитопатологическая оценка цеолптопого субстрата // Пути внедрения интенсивного земледелия и интенсивных технологий в овощеводстве: Тез. докл. Всесоюзн. паучн.-техн. конф. Барнаул, 23—25 июля 1991 г. — М., 1991, —С. 173—176.

3. Б е л я е в а В. Б., Л а р и и А. И. Активация триходермы и приживаемость гриба в минераловатиом субстрате и питательном растворе // Овощеводство защищенного грунта. — М., 1992. — С. 166—170.

4. Л а р и н А. И. Биологическое обоснование активации штаммов триходермы для защиты томата от комплекса заболеваний в малообъемной гидропонике: Отчет о НИР (заключительный) / ВНИИО, Руководитель Беляева В. Б.—№ ГР 01930001624; инв. № 02930001617, — М„ 1993.— 76 с.

Объем I1/? п. л.

Тираж 100

Згказ 120!

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127350, Москва 11-550, Тимирязевская ул., 44