Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Микромицеты почв полей, занятых озимой пшеницей в Молдове

ВАК РФ 03.00.24, Микология

Автореферат диссертации по теме "Микромицеты почв полей, занятых озимой пшеницей в Молдове"



РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

БОТАНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени В. Л. КОМАРОВА

На правах рукописи

КИРЦИДЕЛИ Ирина Юрьевна

МИКРОМИЦЕТЫ ПОЧВ ПОЛЕЙ, ЗАНЯТЫХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕЙ В МОЛДОВЕ

Специальность: 03.00.24 — Микология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1993

Работа выполнена в Ботаническом институте им. В. Л. Комарова Российской Академии Наук.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Б. А. Томилин.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, профессор Н. П. Черепанова; доктор биологических наук, профессор М. М. Левитин.

Ведущее учреждение — Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова.

Защита состоится « » 1993 г. в часов

на заседании Специализированного совета Д.002.46.01 при Ботаническом институте им. В. Л. Комарова Российской Академии Наук (197376, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ботанического института Российской Академии Наук.

Автореферат разослан

«У

» . 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат биологических наук

О. Я. Чаплыгина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальнооть проблемы. Проблема обеспечения продуктами питания населения требует существенных: мер по интенсификации сельскохозяйственного производства, в связи с чем возникает необходимость насыщения севооборотов ведущими зерновыми культурами. Решение этой задачи невозможно без Комплексного подхода к изучению тех факторов, которые обуславливают продуктивность каждого агроценоза. Одним из важнейших компонентов любого агроцено-8а являются почвенные микромицетн. Выделяемые ими физиологичео-ки активные вещества воздействуют на жизненные процессы растений, стимулируя или утнетая их развитие. Некоторые микромицетн являются возбудителями болезней сельскохозяйственных растений, другие антагонистами по отношению К этим патогенам. Учитывая сказанное, а также то, что почвенные микромицеты в Молдове ио-следованы недостаточно, понятно, что всестороннее изучение мик-ромицетов в почвах под посевами одной из основных зерновых культур - озимой пшеницей имеет большое теоретическое И практическое значение.

Цели и задачи исследований. Работа осуществлялась в соответствии о распоряжением Президиума АН СССР и 1КНГО я велась в соответствии с международной программой. Целью данной работа являлось изучение видового состава грибов, выявление комплексов микромицетов, характерных для почв полей озимой пшеницы в' Молдове; а также изучение поведения некоторых микромицетов, вызывающих корневые гнила озимой пшеница,и их взаимоотношения с сапротрофными микромицетами в почве.

Для достижения данной цели были определены следующие задача.

1. Выявить видовой состав, численность, биомассу и долю ток-синообразугащих микромицетов в почвах под посевами озимой пшеница.

2. Установить закономерности изменения структуры комплексов микромицетов в почвах опытных севооборотов.

3. Изучить взаимоотношения между грибами - возбудителями корневых гнилей озимой пшеницы и видами сапротрофных микромицетов антагонистов непосредственно в поч^е. -

.4. Изучить выживаемость фитопатогенннх микромицетов и сапротрофных грибов при вьэсении в почву.

Научная новизна результатов исследований. Впервые дана достаточно полная характеристика видового состава микромицетов в почЕах, занятых посевами озимой пшеницы в Молдове, где до вao-^

г

тоящего времени почвенные микромицетц бшш изучены недостаточно. Определены биомасса, численность и видовой состав микромицетов в почвах севооборотов с озимой пшеницей. Выявлены комплексы микромицетов, характерных для почв под посевами озимой пшеницы в различных условиях. Показано изменение структуры этих комплексов и численности токсинообразующих микромицетов в зависимости от смены культур в севообороте и периода вегетации растений.

Впервые' бшш использованы методы математического моделирования для определения типов взаимоотношений фитопатогенов и почвенных сапрогрофдах микромицетов - антагонистов непосредственно В условиях почвы.

Впервые методы математического моделирования использовались также для получения сравнительных данных, касающихся определения выживаемости фитопатогенных и сапротрофных микромицетов в почве, что имеет непосредственное отношение к разработке биологических мер борьбы о возбудителями болезней пшеницы.

Практическая значимость. С помощью математической модели изучены взаимоотношения меаду фитопатогенами возбудителями корневой гнили озимой пшеницы и сацротрофными микромицетами. Определены виды микромицетов, которые являются наиболее активными антагонистами к фитопатогенам непосредственно в условиях почвы. Выявлены виды, характеризующиеся "наиболее длительным сроком выживаемости при внесении в почву. Показано, что применяемая математическая модель позволяет сравнивать эффективное время вы-' _ живаемости микромицетов в почве. Применение данной модели рекомендуется как один из критериев отбора штаммов при разработке биопрепаратов. Данные материалы были использованы при составлении методических указаний по применению мембранных фильтров для изучения экологии микромицетов в почве (1992), а также переданы в ШШЛЗР (Молдова) для разработки биопрепаратов.Полученные данные о распределении, микромицетов в почвах севооборотов с озимой пшеницей могу т; быть использованы для корректировки системы севооборотов.

Апробация работы.' Материалы диссертации докладывались и об" нуждались на 1У Молодежной конференции ботаников (Санкт-Петербурга (С-Петербург, 1992); на заседании научного семинара лаборатории прикладной микологии ШН РАН ((^-Петербург, 1992).

Публикации. По теш диссертации опубликовано 4 работы, I . находится в печати.

э

Структура и объем диссертации. Диссертация состоят из »ведения, выводов, списка литературы, приложения и трех, глав: I глава посвящена обзору литературы; П - объектам и методам исследований; Ш - результатам исследований, она состоит яз 2 частей, включающих 8 разделов. Работа изложена на 173 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы и 14 рисунков в текоте, 7. таблиц и общий список мккромицетов, выделенных из исследованных почв,помещена в приложении. Список литература включает 233 наименования, в том чиоле 84 работы иностранных авторов.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 1987-1989 гг. на базе Бачойско-го госсортоучастка Кутузовского района Молдовы, где на выщелоченных типичных черноземах выращивались: озимая пшеница Одео-ская-51; горох на семена; кукуруза на семена; вяко-овеяная смесь (2:1) на зеленый корм по схеме (таблЛ).

Таблица I

Схема вьфащивания культур в севообороте

Год Вариант 1986 1987 1988 1989

п1-5 Г ПШ Г ПШ

%-Г пш ПШ ПШ ПШ

^2-2 К пш к пш

П6-7 В-0 ПШ В-0 ПШ

: • пг-з ' К г ш к

Примечание. ПШ - озимая пшеница; Г - горох; К - кукуруза;

В-0 - вяко-овеяная смесь.

. В 1938-1989 гг. исследовали почвы природных зон Молдовы, занятых посевами огамой пшеницы. ■

Почвенные образцы для микологических анализов отбирали ежегодно, 3 раза в течение вегетационного сезона С глубины пахотного.слоя (до 30 см).в соответствия с общепринятыми методиками.

Опрпделение количества микромицетов проводили традиционными методами почвенных р_.зведений, путем подсчета колоний, выросших на агаризованной среде ,1апека и. сусло-агаре (Литвинов,

1969). Идентификацию микромицетов проводили на основании куль-туральных и морфологических признаков, пользуясь определителями отечественных и зарубежных авторов. В работе применяли показатели частоты встречаемости и плотности популяции микромицетов (Мирчияк, 1988). Для определения структуры комплексов микромицетов, т.е. типичных и случайных видов, использовали показатели "пространственной" и "временной" частоты встречаемости ( Тгеапег et а1., 1954; Озерская, 1980); Для определения биомассы грибов в почвах был использован прямой метод количественного учета ( Напазеп et а1., 1974) в модификации Демкиной Т.О. к Мирчияк Т.Г. (1980).

Для выявления сходства комплексов использовали метод Оъе-ренсена-Чекановского (Миркин и др., .1989). Коэффициент корреляции определяли по Пирсону (Андерсон, 1963).

Для определения фитотоксичности микромицетов использовали метод количественного учета фитотоксичных форм микромицетов в почве (Берестецкий, Боровков, 1982).

Определения антагонистической активности в лабораторных условиях проводили методом агаровых блочков (Егоров, 1965). Для изучения выживаемости и.взаимоотношений микромицетов в почве использовали метод мембранных фильтров (Лагутина и др., 1992).

Статистическая обработка полученных данных проводилась на ПМ РО/АТ-286 по комплексу программ на языке "Бейсик". Предлагаемые математические модели разработаны сотрудником БНИИСХМ ' к.т.н. Н.И.Воробьевым. В их осноцг положены системы уравнений, коэффициенты которых являются контролируемыми показателями модели и определяют интенсивность' изменения численности пропагул микромицетов за определенный период времени'и устойчивый уровень численности популяции.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ I. Характеристика видового состава, численности, биомассы и структуры комплексов микромицетов . в почвах опытных севооборотов

1.1. Общая характеристика'состава и распространения мик-

• ромицетов в почвах полей, севооборотов с озимой пшеницей- • '

За время исследований из почвы опытных севооборотов с озимой пшеницей и неокультуренных почв было,-выделено 154 вида

микромицетов, которые относятся к 4 классам, 6 отрядам, II* семействам.

Наиболее богатой и разнообразной по видовому составу оказалась группа несовершенных грибов - Deuteromycetes, представленная 131 видом (85$ от общего их числа) из 30 родов, относящихся К 4 семействам ( Mo'nlliaceae, Dematiaceae, Tuberculariaceae, Sphaeropaidaceae) ИЗ 2 порядков ( Hyphomycetales, Sphaeropsi-dales). Среди представителей порядка Hyphomycetalaa преобладали микромшдеты семейства ¿-'oniliaceae (99 видов, что составляет 64$ от их общего числа), в основном благодаря видовому разнообразии рода Pénicillium (47 видов). Из семейства Dema- . tinoeae выявлено 22 вида грибов'(14,3$ от их общего числа-).

Класс Zygomycetes был представлен 18 видами (11,7$ от их общего числа) из 7 родов, относящихся к 4 семействам ( Mortiere-llaceae, itluooraceae, Thamnidiaceae, Cunninghamellaceae) ИЗ I порядка ( Mycorales). Среди Zygomycetes преобладали представители родов Mueог (6 видов) И Kortierella (5 видов).

Класс Ascomycetes не отличался видовым разнообразием'и был представлен 3 видами (1,94$ от общего числа видов), относящимися к двум семействам из двух порядков ( Sphaeriales, Не-lotiales). Из класса Oomycetes обнаружен всего I вид (0,65$ от общего числа видов) из рода Pythira.

Видовой состав микромицетов в почвах опытных севооборотов * •под всеми сельскохозяйственными культурами отличался значительным разнообразием, однако в почвах всех севооборотов преобладали представители рода Pénicillium. В почве монокультуры озимой- пшеницы отмечено уменьшение числа видов микромицетов этого, рода, по сравнению с- почвами полей севооборотов, а также снижение плотности популяции микромицетов рода Pénicillium. с 36-45$ в севообороте до 26$ в монокультуре. Обратная тенденция наблюдалась у микромицетов рода Aspergillus. Плотность популяции микромицетов этого рода увеличивалась с 7-18$ в севообороте до 24$ в монокультуре. Плотность популяции микромицетов рода Acremonium, Alternarla, Cladosporium, Mucor,' Trichoderma, Verticillium колебалась незначительно, бы-

ла невелика и редко пргзншала 10$. Плотность популяции микромицетов рода Fusarium снижалась в почвах под посевами

гороха до 3$, в других вариантах севооборота и в монокультуре она составляла 8-95?. Таким образом, под воздействием посевов гороха наблюдалось снижение запаса инфекции, вызывающей корневые гнили озимой пшеницы.

Представители других родов встречались в незначительном количестве и были представлены 1-2 видами.

1.2. Динамика численности и биомассы микромицетов

При изучении численности комплексов микромицетов в вариантах опытных севооборотов особенно заметно влияние предшествующей сельскохозяйственной культуры на количество грибных пропа-гул в ризосфере растений озимой пшеницы в начальный период ее вегетации. Так, в октябре 1988 г. в вариантах высева пшеницы в монокультуре (четвертый год) и после кукурузы число пропаял в I г абсолютно сухой почвы достигало 198*20 тыс. и 149г13 тыс. соответственно. В этот же период в вариантах, где в качестве предшественника выращивались горох и вико-овсяная смесь,число . пропаял доходило лишь до 64±4,2 тыс. и 56-5,9 тыс, соответственно. К "концу периода вегетации растений пшеницы эти различия заметно нивелировались.

В ризосфере растений по сравнению с почвой не занятой растениями количество пропагул обычно значительно выше (в 2-8 раз) Наибольшее различие в числе зачатков (между ризосферой и почвой не занятой растениями) наблюдалось в весенние месяцы, то есть' в период наиболее интенсивного развития растений. Было отмече-• но также изменение числа пропагул с глубиной профиля почвы.

Установлено, что численность пропагул почвенных микромицетов меняется в каждом варианте севооборота как в течение вегетационного периода, так и по годам и колеблется в широких пределах. ;

Переходя далее к исследованиям биомассы мицелия в почвах севооборотов следует отметить, что наибольшее значение биомассы зафиксировано весной 1989 г. в ризосфере растений озимой, пшеницы, где эта величина достигала значения'700 кг/га. В почве не занятой растениями значение биомассы было существенно ниже и достигало величины 380 кг/га. Значение биомассы грибного мицелия, как и численности пропагул во многом зависит от фазы вегетации растений.

IÍ3. Структура комллекра микромидетов в почвах полей севооборотов с озимой пшеницей

Общий список микромидетов, выделенных из исследованных почв, насчитывает 154 вида. Однако видовой состав почвенных микромидетов в различных полях севооборотов озимой пшеницы бил представлен примерно одними и теш же видами. Из них наиболее часто и обильно были представлены: Acreinonium etrictum W.Garna, Alternarla alternata (Fr. • Fr.) Keissler, Aspergillus flavua Ьщк t Fr.f A.wentii Wehmer, Pénicillium oyclonlum V/estling, P.epiUu-losum Thom, P.eimplioissinuun (Oudera.) Thom и другие. Реже И менее обильно: Pénicillium chrysogenum Thom¡ P.claviforma Bain, Fusarium culmoruin(VY.G.Smith)Басаидругие. Единичными находками отмечены ВИДЫ Abaidia »pinosa Lendner Chaetomiuni globo-sirni Kunce.Pr. Pénicillium albidura Sopp. И другие.

Эта общая характеристика видового состава грибов в почвах полей севооборота не выявляет четкого различия между нами.Более наглядно это различие проявлялось при использовании показателей "пространственной" и "временной" частоты встречаемости. Это позволяет разделить виды на типичные доминирующие; типичные частые; типичные редкие и случайные. В табл.2 представлены только типичные доминирующе и типичные частые виды этих комплексов, так как они являются их основными компонентами и дают возможность наиболее ясно представить различия между комплексами микромидетов под посевами различных сельскохозяйственных культур..

Нами отмечены существенные отличия комплексов доминирующих видов микромидетов под посевами озимой пшеницы, кукурузы, гороха и вико-овсяной смеси.

Так, виды,составляющие группу доминирующих под посевами озимой пшеницы и имеющие там высокую "пространственную" и "временную" встречаемость,в почвах под посевами кукурузы переходят в группу типичных, частых, а в почвах под посевами гороха и вико-овсяной смеси в разряд типичных редких и случайных видов. ¡ Аналогично изменяются и комплексы доминирующих видов под другими культурами в севообороте. Таким образом, частота встречаемости видов значительно изменяется при смене культур в севообо-роде, что сказывается на структуре ког.млекса.

Наибольший показатель сходства комплексов (ряс.1) отмечен, во-первых, в почве под посевами гороха и вико-овсяной смеси; во-вторых, в почвах под посевами озимой пшеницы и кукурузы. По-k

, Таблица 2

Структура комплексов типичных видов.микромицетов, выделенных из почв опытных/севооборотов озимой, пшеницы под различными с/х культурами •

. Озимая пшеяина

Кукуруза

Горох

Вико-овсяная смесь

Дошкирующие

Acremonium »trictum Я. Зашз 60/1 ОС' .

Asnergillus weritii Webner 80/80 -

Penicillium cyclopiua V.'estiing 100/100

Acremonium roseum 40/70

.Aspergillus versicolor ' (Vuill.). К.гаЪовсМ 50/100,

Fusarium oxysporum Schlecht..Er.50/100 :

Penicillin» funiculoeum Thom 60/90

P.rubrum Stoll 55/80

Trichoderma viride Pers.sPr. 40/80

Terticilliura tenerran (Hees.: Er.) Link: 60/100

Bötritis pyramidalis (Boa.) Se.cc. 65/100

Oidiodendron griseum Hobak 65/100

Penicillium. apinulosum •Thom 65/75

Altemaria tenuissima (KunzeiPr.)Wiltahire

65/75

Aspergillus flavus Liafc.Er. 65/100

Penicillium simpli-cissimuai (Oudom.) Ihom 70/100

Частые

Acremoniu.ii s-trictum 50/50

Aspergillus repens (Corda) Sacc, 50/75

A.wentü 55/75

Fusarium oxysporum Schlecht.sFr. 40/1.00

Particillium cyclopium 50/50

Alternaria alternata 35/50

Acremoni um. roseum

40/75

Penicilliua chrysoge-num 50/50

F.spinulosuni 40/50 Verticillium tenerua 40/75

Acremonium roseum (Oud.)W. Game 70/100

Alternaria alternata (Fr.;Fr.) Keissler 60/75

Penicillium chryso-genrni iCnom 65/100

Alternaria tenuissima 45/50

Penicillium rubrum 40/50

P.simplicissimum 60/50

Trichoderma viride. 35/50

Verticillium tenerum 35/100

■Дробью обозначено процентное соотношение дросгоаяствешой и временной частоты • встречаемости видов "

казатель сходства между неокультуренннми почвами и почвами полей опытных севооборотов достигал лишь 0,26 (25$).

1. Озимая пшеница

2. Кукуруза

3. Вико-овсяная смесь

4. Горох

5. Неокультуренная почва

i «а.»

■3 —,

ч •—г S*.

1,0 оа Q6 ЦЧ ОЛ

Рис.1,

. t/i'fífb с/пдст

Степень сходства комплексов

микромицетов в почвах под посевами ■ различных культур

Кроме того, отмечено, что показатель коэффициента сходства ■ медду комплексами микромяцетов в полях под посевами различных культур несколько вше в весеннее время и снижается в период окончания вегетации растений. Вероятно,, в окультуренных почвах в начале периода вегетации растений комплекс почвенных микромицетов еще не .успевает окончательно сформироваться, он складывается только в период интенсивной вегетации растений.

1.4. Сравнение видового состава'комплексов

микромицетов в почвах под посевами озимой пшеницы в монокультуре и севообороте

В монокультуре озимой пшеницы, как и в почвах под посевами этой культуры в севооборотах преобладали виды рода Penioillium. В монокультуре по сравнении о полями севооборота увеличивалась

■ частота встречаемости Penicillium cyclopium и Р.funiouloeum.• Частота встречаемости Р.гцЪгищ и P.-tardum в монокультуре не увеличивается, а частота встречаемости Р.chrysogenum .

и P.simplicisaimum , значительно выше в почвах севооборота, по сравнению с монокультурой, особенно в начальный период вегетации растений. Шпсромяцегы рода Aopergillue таете -были широ-. ко распространены в почвах монокультуры и севооборотах. В монокультуре происходило увеличение частоты встречаемости A.wentli, А.Дауиз ц A.fumigatús. . -

Как' в монокультуре, так а в полях севооборота в процессе

■ вегетации растений происходит увеличение частоты встречаемости Acremonium strictum, Al-turnarla, altérnate, Cladosporium clado-sporiodes (Fres.) de Tries, Verticilliuia tenerum.

Микромицеты рода Puaarlum постоянно выделялись из почв под посевами озимой пшеницы как в монокультуре, тай и в севооборотах, На' стадии проростков выделялись преимущественно микромицеты Fusarium oxycporum, их частота встречаемости в монокультуре, и в варианте, где в качестве предшественника вы-, севалась кукуруза, была несколько выше, чем в других полях севооборотов. Очевидно, что кукуруза в какой-то мере способствует сохранению численности этих микрошцетов в почве на достаточно высоком уровне.

На стадии кущения и выхода в трубку появляются микромицеты Fusarium culmorum, P.graminearum, F.avenaceum, F, monili-forme, известные как возбудители корневой гнили озимой пшеницы в Молдове. Однако встречаемость названных еидов на всех стадиях развития растений не превышала 20$.

Для сравнения видового состава микрошцетов, выделенных из ризосферы озимой пшеницы в различных вариантах севооборотов, бил подсчитан коэффициент корреляции (по Пирсону). Между.всеми вариантами отмечается существенная положительная корреляция, однако коэффициент меняется в зависимости от стадии вегетации растений и предшествующей сельскохозяйственной культуры. Наиболее высокие коэффициенты корреляции отмечены между монокультурой озимой пшеницы и тем вариантом, где в качестве предшественника высевалась кукуруза. Таким образом, предшествующая культура оказывает'существенное влияние на состав комплексов микромицетов в почвах под посевами озимой пшеницы.

1.5. Содержание токсинообразуюцих микромицетов в почвах опытных Севооборотов

В изученных почвах отмечено наличие микромицетов, способных образовывать фитотоксины. К числу основных -токсинообразующих видов относились Alternarla altérnate, Aepergillus■flavua, Peni_ • eilllura cyclopium, P» funículosum,P.rubrum, P.spinulosum

и другие. На их численность оказывает влияние целый ряд факто-' ров, в частности окультуренность почвы..В неокультуренных почвах содержится на 12-23$' больше изолятов-токсшгообразутацих видов грибов, чем в почвах опытных севооборотов. В окультуренных почвах наивысшее число фитотоксичных микромицетов отмечено в монокультуре (22$ от общего числа изолятов). В почвах'севооборотов под посевами озимой пшеницы доля изолятов фитотоксичных видов микрошцетов колебалась от 9 до 20$ и. зависела от пред-

шествующей культуры и фазы вегетации растений. Как правило,происходило увеличение доли изолятов фитотоксичных видов к оконча-1шю периода вегетации растений. В вариантах, где в качестве предшественника высевался горох, доля изолятов фитотоксичных видов составила 18-20$, если в качестве предшественника озимой пшеницы использовалась кукуруза - 15-17$, а в варианте, где в качестве предшественника озимой пшеницы высевалась вико-овсяная смесь, доля фитотоксичных изолятов снижалась до 9-15$?. Это отражалось и на урожайности озимой пшеницы, которая несколько снижалась в монокультуре и в тех вариантах, где в качестве предшественника высевался горох. Таким образом, смена культур в севообороте приводит к изменению структуры комплексов и доли ток-сянообравующлх видов микромицетов, что, в свою очередь, отражается на урожайности растений озимой пшеницы.

2. Взаимоотношения и выживаемость некоторых фитопатогешшх и сапротрофных микромицетов в почве севооборота озимой пшеницы

Проведенные наш исследования видового состава, численности и.биомассы почвенных микромицетов дополняются исследованиями в области.аутоэкологии, т.е. экологии отдельных микроорганизмов. Это позволяет более детально изучить отдельные виды микроорганизмов, в частности, фитопатогены озимой пшеницы и сапротрофные микромицеты-антагонисты. Для этой цели мы использовали метод изучёнйя тест-организмов на мембранных фильтрах в почве.

2.1. Влияние обработки пшеницы пестицидами на

выживаемость фитопатогенного гриба Fusarium ' oxysporum Schlecht.: Рг. в почве

• В данной главе приведены результаты наблюдений за выживаемостью одного из возбудителей корневой гнили озимой пшеницы Fusarium oxysporum в почве на мембранных фильтрах, а также •'данные об их заселении микромицетами почв в условиях возделывания оаиыой шеняцы с поверхностной обработкой растений пестицидами и без нее.

Наблюдение за патогеном и почвенными микромицетами осуществляли в полейк и лабораторных опытах в течение 60 суток. Исследования показали, что фитопатоген вшшвад в- почве в течение всего срока инкубации.

В течение первых 20 суток в обоих вариантах наблюдалось резкое падение численности тест-гриба в зависимости, которая близка к экспоненциальной. Начиная с-20-х. суток, динамика численности гриба приобретала более устойчивый характер. К 60.суткам'' число продагул Р-охузроги® составляло 13±4 цропахул/слг в варианте .с применением пестицидов, и 127^34 пропагул/см^ в • варианте, где пестициды не-применялись. Таким образом, в почве при отсутствии обработки растений пестицидами патоген выживал лучше; чем в варианте^ использованием пестицидов.

Численность лропагул грибов,' заселящих' мембранный фильтр, к'концу-периода инкубации была Достоверно .выше, чем тест-организма. Существенных.различий в численнооти микромицетов из почвы. на фильтрах с Е.охуврогшп по вариантам не наблкдалось.,

2.2. Характеристика типов взаимодействия фитопатогенов рода РиваПит* .С МИКроМИЦетаМИ рода 1г1сЬо<1егта и 011ро1аА1ит в почве

•; Большинство работ, посвященных изучению взаимодействия фитопатогенов с антагонистами,,- основаны на исследовании воздействия одного микромицета на другой.на искусственной питательной среде. Однако наибольший интерес представляют данные о поведении микромицетов непосредственно в почве.-В наших исследованиях использовались фитопатогеннне микромяцеты рода Риваг±ш, '. вызывающие корневую гниль растений озимой пшеницы,и сапротроф- • ные'Микромицеты рода, Тгл/сНойета и С11од1аа±ит, проявлявшие наибольшую антагонистическую активность к фдтопатогенам на питательной среде. Для изучения взаимоотношений споры 2-х видов грибов наносили на мембранные фильтры и инкубировали в почве. Динамику численности лропагул при совместной инкубации 2-х микромицетов сравнивали с контролем, т.е. инкубацией на мембранном фильтре одного гриба. "Оценку воздействия почвенных, микромицетов друг .на друга проводили, используя математическую модель, кото--' •рая позволяла охарактеризовать взаимоотношения, складывающиеся между микромицетами как на расстоянии, так и при непосредственном контакте. О воздействии микромицетов друг на друга судили по интенсивности изменения численности микромицетов (сутки-*) на расстоянии - коэффициент "В" и при контакте - коэффициент "и". Путем сравнения показателей коэффициентов в опытных вариантах и в контроле определяли характер воздействия фитопатогена на сапротроф и сапротрофа -на фитопатсген. Тип взаимодействия оп-

ределяли по классификации, предложенной Одумом (Одум, 1975). Как показали полученные данные, значение величины коэффициента "В" при инкубации фятопатогенов сошестно с сапротрофяыми мик-ромицетами колебалось незначительно от -0,20 до -0,65 сут-1, и было существенно ниже, чем в контроле (от -0,06 до +0,17). Для микромицетов рода Тг1с1ю<1егта значение величины "В" в присутствии фитопатогенов составляло -0,14 -0,30 сут-1, а микромицетов рода а11ос1а<11ша -0,15 - 0,34 сут~*. Отличия от контроля (-0,28 - 0*,42) были несущественными. Таким образом, при совместном инкубирования все испытанные изоляты рода ФПсЬоаета

Таблица 3

Тип взаимодействия между флтопатогенами рода Риваг1ит и микромицетами рода ТПсКойета и 011ос1а(11ит при инкубации на' мембранных фильтрах в почве при контакте и на расстоянии

Изолягы шкромицетов

Фитопатогены рода

F.öxysporum P-graminsarum P.culmorua Schlecht.: Appel et (W.G.Smith)

Fr. Wollenweb. Saco.

тип взаимодействия

на при

рассто-кой j.___

янии такте яйии

на ' при на при рассто-кон- рассто-кон-' такте яний такте

Род Trichoderma

2?. viride Pers. ¡Fr. П-192 AM. П Ali К • AM К

T.koningii Ouaem. n-651 AM П AM К AM . К

Tjaureoviride Rifai$-384 Я ' IE П к AM П

I.viride p-159 П П AM • ПК . П п

T.viride p-38I H KM AM к п п

Род Gliocladium

S.roseum (Link) Bainier

Ii—7 AM П AM п AM п

G..0atenulatm

Gilmar. Abbout p-688 H 'n AM ПК AM' к

G.0a-fcem}latua • , p-I82 ' H к AM к AM п

"* ам - антагонизм (аменсализм); Ц - интагонизм ("паразитизм");К - антагонизм (конкуренция); КМ.-' стимуляция (коменсализм); ПК - стимуляция •..( промкооперация); Н- нейтрализм.

и Gliocladium на расстоянии подавляли развитие фитопатогенов Fusarium graminearum и F,0ulmorum, а на F.oxysporum эти микромицеты воздействия , практически не оказывали. Влияние фитопатогенов на сапротрофы было более разнообразным, однако в большинстве случаев оно сводилось к нейтральному. Значение коэффициента " R для фитопатогенов в присутствии сапротрофных микромицетов варьировало .от -0,48 до 0,13 сутки-1, а для сапро-* трофных микромицетов в присутствии фитопатогенов от -0,32 до 0,10 сутки-1. Сравнение значений этих коэффициентов для каждой пары микромицетов (фитопатоген-сапротроф) позволяло определить тип их взаимодействия при контакте. Полученные данные обобщены .'в табл.3, где приведены результаты определения типов взаимодействия между фитопатогенами и салротрофннми микромицетами на . расстоянии и при контакте^ Взаимоотношения между большинством испытанных изолятов носили антагонистический характер.

■ ' 2.3. Сравнение выживаемости фитопатогенных и сапротрофных микромицетов в почве

Одним из вопросов практической микологии является определение выживаемости фитопатогенов и микромицетов-антагонистов ' в почве. В Проведенных экспериментах сравнивали выживаемость некоторых фитопатогенов рода Fusarium и сапротрофных микроми-' цетоБ-антагонистов рода Trichoderma и Gliocladium. Для изучения этого вопроса использоиаля метод мембранных фильтров в сочетании с математическим моделированием. После инкубации мембранных фильтров в почве анализировали состояние тест-гриба на них, т.е. определяли, какие структуры .микромицетов доминировали в каждом поле зрения.

Результаты показали, что в течение 7 суток происходило преимущественно интенсивное прорастание конидий и образование одиночных и разветвленных гиф мицелия;

На 15 сутки наблюдалась частотная гибель гиф гриба, сокра- •' щалось число полей зрения с разветвленными и одиночными гифами. Это свидетельствовало о гибели тест-гриба в почве с. течением ■ времени. Для характеристики снижения численности пропагул тест-грибов попользовали математическую модель, которая' описывает случаи плавного снижения или увеличения численности микромицетов на мембранном фильтре.' Она отражала поведение всех микромицетов за исключением Fusarium culmorum, численность которого ко сила периодически;"'характер.

Для характеристики численности пронагул микромицетов использовали коэффициенты, которые отражают интенсивность этого цро-цесса, Для этого экспериментальные данные по численности пропа-гул вводили в компьютер и по специально разработанной программе вычисляли значения коэффициентов уравнения. Результаты расчетов приведены в табл.4.

Таблица 4.

Характеристика выживаемости пропагул микромицетов на мембранных фильтрах в почве

Изоляты микромицетов

Род ?иваг1иа

?«охуврогшп 0,13 ± 0,04 5,8 - 10,4

Р.егат1пеагищ. -0,04 ± 0,03 16,1 - 23,3

Род СЯ1оо1ай1ит

О.гоаеит П-7 -0,28 ± 0,05 3,1 - 4,3

0.са1епи1а1;ит р-688 . -0,38 ± 0,03 2,4 - 2,9

й.еаЪепиХагит р-182 -0,32 ± 0,02. 3,0 - 3,3

Род Тг1с110<1ег1п&

л-192 -0,36 ± 0,02 2,7 - 2,8

®.1соа1пв11 п-651 -0,33 ± о,га 2,9 - 3,1

1*аигбоу1г1(1в ф-384 ' -0,32 ± 0,03 2,9 - 3,4

р-159 -0,38 ± 0,02 1 2,5 - 2,8

р-381 -0,42 ± 0,02 2,3 - 2,5

Эффективное время приведено с доверительным интервалом для 95^ уровня значимости.

, Дольше других микромицетов в соответствующих условиях почвы выживал фитопатогенный гриб РиваПуш охуврогиш. С течением • времени его численность стремилась к уровню 23,3 пропагулы/см^ мембранного фильтра, тогда как численность всех других микромицетов стремилась к дулю, Сравнение эффективного времени снижения- численности фитопатогенных и салрртрофных микромицетов показало, что у фитопатогенов оно было выше и варьировало от 5,8 до 23,3 суток, а у сапротрофов от 2,3 до 4,3 суток. Полученные нами результаты свидетельствовали о более длительной в'г-лвае-

Контролируемыв показатели:

интенсивность эффективное изменения чис- время изменения леняости микрот- численности мицетов, гриба

™"Г(коэф.

мости б почве фитопатогенов в сравнении с сапротрофными грибами-антагонистами. В то же время среди испытанных изолятов сал-ротрофных микромицетов наиболее длительный период изменения численности гриба был отмечен у микромицетов Gliocladium roaeum п-7-я Trichoderma aureoviride ф-384. Полученные сведения следует учитывать при разработке биопрепаратов защитного действия.

ВЫВОДЫ

1. Впервые в Молдове изучен видовой состав микромицетов в опытных севооборртах -с озимой пшеницей. Выявлено 154 вида микромицетов, принадлежащих к 40 родам из 4 классов, 6 порядков и II семейств.

2. Показано,'что наибольшая численность почвенных микромицетов наблюдалась в монокультуре озимой пшеницы. Отмечено, что . численность почвенных микромицетов зависит от "выращиваемой культуры, предшественник^ и фазы вегетации растений.

•3. Установлено, что биомасса мицелия почвенных микромицетов под озимой пшеницей составляла от 96-700 кг/га. Наибольшей величины она достигала.в фазу,кущения.

4. Выявлены комплексы типичных и случайных видов мийромице-тов, характерных для почв полей опытных севооборотов. В почвах под посевами озимой пшеницы в группу типичных доминирующих видов ВХОДЯТ: Acremoniwn strictimi, Aspergillus wentii, Pénicillium oyclopium.

. 5. Показано, что наибольшее сходство комплексов микромице- • тов наблюдалось под посевами.озимой пшеницы и кукурузы, а так- ■ же гороха и вико-овсяной смеси. Состав комплексов микромицетов в почвах опытных севооборотов значительно отличался от состава комплексов неокультуренных почв.

6. Установлено, что существенное влияние на состав комплекс-сов микромицетов -под посевами озимой пшеницы оказывала предшествующая культура. Так, наибольшее значение коэффициента корреляции (0.78) отмечено между комплексами микромицётов под посевами озимой пшеницы в-монокультуре и после кукурузы в качестве предшественника.

7. Отмечено, что среди изолятов микромицетов в почвах под посевами озимой пшеницы содержалось от 9 до 22$ токсинообразую-щпх глкромпцетов. На их численность оказывала влияние стадия-вегетации оапмой пшеницы и предшествующая культура.

8. Впервые методом мембранных фильтров в сочетании с мате-

матическим моделированием определены типы взаимодействия между фитопатогенннми микромицетами рода Fusarium, и сапротрофами рода Trichoderma и Gliocladium. Установлено, что взаямоотяо-. шения между испытанными изолятада фитопатогенянх и сапротроф-igdc микромицетов в почве под озимой пшеницей в севообороте носили преимущественно антагонистический характер.

9. Впервые с помощью метода мембранных фильтров и математи- ■ ческой модели проведена оценка выживаемости фитопатогенов рода Fusarium и -сапротрофных микромицетов рода îrichoderma и Gliocladium. Установлено, что в почве под озимой пшеницей в севообороте величина эффективного времени снижения численности фитопатогенов была значительно больше (5,8-23,3 суток), по сравнению с сапротрофяыми микромицеташ-антагонисташ (2,3-4,3 суток).

10. Проведение поверхностной обработки пестицидами растений озимой пшеницы отрицательно сказывалось на выживаемости Fusarium охувporiua на мембранных фильтрах в почве.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Лагутина Т.Н., Веденяпина Е.Г., Кирцидели И.Ю,, Ортиков Т. Ввделеняе и изучение микромицетов из сообществ,формирующихся в микрозонах с фитопатогенными грибами на мембранных фильтрах при инкубации в почве. // Выделение, идентификация и хранение микромицетов и.других микроорганизмов. Тез.докл,-

• Вильнюс.- 1990. - С.81-84.

2. Лагутина Т.М., Кирцидели И.Ю., Воробьев H.H. Особенности взаимоотношений фитопатогена Fusarium oxyaparum Schlecht.,Fr.

. о микромицетами в почве. // Тр. ВНИИСХМД. - 1990. - Т.60.-C.III-I20.

3.; Лагутина Т.М., Кирцидели И.Ю.,' Бивол C.B. Метод оценки влия-'ния сапротрофных грибов на выживание фитоцатогенных микромицетов в почве. 1/ Микробиология в сельском хозяйстве. //

. Тез.докл. - Кишинев. - 1991. - С.86.

4. Лагутина Т.М., Воробьев Н.И., Кирцидели И.Ю., Бивол C.B.

-, 'Выживание некоторых грибов, антагонистов в почве. // Млкро-'организмы в сельском хозяйстве./Тез.докл.-Пущико.1992.-С.Ш).

5. Кирцидели И.Ю. Микромицеты почв под посевами о зга,гай пшеницы в различных условиях севооборотов; // Тр. 17 Молодежной конференции ботаников Санкт-Петербурга. Рабрта в печати.