Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Поиск растений с нематицидными свойствами и применение препарата водяного кресса в борьбе с галловыми нематодами в теплицах

ВАК РФ 03.00.20, Гельминтология

Автореферат диссертации по теме "Поиск растений с нематицидными свойствами и применение препарата водяного кресса в борьбе с галловыми нематодами в теплицах"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГЕЛЬМИНТОЛОГИИ имени К.И. СКРЯБИНА

Г г- —

^ Д На правах рукописи

Ч Г * » »«лг

1 ■> -ЛИ !Лч1

КОТОВА ВИКТОРИЯ ВЕНИАМИНОВНА

ПОИСК РАСТЕНИЙ С НЕМАТИЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ

И ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТА ВОДЯНОГО КРЕССА В БОРЬБЕ С ГАЛЛОВЫМИ НЕМАТОДАМИ В ТЕПЛИЦАХ

Специальность 03.00.20 - Гельминтология

Автореферат

—д я с с о р т а д п п-на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Москва- 1995

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте гельминтологии им. К.И.Скрябина и в РУДН.

Научный руководитель - кандидат биологически?: на ук, ведущий научный сотрудник A.A. Шестеперов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Э.М.Дроздове кий (ВСТИСП)

доктор биологических наук Н.Д.Романенко (ИП РАН) Ведущая организация - Главный Ботанический Сад РАН

Защита состоится " $ " '¿¿¿¿'^Л 1995 г. в --

'¿¡_ часов на заседании Диссертационного совет Д-020.04.01. при Всероссийском научно-исследователь ском институте гельминтологии имени К.И.Скрябина (ВИ ГИС)

Адрес: 117259, Москва, Б. Черемушкинская, 28. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИГИС.

Автореферат разослан " ^ "/¿¿CW 1995 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

доктор'биологических наук В.К.Бережко

- г -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ежегодно средние мировые потерн основной сельскохозяйственной продукции от фитопаразитических нематод составляют 12,3%. В развитых странах они составляют 10,5%, а в развивающихся - 16,6% (Метлицкий, 1990). Наиболее вредоносными из всех фитопаразитических нематод в мире признаны виды рода Melcidogyne, являющиеся паразитами большого числа видов сельскохозяйственных культур, цветочно-декоративных, древесных и кустарниковых растений. В нашей стране мелойдогины являются одним из опаснейших почвенных паразитов в условиях защищенного грунта. Практически бессменная культура восприимчивых растений без замены грунтов, оптимальная температуря и влажность почвы приводит к накоплению галловых нематод и массовому развитию ме-лойдогиноза, нередко являющимся одним из важных ограничивающих фзкторов увеличения урожайности и качества продукции (Свешникова, Терентьева, 1971; Гуськова, 1979; Шестеперов, Шавров,1984; Кондратенко, Метлицкий, 1990; Садыкин, 1990; Романенко, 1990).

Обычной практикой защиты растений от мелойдогин в условиях тепличных хозяйств является пропаривание почв и внесение немати-цидон (Метлицкий, 1981; Покровская, 193S; Гущин, 1990; Шестеперов и др. 1991). Пропаривание почв - дорогостоящий метод, а химическое обеззараживание с применением нематицидов, считающихся наиболее токсичными из всех разрешенных ныне пестицидов, ограничено с экологической точки зрения, поскольку возникает проблема остаточного количества нематицидов в получаемой продукции, а также ухудшения санитарно-гигиенических норм условий труда. В связи с чем, поиск эффективных, экологически-безопасных средств защиты овощных культур в защищенном грунте от галловых нематод приобретает особую актуальность. Одним из таких средств может быть применение препаратов, полученных из растений. Этими препаратами можно проводить обработки овощных культур незадолго до уборки урожая (Корчагин, 1987; Буров, Сазонов, 1987; Матвеева, 1994; Агуа, Saxena, 1988; Khan, Chindo, 1990 и др.).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является - поиск перспективных растений с нематицидрыми свойствами и разработка способов борьбы с галловыми нематодами в защищенном грунте с помощью полученных из них растительных препаратов. В связи с этим перед нами стояли следующие задачи:

1. Определить круг видов растений для проведения исследований, на основе анализа литературных данных о растениях с комплексом токсических свойств по отношению к различным видам живых организмов.

2. Провести скрининг "in vitro" на нематицидную активность препаратов (соков, настоев), полученных из растений.

3. Оценить фитотоксичность отобранных растительных препаратов.

4. Исследовать динамику активности растительных препаратов в почве, а также под воздействием некоторых внешних факторов.

5. Провести комплексную оценку влияния растительных препаратов на развитие мелойдогиноза, а также на рост и развитие растений.

6. Отработать регламент фиксации (консервации) и применения препаратов растительного происхождения (концентрации, дозы, время и способы внесения), а также препаративные формы (соки, настои, лиофшшзат).

7. Определить биологическую и хозяйственную, эффективность растительных препаратов в борьбе с галловыми нематодами в условиях тепличного хозяйства.

Научная новизна. В результате проведения скрининга на нематицидную активность соков, настоев 26-ти видов растений Средней полосы России, впервые установлена нематицидная активность у экстрактов 9-ти видов растений и нематостатическая - у 15-ти видов.

Впервые для выявления нематицидной и нематостатической активности препаратов растительного происхождения, предложена оригинальная методика, сочетающая скрининг "in vitro" й "in vivo" с оценкой их на фитотоксичность.

Результаты проведенных исследований дают основание полагать, что препараты из водяного кресса, хрена обыкновенного, чеснока посевного и одуванчика лекарственного, могут являться основой для создания высокоаффективных и нефитотоксичных нематицидов для обработки почвы и вегетирующих растений. Изучено влияние температуры хранения препаратов, методов их фиксации (консервации), способов внесения на их нематицидную активность.

Получено два положительных решения N 5024695/13 (004836) и N 502489/04 (004835) бт 29.01.92 на патент.

Проведенные биохимические исследования сока водяного кресса

на колонке о сефадекс-ом G-50 позволили получить фракции с нема-тицидной активностью. Анализ спектрограмм показал, что активные фракции относятся к высокомолекулярным соединениям.

Практическая значимость. Изучено действие растительны:-: нема-тицидных препаратов на гзллоеых нематод в почве, рекомендованы эффективные нормы расхода препаратов и сроки применения. В условиях стеллажной теплицы продемонстрирована эффективность двух опрыскиваний (или пропиток) инЕззированной почвы препаратами из водяного кресса и хрена обыкновенного в борьбе с галловыми нематодами. Производственные испытания препарата из водяного кресса в условиях теплицы показали, что биологическая эффективность применения препарата на высоком инвазионном фоне составила около 40%, хозяйственная эффективность - от 140 до 173%, а урожайность овощных культур увеличилась в 1,2-2,0 раза по сравнению с контрольными делянками.

Этиловый спирт 96Х (40% от общего объема), хлористый калий (7,5%), могут быть использованы в. качестве консервантов для растительных препаратов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Нематицидное и нематостатическое действие растительных экстрактов на фитопаразитических нематод.

2. Зависимость биологической эффективности растительных препаратов от их концентрации, степени инвазионной нагрузки почвы, количества обработок почвы и способов их фиксации (консервации).

3. Возможность использования растительных нематицидов в защите растений от мелойдогиноза в защищенном грунте.

Апробация работы. По основным материалам диссертационной работы опубликовано 5 статей, 3 статьи приняты к публикации. Основные результаты диссертационной работы доложены на ученом совете ВНШСС'ОК 1994 г., на заседаниях кафедры защиты растений РУДН (1990-1994), ученом совете ВИГИС (1990-1994), а также изложены в годовых отчетах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов к практических рекомендаций, списка литературы и 4 приложений. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, иллюстрирована 34 таблицами и 9 рисунками. Список литературы содержит 246 источников, в том числе 149 иностранных.

- 4 -

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Обзор литературы Первый раздел обзора литературы посвящен мелойдогшоау овощных культур и мерам борьбы с ним в защищенном грунте.

Второй раздел обзора литературы представляет собой сводку мировой литературы, посвященной растениям, обладающим комплексом токсических свойств по отношению к различным видам живых организмов, и растительным экстрактам, применяемым в борьбе с фито-паразитическими нематодами.

Глава 2. Материалы и методы Исследования по теме диссертации проводились с 1989 по 1994 год на базе БНИИССОК, в фитогельминтологическрй лаборатории ВИ-ГИС, а также в Институте биохимии им. Баха, лабораториях кафедры защиты растений РУДН, ВНИИШ в Зеленограде, совхозе "Сергиевский" Коломенского района Московской области.

Объектами исследований явились южная галловая нематода Ме-loidogyne incognita ( Kofoid et White, 1919), Chitwood, 1949, и рисовая листовая нематода Aphelenhoides besseyi, Christie, 194Е.

В качестве тест-растений использовали районированные сорта томата - Белый налив и Грунтовый грибовский, огурца - Конкурент.

После анализа литературы, посвященной растениям, обладающим комплексом токсических свойств, для первичного скрининга мы выбрали следующие виды растений: хвощ полевой-Equisetum arvense L.(Equisetaceae), папоротник мужской - Dryopteris filix-mas (L.) Schott.(Polypodiaceae), спирея городчатая - Spiraea crenata L.(Rosaceae), щзвель конский Rumex aquaticus L.(Poligonaceae), горец птичий - Polygonum aviculare L.(Poligonaceae), молочай прутьевидный - Euphorbia virgata Waldst.et Kit.(Euphorbiaceae), хрен обыкновенный - Armoracia rusticana (Lam.)Gaertn., Mey.et Scherb.(Cruciferae), водяной кресс - Nasturtium officinale L.(Cruciferae), зверобой продырявленный - Hypericum perforatum L.(Hypericaceae), пустырник сердечный - Leonurus cardiaca L.(La-biatae), подорожник ланцетолистный - Plantago lanceolata L. (Plantaginaceae), одуванчик лекарственный - .Taraxacum officinale Web. ex' Wigg.(Compositae), календула лекарственная - Calendula officinalis L.(Compositae), ромашка аптечная - Matricaria recutita L.(Compositae), ромашка пахучая - M. matricarioides (Less.) Porter.(Compositae), пижма обыкновенная - Tanacetum vul-

jare L.(Compositae), полынь обыкновенная - Artemisia vulgaris (Compositae), полынь горькая - A.absinthium L.(Compositae), тысячелистник обыкновенный - Achillea millefolium L.(Compositae), сушеница топяная - Gnaphalium uliginosum L.(Compositae), череда поникшая - Bidens cernua L. (Compositae), амарант хвоота-щй - Amaranthus spp.(Amaranthaceae), чеснок посевной - Allium sativum"L. (Liliaceae), кукуруза обыкновенная - Zea mays L. (Gramineae).

Методика скрининга растительных экстрактов на нематнцкдную активность "in vitro". Предварительно в Московской области проводили сбор и заготовку трав, согласно рекомендациям Васиной А.Н. (1978), Пешковой Г,И;(1991). Водяной кресс, хрен обыкновенный, чеснок посевной, амарант хвостатый и кукурузу обыкновенную выращивали на полях и в теплицах ВНИИССОК.

Настои и соки приготавливали согласно рекомендациям Скля-ревского Л.Я. (1975), Пешковой Г.И.(1991), Брезгина H.H.(1993).

Обработку инвазионного материала и приготовление суспензии личинок галловой нематоды Проводили по методике Ивановой И.В., Идех С.Б. (1980), Андреевой Е.И., Гущина Б.Е.(1988).

Культивирование и приготовление водной суспензии рисовой листовой нематоды проводили по методике ВИГИС (Тихонова 1957; Попова, Шестеперов, 1980).

Первичный скрининг на нематицидную и нематостатическую активность растительных препаратов проводили по модефицированной методике Ивановой К.В., Идех С.Б. (1980) в медицинских пластмассовых планшетах для определения группы крови, в ячейках которых готовили серийное разведение сока или настоя от 1:1 до 1:100, каждого в 4-х кратной повторности. Затем в ячейки добавляли по 0,1 мл водной суспензии нематод (объем водной, суспензии учитывали при разведении). Планшеты помещали в термос-тат при 24°С и через 1,3,6,24 и 48 часов исследовали под бинокуллром изменение активности нематод. О характере действия препаратов (нематоста-тическое или нематицидное) делали заключение после "отмывки" нематод. (Раствор препарата осторожно удаляли из ячеек, нематоды 5-кратно промывали дистиллированной водой и .планшет вновь поме1 щали в термостат на 24-48 часов). При нематицидной активности нематоды оставались неподвижными (гибель), при нематостатической - наблюдалось восстановление движения личинок. Биологическую эф-

фективность действия препаратов вычисляли по формуле Эббота (1925). В качестве биостандартов были выбраны экстракты пижмы обыкновенной и чеснока посевного ( Шубина 1985; Матвеева, 1989; Кузнецова, 1990).

Методы оценки растительных препаратов на фитотоксичность. Оценку влияния растительных препаратов на прорастание семян и развитие проростков овощных культур проводили по модифицированной методике НИИОХ в чашках Петри (Квасников, Суханова, 1973).

Двадцатидневную рассаду огурца и томата, выращенную в лабораторных условиях, после отмывки корней, помещай в стеклянные стаканчики по 10 шт, в 4-х кратной повторности, со 100 мл соответствующего разведения сока водяного кресса.. Через 1, 6 и 24 часа определяли процент увядших растений в каждом варианте.

В растильни объемом 500 мл с неинваэированной почвой, высевали по 14 семян томата сразу после ее обработки 200 мл 10%-ного настоя хрена| обыкновенного и сока водяного кресса в разведении 1:10, вторую обработку проводили через 10 дней. Растильни помещали в вегетационные шкафы с регулируемой температурой и освеще--нием. На 14 день после посева учитывали процент проросших семян, длину проростков; на 30 день опыта - длину корневой системы и высоту стебля растений.. По сравнению этих показателей с контрольными судили о фитотоксичности препарата.

Всхожесть семян овощных культур в опытах определяли согласно общепринятым методикам, как процент проросших. (ГОСТ 12038-84).

Испытания нематицидной активности растительных препаратов "in vivo". Создание искусственного инвазионного фона осуществляли согласно рекомендациям Андреевой Е.И., Гущина Б.Е. и др. (1988). После тщательного перемешивания инвагированную почву помещали в растильни (по 500 мл), горшочки (по 300 мл) или на стеллажи обогреваемой теплицы (высота почвенного слоя - 40 см). Через 1, 7, 14 дней после обработки почвы высевали семена, высаживали рассаду овощных культур. Обработку почвы проводили путем полива 5-10%-ными водными настоями или разведениями соков (1:5 -1:30) из расчета 200 мл на -растильню, 150 мл на горшочки и 8 л рабочего раствора на 1 кв.м стеллажной теплицы (400 мл сока на кв.м), однократно и двукратно. Контроль - обработка водой.

Оценку пораженности корневой системы растений проводили на. 24-30-ые сутки от начала опытов по 5 балльной шкале ВИГИС ( Уда-лова, Приходько, 1988) и по 11 балльной шкале Цека (Zeck, 1971). Развитие мелойдогиноза определяли по формуле: J^(a-B) 100 М=- ;

N-k

где^(а-в) - сумма произведений числа растений на соответствующий им балл поражения;

N - общее число учтенных растений; к - высший балл шкалы учета.

Для фиксации (консервации) сока водяного кресса были использованы - этиловый спирт 96£, хлористый калий и хлористый кальций. Фиксированные препараты водяного кресса хранили при комнатной температуре (20-22°С) в течение 7 дней и в холодильнике (5°С) в течение месяца.

Лиофилизацйя сока водяного кресса проводилась на лиофильной установке ВНИИПП с герметичным запаиванием полученного- порошка в пакеты из фольги в условиях вакуума. Из 1 л сока получено 45,5 г сухого лиофилизированного порошка. Для проверки нематпцидной активности лиофшшзата его разводили до первоначального объема на-тивного сока. Проверку нематицидной активности препарата проводили вышеописанным методом.

Испытания препарата сока водяного кресса в производственных условиях проводили в тепличном комбинате совхоза "Сергиевский" Коломенского района Московской области. Для испытаний были отобраны делянки, площадью 3 кв.м, с поражением корневой системы огурца - 4-6 баллов в Ф^К 'кратной повторности.

Варианты опыта: 1.Двукратная обработка препаратом.

2. Трехкратная обработка препаратом.

ЗК. Трехкратная обработка 0,4% раствором KCL.

Препарат готовили из нативного сока водяного кресса, который был законсервирован- хлористым калием (на 1 л сока - 75 г KCL). Рабочий раствор получали добавлением к 400 мл препарата 7,6 л водопроводной воды. Почву Há делянках проливали 24 л рабочего раствора, из расчета 8 л на кв.м. Конрольные делянки проливали 24 л 0,4%-нето.раствора хлористого калия. После обработки на делянки была высажена рассада томата сорта Верлиока: по 12

растений 'на делянку. На 10-ый день после посадки повторили обработку почвы и растений. Во втором варианте опыта на 20 день провели третью обработку препаратом водяного кресса. В течение опыта проводили фенологические и фитопатологические наблюдения. Учет продуктивности растений на делянках в период массового сбора проводили через 3 дня в течение сентября-октября. В конце культурооборота провели учет поражения корневой системы томатов по 11-ти балльной шкале.

Статистическая обработка данных. Полученные результаты были обработаны по Доспехову Б.А.(1985) и с помощью американского пакета программ Statgraph (1985-1988) на IBM 286.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1.Скрининг нематицидной активности растительных препаратов "In vitro". Были испытаны 10%-ные водные настои или нативные соки, полученные из сырой растительной биомассы указанных выше растений. Результаты показали, что активность исследуемых настоев и соков по отношению к галловой нематоде при 24-часовой экспозиции зависела от концентрации препаратов. После "отмывки", по типу воздействия на личинки галловой нематоды, растительные препараты разделились на две группы. В первой группе движение нематод восстанавливалось во всех разведениях препаратов, во второй группе нематицидная активность препаратов сохранялась, и зависела от степени разведения (концентрации) препарата (Таблица 1).

Препараты первой группы нами были отнесены к препаратам с нематостатическим действием. При этом, в отличие от сока чеснока, настой пижмы обладал нематостатическим действием. Среди них, на уровне биостандарта - настоя пижмы обыкновенной (пороговое разведение 1:100), наибольшую активность проявили настои полыни горькой, папоротника мужского, ромашки аптечной, череды поникшей и календулы лекарственной.

Препараты второй группы нами были определены как нематици-ды, »поскольку, в данном случае, наблюдали гибель личинок южной галловой нематоды в определенных разведениях препаратов. Немати-цидную активность,на уровне биостандарта - сока чеснока, проявили препараты таких растений, 'как хрен обыкновенный, водяной кресс и одуванчик лекарственный. Эффективность этих препаратов можно считать довольно высокой (БЭ=100Х при разведении более 1;50). Наиболее перспективной группой, на наш взгляд, являются

растительные препараты - нематициды, среди которых для дальнейших исследований нами были выбраны - сок водяного кресса, настои надземной части и корневища хрена обыкновенного и одуванчика лекарственного.

Изучение особенности действия сока водяного кресса и настоя хрена обыкновенного на личинки, находящиеся под покровом оболочек яйца и оотек, показало некоторое их отличие. Было установлено; что сок водяного кресса не оказывает воздействия на личинок южной галловой нематоды, находящихся под покровом яйца и оотек, не ингибирует выход дичинок галловой нематоды из яиц. Настои надземной части и корневищ хрена в малых разведениях (от 1:1 до 1:20) ингибировали выход инвазионных личинок галловой нематоды из яиц. Через 24 часа после помещения оотек в ячейки планшета, в разведениях 1:1-1:5 выхода личинок не наблюдалось совсем, а в разведениях 1:10 и 1:20 появлялись лишь отдельные особи.

3.2. •Фитотоксичнооть препаратов растительного происхождения. Исследования влияния сока водяного кресса (разведения 1:1-1:100), а также соков корневища хрена и зубцов чеснока (разведения 1:2-1:100) "in vitro" на рост и развитие растений показали, что в малых разведениях от 1:1 до 1:5 сок водяного кресса оказывает сильное фитотоксическое действие на прорастание семян. Всхожесть семян огурца в варианте с нативным соком снизилась на 20Z, а семена томата не проросли. Начиная с разведения 1:10, фитотоксичнооть сока водяного кресса уменьшалась, а в разведениях 1:20, 1:30, 1:40 сок оказывал некоторое стимулирующее действие на рост и развитие корней и стеблей проростков, особенно в варианте с томатами. Сок корневища хрена в разведении 1:2, показал сильную фитотоксичнооть на семенах огурца, сдерживая не только процесс прорастания, но и замедляя рост корней. В разведении 1:10 сок не оказывал такого воздействия.

Таким образом, препараты водяного кресса и хрена обыкновенного показали "in vitro" нематицидную активность в разведениях от 1:1 да 1:70, пороги фиготоксичнасти для сока водяного кресса определялись разведением 1:10, а настоя хрена обыкновенного -10%-ной концентрацией.

ТАБЛИЦА 1

Результаты скрининга растительных экстрактов на нематицидную и нематостатичеокую активность,

Нематицидная активность

Нематостатическая активность

Вид растения, Разведе- БЭ, Вид растения, Разведе- | БЭ

препаративная ния ■ препаративная ния | %

форма % форма 1

Чеснок (сок) 1:10-1 100 100 Пижма обыкно- 1: 10-1:100 100

венная

Водяной кресс 1:10-1 70 100 (настой)

(сок) 1:80 86 Полынь горь- 1: 10-1:100 100

Хрен обыкно- 1:10-1:70 100 кая (настой)

венный (сок) 1:80 62 Ромашка аптеч-

Пустырник ная (настой) 1: 10-1:100 100

сердечный 1:10-1 70 100 Папоротник

(настой) 1:80 47 мужской 1: 10-1:100 100

Водяной кресс (настой)

(сок лиофи- 1:10-1 60 100 Ромашка

лиэированный) 1:70 56 пахучая

0д1 ванчик ле- (настой) 1: 10-1:100 100

карственный 1:10-1 50 100 Календула

(сок) 1:60 50 лекарствен- 1: 10-1:100 100

Молочай пруть- ная (настой)

евидный 1:10-1 40 100 Череда поник-

(настой) 1:50 94 шая (настой) 1: 10-1:100 100

Зверобой про- Кукуруза

дырявленный 1:10 100 обыкновенная 1: 10-1:100 100

(настой) 1:20 74 (настой)

Кукуруза Горец птичий 1. 10-1:60 100

обыкновенная 1:10 100 (настой) 1:70 50

(настой) 1:20 57 Толокнянка

Амарант обыкновенная 1: 10-1:60 100

хвостатый 1:1 100 (настой) 1:70 45

(сок) 1:5 96 Таволга го-

Контроль родцатая 1: 10-1:50 100

(вода) 0 0 (настой) 1:60 86

Полынь обык-

новенная (нас- 1: 10-1:50 100

той) 1:60 75

Щавель кон- 1: 10-1:30 100

ский (настой) 1:40 50

Хвощ полевой 1: 10-1:30 100

(настой) 1:40 43

Контроль (вода) 0 0

Примечание: у настоев подорожника ландетолистного и сушеницы то-пяной не отмечено нематостатической и нематицидной активности.

3.3. Вегетационные испытания растительных препаратов

на нематицидную активность Влияние.растительных препаратов на рост и пораженность растений овощных культур мелойдогинозом. Обработка растительными препаратами инвазирсванной почвы перед высевом семян или высад-. кой рассады огурца и томата, приводила к снижению галлообразова-ния на корнях растений в 1,5-3 раза. Оптимальными с точки зрения эффективности борьбы с галловой нематодой и низкой фитотоксич-насти для препарата сока водяного кресса, можно считать разгеде-ния 1:10 и 1:20, а для хрена обыкновенного - 5-10%-ные настои. При этом биологическая эффективность этих растительных препаратов, колебалась от 35% до 81%.

Влияние растительных препаратов на развитие галловой нематоды в тканях корней томатов изучали путем погружения корневой системы 20-ти дневной рассады в 10%-ный настой хрена и сок еодя-ного кресса в разведении 1:20 (экспозиция 6 часов). Полученные данные свидетельствуют о снижении галлообразования на корнях томатов, обработанных соком "водяного кресса - в 2,9 раза, а настоем хрена - в 4,6 раза. Численность самцов в корневой системе необработанных растений составила - 3* от общего количества особей, а в корнях обработанных препаратом сока водяного кресса и настоем хрена обыкновенного относительная численность была соответственно - 18,3 и 25,4%. Относительная численность половозрелых самок в корнях обработанных препаратом водяного кресса томатов составила 12,5%, а в варианте с настоем хрена обыкновенного -7,0%, в корневой системе необработанных растений - 43,2%.

Изучение влияния степени инвазионной нагрузки на эффективность растительных препаратов. Почву с инвазионной нагрузкой -от 0,5 до БО тыс. личинок и яиц на 100 куб. см почвы однократно обрабатывали препаратом сока водяного кресса в разведении 1:20 и 5%-ным настоем хрена. Результаты показали, что растительные препараты при степени инвазионной нагрузки почвы от 0,5 до 6 тыс. личинок и яиц на 100 куб. см почвы эффективно снижали пораженность корневой системы растений мелойдогинозом: биологическая эффективность составила 40%. При увеличении инвазионной нагрузки с 10 до 60 тыс. личинок и яиц на 100 куб.см почвы наблюдалось снижение биологической эффективности действия растительных препаратов водяного кресса и хрена обыкновенного до 3,5 и 29,8% со-

ответственно. Более высокая эффективность настоя хрена в данном случае, по-видимому, может быть связана с его способностью сдерживать выход инвазионных личинок из яиц.

Влияние количества обработок почвы растительными препаратами на пораженность овощных культур мелойдогинозом. Однократная обработка почвы препаратом водяного кресса в разведении 1:2й снижала степень пораженности корневой системы огурца мелойдогинозом в 1,1 раза, а томата - 2,4 раза, по сравнению с контролем. Двукратная обработка растений соком приводила к увеличению нема-тицидного эффекта, снижая балл поражения корневой системы томатов мелойдогинозом в 2 раза (Таблица 2). Отрицательного воздействия повторной обработки на рост, развитие стебля и корневой системы огурца и томата не наблюдали.

Таблица 2

Влияние количества обработок почвы препаратом водяного кресса на рост растений и поражаемоеть корневой системы томатов мелойдогинозом

| Высота стебля, (Индекс гал-|

Варианты — |лообразова-| БЭ,

| мм | X |ния (5-ти |

1 1 ¡балльная | X

1 1 Iшкала) |

Сок водяного кресса (1:20)

1-но кратно 91,0 91,5 1,1 57,7

2-х кратно 116,0 116,7 0,5 80,8

Контроль(вода) 99,4 . 100,0 2,6 0,0

НСР 10,9 0,5

0,5

Эффективность растительных препаратов в условиях стеллажной теплицы в борьбе с мелойдогинозом овощных культур. На стеллажах теплицы с инвазионным фоном около 5-6 тыс. личинок и яиц на 100 куб. см почвы после обработки препаратом водяного кресса высевали • семена огурца и томата, контроль - обработка водой. Двукратная обработка препаратом водяного кресса приводила к усилению нема-

тицидного эффекта, снижая индекс галлообразования корневой системы томатов в варианте с разведением препарата 1:10 в 5,7 раза' (ЕЭ=82,6%), а в варианте с разведением препарата 1:20 - в 4,6 раза (Б3=78,3%), по отношению к контролю. Поражение корневой системы огурца на обработанной препаратом почЕе было сильнее (4 балла), чем томата (2,3 балла). По отношению к контролю индекс галлообразования в вариантах о разведением препарата 1:10 и 1:20 в опыте с огурцом был меньше в 1,2 и 1,5 раза соответственно. В . результате двукратной обработки почвы соком водяного кресса, настоями хрена обыкновенного, чеснока посевного и пижмы обыкновенной, наибольшая биологическая эффективность на томатах была в вариантах с обработкой 5%-ными настоями чеснока и хрена обыкновенного- 81,0% и 84,0% соответственно. Влияние обработки почвы растительными препаратами на развитие растений в большей степени отразилось на всхожести семян, нежели на развитии проростков.

3.4. Динамика нематицидной активности сока водяного кресса под воздействием различных факторов и при хранении. С целью получения растительного препарата из сока водяного кресса были изучены способы консервации с использованием этилового спирта (40% от общего объема сока), хлористого калия (7,5% раствор) и хлористого кальция (11% раствор). Добавление этих соединений способствовало сохранен™ высокой нематицидной активности препарата сока водяного кресса в течении 30-ти дней хранения при I 5°С. Оценка нематицидной активности планшетным методом показала, что лучшими консервантами является спирт и хлористый калий. При добавлении хлористого кальция нематицидная активность раствора несколько снижалась (рис.1). Этйловый спирт и хлористый калий могут быть рекомендованы в качестве консервантов для растительных препаратов-нематицидов.

В качестве способа фиксации и одновременно концентрации сока водяного кресса был испытан метод лиофилизации. Нематицидное действие лиофилизированного сока водяного кресса сохранялось на уровне с нативным: биологическая эффективность - 79,2% и 81,3% соответственно. Таким образом, препараты на основе сока водяного кресса, консервированного хлористым, калием, а также его лиофили-зат способны эффективно снижать поражение овощных культур мелой-догинозом, и их можно рекомендовать для испытания в производственных условиях.

БЭ,

% I

разведение (1:10...)

Рис.1 Биологическая эффективность сока водяного

кресса в зависимости от способа консервации (суспензия личинок южной галловой нематоды)

1 - сок пастеризованный (60°С)

2 - сок, консервированный этанолом (40%)

3 - сок, консервированный 7,5% KCL

4 - сок, консервированный 11% CaCL

5 - нативный сок водяного кресса

6 - лиофилизированный сок водяного кресса

3.5. Испытания препарата сока водяного кресоа в производственных условиях. Фитогельминтологический анализ корневой системы растений томата сорта Верлиока показал, что на обработанных растительным препаратом делянках наблюдалось снижение степени пораженности корневой системы мелойдогинозом, в сравнении* с контролем, в 1,4- 1,7 раза. У пораженных мелойдогинозом растений на необработанных делянках ускорялся процесс старения (хлоротичнось листьев и частичное увядание, отсутствие цветков и завязей, а тагане прекращение роста растений), тогда как на обработанных препаратом делянках отмечено интенсивное развитие дополнительных боковых корней и внешний вид томатов не отличался от растений на незаряженных галловыми нематодами участках теплицы.

Таблица 3

Биологическая эффективность препарата водяного кресса в условиях производственной теплицы '

| Индекс галло-| Биологическая | Развитие

Варианты 1 образования ] эффективность,| мелойдогинога,

| (11-ти балль-| •9/ 1 •3/

' ная икала) |

1 6,3 31,5 62,3

2 5,5 40,2 |-ч_>, 1

3 К 9,2 0,0 91,9

НСР 1,2

0,5

Продуктивность томатов в первом варианте была в 1,4 раза, а во втором - в 1,7 выше, чем в контроле и составила около 2-х кг (хозяйственная эффективность составила 135,9 - 173,1/1). Анализ динамики сбора урожая на 1 кв.м за весь период культурооборотз показывает, что созревание плодов на обработанных препаратом делянках было более ранним, чем на необработанных. Урожайность стандартных плодов была более высокой и длительной на протяжении культурооборота, тогда как на необработанных делянках наблюдалось резкое снижение урожайности после девятого сбора.

Таблица 4

Хозяйственная эффективность препарата водяного кресса в условиях производственной теплицы

I Средняя про-|Хозяйствен-¡Средняя уро- ¡Хозяйствен-Барианты | дуктивность |ная эффек- |жайность на 1]ная эффек-

! на 1 расте- [тивность, ]кв. м, кг ¡тивность, | ние, кг | | | %

1 1,78 135,9 6,39 134,8

2. 2,25 173,1 6,66 140,5

3 К 1,3 100,0 4,74 100,0

НСР 0,42 1,1

0,5

- 16 -

выводы

1. Скрининг "in vitro" экстрактов, подученных из 26 видов растений, выявили наличие у 9 видов нематицидной активности (водяной кресс, чеснок посевной, хрен обыкновенный, пустырник сердечный,. одуванчик лекарственный, молочай прутьевидный, зверобой продырявленый, кукуруза обыкновенная, амарант хвостатый). Нема-тицидная активность на уровне биостандарта - сока чеснока, отмечена для соков хрена обыкновенного, водяного кресса и одуванчика лекарственного. Экстракты 15 видов растений обладали нематоста-тическим действием.

2. Нематицидная активность растительных препаратов "in vitro" зависела от концентрации наотоев и степени разведения соков. 100^-ная гибель личинок галловых нематод наблюдалась при разведениях сока водяного кресса, корневишд и надземной части хрена обыкновенного до 1:70.

3. Фитотоксическая активность растйтельных препаратов также зависела от концентрации настоев и степени разведения соков. У сока водяного кресса фитотокоичность "in vitro" в отношении проростков овощных культур наблюдалась в разведении до 1:5, у сока корневищ и надземной части хрена обыкновенного - до 1:100, а у сока чеснока до 1:50. У _10%-ного настоя корневища хрена при обработке почвы и расс)ады томатов не выявили достоверной фитоток-сичности.

4. У сока воДяного кресса и хрена обыкновенного отмечено контактное нематицидное действие на инвазионные личинки южной галловой нематоды и рисовую листовую нематоду. В отличие от сока водяного кресса, сок корневища и надземной части хрена обыкновенного в разведениях от '1:1 до 1:20 ингибировал выход инвазионных личинок южной галловой нематоды из оотек. Установлены различия чувствительности рисовой листовой и галловой нематод к препарату водяного кресса: пороговое разведение для рисовой нематоды составило 1:20, а для галловой - 1:70.

5. Оптимальными с точки зрения фитотоксичности и нематицидной активности являлись препараты водяного кресса, в разведениях сока 1:10 и 1:20, и хрена обыкновенного - 5-102-ныА водные Настой, которые при обработке инвазированной почвы, снизили развитие мелойдогиноза на растениях огурца и томата на 20,0 и 84.0Z

соответственно. Двукратная же обработка препаратом водяного кресса в разведении 1:20, снижала степень пораженности корневой системы огурца мелойдогинозом, по сравнению с однократной, в 1,4 раза, томата - в 2,2'раза, а по сравнению с контролем - в 1,5 и 5,2 раза соответственно.

6. Эффективность воздействия растительных препаратов при обработке почвы зависела от степени ее инвазионной нагрузки. Обработка почвы растительными препаратами сока водяного кресса в разведении 1:20 и 5%-ным настоем хрена обыкновенного является наиболее эффективной при инвазионной нагрузке почвы в интервале от 0,5 до 6,0 тыс. личинок и яиц на 100 куб. см почвы. При увеличении инвазионной нагрузки, наблюдалось снижение биологической эффективности действия растительных препаратов (менее 40%).

7. Обработка почвы растительными препаратами приводила к резкому снижению численности галловой нематоды, в первые дни после обработки. На 7 дней после обработки наблюдалось снижение не-матицидной активности препарата на 40-60%, а на 14 день после обработки - биологическая эффективность была незначительной.

8. Выдерживание незараженных корней рассады томата, в течение 6 часов, в препаратах сока водяного кресса ( разведение 1:20) и хрена обыкновенного (10%-ный настой) перед высадкой в инвазированный субстрат приводило к снижению галлообразования, в 2,9 раза и в 4,6 раза соответственно, кроме того эта обработка влияла на половой и возрастной состав южной галловой нематоды. Численность самцов в корневой системе необработанных растений составила - 3% от общего количества особей. В корнях, обработанных препаратами водяного кресса и хрена обыкновенного, относительная численность была выше - 18,3 и 25,4% соответственно. Относительная численность половозрелых самок в корнях обработанных препаратом водяного кресса томатов составила 12,5%, а в варианте с настоем хрена обыкновенного -7,0%, в корневой системе необработанных растений - 43,2%.

9.Снижение нематицидной активности сока водяного кресса происходило под воздействием отрицательных температур (-2° С и ниже), пастеризации (60"С и выше), смещение кислотно-щелочного балланса среды (менее рН=6), а также в процессе хранения при комнатной температуре (18-20°С) и в холодильнике (5-8°С) более 6 дней.

- 18 -

10. Консервация этиловым ориртом ( 40% от общего объема) и хлористым калием (7,5% раствор), а также его лиофилизация^способствовали сохранению нематицидной активности сока водяного кресса. В процессе лиофилизации, сок водяного кресса не терял нематицидной активности, и в герметичной упаковке хранился в течение года с сохранением биологической активности. Скрининг на нематицидную активность фракций, полученных путем разделения су-пернатантов сока водяного кресса на колонке с сефадексом 6-50, показал, что три первые фракции, относящиеся к- высокомолекулярным соединениям, обладали нематицидной активностью, другие были менее активны.

11. В результате производственных испытаний препарата водяного кресса было установлено, что 2-3-х кратные обработки уменьшали развитие мелойдогиноза и индекс галлообразования на корнях томатов, по сравнению с необработанными растениями, в 1,4-1,7 раза, а также увеличивали продуктивность томатов в 1,3-1,4 раза, сдерживая развитие мелойдогиноза на хозяйственно безопасном уровне и обеспечивая возможность получения урожая до конца куль-турооборота.

- 19 -

. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1. Предложена методика изучения, растительных препаратов на нематицидную, нематостатическую и фитотоксическую активность.

2. В качестве экологически-безопасного средства борьбы рекомендуется обрабатывать почву и вегетирующие растения в очагах мелойдогиноза препаратом водяного кресса, приготовленного из на-тивного сока водяного кресса, законсервированного хлористым калием (на 1 л сока - 75 г KCL). Рабочий раствор готовят добавлением к 400 мл препарата 7,6 л водопроводной воды, из расчета 8л рабочего раствора на 1 кв.м теплицы.

Рекомендуется также обрабатывать почву и вегетирующие растения в очагах мелойдогиноза 5-10%-ными настоями корневища или надземной части хрена обыкновенного из расчета 8-10 л настоя на 1 кв.м теплицы.

Полив почвы производят под вегетирующие растения в день высадки рассады, вторую обработку проводят через 10 дней после высадки рассады, третью - через 20 дней после первой.

Препараты рекомендуются для применения в индивидуальных, коллективных и государственных тепличных хозяйствах.

3. После налаживания промышленного получения растительных нематицидов из водяного кресса и хрена обыкновенного включить их в систему комплексных мер борьбы с галловыми нематодами в условиях защищенного грунта.

4. Материалы работы воели в методические рекомендации "Применение комплексного метода защиты овощных культур от галловой нематоды в защищенном грунте, и использование ловчих и враждебных растений". M.J ВАСХНИЛ, 1991, с.1-44.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Котова В.В. Методические! подходы к изучению антагЬнисти-ческих свойств растений и возможность их применения в борьбе . с южной галловой нематодой /В кн. "Галловые нематоды сельскохозяйственных культур и комплексные меры борьбы q ними в открытом и защищенном грунте". Материалы симпозиума. Душанбе, 1990, с. 57-59.

2. Котова В.В. Использование растений антагонистов в борьбе о южной галловой нематодой в .условиях защищенного грунта //XI Всесоюзная конференция. "Нематодные болезни растений". Тезисы докладов. Кишинев,1991,с.85-86.

- 20 -

3. Колонков П.Ф., Козарь Е.Г., Шестеперов A.A., Приходько В.Ф., Котова В.В. Нематицидные свойства сока водяного кресса //Вестник РАСХН. 1993. N2, с.27-29.

4. Котова В.В., Шестеперов A.A., Кононков П.Ф., Козарь Е.Г. Нематицидные и нематостатические свойства соков и настоев растений //1-я Всероссийская конференция по свободноживущим и паразитическим нематодам. Ин-т. биологии внутренних вод им. И.Д. Папа-нина РАН. Тезисы докладов. Борок, 1994, с. 15.

5.- Котова В.В., Шестеперов A.A., Кононков П.Ф., Козарь Е.Г. Нематицидные своства растений //Защита растений. 1994, N9, с.25.