Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние почвенной и ризосферной микрофлоры на активность корневой губки на примере сосновых культур Бузулукского бора

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Влияние почвенной и ризосферной микрофлоры на активность корневой губки на примере сосновых культур Бузулукского бора"

Уральский ордена Трудового Красного Знамени лесотехнически институт им. Ленинского комсомола

На правах рукописи

ТИУНОВА Марана Игоревна

УДК 662.475.4: 632.4: 632.937:914

ШИНКЕ ПОЧВЕННОЙ И ШОСФЕРНОЙ МИКР1Ж0Ш НА АКТИВНОСТЬ КОРНЕВОЙ ГУБКИ НА. ПРИМЕРЕ СОСНОВЫХ КУЛЬТУР БУЗУДУКСКОГО БОРА

!.П - защита растения о? вредителей и болезней

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Свердловск - 1390

Работа выполнена на Боровой лесной опытной станции и в отделе защиты леса Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института лесоводства и механизации лесного хозяйства.

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук ставший научный сотрудник

— Сторокенко В.Г.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Федоров Н.И.

кандидат биологических наук, доцент Казанцева U.K.

Ведущее предприятие - Министерство лесного хозяйства

ТАССР

Защита диссертации состоится "27" декабря 1990 г. на заседании специализированного совета К 063.35.01 яо присуждению ученой степени кандидата биологических наук в Уральском лесотехническом институте им. Ленинского комсомола но адресу: 620032, г. Свердловск, Сибирский тракт, 37.

С диссертацией можно ознакомиться б библиотеке Уральского лесотехнического института им.Ленинского комсомола.

Автореферат разослан "£,£" ¿¿¿Le^Zg 1990г.

Отзывы на автореферат а двух экземплярах с заверенными подписями просим выслать по адресу: 620032,г.Свердловск, Сибирский тракт, 37; УЯТИ, Ученому секретарь специализированного совета.

Ученый секретарь специализированного совета ^ Б.А.Шаргунова.

• • ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблемы эпифитотий гни-левых болезней, в том числе и корневой губки, являются одним из вагнейших в лесной фитопатологии. Решение их уо многом определяет эффективность ле со во с птано в лен ия и лесо-вьграпивания.

Для Бувулукского бора эта проблема стоит особенно остро, так как очаги корневой губки занимают до двадцати процентов площади сосновых насаждений искусственного происхождения. Корневая губка представляет собой одну из-основных причин расстройства и гибели культур сосны в Бузу-лукском бору, что приводит к ухудшению общего санитарного состояния насаждений и создает трудности с последугщим ле-совосстановлением. В этой связи важное теоретическое и практическое значение имеет прогнозирование болезни, включая и характеристики инфекционного фона корневой губки. -Необходимо так^е исследовать возможность формирования различных по супрессивности к корневой гнили почвенных условий под одной и той же породой - сосной.

Целью исследований являлось изучение характеристик инфекционного фона корневой губки, разработка и обоснована методики оценю! инфекционного фона корневой гнили, изучение факторов инфекция в очагах болезни; характеристика патогена; выявление наиболее важных микробиологических свойств почвы, влияюдах на активность корневой губки в насаждениях; изучение механизмов в8аимодейсттия почвенной и ризосферной микрофлоры с грибом НсЫобоШюп аппошт СЯ:) Ьсс[. , для обоснования возможности регулировать, (дологическую активность почв к патогену.

Научная новизна. Впервые в зоне исследований изучен^ состав популяций корнесой губки/юлучшш микробиологические-/ар*-Ктвристйки почбы и ризосферы сосны в зависимости от развитая очагов корневой гнили, исследованы взаимосвязи биологической активности почш с численностью отдельных групп микроорганизмов з разных по супрессивно сти почвах.

Впервые рассмотрен жизненный цикл и поведение патогена в почве во взаимодействии с почвенными бактериями. Изучен процесс колонизации патогена бактериями в почве и свойства бактерий-котонизаторов, исследована способность бактерий, колонизирующих Ц.аллмит -продуцировать сидерофоры, определен видовой состав бактерий-колонизаторов.

Разработан метод оценки инфекционного фона грибного патогена с помощью мембранных камер, который в перспективе может быть использован для ранней диагностики корневых гнилей хвойных пород.

Обоснованность выводов и рекомендаций. Вывода обосно-г ваныболыпим количеством экспериментального материала, собранного в период 1986-1590 гг. Исследования проведены на' уровне современных требований фитопатологии, 'микологии и микробиологии.с использованием новых методов почвенной микробиологии и обработкой результатов методами вариационной статистики. \

Практическая значимость и реализация результатов работ. | Разработан способ оценки • 610логической активности почвы по состоянию грибницы корневой губки с применением, метода комбинированных камер в модификации Лагутиной Т.М. который может быть использован независимо от региона исследования, .

В настоящее время а рамках исследований по теме У.4.Б.' на основе способа оценки почвенной супре с давности по состоянию грибницы разрабатывается критерий почвенного фактора устойчивости насаждений сосны к корневой губке(Тат.Л0С,

им);

Результаты изучения факторов инфекции имеют значение для биологического обоснования лесохозяйстгенных мероприятий, направленных на усиление супрессивных свойств почш к корневой гнили. -

Апробация. Работа является.составное частью НИР, выполняемых ВШШ по темам УШ. 1.1 и У.4.5. Результаты исследований обсуждались на'научно-технических ссвэтах-Еоро-вой Я>С( 1987,1388), Е отделе'зашита теса ВНИИВ« 1987,1988, 1989), докладагдлись на конференциях молодых ученых ВШИЛМ

(1987,13Е8), а так® на выездном заседании проблемной комиссии по защите леса от вредных насекомых и болезней (Казань, 1989).

По материалам диссертации подготовлено 10.работ, 7 из них опубликованы, остальные находятся в печати.

В процессе работы над диссертацией были полутени консультации в лаборатории Экологии почвенных грибов БШИСХМ на кафедре почвенной микробиологии факультета почвоведения МГУ.

Структура и о баем работа. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста, включает 46 таблиц, 13 рисунков, включая фотографии. Состоит из введения , 8 глав, включающих обзор литературы, описание объектов и метода« исследования, характеристику района исследований, результаты лабораторных и полевых работ. В заключении диссертации приведены выводы, практические рекомендации производству, список основной литературы, включающей 175 источник . ков, в том числе 67-иностранных авторов, приложения.

Основное содержание работы.

1. Характеристика региона исследований. Сбор материала по теме диссертации проводился на территории особо ценного лесного массива-Буэулукский бор. Еор расположи на территории Куйбышевской и Оренбургской областей. Общая площадь бора 112 тыс.га. Климат в бору резкоконтинентальный, засушливый. Почвы бора в основном серые лесные, песчаные и супесчаные, благоприятные по физико-химическим свойствам для вырачивания соскоеых лесов. Ляштирущ«' Фактором для роста насаждений является влажность почвы. Практика создав.. ния монокультур сосны >з Бузу лук ском бору привела к формированию обширныхг массивов о дно возрастных .йосновых дреио-стоев, в основном с-большой густотой посадки(10-11 тыс.га) которые занимают 51,4 % от общей площади сосняков. Это явилось причиной массового возникновения развития очагов корневой губки в Оузулукском бору. Болезнь наиболее ра- -спространена и вредоносна в монокультурах сосш, второго-третьего класса возраста, в типах леса лслютравяные, затем мшистые сосняки. В то ха время существование в этих

условиях здоровых насаждений представляет особый интерес с точки зрения возможности -формирования условий почвенной супрессивности к корневой гнили,

2. Задачи и методика работ,Для раскрытия темы диссертационной работа были поставлены следующие эадачи: -изучить активность патогена на различных стадиях развития очагов корневой губки; • -получить данные об особенностях и составе микрофлоры почвы и ризосферы сосны в очагах корневой губки; -выявить наиболее активные вида антагонистов корневой гу бни;

-определить антибиотический потенциал почв в очагах корневой губки;

-изучить взаимодействие микрофлоры с патогеном в почве. Исследования проводили в монокультурах сосны в группах типов леса лолнотравяные и мшистые со яшм, которые в большей степени подверх«ены болезни по сравнению с другими сосновыми насаждениями Бузулукского бора.

Объектом исследований являлись участки с очагами корневой губки различных стадий формирования и без очагов..Объекты различались по степени поражения болезнью и по некоторым лесо1сультурным и лесохозяйственным характеристикам. А также ле со культурная площадь с посадкой сосны первого года с инфекционным фоном и без, и образцы почш. Здоровые насаждения представлены участками, созданными площадками, а также ряда\м, но интенсивно изремэнные в раннем возрасте,-больше-рядовыми культурами с густотой посадки 10 тыс./га, где проводили только выборку сухостоя. Состояние насаждений и стадам развития очагов определяли в соответствии с методическими рекомендациями В.Г.Стороагнко и др.(1682). -Морфологию колон'/.й изучал! по обдепринятой методике, в шестинедельной культуре на сусло-агаре. Активность морфолэго-культуркых типов Н алпоъит по скорости линейного роста колоний, фи то токсическую экткбкость по методике Н.А.Дорож-кина(126?) в модификации Е.В.Кобец(1960).

Численность основных групп микроорганизмов бактерий и актиношцетов определят на капустном агаре, шкромкцетов-

на сусло-агаре, спор бацилл-на среде Шшустина, в соответствии с общепринята^®; метода?«! почвенной ни крой! о лога и (Практикум по микроСиологаи, 1975,Й,Сэги, 1983; Основные ш-кройю логические и биохимические метода исследования почв, 1966), Изучено 300 повторностей.

Антибиотический потенциал лесной подстилкц, ризосферно-прикорневой почвы, определяли-методом серийных разведений ('.{у роще в, Наршунова, 19 X). Изучали возможность регулирования анти(Готического потенциала почвы в насаждениях и на лесокультурной площади, путем внесения восстановленной Форш азотного удобрения (мочевина)-б вариантов. Удобрения внесены на площада 1 га.- Антагонистическую (антибиотическую) активность микромицетов к грибу Н-аппошт иаучали методом имплантации (З.Ваксман,1948). Испытано 25 культур микромицетов. Антагонистическую'антибиотическую) активность бактерий определял! методом дисков (Й.Сэга, 1983). Испытано • 60 культур бактерий. Поведение .гриба в почве, колонизацию гриба бактериями в почве, антагонизм культур бактерий-колонизаторов в почве изучали методом комбинированных мш-бранных камер (Т.М.Лагутина, 1979,1985),. Проведено 15 серий опытов по инкубации гриба в лабораторных условиях.

Вдаяние почвы на гриб изучали в трех образцах почвы из различных регионов, с различными хозяйственными и микробиологическими свойствами. Влияние почвы на гриб изучал! в полевом опыте в кондуктивной и супрессивной почве на двух вариантах: в больном й здоровом насаждении. Изучали способность бактерий-колонизаторов к росту на среде без нелэза, коррелирующую с образованием- сидерофор у бактерий но методике (/ШогцмЦ А, Мота, М. с-к. ',1988). Культуры бактерий-колонизаторов и активных антибиотикообразовате-лей определяли, до вида в соответстжи с восьмым изданием определителя Берги(1б чистых культур бактерий).

Экспериментальный материал был-обработен методами ста--тистического аналиаа(Доспехов Л .А,, 1968; РвЗДев Г» В., 1984).

Исследования проводили в соответствии с современными методами фитопатологии, жкробиологии, микологии, с учетом

требовакий экологического подхода к проблеме,

3. Состояние проблемы.

В главе представлен ретроспективный анализ советских и зарубешых исследований по проблеме корневой губки; Особое внимание уделено вопросам, связанным с общей концепцией болезни, поскольку ключевым и неоднозначным вопросом я в ля- „ ется проблема взаимодействия составляющих в системе: растё-ше-хозяин-патоген-среда. Высокая степень внутривидовой -изменчивости баБИДИальНОГО гриба ЦеЬе.ъо6а.$'«Ис* аппозищ отмечается веет исследователяш(/1<?££ - Налжем, - 1240}Ки/гС-тал,ШЧ,Я)ш7!1гс% 1974; /СогЬспеп, 1978; Негруцкий, 1980; Фе-дороЕ, 1984 и т.д.). В связи с этим по разному оценивается роль факторов среда и в частности почвенных факторов в рас* пространснии и сохранении инфекции в насаждении. В этой-связи, на наш взгляд, интересен Еопрос о возможности выживания патогена в почве и взаимодействие его с почвенной-миьрофлорой. Проблемы взаимодействия микрофлоры с возбудителем керневой губки рассматривались в направлении поиска средетв 611 о логической запиты ( МакМ , ' .1975; Хансо, 1979; ИмНбиЬ, 1979; Негруцкий 1986). Специальные исследования биологических особенностей почв в связи с устойчивостью насаждений к корневой губке малочисленны (Енйкее-ва,Руднева,Сизова, 1972; Шеховцов, 1975; Орехов,Булавик, 1979; Кажемякене, 1973; Баси ту ска с, Кагсмякене, 12 7? ).

Тагам образом, вопрос о влиянии патогенной Ш1фофлоры на активность корневой губки в очаг^ах усыхашя сосш мало ивучен, нет данных о взаимосвязи со .стадиями-развития очагов, Работа, связанные с экологией гриба в почве, зачастую противоречивы, что на наш взгляд, объяснимо несовершенством методических приемов. Крайне ограничены сведения о взаимодействии бактерий из почвы с грибом, недостаточно разработаны метода прогноза корневой гнили и , в частности, отсутствуют методики определения инфекционного (фона корневой губки. Всэ-вышеназванное обусловило выбор направлений кашей работы,-а появление новых методов в почвенной микробиологии в 80-е года, существенно расширила

!

возмогности исследователя при изучении взаимодействия фи-то патогенных грибов с микрофлорой почвы и ризосферой растений;- .

4. Активность гриба Н. аппаит_в насаждениях.

Гриб Ц-алло*ит обладает большм полгмор?-.измом, что позволило выделить отдельные морфолого-культурные тигн-, которые различались по следуювдш признакам: окраске мицелия, структуре шцелия, признаку обилия воздушного мицедая, профилю колоний, наличию зональности колоний, окрашиванию субстрата, а такяе по микропризнакем. Всего описан 31 морфолога-культурный тип. В отдельном очаге выделят от одного до четырех типов культур корневой губки. Все иаолята , » отнс сяп^еся к одному морфо лого-культурному т:*пу, бы да выделены из одного и того эвэ очага и не встречались в других очагах. Морфологические признаки гриба не связаны с разж-чияыи вариантов по типам леса и по стадиям развития очагов. Гриб не Еыделен В', затухшх очагах- 2 варианта, что свидетельствует о полном отсутствии инфекции корневой губш.

Скорость роста морфолого-культурных типЬв на сусло-агаре. Скорость роста на питательной среде характеризует сапротрофше свойства грибов, указывает на способность колонизации питательного субстрата, на возможность сохранения и'распространения инфекции в насаждении. Культуры гри-* ба обладали значительной изменчивостью по скорости роста колоний на' сусло-агаре, которая варьировала от 0,6~до ■ ]4,7 шу'сутж, коэффициент варьирования составил 6 7,9 %. Иаоляш разделили, по скорости роста колений на быстрорастущие (>12,2 мм), среднераотуще (4,6-12,2 мм), слабора-стувде (< 4,6 мм). Пояученше данные по скорости роста анализировал! для выяснения активности корневой губки в различных экологических условиях: по типам леса и по стадаи развития очагов. Наблюдали различия в распределении изоля-тов по ■вшам леса: в мшистых сосняках преобладали быстро-растувде культуры гриба, в травяных-медленнораступме. В пределах каждого типа леса данная тенденция особенно проявлялась в возникаювдх очагах. Различия в распределе-

нии кзолятов гриба отралаютвиуФривидовую дифференциацию патогена в различных экологических условиях.

Фитотоксическая активность морФолого-культуркых типов

//• алпозиъ . Фитотоксическая активность И. млозит характеризует патогенные свойства гриба. Мэрфологические типы обладали сильной изменчивостью пд фитотокеической. активности, которая варьировала от С до 83,7$, коэффициент вариации составил 98,6 %. Кзоляты разделили на группы по фитотокеичности: сильно то ксичные( >58,5$)',. среянето-

ксичные(12,1-58 .-7%) и сгаботоксичныеС <12,150. В очагах.....

корневой губки Еузулукс.кого бора преобладали средне токсичные изоляты. Наблюдались различил в распределении изолятов по типам леса. В логно травяных борах преобладали средне-и сильно токсичные, в мшстых-среднетоксичные.

• Взаимосвязи между стадиями- развития очагов корневой губки и фитотоксичностью патогена проявляются слабо, поэтому мойно говорить Липь о тенденциях. В здоровых насаждениях существует большее разнообразие типов по степени с|и~ тотоксично ста. В процессе возникновения очага усыхания происходит возрастание фито токсичности. В дейсшвующ1Х оча-гях идет стабилизация активности и в основном встречаются средне токсичные и золят. В затухающих очагах проявляются г,;, противоположные тенденции: усиление патогенных свойств (чаще происходит в лучших ле сор а сти тельных условиях)^снижение фитотоксичной активности и полная ее потеря. Степень фи то токсической активности совпадает со степенью патогенно-сти морфологических типов гриба и находятся в обратной линейкой зависимости со скоростью роста культур С" = -0,74; Р = 0,?Р). * -

Наличие возбудителя корневой гнили в древесине корней' деревьев и пней, его фи тотоксическая активность характеризуют факторы инфекции и могут являл*ся одним из критериев состояния насаждений, а так*© оценки проведения в них ле-ссхсзайственкых мероприятий в ря)?у других признаков.

5. Штоо^лора почек к ризосферы сосны в насаждениях. Состав почвенной кикроФлош в насаждениях Бузулукского

**бопе. Изменение активности гозбудателя, происходит во рва::.',-.освязи с фа'.стораш среда, которие у некоторых авторов

Млн кл.

10

8

6

Н .

г

названы непрямыш факторами инфекции, обычно под этим подразумеваются ми ¡фонологические характеристики почвы и ризосферы растений, если речь идет о корневых гнилях.

Поскольку в бору не проводили никаких микробиологических исследований , то мы сочли необходим» дать самую общую характеристику почвенной микрофлоры для зоны исследований, на основании обобщенных данных своих материалов и схема зонального распределения микрофлоры Шгаустина. Для микрофлоры почвы и ризосферы сосны-в бору характерны: высокая активность процессов минерализации, большое содержание почвенных бацилл видов Ьаь'гЕиз ¡иШе^ , Ь^ЫНиз теуаЛе. ги>т та1ПИЧШХ для юйных почв, отсутствие ваг. тусси'с/е* -типичных представителей лесных почв северной зоны; низкое содержание акти-номицетов и микроскопических грибов. Необходимо заметить, что численность грибофлоры находится в прямой зависимости от влажности почвы: чем выше влажность почвы,тем больше численность бактерий и актономицетов( 0,44), число спор бацилл напротив сокраш,ается(-0,40), так как они переходят в активную форму. По группам микроорганизмов численность колеблется в связи с изменением влажности почеы.

Количественная характеристика микрофлоры почвы, -т-I сленность микрофлоры

почвы в травяных борах выше, чем в мшистых, что видно по количеству бактерий и актиношщетов-на капустном агаре. Общэе количество микроорганизмов в почве увеличивается от здоровых

ц ' ьпшйнты к 6эль!ШМ насаждениям, ' что характерно для

бактерий и актпнош-цетов на капустном, агаре и микро скопи-: ческих грибов.

1 .

Рис.1.

2 3

Соотношение групп микроорганизмов в почвах сосновых • культур.

О

Млн* ко.

10 8 6

Н

I О

Чйсленность спор бацилл каменяется по равному е различных экологических условиях. Стадии развития очагов усыхания сосны характеризовались увеличением количества почвенной микрофлоры, что отразилось в изменении . - численности бактерий Л 3 ъирипнТЪ! актиномицетов и спор

Рис.2. Соотношение групп шкроор-. бацилл (Рис.1).

ганизмов в ризосфере сосш. - -

Обозначения:-1.-мшистые сосняки,больные насаждения; 2-мши— стые еосняш, здоровые насаждения; З-.травяные сосняки,больные насаждения; 4-травяные сссняга,здоровые насаждения. [ | -бактерии и актеношцеты;

-шкромицеты;

-споры бацилл.

Таким образом, в почве вне зоны корней численность микро-флоры-узедачивается в действующих- очагах(. степень поранения 4-5) и снижается в затухающих, уровень численности в ~ данном случае минимальны^ что объясняется зедернением ранее образовавшихся окон вследствие чего происходит иссушение иочш и снижение численности микрофлоры.

пояичественная характеристика шкрофлоры ризосферы со сны Г В ркзосферног-прикорневоЯ зоне соснн доля бацилл и шкрсмицэтов несколько увеличивается по сравнению с почвой -вне зоны корней. Численность шкрофлоры в ризосферно-прикорневой зоне почвы выше в травяных сосняках по сравнению с мшистыми. Б зоне ризосферы максимальная численность микроорганизмов в насаждении без очагов усыхания, минимальная в Еоашкакщх очагах, в действующих очагах численность постепенно возрастает по мере перехода в стадию затухания и в

последних приближается к уровню непораженных насазэдениИ. Численность ми крофлоры выше-в ризосферно-прикорневой зоне сосны по сравнению с почвой, что обусловлено наличием эффекта ризосферы. В больных насаздениях в худших лесорасти-тельннх условиях отмечалось отсутствие эффекта ризосферы, что шало использовать как показатель снижения устойчивости древостоя корневой гнил1( Рис.2).

В целом увеличение численности микроорганизмов в 80не-ризосферы сосны моино рассматривать как фактор поголитель--ный для касаздений, взаимосвязанный-с физиологической активностью дерева, кроме того, очевидно, что именно ризосфер-ная зона наиболее показательгп для оценки инфекционного фона в целях прогноза развития болезни. - -

Снижение-численности .микроорганизмов в ризосферно-при,— корневой зоне больных насаждений сосш по сравнению со зд>-ровыш >.ю-яга использовать-как один из показателей состояния древостоя, что впервые для сосны отмечено в данной работе, в литературе.,имеются-аналогичные данные по ели.

-6. Антагонистическая (антибиотическая) активность

микрофлоры к грибу //■ аппохит_в насаждениях.

Показатель общей численности микрофлоры не отрагает механизш контроля патогена, 'существующее в условиях лесного биоценоза, так как вывода полученные, в опыте на питательной среде применяются для условий насаждения и почвы. На каш взгляд наиболее вааной характеристикой инфекционного фона после патогенной активности возбудителя является биологкчест кая активность почвы к грибу Н. а.ппоа/т . Известно несколько методов определения биологической активности почвы к топатогеншм грибам. Мы определяли биолошческую активность почвы по антибиотической активности отдельных .культур микроорганизмов,по величине антибиотического"'потенциала почвы и с-помощыэ предложенной наш оригинальной методики с применением метода комбинированных мембранных камер. Все метода дополняют характеристику почвенной активности и компенсируют недостатки каздого.

Антибиотическая активность уяткромицетов. На антибиотическую активность были испытаны 27 культур микрошцетов:

из них: 30 % стимулировали рост патогена,20 ^-ингибировали, 50 % были индифферентны. Одна и та же культура могла быть одновременно и стимулятором и ингибитором роста патогена, что связано с особенностями антагонистического воздействия ыикромицетов рода ТхсЫю^еппа, . ГриСы ив рода Юисоъ , полностью подавляют развитие М- &гтсзи/п . в опыте за счет быстрого нарастания на газон тест гриба. К наиболее активным антибиотиков бразователям относятся грибы иэ рода : 75 % представителей этого рода

подавляли развитие корневой губки. Микромицеты из рода вс~ гс/пот'и/п стимулировали развитие корневой губки . Из представителей рода ¡ЪгпсИЕшт , наиболее распространенных в почвах сосновых культур, 43 % обладали антибиотической активностью к патогену. Ингибиторы корневой губки достаточно широко распространены в насаждениях бора. Антийютическая активность не взаимосвязана с типом леса, стадией развития очага и местом выделения испытуемой культуры. - -

Антибиотическая активность бактерий. На антибиотическую активность испытали 24 преобладающих морфо лого-культуральны х типа бактерий,. Еыделенных на капустном агаре и бацилл, выделенных на среде Шшустина. Ив бактерий на капустном агаре ингибировада рост патогена 57 %, стимулировали 28 % к 15 % бит индифферентны. Из бацилл,, выделенных на среде-Мишустина : 60 % ингибировада рост"патогена, 30 % стиыу даровым к 10 % были индифферентны. Бактерии, обладавшие антибиотической активностью различались по показателю ее величины-* Наиболее сильные ингибиторы были определены до вида: I? 21 А- ; Ш 21 В- bcLc.cm.ics ; В-13- Ьас.шёШьз,

Наибольшей активностью к патогену -обладали культуры споре« образующих бактерий рода Ь&а'Ии*, , 1шро ко распространенных в почве'и ризосфере сосковых культур.'

Соотношение ингибиторов и стимуляторов было приблизительно оданаково для всех групп шкроорганизмов. Антибиотическая активность отдельных культур не бкла взаимосвязана с типами леса и стадиями развития оч гов корневой губки. ■ Соотношение ингибиторов и стимуляторов в почве и ризосфер-но-прикорневой зеле со сны различалось: сильные стимуляторы

обнаружоены только в почве вне зоны корней. Антибиотическая активность отдельных культур микроорганизмов не шгет характеризовать супресо!внне свойства-почв или устойчивость-насаждения, но позволяет косвенно судить о возможности создания усдавий в-сосновых культурах боре, неблагоприятных для распространения патогена.

Антибиотический потенциал почвы. Изучение антагонистической активности отдельных представителей микрофлоры мо-зет дополнять характеристику инфекционного фока, но большую ценность представляет для поиска новых средств биологической запиты от корневой губки.

Более полно биологаческ"« активность почвы характеризует антибиотический потенциал или иначе количество микробов-антагонистов корневой губки. Количество микробов-анта- . гонистов отличалось.по типам леса, стадаям развития очагов усыхания сосны и по состоянию насаждений. Количество анта-гонистов-в ризосферной почве выше в лучших лесорасти тельных условиях, это характерно для здоровых насаждений. Е больных закономерность нарушается( IV = 0,05). Количество антагонистов выше в здоровых наса:дениях, степень поражения 0-1, чем в больных ( И/ -О,СП). По. стадиям развития очагов различия недостоверны. Численность антагонистов выше Ю5 характерна для здоровых насаждеп-.й, ниже- для больных.

В здоровом насаждении отг{ечены слабые связи между численностью бактерий и шкромицетов с численностью ан-тагонис-тов( Г' = 0,25;Г = 0,15). В больном только с численностью бактерий-и переходом бацилл в активную форму~(г =.0-,29; Г" = -0,29). Обратная связь с. грибами (г = -0,61) указывает в данном случае на то, что условия благоприятные для ми-крошцетов благоприятны также и для возбудителя кopííeвoй губки. .

Антибиотический потенциал почвы можно рассматривать как одну из характер;; ста к инфекционного фона. Увеличение антибиотического потенциала является фактором положительным для насаждения и отрицательным для возбудителя корне- -вой гни®, Внесение мочевины (00 кг/гг, по препарату) увеличивает антибиотически?.; потенциал почЕЬ: .в насаждении с оча-

гами усыхания сосны от корневой губни и не влияет на величину антибиотического потенциала почвы на лесокультурной-площада, где. проводили мероприятия по сплошной подготовке почвы к посадке, необходимо отметить низкие значения анти-Смотческого потенциала на лесонультурной площади.

Приведенные в качестве характеристик инфекционного фона микробиологические факторы отражают потенциальную, а не реальную активность микрофлоры и зависят от условий поста-6, новки опыта.

7. Поведение Н- аппаигп в почве.

Жизненный цикл Н. аппотт в почве. Впервые в данной работе изучали влияние почвы на возбудителя корневой губни по методу комбинированных мембранных камер в модификации Лагутиной(1985), который позволяет моделировать в почве микрозону с грибом, то есть воспроизвести экологическую ситуацию взаимодействия фжтопатогенного гриба с почвенной микрофлорой(Трунова,Лагутина,Давиденка, 1990). Под микроскопом наблюдали стадии жизненного цикла гриба в почве: коку, дай гриба, попадая в почву, прорастают в ростовую трубку', которая увеличивается до размеров гифы, в последующем происходит ветвление гиф, образование анастомозов, формирование развитого мицелия в почве. Рост через псчву ограничивается размерами мембранного фильтра. Гриб б почве не образует кони диеносцев с конидиями, начало лизиса грибницы проявляется в утолщении-и обесцвечивании гиф, либо происходит Фрагментация мицелия. Процессы лизиса могут ггро до ладься до- . статочно длительное время, вследствие чего., почву нельзя исключать из воэмогных источников инфекции*корневой губки в насаждения*.

Состояние Н-депозит в образцах почвы, (лабораторный опыт) Способность гриба Н.сппаит использовать в-качестве единственного источника питания почвенный раствор,, ограниченная- возмогность расти через почву, рост в отсутствие-растения-хозяина и относительная устойчивость к антагонистам, позволили предположить, что в различных почвах гриб будет веста себя по разному.в зависимости от их свойств. Следовательно,' отбывается возможность по состоянию гриба

судить о .способности почвы подавлять или проводать инфекцию- в о з буди те лл.

В образцах почвы, различаюилхся по происхождению, физико-химическим и микробиологическим свойствам установлены различия по фунгастатическому и фунгицидкому воздействию на гриб. В связи с чем мицелий и прорастаюпие конидии гриба ведут себя по разному в образцах различной почвы.

Состояние Наллоыт в почве(полевой опыт). Состояниз . Нал»ом/п в полево).? опыте изучали в почве больного на-саждения( сильная степень поражения) и здоровом древостое. Поведение.гриба в почве больного и здорового насаждения различалось. В больном насаздег.та отмечалось лучшее развитое мицелия в первые сроки инкуб-даи по сравнению со здоровым. Лизис-мицелия быстрее происходал в почве здорового насаждения, однако т?асть мицелия сохранялась до конца опыта в-обоих вариантах. Особенно -контрастно различия проявлялись через две недели.инкубации конидий, которые гфи .прорастании более чувствительны к воздействию почвы, чем мицелийСрис.

3,4). '

/

V

^еЦр— ^в—=

0 ? 21 28 35"

сутмс :-

Рис.4. Динамика развития грибницы в почве здорового насаэде-■ния.

? 14.24 23 35" суг/си

Рис.3. Динамика развития грибницы в почве больного насаждения.-

Обозначения: вносили конидии- ----—..--

вносили мицелий- ——<--:—

Приведенные исследования служат биолэгичеогшм обоснованием для применения метода мембранных комбинированных камер в целях прогноза корневой губки. Различия по состоянию грибницы могно использовать для оценки биологической актив-

ности почвы к патогену и рекомендовать их в качестве' одного из показателей предрасположенности насагдений к болезни.

8. Бактерии-колонизаторы фитопатогенного гриба_

Н алпомтв почве. -

Почвенные бактерии являются наиболее многочисленной группой микроорганизмов, но и наименее изученной в плане антагонизма к корневой губке. Воэмоаность выживания или ги-» бели мицелия гриба в почве обусловлена деятельностью поч- . венной микрофлоры и в частности бактерий. •

Ихигонизация Н-аппозит бактериями в почве .и видовой состав бактерий колонизаторов. Явление колонизации фитопато-генных грибов в почве описано впервые сравнительно недавно (/хасШ»,,1282). Ш изучали заселение гриба Н.а»-по$игп бактериями(конидий и мицелий) в различных почвах в динамике. Заселение гриба бактериями не зависел) от численности бактерий в почве вблизи кшлер (Г= -0,03).. Только увеличение численности бактерий на три порядка шзывало увеличение колонизаторов. В различных почвах заселение гриба шло .по разному* Процесс-заселения прорастающих конидий проходил интенсивнее чем заселение мицелия, Дошшрукщие типы колоний отсевали в чистую культуру и, изучали их антагонис- . -тические свойства на питательной среде и в почве. Было выделено двадцать три культуры колонизаторов и 12 культур бактерий из почвы. Определен-видовой-состав бактерий колонизаторов гриба Н- алпо%ит , выделенных из образца-почвы (почва ив очага корневой губки). Преобладали бактерии из ро~ да bac.itC.us ,' как в образцах почвы, так и среди колонизаторов. Некоторые вида были представлены несколькими типами колоний; бас, -4.типа, Ьа.с.гпеоа^а/ит-^ типа,&ас.С£-га/з-

1 тап,Ьас.бШ/х'^ал^ тип, ¡р. -1 -I тип,

НурЬоткгоЗшт^Х тип,йот.г/|(из подгруппы не растущей на среде с глюкозой)-1 тип. Наблюдалась сукцессия видов колонизаторов по срокам инкубации гриба в почве. Интересно отметить," что среди колонизаторов преобладал! не только вида доминирую-оде в образцах почвы, что указывает на некоторую специфичность процесса колонизации корневой губки бактериями в почве.

- Антагонистические свойства бактерий-колонизаторов к __

грибу Наппо^ит в почве. Теста на фунгистатическую и Фунта-

цидную активность бактерий проведены на 9 культурах бактерий колонизаторов в сравнении с тремя культурами бактерий,которые тестировали в образце той ze почвы из которой они были выделены. Г'риб. инкубировали совместно с бактериальной культурой по методу комбинированных мембранных камер, при этом применяли -титр разведения бактериальний суспензии 10 млн./мл. Все культуры бактерий-колонизаторов и почвенные бактерии оказывали . фунгистатическое действие на гриб в почве. Некоторые культуры бактерий-колонизаторов обладали школитической активностью к грибу в почве(50 %). Свойства бактерий -колонизирующих гриб . H. annosum в почве-позволяют объяснить динамику состояния гриба, сильное фунгистатическое действие почвы на прорастающее конидм связано со способностью всех почвеи--ных бактерий тормозить рост гриба, в то время как длительное впаивание мицелия в почве связано с тем, что лишь некоторые виды почвенных бактерий способны лизировать гриб.

Антагонистические свойстга бакт.ешй-колонизаторов к грибу Н-алпогит на питательной среде. Антагонистические свойства бактерий-коломизаторов на питательной среде исследовали в сравнении со свойствами бактерий, выделенных иэ~ почвы вбшзи камер ira антибиотическую активность к корне— вой губке. Среди бактерий-колонизаторов гриба И. ал»ош/г? -55 % кнгибировали рост патогена, 5 %-стимулировали и 40 % были индифферентны, в то время как бактерии из почвы не обладали ингибируЁщей способностью. Количество колонизаторов антагонистов различалось в образцах почвы. В-почве с мак-, симальной биологической активностью к патогену -100 % продуцировал! антибиотики; е почве с минимальной биологической-активностью только 40 % и в почве со средней степенью активности к патогену - 57 % бактерий продуцировали антибиотики. В отличие от бактерш-колонизаторов, бактерии, выделенные из почвы равномерно распределялись по вариантам.: почвенных образцов. Вышеизложенные факта.свидетельствуют о том, что антибиотическая активность бактерий к Honnosum .индуцируется в присутствии гриба.

Впервые изучена способность бактерий-колонизаторов к образованию сидерофоров, коррелирующая их способность к

-20- . .

росту на среде без железа. Облегченное потребление железа бактериями рассматривается как один из механизмов антагонизма бактерий к фитопатогенным грибам. Ц.аппои/т-нуждается для роста в еолях здлеза, его дефицит оказывает на гри.6 фунгистатическое действие, что и послузазло основанием предполагать вероятность существования такого механизма контроля. Из 23.. бактерий-колонизаторов 91 % был способен к росту на среде без зжлеза. Нам кажется целесообразным сказать е о том,-что большое количество почвенных бактерий способно, . видимо, таким образом взаимодействовать с патогеном и что такая гипотезе нуждается в дальнейшей проверке. .

основные швода.

. На-основании проведенных исследований могло заключить следующее: ; -

1» Получены характеристики возбудителя корневой гнили, по -составу популяций и по активно с ти-гриба. В бору преобладали средне патогенные изо ля ты гриба, причем активность возбудителя выше-в лучших лесорастительшх условиях; в которых отмечено более сильное пора из ние насаждений.

2. Прсведены исследования почвенной и ризосферной микрофлоры в связи с развитием очагов корневой- гни т. Район мозшо охарактеризовать еысокой микро био ло гиче ск о й активностью почвы, по составу бацилл. Вида и рода микроорганизмов, преобладание по числу представителей и по частоте встречаемости

обладакг-антагонистической активностью'к корневой губке, что указывает на потенциальную возможность для сдерживания распространения возбудителя. .

3. Численность ризосферной микрофлоры характеризует фитопа-толошческое состояние насаждений. Высокая численность ризосферной шифофлоры характерна для 8норовых насаждений и низкая для больных.

4. Антибиотический потенциал почвы является такие характеристикой .непрямых факторов инфекции.. Высокий, антибиотический потенциал почвы характерен для здоровых насаждений и низкий для больных. Выявлена возмозность повышать антибиотический потенциал почвы в насаждениях с очагами болезни внесением, восстановленной форш азотного удобрения мочевины.

-215. Впервые предложен способ определения биологической активности почвы к грибу Н'аппо5игп , по методу мембранных комбинированшх камер.

6. Изучено поведение возбудителя юрневой губки в почве по взаимо действии с почвенными бактерияш. Впервые о писан процесс колонизации гриба бактериями из почвы и свойства бактерий-колонизаторов. Обнаружено, что возбудитель способен -использовать в качестве единственного питательного субстрата почвенный раствор, растет через ггочву на-ограниченное расстояние, способен выживать в почве в виде вегетативного мицелия до пяти недель, на основании чего почва может быть источником инфекции корневой губки.

7. Распространение гриба ограничено воздействием микрофлоры почвы: бактерии способны колонизировать гриб в почве, Есе — бактерии-колонизаторы и выделенные просто из почш подавляют развитие гриба, т.е. обладают фунгистатической активностью к патогену и 50 /¿-способны.жзировать грибницу, т.е. -обладают фунгйцидаым действием, что объясняет более сильное воздействие почвы на прорастающее конидии гриба и большую устойчивость развитого мицелия. -

8. Состояние грибницы корневой губки в почве характеризует почвенную супрессивность. В результате разл1чных лесовод- -ствениых мероприятий в насаждениях могут формироваться кон-дуктовные'Л160 супрессивные почвенные условия к корневой-губке. На основании проведенных исследований получена характеристика инфекционного фона на опытных участках.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ГЗРЕДЛОЗЕШЯ

В порядке практического использования полученных данных предлагается: -

1. Методика определения иифекционного фона корневой губ'ш для прогноза болезни: . •- .

Характернстией анфенционноро:/|ойа кошевой гу.бюь.

-22-.

_ •» <- ■ • <м • .. ■ .---- .V .

Состояние ГСтепень ТНаж- ТПато-: Эффект!Чксленно-ТСупрессив-насаа;цений:порагае- Гчие 1генная ризо- Гсть анта-Тнссть почвы :ния, балл:возбу-!Гактив- сферы !гонистов '.% долей зре-: Тдателя^ность? '*.шт.клеток!нкя с мице-

:_: ; :_: -_; тви_

. I . ' . 1 1 . 1 1 ' . 11 ■■

здоровые 0-1 + средаяя + 10®~108 0-20

~ слабая

" ~ -с ь больше 1-6 + средняя + <10 >50 _ сильная ~ _

2. Новый способ определения био логкческой активности почвы к патогену для-характеристики почвенной супрессивности к корневой губке. ■--.'. -

3. Полученные данные использованы для обоснования мер, которые способствуют формированию условий почвенной супрессивности: - .

Лсокультурные: посадка групповых культур. —

Л со хозяйственные: проведение санитар шх рубок с интенсив-* ным изрегкванием, внесение мочевины 50 кг/га по препарату.

4. Культуры мшсромицетов из. родов: тисог^ Т"исЬос/сг~ та,, Ху-роып^/тз и бактерий ив рода ¿оглйй**

могно использовать для биологической защита сосны от корневой губки.

СПИСОК 0ПУБЖКОВАННЫХ РАБОТ

1. Тиунова М.И. Качественные характеристики, инфекционного фона корневой губки в.культурах сосны Еувулукского бора-Мат-да 10 научной конф, аспирантов и науч.сотр.ВНИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства,Пушкино,1 апреля 1987/-Деп.в ДШТО лесхоз. (53164 от 4.12.87.

2. Ъунова.41Л. Характеристика почвенной и ризосферной микрофлоры в связи с заболеванием сосш корневой губкой в условиях Еузулукского бора, Мат. XI научно-технической конф. молодах ученых и аспирантов,.посвященной 70-летию ВЛКСМ,

25 октября 1283 г. Пушкино,М. (ВШ1Ж1,-с.42-43. -

3. Давидеико Н.В.,Ч^унова МЛ. Антагони стичсская(антбиота-

ческая ) активность почвенной и ризосферной микрофлоры к

возбудителю корневой гнили- сосны./!Л*кология и фитопатология,

т.23, К®, 1989,е.454-458. . .

4. Тиунов а М.ИЛагутина Т.'Т. Изучение способности к образованию сидерофоров у. бактерий-колонизаторов гриба

от) аппош/г? Тез.докл.конф."Повышение эффективности основных элементов зональных систем земледелия в ТАССР,Казань,1989, с.93-55, ... . - ....

5. Тиунова М.И Лагу тин а Т.М.,Дашденко 'М.В. Экология возбудителя корневой губки в культурах сосны в связи с мерами заняты/ Тез.докл.Всесоюзкого научно-технического совещания "Запита питомников и молодаяков-от.вредителей и болезней", Челябинск,10-14-сентября 1990 г.,М., 1990,с. 110-112.

6. Тиунова М.И..Лагутина Т.М. Содержание бактерий-ингибиторов и бактерий-стимуляторов гриба Н&хлбогМ/оп в различных почвах/ Тез.докл. Всесоюзной конф."Микроорганиз-ш-стимуляторы и ингибиторы роста растений и животных", Ташкент, 1989. ...

7. Лагутина Т.М..'Шунова Н.И . Об антибиотической, активности бактерий, колонизирующих фитопатогенный гри б Не1сга6о&!си'оп аппо-

5нт возбудитель горневой губки в почве./ Тез.докл. П Всессюз- • ного семинара"Актуальные проблемы поиска антибиотиков", Алма-ата, "1989.

Миши'влышй участок првдоргягня "Татпрокйттехпркбор", г .Казань

заказ 48669, тяраг; ■ 100 экз.