СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К ФИТОПАТОГЕНАМ
METHOD OF INCREASING PRODUCTIVITY AND RESISTANCE OF PLANTS TO PHYTOPATHOGENS

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для защиты растений от комплекса фитопатогенов и повышения урожайности.
Известен способ защиты сельскохозяйственных культур при использовании препарата Альбит (Злотников А.К., Алехин В.Т. и др. Биопрепарат Альбит для повышения урожая и защиты растений: опыты, рекомендации, результаты применения. - М., Агрорус, 2008, 248 с.). Он создан на основе продукта метаболизма бактерий - поли-бета-гидроксимасляной кислоты. Однако технология наработки препарата достаточно сложна и требует дорогостоящего оборудования.
Известен способ защиты растений от комплекса фитопатогенов и усиления их продуктивности при использовании средства на основе почвенных олигохет Nicodrilus caliginosus (Патент RU №2305927 С2,  А01С 1/00, 20.09.2007. Бюлл. №26). Недостатками способа являются: длительный период наработки препарата (естественная ферментация биологического экстракта, составляющая около 2 недель), необходимость размельчения биоматериала, способствующая повышению его механической и бактериальной загрязненности.
Наиболее близким к заявляемому объекту, принятым за прототип, является способ повышения продуктивности и устойчивости растений к болезням, предусматривающий использование средства на основе солевой вытяжки биологически активных веществ из биомассы почвенных олигохет вида Nicodrilus caliginosus, путем обработки ее хлористым калием в кристаллической форме в пропорции 30:1 (Патент RU №2438283 C1 А01С 1/08, A01N 63/02. 11.01.2012. Бюлл. №1). Недостатком прототипа является использование для приготовления средства олигохет вида Nicodrilus caliginosus, массовое культивирование которых представляет существенную сложность из-за высоких миграционных способностей дождевых червей данного вида и необходимости разработки специальных методов их массового размножения. Кроме того, крайне низкие рабочие дозировки (0,5-5 мл/т семян при предпосевной обработке) затрудняют точное дозирование норм расхода препарата.
Цель настоящего изобретения состоит в усилении устойчивости растений к фитопатогенам и повышении их продуктивности при обработке средством, полученным на основе биомассы червя Eisenia foetida; в качестве наполнителя при получении средства применяется полиакриламидный гидрогель (ПААГ), обладающий высокими пленкообразовательными и водоудерживающими свойствами, что способствует снижению водного стресса у растений.
Задачей настоящего изобретения является индукция иммунных реакций растений по отношению к фитопатогенам и стимуляция ростовых процессов при использовании экологически безопасного средства на основе олигохет вида Eisenia foetidae в качестве биопродуцентов биологически активных веществ.
Техническим результатом является способ повышения устойчивости растений к фитопатогенам и их продуктивности при использовании нового средства на основе олигохет вида Eisenia foetida, в которое в качестве наполнителя вводится ПААГ, позволяющий увеличить объем средства, что облегчает точное дозирование рабочих норм расхода средства при работе с микродозами.
Результат достигается тем, что изготовление средства предусматривает получение солевой вытяжки - экстракта биологически активных веществ, выделяемых из биомассы олигохет вида Eisenia foetidae, которые размножаются методом вермикультивирования, и смешивание его с этиловым спиртом в качестве стабилизатора в пропорции 3:1, а затем соединение полученной смеси с ПААГ в качестве наполнителя в пропорции 1:9.
Данный способ предусматривает максимальное извлечение из биомассы олигохет вида Eisenia foetidae всех действующих веществ (аминокислоты, азотсодержащие органические соединения, ферменты и другие природные биологические активаторы), а также разбавление действующего начала путем смешивания с наполнителем - ПААГ для увеличения объема средства с последующей обработкой семян или опрыскиванием вегетирующих растений. Способ реализуется в осуществлении последовательных этапов:
1. Трех-четырехкратная промывка олигохет Eisenia foetidae от мусора под проточной водой с температурой не выше 20°С.
2. Смешивание биомассы олигохет с кристаллическим хлористым калием при соотношении частей 30:1 при экспозиции 20-30 минут.
3. Отжим образовавшегося солевого экстракта биологически активных веществ из биомассы олигохет.
4. Фильтрация состава через плотный фильтр.
5. Смешивание полученного экстракта, содержащего комплекс биологически активных веществ, включая минеральный компонент калий, с этанолом, который служит консервантом-стабилизатором, в пропорции 3:1.
6. Изготовление 0,1% коллоидного раствора-гидрогеля полиакриламида (ПААГ) путем смешивания 1 части сухого полиакриламида в 99 частях дистиллированной воды и настаивания его в течение 4 часов.
7. Смешивание полученной композиции с ПААГ в пропорции 1:9.
8. Предпосевная обработка семян или опрыскивание вегетирующих растений в фазу выхода в трубку.
Опыт 1. Цель опыта состояла в сравнительной оценке биологической эффективности и рострегулирующего действия солевых экстрактов двух видов олигохет. Семена ярового ячменя были обработаны раствором солевой вытяжки экстракта биомассы каждого из двух видов олигохет - Nicodrilus caliginosus и Eisenia foetidae - в различных дозировках. Средство на основе вида N.caliginosus было взято в оптимальной норме расхода действующего вещества (5 мл/т), Eisenia foetidae в нормах расхода 4, 5, 6 мл/т. Об иммунизирующей активности средства судили по биологической эффективности, а именно снижению пораженности проростков ячменя гельминтоспориозом (Bipolaris sorokiniana).
Лабораторный опыт показал, что использование вида Eisenia foetidae вызывает индукцию иммунных реакций проростков ячменя, эффект от которой превышает иммунизирующую активность прототипа - средства на основе Nicodrilus caliginosus.
Таблица 1.
Эффективность нового средства на основе олигохет Eisenia foetidae при обработке семян ярового ячменя
Варианты
Норма расхода, мл/т семян (д.в.)
Всхожесть семян, %
Биологическая эффективность
%
сравнение с прототипом, %
снижение пораженности всходов Bipolaris sorokiniana, % к контролю
сравнение с прототипом, %
Контроль (без обработки)
-
93,0
-
13,9*
-
Способ на основе N.caliginosus (прототип)
5
94,7
-
35,4
-
Способ на основе Е.foetidae
4
97,3
2,6
39,6
+4,2
5
96,0
1,3
39,6
+4,2
6
95,1
0,4
45,8
+10,4
Примечание: * - развитие заболевания в контроле
Из данных, представленных в таблице 1, следует, что в нормах расхода 4-6 мл/т, близких к оптимальной дозировке прототипа (5 мл/т), новое средство - солевой экстракт биомассы олигохет Eisenia foetidae - способствовало усилению устойчивости растений к корневым гнилям (основной возбудитель Bipolaris sorokiniana) по сравнению с прототипом (вид олигохета - N.caliginosus) на 4,2-10,4%. При этом отмечалось увеличение всхожести семян до 2,6% по сравнению с прототипом.
Опыт 2. В лабораторном опыте оценили биологическую эффективность нового средства на основе олигохет Eisenia foetida при добавлении к солевой вытяжке ПААГ в соотношении 1:9 (табл.2). При обработке семян новым средством в сходных с прототипом нормах расхода действующих веществ (5 мл/т) наблюдалось более сильное положительное действие первого на всхожесть семян (увеличение на 4,5%).
Более высокая иммунизирующая активность отмечалась у нового средства в нормах расхода действующих веществ 20-30 мл/т, а рострегулирующая - при расходе средства - 40-50 мл/т.
Полевая оценка биологической эффективности нового средства проведена на яровом ячмене и озимой пшенице.
Опыт 3. Результаты полевого опыта при предпосевной обработке семян ячменя ярового подтвердили высокую эффективность нового средства в повышении продуктивности и устойчивости растений к фитопатогенам (табл.3).
Таблица 3.
Эффективность полифункционального действия нового средства при обработке семян ярового ячменя
Варианты
Норма расхода средства, мл/т (по д.в.)
Полевая всхожесть,
Биологическая эффективность, %
Биологический урожай, ц/га
Прибавка урожая к прототипу
%
увеличение к прототипу, %
корневые гнили
сетчатая пятнистость
ц/га
%
выход в трубку
колошение
Контроль (без обработки)
-
71,3
-
36,3*
33,2*
33,1*
56,2
-
-
Способ на основе N.caliginosus (прототип)
5 (5)
74,2
-
76,6
20,1
11,7
57,7
-
-
Способ на основе Е.foetidae с ПААГ
10 (1)
78,8
4,6
85,5
20,8
14,2
63,5
5,8
10,1
20 (2)
78,3
4,1
80,7
25,9
32,9
59,5
1,8
3,1
30 (3)
77,5
3,3
78,0
31,9
12,1
58,3
0,6
1,0
40 (4)
78,5
4,3
80,1
34,0
25,7
60,5
2,8
4,9
* - развитие заболеваний, %
Иммунизирующая активность нового средства по отношению к различным заболеваниям варьировала в зависимости от норм его расхода при обработке семян и фазы развития культуры, и во многих случаях превосходила эффекты прототипа. Максимальное увеличение полевой всхожести семян (на 4,6% в сравнении с прототипом) наблюдалось при норме расхода нового средства 10 мл/т, в 5 раз более низкой, чем у прототипа. По полифункциональному действию, которое выразилось в увеличении продуктивности растений, максимальный эффект нового средства (прибавка урожая 5,8 ц/га или 10,1%) также был получен при данной норме расхода.
Опыт 4. Полевые исследования по испытанию нового средства при обработке вегетирующих растений озимой пшеницы в фазу начала выхода в трубку также показали более высокий полифункциональный эффект нового средства на основе олигохет вида Е.foetidae (табл.4).
Таблица 4.
Эффективность полифункционального действия нового способа при обработке растений озимой пшеницы в фазу выхода в трубку
Варианты
Норма расхода средства, мл/га (по д.в.)
Биологический урожай, ц/га
Биологическая эффективность(корневые гнили), %
Прибавка урожая (сравнение с прототипом)
ц/га
%
Контроль (без обработки)
46,9
21,4*
,
-
Способ на основе N.caliginosus (прототип)
10 (10)
49,6
6,1
-
-
Способ на основе Е.foetidae с ПААГ
10 (1)
51,2
9,2
1,6
3,2
20 (2)
58,1
9,6
8,5
17,1
30 (3)
53,6
10,3
4,0
8,1
40 (4)
53,0
11,7
3,4
6,9
Примечание:* - развитие заболевания в контроле, %
Иммунизирующее действие нового средства по отношению к корневым гнилям несколько усиливалось с увеличением дозировки и было выше, чем у прототипа. Максимальную прибавку урожая (17,1% относительно прототипа) обеспечило использование нового средства в норме расхода 20 мл/га.
Таким образом, в результате лабораторных и полевых исследований, установлена более высокая по сравнению с прототипом (средство на основе олигохет вида Nicodrilus caliginosus) эффективность нового средства на основе олигохет Eisenia foetida. При предпосевной обработке семян ярового ячменя иммунизирующий эффект по отношению к корневым гнилям и пятнистостям листьев увеличился до 9-21% по сравнению с прототипом, несмотря на более низкие (в 1,2-5 раз) дозировки нового средства. При этом за счет полифункционального действия нового средства в минимальной дозировке -10 мл/т - продуктивность культуры повысилась на 5,8 ц/га или 10,1% по сравнению с прототипом. При обработке вегетирующих растений озимой пшеницы новым средством иммунизирующий эффект по корневым гнилям превысил эффективность прототипа на 3-6%. Продуктивность культуры возросла до 17% при оптимальной норме расхода 20 мл/га, что по действующему веществу в 5 раз ниже, чем в прототипе. Использование в качестве наполнителя ПААГ позволило сдвинуть эффективные рабочие дозировки (по действующим веществам) в сторону более низких значений, что дает возможность снижения расхода действующего начала в средстве при увеличенном его объеме за счет наполнителя ПААГ.