Спороулавливатель для сбора инфекционного начала фитопатогенных грибов с поверхности растений

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности к техническим средствам для сбора инфекционного начала фитопатогенных грибов с поверхности растений, и может быть использована при фитосанитарном мониторинге посевов сельскохозяйственных культур для раннего обнаружения очагов заражения грибными болезнями.
Многие фитопатогенные грибы (ржавчинные, настоящие мучнистые росы и т.д.) в качестве основного механизма переноса инфекционного начала (спор, видоизменения мицелия или его частей) используют перенос с помощью ветра - анемохорию [1]. При данном процессе инфекционное начало переносится на различную дистанцию, затем оседает на поверхность надземных органов растений и в дальнейшем заражает их ткани. Оценка характера переноса и осаждения спор на растения активно используется в прогнозировании динамики развития болезней сельскохозяйственных растений [2]. В связи с этим, важное значение имеет разработка способов и устройств для оценки заспоренности или количества инфекционного начала на единицу площади поверхности надземных органов растений, особенно листьев. Для решения данной задачи наиболее часто используются ловушки различной конструкции [3].
Для обнаружения спор в воздухе используются ловушки флюгерного типа, аспирационного действия, основанные на активном всасывании спор, и ловушки пассивного действия, основанные на осаждении спор из воздуха на неподвижную поверхность.
Известна аспирационная ловушка Херста [4], состоящая из трех движущихся частей: электродвигателя, воздухозаборника и часового механизма. По аналогичному принципу работают ловушки типа ПЛС-71 и ПЛС-71М. [5], ловушки, предложенные Ю.Г Соколовым и др. [6], ловушки В.Т. Садковского и др. [7], а также суточная эжекторная спороловушка СЭС и спороулавливатель суточного действия ССД конструкции ГНУ «Всероссийский институт биологической защиты растений» (ВНИИБЗР) [8]. Однако, их конструкция не позволяет оценить инфекционную нагрузку на поверхности растений.
Так же известны ловушки пассивного действия [8], выполненных в виде предметных стекол с клейким прозрачным веществом (вазелин, касторовое масло) на поверхности и установленных в держателях на разной высоте от поверхности почвы в посевах. Недостатком данного метода является то, что ловушки находятся неподвижно, поэтому не могут в полной мере отражать характер осаждения спор на листья растений, находящиеся в постоянном движении.
Известен способ непосредственного определения заспоренности спорами листьев [9] при котором лист закрепляли внутри чашки Петри над поверхностью питательной среды. Недостатком данного метода также является то, что спороловушка находится неподвижно.
Известна также ловушка [9], выполненная в виде прозрачного пластика размером 0,01×0,01 м с двусторонним клеем. Одной стороной она приклеивается к поверхности растений, а другая сторона служит основной для сбора спор. Однако, при этом часть спор могут не закрепляться на поверхности, а дальнейшее использование их для молекулярно-генетической диагностики будет затруднено в связи с трудностями по отделению спор от клея. Кроме того, данный способ трудно использовать на стеблях растений.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
Технический результат - увеличение степени иммобилизации инфекционного начала фитопатогенных грибов на поверхности листьев растений для дальнейшего их подсчета и диагностики.
Это достигается тем, что предлагаемый спороулавливатель для сбора инфекционного начала фитопатогенных грибов с поверхности растений содержит верхнюю и нижнюю пластины прямоугольной формы размером 0,01×0,03 м, выполненные из гибкого прозрачного материала. Пластины наложены друга на друга и неподвижно склеены между собой. Они имеют, по крайней мере, три отверстия круглой формы, расположенные по одной линии на одинаковом расстоянии друг от друга, причем диаметр отверстий на верхней пластине равен 0,002 м, а диаметр отверстий на нижней пластине равен 0,004 м. При этом отверстия на верхней и нижней пластинах выполнены по одной оси. Нижняя сторона нижней пластины оснащена по периметру краевой полосой с клеящим веществом, обеспечивающей крепление к поверхности растения.
Спороулавливатель поясняется схемами:
фиг. 1 - спороулавливатель (вид сбоку);
фиг. 2 - спороулавливатель (вид снизу).
Спороулавливатель для сбора инфекционного начала фитопатогенных грибов с поверхности растений состоит из верхней пластины 1 и нижний пластины 2, которые имеют прямоугольную форму и одинаковые размеры равные 0,01×0,03 м. Пластины выполнены из гибкого прозрачного материала. На верхней пластине 1 имеются отверстия 3, диаметр которых равен 0,002 м, а на нижней пластине 2 выполнены отверстия 4 с диаметром 0,004 м. Каждая пластина имеет, по крайней мере, три отверстия, которые расположены по одной линии и на одинаковом расстоянии друг от друга. Верхняя пластина 1 наложена на нижнюю пластину 2 и неподвижны склеены между собой. При этом оси отверстий 3 и 4 на верхней и нижней пластинах совпадают. Нижняя сторона нижней пластины 2 оснащена по периметру краевой полосой 5 с клеящим веществом, с помощью которой она крепиться к поверхности растения 6.
Спороулавливатель работает следующим образом.
Спороулавливатель при помощи клеящейся полоски 5 закрепляется на поверхности растений 6 (листьев, стеблей или плодов растений). Споры, оседая из воздуха попадают в отверстия 3 на верхней пластине 1, а затем оседают в отверстия 4 на нижней пластине 2. Так как, диаметр отверстия 3 на верхней пластине 1 в два раза меньше чем диаметр отверстия 4 на нижней пластине 2, то отверстие 4 образует на поверхности растения 6 улавливающую камеру, которая не позволяет инфекционному началу фитопатогенных грибов выдуваться воздушным потоком и обеспечивает максимальную степень их иммобилизации на поверхности растения. По истечение времени экспозиции, которое в зависимости от целей учета может составлять от 1 до 7 дней, спороулавливатель вместе с участком растительной ткани под ним удаляется и используется для дальнейших подсчетов. Количество инфекционного начала фитопатогенных грибов, находящихся в зоне отверстия 4 на поверхности растения, определяется микроскопическими, молекулярно-генетическими или другими доступными методами. Далее, при известной площади одного отверстия и количестве инфекционного начала фитопатогенов в нем, можно определить инфекционную нагрузку или количество инфекционного начала фитопатогенных грибов на единицу поверхности растений.
Результаты анализа используются для составления прогноза развития болезней и необходимости применения средств биологической и химической защиты растений.
Таким образом, такое конструктивное исполнение спороулавливателя для сбора инфекционного начала фитопатогенных грибов с поверхности растений обеспечивает увеличение степени иммобилизации инфекционного начала фитопатогенных грибов на поверхности листьев растений, повышает точность ранней диагностики очагов заражения грибными болезнями и эффективность фитосанитарного мониторинга посевов сельскохозяйственных культур.
Полезная модель создана при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по соглашению №14.610.21.0017 от 03 октября 2017 г., уникальный идентификатор проекта RFMEFI61017X0017.
Список использованной литературы
1. Попкова, К.В. Общая фитопатология / К.В. Попкова, В.А. Шкаликов, Ю.М. Стройков и др. - М: Дрофа, 2005. - 445 с.
2. Mundt, С.С. Long Distance Dispersal and Accelerating Waves of Disease: Empirical Relationships/ C.C. Mundt, K.E. Sackett, L.D. Wallace, C. Cowger, J.P. Dudley // American Naturalist. - 2009. - Vol. 173. - P. 456-466.
3. Skarpaas, O. Optimizing dispersal study design by Monte Carlo simulation/ O. Skarpaas, K. Shea, J.M. Bullock// Journal of Applied Ecology. - 2005. Vol. 42. - P. 731-739.
4. Hirst J.M. An automatic volumetric spore trap//Annals of Applied Biology. - 1952. - Vol. 39. - P. 259-265.
5. Соколов, Ю.Г. Рекомендации по применению средств контроля инфекции и параметров среды при защите растений от болезней/ Ю.Г. Соколов, Н.А. Евсюков, В.Т. Садковский. - М., 1994. - 33 с.
6. Патент РФ №100621, МПК G01N 1/22. Определитель заспоренности растений / Ю.Г. Соколов, В.Т. Садковский, Ф.Ф. Худой, С.А. Ермоленко; Опубл. 20.12.2010, Бюл. №35.
7. Патент РФ 171 238, МПК G01N 1/22. Пробоотборник воздуха / В.Т. Садковский, Ю.Г. Соколов, Ф.Ф. Худой, Ю.В. Шумилов, С.А. Ермоленко, В.Я. Исмаилов, К.В. Семочкин; Опубл. 25.05.2017, Бюл. №15.
8. Евсюков, Н.А Технические средства оснащения технологий фитосанитарного мониторинга / Евсюков Н.А., Садковский В.Т., Соколов Ю.Г. // Защита и карантин растений. - 2013. - №2. - С. 43-45.
9. Dickinson, С.Н. Effects of ethirimol and zineb on phylloplane microflora of barley // Trans. Br. Mycol. Soc. - 1973. - Vol. 60. - P. 423-431.