Биологическая защита сои в условиях Восточной части лесостепи Украины

ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (155-156), 2013

сравнении с химическим протравителем витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) на распространение и развитие корневых гнилей сои, а также на хозяйственно ценные показатели культуры. Исследовано влияние препаратов на ограничение развития возбудителей болезни в условиях in vitro и полевых. В условиях in vitro выявлена высокая степень эффективности препаратов Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) и Хетомик на ограничение развития мицелия гриба. Однако установлено негативное влияние эталонного препарата 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) на урожайность культуры и позитивное влияние биологических препаратов при обработке ими семян сои.

O.P. Adamenko. The biological protection of soybean in the conditions of the eastern part of Forest-Steppe in Ukraine.

The given article presents the assessment of the influence of biological preparations Biopolicyd, Ri-zoplan and Chetomic on the spread and development of soybean root rots as well as on the economic characters in comparison with the chemical protectant Vitavaks 200 FF VSK (200 + 200 g/l). The influence of preparations on disease agents control in field conditions and in vitro is studied. The high efficiency of preparations Vitavaks 200 FF VSK (200 + 200 g/l) and Chetomic in vitro on the development control of mycelium fungus is determined. But there was established the negative effect of the widely used preparation Vitavaks 200 FF VSK (200 + 200 g/l) on the crop productivity and the positive effect of the biological preparations applied for soybean seeds treatment.

Ключевые слова: соя, фузариоз, биологическая защита

УДК 632.937:633.34

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА СОИ В УСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ

О.П. Адаменко,

научный сотрудник

62483, Украина, Харьковская обл., Харьковский р-н, п/о «Коммунист-1»

Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева

Проведена оценка влияния биологических препаратов биополицид, ризоплан и хетомик в

Введение. На сое зарегистрированы более 45 болезней, которые вызываются грибами, бактериями и вирусами. Наиболее вредоносны болезни всходов, корневой системы, листовой поверхности, особенно те, что вызывают пятнистость листьев [1]. Корневая гниль — заболевание корневой системы, корневой шейки и нижней части стеблей растений. Болезнь может проявляться на растениях на протяжении всей вегетации. Особенно вредоносна фузариозная корневая гниль, возбудителями которой являются некоторые виды рода Fusarium. К наиболее патогенным и часто встречающимся относятся Fusarium solani (Mart.) App. et

Wr., Fusarium oxysporum Schlecht., Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc., Fusarium heterosporum Nees. [2].

Агротехнические и организационно-хозяйственные мероприятия предупреждают массовое развитие основных болезней и вредителей, обеспечивают повышение валовых сборов возделываемой культуры. Для надежной защиты посевов часто возникает необходимость в специальных химических обработках [1].

Однако на современном уровне ведения агропроизводства решить задачу борьбы с болезнями только посредством массового применения химических пестицидов невозможно. Во многих случаях хорошим дополнением к химическому методу служит использование биологических средств, которое наряду с сохранением урожая обрабатываемых культур способствует снижению загрязнения среды и сельскохозяйственной продукции и препятствует появлению резистентности у возбудителей болезней.

Российские ученые являются пионерами в развитии биометода. Первый в мире биопрепарат был создан И.И. Мечниковым более 100 лет назад, и это положило начало развитию микробиологического метода защиты растений [3].

В настоящее время во ВНИИМК (г. Краснодар) Л.В. Маслиенко и другими учеными ведется разработка биологического метода защиты сельскохозяйственных культур от болезней [4; 5]. В частности разрабатываются микробиопрепараты для снижения вредоносности заболеваний сои и их совместное применение с химическими фунгицидами для интегрированной защиты культуры [6].

Цель и задачи. Целью наших исследований было определение влияния биопрепаратов на показатели всхожести семян сои в лабораторных условиях, а также их эффективности против развития корневых гнилей в полевых условиях. Нами было оценено влияние микробиологических препаратов на непосредственно культуру гриба Fusarium spp. in vitro.

Материалы и методы. Исследования проводили в условиях лаборатории устойчивости растений к биотическим факторам ИР им. В.Я. Юрьева НААН. Использовали биологические препараты Биополицид, Ризоплан и Хетомик. Бактериальный препарат Биополицид предназначен для предотвращения грибных заболеваний корневой системы. Действующее вещество — споровые бактерии Penibacillus polymyxa П, концентрация не менее 5-6 х 109 КОЕ/мл. Препарат разработан, зарегистрирован и производится на Южной опытной станции ИСХМ НААН, Украина. Препарат Ризоплан создан на основе бактерии Pseudomonas fluorescens АР 33. Препаративная форма — культу-ральная жидкость с титром 2 х 109 КОЕ/мл, разработан и зарегистрирован НИИ генетики и цитологии АН Беларуси. В Украине Ризоплан производит компания ООО «БИОЗАР». Микробный препарат Хетомик создан на основе природного штамма гриба-антагониста Chaetomium cochliodes 3250, титр 1-2 х 109 КОЕ/г. Изготавливается лабораторным способом. Оригина-тором и производителем препарата является Институт сельскохозяйственной микробиологии и агропромышленного производства НААН, Украина.

При этом эталонным вариантом был Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л), контролем — семена, обработанные водой. Все варианты обработки семян проводили на сое сорта Романтика. Всхожесть семян определяли согласно общепринятой методике [7]. Биологическую эффективность препаратов определяли по формуле [8]:

Е =

1 О О X

Рк ,

где Е - биологическая эффективность, %;

Рк - показатель развития болезни на контроле;

Рд - показатели развития болезни на опытном участке.

Для выявления фузариозных гнилей отбирали по 100 растений с каждого ва-

рианта в трехкратном повторении. Интенсивность поражения гнилями определяли по шкале, приведенной в методических указаниях «Методика выявления, учета и прогноза вредителей и болезней зернобобовых культур» [9].

Пораженность сои корневыми гнилями определяли по побуревшей площади корней:

0 - здоровые растения;

1 - слабое побурение, почернение корневой шейки или основания стебля;

2 - побурение или почернение корневой шейки и основания стебля, загнивание стержневых и боковых корней охватывает до 50 % их поверхности;

3 - сильное побурение, свыше 50 %, на пораженных тканях белый, серый, бурый налет, растения низкорослые, легко вырываются из почвы;

4 - очень сильное поражение, свыше 75 % поверхности, растения увядают и гибнут.

При учете болезней сои определяли наиболее важные показатели фитопатоло-гической оценки посевов - распространенность и интенсивность (степень развития болезни).

В условиях лаборатории испытывали действие биологических препаратов на степень роста чистой культуры патогенов популяции Fusarium spp. в соответствии с методикой [10], разработанной в ВИЗР. При этом культивировали их на агаризи-рованой среде (картофельно-глюкозный агар) с введением в неё препаратов.

Статистическую обработку полученных результатов проводили по методике Б. А. Доспехова [11].

Результаты исследований. При обработке семян препаратами наиболее позитивное влияние на их всхожесть оказывали Ризоплан и Хетомик. Энергия прорастания семян в варианте с Ризопла-ном колебалась в пределах 82,0-89,3 %, в варианте с Хетомиком - 82,3-91,0 %. Эти показатели, в среднем за три года, при обработке Витаваксом 200 ФФ ВСК

не сильно отличались от контроля (81,5%). Все вышеуказанные препараты имели одинаковое влияние на лабораторную всхожесть семян (от 94,2 до 94,9 %).

Полевая всхожесть семян при обработке биологическими препаратами повышалась в среднем за три года на 3,9-10,1 % в сравнении с контрольным вариантом (77,5 %). При использовании эталонного препарата Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) всхожесть семян повышалась на 14,4 % (табл. 1).

Таблица 1

Зависимость всхожести семян сои сорта Романтика от обработки биопрепаратами

Вариант Год Энергия прорастания семян, % Всхожесть семян, %

лабораторная полевая

Контроль (вода) 2010 84,0 95,0 81,0

2011 82,0 92,8 77,7

2012 78,5 89,0 73,9

среднее 81,5 92,3 77,5

Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) (эталон) 2010 86,3 95,3 92,4

2011 84,3 93,0 91,1

2012 80,5 94,3 92,2

среднее 83,7 94,2 91,9

Биополицид (5-6 х 109 КОЕ/мл) 2010 84,5 95,8 84,3

2011 83,0 94,5 79,8

2012 79,8 92,3 80,0

среднее 82,4 94,2 81,4

Хетомик (1-2 х 109 КОЕ/г) 2010 88,0 97,0 89,7

2011 91,0 94,8 85,3

2012 82,3 92,8 87,8

среднее 87,1 94,9 87,6

Ризоплан (2 х 109 КОЕ/мл) 2010 84,8 96,0 87,4

2011 89,3 94,5 80,4

2012 82,0 92,5 81,2

среднее 85,4 94,3 83,0

Обработка семян биопрепаратами по-разному влияла и на развитие корневых гнилей на протяжении всего периода вегетации культуры (табл. 2). В среднем за 2010-2012 гг. в вариантах Хетомик, Био-полицид, Ризоплан выявлено уменьшение развития болезни на всходах в 1,9; 1,8 и 1,7 раза по сравнению с контролем, где уровень развития составлял 5,7 %. В фазе цветения развитие болезни при обработке семян данными биологическими препаратами было в 1,6; 1,2 и 1,4 раза меньше контрольного варианта (10,6 %). В фазе

созревания — в 1,3; 1,2 и 1,2 раза меньше контроля (26,7 %).

Таблица 2

Влияние биопрепаратов на распространение и развитие фузариозных корневых гнилей у сои сорта Романтика

Примечание: Р - распространенность, Я - развитие.

Полученные нами результаты исследований свидетельствуют о равноценном защитном действии всех биопрепаратов на ранних этапах онтогенеза (в фазе всходов). Что касается эталонного варианта, то при его использовании развитие болезни в фазе всходов уменьшалось в 3,8 раза, в фазе цветения - 2,5, а в фазе созревания - в 1,3 раза, что равноценно биологическому препарату Хетомик. Несмотря на значительное снижение уровня болезни, урожайность в варианте с обработкой семян Витаваксом 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) была 1,75 т/га. В контрольном варианте и при применении биопрепаратов она колебалась от 1,80 до 1,84 т/га, что не имело существенной разницы.

По результатам подсчета биологической эффективности применения препаратов установлено, что в среднем за годы исследований наибольшую эффектив-

ность показал Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) - 53,6 % (табл. 3). Так, в фазе всходов его эффективность составляла 73,7 %, в фазе цветения - 59,4 , в фазе созревания - 27,8 %.

Таблица 3

Биологическая эффективность биопрепаратов против фузариозных корневых гнилей на сое сорта Романтика, 2010-2012 гг.

Вариант Год Эффективность по фазам развития, % Среднее за вегетацию

всходы цветение созревание

Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) (эталон) 2010 58,8 46,2 34,6 46,5

2011 78,3 66,4 13,6 52,8

2012 77,6 59,2 35,3 57,4

среднее 73,7 59,4 27,8 53,6

Биополицид (5-6 х 109 КОЕ/мл) 2010 32,4 17,3 26,9 25,5

2011 41,7 26,4 10,2 26,1

2012 50,0 33,8 21,3 35,0

среднее 43,9 19,8 19,5 27,7

Хетомик (1-2 х 109 КОЕ/г) 2010 38,2 26,9 32,7 32,6

2011 50,0 46,4 17,1 37,8

2012 48,7 31,7 31,0 37,1

среднее 47,4 36,8 26,9 37,0

Ризоплан (2 х 109 КОЕ/мл) 2010 29,4 19,2 17,3 22,0

2011 45,0 33,6 12,0 30,2

2012 43,4 28,2 26,0 32,5

среднее 42,1 28,3 18,4 29,6

Эффективность биологических препаратов в среднем за вегетацию была в пределах 27,7-37,0 %, что значительно ниже эталонного варианта. В фазе всходов разница между Витаваксом 200 ФФ ВСК (200+200 г/л) и Биополицидом составляла 29,8 %, Хетомиком - 26,3, Рио-планом - 31,6 %; в фазе цветения -соответственно 39,6 %, 22,6, 31,1 %; в фазе созревания - соответственно 8,3 %, 0,9; 9,4%.

Таким образом, наибольшую биологическую эффективность среди биопрепаратов показал Хетомик.

В результате исследований структуры урожая установлено, что биологическая урожайность в контрольном варианте составляла 1,93 т/га, а при использовании протравителя Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) - 1,83 т/га (в пределах ошибки опыта). В вариантах с использованием биологических препаратов Ризоплан, Хе-томик и Биополицид урожайность коле-

Пораженность растений по фазам Уро- ± к

Вариант Год развития, % контр

всходы цветение созревание ность, о-

Р Я Р Я Р Я т/га лю, т/га

2010 11,3 3,4 16,3 5,2 12,7 5,2 1,04 -

Контроль 2011 14,0 6,0 36,7 12,5 96,7 49,2 2,94 -

(вода) 2012 23,3 7,6 38,3 14,2 61,3 25,8 1,51 -

среднее 16,2 5,7 30,4 10,6 56,9 26,7 1,83 -

Витавакс 2010 4,3 1,4 7,0 2,8 9,3 3,4 0,98 -0,06

200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) (эталон) 2011 5,0 1,3 16,7 4,2 83,3 42,5 2,87 -0,07

2012 6,3 1,7 21,7 5,8 48,7 16,7 1,40 -0,11

среднее 5,2 1,5 15,1 4,3 47,1 20,9 1,75 -0,08

Биополи- 2010 7,7 2,3 13,7 4,3 9,7 3,8 1,11 0,07

цид 2011 10,0 3,5 30,0 9,2 90,0 44,2 2,83 -0,11

(5-6 Х109 2012 11,7 3,8 27,0 9,4 55,0 20,3 1,58 0,07

КОЕ/ мл) среднее 9,8 3,2 23,6 8,5 51,6 22,8 1,84 0,01

Хетомик (1-2 х 109 КОЕ/г) 2010 7,0 2,1 10,7 3,8 8,7 3,5 1,03 -0,01

2011 8,0 3,0 26,7 6,7 86,7 40,8 2,90 -0,04

2012 12,3 3,9 32,0 9,7 50,3 17,8 1,55 0,04

среднее 9,1 3,0 23,1 6,7 48,6 20,7 1,83 0,0

Ризоплан (2 х 109 КОЕ/мл) 2010 7,3 2,4 14,0 4,2 11,7 4,3 1,05 0,01

2011 9,0 3,3 30,0 8,3 86,7 43,3 2,85 -0,09

2012 12,3 4,3 33,3 10,2 54,3 19,1 1,51 0,0

среднее 9,5 3,3 25,8 7,6 50,9 22,2 1,80 -0,03

НСР05 0,09 -

балась от 1,91 до 2,03 т/га (табл. 4), что также в пределах ошибки опыта. Тем не менее, если сравнивать урожайность в варианте с использованием Витавакса 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) и Биополицида, то разница между ними была существенной (1,83 и 2,03 т/га соответственно) и составила 0,2 т/га (НСР05 = 0,11).

Относительно таких показателей, как количество бобов, семян, массы семян с одного растения и массы 1000 семян, то в сравнении с другими вариантами с наилучшей стороны себя зарекомендовал биологический препарат Хетомик. Результаты испытаний других препаратов по данным показателям были ниже контроля, и лишь по массе 1000 семян отмечено превышение (149,7-155,4 г) относительно контроля (146,5 г).

Таблица 4

Показатели структуры урожая сои сорта Романтика в зависимости от обработки биопрепаратами

В результате лабораторной оценки эффективности препаратов в ограничении развития возбудителей болезни сои установлено, что рост мицелия грибов рода Fusarium spp. полностью угнетался при введении в питательную среду Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) и Хетомик. Биополицид и Ризоплан ограничивали рост гриба на 64,6 и 39,6 % соответственно (табл. 5). Низкий процент влияния по-

следних препаратов, возможно, связан с их составом (бактерии Penibacillus poly-myxa П., Pseudomonas fluorescens АР-33), который угнетался составом питательной среды (КГА), способствующей лучшему росту грибной флоры, а не бактериальной. Второй фактор, повлекший низкое ограничение роста патогена в условиях in vitro, что бактерии обеспечивают защитный эффект, заселяя ризосферу молодого растения, выделяя при этом антибиотики и вещества, которые стимулируют рост и развитие именно растения.

Таблица 5

Влияние биопрепаратов на степень роста патогена Fusarium spp. in vitro

Выводы. В условиях восточной части лесостепи Украины обработка семян сои перед посевом препаратом Витавакс 200 ФФ ВСК (200+200 г/л) способствовала повышению полевой всхожести в среднем за три года на 14,4 % по сравнению с контрольным вариантом. Биологические препараты Биополицид, Ризоплан были менее эффективными, так как их применение при обработке семян обеспечивало повышение полевой всхожести на 3,9 и 5,5 % соответственно. Хетомик способствовал повышению полевой всхожести на 10,1 %, что свидетельствует о его большей эффективности по сравнению с другими биопрепаратами.

Ограничение распространенности фу-зариозных корневых гнилей в период вегетации на 12,0 % и развития на 5,4 % обеспечивал препарат Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л). При этом доля пораженных растений составляла 34,5 %, а

Вариант Высота стебля, см Количество бобов, шт./раст. Количество семян, шт./раст. Масса семян с растения, г Масса 1000 семян, г Биологическая урожайность, т/га

Контроль (вода) 78,4 17,7 25,3 3,7 146,5 1,93

Витавакс 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) (эталон) 82,4 16,5 22,3 3,3 154,8 1,83

Биополицид (5-6 х 109 КОЕ/мл) 81,9 17,0 24,0 3,6 155,4 2,03

Хетомик (1-2 х 109 КОЕ/г) 81,2 18,1 25,1 3,7 159,2 1,98

Ризоплан (2 х 109 КОЕ/мл) 79,3 16,2 22,6 3,3 149,7 1,91

НСР05 4,0 1,5 1,6 0,2 2,0 0,11

Год Степень ограничения роста мицелия, % к контролю

Витавакс 200 ФФ ВСК

2010 100 53,2 99,9 34,4

2011 100 71,6 100 35,3

2012 100 69,1 100 49,1

Среднее 100 64,6 100 39,6

ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (155-156), 2013

развитие болезни - 14,3 %. Биологические препараты снижали распространенность заболевания на 5,8-7,6 %, а развитие болезни - на 2,8-4,2 %.

Биологическая эффективность Вита-вакса 200 ФФ ВСК (200 + 200 г/л) за период вегетации сои составила 53,6 %. Среди биопрепаратов наиболее эффективным был Хетомик (37,0 %), а Биополицид и Ризоплан показали эффективность в пределах 27,7 и 29,6 %.

Показатели структуры урожая при обработке семян сои исследованными препаратами не имели существенных различий, кроме массы 1000 семян, у которой отмечено повышение значений по сравнению с контролем (146,5 г) на 3,212,7 %.

Степень развития мицелия Fusarium spp. in vitro на 100 % ограничивали Вита-вакс 200 ФФ ВСК (200+200 г/л) и Хето-мик, на 64,6 % - Биополицид и на 39,6 %

- Ризоплан.

Список литературы.

1. Васильев Д.С., Тихонов О.И., Под-кина Д.В., Ригер А.Н. [и др.]. Комплексная система защиты посевов сои от сорняков, вредителей и болезней (рекомендации). Гос. агропром. комитет СССР.

- М.: Агропромиздат, 1987. - 48 с.

2. Котова В.В. Корневые гнили зернобобовых культур: монография. - Л.: Агропромиздат, Ленинградское отделение, 1986. - 95 с.

3. Штерншис М.В. Роль и возможности биологической защиты растений // Защита и карантин растений. - 2006. - № 6.

- С. 14.

4. Маслиенко Л.В. Биологический метод защиты подсолнечника и других сельскохозяйственных культур от болезней // Агро ХХ1- 1999. - № 8. - С. 7-12.

5. Маслиенко Л.В., Курилова Д. А.,

Асатурова А. М. , Шипиевская Е. Ю. Первичный скрининг штаммов грибов и бактерий-антагонистов к возбудителю фузариоза сои // Масличные культуры: Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - 2009. -Вып. 1 (140). - С. 114-119.

6. Маслиенко Л.В., Курилова Д.А. Разработка микробиологического метода снижения вредоносности фузариоза на сое // Масличные культуры: Науч. -техн. бюл. ВНИИМК. - 2012. - Вып. 2 (151152). - С. 167-175.

7. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М., 1985. - 58 с.

8. Методики випробування i застосу-вання пестицидiв / С.О. Трибель, Д.Д. Огарьова, М.П. Секун, О.О. 1ващенко [та ш.]. - К.: Свгг, 2001.- 450 с.

9. Методика выявления, учета и прогноза вредителей и болезней зернобобовых культур. - М.: Колос, 1970. - 46 с.

10. Кумачева Е.М., Котикова Г.Ш., Тютерев С.Л. Методические указания по испытанию фунгицидов для защиты подсолнечника от серой и белой гнили. - Л.: Пушкин, 1984. - 19 с.

11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: учеб. пособие. - М.: Агропромиздат, 1985. - 315 с.