Примененние биофунгицидов вместо химических фунгицидов и другие способы защиты растений в органическом земледелии

Повысить иммунитет растений позволяют такие мероприятия, как вакцинация и прививка на дикие или полу-культурные формы. Причем если первый вариант предполагает защиту от определенной болезни (в зависимости от вакцины), то второй — от многих.

Прекрасный эффект дает и сокращение вегетационного периода путем применения рассадного метода выращивания. Условия микроклимата в защищенном грунте при выращивании рассады обычно близки к идеальным, поэтому растения развиваются лучше и выходят более мощные, чем в полевых условиях.

А их ранняя посадка (как только минует угроза заморозков) дает возможность сформировать вегетативную массу в период, когда споры многих патогенов еще не вышли из зимней диапаузы. В случае же с прямым посевом семян в поле активный рост растений начинается одновременно с массовым распространением заболеваний, и необходимы дополнительные усилия, чтобы уменьшить вред от них.

Все это заставляет широко практиковать рассадный метод выращивания даже тех культур, которые традиционно высевались прямо в поле — например, столовой свеклы, кукурузы и др. Тем более, что он дает надежную защиту не только от болезней, но и от вредителей.

Улучшает общий агрофон, а значит, способствует укреплению и повышению стойкости растений к заболеваниям и грамотная агротехнология — соблюдение севооборотов, своевременное удаление сорняков, оптимальный питательный режим, качественный посевной и посадочный материал. Все это способствует уменьшению вредоносности болезней. В случае же их появления можно прибегнуть к помощи биофунгицидов.

Биофунгициды

Для успешного применения биологических средств защиты от заболеваний необходимо точно поставить диагноз (применяя несоответствующие препараты, эффекта не получить) и правильно выбрать время внесения.

Все биофунгициды можно разделить на:

- грибные — на основе грибов рода Trichoderma и др.;

- бактериальные — на основе бактерий группы Bacillus subtilis, рода Pseudomonas и антибиотиков;

и другие — такие как молотая сера, экстракты растений и фитонциды.

Грибные биофунгициды

Механизм действия этой группы биофунгицидов основан на том, что на грибах-паразитах паразитируют другие грибы — так называемые паразиты второго порядка. Скажем, на мучнисторосяных грибах паразитирует пикнидиальный гриб Cicinnobolus cesati, на грибах бурой ржавчины пшеницы (Puccinia triticina) — пикнидиальный гриб Darluca filum. Кроме того, такие грибы выделяют вещества, угнетающе ряд болезней.

Для получения препарата необходимо выделить чистую культуру соответствующего гриба, размножить его, а затем нанести на пораженные растения опрыскиванием или другими способами. К сожалению, таких грибов очень мало.

Trichoderma — гриб-сапрофит семейства Нуросгеасеае. По словам ведущего специалиста, занимающегося исследованием этих грибов, Г. Самуельса, род Trichoderma сейчас в стадии открытия для человечества». Наиболее востребованы для производства биопрепаратов такие виды, как Т. harzianum, Т. hamatum, Т. lignorum и их биотипы. Механизм их действия основан на том, что в процессе развития они синтезируют вещества антибиотической природы (глиотоксин, виридин, триходермин и др.), разрушающие клеточные стенки фитопатогенных грибов.

Грибы рода Trichoderma стали основой создания биофунгицида Триходермин. Уже выявлена эффективность этих грибов против более чем 60 болезней.

Например, таких, как Pythium, Verticillium и Fusarium (корневые гнили), Botrytis (серая гниль), Phoma (фомоз), Sclerotinia (белая гниль), Ascochyta (аскохитоз), Alternaria (альтернариоз), мучнистая роса и даже фитофтора.

Но следует отметить, что наиболее эффективен Триходермин в качестве профилактики. Против прогрессирующего заболевания эффект ниже, за исключением корневых гнилей, которые он подавляет всегда. Именно поэтому этот биофунгицид чаще всего используется именно против корневых гнилей путем внесения в почву или даже гидропонный субстрат, в прикорневую зону в процессе вегетации. Оптимальная температура почвы для его действия находится в интервале от 15 до 30°С. При более низких температурах эффективность снижается. Так что не стоит высаживать рассаду или сеять семена в холодную, непрогретую почву.

Из других грибов, кроме упомянутых выше Cicinnoboius cesati и Darluca filum, можно отметить также малоизвестный микоризный гриб рода гломус, на основе которого созданы биофунгициды Микоплант и Микор-плюс.

Это споры эндомикоризных грибов, получившие название «арбускулярных микоризных». При действии таких грибов растения становятся более устойчивыми к засухе и многим болезням (в основном к фитофторе и корневым гнилям), уменьшается накопление корнями тяжелых металлов.

Биофунгициды на основе бактерий можно разделить на 3 группы:

- на основе бактерии вида Bacillus subtilis (например, Фитоспорин-М, Гамаир, Фитодоктор, Бактофит, Алирин-Б и др.);

- антибиотики, вырабатываемые бактериями семейства Strepto-mycetaceae, известными продуцентами стрептомицинов;

- на основе бактерий рода Pseudomonas.

Второе название широко известной в приготовлении биофунгицидов бактерии Bacillus subtilis— сенная палочка, поскольку ранее ее получали из сенных отваров. Это один из наиболее изученных видов грамположительных спорообразующих аэробных бактерий, представителей рода бацилл. Механизм их действия основан на способности продуцировать антибиотики, аминокислоты, витамины и другие вещества.

На основе Bacillus subtilis создан ряд препаратов, отличающихся видами штаммов или добавками вроде витаминов, аминокислот, гуматов и т. д. (см. таблицу).

Поскольку многие штаммы обладают ограниченным действием, ряд фирм занимаются созданием новых, обладающих более широким спектром антагонистической активности. Биофунгициды на их основе показали эффективность против таких болезней, как Fusarium (фуpариоз), Ascochyta (аскохитоз), Colletotrichum (антракноз), Botrytis (серая гниль), Phytophthora (фитофтора), Alternaria (белая гниль) и др. К сожалению, часть таких препаратов российского производства, а отечественных аналогов пока нет.

Бактерии рода Streptomyces являются продуцентами антибиотиков стрептомицинового ряда, которые обладают сильным фунгицидным действием, вызывают угнетение роста и гибель многих фитопатогенных грибов. На основе этих бактерий создан биофунгицид Фитолавин, действующее вещество которого — фитобактериомицин (32 г/1 л препарата). Это комплекс антибиотиков с широким спектром действия, рекомендованный против таких болезней, как бактериозы, антракноз, угловатая пятнистость листьев, бактериальная гниль клубней картофеля, альтернариоз томата, мо-нилиоз косточковых, парша, мучнистая роса. Компания «Фармбиомед» сейчас выпускает его под названием Фитолавин ВРК (водорастворимый концентрат). Под этим названием он и зарегистрирован.

Бактерии Pseudomonas вызывают лизис мицелия патогенных грибов, поэтому обработка некоторыми их штаммами проростков и взрослых растений может существенно снижать пораженность фитопатогенами.

Клетки псевдомонад — одиночные грамотрицательные палочки, по длине не превышающие 5 мкм. Колонии бактерий очень разнообразны: слизистые, выпуклые и плоские, крупные и мелкие, обладающие способностью флуоресцировать. Некоторые представители этого рода могут существовать за счет анаэробного нитратного дыхания, другие используют энергию окисления водорода, но не брожения.

Естественно, на рост и развитие бактерий влияют условия глубинного культивирования, в частности состав среды и аэрация. Скажем, от степени насыщения среды кислородом будет зависеть уровень биомассы псевдомонад, что важно для получения ак тивного бактериального препарата. Поэтому культивирование бактерий и создание качественного биофунгицида под силу лишь предприятиям с современными биолабораториями с аэрируемыми биореакторами.

Привлекательность биофунгицидов из псевдомонад кроется в двух факторах. Во-первых, они угнетают ряд болезней за счет антагонизма. Антагонистические свойства бактерий обусловлены наличием сложного комплекса, включающего образование антибиотических веществ фена-зинового ряда, белковых соединений и пептидов, литических ферментов, сидерофоров и других биологически активных соединений.

Во-вторых, многие ризосферные бактерии способны синтезировать различные фитогормоны (например, индолил-3-уксусную кислоту, ИУК), которые могут стимулировать рост растений на разных стадиях развития, в частности, содействовать поступлению в растение минеральных веществ, переводя их из нерастворимой формы в растворимую (фосфор), синтезировать некоторые низкомолекулярные соединения и ферменты (например, АСС-де-заминазу, предотвращающую синтез стрессового гормона этилена). Доказано, что они продуцируют и сидерофоры — низкомолекулярные соединения, образующие комплекс с ионом железа, тем самым облегчая его транспорт как в микробные клетки, так и в клетки корня. Потому неудивительно, что на основе псевдомонад создан ряд био фунгицидов, самые известные из которых — Гаупсин и Планриз.

Планриз — биофунгицид на основе бактерий специализированного штамма Pseudomonas fluorescens. Рекомендован против корневых и стеблевых гнилей, бактериозов. Обладает свойствами стимулятора роста.

Гаупсин — биопрепарат на основе бактерий Pseudomonas aureofaciens, штамм ИМВ 2637. Кроме болезней, проявляет инсектицидную активность в отношении гусениц яблоневой плодожорки и антагонистично действует на возбудителей ряда грибных заболеваний.

Псевдобактерин — препарат на основе бактерии Pseudomonas aureo faciens, штамм BS 1393. Рекомендован против настоящей и ложной мучнистой росы, бактериозов, серой гнили, антракноза.

Другие препараты органической защиты растений

В эту группу вошли вещества, не относящиеся к грибам или бактериям, но также оказывающие фунгицидное действие. Самым известным из них давно признана сера. Механизм ее действия основан на том, что она проникает в споры гриба, растворяется в веществах клетки и связывается с водородом, образуя сероводород. Это соединение подавляет фермент дыхания полифенолоксидазу. Для разных видов возбудителей грибных инфекций степень токсичности серы неодинакова. Наиболее часто она используется против мучнистой росы.

Эффективна сера и против клещей. Ее акарицидная активность обусловлена образованием паров, которые убивают насекомых и их личинок.

Для проявления фунгицидного действия серы важна высокая температура. Образование сероводорода наиболее интенсивно при 30…40°С, а при температуре ниже 20°С он практически не выделяется. Повышает эффективность применения серных препаратов и высокая влажность. Так что обработку коллоидной серой лучше проводить утром по росе или после полива.

На основе серы создан известный препарат Тиовит Джет. Есть в массовой продаже и коллоидная сера, и серные шашки для окуривания подвалов, хранилищ и зимних теплиц.

Нельзя не отметить и такой препарат, как Имуноцитофит, действующее вещество которого — этиловый эфир арахидоновой кислоты. Он содержит также мочевину, и его применение повышает иммунитет растений к ряду заболеваний.

Фитонциды

Это летучие вещества, которые вырабатываются растениями. Впервые они были открыты в 20-е годы профессором Томского университета Борисом Токиным.

Есть два варианта использования фитонцидных свойств растений:

- размещение посадок одних растений в междурядьях других;

- использование экстрактов растений (в основном высших).

Например, размещение черемши или медвежьего лука (Allium ursinum) между рядами кукурузы защищает от пузырчатой головни, календула эффективна против ряда вирусных болезней овощных, лук-батун в междурядьях земляники спасает от серой гнили. Увы, такие методы больше подходят для приусадебных участков, а не для промышленных площадей.

А вот экстракты растений можно использовать значительно чаще. Скажем, водный экстракт мха Sphagnum угнетает развитие корневых гнилей, фитофторы и мучнистой росы. Против последней поможет и настойка такого сорняка, как осот полевой. Сдерживают развитие некоторых болезней отвары чеснока, лука, тысячелистника и других растений.

Вакцинация растений

В начале статьи говорилось о вакцинации растений. Она дает защиту лишь от некоторых вирусных (но не грибных и бактериальных) заболеваний, поэтому пока встречается редко. Суть ее заключается в обработке растений в молодом возрасте ослабленными слабовирулентными штаммами вирусных болезней. Обработка эта заключается в опрыскивании мелкодисперсионными аэрзолями вакцины из пульверизатора или любого опрыскивателя. Вопрос только в том, где взять вакцину, если отечественные биолаборатории ее практически не производят.

Подводя итог, надо честно сказать, что эффективных биофунгицидов против ряда болезней, увы, нет. Например, остановить пероноспороз огурца, фитофтору томатов и картофеля, пыльную и пузырчатую головню кукурузы, рак картофеля и т. д. одними биофунгицидами сложно. По этой причине эти культуры относятся к наиболее сложным для выращивания их органической продукции. И если против вредителей в этом случае есть запасной вариант — энтомофаги, то в случае с болезнями приходится прибегать к комплексной защите всеми вышеперечисленными методами, что впрочем, не дает 100% результата.

Авторы: С. Ибрагимова, Л. Беневьят

Источник