Возможности биологического контроля пятнистостей листьев

НТП: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
УДК 632.937
ВОЗМОЖНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
ПЯТНИСТОСТЕЙ ЛИСТЬЕВ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ
А.А. БЕЛЯЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, зав.
кафедрой
М.В. ШТЕРНШИС, доктор биологических наук, профессор
Т.В. ШПАТОВА, кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент
Новосибирский ГАУ
В.И. ЛУТОВ, кандидат сельскохозяйственных наук,
председатель
Сельскохозяйственная артель «Сады Сибири»
А.А. ЛЕЛЯК, кандидат биологических наук, зав. лабораторией
А.И. ЛЕЛЯК, директор
Научно-производственная фирма «Исследовательский
центр»
E-mail: [email protected]
Резюме. Изучено влияние четырех бактериальных препаратов
из серии Фитоп на поражаемость пятнистостями листьев и плодоношение черной смородины в производственных условиях.
Опыты выполнены в 2010-2012 гг. в плодоносящих насаждениях
черной смородины сельскохозяйственной артели «Сады Сибири»
Новосибирской области. Объекты исследования – черная смородина сорта Софья; заболевания – антракноз и септориоз смородины; биологические препараты на основе штаммов бактерий
рода Bacillus из коллекции культур разработчика препаратов НПФ
«Исследовательский центр» – Фитоп 1.68, Фитоп 3.69, Фитоп 14.72,
Фитоп 8.67. Посадки обрабатывали однократно при появлении
первых симптомов болезней путем наземного механизированного
опрыскивания рабочей суспензией в концентрации 104 КОЕ/см3.
Использование бактериальных препаратов снижало поражение
антракнозом и септориозом в 2,0-2,8 раза в течение 10…14 сут.
после нанесения биоагентов, достигнутые различия по вариантам
относительно контроля в основном сохранялись до конца вегетации. Биологическая эффективность препаратов серии Фитоп в
снижении пораженности пятнистостями листьев составляла 60,2…
64,6 %. Обработка Фитопом 3.69 и Фитопом 14.72 увеличивала число соцветий и ягодных кистей черной смородины, а также общую
продуктивность одного куста. Урожайность при этом возрастала
на 0,65…0,67 т/га (19…20 %) при величине этого показателя в
контроле 3,38 т/га. Уровень рентабельности обработки составил
176,6…185,1 %, рентабельности производства – 55,9…56,7 %
(при 43,8 % в контроле). Применение препаратов серии «Фитоп» в
перспективе может повысить экологическую безопасность технологии возделывания черной смородины и расширить возможности
оперативных мер защиты от пятнистостей листьев.
Ключевые слова: бактериальные препараты, антагонистическое
действие, черная смородина, антракноз, септориоз, биологическая эффективность, урожайность.
По валовому производству
ягод черной смородины Российская Федерация занимает
первое место в мире [1]. Внутри
страны, в том числе в Сибири,
эта культура заметно превосходит по площади возделывания
другие популярные ягодники –
малину и землянику [2]. Актуальная проблема – повышение
экологической безопасности
технологии возделывания черной смородины, так как ягодная
продукция имеет диетическую
и лекарственную ценность, потребляется в свежем виде. В
Западной Сибири и других рай-
48
онах возделывания значительный вред культуре причиняют
пятнистости листьев: антракноз (возбудитель – Gloeosporium
ribis (Lib.) Mont. et Desm., Melanconiales, Deuteromycota) и
септориоз (возбудитель – Septoria ribis Desm., Spaeropsidales,
Deuteromycota), способные при эпифитотиях уничтожить до
50…80 % урожая [3]. Фитосанитарная ситуация осложняется
тем, что сроки массового поражения плантаций болезнями
совпадают с периодом плодоношения. Это резко ограничивает возможности использования химических пестицидов
[4]. В последние годы расширяется применение экологически безопасных биофунгицидов, в том числе на основе
почвенных сапротрофных бактерий рода Bacillus, обладающих наряду с антагонистическими к фитопатогенам, также
росторегулирующими, антистрессовыми, адаптогенными
свойствами в отношении растений [5…7].
В исследованиях, проведенных ранее [8], в полевых
экспериментах была доказана возможность защиты черной смородины от септориоза с помощью препаратов серии Фитоп, действующим началом которых служат штаммы
бактерий рода Bacillus (B. amyloliquefaciens, B. licheniformis,
B. subtilis) с биологической эффективностью (60…74 %), не
уступавшей химическому фунгициду Топаз.
В связи с изложенным цель наших исследований – испытание действия бактериальных препаратов серии Фитоп
на поражаемость пятнистостями листьев и плодоношение
черной смородины в производственных условиях.
Условия, материалы и методы. Объектами исследования были 8-летние насаждения черной смородины сорта
Софья, восприимчивого к пятнистостям листьев; заболевания – антракноз и септориоз смородины; биологические
препараты – Фитоп 1.68 (действующее начало бактерии
Bacillus subtilis штамм ВКПМ В-10641 в концентрации не
менее 109 КОЕ/см3); Фитоп 3.69 (Bacillus amyloliquefaciens
штамм ВКПМ В-10642); Фитоп 14.72 (Bacillus licheniformis
штамм ВКПМ В-10562); Фитоп 8.67 (B. subtilis штамм ВКПМ
В-10641, B. amyloliquefaciens ВКПМ В-10642 и B. amyloliquefaciens ВКПМ В-10643). Во всех препаратах бактерии
содержатся в концентрации не менее 109 КОЕ/см3.
Исследования проводили в 2010-2012 гг. на посадках
черной смородины сельскохозяйственной артели (СХА)
«Сады Сибири» Новосибирской области. Предприятие расположено в подзоне дренированной лесостепи Приобья,
почва опытного участка – серая лесная. Условия возделывания богарные, по размещению растений и обработке почвы
Таблица 1. Влияние обработок бактериальными препаратами на степень
поражения черной смородины пятнистостями листьев, %
Через 10-14 суток после об- В конце вегетации (3-я декада
работки
августа – 1-я декада сентября)
Вариант
2010 г.
2011 г.
2012 г.
2010 г.
2011 г.
2012 г.
Антракноз
Фитоп 3.69
4,6
6,0
3,2
6,0
8,0
12,4
Фитоп 1.68
6,3
8,0
3,8
13,2
13,8
11,4
Фитоп 14.72
6,5
4,8
1,8
7,8
8,4
12,4
Фитоп 8.67
–
3,6
3,2
–
8,2
14,2
Контроль
14,5
13,8
4,2
23,3
24,0
17,2
НСР05 по вариантам и по годам = 3,8; по срокам = 1,4
Септориоз
Фитоп 3.69
0,0
3,0
3,4
6,6
6,2
15,2
Фитоп 1.68
0,0
3,8
7,0
9,2
5,4
20,2
Фитоп 14.72
0,0
3,4
6,2
10,0
6,6
23,4
Фитоп 8.67
–
3,4
4,2
–
6,2
21,4
Контроль
0,0
6,6
18,0
17,0
10,0
28,4
НСР05 по вариантам и по годам = 3,0; по срокам = 1,1
Достижения науки и техники АПК, №12-2012
НТП: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
Таблица 2. Влияние обработок бактериальными препаратами на степень
поражения черной смородины совокупностью пятнистостей листьев (антракноз и септориоз), среднее за 3 года, %
Через 14
В конце Разность
с БЭ вегетаВариант
сут. после Разность
с контро- БЭ
контролем
обработки
ции
лем
Фитоп 3.69
6,7
-12,3
Фитоп 1.68
9,6
-9,4
Фитоп 14.72
7,6
-11,5
Фитоп 8.67
7,2
-11,8
Контроль
19,0
–
НСР01 по вариантам = 7,5; по срокам = 2,9
64,6
49,3
60,2
62,2
–
соблюдали основные требования зональной технологии [9].
Погодные условия 2010-2012 гг. характеризовались выраженным дефицитом влаги в течение периодов вегетации
(ГТК = 0,6…0,8).
Производственные опыты на плодоносящих насаждениях черной смородины размещали ежегодно на 4,0 га (площадь под каждым вариантом – 0,8 га). Их схема включала 4
опытных варианта с использование одного из упомянутых
бактериальных препаратов серии Фитоп, а также контроль.
Обработка однократная, при появлении первых симптомов
пятнистостей листьев. Способ нанесения биоагентов – наземное механизированное опрыскивание (МТЗ-80 + ОВГ2200). Расход рабочей жидкости – 500 дм3/га, препарата –
5 см3/га. Концентрация применяемых штаммов в опытных
вариантах составляла 104 КОЕ/см3.
Учеты осуществляли по общепринятым методикам
оценки поражаемости болезнями и урожайности [10, 11].
В 2010 г. опрыскивание биопрепаратами проводили 15
июля (при появлении первых симптомов антракноза; септориоз появился в начале августа); в 2011 г. – 03 июля (симптомы антракноза и септориоза появились одновременно);
в 2012 г. – 10 июля (при появлении симптомов септориоза;
антракноз был выявлен в конце июля).
В 2010 и 2011 гг. по распространенности и степени
поражения пятнистостью листьев доминировал антракноз
(превышение относительно септориоза в 1,5-2,5 раза),
а в 2012 г. – септориоз, так как наблюдалась депрессия
антракноза из-за сильной засухи (4 мм осадков в июле,
7 % от нормы).
Первые симптомы пятнистостей листьев на смородине
ежегодно наблюдались в фазе налива плодов, когда заболевания уже практически не могли повлиять на плодоношение текущего года. Поэтому мы оценивали влияние
биологических препаратов на урожай следующего года,
когда реализовался продуктивный и адаптивный потенциал
обработанных растений.
В отношении антагонистического влияния микроорганизмов, которые служат действующим началом препаратов
серии Фитоп, на возбудителя септориоза черной смородины было проведено дополнительное исследование in
vitro при проращивании в течение 12 ч пикноспор S. ribis в
каплях воды с добавлением соответствующих штаммов (в
концентрации 104 КОЕ/см3).
Результаты и обсуждение. В относительно благоприятных по влажности условиях для заражения возбудителем
антракноза в июле (в частности, в 2010 и 2011 гг.) в течение
10…14 сут. после появления первых симптомов в контроле
происходило быстрое нарастание степени поражения
листьев до уровня 13,8…14,5 %, что составляло основную
часть прироста заболевания за сезон (табл. 1). Причем в
вариантах с бактериальными препаратами этот процесс
достоверно (р<0,05) замедлялся в 1,7-3,8 раза. В августе
2010 и 2011 гг. условия были более засушливыми, чем в
июле, поэтому установленные различия между опытными
вариантами и контролем сохранялись при плавном увеДостижения науки и техники АПК, №12-2012
личении общего фона пораженности болезнью до конца
вегетации (в контроле – до
уровня 23,3…24,0 %).
Результаты опыта in vitro
с возбудителем спеториоза
18,1
-21,8
54,6 показали общую для штаммов
24,4
-15,6
38,9
22,9
-17,1
42,8 тенденцию подавления про25,0
-15,0
37,4 растания спор фитопатогена,
относительно контроля, в 1,540,0
–
–
3,1 раза.
Наибольшее антагонистическое действие проявлялось у Фитопа 1.68, Фитопа 14.72 и
Фитопа 8.67, ингибирующая активность которых составила
63,2…67,9 %.
Во влиянии препаратов на динамику поражения септориозом ситуация в 2010, 2011 и отчасти 2012 гг. была схожей
с антракнозом. Обработка бактериальными штаммами
примерно на 2 недели останавливала нарастание поражения. В дальнейшем, в условиях засухи 2011 г. различия с
контролем сохранялись до конца вегетации. Выпадение в
августе 2012 г. осадков в количестве среднемноголетней
нормы привело к росту пораженности в опытных вариантах
и относительному нивелированию различий с контролем к
началу сентября.
В целом за 3 года наблюдений пораженность черной смородины совокупностью пятнистостей листьев в
течение 2 недель после обработки бактериальными препаратами серии Фитоп удавалось остановить в развитии
и ограничить на уровне в 2,0-2,8 раза ниже контроля (табл.
2). Биологическая эффективность (БЭ) применения Фитопа
3.69, Фитопа 14.72 и Фитопа 8.67 составляла 60,2…64,6 %.
Достигнутый эффект сдерживания заболеваний к концу
вегетации снижался до уровня БЭ=37,4…54,6 % в связи с
постепенным вытеснением популяций бацилл с поверхности растений, что подтверждается подробным изучением
динамики поражения в 2012 г. (см. рисунок).
Оценка влияния обработок на параметры продуктивности и урожайность черной смородины, проведенная в
2011 и 2012 гг., показала (табл. 3), что все бактериальные
препараты способствовали увеличению количества соцветий и ягодных кистей на одной продуктивной ветви, причем
в вариантах применением Фитопа 3.69 и Фитопа 1.68 оно
было достоверным (р<0,05) и составило 25…28 %.
Рисунок. Динамика степени поражения посадок черной смородины совокупностью пятнистостей листьев (антракноз и септориоз) в зависимости от обработки бактериальными
препаратами, %:
– Фитоп 3.69;
– Фитоп 14.72;
– Контроль;
– Фитоп 1,68;
– Фитоп 8,67
49
НТП: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
Таблица 3. Влияние обработок бактериальными препаратами на урожайность черной смородины (среднее за 2 года), %
Число на одной продуктивной
УрожайМасса ягод, г
ветви, шт.
Варианты
ность, т/
га
соцветий (кистей)
ягод
одной
с куста
Фитоп 3.69
37,9*
149,2*
0,79
1222,2*
4,03*
Фитоп 1.68
37,1*
133,6
0,90
1228,3*
4,05*
Фитоп 14.72
33,3
122,0
0,82
1087,7
3,59
Фитоп 8.67
33,9
129,6
0,82
1131,4
3,73
Контроль
29,7
118,0
0,87
1024,3
3,38
6,6
25,0
Fф < F05
140,2
0,46
НСР05
* – различия с контролем достоверны
Количество ягод на одной продуктивной ветви существенно возрастало только в варианте с Фитопом 3.69 на
26 %. Влияние препаратов на массу ягод не установлено. В
результате продуктивность 1 куста статистически достоверно
увеличилась в вариантах с Фитопом 3.69 и Фитопом 1.68,
при использовании которых урожайность составила, соответственно, 4,03 и 4,05 т/га (на 19…20 % выше контроля).
Заметное повышение урожайности в варианте с обработкой
препаратом Фитоп 1.68, продемонстрировавшим относительно низкую биологическую эффективность во влиянии на
пятнистости листьев, вероятно, объясняется тем, что штамм,
который служит действующим началом этого препарата (как
и другие штаммы р. Bacillus) обладает не только антагонизмом к фитопатогенам, но и антистрессовым воздействием на
само растение, что могло проявиться в условиях засухи.
Расчет экономической эффективности показала, что
применение бактериальных препаратов Фитоп 3.69 и Фитоп
1.68 для однократной обработки плодоносящих насаждений черной смородины при появлении первых симптомов
пятнистостей листьев позволяет получить дополнительную
прибыль в объеме 33,2…34,8 тыс. руб./га, уровень рента-
бельности обработки составляет 176,6…185,1 %, уровень
рентабельности производства
возрастает до 55,9…56,7 %
(при 43,8 % в контроле).
Выводы. Таким образом,
проведенное производственное испытание показало достаточную биологическую,
хозяйственную и экономическую эффективность биологических препаратов Фитоп
3.69 и Фитоп 1.68 на основе штаммов B. amyloliquefaciens
ВКПМ В-10642 и B. subtilis ВКПМ В-10641 в защите плодоносящих насаждений черной смородины от пятнистостей
листьев при опрыскивании надземной части растений в
фазе налива плодов. Их применение в перспективе может
не только повысить экологическую безопасность технологии возделывания культуры, но и расширить возможности
оперативных мер защиты от пятнистостей листьев.
Опрыскивание плодоносящих насаждений черной смородины в фазе налива плодов бактериальными препаратами Фитоп 3.69, Фитоп 1.68, Фитоп 14.72 и Фитоп 8.67 снизило степень поражения пятнистостью листьев (антракноз
и септориоз) в 2,0-2,8 раза. Биологическая эффективность
их применения составила 60,2…64,6 %.
Обработка препаратами Фитоп 3.69 и Фитоп 14.72 увеличивала количество соцветий и ягодных кистей на продуктивной
ветви, а также общую продуктивность 1 куста. В результате
урожайность насаждений возрастала на 0,65…0,67 т/га
(19…20 %), при величине этого показателя в контроле 3,38 т/га.
Уровень рентабельности обработки составил 176,6…185,1 %,
производства – 55,9…56,7 % (при 43,8 % в контроле).
Литература.
1. Куликов И.М., Метлицкий О.3. Производство плодов и ягод в мире // Плодоводство и ягодоводство России. – 2006. –
С.99-112.
2. Куминов Е.П., Жидехина Т.В. Смородина. – М., 2003. – 255 с.
3. Сорокопудов В.Н., Мелькумова Е.А. Биологические особенности смородины и крыжовника при интродукции: монография
/ РАСХН. Сиб. отд-ние. – Новосибирск, 2003. – 296 с.
4. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. 2012 год / Минсельхоз России. – М, 2012. – 575 с.
5. Смирнов В.В., Резник С.Р., Василевская И.А. Спорообразующие аэробные бактерии – продуценты биологически активных веществ. – Киев: Наукова думка, 1982. – 280 с.
6. Козлова Е.А., Лысенко Н.Н. Биопрепараты для защиты смородины черной от американской мучнистой росы // Защита
растений. – 2005. – № 5. – С.46.
7. Лысенко Н.Н., Жук Г.П., Козлова Е.А. Система защиты черной смородины от американской мучнистой росы на основе
биофунгицидов // Вестник ОрелГАУ. – 2009. – № 4. – С.17-20.
8. Шпатова Т.В., Штерншис М.В., Леляк А.А., Леляк А.И. Тестирование бактерий рода Bacillus против септориоза черной смородины в Западной Сибири // Вестник Омского ГАУ. – 2011. – № 2. – С.13-16.
9. Технология выращивания смородины черной в Сибири с максимальной механизацией работ и экологически безопасной
защитой от вредителей и болезней / Россельхозакадемия. Сиб. отд. ГОНО НЗПЯОС им. И.В. Мичурина. НГАУ. – 2008. – 32 с.
10. Чумаков А.Е., Захарова Т.И. Вредоносность болезней сельскохозяйственных культур / ВАСХНИЛ. ВНИИЗР. – М.: Агропромиздат, 1990. – 127 с.
11. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. – Орел, Изд-во ВНИИСПК, 1999. – 606 с.
POSSIBILITY OF BIOLOGICAL LEAF SPOT CONTROL ON BLACK CURRANT
A.A. Belyaev, M.V. Shternshis, T.V. Shpatova, V.I. Lutov, A.A. Leliak, A.I. Leliak
Summary. The study was conducted to test the effect of bacterial strains Bacillus genus on infestation of blackcurrant with fungi causing leaf spot
and fruiting in field. Field testing was carried out in 2010-2012 in black currant planting of agricultural cooperative «Gardens of Siberia» (Novosibirsk
region). Black currant cultivar Sophia, anthracnose and white spot currant diseases, formulations based on bacterial strains of Bacillus genus from
culture collection of the firm «Research Center». All formulations Phytop 1.68, Phytop 3.69, Phytop 14.72 and Phytop 8.67. Plants were treated once
at the first symptoms of the disease by spraying ground mechanized working suspension at a concentration of 104 CFU/см3. Treatment reduced the
growth of anthracnose and septoria lesions by 2,0-2,8 times within 10-14 days after application of suspensions. The achieved differences between
the tested and control options in the leaf damage mostly remained until the end of the growing season. Biological efficiency of Phytop 3.69, Phytop
14.72 and Phytop 8.67 in reducing infestation of black currant leaf spot was 60,2-64,6 %. Plant treatment with Phytop 3.69 and Phytop 14.72 increased
the number of blossoms and berry brushes pert one bush compared with control lacking the treatment. Overall productivity and blackcurrant yield
obtained by biological disease control exceeded yield of 3.38 tons per hectare in control lacking the treatment by 0,65-0,67 tons per hectare (1920 %). The level of profitability of treatment was 176,6-185,1 %, the profitability of production was 55,9-56,7 % (with 43.8 % in control lacking the
treatment). The use of the formulations formulations Phytop 1.68, Phytop 3.69, Phytop 14.72 and Phytop 8.67 is promising in the improvement of
environmentally safety technology of black currant cultivation and possibilities for leaf spot biocontrol.
Key words: bacterial formulations, biological control, antagonistic effect, black currant, anthracnose, septoria disease, biological
efficiency, productivity.
50
Достижения науки и техники АПК, №12-2012