Биологические методы борьбы против возбудителя черной корневой гнили томата

На современном этапе из разных методов борьбы против  заболеваний растений (карантинный, агротехнический, биологический, селекционный, механический, физический, биотехнический, химический) широко используется и дает положительный эффект химический метод борьбы. Но к сожалению, на практике некоторые используемые химические соединения загрязняют окружающую среду, создавая опасность людям, другим  теплокровным и полезной фауне. Поэтому, в последние годы особое внимание уделяется биологическим методам борьбы с патогенными грибами почвы. Из патогенных грибов почвы  широко распространен и большой ущерб приносит гриб  Thielaviopsis basicola (Berk. et. Br.) Ferr., вызывающий более 100 видов растений (Билай и др., 1988). В Аджарии  он поражает томата, табака, свеклу, фасоль, горох и др., особенный ущерб приносит томату.

В виду того, что для укрепления экономики  Аджарии (Грузя) овошоводство является один из них основной отраслью (25-30% прибыли от всей сельскохозяйственной продукции приходится на томат) и его широкому распространению мешает возбудитель черной корневой гнили гриб T. basicola, поэтому большное значение имеет устоновление  эффективность биологического метода борьбы против него.

Грибы рода Trichoderma широко распространены в природеособено в почве и продуцируют активные антибиотики. Они играют ключевую роль в сообществе микроорганизмов. Род Trichoderma имеет важное хозяйственное значение в связи с широким использованием многих видов для получения ферментов, биологически активных веществ и препаратов для защиты растений. Некоторые виды этого рода являются более эффективными агентами биоконтроля против различных почвенных фитопатогенов, чем известные пестициды, и их воздействие намного более безопасно для окружающей среды (Singh et al., 2007). Высокая изменчивость популяций видов рода Trichoderma может являться одной из причин более низкой эффективности биологического контроля по сравнению с лабораторными испытаниями. Многие активные штаммы-продуценты при неблагоприятных условиях хранения и культивирования теряют свои свойства, приближаясь к дикому типу, и вытесняются низкопродуктивными формами. Сохранение видового разнообразия грибов рода Trichoderma представляет большой практический интерес и играет значительную роль в биогеоценозе и антропогенных ландшафтах, а также открывает возможность использования данного рода грибов в сельскохозяйственной промышленности.

Еще в 1932 г. Р. Вейдлинг (Weidling, 1932) обратил внимание на способность дейтеромицетов рода Trichoderma подавлять развитие почвенных грибов-фитопатогенов и предложил использовать их для защиты растений. Он обнаружил, что гифы Trichoderma viride (Trichoderma lignorum) окружают и лизируют гифы Rhizoctonia solani. Другие виды фитопатогенов (Pythium, Phytophthora, Rhizopus, Sclerotium) также чувствительны к T. viride. Последующие многочисленные исследования были направлены на выяснение спектра антагонистической активности грибов рода Trichoderma, разработке препаратов для защиты растений от болезней, а также изучению механизмов их антагонистического действия.

Известно, что микроорганизмы проявляют в почве антитоксические свойства, подавляют своих конкурентов, в том числе и фитопатогенный грибы. Кроме этого, антагонисты при развитии в почве продуцируют антибиотические вещества, которые попадая в растения повышают бактерицидность сока- иммунологические свойства растения (Красильников, 1958).

 Таксономия этих грибов в последние годы значительно видоизменена и дополнена новыми видами. За последние 65 лет более 3 тысяч публикаций посвящено представителям грибов этого рода (Wells, 1988; Tronsmo, 1995; Kubicek, Harman, 1998; Harman, Kubicek, 1998; Fungi as iocontrol agents, 2001).

535-540.

Против патогенных грибов сравнительно разработан и используется препарат триходермии. Он имеет широкий спектр действия, во многих случаях дает положительные результаты против вертициллиозного увядания хлопчатника и баклажан, фузариозного увядания капусты, арбуза и кенефа (Федоринчик и др., 1973).

 Целью данной работы было изучение антагонистическое действие гриба Trichoderma viride против возбудителя черной корневой гнили томата — T. basicola в лабораторих, полуполевых и полевых условиях и установить экономическое эффективность гриба T. viride против черной корневой гнили томата в питомнике и в полевых условиях

Материалы и методы

Изоляты грибов рода Trichoderma были выделены из красноземных почв субтропияеских зон Аджарии. Используемая в опытах культура  T. viride была выделена из ризосферы томата, а T. basicola, из корней томата Выделение Trichoderma из образцов почвы проводили методом серийных разведений с последующим высевом на среду с пароморфогенным веществом (Бенкен и др., 1972). Изучение морфологии поверхности спор Trichoderma проводили при помощи микроскопа Prima (NT-MDT). Изображения были получены полуконтактным методом (Миронов, 2004; Бухараев, и др., 2006). Морфологическая характеристика видов была проведена по стандартной схеме, предложенной И.С. Дружининой (Druzhinina et al., 2006; Overton et al., 2006)  по следующим параметрам: внешнему виду колонии, характеру роста мицелия, строению конидиеносца, наличию синанаморф, наличию и расположению хламидоспор, морфологии и размерам конидий.

Статистическая обработка опитных данных прводенно по вольфу (Вольф, 1965); биологические,  хозяйственные  и экономические эффективности гриба установлено по  формулами .100; норм рентабелость —    (Вольф, 1965).

Гриб-антагонист T. viride  был засеян из чашки Петри к 3-х дневной культуре T. basicola; антагонист постепенно ограничил рост патогенного гриба и после 11 дней покрыл его.

При одновременном посеве патогенного гриба и антогониста, паразит не развился, на поверхности питательной среды отмечался рост мицелия только антогониста, это указывает, на то что до развития патогенного гриба антагонист успел покрыть поверхность субстрата и не дал  возможности ему развиться.

В варианте опыта, где вначале был посеян гриб-антагонист, а после четырех дней патогенный гриб, последний не развился. Совместный микроскопический анализ  патогенного гриба и гриба-антагониста показал, что гифы T. viride обвивают гиф T. basicola и вызывают из лизис.

Полуполевые опыты проводились в горшках. Развитый на зерне пшеницы гриб T. viride (фото 1) был внесен (на одно растение 5 г) в почву до заражения и после искусственного заражения рассады томата грибом T. basicola. В случае, когда рассада томата была заражена грибом T. basicola, а после 4 дней внесен гриб T. viride, после 8 дней из 50 растений признаки черной корневой гнили томата были отмечены у 31, а после 15 дней- у 16 растений, 15 растений выздоровело; в случае, когда в ризосферу томата одновременно были внесены T. basicola и T. viride после 8 дней из 50 растений 22 растения оказались слабо пораженными, а после 15 дней из 22 слабо пораженных растений, 5 растений оказались больными, 17 же выздоровели.

Фото 1. Развитый мицелий  гриба T. viride на зерне пшеницы

В варианте опыта, где в ризосферу томата вначале был внесен гриб-антагонист T. lignorum, а затем возбудитель болезни гриб T. basicola, после 15 дней из 50 растений заболело 2 растения.

В контрольном варианте, где в ризосферу томата вносили T. basicola, все растения были поражены черной корневой гнилью томата.

Полевые и производcтвенные опыты проводились в опитных участках Батумского Государственного университета им. Шота Руставели в 2010- 2013  гг.

До посева семян томата в питомнике почва обрабатывалась 4% суспензией (для обработки площади в 5 м² в 10 л  воды растворяли 400 г T. viride), в полевых условиях, развитый на стерильных зернах пшеницы гриб  T. viride (5 г. на одно растение) был внесен в область корневой систей (таблица 1).

Taблица  1

Влияние гриба Trichoderma viride на развитие возбудителя черной корневой гнили томата в питомнике и в полевых условиях

Варианты опыта	Количество опытных растений	% зараженных растений	Точность опыта в %	% биологической эффективности
в условиях питомника
1. Внесение патогенного гриба в  почву до посева семян и обработка почвы суспензией  антагониста после 7 дней.	150000	13,5	2,1	56,6
2. Одновременное внесение патогенного гриба и гриба антагониста	150000	10,8	2,3	65,2
3. Внесение в почву сначала антагониста, а после 7 дней патогенного гриба	150000	6,2	2,0	80,1
4. Контроль (без внесения антагониста)	150000	31,0
В полевых условиях
1. Внесение патогенного гриба в почву посева семян и обработка почвы суспензией антагониста после 7 дней	15000	9,6	1,9	44,3
2. Одновременное внесение патогенного гриба и гриба антагониста	15000	8,2	2,0	52,0
3. Внесение в почву сначала антагониста, а после 7 дней патогенного гриба	15000	4,8	2,1	71,7
4. Контроль (без внесения антагониста)	15000	17,0

Как видно из таблицы, в случае, когда вначале вносился патогенный гриб, а после 7 дней гриб-антагонист, процент поражения растений в питомнике составлял 13,5%, в полевых условиях — 9,6%, биологическая эффективность составляла соответственно 56,5 и 44,3%. В варианте, когда одновременно вносились патогенный гриб и гриб-антагонист, процент пораженных растений в питомнике составлял 10,8%, а в полевых условиях — 8,2%, биологическая эффективность составляла соответственно 65,2 и 55%.

В варианте опыта, когда вначале вносился антагонист, а затем патогенный гриб, поражение растений в питомнике составляло 6,2%, а в полевых условиях- 4,8%, биологическая эффективность же соответственно- 80,1 и 71,7%.

В контрольном варианте (без внесения антагониста), процент пораженных растений в питомнике составлял 3%, в полевых условиях — 17%.

Как показали опыты, внесенный в почву гриб-антагонист T. viride как в питомнике, так и в полевых условиях значительно ограничивает развитие черной корневой гнили томата.

Выяснено, что лучший результат получен при внесении в почву вначале антагониста, а после 7 дней патогенного гриба.

Отмеченный вариант был испытан в производственном опыте, результаты которого приведены в таблице 2.

Как видно из таблицы, в результате проведенных мероприятий увеличивается прибавка урожая и, соответственно, производственная эффективность, которая составила в питомнике 29,6%, а  в полевых  условиях- 18,2%.

 Taблица 2

Экономическая эффективность гриба T. viride против черной корневой гнили томата в питомнике и в полевых условиях

Варианты опыта	% распространения заболевания	биологическая эффективность в %	выход саженцев табака на 1 га	производительная эффективность в %	норма рентабельности в %
в условиях питомника
1. контрольный	32,0		15100000
2. опытный	7,5	77,0	21450000	29,6	710
в полевых условиях
1. контрольный	17,8		8300
2. опытный	5,2	70,6	95000	18,2	480

Полученная прибавка увеличивает чистый доход и норму рентабельности в питомнике на 710, а в полевых условиях на 480%, и каждая затраченая денежная единица дает прибыль в питомнике 7, 1, а в поле 4,8 денежной единицы.

Список литературы:

1. Билай В.И., Гвоздяк Р.И., Скрипаль Г.И. и др. Микроорганизмы — возбудители болезней растений. Киев: Наукова думка, 1988.- 552 с.
2. Бенкен А.А., Хацкевич Л.К. Параморфогенные вещества в практике фитопатологических исследований // Микология и фитопатология. – 1972. – Т. 6. – Вып. 2. – С. 174–177.

        3.Вольф В. Г. Статистическая обработка опитных данных. Иэдат. “Колос” – 1966 – с. 43-57.

4. 4. Красильников Н. А. Микробы антагонисты и антибиотические вешество как факторы повышения устойчивости  растений  к  инфекциям. Изв. АН СССР. Серя биул. №2, 1958, с. 170-182.
5. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микро- скопии. – М.: Мир, 2004. – 144 с.

        6.Федоринчик Н. С., Тиллаев Х.Т. Гриб триходерма в борьбе  с вилтом хлопчатника.  Ташкент, 1973.- 73 с.

7. Druzhinina I.S., Kopchinskiy A.G., Kubicek C.P. The first 100 Trichoderma species characterized by molecular data // Mycoscience. – 2006. – Vol. 47. – P. 55–64.
8. Fungi as biocontrol agents / T.M. Butt, C.W. Jackson and N. Magan // CAB International. New York. – 2001. – 390 P.
9. 9. Harman G.E., Kubicek C.P. Potential and existing uses of Trichoderma and Gliocladium for plant disease control and plant growth enhancement // Trichoderma and Gliocladium Harman, G. E. and Kubicek, C. P. (eds), London: Taylor et Francis. – 1998. – Vol. 2 p. 229-265.
10.   Kubicek C.P. Trichoderma and Gliocladium / C.P.Kubicek, G.E. Harman // Basic Biology, Taxonomy and Genetics. – Taylor and Francis, London. – 1998. – Vol. 1. – 278 p.
11. Overton B.E., Stewart E.L., Geiser D.M. Taxonomy and phylogenetic relationships of nine species of Hypocrea with anamorphs assignable to Trichoderma section Hypocreanum // Studies in Mycology. – 2006. – N 56. – P. 39–65.
12.    Tronsmo A. Biological Control with Trichoderma harzianum. Potential and Characterization of Chitinolytic enzymes. – 1995. – P. 168.
13. Singh A., Srivastava S., Singh H.B. Effect of substrates on growth and shelf life of Trichoderma harzianum and its use in biocontrol of diseases // Bioresource Technology. – 2007. – Vol. 98. – N 2. – P. 470–473.
14. Weidling R. Trichoderma lignorum as a parasite of soil fungi // Phytopath. –1932. – Vol. 22, N 7. – P. 837-845
15. Wells H.D. Trichoderma as biological agent // In. Biocontrol of plant diseases. – 1988. – Vol. 1. – P. 71-86[schema type=»book» name=» Биологические методы борьбы против возбудителя черной корневой гнили томата » description=»В статье приведены итоги работ в 2010-2015 гг о эффективность гриба Trichoderma viride (Trichoderma lignorum) против Thielaviopsis basicola — черной корневой гнили томата в питомнике и в полевых условиях. Как показали опыты, внесенный в почву гриб-антагонист T. lignorum, как в питомнике, так и в полевых условиях значительно ограничивает развитие черной корневой гнили томата. Выяснено, что лучший результат получен при внесении в почву вначале антагониста, а после 7 дней патогенного гриба. В результате проведенных мероприятий увеличивается прибавка урожая и, соответственно, производственная эффективность, которая составила в питомнике 29,6%, а в полевых условиях- 18,2%» author=»Шаинидзе Отар Топанович, Мурванидз Автандил Давидович» publisher=»Басаранович Екатерина» pubdate=»2016-12-17″ edition=»euroasia-science_6(27)_23.06.2016″ ebook=»yes» ]