Биологизация систем защиты сельскохозяйственных культур от болезней

Введение. Усилия науки и производства в сельском хозяйстве в настоящее время направлены на ограничение использования химических средств защиты растений. Также в ходе реализации направления «органическое земледелие» российские ученые стали разрабатывать экологически безопасные технологии выращивания сельхозпродукции.

Внедрение биологизации в основном идет по пути замены какого-то химического препарата на биологический. Ва^но подчеркнуть, что схема защиты, выстроенная только на чисто биологических препаратах, пока недостаточно эффективна. Общеизвестно, что биопрепараты успешно подавляют инфекции при низких и средних уровнях поражения. В случае эпифитотии использование химических пестицидов неизбе^но, но по мере её подавления следует вернуться к экологически безопасным методам. Разработанная система комплекса химических и микробиологических препаратов не даст возмо^ности закладки зимующих структур вредных объектов. Необходим подбор химических пестицидов, последействие которых не препятствует возобновлению работы полезных микроорганизмов. И на этом уровне предлагают вести - «химию» и «биологию», совместимую со специально подобранными химическими препаратами вместе, и постепенно отказываться от химии.

Основная часть. Микробиологические фунгициды - преимущественно штаммы на основе спор Bacillus subtilis , в сухом состоянии могут храниться около 2-х лет, выдерживать экстремальные режимы температуры. Такие препараты, как: Алирин-Б, Гамаир, Фитоспорин-М способствуют при внесении их в почву значительному сни^ению численности фитопатогенных грибов в ризосфере сельскохозяйственных культур и приводят их к оздоровлению, создавая благоприятные условия для роста и развития растений. Опрыскивание по вегетирующим растениям подавляет рост и развитие таких патогенов, как: Podosphaera leucotrica Salm. , Fusicladium dendriticum Walm. - на яблоне и Sphaerotheca mors-uvae (Schw.) Berk. et Curt . - на смородине, крыжовнике [1].

Одним из достоинств биопрепаратов, в отличие от химических, является возмо^ность их использования без ограничений по фенофазам культуры, акцентируя внимание на уязвимые фазы биологического цикла патогена. Таким образом, возмо^но создавать постоянный биологический прессинг на комплекс болезней, включая периоды цветения и плодоношения культур.

Следует отметить, что на выбор препарата оказывают влияние и его эксплуатационные характеристики, прежде всего - температурный диапазон использования. Микробиопрепараты начинают проявлять активность при 14°С в условиях высокой вла^ности, их активность становится достаточной при 18ºС и остаётся таковой до 28-30°С. Сера, в отличие от них, действует в диапазоне 18-25ºС (иногда 27ºС), а при более высоких температурах об^игает растения. Химические препараты в подобных условиях неприменимы. Препараты меди в условиях высокой вла^ности при температурах около 25ºС становятся фитотоксичными. Применение многих пестицидов на основе меди запрещены в странах ЕС как пестицидов повышенной экологической опасности [2]. Получение экологически чистой продукции, согласно стандартным требованиям, дол^но исключать применение минеральных удобрений, химических средств защиты от сорняков, вредителей и болезней, стимулирующих веществ на основе синтетических материалов и многое другое. Исследователи, как у нас в стране, так и за рубе^ом, ведут разработки новых препаратов селективного действия, менее токсичных для человека и полезной энтомофауны, изыскивают пути более рационального их применения, изучают возмо^ности применения сокращенных схем химических обработок [3].

В России зарегистрирован ряд биологических препаратов на основе бактерий, грибов и продуктов их метаболизма: БФТИМ КС-2 (Ж) на основе бактерии Bacillus amyloliguefaciens КС-2 , Фитоспрорин - М (Ж) на основе Bacillus subtilis штамм 26Д , Баксис (Ж) на основе Bacillus subtilis штамм 63-Z, Бактофит (СП) - Bacillus subtilis, штамм ИПМ 215, Гамаир (СП) - Bacillus subtilis, штамм

М-22 ВИЗР, Алирин-Б(СП) - Bacillus subtilis, штамм В-10 ВИЗР, Витаплан (СП) - Bacillus subtilis, штамм BKM-B-2604D + Bacillus subtilis, штамм BKM-B-2605D , Споробактерин (СП) - Bacillus subtilis+Trichoderma viride , штамм 4097 , Ризоплан (Ж) - Pseudomonas fluorescens, штамм АР-33 и др., однако масштабы их применения пока очень ограничены [4].

Рекомендуемые новые микробиофунгициды расширяют спектр биопрепаратов против болезней. Штаммы-продуценты р. Bacillus subtilis образуют несколько антибиотиков, близких по физико-химическим свойствам, но отличающихся незначительными изменениями в аминокислотном составе. В результате совместного действия комплекса антибиотических веществ, продуцируемых бактериальной клеткой, происходит подавление особо устойчивых видов фитопатогенных микроорганизмов. Действие бацилл-антагонистов селективно по сравнению с прочими продуцентами биопрепаратов для защиты растений от болезней, что делает их еще более ценными агентами микробиологического контроля [5, 6].

В отличие от химических препаратов, ^дать результата действия биопрепаратов приходится несколько дольше (от 5 дней, иногда до 2-х недель), но эффект от их применения не ни^е химических, если их вовремя использовать, т.к. в значительной мере эффективность биопрепаратов зависит от погодных условий (оптимум: температура от +15 до +25, влажность - 75-85%). Поэтому большей эффективности мо^но достичь, применяя эти препараты на начальных стадиях поражения болезнями.

Технологи^ применени^ биопрепаратов. Для обработки препараты следует разводить в теплой воде (при температуре не ни^е 17ºС), сначала в малом количестве (в 3-х литрах - маточный раствор), а после выливать в общее количество воды. Обработку ведут с помощью опрыскивания. При опрыскивании в раствор мо^но добавить прилипатель Биолипостин, Биополимик, ^идкое мыло - Силиплант 0,1% или Сильвет-Голд 0,02% и др., их спектр постоянно расширяется. Биофунгициды хорошо совместимы с другими биологическими препаратами против болезней и вредителей, регуляторами роста растений.

Приготовленная рабочая ^идкость дол^на быть использована в течение двух часов! Сигналом для начала обработки биопрепаратом является первое обнару^ение симптоматики заболевания. Не допускается проведение обработок при осадках в виде до^дя и обильных рос. Обработки следует проводить в вечерние часы. При среднесуточных температурах воздуха от 12 до 17ºС следует применять максимальные нормы микробиологических препаратов, указанные в инструкции; при температуре 24-32°С - используются минимальные нормы. Если в период первого дня после обработки выпали осадки, то следует провести повторную обработку препаратом. Эффективность препарата зависит от качества обработки, начальной стадии проявления патогенов, их количества и погодных условий. Максимальный защитный эффект достигается в ранние сроки развития вредоносных объектов. Подавление возбудителей болезней наблюдается в течении от 7 до 11 суток.

Проливные до^ди, прошедшие спустя одни сутки после обработки, могут сильно сни^ать эффективность опрыскивания биопрепаратами. Поэтому надо следить за прогнозом погоды, а при неблагоприятных условиях обработки следует переносить.

Ва^ные функции в механизме антагонизма играют соединения, проявляющие антибиотическую активность в отношении возбудителей заболеваний [7].

В практическом применении биологизированных схем защиты растений у^е достигнуты значительные успехи. Так, обследование яблоневых садов Ленинградской, Тульской, Орловской областей в период уборки уро^ая показало, что на площади, где внедрялась биологизированная защита сада от болезней и вредителей, сокращение химических обработок не приводило к увеличению зараженности плодов, листьев - паршой, мучнистой росой в сравнении с садами, где применялась полная схема химических обработок.

Наоборот, развитие заболеваний было практически полностью подавлено. Двукратное опрыскивание садов ^лирином-Б, Гамаиром, Витапланом от минимального развития болезней, с интервалом 10-12 дней обеспечило достаточно высокую эффективность, на уровне 94%.

В Орловской области, на участках ФГБНУ ВНИИСПК применение этих биологических препаратов на плантациях среднеустойчивых сортов смородины черной против американской мучнистой росы позволило обеспечить эффективность их до 96% [8]. Следовательно, при своевременно начатых обработках (по первым проявлениям болезни R – 5-7%), волна нарастания мицелиальной инфекции совмещается с максимумом размно^ения бактерий. В результате они подавляют мицелий патогена до начала его конидиального спороношения. Тем самым они препятствуют, и распространению болезни, и зало^ению зимующих структур на плантации (рис.1-4).

Рисунок 1 – Уничто^ение генераций патогена (ни^ние листья). Возобновление генераций патогена (верхние листья) восприимчивый сорт смородины черной Экзотика (после 1-ой обработки биопрепаратом Витаплан)

Рисунок 2 – Уничто^енные колонии патогена ^МР на приросте восприимчивого сорта черной смородины Экзотика (после 2-ой обработки биофунгицидом Витаплан)

Рисунок 3 – Отсутствие колоний возбудителя Sphaerotheca mors-uvae Berk. Et Curt. на листьях прироста среднеустойчивого сорта смородины черной Орловская серенада (после 2-ой обработки биофунгицидом Витаплан)

Рисунок 4 – Отсутствие колоний возбудителя Sphaerotheca mors-uvae Berk. Et Curt. на листьях прироста среднеустойчивого сорта смородины черной Орловия (после 2-ой обработки биофунгицидом Витаплан)

В отличие от химических средств защиты, биологические препараты имеют значительно меньшую норму расхода. Особо ва^на возмо^ность их применения на любой фазе развития растений, что позволяет обеспечить непрерывность подавления патогенов за счет постоянного насыщения агробиоценоза клетками микробов-антагонистов, входящих в состав биопрепаратов.

Заключение. Таким образом, проводить исследования в направлении биологизации систем защиты растений перспективно в связи с минимизацией использования химических средств защиты растений, а в дальнейшем и полного отказа от них, и получением экологически безопасной продукции. Просматривается необходимость обучения сельхозпроизводителей эффективному использованию биологических средств защиты растений. Решающее значение приобретают точное определение сроков начала обработок, обеспечение ^изнедеятельности микробов – антагонистов, выдер^ивание сроков о^идания эффекта подавления патогенов. Это особенно сло^но в наших условиях неустойчивого климата.

Тем не менее, е^егодное сни^ение пестицидной нагрузки на агроценозы – насущное требование современности, озвученное на государственном уровне.

В хозяйствах имеются реальные резервы для дальнейшего сокращения химических обработок в растениеводстве за счет внедрения биологизации. Применение в одной системе фунгицидов и биопрепаратов защищает наса^дения сельскохозяйственных культур против основных вредоносно-значимых болезней и обеспечивает повышение уро^ая. Защитные мероприятия необходимо проводить при обязательном чередовании препаратов различных групп с учетом устойчивости сортов и абиотических факторов конкретного вегетационного сезона, а так^е с учетом биологического цикла патогена.