Чувствительность фитопатогенных грибов рр. Bipolaris и Fusarium к фунгицидам разного химического состава

Введение. Грибы рр. Bipolaris и Fusariuma являются распространенными возбудителями заболеваний зерновых культур во всех зернопроизводящих регионах мира. В России в зависимости от уровня заражения и погодных условий потери урожая от поражения данными фитопатогенами достигают от 15 до 40 % [1]. В настоящее время основным методом борьбы с этими возбудителями является химический, заключающийся в протравливании семян различными фунгицидами перед высевом в почву.

Цель работы . Сравнительный анализ эффективности коммерческих фунгицидов разного состава в отношении Bipolaris sorokiniana и Fusarium sp.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования были коммерческие фунгициды широкого спектра действия, рекомендованные в том числе к применению против фитопатоген-ных грибов рр. Bipolaris и Fusarium . Химический состав фунгицидов представлен в таблице 1.

Химический состав изучаемых фунгицидов

Таблица 1

Препарат	Действующее вещество, г/л
	Тебуконазол	Тиабен-дазол	Флутриафол	Протио-коназол	Имазалил
Витацит	–	25	25	–	–
Раксил Ультра	120	–	–	–	–
Ламардор ПРО	150	–	–	250	–
Скарлет	60	–	–	–	100
Виал-ТрасТ	60	80	–	–	–

Тест-объектами служили фитопатогенные грибы Bipolaris sorokiniana и Fusarium sp., выделенные из поражённого чёрным зародышем и фузариозом зерна пшеницы сорта Новосибирская-15. Активность препаратов проверяли по прорастанию конидий грибов в рабочих растворах, приготовленных в соответствии с рекомендациями производителей для протравливания зерна пшеницы, а также в растворах препаратов в концентрации 25 % от рекомендованной. Контролем служили конидии, проращиваемые в стерильной воде, прорастание конидий в контроле составило 64,9 % для B . sorokiniana и 95,2 % для Fusarium sp. Сравнение вариантов с контролем проводили по точному критерию Фишера для таблиц 2х2, индивидуальные эффекты входящих в препараты действующих веществ определяли множественным регрессионным анализом на основе линейной модели [2]. В качестве порогового значения уровня значимости для проверки адекватности моделей было принято рекомендуемое значение p=0,10 [3, 4].

Результаты и их обсуждение

Влияние препаратов на B. sorokiniana. При использовании рекомендованных производителями рабочих концентраций изучаемых препаратов только Скарлет и Виал ТрасТ обеспечили полное подавление прорастания конидий B. sorokiniana. Препараты Витацит и Ламардор ПРО обеспечили лишь частичное подавление прорастания, а Раксил Ультра вообще не оказал влияния на прорастание конидий фитопатогена. При снижении концентрации препаратов до 25 % от рекомендованной Скарлет сохранил способность к полному подавлению прорастания конидий, Виал ТрасТ обеспечил лишь частичное снижение прорастания, Витацит и Ламардор ПРО не оказали ста- тистически значимого эффекта, а Раксил Ультра статистически значимо стимулировал прорастание конидий и рост мицелия гриба (табл. 2, рис. 1).

Влияние изучаемых препаратов на прорастание конидий B . sorokiniana

Таблица 2

Препарат	Рабочая концентрация		25 % от рабочей концентрации
	Прорастание, % к контролю	р*	Прорастание, % к контролю	р
Витацит	69,0	<0,05	97,9	Нет
Раксил Ультра	95,8	Нет	118,4	0,05
Ламардор ПРО	64,7	<0,01	115,5	Нет
Скарлет	0,0	<0,001	0,0	<0,001
Виал ТрасТ	0,0	<0,001	67,3	<0,01

*p – значимость различий с контролем по точному критерию Фишера для таблиц 2х2.

При этом в растворах Раксил Ультра, Ламардор ПРО и Виал ТрасТ на растущих гифах гриба наблюдалась адсорбция компонентов препаратов без видимых последствий для фитопатогена (рис. 1).

Рис. 1. Прорастание конидий B. sorokiniana в контроле и в растворе фунгицида Раксил Ультра: 1 – контроль (вода); 2 – рабочий раствор препарата рекомендованной концентрации;

3 – раствор препарата – 25 % от рекомендованной концентрации; К – конидии; П – проростко-вые гифы. На втором и третьем фото видна сорбция препарата на растущих гифах

Напротив, в растворе препарата Скарлет не только полностью отсутствовало прорастание конидий, но и в самих конидиях наблюдались деструктивные изменения – деградация клеток и выход содержимого клеток в окружающую среду (рис. 2). Данные изменения отмечены как в растворе рекомендованной рабочей концентрации, так и в концентрации 25 % от рабочей.

Рис. 2. Влияние препарата Скарлет на конидии B. sorokiniana: 1 – нормальные конидии; 2 – выход содержимого клеток в рабочем растворе препарата; 3 – деградация клеток в рабочем растворе препарата

Частичное перекрывание состава исследуемых препаратов по действующим веществам (но не по их концентрациям), а также использование в экспериментах двух концентраций каждого препарата позволяет средствами множественного регрессионного анализа вычленить индивидуальные эффекты каждого действующего вещества. Для этих целей нами была использована наиболее простая линейная модель вида

Y = ao +Z aiXi, где Y – суммарный эффект раствора препарата в виде числа проросших конидий, в процентах от контроля (см. табл. 2); Xi – концентрации действующих веществ в растворе, в граммах на 100 мл; a0 и ai – коэффициенты.

Для выявления эффектов тебуконазола, тиабендазола и флутриафола были использованы данные по препаратам Раксил Ультра (тебуконазоловый препарат), Виал ТрасТ (тебуконазол-тиабендозоловый препарат) и Витацит (тиабендазол-флутриафоловый препарат). Для выявления эффекта протиоконазола были использованы данные по препарату Ламадор Про (тебуконазол-протиоконазоловый препарат) в сочетании с данными по препаратам Раксил Ультра и Виал ТрасТ. Оценку эффекта имазалила проводили на основе данных по препаратам Раксил Ультра и Скарлет. Кроме этого, была построена общая регрессионная модель по всему массиву данных. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3

Коэффициенты в уравнениях множественной регрессии, демонстрирующие эффект различных действующих веществ на B . Sorokiniana

Статистика модели	Вариант построения модели
	1	2	3	4	5	6	7
R	0,978	0,979	0,964	0,997	0,869	0,797	0,844
p	0,044	0,014	0,031	0,078	Нет	Нет	Нет
Вещества	Коэффициенты в уравнении
Тебуконазол	-18,2	-21,7	-46,7	-141,5	-72,0	+94,9	+33,1
Тиабендазол	-319,3	-319,3	-319,3				-319,3
Флутриафол		+248,8					+275,2
Протиоконазол			-54,3	-42,9	-51,3		-63,9
Имазалил						-295,1	-295,1

Примечание: 1 – контроль, Раксил Ультра, Виал-ТрасТ; 2 – контроль, Витацит, Раксил Ультра, Виал-ТрасТ; 3 – контроль, Раксил Ультра, Ламардор ПРО, Виал-ТрасТ; 4 – Раксил Ультра, Ла-мардор ПРО; 5 – контроль, Раксил Ультра, Ламардор ПРО; 6 – контроль, Раксил Ультра, Скарлет; 7 – все варианты, включая контроль; "-" – подавление прорастания конидий; "+" – стимуляция прорастания конидий; R – коэффициент множественной корреляции; p – статистическая значимость модели.

Анализ приведённых в таблице 3 уравнений множественной регрессии позволяет сделать следующие выводы. Флутриафол, декларируемый как фунгицидное соединение, полученное в результате целенаправленного синтеза на основе компьютерного вычислительного проектирования, на самом деле обладает сильным стимулирующим эффектом в отношении B . sorokiniana . Эффект тебуконазола в зависимости от регрессионной модели варьирует от слабого фунгицидного до слабого стимулирующего, что подтверждается анализом дозовой кривой для тебуконазолового препарата Раксил Ультра (рис. 3).

Рис. 3. Кривая "эффект-доза" для тебуконазолового препарата Раксил Ультра

Протиоконазол в диапазоне исследованных концентраций обладает лишь относительно слабым фунгицидным эффектом, в 5–7 раз уступающим эффекту тиабендазола и имазалила. При этом следует учитывать, что оценить реальную эффективность имазалила было невозможно в силу того, что, в отличие от других препаратов, препарат на основе имазалила в обеих исследованных концентрациях обеспечил полную гибель конидий тест-культуры.

Влияние препаратов на Fusarium sp. Относительная эффективность изучаемых препаратов в отношении Fusarium sp. в целом соответствовала эффективности в отношении B . sorokinia-na . Коэффициент ранговой корреляции между подавлением прорастания конидий Fusarium sp. и B . sorokiniana для рабочих концентраций препаратов равен 0,872 при уровне значимости p=0,05, а для концентраций 25 % от рабочей – 0,900 при p<0,05. Однако в количественном плане антифун-гальный эффект большинства препаратов в отношении Fusarium sp. был ниже, чем в отношении B . sorokiniana . Так, при использовании рекомендованных концентраций лишь Скарлет обеспечил полное подавление прорастания конидий Fusarium sp. Этот же препарат обеспечил и полное подавление прорастания конидий в концентрации 25 % от рабочей (табл. 4). Как и в случае с B . sorokiniana , в растворах препарата Скарлет наблюдались деструктивные изменения в конидиях фитопатогена.

Таблица 4

Влияние изучаемых препаратов на прорастание конидий Fusarium sp.

Препарат	Рабочая концентрация		25 % от рабочей концентрации
	Прорастание, % к контролю	p*	Прорастание, % к контролю	p
Витацит	77,2	<0,001	73,2	<0,001
Раксил Ультра	81,5	<0,001	77,0	<0,001
Ламардор ПРО	81,4	<0,01	81,1	<0,001
Скарлет	0,0	<0,001	0,0	<0,001
Виал ТрасТ	27,6	<0,001	71,1	<0,001

*p – значимость различий с контролем по точному критерию Фишера для таблиц 2х2.

Остальные препараты демонстрировали лишь частичное подавление прорастания конидий, при этом даже в рабочих растворах рекомендованной концентрации наблюдалось не только прорастание конидий, но и активный рост мицелия гриба (рис. 4). Для препаратов Витацит, Раксил Ультра и Ламардор ПРО эффект рабочей концентрации препаратов практически не отличался от эффекта препаратов в концентрации 25 % от рабочей (см. табл. 2).

Рис. 4. Прорастание конидий Fusarium sp. в рабочем растворе фунгицида Ламардор ПРО: К – конидии, П – проростковые гифы

Анализ индивидуальных эффектов входящих в препараты действующих веществ средствами множественного регрессионного анализа дал результаты, сходные с вышепреведенными результатами для B . sorokiniana (табл. 5). Тиабендазол и имазалил оказывают на изучаемый изолят Fusarium sp. сильное фунгицидное действие, эффект тебуконазола варьирует от слабого подавления до слабой стимуляции в зависимости от используемой модели и от диапазона концентраций, эффект протиоконазола близок к нулевому, а флутриафол оказывает сильное стимулирующее действие на фитопатогены.

Следует заметить, что использованные для выявления индивидуальных эффектов линейные модели не учитывают возможного эффекта взаимодействия действующих веществ, а также предусматривают линейность зависимости эффекта от дозы, что является явным упрощением. Тем не менее все модели дали сходные выводы для изучаемых веществ и для обоих фитопатогенов, при этом 7 из 14 моделей оказались статистически значимыми на уровне p<0,10, в том числе 4 модели значимы на уровне p<0,05. Таким образом, полученные на основе моделей выводы относительно индивидуальных эффектов входящих в изучаемые препараты действующих веществ представляются вполне адекватными.

Таблица 5

Коэффициенты в уравнениях множественной регрессии, демонстрирующие эффект различных действующих веществ на Fusarium sp.

Статистика модели	Вариант построения модели
	1	2	3	4	5	6	7
R	0,961	0,936	0,957	0,659	0,479	0,787	0,834
p	0,077	0,071	0,041	Нет	Нет	Нет	Нет
Вещества	Коэффиц			иенты в уравнении
Тебуконазол	-46,1	-27,9	-37,0	+11,5	-40,3	+61,8	+37,3
Тиабендазол	-162,9	-162,9	-162,9				-162,9
Флутриафол		+139,6					+170,9
Протиоконазол			+6,2	+0,4	+6,6		-2,7
Имазалил						-237,1	-237,1

Примечание: 1 – контроль, Раксил Ультра, Виал-ТрасТ; 2 – контроль, Витацит, Раксил Ультра, Виал-ТрасТ; 3 – контроль, Раксил Ультра, Ламардор ПРО, Виал-ТрасТ; 4 – Раксил Ультра, Ла-мардор ПРО; 5 – контроль, Раксил Ультра, Ламардор ПРО; 6 – контроль, Раксил Ультра, Скарлет; 7 – все варианты, включая контроль; "-" – подавление прорастания конидий, "+" – стимуляция прорастания конидий, R – коэффициент множественной корреляции, p – статистическая значимость модели.

Выводы

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

• 1.    Наиболее эффективными в отношении возбудителей корневой гнили зерновых рр. Bipolaris и Fusarium действующими веществами являются имазалил и тиабендазол.

• 2.    Протиоконазол оказывает лишь слабый либо нулевой фунгицидный эффект, а эффект те-буконазола в зависимости от концентрации варьирует от слабого фунгицидного до слабого стимулирующего.

• 3.    Флутриафол оказывает сильное стимулирующее действие на грибы рр. Bipolaris и Fusarium и должен быть исключён из рецептур препаратов, предназначенных для борьбы с корневыми гнилями и фузариозом зерновых культур.