Фитоэкспертиза семян при обработке модифицированными биофунгицидами

Учитывая вызовы современности, связанные с санкциями против Российской Федерации, и современные тенденции развития сельского хозяйства (повышение цен на минеральные удобрения, снижение почвенного плодородия, поиск альтернативы пестицидам и др.), необходимы новые биофунгициды на основе местной микрофлоры и минерального сырья, применяемого в качестве пролонгаторов роста микроорганизмов.

Ведущую роль в развитии почвенных микробиоценозов играют представители рода Trichoderma . Благодаря своим ростовым особенностям, физиологическим свойствам и спектру экзо- и эндометаболитов Trichoderma обладает высокой приспособленностью, выживаемостью и конкурентоспособностью в экологической нише [5]. Антагонизм грибов Trichoderma по отношению к другим микроорганизмам проявляется в нескольких формах [1]: продуцирование антибиотиков (триховиридин, дермадин, виридин, глиотоксин, циклоспорин А и С, алламетицин, трихолин А и В, обладающие антибактериальными и противогрибковыми свойствами); гиперпаразитизм; способность быстро метаболизировать субстрат и вытеснять других медленно растущих микроорганизмов; высокая конкуренция за субстрат.

Микромицеты рода Trichoderma являются наиболее распространенными агентами биологической борьбы с фитопатогенами, поскольку включают в себя виды, которые универсальны, адаптируются к различным средам и которыми легко манипулировать [8, 9]. Это связано с высокой скоростью роста, выживаемостью в неблагоприятных условиях, сильным антагонизмом к большинству патогенных грибов, а также эффективностью стимуляции роста растений и индукции защитных механизмов [4, 7].

Семена растений зачастую заражены поверхностной или внутренней инфекцией. Поэтому необходима предварительная обработка семенного материла с целью снижения фитопатогенов. При фитопатологической экспертизе семян выявляют различные заболевания – фузариоз, гельминтоспориоз, полосатую и сетчатую пятнистость, альтернариоз, септориоз, плесени, бактериозы и др.

Цель исследования – изучение влияния на семена тест-растения модифицированных биофунгицидов на основе Trichoderma viride с природными минералами.

Материал и методы исследований.

Биофунгицид на основе микромицета Trichoderma viride модифицировали путем добавления природных минералов (цеолит, диатомит, глауконит, сапропель) в количестве 1 г/л.

Исследования проводили согласно схеме: 1) контроль 1 (сухие семена);

обработка семян: 2) Trichoderma viride ; 3) T. viride + цеолит (0,20 мм); 4) T. viride + цеолит (0,04 мм); 5) T. viride + диатомит; 6) T. viride + глауконит; 7) T. viride + сапропель.

Фитопатологическую экспертизу семян тест-растения (пшеница сорта Ульяновская-105) при обработке модифицировнными биофунгицидами проводили биологическим методом, основанным на стимуляции развития и роста микроорганизмов в зараженных семенах. Определение зараженности болезнями проводили при проращивании пшеницы в рулонах фильтровальной бумаги на 7 сут по ГОСТу 12044-93. Анализировали четыре пробы по 50 семян [3].

Зараженность семян в процентах вычисляли по формуле:

Х= (N ×100)/n, где Х – зараженность семян, %;

N – суммарное количество зараженных семян в четырех пробах, шт.; n – общее количество семян, взятых для анализа, шт.

Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью программы Excel (Р<0,05).

Результат исследований. Данные, полученные при изучении влияния на семена тест-растения модифицированных биофунгицидов на основе Trichoderma viride с природными минералами, представлены в таблице 1 и на рисунке 1.

Таблица 1 – Фитопатологический анализ семян при обработке модифицированными биофунгицидами

Вариант	Общая зараженность, %	в т.ч. заражения по видам болезней, %						8 « О н
		к	СО О К Л о н W сЗ ю	СО О К &	со О & О С О о S 5 е	со О S & О н и	со О к §
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Контроль 1 (сухие семена)	36	24	8	4	-	-	2	-
T. viride (обработка семян)	8	4	4	-	-	-	-	64
T. viride + цеолит (0,20 мм)	10	15	-	-	-	-	-	56
T. viride + цеолит (0,04 мм)	10	6	4	-	-	-	-	50
T. viride + диатомит	14	12	-	2	-	-	-	64
T. viride + глауконит	22	16	4	-	-	-	-	56
T. viride + сапропель	20	18	2	-	-	-	-	50

Примечание: различия между опытными и контрольными вариантами достоверны при Р<0,05

Согласно полученным результатам, общая зараженность необработанных семян составляет 36,0 %. Фитопатологический анализ показал, что поверхность семян пшеницы заселена патогенами: альтернариозом – 2,0 %, бактериозом – 8,0 %, фузариозом – 4,0 %, плесневыми грибами покрыто 24,0 % проанализированных семян.

Однако обработка семян T. viride способствует снижению общей зараженности в 4,0 раза, в то время как при обработке модифицированными биофунгицидами – в 1,6-3,6 раза по сравнению с контролем, составляя при этом 10,0-22,0 %.

Фитопатогенные бактерии вызывают развитие серьезных болезней у культурных растений. Установлено, что зараженность бактериозными болезнями при обработке семян только T. viride, T. viride с цеолитом (0,4 мм) и T. viride с глауконтом в 2,0 раза ниже контроля. Модифицированный биофунгицид – T. viride с сапропелем – снижает зараженность бактериозами в 4,0 раза. При этом бактериозные заболевания полностью отсутствуют в вариантах с обработкой семян двумя модифицированными препаратами, а именно при добавлении к T. viride цеолита (0,20 мм), а также диатомита.

Наиболее опасными заболеваниями, вызываемыми микроскопическими грибами, являются фузариоз и альтернариоз. Во всех вариантах с обработкой биофунгицидами полностью отсутствуют альтернариозные и гельминтаспориозные заболевания. Фузариоз встречается только у 2,0% проанализированных семян при их обработке T. viride с диатомитом.

Д

Рисунок 1 – Заболевания пшеницы: а – фузариоз¹, б – альтернариоз (споры р. Alternaria ) ², в – бактериоз¹, г – плесень р. Penicillium¹ , д – плесень p. Mucor¹ (1 – микроскоп МБС-9, увеличение х10, 2 – микроскоп медицинский МИКМЕД-6, увеличение х400)

Следует отметить, что во всех вариантах с обработкой семян биопрепаратом на основе микромицета Trichoderma viride , отсутствуют заболевания, вызванные патогенными грибами. При этом опытные варианты характеризуются высоким процентом обрастания семян и корней микромицетом р. Trichoderma (Рисунок 2).

Во многих публикациях отражена роль микромицета рода Trichoderma и созданных на его основе биофунгицидов в снижении пораженности возделываемых растений от различных заболеваний. Так, С.Д. Гилев (1997) отмечает, что при обработке семян яровой пшеницы и ячменя биопрепаратом Триходермин на основе микромицета T. lignorum за 1-3 суток до посева в дозе 1 л/т установлена высокая эффективность их обработки против гельминтоспориоза, снижение развития и распространения гнили в посевах [2]. В работе С.Л. Тютерева (2006) представлены данные о том, что при внесении в почву препарата Триходермин на основе гриба T. koningii за 14 суток до посева пшеницы пораженность фузариозом снижалась в 2,5 раза [6]. Исследованиями Ф.К. Алимовой (2005) установлено, что при внесении Trichoderma spp. при обработке семян или в гранулированном виде на поверхность вспаханной почвы, а также при вспашке и рыхлении наблюдается полная колонизация корней триходермой. Грибы проявляют хемотаксис и растут в сторону формирования корневой поверхности растения [1].

Рисунок 2 – Обрастание пшеницы микромицетом р. Trichoderma (микроскоп МБС-9, увеличение х10 )

Заключение. Таким образом, при фитоэкспертизе семян, обработанных модифицированными биофунгицидами, отмечено отсутствие опасных и распространенных заболеваний, таких как фузариоз, альтернариоз и гельминтоспориоз. Модификация биофунгицида на основе микромицета T. viride природными добавками является новым и перспективным направлением исследований Татарского научноисследовательского института агрохимии и почвоведения – обособленного структурного подразделения ФИЦ КазНЦ РАН.

Работа выполнена в рамках Государственного задания № FMEG-2021-0003, регистрационный номер 121021600147-1.

Резюме

Созданы биофунгициды на основе Trichoderma viride и природных минералов (цеолит (0,2 и 0,04 мм, диатомит, глауконит и сапропель). Проведена фитопатологическая экспертиза семян пшеницы сорта Ульяновская-105 при ее проращивании на 7 сут. в рулонах фильтровальной бумаги. Установлено, что общая зараженность необработанных семян составляет 36,0 %. Поверхность семян пшеницы заселена патогенами: фузариозом – 4,0 %, альтернариозом – 2,0 %, бактериозом – 8,0 %, плесневыми грибами покрыто 24,0 % проанализированных семян. Во всех вариантах с обработкой семян модифицированными биопрепаратами отсутствуют заболевания, вызванные патогенными грибами. При этом опытные варианты характеризуются высоким процентом обрастания семян и корней микромицетом р. Trichoderma. Таким образом, при фитоэкспертизе семян, обработанных модифицированными биофунгицидами, отмечено отсутствие опасных и распространенных заболеваний, таких как фузариоз, альтернариоз и гельминтоспориоз.