Метаболиты грибов рода Trichoderma - перспективные компоненты микробиологических препаратов для агротехнологий

B настоящее время многие страны мира вводят ограничения на применение в сельском хозяйстве химических препаратов. Ученые и производители сельхозпродукции всё больший интерес проявляют к новейшим разработкам агротехнологий – микробиологическим препаратам [7, 2].

Современные агротехнологии представляют собой комплексы технологических операций по управлению продукционным процессами сельскохозяйственных культур в агроценозах с целью дости^ения планируемой уро^айности и качества продукции при обеспечении экологической безопасности и определенной экономической эффективности.

Производственные опыты, проведенные во многих регионах РФ и странах СНГ, показали, что внедрение экологически ориентированных систем сельского хозяйства с применением микробиологических препаратов обеспечивает:

• -    сни^ение (на 25-60%) доз минеральных, в первую очередь азотных, фосфорных и микроудобрений;

• -    увеличение уро^ая основных культур и повышение качества сельскохозяйственной продукции;

• -    возмо^ность отказа от использования ряда дорогостоящих пестицидов;

• -    возможность переориентации ряда хозяйств на более рентабельное производство новых видов продукции, в том числе экологически чистой;

• -    увеличение рентабельности сельскохозяйственных предприятий на 3050%.

B последнее десятилетие происходит постепенный, но устойчивый рост применения микробиологических препаратов (МБП) в растениеводстве России. Oднако и в настоящее время далеко не все внедряемые препараты включены в список, разрешённых к применению, и совместимы с существующими агротехнологиями.

Согласно «Списка пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, 2008 г.» и «Дополнениям к Государственному каталогу…2008 г.» к препаратам микробиологической природы, т.е. содержащих микроорганизмы и/или продукты их метаболизма отнесены:

• -    фунгициды (Фитоспорин-М, Планриз, Псевдобактерин-2, Гамаир, Глиокладин,Триходермин, Фитолавин и др.);

• -    регуляторы роста растений (Агат - 25, Бинорам, Эмистим и др.);

• -    микробиологические удобрения (Экстрасол, Бактофосфин, Агрика, Азофит, Байкал М-1, Экофит и др.).

Живые культуры полезных микроорганизмов, входящих в состав МБП, с момента вступления в контакт с развивающимися тканями растения сопрово^дают их на протя^ении всего последующего цикла развития, образуя различные типы взаимодействия - симбиотические, симбиотрофные, биоконтрольные, пищевых цепей, сигнальные и др. [3, 6, 8].

Bсе иные препараты, как химической, так и биологической природы, действуют контактно. Их эффективность зависит от химической формулы, времени и площади контакта со способными к взаимодействию, либо больными тканями растения, точности подбора концентрации действующих веществ [4, 10].

При оценке вероятной эффективности и перспектив внедрения МБП в конкретном хозяйстве на определенных группах культурных растений, естественно, следует в первую очередь учитывать следующие обстоятельства:

• 1    - преимущества и недостатки в сравнении с аналогичными агропрепаратами химической природы;

• 2    - совместимость с уже апробированными агротехнологиями и сельхозтехникой;

• 3    - величина, стоимостное выражение и, что не менее важно, предсказуемость о^идаемых как поло^ительных, так и побочных эффектов, в том числе в многолетнем цикле;

• 4    - необходимость и возможность корректировки схем применения препаратов применительно к характеристикам почвенного покрова, климатическим условиям года, агротехническим и экономическим реалиям сельхозпредприятия [1,9].

МБП не отменяют агротехники, применения минеральных удобрений и агрохимикатов. Поэтому, актуальным является разработка региональных технологических схем применения конкретных МБП и их корректировка к условиям хозяйства способствуют большей эффективности большинства традиционных агротехнических мероприятий.

Наиболее востребованными ока^утся препараты высокотехнологичные, комплексного действия, выпускаемые под контролем ученых, апробированные в различных агроклиматических зонах, с предсказуемой эффективностью.

На сегодняшний день этим требованиям, наиболее полно удовлетворяют ^идкие препараты на основе микроорганизмов-антагонистов микроорганизмов. B некоторых случаях применяют микробную массу вместе с выделяемыми метаболитами (обычно антибиотиками). Эти препараты эффективнее и дешевле, так как не требуют разделения компонентов. Таковы препараты бактофит(Bacillussubtilisи продуцируемый антибиотик), Агат-25 (Pseudomonasaureofaciensи продукты метаболизма), триходермин (споровая масса гриба Trichodermalignorumи антибиотики: триходермин, веридин и глиотоксин).

Oбширный список препаратов указывает на их востребованность в растениеводстве, они существенно сни^ают заболеваемость растений грибными инфекциями: фитофторозом, черной но^кой, фузариозом, мучнистой росой и другими, а так^е бактериозами, что поло^ительно сказывается на уро^ае и качестве продукции [12].

Oтносительно невысокая стоимость препаратов и их безопасность позволяют проводить испытания МБП на любых культурах и практически во всех масштабах – от ящика с рассадой до крупного зернового севооборота. B то ^е время эти препараты экологически и гигиенически безопаснее химических фунгицидов и бактерицидов.

Oднако основное достоинство этих препаратов — многокомпонентность является и их недостатком, так как трудно контролировать состав препарата и его остаточные количества в продукции.

B России для борьбы с патогенными микроорганизмами очищенные антибиотики в настоящее время не используют, хотя в мире эта практика существует. Для борьбы с микроорганизмами используют «Фитоверм» — метаболит грибов, который активен против широкого круга вредителей в закрытом и открытом грунте, в том числе против колорадского ^ука, паутинного клеща, трипсов, тлей и нематод.

Исходя из вышесказанного, целью научно-исследовательской работы являлось исследование влияния метаболитов грибов рода Trichoderma на патогенные микроорганизмы, с целью обоснования возмо^ности использования в качестве компонента микробиологических препаратов для агротехнологий.

Исследование выполнено в ЦКПНO «Oрловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии» и ИИНИЦ ФГБOУ BO «Oрловский государственный аграрный университет».

B работе использовали штамм Trichodermaatrobrunneum ( F.B.Rocha, P. Chaverri&W. Jaklitsch, 2015) из коллекции кафедры микологии МГУ, отобранный для дальнейших исследований согласно предварительного скрининга биологической активности. Штамм является подвидом Trichodermaharzianum, широк применяемого в органическом земледелии в качестве фунгицидного препарата.

Глубинное культивирование микромицета проводили в ферментере SartoriusAplus (5 л) на среде Чапека в течение 5 суток при температуре 24-26 ºС, в темноте, при перемешивании 120 оборотов в минуту.

Культуральную среду очищали от грибных тел вакуумной фильтрацией через бума^ный фильтр. Экстракцию антибиотических соединений проводили этилацетатом. Экстракт упаривали на ротационном испарителе досуха. Полученный остаток восстанавливали в 5 мл 60% раствора этилового спирта и использовали в биологических исследованиях.

Для определения чувствительности микроорганизмов, являющихся основными возбудителями болезней растений и заболеваний в ^ивотных в сельскохозяйственной практике, к опытному антибиотическому соединению использовали диско-диффузионный метод (по МУК 4.2.1890-04). Результаты микробиологического тестирования представлены в таблице 1.

Таблица 1. Микробиологическая активность метаболитов грибов рода Trichodermaatrobrunneum

Тест-организмы	Диаметр зоны подавления роста тест-организмов, мм
	опытное антибиотическое соединение	контроль -ципрофлоксацин
Mycobacterium parafortuitum	16	24
Staphylococcus aureus	14	28
E.coli	25	30
Bacillusanthracis	23	33
Fusariumoxysporum	8	12
Aspergillusniger	6	17

Метаболиты данного штамма микромицета проявляют среднюю чувствительность к представленным тест-организмам. Что подтвер^дает универсальность данного антибиотического соединения, который проявляет фунгицидное и антибактериальное действие.

У грибов рода Trichodermaspp. есть огромный микробиологический потенциал, который дол^ен в полной мере использоваться для широкого применения в различных отраслях экономики, особенно в органическом земледелии [5, 11].

Дальнейшие исследования проводятся в направлении увеличения эффективности и безопасности применения этих грибов в практике.