Защита сельскохозяйственных культур от болезней, вызываемых различными грибными патогенами, является не только важной экономической задачей, но и социальной проблемой. Ежегодно потери растениеводческой продукции в различных регионах составляют до 20% урожая. Основным способом защиты растений является использование химических препаратов. Однако этот метод имеет ряд негативных сторон: загрязнение окружающей среды остатками пестицидов и накопление их в продуктах питания, негативное влияние на организмы агробиоценозов и водоемов.
Кроме того, практика применения химических средств в борьбе с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур показала, что экономическая эффективность их использования со временем снижается.
В настоящее время биологические средства защиты растений находят все большее применение в сельскохозяйственной практике, так как обладают рядом существенных преимуществ: безопасность для теплокровных животных и окружающей среды, избирательность действия, оздоровление агробиоценозов и почв, возможность получения экологически безопасных продуктов питания.
В качестве основы биологических препаратов для защиты растений используют микроорганизмы, обладающие антагонистическим действием по отношению к целевым патогенам и способные положительно влиять на рост и развитие растений.
Цель данной работы - исследование в полевых условиях биологической эффективности лабораторных образцов биопрепаратов на основе бактерий B. velezenzis BZR 336 g и BZR 517 на ягодных, овощных и зерновых культурах в отношении экономически значимых возбудителей болезней в условиях различных климатических зон РФ.
Объектами исследования являлись лабораторные образцы биопрепаратов на основе штаммов Bacillus velezensis BZR 336g g и B. velezensis BZR 517 из биоресурсной коллекции (БРК) Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр биологической защиты растений» (ФГБНУ ФНЦБЗР) «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов». Лабораторные образцы биопрепаратов на основе указанных штаммов были получены с использованием материально-технической базы УНУ «Технологическая линия для получения микробиологических средств защиты растений нового поколения» (http://ckp-rf.ru/registered № 671367).
Изучение биологической эффективности лабораторных образцов осуществляли в полевых условиях в двух климатических зонах РФ: Северный Кавказ и Западная Сибирь, на следующих культурах: малина сортов Зоренька Алтая, Киржач и Колокольчик против пурпуровой пятнистости (возбудитель Didymella applanata (Niessl) Sacc); черная смородина сортов Софья и Лама в отношении септориоза (возбудитель Septoria ribis (Desm)); картофель раннеспелых сортов Любава и Юна, а также среднеранний сорт Свитанок киевский против ризоктониоза (возбудитель Rhizoctonia solani Kuhn.), на озимой пшенице сортов Батько и Калым в отношении корневой гнили фузариозной этиологии (возбудитель Fusarium spp.) и желтой пятнистости листьев (возбудитель Pyrenophora tritici-repentis).
Исследования на сортах малины и черной смородины были проведены в полевых условиях в сельскохозяйственной артели «Сады Сибири» (Новосибирская область, Новосибирский район, 55°1’ с. ш., 82°55’ в. д.). Площадь одной делянки составляла 10 м², размещение рандомизированное, повторность четырехкратная. В качестве химического стандарта использовали фунгицид Топаз, КЭ (пенконазол, 100 г/л). Развитие септориоза листьев смородины черной и пурпуровой пятнистости малины оценивали по четырехбалльной шкале.
Исследования на сортах картофеля осуществляли на опытном поле Новосибирского государственного аграрного университета (55o1’N, 82o55’ E). Эксперименты выполняли в трех повторностях, площадь каждой делянки 30 м² и включала 360 растений. Развитие ризоктониоза картофеля оценивали по пятибалльной шкале Франка.
Исследования на пшенице озимой сорта Батько осуществляли на полевой экспериментальной базе ФГБНУ ФНЦБЗР (Краснодарский край, г. Краснодар, 45°02’57.2»N 38°52’29.7»E, предшественники - пар и люцерна). Площадь опытной делянки 5 м², расположение рандомизированное.
В качестве биологического эталона использовали Фитоспорин-М, Ж (B. subtilis, штамм 26 Д), в качестве химического эталона - Раксил, КС (тебуконазол, 120 г/л), Кинто Дуо, КС (тритиконазол, 20 г/л, и прохлораз, 60 г/л) и АльтоСупер, КС (пропиконазол, 250 г/л, и ципроконазол, 80 г/л). Учет поражения корневыми гнилями осуществляли согласно четырехбалльной шкале. Учет поражения желтой пятнистостью осуществляли визуально в процентах от площади листа.
В результате проведенных исследований отмечено снижение пораженности малины и смородины грибными заболеваниями при обработке бактериальными препаратами. Развитие пурпуровой пятнистости на двух сортах малины составляло от 7,5% до 20,6%. Биологическая эффективность лабораторных образцов в отношении пурпуровой пятнистости на среднеустойчивом сорте малины Колокольчик была на уровне 46,7 – 60%, на неустойчивом сорте Киржач — 51,2 – 54,1%. Максимальный защитный эффект проявлял лабораторный образец BZR 517 - 54,1 – 60% при эффективности химического эталона 31,0 – 66,3%.
Развитие септориоза на сортах смородины черной без применения лабораторных образцов биопрепаратов составляло от 9,7% до 17,8%. Биологическая эффективность лабораторных образцов биопрепаратов составляла 35,1 – 50,6%. Защитный эффект от применения лабораторных образцов на восприимчивом к септориозу сорте Софья был на уровне 48,9 – 50,6%. Данный сорт более отзывчив к действию биоагентов. На устойчивом сорте смородины Лама этот показатель составлял 35,1 – 40,2%. Максимальная биологическая эффективность отмечена в варианте BZR 336g: 48,9 – 50,5%.
Применение лабораторных образцов в течение двух лет обеспечило снижение развития ризоктониоза на картофеле в зависимости от штамма, сорта и погодных условий.
В первый год исследования через 6 недель после посадки статистически достоверное снижение распространенности болезни (P<0,05) наблюдали во всех вариантах с применением лабораторных образцов на обоих сортах картофеля. Исключение составил образец BZR 517 на растениях сорта Свитанок киевский (Р>0,05). Развитие ризоктониоза снижалось почти в 5 раз при использовании лабораторного образца BZR 336g (P<0,05) и в 1,3 раза при применении BZR 517 (Р>0,05) на сорте Свитанок киевский, а на сорте Юна — в 3,3 и 2,0 раза соответственно (P<0,05).
Во второй год исследования наблюдали статистически достоверное снижение этого показателя: для лабораторного образца BZR 336g - в 3,8 раза и для BZR 517 - в 2 раза (P<0,05). В каждый год исследования существенное уменьшение развития болезни под влиянием лабораторных образцов биопрепаратов установлено через 10 недель после обработки.
В отношении корневой гнили фузариозной этиологии озимой пшеницы сорта Батько биологическая эффективность лабораторных образцов биопрепаратов составляла в разные годы от 17,2% до 68,4%. В первый год исследования максимальная и статистически достоверная биологическая эффективность отмечена в варианте BZR 517: 68,4%.
Для образца на основе штамма BZR 336 g этот показатель составил 45,3%. Эффективность в вариантах с биологическими агентами была выше, чем в вариантах с применением химического и биологического эталонов: 42,5% и 40,1% соответственно.
Во второй год исследования развитие и распространенность болезни были ниже: 36,1% и 67,4% соответственно. Биологическая эффективность лабораторных образцов BZR 517 и BZR 336 g была на уровне 17,2 – 22,8% при эффективности химического эталона 26,2%, биологического — 17,4%.
В отношении желтой пятнистости листьев озимой пшеницы сортов Батько и Калым биологическая эффективность лабораторных образцов биопрепаратов составляла в разные годы 26,3 – 49,2%.
Развитие болезни в первый год исследования составило 5,0%. Максимальная биологическая эффективность отмечена при использовании химического эталона: 82,7%. Биологическая эффективность лабораторного образца BZR 517 – 48,8%, BZR 336 g — 26,3%. Во второй год исследования эффективность химического и биологического эталонов составила 83,1% и 63,1% соответственно, лабораторных образцов BZR 336 g и BZR 517 – 38,5 – 49,2%.
Проведенные исследования демонстрируют перспективность лабораторных образцов на основе штаммов бактерий B. Velezenzis BZR 336 g и BZR 517 для разработки и последующей регистрации биологических препаратов для снижения развития экономически значимых болезней ягодных, овощных и зерновых культур в условиях климатических зон Юга России и Западной Сибири.
Использование биологических средств защиты растений на основе исследуемых штаммов будет способствовать оздоровлению почвенных агроценозов, снижению пестицидной нагрузки и получению экологически безопасной сельскохозяйственной продукции.
Н. ЖЕВНОВА, А. АСАТУРОВА, М. ШТЕРНШИС, Т. ШПАТОВА, В. ЦВЕТКОВА, А. ХОМЯК, Н. ТОМАШЕВИЧ1, Н. СИДОРОВ, ФГБГУ «ФНЦ биологической защиты растений» (г. Краснодар), ФГБОУ ВВ «Новосибирский государственный аграрный университет» (г. Новосибирск)