Спецможливості
Агрохімія

Біологічний за­хист рос­лин від хво­роб

12.08.2017
1096
Фунгіциди грибного та бактеріального походження — не лише підвищують імунітет рослин, а й ефективні проти церкоспорозу та інших хвороб
Фунгіциди грибного та бактеріального походження — не лише підвищують імунітет рослин, а й ефективні проти церкоспорозу та інших хвороб

Біологічний захист рослин від хвороб грунтується на використанні таких взаємовідносин між організмами, як антагонізм, конкуренція, гіперпаразитизм. Суть цього методу полягає у використанні антагоністичних мікроорганізмів та продуктів їхньої життєдіяльності (вироблених ними метаболітів та індукторів) для пригнічення розвитку збудників хвороб, тобто вони забезпечують стійкість рослин проти фітопатогенів.

 

 

Біологічний за­хист рос­лин від хво­роб у біоце­но­тич­но­му ас­пекті по­ля­гає не ли­ше у вне­сенні біоп­ре­па­ратів у аг­ро­це­ноз, але і в збе­ре­женні при­род­них во­рогів фіто­па­то­генів, що підси­лює при­род­ну ре­­­гу­ляцію (пригнічен­ня роз­вит­ку) збуд­ників цих хво­роб.

Ос­таннім ча­сом цьо­му ме­то­ду при­діля­ють усе більшу ува­гу в зв’яз­ку з тим, що ши­ро­ке за­сто­су­ван­ня хімічно­го ме­то­ду ста­но­вить не­без­пе­ку для здо­ров’я лю­дей і по­ру­шує екологічні про­це­си в при­роді, згуб­но впли­ває на ко­рис­ну мікрофло­ру. Біологічні прий­о­ми за­хи­с­ту пер­спек­тивні як ви­со­коефек­тивні та без­печні для теп­ло­кров­них тва­рин.

Біологічний за­хист ха­рак­те­ри­зується тим, що зни­зи­ти чи­сельність будь-яко­го не­ба­жа­но­го для лю­ди­ни ви­ду мікро­ор­ганізму, рос­ли­ни чи тва­ри­ни мож­на шля­­хом ви­ко­ри­с­тан­ня йо­го па­ра­зитів та ан­та­гоністів.

Біологічний ме­тод — це ви­ко­ри­с­тан­ня жи­вих ор­ганізмів чи про­дуктів їхньої життєдіяль­ності для зни­жен­ня чи­сель­ності та об­ме­жен­ня розмно­жен­ня шкід­ли­вих ор­ганізмів, ство­рен­ня спри­ят­ли­вих умов для діяль­ності ко­рис­них видів у аг­ро­це­но­зах (ДСТУ 4756-07).Гіпер­па­ра­зит Tuberculina persicina не залишає шансів іржа­с­тим грибам — постійним, але небажаним супутникам зернових колосових

Ан­та­гоністичні взаєми­ни мікро­ор­ганізмів ха­рак­те­ри­зують­ся тим, що один вид тим чи іншим шля­хом пригнічує життєдіяльність іншо­го. Ан­та­гонізм по­ши­ре­ний се­ред різних груп мікро­ор­ганізмів. Йо­го на­явність вста­нов­ле­но у бак­терій, ак­ти­номіцетів, грибів, во­до­ро­с­тей то­що. Гри­би, порівня­но з інши­ми мікро­ор­ганізма­ми, ма­ють най­шир­ший спектр ан­та­го-ністич­них вла­с­ти­во­с­тей — гіпер­па­ра­зи­тизм, тоб­то ви­со­кий рівень кон­ку­ренції за по­жив­ний суб­ст­рат, а та­кож во­ни про­дуку­ють ан­тибіоти­ки й інші ре­чо­ви­ни, що пригнічу­ють роз­виток збуд­ників хво­роб. За спільно­го роз­вит­ку на од­но­му і то­му са­мо­му суб­ст­раті пе­ре­ва­жа­ти­ме той гриб, який має ви­щу швидкість рос­ту.

Найбільшо­го прак­тич­но­го ви­ко­ри­с­тан­ня се­ред ан­та­гоністів на­бу­ли гри­би із родів Trichoderma, Trichothecium, про­ме­нисті гри­би (Actinomyces sp.), бак­терії (Bacillus subtilis, Pseudomonas aurefaciens та ін.) та про­дук­ти їхньої життєдіяль­ності.

Так, гри­би ро­ду Trichoderma є ан­та­гоніста­ми збуд­ників ко­ре­неїда бу­ряків, білої гнилі на різних ви­дах рос­лин, ри­зоктоніозу кар­топлі, аль­тер­наріозу морк­­ви, ан­т­рак­но­зу льо­ну та ін. Па­ра­зи­тичні шта­ми три­хо­дер­ми рос­туть у на­пря­му до гіфів збуд­ників за­зна­че­них хво­роб, за кон­так­ту з ни­ми виділяють ме­та­боліти, фер­мен­ти (хіти­на­зу, глю­ко­на­зу та ін.). Ан­тибіоти­ки, які руй­ну­ють стінки гіфів фіто­па­то­генів, про­ни­ка­ють у міцелій, швид­ко йо­го ко­лонізу­ють, за­би­ра­ють по­живні ре­чо­ви­ни з гіфів і вик­ли­ка­ють їхню за­ги­бель.

Біологічний ме­тод — ви­ко­ри­с­тан­ня жи­вих ор­ганізмів чи про­дуктів їхньої життєдіяль­ності для зни­жен­ня чи­сель­ності та об­ме­жен­ня розмно­жен­ня шкід­ли­вих ор­ганізмів, ство­рен­ня спри­ят­ли­вих умов для діяль­ності ко­рис­них видів у аг­ро­це­но­зах (ДСТУ 4756-07). Біологічний за­хист ха­рак­те­ри­зується тим, що зни­зи­ти чи­сельність будь-яко­го не­ба­жа­но­го для лю­ди­ни ви­ду мікро­ор­ганізму, рос­ли­ни чи тва­ри­ни мож­на шля­­хом ви­ко­ри­с­тан­ня йо­го па­ра­зитів та ан­та­гоністів.

Ан­та­гонізм та­ко­го ти­пу спо­с­те­рі­гається у при­род­них умо­вах най­частіше в грунті, де між мікро­ор­ганізма­ми йде кон­ку­рент­на бо­роть­ба за дже­ре­ла жив­лен­ня. У цьо­му про­цесі бе­руть участь і фіто­па­то­генні мікро­ор­ганізми, життє­діяльність яких ча­с­то пригнічується у зв’яз­­ку з ак­тив­ним розмножен­ням са­про­т­роф­них мікро­ор­ганізмів. На­при­клад, вне­сен­ня в грунт зе­ле­но­го до­б­ри­ва у ви­гляді подрібне­них рос­лин жи­та, ріпа­ку, лю­пи­ну та інших галь­мує роз­ви­ток збуд­ни­ка зви­чайної парші кар­топлі. Це по­яс­нюється тим, що за на­яв­ності зеле­ної ма­си до­б­ри­ва в грунті йде швид­ке на­ко­пи­чен­ня мікроорганізмів-са­про­т­рофів, що ви­ко­ри­с­то­ву­ють йо­го як жи­вильний суб­ст­рат. У грунті істот­но зро­с­тає гриб­на і бак­теріаль­на по­пу­ляція мікро­ор­ганізмів, унаслідок цьо­го по­си­люється кон­ку­ренція за по­живні ре­чо­ви­ни й ан­та­гоністичні взаємовідно­си­ни в мікробіоце­нозі.

Так, гіпер­па­ра­зит Tuberculina persicina пригнічує роз­виток ецій, лізує еціос­по­ри іржа­с­тих грибів (Puccinia coronifera, P. graminis, Gymnosporangium sabinae та ін.) на їхніх проміжних гос­по­да­рях. Пікнідіаль­ний гриб Darluca filum па­ра­зи­тує в уре­диніопу­с­ту­лах іржа­с­тих гри­бів, які швид­ко руй­ну­ють­ся. Цей гіпер­па­ра­зит суттєво зни­жує роз­ви­ток збуд­ників бу­рої ли­ст­ко­вої іржі пше­ниці, стовпча­с­тої та бо­каль­ча­с­тої іржі чор­ної смо­ро­ди­ни й аг­ру­су. Гриб Cicihnobolus cesati рос­те і роз­ви­вається на ек­зо­генній гриб­ниці і конідіаль­но­му спо­ро­но­шенні збуд­ників бо­рош­ни­с­тої ро­си аг­ру­су, огірка, яб­луні та інших куль­тур. Оскіль­ки для оп­ти­маль­но­го роз­вит­ку цьо­го гіпер­па­ра­зи­та не­обхідне поєднан­ня ви­со­кої во­ло­ги і тем­пе­ра­ту­ри, йо­го ви­ко­ри­с­то­ву­ють у за­кри­то­му грунті про­ти бо­рош­ни­с­тої ро­си огірків.Все більше біофунгіциди застосовують для захисту овочевих культур, особливо проти бактеріальних та вірусних хвороб

На скле­роціях збуд­ни­ка білої гнилі ба­га­ть­ох видів рослин (Sclerotinia sclerotiorum), вугільної гнилі (Sclerotium bataticola) па­ра­зи­тує гриб Coniothyrium minitans, а на скле­роціях Sclerotium cepivorum — гіпер­па­ра­зит Sporidesmium sclerotiorum.

Низ­ка бак­терій (B. sub­tilis, Ps. fluorenscens, Ps. au­­refaciens, Ps. eruginosa, Ps. aurantica) виділя­ють вузь­ко­с­пе­цифічні літичні фер­мен­ти, що гідролізу­ють біо­поліме­ри клітин­них стінок де­я­ких фіто­па­то­ген­них бак­терій і грибів (Verticsllium dahliae, Fusarium vasifectum, Alternaria sp.), що є при­чи­ною їхньої за­ги­белі. Бак­терії Xanthomonas uredoforus, Bacillus pumillus, по­трап­ля­ю­чи в уре­диніопу­с­ту­ли іржа­с­тих грибів, вик­ли­ка­ють лізис уре­диніос­пор.

Біологічно активні речовини, продуковані мікроорганізмами

З біологічно ак­тив­них ре­чо­вин, про­ду­ко­ва­них мікро­організма­ми, у за­хисті рос­лин за­сто­со­ву­ють ан­тибіоти­ки. Їм при­та­манні спе­цифічність дії і ви­со­ка біологічна ак­тивність. Їхня пе­ре­ва­га як про­ду­центів жи­вих ор­ганізмів по­ля­гає в тому, що во­ни діють ви­со­ко­се­лек­тив­но і не за­бруд­ню­ють навко­лишнє се­ре­до­ви­ще, оскільки швид­ко роз­па­да­ють­ся на прості спо­лу­ки. Во­ни менш ток­сичні для лю­ди­ни і теп­ло­кровних тва­рин, ніж фунгіци­ди, ха­рак­те­ри­зу­ють­ся ви­со­кою ак­тивністю за низь­ких норм за­сто­су­ван­ня, не на­ко­пи­чу­ють­ся у рос­ли­нах і дов­кіллі. За хімічним скла­дом ан­ти­біо­ти­ки на­ле­жать до склад­них ор­ганічних спо­лук ациклічної бу­до­ви (ніста­тин, ра­фанін та ін.), кис­невмісних ге­те­ро­циклічних спо­лук (гри­зе­фульвін, три­хо­те­цин та ін.), а та­кож до аміногліко­зид­них, аро­ма­тич­них та інших спо­лук.

Ан­тибіоти­ки лег­ко про­ни­ка­ють в ор­га­ни і тка­ни­ни рослин, слаб­ко ре­а­гу­ють на не­спри­ят­ливі кліма­тичні умо­ви, справ­ля­ють ан­ти­бак­теріаль­ну дію в тка­ни­нах рос­лин, вибірко­во впли­ва­ють на збуд­ників гриб­них і бак­теріаль­них хво­роб. Во­ни не тільки пригнічу­ють роз­ви­ток фіто­па­то­генів, але як біологічно ак­тивні ре­чо­ви­ни здатні ней­т­ралізу­ва­ти ме­та­боліти обміну ре­чо­вин, ток­си­ни, фер­мен­ти, сти­му­лю­ва­ти ріст і підви­щу­ва­ти про­дук­тивність рос­лин. Так, із звіро­бою зви­чайно­го і цми­ну піща­но­го бу­ли одер­жані ан­тибіоти­ки іманін і аре­на­рин, які за ви­ко­ри­с­тан­ня для пе­ред­посівно­го змо­чу­ван­ня насіння або об­при­с­ку­ван­ня роз­са­ди пе­ред ви­са­д­жу­ван­ням у грунт підви­щу­ва­ли стійкість томатів і тю­тю­ну про­ти тю­тю­но­вої мо­заїки, брон­зо­вості стов­бу­ра пас­ль­о­но­вих та інших вірус­них і бак­теріаль­них хво­роб. Ці ан­тибіоти­ки про­яв­ля­ли не ли­ше профілак­тич­ну ан­тивірус­ну дію, але й сти­му­лю­ва­ли ріст і роз­ви­ток рос­лин. Унаслідок п’яти­ра­зо­во­го об­при­с­ку­ван­ня роз­са­ди пе­ред ви­са­д­жу­ван­ням у грунт 0,01%-м роз­чи­ном іманіну вміст віру­су тю­тю­но­вої мо­заїки у рос­ли­нах змен­шу­вав­ся на 50–75%, а кількість хво­рих на брон­зовість рос­лин – більш ніж удвічі-втричі, уро­жай підви­щу­вав­ся на 15–20% і більше (Бо­бир, 1979).
Нині для біологічно­го за­хи­с­ту за­сто­со­ву­ють такі ан­тибіоти­ки, як три­хо­те­цин і фіто­бак­теріоміцин.

Три­хо­те­цин одер­жу­ють про­мис­ло­вим спо­со­бом, який вклю­чає гли­бин­не куль­ти­ву­ван­ня гри­ба Trichothecium roseum. З куль­ту­раль­ної ріди­ни ан­тибіотик ек­с­т­ра­гу­ють за до­по­мо­гою ор­ганічних роз­чин­ників і ви­су­шу­ють.
Ан­тибіотик ви­пу­с­ка­ють у ви­гляді 1,0 і 10%-го біло­го по­рошку, який до­б­ре змо­чується. Пре­па­рат ефек­тив­ний про­ти ба­гатьох гриб­них хво­роб. Най­частіше йо­го ви­ко­ри­с­то­ву­ють у закри­то­му грунті на огірках про­ти бо­рош­ни­с­тої ро­си (2 кг/га), на ка­пусті — про­ти чор­ної ніжки і бак­теріозів (1,2–1,6 кг/га).

Фіто­бак­теріоміцин (ФБМ) одер­жу­ють спо­со­бом глибин­но­го куль­ти­ву­ван­ня ак­ти­номіцетів Streptomyces griseus або St. lavendulae. Ви­пу­с­ка­ють у ви­гляді аморф­но­го по­рошку жов­то-сіро­го ко­ль­о­ру, який до­б­ре роз­чи­няється у воді. Ан­тибіотик лег­ко про­ни­кає у тка­ни­ни рос­лин і мо­же пе­реміщу­ва­ти­ся ни­ми. Пре­па­рат за­сто­со­ву­ють на ка­пусті для про­труєння насіння (5 г/кг) і для об­при­с­ку­ван­ня роз­са­ди про­ти чор­ної ніжки, бак­теріозів (1,2–1,6 кг/га); на то­ма­тах — для пе­ред­посівно­го за­мо­чу­ван­ня насіння у 2%-му роз­чині та об­роб­ки роз­са­ди про­ти бак­теріаль­но­го в’янен­ня, ко­ре­не­вих гни­лей (0,2–0,4 кг/га). Ан­тибіотич­на за­хис­на дія об­роб­ле­них рос­лин зберігається від од­но­го до п’яти тижнів.

До не­доліків ви­ко­ри­с­тан­ня ан­ти­біо­тиків слід відне­с­ти швид­ке ви­ник­нен­ня ре­зи­с­тент­ності у фіто­па­то­генів і ви­со­ку ймовірність ви­ник­нен­ня алергії у лю­ди­ни, що йо­го за­сто­совує. З ме­тою уник­нен­ня пе­ре­хрес­ної ре­зи­с­тент­ності у па­то­генів і лю­дей ан­тибіоти­ки, які за­сто­со­ву­ють у ме­ди­цині, за­боро­няється ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти у біологічно­му за­хисті рос­лин.

Препарати для біозахисту

В Ук­раїні на­разі для за­сто­су­ван­ня у біологічно­му за­хисті рос­лин доз­во­ле­но на­ве­дені ниж­че пре­па­ра­ти.

Гриб­но­го по­хо­д­жен­ня

Фунгістоп, р. (спо­ри гри­ба Trichoderma viride, штам 16 ЦКМ F-59М) — за­сто­со­ву­ють на ово­че­вих і зер­но­вих куль­ту­рах про­ти хво­роб і для підви­щен­ня імуніте­ту рос­лин (2–3 л/га); у за­кри­то­му грунті — на ово­че­вих куль­ту­рах (8–10 л/га), на буря­ках цу­к­ро­вих, кор­мо­вих, сто­ло­вих (3–5 л/га).

Три­хо­дермін БТ, п. (спо­ри гри­ба Tr. lignorum, штам М-40, титр 1–10 млрд/см3) — ви­ко­ри­с­то­ву­ють на огірках і то­ма­тах про­ти ко­ре­не­вих гни­лей, білої гнилі, фу­заріоз­но­го та вер­тици­ль­оз­но­го в’янен­ня
(5–10 л/га), за по­ли­ван­ня роз­са­ди під корінь (10–15 мл/м2).

Три­хофіт, п., р. (спо­ри гри­ба Tr. lignorum, титр 2,0 млрд/см3) — для за­сто­су­ван­ня на то­ма­тах про­ти ко­ре­не­вих гни­лей за умов про­труєння насіння (50–75 г/кг), об­при­с­ку­ван­ня рос­лин про­ти фіто­ф­то­ро­зу (4–6 л/га).

Ка­зумін 2 Л, в. р. (про­дукт фер­мен­тації гри­ба Streptomyces kasugaensis, 20 г/л) — ви­ко­ри­с­то­ву­ють на яб­луні про­ти бактеріаль­но­го опіку (3,0–4,0 л/га), на то­ма­тах про­ти бак­теріозів (1,5 л/га).

Міко­сан В та Н, 35 в. р. (луж­ний ек­с­т­ракт гри­ба Fomes fomentarius, 30 г/л; хіто­зан, 0,5 г/л; ВАС, 100 г/л) — при­зна­чений для про­труєння насіння го­ро­ху, яч­ме­ню, пше­ниці ярої, ку­ку­руд­зи про­ти ком­плек­су хво­роб (5–7 л/т), для про­труєння насіння цу­к­ро­вих бу­ряків, ози­мої пше­ниці (10 л/т), для обпри­с­ку­ван­ня яб­луні про­ти ком­плек­су хво­роб (8 л/га).

Бак­теріаль­но­го по­хо­д­жен­ня

Агат 25-К, ПА (іна­кти­во­вані бак­терії Pseudomonas aurefaciens, штам Н16-2%, біологічно ак­тивні ре­чо­ви­ни культу­раль­ної ріди­ни, 38%) — для про­труєння насіння зер­но­вих, зер­но­бо­бо­вих куль­тур про­ти ко­ре­не­вих гни­лей, бо­рош­ни­с­тої ро­си, сеп­торіозу, бу­рої іржі, фу­заріозу ко­ло­са (40 г/т), цу­к­рових бу­ряків — про­ти цер­ко­с­по­ро­зу (120 г/т), ово­че­вих культур — про­ти ком­плек­су хво­роб (7–9 г/кг); для об­при­с­ку­ван­ня зер­но­вих, зер­но­бо­бо­вих, ово­че­вих куль­тур, цу­к­ро­вих бу­ряків про­ти зга­да­них ви­ще за­хво­рю­вань (30 г/га), хме­лю — про­ти псев­до­пе­ро­но­с­по­ро­зу та для підви­щен­ня вро­жай­ності та якості хме­ле­вих ши­шок (160–200 г/га).

Бізар, р. (бак­терії Ps. aurefaciens В-111, титр клітин 1х104/мкг пре­па­ра­ту) — за­сто­со­ву­ють на зер­но­вих і са­до­вих куль­ту­рах (яб­лу­ня) про­ти ком­плек­су хво­роб, для підви­щен­ня імуніте­ту рос­лин (4,0–6,0 л/га).

Гу­ап­син, р. (бак­терії Ps. aurefaciens В-111 та В-306, титр клітин 1х104/мкг) — ви­ко­ри­с­то­ву­ють на зер­но­вих і са­до­вих куль­ту­рах (яб­лу­ня) про­ти ком­плек­су хво­роб, для підви­щен­ня імуніте­ту рос­лин (4,0–6,0 л/га).

Псев­до­бак­те­рин-2, в. р. (живі бак­терії Ps. aurefaciens BS 1393, титр на мен­ше ніж 1х109 КУО/мл ) — для про­труєння насіння хлібних злаків, льо­ну, кар­топлі про­ти збуд­ників грибних і бак­теріаль­них хво­роб (1 л/т), ово­че­вих куль­тур (0,1 л/кг), для об­при­с­ку­ван­ня посівів хлібних злаків, льо­ну (0,5 л/га), кар­топлі, ово­че­вих куль­тур (1,0 л/га), цу­к­ро­вих бу­ряків, са­до­вих куль­тур і ви­но­град­ників (2,0 л/га).

Пла­н­риз БТ, в. с. (бак­терії Ps. fluorenscens, штам АР-33, титр 5х109 КУО/см3) — для про­труєння насіння пше­­ниці, ячме­ню, ку­ку­руд­зи, для підви­щен­ня імуніте­ту рос­лин до хво­роб (1,0–2,0 л/т), об­при­с­ку­ван­ня посівів зер­но­вих куль­тур за­для зни­жен­ня ура­жен­ня рос­лин хво­ро­ба­ми (1,0–3,0 л/га), ви­но­г­радників (4,0–4,5 л/га).

Фіто­Док­тор (Спо­рофіт), п. (живі бак­терії Bacillus subtilis, титр не мен­ше 5х109) — за­сто­со­ву­ють для про­труєння насіння яч­ме­ню яро­го, бу­ряків цу­к­ро­вих про­ти ком­плек­су хво­роб (0,4–0,6 л/т), для об­при­с­ку­ван­ня кар­топлі про­ти ком­плек­су хво­роб (2,0–3,0 кг/га).

Біополіцид (БСП), гель (шта­ми бак­терії Paenibacillus polymyxa П, титр 0,5–1,0 млрд клітин/см3) — за­сто­со­ву­ють для про­труєння насіння зер­но­вих та бо­бо­вих куль­тур (100 мл на гек­тар­ну нор­му висіву насіння), ово­че­вих куль­тур (2%-й розчин ріди­ни від су­хої ма­си насіння), для об­при­с­ку­ван­ня роз­сади ово­че­вих куль­тур у за­кри­то­му і відкри­то­му грунті (100 мл/рос­ли­ну за роз­ве­ден­ня 1:100), для по­ли­ван­ня роз­са­ди (1000 мл/га).

Вірус­но­го по­хо­д­жен­ня

ВТМ-V- 69 — сла­бо­па­то­ген­ний штам віру­су тю­тю­но­вої мо­заїки (Tomato mosaic virus — TMV) — за­сто­со­ву­ють для вак­ци­нації роз­са­ди ово­че­вих рос­лин як у за­кри­то­му, так і відкри­то­му грунті про­ти па­то­ген­них штамів тю­тю­но­вої мо­заїки.

 

І. Мар­ков, про­фе­сор,
НУБіП Ук­раїни

Інформація для цитування
Біологічний за­хист рос­лин від хво­роб / І. Мар­ков// Пропозиція/ — 2014. — № 6. — С. 82-87

Ключові слова: фитопатогены, биозащита

Інтерв'ю
Гу­с­та­во Джан­кей­ра, пре­зи­дент Бра­зильсь­ко­го сільсько­го­с­по­дарсь­ко­го то­ва­ри­ст­ва
Один із факторів успіху аг­росек­то­ру Бразилії — агра­ні роз­пи­ски. Детальніше про їх впровадження роз­повідає пре­зи­дент Бра­зильсь­ко­го сільсько­го­с­по­дарсь­ко­го то­ва­ри­ст­ва Гу­с­та­во
У розвинених країнах агрострахування вже давно застосовується як ефективний інструмент розвитку агробізнесу, в Україні страхування ризиків сільського господарства все ще знаходиться на стадії розвитку

1
0