Грибы-антагонисты в защите растений от болезней

В биоценотическом аспекте биологическая защита растений от болезней заключается не только во внесении биопрепаратов в агроценоз, но и сохранении естественных врагов фитопатогенов, что усиливает подавление развития возбудителей болезней растений. В почве обитают множество микроорганизмов – антагонистов, гиперпаразитов и аллелопатиков возбудителей болезней, поэтому важно грамотно проводить такие агротехнические мероприя­тия как система обработки почвы, соблюдение севооборо­тов, использование удобрений. Это способствует сниже­нию числа химических обработок, неблагоприятно воздействующих на полезную микрофлору.

Важную роль в подавлении развития болезней растений играют грибы-антагонисты. Они обладают широким спектром антагонистических свойств – гиперпаразитизмом, кон­куренцией за питательный субстрат, а также продуцируют антибиотики и другие вещества, угнетающие жизнедеятельность фитопатогенов. Большинство грибов, способных подавлять разви­тие возбудителей болезней растений, относится к несовершенным грибам.

Приоритетное положение в защите растений от фитопатогенов занимают грибы рода Тrichoderma (отдел Deuteromycetes, порядок Нурhоmусеtеs), антагонистические свойства которых хорошо изучены. Виды этого рода подавляют развитие других микроор­ганизмов, в том числе фитопатогенов, путем прямого паразитирования, конкуренции за субстрат и выделением ферментов и антибиотиков. Они продуцируют целый ряд антибиотиков (виридин, глиотоксин и др.). Виды триходермы подавляют развитие преимущественно почвенных фитопа­тогенов – грибов из родов Fusarium, Pythium, Phoma, Phytophtora, Alternaria, Botrytis и других возбудителей заболеваний растений.

В биологической защите растений используют виды рода Тrichoderma – Тrichoderma viride (lignorum), Тrichoderma hаrziаnum, Тrichoderma koningii, которые улучшают структуру и плодородие по­чвы. Благодаря высокой пластичности они распространены в почвах разных континентов. Некоторые штаммы колонизируют поверхности корней и листьев, вызывая системную индуцирован­ную устойчивость и стимулируя рост растений. Биопрепараты на основе этих грибов называются триходерминами. Первый грибной препарат против болезней расте­ний был разработан в ВИЗР на основе Т.viride.

Грибные препараты, применяемые в защите растений от болез­ней делят на две группы:

• препараты на основе живых культур микроорганизмов-анта­гонистов и гиперпаразитов (доступны для приготовления в биолабораториях или фирмах);

• препараты на основе антибиотиков, продуцируемых гриба­ми (их производство возможно только на специализированных предприятиях биологической промышленности со сложным технологическим оборудованием).

Основные препаративные формы на основе Т.viride, используемые на производстве:

Триходермин, Ж. – титр не менее 1 млрд. спор в 1 г., применяют для полива растений огурца от корневых гнилей (15...25 л/га) и опрыскивания че­ренков гвоздики от фузариозного увядания (6...8 л/га).

Триходермин, Г. – титр 2 млрд. спор в 1 г., применяют в защищенном грунте для об­работки семян огурца (50 г/кг) и внесения в лунки при высадке рассады из расчета 2 г/растение.

Триходермин, С. – порошок чистых спор без примеси мицелия, титр 6х10¹⁰ в 1 г препарата. Применяют для опрыскивания томатов в борьбе с развитием белой и серой гнилей, вертициллезного увядания, альтернариоза и кладоспориоза.

Ши­рокое применение триходермины нашли в защищенном грунте. Препараты на основе грибов этого рода наиболее эффек­тивны против почвенных патогенов (корневые гнили, фузариозы, чер­ная ножка, белая и серая гнили и др.), так как почва является основной средой их обитания. Наиболее эффективно использование триходерминов для протравливания семян и внесения в почву. Семена овощных и зерновых культур опудривают спорово-мицелиальным порошком за 1–3 дня до посева (в среднем 5–15 г/кг семян). Разработаны способы вне­сения триходермина: в почву, торфоблоки, торфоперегнойные горшоч­ки (рассады овощных), в болтушку для обмакивания кор­невой системы рассады (0, 5...1 г/растение), в лунки при высадке расса­ды (1, 5...3 г/растение), полива почвы суспензией спор до и во время вегетации растений. Достаточную эффективность дает мно­гократное применение препарата.

Вермикулен, ПС – препарат на основе живой культуры гриба-антагониста Рenicillium vermiculatum. Титр не менее 5 млрд. спор в 1 г. Применяют для протравливания семян подсолнечника (0, 2 кг/т) против возбудителя белой гнили. По данным ВНИИ масличных культур, эффек­тивность препарата составила 63...98 %, перспективен также про­тив фомопсиса.

Использование авирулентных штаммов грибов. В 70-е годы XX века во Франции на некоторых полях было отме­чено явление супрессивности почвы по отношению к возбудителю фузариозного увядания огурца. То есть, при наличии патогена в почве и условий, благоприятствующих развитию заболевания, болезнь практически отсутствовала. В опытных условиях установлено, что это свойство почв утрачивалось при пропаривании и передавалось в кондуктивные почвы (поддержива­ющие заболевание) путем внесения в них супрессивной по­чвы (примерно 10% объема). Исследованиями было доказано, что супрессивность обусловлена на­личием в почве непатогенных штаммов F. охуsроrит. Во Франции и Италии на основе этих штаммов созданы биопрепараты Fusaclean и Вioрhох С, которые защищают широкий круг расте­ний от фузариозного увядания, индуцируя в растениях сис­темную неспецифическую устойчивость.

Гиперпаразиты фитопатогенных организмов. В настоящее время известно около 40 видов специализирован­ных гиперпаразитов фитопатогенных грибов. В практике защиты растений используют несколько видов.

Ampelomyces quisqualis (пикнидиальный гриб) – в естественных условиях паразитирует на мицелии, ко­нидиях и клейстотециях мучнисто-росяных грибов (Erysiphe spp., Sphaerotheca spp., Podosphaera sрр.). Заражает структуры хозяи­на путем прорастания конидий, которые разрушают клеточную оболочку и проникают в клетку. Пораженная клетка раздувается. Пикноспоры разносятся с каплями дождя, ветром, насекомыми и вызыва­ют новые заражения. Цикл развития гиперпаразита на хозяине: первые признаки заражения за­метны через 3...4 дня, на 5...6 - й день формируются новые пикниды.

Соniothyrium minitans (пикнидиальный гриб) – встречается в почвенной среде, на растительных остатках, склероциях и микросклероциях различных грибов (Sclerotinia, Claviceps, Botrytis, Sclerotiumи др.). Разру­шает зимующие склероции, суще­ственно снижая запас инфекции фитопатогенов в почве и на ее поверхности.

Darluca filum (пикнидиальный гриб) – паразитирует на ржавчинных грибах. На пустулах ржавчины формирует белый мицелий с мелкими темными пикнидами. Поражает фитопатогена в эцио-, телио- и урединостадиях (пре­имущественно в последней). Для развития этого гриба благопри­ятна высокая относительная влажность воздуха.

Trichothecium roseum (пор.гифомицеты) – встречается как сапротроф на растительных суб­стратах и на спороношениях многих грибов. Существенно ограничивает развитие грибов-фитопатогенов – на их мицелии обра­зуется ярко - розовый порошащий налет спороношения гиперпаразита. Паразитирование обусловлено выделением антигрибного антибиотика трихотецина, который убивает гифы грибов, что позволяет гиперпаразиту питаться их содержимым.

В сельском хозяйстве применяются биопрепараты на их основе:

Ампеломицин – представляет собой биомассу, состоящую из субстрата (отходов ячменя), заселенного мицелием, спорами и пикнидамигиперпаразита Ampelomyces quisqualis. Предназначен для защиты огурца в защищенном грунте и яблони от настоящей мучнистой росы. Применяют в виде водной суспензии, титр составляет 2х10⁶ спор в 1 мл. Приготовленную суспензию используют немедленно. Более высокая эффективность отмечена при температуре 24...26°С и относительной влажности воздуха не ниже 85 %.

Кониотирин – состоит из конидий и пикнид гриба Coniothyrium minitans. Его вносят в почву в виде водной суспензии или сухого порошка, применяют для дражжирования семян. Подавляет развитие белой гнили подсолнечника, моркови, огурца, томата.