Спосіб захисту овочевих культур від хвороб

Корисна модель відноситься до сільського господарства, а саме до способів захисту овочеви х культур від грибних захворювань. Для зниження втрат урожаю сільськогосподарських культур від ураження фітопатогенними мікроорганізмами зазвичай використовують хімічні засоби захисту рослин. Проте глобальне використання ядохімікатів не покращує екологічну і фі тосанітарну ситуацію, а напроти призводить до забруднення навколишнього середовища і небажаних санітарно-гігієнічних наслідків. Порушується структура біоценозів і знижується їх здатність до саморегуляції. Пестициди накопичуються в грунті, воді, продуктах харчування. Зростає стійкість до них збудників хвороб, в результаті чого ефективність застосування агрохімікатів знижується. В зв'язку з цим надзвичайно важливою є розробка екологічно безпечних методів захисту рослин, до яких відноситься біометод. Біологічні препарати виробляються, як правило, на основі мікроорганізмів-антагоністів фітопатогенів. Їх застосування сприяє зниженню ураженості рослин хворобами. Біологічні агенти здатні також відновлювати та активізувати механізми саморегуляції агрофітоценозів, запобігаючи загостренню фітопатологічних процесів [1, 2]. До мікроорганізмів, здатних пригнічувати ріст фітопатогенних бактерій і грибів за рахунок продукції біологічно активних речовин, відносяться бактерії роду Azotobacter [3, 4, 5]. Відомі мікробні препарати, що використовуються для захисту овочеви х культур від хвороб. Наприклад, мікробні полісахариди ксантан та поліміксан, які використовують для обробки насіння овочевих культур перед посівом або вегетуючих рослин, забезпечують зниження грибкових захворювань і пестицидного навантаження [6]. Відомий спосіб передпосівної обробки насіння овочевих культур біофунгіцидним препаратом, створеним на основі спорової бактерії Bacillus subtilis Ч 13. Він дозволяє підвищити ефективність захисту овочевих культур від інфекційних хвороб, прискорити схожість і підвищити врожайність [7]. Відомий також "Спосіб обробки насіння" комплексним препаратом, який містить мікроорганізми, висівки і клей, такий як смола гатті [8]. Для боротьби з патогенами рослин запропоновано також біологічний препарат на основі штаму бактерій Streptomyces № УЕС 108. Він застосовується для обробки насіння та коренів рослин [9]. Препарат Байкал ЕМ-1 (рег. №00364, ТУУ 46.87. ГО 006.01), який представляє собою комплекс існуючих в природі живих ґрунтових мікроорганізмів і біологічно активних продуктів їх життєдіяльності, до його складу поряд з іншими входять і азотофіксувальні бактерії. Препарат використовують для обробки ґрунту, насіння і рослин як накопичувач гумусу і стимулятор росту і розвитку рослин. Як видно, в запропонованих способах використовуються в якості біологічних агентів бактерії родів Bacillus, Streptomyces, Pseudomonas, культивування яких потребує спеціальних середовищ (гліцерин, пептон, т.п.). Як недоліки цих способів варто відмітити те, що при нанесенні препаратів на насіння необхідно застосовувати додаткові носії - висівки, смоли, клей, тощо, а це робить дані способи більш дорогими і трудомісткими. Крім того, більшість відомих препаратів застосовують, як правило, для обробки насіння. Проте обробками насіння можна контролювати лише хвороби кореневої системи. Хвороби, які уражують листя, стебла, і плоди, завдяки обробкам насіння контролювати практично неможливо. Відомий "Спосіб захисту капусти від бактеріальних хвороб", обраний як прототип, передбачає обробку насіння капусти після гідротермічної обробки суспензією бактерій штаму Pseudomonas sp. ВКПМ В-3481 [10]. Перед висадкою в поле кореневу систему розсади капусти знову обробляють бактеріальною культурою, а потім обприскують нею рослини в фазі утворення голівки. Застосування бактеріальної суспензії Pseudomonas sp. ВКПМ В-3481 (Різоплан) знижує розвиток судинного і слизового бактеріозів і підвищує врожайність капусти. Цей спосіб більшою мірою відповідає способу, що заявляється, і може вважатися як прототип, оскільки препарат, який використовується в даному способі під назвою Різоплан, можна також застосовувати шля хом обприскування рослин в період вегетації. Проте цей препарат і спосіб не можуть контролювати основні хвороби огірка і томатів, якими є несправжня борошниста роса, фітофтороз, альтернаріоз. Про використання препаратів азотофіксувальних бактерій для захисту овочевих культур від хвороб відомостей в патентній літературі не знайдено. Суть даного винаходу полягає в зниженні ураженості овочевих культур (огірок, томати) в період вегетації інфекційними хворобами та збільшення їх урожайності. Задачі вирішуються за допомогою обробки насіння і рослин суспензією азотофіксувальних бактерій. Суттєвими ознаками винаходу є: - використання рідких бактеріальних препаратів на основі вільноживучих азотофіксувальних бактерій роду Azotobacter (титр 108кл/мл) дво х штамів Azotobacter chroococcum: Азотобактерин 20 та Азотобактерин 9Т. в концентрації 0,1-0,5%; - проведення замочування насіння огірка і томатів в суспензії азотофіксувальних бактерій протягом 6-12 годин перед посівом; - трьохкратне обприскування рослин в період вегетації препаратами Азотобактерин 20 та Азотобактерин 9Т в концентрації 0,1-0,5% в такі строки: - профілактично, до появи перших ознак тієї чи іншої хвороби (фази бутонізації, цвітіння); - при появі перших ознак хвороби; через 7-10 днів після попереднього. Особливістю винаходу є те, що препарати азотофіксувальних бактерій можна застосовувати як самостійно, так і в сумішах з фунгіцидом Ридоміл Голд МЦ 68 WG зі зменшеною нормою витрати. Це підвищує е фективність обробки і знижує пестицидне навантаження порівняно з повною нормою фунгіциду. Приклади здійснення способу. Приклад 1. В лабораторно-вегетаційному досліді захисний ефект препаратів вивчали при штучному зараженні листків томатів суспензією зооспорангіїв збудника фітофторозу за концентрації 105 спор/мл. Рослини томатів вирощували в теплиці до початку плодоутворення. Препаратами обробляли насіння та рослини по основних фазах розвитку: 3-5 справжніх листків, бутонізації - початку цвітіння, початку плодоутворення. На 2-й день після обробки рослин відбирали листки томатів і проводили інокуляцію їх збудником хвороби в лабораторних умовах. Обліки ураження листків томатів фіто фторозом проводили на 5-й день після інокуляції. Як видно з даних таблиці 1, в лабораторно-вегетаційному досліді найвищий захисний ефект проявлявся при обприскуванні рослин в ранньому віці: в фазі 3-5 справжніх листків. Азотобактерин 9Т стримував розвиток фіто фторозу томатів на сорті Іскорка на 57,1%, на сорті Флора - на 42,9% і 37,5%. Ефективність препарату азотобактерину 20 була де що нижчою, проте вищою, ніж бактеріального препарату Різоплан, що береться як прототип. При обробці рослин в більш пізні фази ефективність препаратів знижувалась. Це свідчить про те, що рослини раннього віку більш чутливі до дії препаратів і потребують підвищення імунологічного статусу. Приклад 2. В польових умовах проводили обробку насіння огірків перед посівом та обприскування рослин огірка і томатів в період вегетації: профілактично (до появи перших ознак хвороби), при появі перших ознак хвороби і через 7-10 днів після попередньої обробки. За даними таблиці 2, ефективність профілактичних обприскувань препаратами азотофіксувальних бактерій проти несправжньої борошнистої роси огірка становила 74,3-85,7% в 2002p. і 44,1-58,8% в 2004p., що було ви ще за ефективність препаратів Імуноцитофіт і Різоплан та практично дорівнювала ефективності фунгіциду Ридоміл Голд МЦ з нормою витрати 2,0кг/га. При підвищенні ступеня розвитку хвороби ефективність всіх препаратів знижувалась. Завдяки цим обробкам було отримано приріст урожаю плодів огірка на рівні 19-26%. Препарати Імуноцитофіт і Різоплан забезпечили значно нижчу прибавку урожаю (7-15%). Приклад 3. На томатах в роки проведення досліджень домінуючою хворобою була рання суха плямистість, або альтернаріоз. Перші ознаки хвороби з'являлись в середині, або в третій декаді липня в період цвітіння і початку плодоношення томатів. Через 2-3 тижні ступінь розвитку хвороби досягав 50%. На кінець серпня листя і стебла рослин, як правило, засихали, а дозріваючі плоди були масово уражені альтернаріозом. Як видно з даних таблиці 3, обробки томатів препаратами азотобактерину значно стримували розвиток хвороби. Найбільш ефективними були профілактичні обприскування рослин, які забезпечили зниження розвитку хвороби в 1,7-3,5 разів. Ефективність дії препаратів при цьому була на рівні 41,9-71,4%. При ступені розвитку хвороби 36-46% ефективність обробок становила в середньому 25-35%, а при 48-51% - відповідно 10-28%. Порівняно з іншими біологічними препаратами ефективність азотобактерину була ви щою. В дослідах на томатах було досліджено можливість сумісного застосування препаратів азотофіксувальних бактерій з фунгіцидом. Сумісне застосування біологічного (азотобактеринів) і хімічного (фунгіцид Ридоміл Голд МЦ 68WG) агентів зі зменшеною нормою витрати останнього мало більш пролонговану дію і забезпечило захисний ефект на рівні фунгіциду з повною нормою витрати (табл. 3). Суміші препаратів азотофіксувальних бактерій з фунгіцидом забезпечили найбільшу врожайність плодів томатів. У варіантах з сумісним застосуванням препаратів приріст урожаю був на 27,9% і 31,2% вищим, ніж в контролі і в середньому на 13,1% і 9,7% вищим, ніж в еталонних варіантах із застосуванням фунгіциду в повній та зменшеній дозах. Отже, застосування препаратів азотофіксувальних бактерій в сумішах з фунгіцидом зі зниженою нормою витрати забезпечує високу біологічну та господарську ефективність і є новим технічним рішенням. Таким чином, спосіб захисту овочевих культур від хвороб з використанням препаратів на основі азотофіксувальних бактерій дозволяє обмежувати ураження рослин в період вегетації інфекційними хворобами і сприяє підвищенню їх урожайності. Таблиця 1 Вплив препаратів азотофіксувальних бактерій на ураженість томатів фіто фторозом в різних фазах розвитку рослин (лабораторно-вегетаційний дослід) Варіант досліду Контроль Азотобактерин 9Т, 0,1% Імуноцитофіт, 0,02% (еталон) НІР0,5 Контроль Азотобактерин 9Т 0,1% Азотобактерин 20, 0,1% Фумар, 0,1% (еталон) Різоплан, 0,1% (еталон) НІР0,5 Розвиток хвороби по фазах розвитку Ефективність дії препаратів, % рослин, % 3 Плодо3 5 5 справжн. початок початок Плодосправжн. листків утворен- справж справж цвітіння утворенцвітіння листка ня листка листків ня Сорт Іскорка 70,0 96,0 96,0 30,0 68,0 80,0 57,1 29,2 16,7 50,5 10,2 35,0 20,0 25,0 30,0 30,5 3,8 40,0 25,0 30,0 30,0 37,5 5,2 86,0 8,4 Сорт Флора 50,0 45,0 45,5 45,0 47,5 5,9 88,0 6,2 87,5 75,0 75,0 75,5 80, 4,7 27,8 42,9 28,6 14,3 12,8 10,4 8,03 37,5 25,0 25,0 6,3 10,0 9,0 10, 5,0 14,3 14.3 13,7 8,6 Таблиця 2 Ефективність застосування препаратів азотофіксувальних бактерій проти несправжньої борошнистої роси огірка (Сквирський НДЦ, сорт Конкурент) № 1. 2. 3 4. 5. 1. 2. 3. 4. Варіант досліду Контроль Азотобактерин 9Т, 0,5% Азотобактерин 20, 0,5% Імноцитофіт, 0,02% (еталон) Ридоміл Голд МЦ, 2,0кг/га (еталон) НІР05 Контроль Азотобактерин 9Т, 0,5% Азотобактерин 20, 0,05% Різоплан, 04% (еталон) НІР05 Розвиток хвороби, % 06.08 3,5 0,9 0,5 1,9 0,5 1,4 31.07 3,4 1,4 1,9 2,0 1,8 2002p. 14.08 64,5 56,0 42,0 53,0 Ефективність дії, % Урожайність, % до ц/га контролю 21.08 78,5 68,0 59,7 72,0 06.08 74,3 85,7 45,7 14.08 13,2 34,9 17,8 21.08 13,4 23,9 8,3 134,5 161,9 160,2 155,2 120,4 119,1 115,4 36,0 50,0 4,3 4,8 2004p. 10.08 18.08 56,0 85.5 43,3 78,0 46,0 72,0 48,7 82,0 4,2 3,1 85,7 44,2 36,3 160,8 19,5 119,5 31.07 58,8 44,1 41,2 10.08 22,7 17,8 -13,0 18.08 8,8 15,8 4,1 99,5 125,9 118,9 106,7 6,1 126,5 119,5 107,0 Таблиця 3 Ефективність застосування препаратів азотофіксувальних бактерій проти альтернаріозу томатів (Київський НДЦ) № 1. 2. 3 4. 5. Варіант досліду Контроль Азотобактерин 9Т, 0,5% Азотобактерин 20, 0,5% Байкал ЕМ-1, 0,01% (еталон) Імуноцитофіт, 002% (еталон) НІР05 1. Контроль 2. Азотобактерин 9Т, 0,5% 3. Азотобактерин 20, 0,05% Азотобактерин 9Т+ Ридоміл Голд 4. МЦ, 2,0кг/га Азотобактерин 20+ Ридоміл Голд 5. МЦ, 2,0кг/га Ридоміл Голд МЦ, 2,0кг/га 6 (еталон) Ридоміл Голд МЦ, 2,5кг/га 7. (еталон) НІР05 Розвиток хвороби, % Урожайність % до ц/га контролю Ефективність дії, % Сорт Флора (2003p.) 25.07 30.07 7.08 25.07 26,7 46,7 51,1 15,5 35,0 36,7 41,9 13,0 31,7 40,0 51,3 16,7 40, 42,8 37,5 15,2 37,5 40,9 43,1 3,1 4,8 3,7 Сорт Атласний (2004p.) 19.07 29.07 4.08 19.07 6.3 35,9 47,5 1,8 23,4 42,8 71,4 2,7 23,3 40,0 57,1 30.07 25,1 32,1 14,3 19,7 7.08 28,2 21,7 16,2 20,3 490,0 537,5 570,8 500,5 545,0 18,3 109,7 116,5 102,1 111,2 29.07 34,8 35,1 4.08 9,9 15,8 290,0 330,0 330,2 113,8 113,9 1.7 23,4 34,8 73,0 43,8 26,7 371,0 127,9 1,5 23,3 40,0 76,2 35,1 15,8 380,5 131,2 1,7 28,9 41,1 73,0 19,5 13,5 332,2 114,6 0,8 2.1 22,4 6,2 35,5 5,7 87,3 37,6 25,3 342,6 19,3 118,1 Джерела інформації: 1. Elad V., Malathrakis N., Dik A. Biological control of Botrytis - incited diseases and powdery mildews in greenhouse crops // Crop Protection. 1996. - V. 15. №3. - P.229-240. 2. Твердюков А.П. Биологический метод борьбы с вредителями и болезнями в защищенном грунте. М.: Колос. - 1993. 3. Новогрудская Е.Д., Чекасина Е.В., Макеева A.M. Азотобактерии как средство снижения пораженности растений болезнями / Препараты микробиологического синтеза. М. 1981. - с.109-114. 4. Придачина Н.Н., Новогрудская Е.Д., Кругляк Е.Б. Azotobacter chroococcum - продуцент антигрибковых антибиотиков // Антибиотики, 1982, 27, №1. -с.3-5. 5. Ан типчук А.Ф., Канцелярук P.M., Скочинская Н.Н. и др. Влияние азотобактера на проростание семян огурцов // Микробиол. журнал, 1985, т.47, №2. -с.19-23. 6. Способ для защиты овощных культур. Авт. свид. SU 1811768 A1, 30.04.93, бюл. №6. Воцелко С.К., Гвоздяк Р.И., Данилова Л.К. и др. 7. Способ предпосевной обработки семян овощных культур и способ получения препарата для предпосевной обработки семян овощных культур. Патент RU 2140138 С1. 27.10.99, бюл. №30. Чеботарь В.К., Быкова Н.В., Темнова О.В. и др. 8. Способ обработки семян №2170987. Великобритания. МКИ А01С1/06, опубл. ИСМ №10, 1987. 9. Применение Streptomyces № УЕС 108 для борьбы с патогенами растений. Патент WO 9507099 A1. Crauford Donald L., Suh Hyund Won., опубл. 12.01.95. // Изобретения стран мира, 1996, №2. - с.19. 10. Способ защиты капусты от бактериальных болезней. Патент RU №1793878, опубл. 07.02.93., бюл. №5.