Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 7
ГЛАВА II Материалы и методы исследования 28
ГЛАВА III. Экспериментальная часть 36
3.1. Взаимоотношение почвенных грибов с V.dahliae
и их зависимость от инфекционной нагрузки 36
3.2. Влияние гриба антагониста Т .lignorum на взаимоотношения V.dahliae с почвенными патогенами 48
3.3. Влияние триходермы и патогенных грибов на ферментативную активность V.dahliae и растение хлопчатника 58
3.4; Влияние количества патогенов в почве на внедре ние их в растения хлопчатника 62
3.5. Влияние триходермы на микофлору почвенных грибов и биохимические процессы почвы 73
3.6. Действие триходермы на развитие V.dahliae в почве 79
3.7. Влияние почвенных патогенов и триходермы на устойчивость хлопчатника к вилту 83
3.8. Эффективность триходермы против вилта в зависимости от инфекционных фонов 86
3.9. Влияние триходермы на разных инфекционных фонах на урожай хлопка-сырца 89
3.10.Действие разных норм триходермы в борьбе с вилтом хлопчатника 92
ГЛАВА ІУ. Экономическая эффективность нрш/іенения триходермы на монокультуре хлопчатника 100
выводы 102
практические предложения 103
список использованной литературы
- Влияние гриба антагониста Т .lignorum на взаимоотношения V.dahliae с почвенными патогенами
- Влияние количества патогенов в почве на внедре ние их в растения хлопчатника
- Влияние почвенных патогенов и триходермы на устойчивость хлопчатника к вилту
- Влияние триходермы на разных инфекционных фонах на урожай хлопка-сырца
Введение к работе
В директивах ХХУІ съезда КПСС, майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС предусмотрено дальнейшее повышение эффективности сельскохозяйственного производства. Для этого необходимо осуществить дальнейшую разработку систем защиты растений в условиях развивающейся специализации и концентрации сельскохозяйственного производства, отвечающих требованиям охраны окружающей среды и обеспечивающих максимальное снижение потерь урожая и сохранение его качества, а также осуществить широкий поиск новых эффективных и безопасных методов защиты растений, в особенности биологических.
Хлопчатник, одна из важнейших технических культур, однако большой урон урожаю наносят такие заболевания как вилт и корневые гнили, возбудителями которых являются Verticillium dahliae Kleb., Fusarium oxysporum. f. vasinfectum Atk., Thielaviopsis basicola (Berk, et Br.) Ferraris, Rhizoctonia solani Kunh. (Бабаян, 1961; Рамазанова, 1974; Мирпулатова, 1973; Расулев, Татарова, 1978, 1979).
Известно, что хлопчатник вида Gossypium barbadense может поражаться как фузариозным, так и вертициллезным вилтом. Кроме того, в последнее время нарастает поражение сортов хлопчатника вида G.hirsutum помимо вертициллезного вилта и фузариозным, что ранее, в Советском Союзе, не отмечалось.
Так, при возделывании в течение 10 и более лет хлопчатника в почвах под ним стали обильно размножаться и приносить значительный ущерб народному хозяйству патогенные, грибы из рода Pusarium, Thielaviopsis , Юіігос-Ьопіа.Количество этих патогенов возросло до угрожающих размеров. Ранее считалось, что v.dahliae поражает только средневолокнистые сорта хлопчатника, a P.oxysporum f.vasinfectum - тонковолокнистые. В настоящее время в литературных источниках можно встретить данные о поражении V.dahliae u P.oxvsdo-
rum f.vasinfectum как средне-, так и тонковолокнистые сорта хлопчатника (Менликиев, 1975; Нигманова, Караев, 1976).
В связи с районированием вилтоустойчивых сортов типа Ташкент-1 потери урожая от вилта временно уменьшились.,и проблема борьбы с вилтом, даже в условиях вилтоустойчивых сортов, остается одной из актуальных.
В 1975-1980 гг. в Узбекской ССР были выявлены очаги сильного поражения вертициллезным и фузариозным вилтом хлопчатника сортов типа Ташкент. Отмечается нарастание заболевания хлопчатника из года в год. В 1975 году было заражено 379,1 тыс. га, а в 1979 и 1980 годах было соответственно 544,4 и 457,2 тыс. га. (САНИИЗР МСХ СССР, 1981).
По данным Тешабаевой Р. (1973), М.Я.Менликиева (1976), Т.Ефимова (1978), К.Махмудова (1979), заболевание вертициллезным вилтом усиливается в присутствии таких патогенов как p.oxysporum f.vasinfectum u Th. basicola.
Все это требует осуществления комплекса мероприятий по борьбе с вертициллезным вилтом хлопчатника.
В настоящее время особое внимание уделяется биологическим методам, позволяющим снизить численность популяции патогенных видов с минимальными нарушениями структуры биоценоза.
Из известных антагонистов возбудителя вертициллезного вилта хлопчатника наиболее изученным является гриб Trichoderma ligno-rum Harz.
Рядом исследователей (Тупеневич, Эгамов, 1964; Федоринчик, Тиллаев, 1973; Уразматов, 1974; Марупов, 1975) в различных областях Узбекистана разработаны вопросы применения триходермы в борьбе с вертициллезным вилтом хлопчатника.
Таким образом, одним из результативных мероприятий в борьбе с вилтом хлопчатника в настоящее время является биологический метод-
внесение в почву гриба-антагониста из рода Тгіспоаегта.Зффектив-ность применения антагонистов во многом зависит от степени изученности взаимоотношения почвенного комплекса и в частности патогенных грибов хлопчатника с антагонистом.
Однако пока еще не выяснено, как влияют т.lignorum при разной нагрузки комплекса патогенов в почве на заболеваемость хлопчатника вилтом.
Изучение взаимоотношения почвенных грибов при разных (слабой и сильной) нагрузках их в почве с одной стороны, и изыскание оптимальных норм использования антагониста-гриба т.lignorum в целях снижения заболеваемости хлопчатника вилтом с другой, и явилось предметом наших исследований.
'7
Влияние гриба антагониста Т .lignorum на взаимоотношения V.dahliae с почвенными патогенами
Исследованиями последних лет раскрыты некоторые стороны механизма биологической борьбы, происходящей в ризосфере хлопчатника.
Основанный на антагонистических взаимоотношениях микробиоценоза биологический метод используется для защиты растений от заболеваний. В частности, для борьбы с V.dahliae предложен гриб Т. lignorum эффективный антагонист, угнетающий развитие патогена в зоне корней хлопчатника и своими антибиотическими веществами повышающий сопротивляемость растений к возбудителю заболевания (Бабушкина, 1974; Тиллаев, 1974; Федоринчик,1977,1978; Хакимов, 1978; Тешабаева, 1979).
В литературе встречаются сведения о том, что грибы из рода Trichoderma являются антагонистами многих фитопатогенных грибов, вызывающих заболевание растений корневыми гнилями, фузариозным и вертициллезным увяданием и др. (Weindling , 1932; Лихачева, Васин, 1974; Утюгова, 1975; Аскарова, 1975, 1977; Баимистру, 1980; Тиллаев, 1981; Николаева, Харбур, 1982).
Однако взаимоотношение комплекса почвенных патогенов и действие их на проявление вирулентных свойств гриба V.dahliae при применении антагониста T.iignorum не выяснены и вызывают определенный интерес при массовом применении гриба T.iignorum в борьбе с вертициллезным вилтом хлопчатника.
Взаимоотношение антагониста т. lignorum с почвенными патогенами V.dahliae , F.oxysporum f. vasimfectum , Th.basicola выяснили в лабораторных условиях в чашках Петри по методике Н.Егорова, (1969).
Учеты показали, что рост патогенных грибов от присутствия в питательной среде антагониста угнетается. Стерильная зона на блоке с v.dahliae от т. .lignorum достигает 4,5 см, а на блоке с F.oxysporum и Th.hasicola от 3,5 до 4 СМ (фото 1,2,3).
Следовательно, т.lignorum проявляет к почвенным патогенам при совместном культивировании антагонистические свойства, угнетая их рост.
Влияние Т.lignorum на вирулентные свойства V.dahliae изучали также в лабораторных условиях. Выращиваемые на питательной среде Кнопа проростки хлопчатника заражали суспензией гриба v. dahliae последний выделили из растений хлопчатника, выращенного на фонах одиночном и смешанных культур в присутствии о?.lignorum.
Из представленных таблиц 3.2.1. и 3.2.2 видно, что т .lignorum на фоне с V.dahliae сдерживает проявление заболевания проростков хлопчатника вилтом в лабораторных условиях на 2-3 дня и способствует в 1,5-2 раза снижению пораженности растений вилтом с одновременным снижением интенсивности проявления болезни в сравнении с опытами без триходермы. Патогенность v.dahliae выделенная из смешанных фонов с двумя и тремя культурами от внесения триходермы снижается в 1,5 раза и на столько же снижается интенсивность проявления вилта (по сравнению с данными таблицы 3.1.3).
При инокуляции в надрез корневой шейки проростков хлопчатника изолятами v.dahliae , реизолированного из растений, выращен- ные на фоне одиночных и смешанных культур с применением т.lignorum заболевание хлопчатника вилтом сдерживается от 15 до 20 дней, и интенсивность заболевания на 20-50%, по сравнению с данными полученными при инокуляции хлопчатника штаммами v.dahliae, выделензывает F.oxysporum меньше Th.basicola.
При всех соотношениях инокулюма с естественной почвой (от 10 до 98 и от 90 до 2 в %) T.lignorum дает 100% заселенность дисков гриба. T.lignorum обладал наибольшей конкурентной способностью по сравнению с патогенными грибами.
Для выснения конкурентной способности T.lignorum и действия антагониста на v.dahliae при определенных соотношениях нами проведены лабораторные исследования.
Выращенный инокулюм грибов по вышеописанной методике смешивали с 10 г стерильной почвы в следующих соотношениях патогенного гриба-антагониста: 1:0, 001; 1:0,005; 1:0,01; 1:0,02; 1:0,05; 1:01; 1:0,5 (Здрожевская, 1969).
Полученную смесь помещали в стерильную чашку Петри и заливали 20 г водного агара, а дальше по вышеописанной методике определяли рост патогенов при различных соотношениях антагониста. Следует отметить, что v.dahliae при таком соотношении инокулюма и антагониста не дал роста.
Опытами выявлено (таблица 3,2.3), что рост и развитие патогена P.oxysporum , Th.basicola наблюдались при всех соотношениях инокулюма патогена с антагонистом. С увеличением антагониста рост грибов F.oxysporum и Th.basicola замедлялся.
Следовательно, из проведенных исследований видно, что используемый нами штамм Т .lignorum является антагонистом в отношении К V.dahliae , а к F.oxysporum и Th.basicola его антагонистические свойства проявляются при более высоких соотношениях. Наши исследования согласуются с исследованиями А.И.Кустова, М.Т.Петрухияа, Е.Н.Воронкова и др.(І98І), в работах которых препарат триходермин, полученный на основе штамма Tridioderma , подавляет рост Altemaria rodicina, Botrytis cinerea, Helmintospo-rum sativum R.Kot. слабо Sclerotinia lebertiana, Fusarium oxys-porum и особенно СИЛЬНО V.dahliae, F.culmorum.
В литературе имеются сведения, что грибы из рода Trichoderma улучшают всхожесть семян хлопчатника, оказывают положительное действие на развитие корневой и надземной массы растений (Моско-вец, Сергеев, 1961). В Грузии СЯЛсаришвили ж Л.В.Ланда (1975) отметили положительный эффект от применения T.lisnorum против возбудителя заболеваний виноградной лозы. По сообщению Н.Уразматова (1973) и Х.Н.Оразова (1976) трихо-дерма положительно влияет на всхожесть и энергию прорастания семян. А.Марупов (1980), изучая действия культуральной жидкости Т.lignorum на энергию прорастания и всхожесть семян хлопчатника установил, что культуральная жидкость антагониста триходермы ускоряла энергию прорастания семян хлопчатника. ного из больных растений с разных фонов без т.lignorum.
Влияние количества патогенов в почве на внедре ние их в растения хлопчатника
Из хлопчатника, пораженного корневой гнилью, взятого со смешанных фонов гриб v.dahliae выделяется незначительно в пределах 1,1-4,4$ и на 3,5-13,0 с тройных фонов.
Анализ здоровых растений, взятых в фазе 3-4 настоящих листьев, выявил, что полученные данные по выделяемости и наибольшей патогенности грибов F.oxysporum f.vasinfectum и Th.basi-cola почти идентичны показателям микологических анализов проростков хлопчатника. Внесение триходермы в инфицированную патогенами почву снижает выделение гриба.
Несколько больше выделялся v.dahliae из растений, выращенных на сильном инфекционном фоне без триходермы. По сорту Таш-кент-I как на одиночном фоне с этим патогеном (до 36,8$), так и на смешанном С Th.basicola (до 35,4$) И С P.oxysporum (до 20$). В этих вариантах Th.basicola создает, по-видимому, благоприятные условия для развития возбудителя вертициллезного вилта (таблицы 3.4.3, 3.4.4).
При внесении триходермы на сильном и слабом фонах выделение V.dahliae снижается в 1,5-2,0 раза на одиночных и смешанных фонах.
Таким образом, по определению патогенности разных изолятов и смеси грибов на всходах хлопчатника показали, что наиболее патогенными являются P.oxysporum f.vasinfectum и Th.basicola Эти грибы оказывают, по-видимому, и подавляющее влияние на пато-генность смешанных культур. Низкая выделяемость гриба v.dahliae указывает на отсутствие благоприятных условий для его развития. Антагонист триходерма снижает выделяемость, особенно v.dahliae в 1,5-2 раза. Проникновение V.dahliae в растение происходит до фазы 3-4 настоящих листьев без признаков заболевания.
Микологическому анализу подвергались и взрослые растения хлопчатника в фазе созревания с внешними и без внешних признаков заболевания. В каждом варианте исследовались по 48 растений. Грибы изолировались в чистую культуру также из корней, корневой шейки и стебля.
Результаты исследований показаны в таблицах 3.4.5, 3.4.6,из которых видно, что на взрослых растениях сорта Ташкент-1, выращенных на сильно инфекцированных из одиночных и смешанных фонах подавляюще выделялся v. dahliae больше из двух и трех фонов от 52,9 до 86,0% и из корневой шейки, чем из корней и стеблей. На фоне из двух смешанных изолятов V.dahliae преимущественно выделялся больше в присутствии Th. basicola до 75,8-79,2% и несколько меньше до 23,5-48,3% при совместном применении его с F.oxys-porum.
Б", oxysporum выделялся с одиночного идентичного фона в пределах 40,9-51,4%, при совместном инфицировании почвы V.dahliae с этим грибом и с Th. basicola выделяемость фузариума не превышала 8,3-20,0%.
Из растений тонковолокнистого сорта хлопчатника 8763-И на сильно инфицированных одиночных фонах преимущественно выделялся гриб Р. охузрогитдо 72,0%, особенно из корневой шейки, несколько меньше V.dahliae , 59,8 и Th.basicola ДО 43,8. Ha смешанных фонах на первом месте был F.oxysporum f.vasinfectum , потом V.dahliae, a Th.basicola выделялся на чистую культуру только из корневой шейки хлопчатника на одиночном и совместно с v.dahliae фонах.
На слабом инфекционном фоне при одиночном внесении патогена над наибольшей выделяемостыо обладали грибы P.oxysporum f.vasinfectum и V.dahliae , на смешанных фонах преимущественно выделялся гриб V.dahliae.
От применения триходермы выделяемость патогенов снижается как из одиночных, так и смешанных фонов в 1,5-2 раза меньше, чем в аналогичных вариантах, но без внесения антагониста. Особенно ощутимо это снижение в растениях, выращенных на слабом фоне смешанных патогенов.
Микологическими анализами растений в фазе созревания установлено, что на трех смешанных, сильно инфицированных фонах наибольшей патогенностью для сорта Ташкент-1 обладает v.dahliae, а ДЛЯ сорта 8763-И F.oxysporum f. vasinfectum.
На слабо инфицированных фонах патогенность этих грибов снижается в 1,5-2,0 раза. Большая выделяемость культур во всех вариантах отмечена из корневой шейки хлопчатника на 2-х смешанных фонах. На средневолокнистом хлопчатнике подавляющее влияние на патогенность v.dahliae оказывал Th.basicola и на тонковолокнистом хлопчатнике на патогенность F.oxysporum f.vasinfectum существенное влияние оказывал V.dahliae.
Таким образом, результаты исследований показали, что v.dahliae изолируется в чистую культуру из корней, корневой шейки и стебля растений с внешними и без внешних признаков болезни. Наибольшее выделение V.dahliae у сорта Ташкент-1 отмечено из корневой шейки. С увеличением внесения количества патогенов выделяемость V.dahliae увеличивается. По тонковолокнистому сорту v.dahliae реизолируется со всех отрезков хлопчатника, но в меньшем количестве. Th.basicola выделяется только из корнейвой шейки. При внесении триходермы выделение грибов из взрослых растений уменьшается. Наибольшая реизоляция патогенов отмечена из корневой шейки по обоим сортам, а фузариум и вертициллиум из всех исследуемых частей хлопчатника.
Влияние почвенных патогенов и триходермы на устойчивость хлопчатника к вилту
В последние годы в отечественной и зарубежной литературе были отмечены факты заселения увядших растений несколькими паразитическими грибами Verticillium dahliae Kleb., Fusarium oxysporum f. vasinfectum Bilai., Thielaviopsis hasicola (Berk, et Br.) Ferraris ( Тешабаева, 1973; Менликиев, 1976; Ефимов,1978).
Как отмечает Ефимов (1978), поражение одного и того же растения хлопчатника двумя или более патогенами указывает на отсутствие между ними антагонистических взаимоотношений, Смешанная инфекция патогенов усиливает проявление заболевания вил-том и уменьшает его инкубационный период. Это может быть одной из причин потери устойчивости сортов хлопчатника к вилту и усиления паразитической активности возбудителей в отношении его.
Из проведенных биохимических и микологических анализов растений выявлено, что характер биохимических и микологических изменений, вызываемых фитопатогенными организмами в хлопчатнике при их одновременном присутствии свидетельствуют об уменьшении содержания в листьях обоих сортов РНК на всех инфекционных фонах в течение вегетации хлопчатника, причем снижение этого показателя на смешанном фоне у сорта Ташкент-1 в фазу 2-3 настоящих листьев связано, по-видимому, с ранним проникновением обоих патогенов (таблица 3.7.1).
Наибольшему количеству выделенных из растений патогенов соответствует более низкий показатель РНК. Так, на вертипиллез-ном фоне из сорта Ташкент-І в фазу 2-3 настоящих листьев при выделении 19% возбудителей v.dahliae содержание РНК составило 118 мг % Р, в фазе бутонизации и плодообразования соответственно 114 % и 77 мг % Р. На фузариозном фоне в те же сроки из сорта Ташкент-1 при выделении 20$ P.oxasporum РНК в листьях содержалось 135 мг % Р, а при 36,8-112 мг % Р. Указанные изменения в содержании РНК связаны с ранним проникновением в хлопчатник F.oxysporum f.vasinfectum и быстрым его развитием в нем. Эти показатели согласуются с данными Г.Губанова (1977), который отмечает, что заболеваемость хлопчатника фузариозом сопряжена со значительной тратой запасных веществ, отложенных в древесине И усилением дыхания у сортов вида G.hirsutum, G.barbadense. При искусственном заражении F.oxysporum f.vasinfectum устойчивых к фузариозному вилту сортов І08-Ф и С-4727 на 28-й день содержание крахмала уменьшается почти в два раза по сравнению со здоровыми растениями (І банов, 1977).
Внесение антагониста триходермы в почву без инфекции и инфицированную патогенами V.danliae , F.oxysporum И Th.basicola на одиночных и смешанных фонах стимулирует синтез РНК во всех фазах вегетации. Наибольшая активация синтеза РНК отмечается на смешанных фонах с триходермой.
В наших опытах на фузариозном и смешанном фонах хлопчатник заселяется фузариозом в самый ранний период развития. Это приводит к ослаблению растения, более раннему и сильному заражению его вертициллезным вилтом»
Таким образом, изучаемые почвенные фитопатогены, проникая в растение в ранние сроки его развития, ослабляют хлопчатник и тем самым снижают его устойчивость к заболеванию вертициллезным вилтом.
Полученные данные коррелируются с данными вегетационного опыта по заболеваемости хлопчатника вилтом и согласуются с литературными сведениями по изучаемому вопросу (Шадманова, Урунов, Каримов, 1980).
Влияние триходермы на разных инфекционных фонах на урожай хлопка-сырца
Полевой опыт был проведен в колхозе "Шахрисабз", Шахрисабз-ского района, Кашкадарьинской области в течение 2-х лет.
Изучали разные нормы внесения триходермы в борьбе с вилтом хлопчатника на поле с исходной пораженностью корневыми гнилями до 42$ и вертициллезным вилтом до 72,3$.
Анализ полученных данных (таблица 3.I0.I) по действию различных норм триходермы на всхожесть семян хлопчатника и проявление корневых гнилей показывает, что более низкая всхожесть семян хлопчатника и высокий процент проявления корневых гнилей на всходах и семядольных листьях получена в контрольном варианте.
Внесение антагониста триходермы увеличило всхожесть семян и снизило поражаемость всходов хлопчатника корневыми гнилями.
Всхожесть семян хлопчатника в 1979 году увеличилась от 0,6 до 2,1 шт на погонный метр, заболеваемость корневыми гнилями снизилась от 11,6 до 16,6$ против контроля 27,1$, а в 1980 году второй год после"внесения триходермы снижало количество растений пораженных корневыми гнилями.
При норме внесения триходермы 4,5 кг/га спорового материала погибших растений от корневой гнили было 14,7$, в контроле составило 21,6$. Общий процент пораженных растений в контроле был 39,7, при норме внесения триходермы 4,5 кг /га - 28,6$, а при норме 9,4 кг/га - 26,06$.
В среднем за два года всхожесть семян хлопчатника от нормы 4,5-9,4 кг/га триходермы увеличилось на 0,9-2,9 шт. растений на один погонный метр и пораженность корневыми гнилями уменьшалась на 9,4-12,1$ соответственно.
Результаты микологического анализа пораженных всходов хлопчатника корневыми гнилями даны в таблице 3.10.2, из которой видно, что на пораженных всходах в основном присутствовали p.oxyspo-rumf. vasinfectum (90-94$), V.dahliae (46-55$) и Th.basi-coia (30-34$). Также можно видеть, что грибы из пораженных растений выделялись совместно. Даже по три вышеуказанных гриба выделялись из одного растения.
В вариантах с внесением триходермы наблюдалось меньшее выделение (по общему количеству) грибов, чем без внесения триходермы.
Из трех изученных патогенов хлопчатника наиболее вредоносным является P.oxysporum и Th.basicola в ранние фазы развития хлопчатника.
Учеты пораженности хлопчатника вилтом проводили в три срока, в фазу бутонизации, в фазу массового цветения и плодообразования.
Опытами установлено, что от внесения триходермы в норме 4,5 кг/га техническая эффективность против вертициллезного вил-та хлопчатника в среднем за 2 года составила 31,3$, а от нормы 9,4 кг/га - 44,2$ при заболеваемости хлопчатника в контроле на 68,4$ (таблица 3.10.3).
Это свидетельствует о том, что под влиянием триходермы за-, болевание в ранние фазы развития хлопчатника уменьшается, снижается процент поражения растений в период массового проявления вилта.
Там, где снижается процент поражения всходов корневыми гни-лями, в вариантах наблюдается и снижение пораженности вертицил-лезным вилтом. Это свидетельствует о том, что возбудители корневых гнилей хлопчатника увеличивают паразитическую активность V.dahliae и ослабляют растения, создают благоприятные условия для развития вертициллезного вилта. Полученные данные согласуются с исследованиями М.Я.Менликиева (1973), Р.Тешабаевой (1973).
Данные микробиологического анализа почв по вариантам опыта проведенных в 1979 году в четыре срока: в фазу 4-5 настоящих листьев, бутонизации и цветения, в фазу плодообразования и созревания, представлены в таблице 3.10.4.
Из таблицы видно, что в вариантах с триходермой в начальные фазы развития хлопчатника общее количество грибов увеличивается в 3-3,5 раза по сравнению с контролем, причем в основном за счет наличия триходермы. Так, в опыте с триходермой в I г почвы было на 2,2-31,5 тыс. шт больше, чем в контроле, где было триходермы 2,55 тыс. шт.
