Введение к работе
Актуальность работы: Биологический метод борьбы - наиболее перспективная альтернатива химическим приемам защиты растений. В частности, это относится к предупреждению и борьбе со "злаковым фузариумом" Fusarium graminearum Schwabe, поражающим в период цветения и налива зерна колос пшеницы. Борьба с F. graminearum затрудняется тем, что он способен существовать в сапротрофной и паратрофной формах, и имеет особую половую стадию (Gibberella zeae), способен использовать в качестве источников питания разнообразные органические соединения (Билай, 1977). Все эти особенности обусловливают его высокую пластичность и высокую метаболическую активность в различных условиях окружающей среды и в конечном итоге определяют широту его распространения во всем мире.
В последние десятилетия биологический метод все больше привлекает внимание исследователей, хотя занимает еще небольшое место в комплексе мер борьбы с почвенными патогенами. Этот метод позволяет избирательно воздействовать на численность популяции и активность паразитов, безопасен для человека и вызывает минимальные нарушения структуры биоценозов (Сидорова 1980; Linderman et al., 1983; Великанов с соавт., 1988).
В обычные по эпифитотийности годы патогенные, средиепатогенные и непатогенные штаммы в популяциях агробиоценозов соотносятся как 1:3:1 (Клечковская с соавт., 1996). Однако в последние годы ситуация изменилась: резко возросла вредоносность F. graminearum. Причинами распространения фузариоза колоса и зерна в период созревания и уборки, очевидно, стало отсутствие специфических фунгицидов, подавляющих возбудителей фузариоза, снижение доли сортов пшеницы, устойчивых к фузариозу, а также погодные условия и перенасыщение севооборотов зерновыми культурами. Вместе с тем возрастающее антропогенное воздействие на окружающую среду диктует необходимость вместо химических средств защиты растений использовать биопрепараты, работающие в природных условиях: они более избирательны, менее стойки и опасны для человека, вызывают минимальные нарушения структуры биоценозов и в то же время не менее активны чем химические.
F. graminearum, вызывающий фузариоз колоса и зерна пшеницы, активно продуцирует крайне опасные для здоровья человека и животных фузариотоксины, в частности дезоксиниваленол и его ацетильное производное. Последнее может достигать 4,0 мкг/растение (Сидоров с соавт., 1996). Его роли в патогенезе, специфике и интенсивности токсиногенности штаммов, создании устойчивых сортов растений и другим вопросам посвящено большое количество работ (Львова с соавт., 1990; 1997; Чкаников с соавт, 1997; Монастырский с соавт., 1997; Терехов с соавт., 1998).
Цель работы: Изучение возможности применения биоагентов Fusarium
аутивиыу «мпргтц ф . 760
це: ггрллу-'ая
НАУ . .; с Zi Г .ОТЕКА
Man:, j .;.; .w_;, \.чадз;лии
'"* '' «'' .візова
sp. (AF - 967), Trichoderma lignorum и биол
и строма в защите яровой пшеницы от основного возбудителя фузарноза колоса — Fusanum graminearum
В соответствии с поставленной целью предусматривалось решить следующие задачи
- Изучить морфолого-культуральные признаки штаммов патогена Г graminearum, изолятов - антагонистов F sp (AF - 967), Т hgnorum, их скорость роста на питательных средах, распространение фитопдтогенов и их антагонистов на семенах пшеницы,
Определить антагонистическую активность F sp (AF - 967) к F graminearum и выживаемость гриба F sp (AF - 967) в дерново-подзолистой почве;
Установить биохимическую природу метаболитов F sp (Ah - 967), антагонистических в отношении F graminearum,
Оценить токсиногенность штаммов F graminearum,
Определить микопаразитическую активность Tnchoderma Iignorum в отношении F graminearum,
- Определить влияние биоагентов [F sp (AF - 967) и Т Iignorum],
биологически активных веществ (Ф — 760, Ф - 1153 и строма) на возбудителя
фузариоза колоса F graminearum в лабораторных и полевых условиях
Научная новизна: Впервые изучено влияние биоагентов [Fusanum sp (AF - 967) и Tnchoderma Iignorum] и биоцидов (Ф - 760, Ф - 1153 и стромом) на Fusanum graminearum - возбудителя фузариоза колоса пшеницы Биоагенты и сочетание биоцидов существенно снижали степень развития болезни и повышали урожай пшеницы Впервые в длительном (свыше 8-ми месяцев) опыте установлена сохраняемость гриба на внесенном высоком (10s КОЕ/г) уровне в течение 3-х зимних месяцев и постепенное последующее снижение в летний период, независимо от присутствия других грибов Результаты опыта дают основание считать, что гриб может рассматриваться потенциальным интродуцентом в почву Впервые сделана попытка определить природу фитотоксических метаболитов Fusanum sp (AF - 967) в отношении F graminearum при последовательном разделении культурапьного фильтрата на высокомолекулярную и низкомолекулярную фракции при разных рН (рН 4 0, 6 0, 8 6) с последующей экстракцией этилацетатом и лиофилизацией водного экстракта Отсутствие фитотоксичности у полученных фракций и экстрактов, возможно, связано с тем, что фитотоксичные метаболиты образуются грибом-антагонистом только в присутствии соответствующей мишени
Практическая ценность работы: Результаты исследований указывают на возможность применения биоагентов F sp (AF - 967), Т Iignorum и сочетаний биологически активных веществ (Ф - 760 и строма) в зашите пшеницы от фузариоза колоса Оздоравливающее влияние обработок проявляется в период созревания семян новой репродукции и после их хранения в неблагоприятных температурных условиях (при низких
температурах). Это показано при использовании модифицированного экспресс - метода Вейцонга (Weizhong et al., 1997)
Апробация работы: Основные положения диссертации доложены на июньской и декабрьской конференциях МСХА им. К. А. Тимирязева в 1999 г.
Публикации: По материалам диссертации опубликованы 5 работ.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (7 глав), выводов и списка литературы. Материал изложен на 126 стр. машинописного текста, содержит 22 таблицы и 30 рисунков. Список литературы включает 172 наименований, в том числе 89 иностранных источников.