Экологически безопасные методы лечения заболеваний пшеницы с использованием биопрепаратов на основе микробов-антагонистов

Нуралиева Нурия Сериковна-студент, ЕНУ им. Л.Н.Гумилева, г. Астана

Руководители: к.б.н. Ремеле В.В., доц. к.б.н. Сулейменова А.Е.

В Казахстане зерновое производство является основной и важной отраслью растениеводства. Почвенно-климатические условия Казахстана благоприятны для выращивания зерновых культур, особенно пшеницы, доля которой в структуре зерновых составляет 84 %. Основным зерносеющим регионом республики является Северный Казахстан, где сосредоточены основные площади всех зерновых культур. Свыше 12 млн. гектар посевных площадей отводятся под яровые зерновые культуры, которые являются региональной монокультурой.

Наряду с Канадой, США и Австралией Казахстан является производителем лучших сортов пшеницы и входит в десятку мировых экспортеров, ежегодно поставляя на внешний рынок в среднем 4 млн. тонн зерна.

Однако, получение высоких и устойчивых урожаев высококачественного зерна зависит от фитосанитарной обстановки на полях. Как было отмечено ранее, чтобы получить высокосортные сорта пшеницы нужно для начала ознакомиться, исследовать и найти методы борьбы против болезней пшеницы, вызываемых группой микроорганизмов, паразитирующих на растениях и способствующих потере урожая и ухудшению качества.

В последнее время большое внимание уделяется развитию экологических методов борьбы с заболеваниями пшеницы, которые рассматриваются как альтернатива химическим (пестицидам, например). По сравнению с химическими средствами защиты биопрепараты отличаются экологической безопасностью, избирательностью действия; их применение не нарушает взаимосвязи между элементами агроэкосистемы и не вызывает резистентности у фитопатогенных микроорганизмов. В связи с этим проблема поиска высокоактивных, конкурентоспособных, технологичных штаммов микроорганизмов-антагонистов и разработки на их основе биопрепаратов с широким спектром полезного действия является весьма актуальной.

Выявление микробов-антагонистов фитопатогенных грибов и разработка на их основе биопрепаратов с фунгицидным спектром действия и применение в общей системе по защите растений будет вкладом в решение проблемы защиты пшеницы от поражения фитопатогенными микроорганизмами.

В связи с вышеизложенным, целью данной работы явилось подборка биологически безопасных методов лечения болезней мягкой яровой пшеницы от вредных фитопатогенных грибов, влияющих на рост и качество пшеницы, при этом не причиняющих вреда природе и человеку.

Для достижения поставленных целей были использованы следующие методы исследования:

Создание биопрепаратов на основе микроорганизмов-антагонистов.

Использование сапрофитных микроорганизмов в борьбе с паразитными грибами основано на антагонистических отношениях различных микробов. Особенно часто это явление наблюдается в почве, которая служит местом обитания разнообразных микроорганизмов. И именно из почвы выделена большая часть микробов-антагонистов. В 1 см³ черноземной почвы содержится 5 млрд. живых микробных клеток. Из их среды выделены грибы и микробы с антагонистичными свойствами и используются в качестве основы для биопрепаратов.

Эффективными антагонистами по отношению к грибам – возбудителям корневых гнилей пшеницы являются бактерии родов Pseudomonas (P. autrantica, P. Auereofaciens), Bacillus ( B.mesentericus и B. polymuxa), Agrobacterium, Rhizobium, а также грибы которых можно уже судить по списку уже разработанных на их основе биопрепаратов.

Также существуют гнилостные бактерии, вызывающие глубокий распад белков. К ним относятся: Bac.subtilis (сенная палочка) и Bac.mesentericus (картофельная палочка) – аэробные, подвижные, спорообразующие бактерии.

Также установлено , что при корневых гнилях пшеницы, вызываемых Fusarium, Helminthosporium, Ustilaginales, Septoria, Alternaria и другими грибами, ограничивающим фактором являются почвенные грибы — антагонисты. К наиболее активным антагонистам относится гриб Trichoderma.

Существующие биопрепараты на сегодняшний день:

1) «Бактофит». Основой является Bacillus sibtillis, борьба с корневой гнилью, фузариозом, септориозом пшеницы.

2) «Триходермин Т». Основа – Trichoderma sp. Осуществляет борьбу с корневыми гнилями, аскохитозом на посевах яровой пшеницы.

3) «Дизофунгин». Основа – живые штаммы бацилл и стрептомицетов. Защита посевов и хранящегося зерна от поражения наиболее значимыми токсигенными грибами.

Обогащение почвы.

По исследованиям ученых, споры головни пшеницы, попадая в почву, подвергаются воздействию почвенных антагонистов и быстро теряют жизнеспособность, таким образом, почва «самоочищается» от головни.

Получается, можно еще обогащать почву и органические удобрения разными видами полезных микроорганизмов, а также микоризой (корневыми грибами – симбионтами), которые часто отсутствуют, особенно на окультуренных почвах, неудобицах. Накопление микробов-антагонистов в почве зависит от различных условий. Повышенная температура и влажность почвы, удобрения, особенно органические, хорошая обработка почвы и другие благоприятствуют развитию и накоплению антагонистов, а следовательно, и ускоряют процесс самоочищения почвы.

Посев пропашных культур.

Накоплению антагонистов способствуют и пропашные культуры (кукуруза, картофель, кормовые бобы и др.), так как возделывание их требует обильных удобрений и междурядной обработки почвы, т. е. условий, необходимых для развития грибов-антагонистов.

В лаборатории микробиологии «КазНии ПСПХ» сформирована и поддерживается коллекция, в составе которой свыше 100 штаммов различных групп микроорганизмов. В их числе 8 штаммов Bacillus subtilis, 29 – азотфиксирующих бактерии и пять штаммов Trichoderma lignorum, которые могут стать основой для производства биопрепаратов с фунгицидным спектром действия по отношению к болезням растений и в том числе пшеницы.

Полученные экспериментальные данные показали, что использование экологически чистых методов лечения болезней пшеницы с использованием биопрепаратов на основе микробов- антагонистов, показывают большие перспективы применения биологического метода борьбы с болезнями растений. Биологические препараты на основе микроорганизмов являются альтернативой химическим. Они не создают техногенную нагрузку на почвенную экосистему. Анализ данных показывает, что применение биопрепаратов является эффективным в вопросах окружающей среды, сохранения урожая, повышения урожайности и качества мягкой яровой пшеницы.

Список использованной литературы:

1. Н.П. Яковлева. Фитопатология. Программированное обучение. Москва. « Колос». 1983 г.

2. Монастырский. О.А. Современные биопрепараты и биотехнология защиты посевов и зерна злаковых культур от токсических грибов и микотоксинов.

3. Алмагамбетов. К.Х. Биотехнология микроорганизмов. Астана. 2008 г.

4. Соколов М.С. Возможности получения экологически безопасной продукции растениеводства в условиях загрязнения атмосферы. Агрохимия1992

5. Койшибаев М. Болезни зерновых культур : симптомы, распространение и вредоносность, специализация, биологические особенности, структура популяций возбудителей и интегрированная защита посевов. Алматы, 2002 г.