Биологический метод защиты

Экологическое преимущество биологической борьбы с вред­ными организмами состоит в том, что она позволяет снижать или при определенных условиях полностью отказаться от примене­ния химических средств защиты растений.

Для борьбы с вредными организмами широко используется явление антагонизма между полезными и вредными микроорга­низмами, особенно в почве. Их состав и численность зависят от свойств почвы: влажности, температуры, содержания воздуха, ор­ганических веществ. Как уже было отмечено ранее, обогащение почвы полезными видами микроорганизмов достигается путем качественного и своевременного проведения ряда агротехничес­ких приемов: рыхления, зяблевой вспашки, внесения удобрений, правильного чередования культур в севообороте и др. Все виды возбудителей болезней растений подвергаются естественному биологическому контролю со стороны микроорганизмов, всег­да присутствующих в окружающейся среде. Микроорганизмы, в частности грибы, актиномицеты и бактерии, в той или иной мере проявляющие антагонизм по отношению к фитопатогенам, ши­роко распространены в природе. Антагонизм может проявлять­ся в различных формах: продуцировании антибиотиков и других веществ, угнетающих жизнедеятельность фитопатогенов, конку­ренции за питательный субстрат, паразитизме и гиперпаразитизме. Большинство антагонистов обладает не одним, а несколькими типами антагонистической активности.

Высокая антигрибная активность одного из видов почвенных бактерий из рода Pseudomonas послужила поводом для названия этого вида - Pseudomonas mycophaga, т. е. «пожирающая грибы». Обнаружены активные антагонисты патогенов и среди других видов рода Pseudomonas.

Из видов рода Bacillus первое место по антагонистической ак­тивности и степени изученности занимает бактерия Bacillus subtilis.

Кессел показал, что некоторые бактерии филлосферы карто­феля, особенно Pseudomonas fluorescens и Bacillus sp., оказывали значительное супрессивное воздействие на Р. infestans. Глулов (Glulow, 1995) обнаружил бактерии - антагонисты в клубнесфере картофеля, большинство из них также были флуоресцентными псевдомонадами. Опрыскивание растений суспензиями этих бак­терий 2 раза в неделю при значительной влажности полностью предотвратило фитофтороз, однако при сухой почве защитный эффект не наблюдали. Во влажном компосте по мере увеличения концентрации антагонистических бактерий устойчивость клуб­ней возрастала. По данным Воронина и др. (1993), Pseudomonas putida (штамм 1380 (VKMV 1743 D)) подавляет развитие некото­рых видов Fusarium и Erwinia. Он продуцирует сидерофоры, спо­собен переводить минеральный фосфат в растворимую форму, а также стимулировать появление всходов и рост растений.

По мнению французских ученых Lemancean and Alabouvette (1994), подавление флуоресцентными псевдомонадами патоге­нов осуществляется прямыми и косвенными способами. Прямое воздействие приводит к нарушению сапротрофного роста пато­гена, что в свою очередь ограничивает заражение. Косвенное влияние псевдомонад заключается в индукции устойчивости у растений под влиянием бактериальных липополисахаридов. Такой антагонизм связан с конкуренцией за источники железа. По данным Соколова (1994), связывание железа сидерофорами приводит к железодефициту у патогенов и их конкурентному исключению из ризопланы.

Продуктами жизнедеятельности некоторых штаммов флюресцирующих псевдомонад являются антибиотики пиолутеорин, пирролнитрин, фезацин - 1-карбоксиловая кислота и 2,4 - диацетилфло-роглюсинол, которые, как считают исследователи, играют главную роль в супрессии почвенных патогенов (Vincent et. al., 1991; Pierson and Thomashow, 1992; Shanahan et al., 1992; Weller & Thomashow,1993; Georgakopoulos et al., 1994; Kraus and Loper, 1995; Maurhofer et al., 1995; Thomashow et. al., 1997; Thomashow et. al., 1998).

Некоторые штаммы псевдомонад увеличивают содержание лигни­на в корнях, активность пероксидазы и продукцию перекиси водорода. Указанное обстоятельство дало основание предположить, что одним из механизмов, с помощью шгорых псевдомонады влияют на болезни юрней, является активированная ими устойчивость растений. Наличие системной активированной устойчивости наблюдалось в опытах, когда псевдомонады вносились в почву, а патогеном искусственно инокули-ровали листья или стебли (Chen et al., 1994; Lin et al., 1994; Maurhofer et al., 1994). Установлено, что при этом в тканях надземной части рас­тений возрастало содержание фшоалексинов и патогенезисзависимых протеинов. В опытах со штаммом CHAO показано, что хелатор железа - пиовердин - является необходимым звеном для получения высокого уровня системной активированной устойчивости (Maurhofer et al., 1994; Voisard et al., 1994). Последнее согаасуется с тем обстоятельством, что такие хелаторы железа, как фузариговая, никотиновая и салициловая кислоты также обладают способностью индуцировать устойчивость стеблей и листьев. В настоящее время имеются доказательства эффек­тивности псевдомонад и их метаболитов в качестве активаторов сис­темной устойчивости растений к различным группам патогенов: гри­бам (Меега et al., 1992), бактериям (Liu et al., 1993), вирусам.

Применение биологических препаратов регламентируется списком разрешенных средств защиты растений. В настоящее время в РФ зарегистрированы для применения на картофеле био­фунгициды на основе двух видов бактерий Pseudomonas и одного вида Bacillus. В зависимости от целевого объекта рекомендует­ся наносить препараты на клубни перед посадкой (для сниже­ния вредоносности ризоктониоза, фузариоза, бактериальных болезней) или опрыскивать вегетирующие растения картофеля (для снижения вредоносности фитофтороза, альтернариоза). Пре­параты, содержащие живые бактерии, нельзя применять в схеме чередования с медьсодержащими фунгицидами, т. к. последние обладают бактерицидной активностью.

Активаторы устойчивости растений картофеля

Использоватше активаторов устойчивости растений картофеля к болезням является одним из способов снижения фуютщидного пресса. Индуцированная устойчивость возникает в растениях при контакте с патогеном или иным агентом и, чаще всего, связана с из­менениями в экспрессии генов, шторые кодируют белки, обеспечивающие защиту от патогенов. Так, предпосадочная обработка клуб­ней, а также опрыскивание ботвы картофеля микродозами меди, повышают устойчивость растений к фитофторозу. Кроме меди, ус­тойчивость картофеля к фитофторозу повьппают бор и марганец.

Как уже было отмечено ранее, к активаторам устойчивости от­носят салициловую кислоту, арахидоновую и 2,6 дихлороизони-котиновые кислоты, хитозаны и др. Подобным действием облада­ют некоторые метаболиты приведенных выше штаммов бактерий Bacillus subtilis, а также Pseudomonas fluorescens и Pseudomonas aurofaciens (Kuznetsova et al., 1996).

Необходимо помнить, однако, что указанные препараты не являются радикальными средствами против болезней картофеля, поэтому их надо применять в сочетании с другими приемами за­щиты, например, с выращиванием умеренно-восприимчивых или умеренно-устойчивых сортов картофеля.