Хвороби цукрових буряків які спричиняються грибами родів Fusarium і Rhizoctonia та використання Trichoderma hamatum (bonordem) і інших біологічних засобів для обмеження їх розвитку

Abstract

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення важливого наукового завдання – пошуку біологічних агентів захисту від хвороб коренеплодів цукрових буряків. При вивченні біологічних особливостей збудників хвороб, які викликають коренеїд сходів та гнилі коренеплодів цукрових буряків, встановлено, що найбільш активними збудниками зазначених хвороб виявилися F. oxysporum та R. solani. Оцінка сучасних гібридів показала, що відносну стійкість проявили такі гібриди: Леопард, Шанон, Бакара, Олеся, Тінкер, Балтика та ін. З лісової підстилки мішаних лісів Житомирської і суміжних областей було виділено 210 ізолятів грибів, які належали до 7 родів – Penicillium, Fusarium, Aureobasidium, Aspergillus, Verticillium, Trichoderma і Cladosporium. Найбільш чисельними були роди Penicillium (25 %), Fusarium (22 %), Aspergillus (19 %) та Trichoderma (12 %). Проведена порівняльна оцінка ефективності застосування штаму T. hamatum ZH-6 (номер у Національній колекції штамів мікроорганізмів – ІМВ F – 100060) для протруєння насіння порівняно з промисловими біологічними препаратами Хетомік і Триходермін для обробки насіння цукрових буряків. За своєю ефективністю (схожість насіння, початковий ріст та ураженість рослин коренеїдом) штам T. hamatum ZH-6 не поступається промисловим препаратам. При вивченні способів використання штаму T. hamatum ZH-6 на початковий ріст і розвиток сходів цукрових буряків відмічено, що більш ефективним способом застосування штаму T. hamatum ZH-6 є його внесення в грунт. Оцінка економічної ефективності застосування штаму T. hamatum ZH-6 на виробничих дослідах показала, що запропонований прийом дозволив отримати чистий прибуток у 12026 грн/га, що на 1724 грн/га більше у порівнянні із еталоном, який збільшив урожайність на 5,1 т/га. Рентабельність виробництва становила 155,6 %.

В диссертационной работе приведены теоретическое обобщение и новое решение важной научной задачи – поиска биологических агентов защиты от болезней корнеплодов сахарной свеклы. При изучении биологических особенностей возбудителей болезней, которые вызывают корнеед всходов и гнили корнеплодов сахарной свеклы, выделены: F. oxysporum (Schl.) Snyd. et Hans, F. culmorum, F. solani, F. gibbosum App. et Wr. emend. Bila, F. javanicum Кoord. Var. Radicicola Wr, Rhizoctonia solani. Наиболее активными возбудителями указанных болезней оказались F. oxysporum (Schl.) Snyd. et Hans и Rhizoctonia solani. Фитопатологическая экспертиза показала, что болезни, вызванные грибами родов Fusarium и Rhizoctonia являются наиболее распространенными и вредными для сахарной свеклы. Показано, что в отдельные годы потери урожайности корнеплодов могут достигать 20,0%. Оценка современных гибридов показала незначительное генетическое различие между ними, относительную устойчивость показали: Леопард, Шанон, Баккара, Олеся, Тинкер, Балтика и др. Из лесной подстилки смешанных лесов в возрасте 35–55 лет, Житомирской и смежных областей, у которых сформированы стабильные микробные сообщества, было выделено 210 изолятов грибов и оценены по способности деструкции целлюлозы и гемицеллюлозы. Среди изолятов выделены грибы-деструктанты, принадлежавшие к 7 родам – Penicillium, Fusarium, Aureobasidium, Aspergillus, Verticillium, Trichoderma и Cladosporium. Наиболее многочисленными были роды Penicillium (25 %), Fusarium (22 %), Aspergillus (19 %) и Trichoderma (12 %). Определены антагонистические свойства по отношению к возбудителям фузариозной и бурой гнили корнеплодов сахарной свеклы 8 видов грибов-деструктантов. Среди исследованных видов наибольшую зону подавления роста при одновременном культивировании со штаммом T. hamatum ZH-6 (Номер в Национальной коллекции штаммов микроорганизмов – ИМО F – 100060) отмечено у грибов видов F. oxysporum (16,7±1,4 мм) и R. solani (18,6±0,4 мм). Дальнейшие научные исследования использования штамма гриба Тrichoderma hamatum ZH-6 есть целесообразными, так как при исследовании за взаимодействием этого патогена с возбудителем фузариозной гнили (Fusarium oxysporum) и возбудителем бурой гнили (Rhizoctonia solanі) отмечалось полное угнетение их роста. Исследованиями отмечено антагонистическую активность штама Trichoderma hamatum ZH-6 относительно к основным возбудителям фузариозной и бурой гнилей корнеплодов сахарной свеклы на территории Уладово-Люлинецкой Опытно-Исследовательной станции. Проведена сравнительная оценка эффективности применения штамма T. hamatum ZH-6 для протравливания семян по сравнению с промышленными биологическими препаратами Хетомик и Триходермин для обработки семян сахарной свеклы. По своей эффективности (всхожесть семян, начальный рост и пораженность растений корнеедом) штамм T. hamatum ZH-6 не уступает промышленным препаратам. По результатам оценки эффективности различных норм внесения в почву T. hamatum ZH-6 на природном и инфекционном фонах F. oxysporum обнаружена оптимальная норма расхода (35 кг/га), что позволило уменьшить количество пораженных растений более, чем на 12,0 %. В полевых опытах (природный фон) применение препарата T. hamatum ZH-6 в норме 35 кг/га повысила урожайность корнеплодов на 3,96–8,7 т/га и сбор сахара на 1,3–2,3 т/га. На искусственном инфекционном фоне урожайность повысилась на 8,65–8,6 т/га, а сбор сахара на 1,54–1,77 т/га. При изучении способов использования штамма T. hamatum ZH-6 на начальный рост и развитие всходов сахарной свеклы, отмечено, что более эффективным способом применения штамма T. hamatum ZH-6 является внесение в почву. При этом увеличивается полевая всхожесть на 27,0 %, масса растений – на 29,8 г. Густота всходов повышается на 1,7 шт./пог. м, а масса 100 проростков увеличивается на 27 %. Оценка экономической эффективности применения штамма T. hamatum ZH-6 на производственных опытах показала, что предложенный прием позволил получить чистую прибыль – 12026 грн/га, что на 1724 грн/га больше по сравнению с эталоном, прибавку к урожаю увеличить на 5,1 т/га. Рентабельность производства составила 155,6 %.

Thesis provides theoretical generalization and new solving of an important scientific task – search of biological agents for protection against diseases of sugar-beet. Research of biological characteristics of causative agents that cause Pythium disease of beet and rot of root crops ascertained that the most active causative agents of the said diseases are F. oxysproum and R. solani. Evaluation of modern hybrids showed that following hybrids are relatively resistant: Leopard, Shanon, Bakara, Olesya, Tinker, Baltica, etc. Forest cover of 33–55 year old mixed forests of Zhytomyr and neighboring districts presents 210 isolates of fungus, that belonged to 7 genus – Penicillium, Fusarium, Aureobasidium, Aspergillus, Verticillium, Trichoderma and Cladosporium. The most numerous are Penicillium (25 %), Fusarium (22 %), Aspergillus (19 %), Trichoderma (12 %). We have done comparative evaluation of the efficiency of application of strain T. hamatum ZH-6 (Number in National collection of strains of microorganisms – IMB F – 100060) for pretreatment of seeds in comparison to industrial biological preparation Hetomic and Trichodermin for treatment of sugar-beet seeds. Strain T. hamatum ZH-6 is highly competitive with industrial preparation due to its effectiveness (similarity of seeds, initial growth, affect by Pythium disease). According to the results of estimation of effectiveness of various norms of application of T. hamatum ZH-6 into soil on nature and infection backgrounds of F. oxysporum it was ascertained that optimal consumption rate of 35 kg/h allowed to decrease quantity of affected crops, increase harvest yield of root crops and sugar harvesting. Study of application of strain T. hamatum ZH-6 during operational testing showed that offered techniques allowed to receive net profit of 12026 hrn/h that 1724 hrn/h more in comparison to standard, that increased harvest yield to 5.1 t/h. Profitability of the production: 155,6 %.