От редакции

С московской компанией «Агробиотехнология» мы познакомились, заинтересовавшись их препаратами – фунгицидами, созданными на основе сенных бактерий. Нехимические методы защиты растений – тема перспективная, увлекательная, позволяющая глубоко проникнуть в особенности взаимодействия микроорганизмов, лучше понять биологию растений. Но поскольку препараты этой фирмы пока в Украине не реализуются, мы попросили ученых, руководителей компании рассказать читателям нашего журнала о механизмах действия нехимических фунгицидов. Быть может, в перспективе мы узнаем и об экономике применения нехимических средств защиты растений.

Д. Морозов, генеральный директор ЗАО «Агробиотехнология»
В. Рудаков, старший научный сотрудник ГНУ ВНИИ фитопатологии

микробиота        В данной публикации речь пойдет о почвенном мире. Знания о нем невероятно важны как для руководителей крупных агропредприятий, так и для огородников-любителей. Как известно, оборот органики в почве, создаваемой растениями или животными, осуществляет отдельная группа микробов, именуемая сапротрофами (организмы, извлекающие питательные вещества из мертвого органического материала). Их много, и они весьма разнообразны. Единственное их поле битвы – земля, единственный источник питания – отживший свое органический «мусор». В борьбе за питание сапротрофы проявляют изощренные приемы стратегии и тактики и взращивают в своей среде микробов-антагонистов – защитников почвы и растений. В борьбе с фитопатогенами (возбудителями заболеваний растений) именно они принимают на себя первый удар. Их оружием являются ферменты, антибиотики и прочие биологически активные вещества, подавляющие возбудителей заболеваний и рассеивающие их орды в микромире.

Какая польза от этой борьбы растениям? Дело в том, что от исхода этой извечной, ежегодно повторяющейся войны напрямую зависит здоровье растений, их урожайность, доступность питательных веществ для корней растений, накопление гумуса в почве и способность почвы удерживать влагу.

Вот и получается, что у нас под ногами целые миры, со своими законами и правилами. Там, где есть разнообразие почвенных микробов, – царит порядок, а культуры приносят высокие урожаи. Там, где органический голод, отсутствуют севообороты и почва нагружается пестицидами, – микробыантагонисты вынуждены уйти в «партизаны» или полностью прекратить активность, переходя в состояние покоя, переживая таким образом загрязнение их жизненной среды. Их место занимают патогены. Им проще, так как они обладают способностью прятаться от загрязнений в тканях растений и благополучно продолжать свою жизнь там. Где верх взяли фитопатогены – там болезни, неурожаи, засуха, токсичное зерно.

К сожалению, сейчас не вносится органика на поля и, как следствие, возникает голод микробов сапротрофов. Численность полезной микрофлоры падает. Так, почти без боя фитопатогены захватывают поле за полем. Истощенных защитников почвы в плен не берут.

Что уж говорить о чрезмерной ежегодной вспашке с оборотом пласта. Микрофлора, которая нуждается в кислороде, после вспашки хоронится под 20-сантиметровым слоем земли. Находясь на поверхности почвы под прямыми лучами солнца, анаэробная микрофлора, которая боится избытка воздуха, оказывается при этом незащищенной. А хотели-то как лучше… Получается, мы, вроде, заявляем, что союзники с землей и культурными растениями, а сами год за годом «мародерствуем» в их царстве. Только отбираем все у земли, а взамен ничего не даем. Даже не позволяем ей отдохнуть от наших поборов.

Но как понять, что в данном мире хорошо, а что хорошо? Просто надо сделать перепись населения этого мира и рассчитать, каков процент сапротрофов, микробов– антагонистов, фитопатогенов и других микробов. Так, мукоровые грибы говорят об экологическом благополучии почвы. В деградированных же почвах бесчинствуют фитопатогенные грибы родов Fusarium и Rhizoctonia, а из сапротрофов-перебежчиков – Penicillium и Aspergillus. Вот они в такой тесной компании и сжигают токсикозами почву. Никому не дают ни мира, ни покоя. А ведь до появления фитопатогенов Penicillium и Aspergillus они вели себя как нормальные микробы, разлагали растительный опад, участвовали в борьбе с патогенами, стимулировали растения и т.д. Такая кажущаяся непредсказуемость отдельных сапротрофов напоминает состояние опьянения и мстительности. Так кто же их подстрекает? Да мы, конечно, кто же еще. Сами хотим еду без консервантов и качественную, а им что подсовываем…

Синтетическое удобрение, стимулирующие обманки, органику только обещаем. А какой мусор сеем? Вот наши союзники ждали-ждали, а потом из-за отсутствия перспектив переметнулись к нашим врагам.

Что же делать? Тут нужна дипломатия и поддержка измученного почвенного населения. Им бы поесть дать да силой помочь. С едой, с одной стороны, все просто, а с другой… Компост, стерня – все рядом, да жалко им отдавать, жаль тратить на это горючее и силы. Проще выбросить солому в отвал и сжечь. Однако пришло время вернуть почве все, что ей причитается.

С силовыми методами есть один вариант: надо вносить крепкую, полезную и здоровую микрофлору на основе микробов-антагонистов. Естественно, за один год сложно коренным образом изменить ситуацию, но, накопив силы и поверив в нас, почвенная микрофлора обязательно скинет с себя иго фитопатогенов.

Микробиологические методы борьбы с вредителями были впервые предложены у нас в стране И. И. Мечниковым. Теоретические основы и первые практические результаты улучшения состояния почвы были получены И. М. Красильниковым, К. А. Тимирязевым, С. Н. Вин о г рад ским, а затем и другими российскими микробиологами.

В настоящее время управление микробным состоянием почвы осуществляется путем внесения микробиологических препаратов (Алирин-Б, Гамаир, Фитоспорин, Планриз, Глиокладин, Трихоцин, Стренифаг), соз данных из наиболее активных штаммов почвенных микробов – антагонистов– патогенов Bacillius subtilis, Pseudomonas fluorescens, Trichoderma lignorum, T. Harzianum (производства ЗАО «Агробиотехнология», ООО «ПО «Сиббиофарм», ООО «НВП «БашИнком»), стимуляторов роста растений, азотфиксаторов и бактерий, гидролизующих фосфаты. В прежние годы препараты выпускались преимущественно в жидкой форме. Для потребителей это было не всегда удобно из-за короткого срока хранения. В настоящее время почти все препараты предлагаются в широком спектре форм – в виде сухих порошков, микрогранул, таблеток.

Микроорганизмы биопрепаратов изначально были выделены из почвы из числа наиболее активных. Нормы внесения биопрепаратов в почву для повышения ее супрессивности и защиты от заражения растений патогенами зависят от почвенных условий и состояния естественного фона (имеющихся антагонистов и патогенов). Кроме того, необходимы условия, при которых они могут вести активную жизнь и проявлять свои свойства. В первую очередь, это поддержание и повышение содержания органического вещества в почве, ими являются пожнивные остатки (зеленая масса или стерня с остатками соломы). Остается решить проблему снижения или уничтожения инфекции возбудителей болезней растений, сохраняющихся на растительных остатках. Она может быть решена путем правильного подбора ассортимента биопрепаратов и методов их применения.

плесень зеленаяСолома всегда использовалась как органическое удобрение полей. В период существования развитой отрасли животноводства она предварительно использовалась на животноводческих фермах в качестве подстилки для животных. Там солома пропитывалась аммиачным азотом и органическим веществом навоза, частично перепревала, а затем переносилась на поля и запахивалась. Солома, запаханная без навоза, тоже разлагается, но очень медленно. Обычно для повышения скорости ее разложения вносят минеральные азотные удобрения. Если этого не делать, микроорганизмы начинают извлекать азот из гумуса почвы, и тогда в результате получается обратный эффект – плодородие почвы снижается. Клетчатка растительных остатков разлагается в основном при участии сапротрофных бактерий и грибов, способных продуцировать целлюлолитические ферменты.

На растительных остатках в почве лугов и сельскохозяйственных полей ранние этапы разложения целлюлозы осуществляются в основном грибами различных видов: Aspergillus amstelodamy, Aspergillus fumigates, Aspergillus oryzae, Aspergillus terreus, Penicillium notatum, Rhizopus oryzae, многие виды рода хетомиум (Chaetomium). Здесь же и на последующих этапах активны ферменты грибовFusarium culmorum, Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Trichoderma lignorum, Trichoderma virida, Trichoderma koningii и многих других. На разлагающейся клетчатке встречаются и бактерии (как аэробные, так и анаэробные). В условиях, когда возникает дефицит азота в почве, всегда увеличивается численность свободно живущих азотфиксирующих бактерий, также имеющих целлюлолитические ферменты. Чтобы процесс разложения был активным, нужно создать условия, при которых они могли бы оказаться в составе доминирующей группы.

Возможен и другой способ управления этим процессом – интродукция сапротрофов с высокой конкурентной способностью по отношению к фитопатогенам и токсинобразователям, одновременно являющихся участниками процесса трансформации целлюлозы. Пока предлагаются препараты, основанные на грибах из рода триходерма (например Стернифаг производства ЗАО «Агробиотехнология»). Применение комплекса из грибов антагонистов и бактерий участников азотного и фосфорного обмена в почве обеспечит полное разложение растительных остатков и снижение или уничтожение инфекции, поступающей в почву с послеуборочными растительными остатками.

Дискуссионным для земледельцев остается вопрос о том, что делать с растительными остатками, – запахивать их сразу после измельчения или оставлять после дискования на глубине 2-7 см.

Растительные остатки необходимо:

1) измельчить;

2) обогатить микроорганизмами биопрепаратов;

3) внести необходимое количество азотных удобрений;

4) заделать на глубину не более 5-7 см (создание аэробных условий почвенным грибам для первой стадии разложения целлюлозы).

Семена нужно протравливать биопрепаратами, а при наличии опасной инфекции подбирать комплекс, состоящий из химического протравителя и биопрепаратов. Содержание поля в состоянии «черного пара» с периодическим дискованием верхнего слоя позволит существенно ускорить процесс. Это неоднократно подтверждалось разными авторами региональных научно-исследовательских сельскохозяйственных институтов (в том числе производственными опытами) в разных почвенно-климатических зонах.

Правильная оценка состояния поля, подбор для него биопрепаратов, сроков и способов их применения, в том числе комбинации с химическими пестицидами, всегда отзывается повышением урожая и качества выращенной продукции.

 

Опубликовано в №1 за 2012 год.