Технології виробництва та форми застосування біопрепаратів на основі грибів Trichoderma
19 хв читання
у |) 0 [в ВИДІВ РОДУ Trichoderma (за
= о Ва, 1969): а — Т. viride; 6 — Т. sp. 0 «\ ушае 0 м Е о 0%
3-тя фаза. Повна колонізація господаря. Trichoderma проникає в міцелій господаря, активно росте всередині клітин, призводячи їх до загибелі. Ферменти паразита (хітинази, целюлази, глюканази) розм’якшують клітинну стінку господаря, сприяючи процесу подальшої колонізації.
Усі біопрепарати на основі грибів р. Trichoderma в нашій країні називаються триходермін, препаративні форми якого розрізняються залежно від складу поживних середовищ, способу культивування, наповнювачів і титру готового препарату.
Раніше до Списку пестицидів і агрохімікатів входив зерновий препарат Триходермін-БЛ. Він набув широкого поширення у зв’язку з доступністю виробництва в біолабораторіях. Поживним субстратом для масового напрацювання сухого препарату твердофазним методом служать зерно або його відходи, рідше — солом’яна різка, буряковий жом, лушпиння соняшнику, торф та ін. Стерильний субстрат засівають посівною культурою і культивують при 24-25° кілька діб (різні штами мають різну тривалість вирощування). Потім біомасу висипають у відкриті ємності шаром не більше 3 см до утворення рясного спороношення темно-зеленого кольору. Зрілу біомасу підсушують при 30-35° з хорошою вентиляцією і періодичним перемішуванням. Вологість готового препарату не повинна перевищувати 8 %. Препарат затарюють у паперові мішки. З санітарно-гігієнічних міркувань виробництво зернового препарату скорочується, проте він ще використовується в низці лабораторій.
Спорово-міцеліальна маса гриба з титром не менше 10 млрд. спор/г напрацьовується низкою вітчизняних фірм і багатьма біофабриками обласних СТАЗР. Найбільш концентрований сухий спорово-міцеліальний препарат (до 100 млрд. спор в 1 г) отримують шляхом культивування гриба на рідкому поживному середовищі з подальшим висушуванням і подрібненням біомаси. Концентрований препарат на практиці застосовують порівняно рідко через високу його вартість. Основні препаративні форми триходерміну — сухий препарат на носії (зерновий) і рідкий (вологий). Рідка форма має свої переваги: препарат не порошить, не потрібні витрати на висушування, легкість приготування робочої рідини для застосування. Однак зберігається такий препарат не більше двох тижнів при температурі не вище 12°. Активність його залежить від життєздатності конідій, що розвиваються в процесі культивування. Як правило, ефективність таких препаратів різко зменшується зі збільшенням часу зберігання, що позначається на масштабах застосування триходерміну. Триходермін виробляють також глибинним способом. Вирощування біомаси гриба проводять у рідкому поживному середовищі в апаратах для безперервного культивування (ферментерах), або в трилітрових банках на качалках. Для цієї мети Всеросійський інститут сільськогосподарського машинобудування виробляє двоярусні качалки місткістю 49, 72, 97 або 128 банок. Цикл культивування (після засіву посівною культурою) становить 2-3 доби.
Гриби роду Trichoderma синтезують стимулятори росту, антибіотичні речовини та літичні ферменти (целюлази, хітинази, протеази). Свіжий міцелій триходерми вдвічі активніший проти фітопатогенів, ніж поверхневі конідії. Однак строк зберігання сирого міцелію при +20° — два тижні, поверхневих конідій у сухому вигляді — 1,5 року, а сухих хламідоспор — 2,5-3 роки.
Спектр дії. Триходермін використовують переважно для пригнічення розвитку ґрунтових фітопатогенних грибів з родів Pythium, Fusarium, Rhizoctonia, Phytophthora, Alternaria, Botrytis та деяких інших збудників. Окремі штами триходерми колонізують поверхні коренів і листя. Захисні властивості цих грибів проявляються також у здатності викликати системну індуковану стійкість і стимулювати ріст рослин.
— кенія Рис. 203. АНТАГОНІСТИЧНІ ВЗАЄМОВІДНОСИНИ МІЖ Trichoderma І Fusarium НА АГАРОВОМУ СЕРЕДОВИЩІ
Біологія. Гриб володіє широким спектром антагоністичних властивостей — гіперпаразитизмом, конкуренцією за поживний субстрат, продукує антибіотики та інші речовини, що пригнічують життєдіяльність фітопатогенів. Продукують антибіотики віридин, гліотоксин тощо.
Застосування. Ґрунт — основне середовище проживання грибів роду Trichoderma, і саме в ньому проявляється весь комплекс їхніх антагоністичних властивостей. Тому Триходермін застосовують в основному проти ґрунтових патогенів (кореневі та стеблові гнилі, фузаріози, чорна ніжка, біла і сіра гнилі та ін.). В останні роки з’явилися повідомлення про високу ефективність триходерміну на суниці проти сірої гнилі. Відзначена висока ефективність (на рівні 72-78 %) штамів 119/80 і СК-14-85 у боротьбі з фітофторозом томатів. Крім того, триходермін володіє фітостимулюючою дією. Препарат поєднується з мінеральними підживленнями та деякими пестицидами. Основну масу триходерміну вносять після знезараження ґрунту пропарюванням або фумігацією. Норми залежать від виду і штаму гриба, титру та інших умов, у зв’язку з чим необхідно керуватися інструкцією застосування даної партії препарату або Списком пестицидів... 2001 Зазвичай препарат вносять з таким розрахунком, щоб під рослину потрапила доза в 10 млрд. спор.
'Триходермін застосовують також способом обприскування суспензією спор. У дослідах показана висока ефективність застосування триходерміну на томаті та суниці для боротьби з аскохітозом, сірою та білою гнилями.
Проти стеблової форми білої гнилі огірка розроблено спосіб нанесення гриба-антагоніста у вигляді пасти — обмазування стебел. При цьому також знижується інтенсивність розвитку аскохітозу, фомозу та альтернаріозу. Триходермін-БЛ (на даний час не включений до Списку... 2001 р. Діюча речовина. Гриб-антагоніст
Біопрепарати на основі грибів роду Trichoderma
Біологічні препарати на основі грибів роду Trichoderma — це ефективний інструмент захисту овочевих та декоративних культур від кореневих гнилей та в'янення. Вони діють як прямі антагоністи патогенів, але їхня ефективність сильно залежить від умов застосування та складу мікрофлори ґрунту. У практиці найчастіше використовують дві форми препарату: сухий порошок та рідину. Сухий порошок на основі спорово-міцеліальної маси Trichoderma lignorum (у початковому тексті — Тиисподеттла Вопотлит) містить спори, міцелій та залишки поживного субстрату. Рідка форма містить міцелій та спори Trichoderma harzianum (у початковому тексті — ТГисводетта Нопогит), а також антибіотики віридин та гліотоксин.
Основні цільові об'єкти для застосування цих форм — кореневі гнилі огірка та фузаріозне в'янення гвоздики. Для боротьби з кореневими гнилями огірка рослини поливають 0,5%-ю суспензією препарату з інтервалом в один місяць. Проти фузаріозного в'янення гвоздики висаджені живці обприскують 0,4%-м робочим розчином також один раз на місяць. Гранульована форма препарату (Триходермін Г) містить штам ТВД-93 гриба Trichoderma harzianum (у початковому тексті — Тисбодента Нопонмит). Її застосовують проти кореневих гнилей огірка, сірої та білої гнилі стебел томата та огірка, а також сірої гнилі суниці.
Особливості застосування Триходерміну: гранульований препарат переважно вносити у стерильний ґрунт, оскільки гриб найбільш активний тільки у верхньому шарі на глибині до 10 см. Якщо в ґрунті вже є патогени (наприклад, роду Pythium або Fusarium), препарат не стримає їх розвиток, а навпаки, простимулює ріст. Це відбувається тому, що триходермін знижує активність природного антагоніста — гриба Penicillium sp., порушуючи мікробний баланс ґрунту.
- Титр сухого порошку — від 10 млрд спор/г
- Титр Триходерміну Г — 2 млрд спор/г
- Глибина активності гриба — до 10 см
- Норма поливу огірка — 100–200 мл/рослина
| Назва препарату | Культура | Цільовий об'єкт | Регламент застосування | Строк очікування, днів (кратність обробок) |
|---|---|---|---|---|
| Триходермін Р / сухий порошок T. harzianum (у тексті — Нопогит) | Огірки | Кореневі гнилі | Полив рослин з інтервалом 1 місяць. Витрата робочої суспензії — 100–200 мл 0,5%-го розчину під кожну рослину (норма витрати препарату — 15–25 л/га). | — (—) |
| Триходермін Р (для ЛПГ) | Огірки | Кореневі гнилі | Полив рослин 0,5%-м робочим розчином (50 мл на 10 л води) під кожну рослину. | — (—) |
| Триходермін Р | Гвоздика | Фузаріозне в'янення | Обприскування висаджених живців 0,4%-м робочим розчином з інтервалом 1 місяць. Норма витрати препарату — 6–8 л/га. | — (2) |
| Триходермін Р (для ЛПГ) | Гвоздика | Фузаріозне в'янення | Обприскування висаджених живців 0,4%-м робочим розчином (40 мл на 10 л води) з інтервалом в 1 місяць. | — (2) |
| Триходермін Г | Огірки | Кореневі гнилі | Внесення в лунки при садінні розсади. Повторне внесення в лунки під кожну рослину через три тижні із закладенням та поливом. Норма витрати — 4 г/кг (рослина) (для ЛПГ). | — (—) |
Препарати-гіперпаразити на основі Ampelomyces та Coniothyrium
Ампеломіцин та Коніотирин — біологічні препарати на основі грибів-гіперпаразитів, які знищують збудників хвороб безпосередньо на уражених рослинах. Діючою речовиною Ампеломіцину є пікнідіальний гриб Ampelomyces quisqualis (порядок Sphaeropsidales, клас Deuteromycetes). У природних умовах цей гіперпаразит активно заселяє та руйнує міцелій, конідії та клейстотеції борошнисторосяних грибів родів Erysiphe та Sphaerotheca. Препарат ефективно захищає огірок, томат, виноград та декоративні культури.
У практиці застосовують кілька препаративних форм Ампеломіцину. Базовий варіант являє собою суху спорово-пікнідіально-міцеліальну суміш на залишках ячменю з титром робочої суспензії 2 × 10⁹ спор/мл (у джерелі — 2 × 10°). В одному з регіонів також розроблено рідку форму препарату з підвищеним титром. Для захисту винограду, гарбуза, полуниці, томатів та декоративних рослин за кордоном випускають водно-дисперсійні гранули AQ10 на основі пікнід гіперпаразита.
Біологія взаємодії гіперпаразита з господарем має свої особливості. Конідії Ampelomyces quisqualis проростають у росткову трубку, яка пробиває оболонку і проникає всередину клітин борошнистої роси. Заражена клітина здувається, і вже через 3–5 днів у ній закладаються темніючі пікніди, забарвлюючи білий наліт хвороби у сірий колір. Пікноспори змиваються краплями дощу, розносяться вітром або комахами і за наявності крапельної вологи викликають нові зараження. Весь цикл розвитку на господареві займає всього 5–6 днів, а перші ознаки зараження видно вже на 3–4-й день.
Умови ефективності Ампеломіцину: суспензію готують безпосередньо перед обробкою, відступ від цього правила знижує ефективність. Найвища ефективність відзначається при температурі 24–26 °C і відносній вологості повітря не нижче 85%. Обприскування краще проводити в похмуру погоду або у вечірній час. Хороший результат отримують при підвищеній вологості в теплиці.
- Моніторинг: проведіть огляд і виявіть перші ознаки появи борошнистої роси на рослинах.
- Приготування розчину: розведіть препарат безпосередньо перед використанням.
- Обробка: обприскайте рослини в похмуру погоду або ввечері при температурі 24–26 °C і вологості повітря від 85%.
- Повторне внесення: проведіть другу обробку через 8–9 днів для закріплення результату.
Після дворазового обприскування рослин з інтервалом у 8–9 днів біологічна ефективність Ампеломіцину становить 64–76%. Щорічно цей препарат застосовується на площі 310–380 тис. м² овочевих культур.
- Робочий титр суспензії — 2 × 10⁹ спор/мл
- Температура для обробки — 24–26 °C
- Вологість повітря — від 85%
- Інтервал між обробками — 8–9 днів
- Період розвитку на господарі — 5–6 днів
Коніотирин — ще один препарат-гіперпаразит, поки не включений до офіційного Списку пестицидів. Його діючим початком є пікнідіальний гриб Coniothyrium minitans (порядок Sphaeropsidales, клас Deuteromycetes). Препарат випускається у формі суміші конідій та пікнід гриба Coniothyrium minitans. Технологія його виробництва і застосування аналогічна технології виготовлення Ампеломіцину.
Гліокладин: особливості застосування та дозування
Гліокладин — біопрепарат на основі гриба-антагоніста (Gliocladium virens, клас Deuteromycetes). У природі цей гіперпаразит мешкає в ґрунті, на рослинних рештках, а також на склероціях і мікросклероціях патогенів (Sclerotinia, Fusarium, Pythium та ін.). Біоагент істотно знижує запас інфекції в ґрунті, покращує живлення рослин і стимулює їхній ріст. За механізмом дії він подібний до триходерміну.
Препарат випускається у вигляді зернового субстрату або спорово-міцеліальної культуральної рідини. Його вносять у ґрунт у вигляді водної суспензії або сухого порошку, а також використовують для протруювання насіння. Гліокладин ефективно пригнічує білу гниль огірка і томата, а у відкритому ґрунті захищає посадки соняшнику і моркви.
Ефективність Gliocladium virens залежить від форми азоту, що додається в рецептурну форму. Нітратний азот блокує перетворення активного гліотоксину в неактивний диметилгліотоксин, зберігаючи захисні властивості препарату. Органічний азот, навпаки, прискорює цей процес, знижуючи активність біоагента.
Для боротьби з кореневими гнилями овочевих культур у відкритому ґрунті сухий порошок вносять у ґрунт у дозі 40 кг/га. Також практикується пролив ґрунту водною суспензією з нормою витрати 100 л/га. Обробка дозволяє знизити захворюваність рослин на кореневу гниль, буру плямистість і аскохітоз. У закритому ґрунті дана форма препарату поки не знайшла застосування і проходить випробування.
Пециломіцес і Мікостоп: захист від нематод та прикореневих інфекцій
Гриб Paecilomyces lilacinus є типовим мешканцем ґрунтів і ризосфери рослин. Цей вид здатний паразитувати на яйцях і самках галових нематод (рід Meloidogyne), а також на цистоутворюючих та інших малорухливих нематодах. Процес зараження починається з впровадження гіф у яєчні мішки. Гіфи обплітають яйця зовні, проникають всередину і поглинають їхній вміст, при цьому молоді яйця найбільш сприйнятливі до зараження. З яєчних мішків гіфи можуть проникати в тіло самки через вульварний отвір.
Біопрепарат Біокон на основі цього гриба показує високу ефективність проти фітопаразитичних нематод, не поступаючись хімічним нематицидам. Гриб має високу фізіологічну пластичність, що дозволяє йому розвиватися в різних типах ґрунтів. У закритому ґрунті рекомендується застосовувати препарат за такою послідовною схемою.
- Пропарювання ґрунту.
- Суцільний пролив ґрунту, що остиг до 25–32 °C, рідкою культурою гриба в дозі 25–50 мл на 4–6 л води на 1 м² (норма вказана для середнього титру 5 млрд конідій в 1 мл).
- Перемішування ґрунту фрезою на глибину 30 см.
- Рясне змочування лунок водою напередодні другої обробки.
- Внесення глибинної культури гриба в лунки за кілька днів до садіння розсади в дозі 6–8 мл у 250–350 мл води на одну лунку.
- Обмакування коренів розсади в суспензію конідій безпосередньо перед садінням (розведення водою у співвідношенні 1:25–1:30).
- Полив гряд культурою гриба в дозі 15–30 мл на 2,5–3,5 л води на 1 м². Обробку проводять 1–3 рази в ході вегетації з інтервалом 25–35 днів за потреби при виявленні вогнищ мелойдогінозу.
Якщо ґрунт у теплиці не піддається попередньому пропарюванню, ефективна доза внесення препарату на основі РаесПотусез Шасти$ зростає у 2–3 рази.
- Зниження заселеності нематодами — на 60–97%
- Загальна витрата конідій — 500–800 млрд/м²
- Ураження коренів огірків і томатів — 1–2 бали
- Ураження коренів у контролі — 3–4 бали
Окрім знищення нематод, зафіксовані випадки гіперпаразитування РаесПотусез Шасти$ (Р. Шасшти$) на інших грибах, включаючи фітопатогенні види.
Для боротьби з хворобами також застосовується біопрепарат Мікостоп, СП. Його діючою речовиною є спори та міцелій штаму 5еротусе$ 115еоуй14ез (Streptomyces griseoviridis). Препарат виробляється у формі порошку, що змочується, з титром не менше 10*–10? клітин/г. Він малотоксичний для теплокровних тварин, а ручні роботи на оброблених площах можна відновлювати вже через один день після застосування.
Технологія захисту гвоздики та потенціал природних антибіотиків
Для боротьби з фузаріозним в'яненням гвоздики застосовується комбінована схема обробки посадкового матеріалу та субстрату. Метод поєднує передпосадкове замочування живців та регулярні поливи ґрунту. Це дозволяє блокувати розвиток патогену на ранніх стадіях розвитку рослин і захистити кореневу систему у період активного росту.
- Перед садінням занурте живці на 15 хвилин у 0,01%-ний робочий розчин препарату. Витрата рідини становить 10 л на 3 000 живців.
- За день до висаджування живців проведіть перше обприскування ґрунту 0,05%-ним розчином.
- Через один місяць після висаджування проведіть друге обприскування ґрунту 0,05%-ним розчином.
- Проводьте наступні профілактичні обприскування ґрунту в період вегетації з інтервалом в один місяць. Витрата робочої рідини при всіх обробітках ґрунту становить 1 л на 10 м².
Альтернативою хімічним пестицидам у професійному рослинництві стають природні антибіотики — біологічно активні речовини, що виробляються мікроорганізмами. Вони вибірково пригнічують або знищують віруси, бактерії, актиноміцети, гриби, водорості та найпростіших. На відміну від органічних кислот або спиртів, антибіотики працюють в ультранизьких концентраціях. Наприклад, пеніцилін має бактерицидну дію на чутливі бактерії в дозі всього 0,000001 г/мл. При цьому вони мають високу вибірковість, що відрізняє їх від загальнобіологічних отрут на кшталт ціанідів, сулеми або миш’яку.
Головні переваги антибіотиків перед хімічними фунгіцидами — висока ефективність при низьких нормах витрати, мінімальна токсичність для людини й теплокровних тварин, а також відсутність здатності накопичуватися в рослинах та навколишньому середовищі.
Біологічну активність антибіотиків вимірюють в умовних одиницях дії на 1 мл розчину (од./мл) або 1 мг сухого препарату (од./мг). За одну одиницю приймають мінімальну кількість речовини, здатну зупинити ріст тест-штаму у певному обсязі середовища. Одиниця активності пеніциліну затримує розвиток штаму 209 золотистого стафілококу в 50 мл бульйону, а стрептоміцину — кишкової палички (E. coli) в 1 мл. Після хімічного синтезу багатьох антибіотиків з’явилася можливість перераховувати одиниці дії в масу: так, 1 мг чистої основи стрептоміцину еквівалентний 1000 одиниць біологічної активності.
Системні антибіотики: світовий досвід застосування та регламенти для фітобактеріоміцину
У рослинництві використовують понад 3 000 описаних антибіотиків, що класифікуються за походженням продуцентів, механізмом дії, хімічною будовою та спектром активності. Для польового застосування важливі системні властивості препарату. Компоненти повинні легко проникати всередину тканин і переміщатися судинною системою. Це дозволяє не тільки пригнічувати патогени, а й нейтралізувати їхні токсини та ферменти, одночасно стимулюючи імунітет і ріст культур.
Світова практика підтверджує високу окупність таких обробок. У Японії з 1961 року проти пірикуляріозу рису застосовують актиноміцетний антибіотик бластицидин-5. З 1965 року на ринку з’явився системний антибіотик касугаміцин (касумін) з річним обсягом виробництва 20 тис. тонн. Він захищає квасолю, перець, баклажани, цукровий буряк, яблуні та груші від 8 видів фітопатогенних грибів, проникаючи в тканини й блокуючи проростання спор патогенів.
До монотерапії антибіотиками патогени швидко адаптуються. Щоб запобігти появі стійких штамів у садах і на плантаціях, касугаміцин випускають і застосовують у суміші з хімічними фунгіцидами.
У вітчизняній практиці стандартом бактерицидного захисту є фітобактеріоміцин (ФБМ) — антибіотик стрептотрицинового ряду. Препарат виробляється у формі жовто-сірого порошку (чиста речовина являє собою водорозчинний аморфний порошок кремового кольору) з активністю 300 тис. одиниць в 1 г. ФБМ високоефективний проти збудників кореневих, слизових і судинних бактеріозів, а також проти деяких грибних патогенів, включаючи ризоктоніоз.
- Збереження активності в тканинах — від 9 до 38 днів
- Біологічна активність препарату — 300 000 од./г
- Температура зберігання на складі — від -20 °C до +40 °C
- Гарантійний строк зберігання — 1 рік
Фітобактеріоміцин швидко розноситься судинною системою рослини. У рекомендованих дозуваннях він не виявляє фітотоксичності та справляє виражену стимулювальну дію на ріст і розвиток рослин. Препарат повністю безпечний для корисних ентомофагів та бджіл-запилювачів, що дозволяє успішно застосовувати його в інтегрованих системах захисту.
При використанні антибіотиків у захисті рослин агроному важливо пам'ятати про два головні ризики: патогени швидко адаптуються до діючих речовин, а самі препарати можуть викликати алергію у персоналу. Тим не менш, для боротьби з бактеріозами існують перевірені рішення, такі як Фітолавін-300 (виробник — «Фармбіомед», III клас небезпеки). Препарат ефективний на томатах проти бактеріального раку, некрозу серцевини стебла, фузаріозного в'янення та кореневих гнилей. На капусті його застосовують для захисту від бактеріозів та чорної ніжки.
- Клас небезпеки препарату — III
- Концентрація для протруювання насіння — 0,2%
- Час замочування насіння — 2 години
- Інтервал між обробками розсади — 15 днів
| Культура | Цільовий об'єкт | Спосіб застосування та фаза розвитку рослин |
|---|---|---|
| Томат, капуста | Бактеріальний рак, некроз серцевини стебла, бактеріози, чорна ніжка | Протруювання насіння: замочування в 0,2%-вому робочому розчині на 2 години. |
| Томат | Бактеріальні хвороби, фузаріозне в'янення, кореневі гнилі | Обробка розсади, починаючи з фази 1–3 листків, 0,2%-вим робочим розчином з інтервалом 15 днів. |
| Томат (розсада) | Чорна ніжка | Обприскування розсади у фазі 2–3 листків розчином 1,8–2,0 тини та коров'яку з додаванням 0,3–0. |
Трихотецин: специфіка застосування та ризики фітотоксичності
Препарат Трихотецин, СП (10% змочуваний порошок) містить однойменний антибіотик, що продукується культурою Trichothecium roseum. Він ефективний проти багатьох грибних патогенів, особливо проти борошнистої роси на огірку. Однак препарат середньотоксичний для теплокровних тварин, подразнює слизові оболонки та шкіру, а також є слабким алергеном. Через часті випадки опіків рослин та алергічних реакцій у людей цей препарат раніше вироблявся в невеликих обсягах і не був включений до Списку пестицидів та агрохімікатів.
Трихотецин може чинити сильну фітотоксичну дію, особливо на молоді рослини. Перед обробкою теплиці обов'язково проведіть попереднє тестування препарату на невеликій групі рослин.
- За добу до запланованої обробки виділіть кілька тестових рослин у теплиці.
- Для розсади підготуйте пробні розчини з концентрацією 0,04%, 0,08% та 0,10%.
- Для плодоносних рослин використовуйте пробні концентрації 0,05%, 0,1% та 0,2%.
- Проведіть обприскування тестових рослин та оцініть їх стан на предмет опіків.
- За відсутності ознак фітотоксичності обробіть посадки при перших симптомах захворювання з концентрацією робочого розчину 0,04–0,2% та нормою витрати препарату до 2 кг/га.
Читайте також
Захист рослин Агрономові
Біологічні особливості та будова фітопатогенних грибів — збудників хвороб рослин
Захист рослин Агрономові
Діагностика та методи захисту огірка від кореневих гнилей
Захист рослин Агрономові