Влияние жидкого триходермина на рост и развитие рассады томата

В открытом грунте в Нечерноземной полосе России получить раннюю продукцию томата можно только при выращивании рассады, так как от всходов до начала созревания плодов проходит не менее 95-100 дней.

Рассаду выращивают в пленочных теплицах или теплых парниках, в горшках с питательной смесью или в ящиках. При неблагоприятных условиях рассада томатов часто поражается черной ножкой.

Для борьбы с этим заболеванием существует ряд химических препаратов. Однако они имеют ряд отрицательных сторон: токсичны для человека и животных; накапливаются в почве, воде, растениях; возникают устойчивые (к химическим средствам) популяции вредных организмов.

Устранение этих нежелательных последствий возможно лишь через поиск новых высокоэффективных и в то же время экологически безопасных средств защиты растений. Проблемы охраны окружающей среды требуют развития новых нехимических методов, особенно в защищенном грунте.

В нашей стране исследование по биологическим методам борьбы с фитопатогенными грибами были начаты еще в 30-х годах и широко проводятся в настоящее время во многих научно-исследовательских учреждениях. В результате их установлена перспективность использования триходермина (препарата триходермы зеленой) в защите растений от грибных болезней.

На областной станции юннатов ежегодно выращивается рассада томата. И ежегодно до 60% рассады бывает пораженно заболеванием – черная ножка. Поскольку химические препараты в условиях детского учреждения применять нельзя, я решила использовать для борьбы с этим заболеванием триходермин жидкий или микофунгицид.

Биологические особенности томата

Томат (Licopersicon esculentum Mill ) семейства пасленовых (Solanaceae ) – однолетнее травянистое растение, включающее около 80 родов и 2 тыс. видов, распространенных в тропической зоне земного шара. Ему принадлежит ведущее место среди овощных культур в мире: каждая седьмая тонна собранного на земном шаре урожая овощей-томат, а удельный вес его в общем объеме переработки плодо-овощного сырья достигает 80%.

Плоды томата богаты витамином С, есть в них также В1, В2, В3, фолиевая кислота, каротин, витамины РР, провитамин Д и др (2,3).

Тип куста обыкновенный – с полегающими, сильноветвящимися стеблями; штамбовый – обладает устойчивым, неполегающим, сильно облиственным слабоветвящимся стеблем.

Длина у детерминантных сортов 25-40 см, у индетерминантных 1,2 – 2,5 м ( в открытом грунте), 5-8 м ( в защищенном грунте).

Листья непарноперисторассеченные ,состоящие из сегментов, размер и окраска меняются под влиянием условий выращивания.

Корень стержневой, может проникать на глубину до 2 м, горизонтально распространяется на 1,5 – 2,5 м.

Томат – самоопыляющееся растение.

Цветки обоеполые, мелкие, желтые собраны в соцветия завиток (кисть).

Плод – сочная ягода, имеющая, в зависимости от сорта, различные форму, размер, поверхность, окраску и камерность.

Семена – мелкие, сплюснутые, треугольно-почковидные, сохраняют всхожесть 6-10 лет (8).

Характерные особенности томата гибрида Марс F1.

Раннеспелый. Созревание плодов наступает на 94-95 день после полных всходов.

Растение детерминантное высотой 50 см. Лист обыкновенный.

Соцветие простое и промежуточное,первое соцветие закладывается над 6-7 м листом. Плод плоско-округлый, гладкий, красный. Число гнезд 4-5. Масса плода 60-80 г. Вкусовые качества свежих плодов хорошие.

В полевых условиях устойчив к фитофторозу и вершинной гнили плодов.

Рекомендуется для выращивания в открытом грунте.

Болезни и вредители томата

Среди многочисленных проблем, которые возникают при выращивании томата, в комнатных условиях наибольшую опасность представляет заболевание черная ножка.

Черная ножка – грибное заболевание. Вызывется комплексом почвенных возбудителей, из которых наибольшее значение имеют: Olpidium brassicae Wor. (класс хитридиомицетов); Pythium debariahum Нess (класс оомицетов); Rhizoctonia solani Kuehn (класс несовершенных грибов), бактерии из рода Erwinia.

Распространено заболевание повсеместно, особенно в защищенном грунте. Заболевание проявляется на рассаде раннего возраста в парниках и теплицах. Характерный признак болезни – почернение корневой шейки. Стебель пораженной рассады становится тонким и искривляется. Больные растения легко выдергиваются из почвы. При раннем поражении всходов растение полегает и гибнет. При более позднем заражении рассада несколько отстает в росте, но не погибает. Корни у нее развиты слабее, и после высадки в грунт растение хуже приживается, отстает в росте, снижает урожай.

Зимует возбудитель в почве и в растительных остатках в виде цист (род Olpidium), ооспор (род Pythium), толстого многоклеточного мицелия (псевдосклероции) (род Rhizoctonia). В течение вегетации заболевание распространяется зооспорами и мицелием. Развитию черной ножки благоприятствуют бессменное использование грунта, высокая влажность почвы и кислая реакция ее среды. Чаще всего страдают загущенные посевы. Развитию и распостранению болезни способствует также обильный полив, слабое проветривание, резкие перепады температуры. Болезнь носит очаговый характер.

Меры борьбы

1. Систематическое проветривание парников и рыхление почвы.

2. Уничтожение растительных остатков.

3. Редкие поливы.

4. Замена зараженного грунта в парниках и теплицах.

5. Обеззараживание почвы: пропариванием; внесением корбатиона – 2% раствор (200 мл на 10 л воды на 1м2) вносят осенью или весной за 30 суток до посева или пикировки рассады. После внесения препарата землю перекапывают и уплотняют; внесение тиазона – 85% с. п. (100-125 г/м2) вносят осенью или весной за 20 суток до посева: препарат смешанный с увлажненным песком (1:3), наносят на поверхность грунта, затем все перекапывают и укрывают пленкой; внесение в почву серы, коллоидной или с. п. (5 г/м2) за 3 суток до посева или пикировки рассады; внесение свежегашеной извести ( 1 кг/м2); внесение древесной золы (100 г/м3).

6. При появлении черной ножки очаги поражения обрабатывают 1% бордоской жидкостью (1 л/м2), затем подсыпают к корням песок (1-2 см).

7. Для оздоровления рассаду поливают марганцовокислым калием (3-5 г на 10 л воды).

2 Биологохимические особенности грибов рода триходерма (12).

Грибы рода триходерма относятся к классу несовершенных (Deuteromyсetes), порядку гифомицентов (Hyphomycetales).

Вегетативное тело гриба состоит из хорошо развитого, ветвящегося, гаплоидного мицелия. Он может быть бесцветный или светлый, образующий белые, желтые, чаще зеленые или темно-зеленые колонии.

Размножается гриб бесполым путем при помощи конидий (спор). Конидии одноклеточные, шаровидные или эллипсоидные, светлые или бесцветные, часто скрученные в небольшие головки. Конидии одеты оболочкой, распространяются они воздушными течениями, насекомыми, человеком.

Конидии образуются на многоклеточных, реже одноклеточных конидиеносцах, представляющих ветви мицелия, обычно поднимающиеся над ним.

Кроме конидий триходерма образует хламидоспоры ( в результате распадения гиф на отдельные короткие клетки). Они имеют более толстую оболочку, хорошо переносят неблагоприятные условия и прорастают мицелием.

Штамм хорошо усваивает глюкозу(C6H12O6), мальтозу- солодовый сахар (C12H22O11), лактозу-молочный сахар (C12H22O11), сахарозу(C12H22O11), глицерин (нетоксичная, вязкая, бесцветная жидкость сладкого вкуса- (HOCH2CH(OH)CH2OH), органические кислоты, гидролизует крахмал. Не ассимилирует целлюлозу (клетчатку) (C6H10O5)n, арабинозу. Медленно гидролизует азот нитратов, органический азот аминокислот, белки. Из источников азота утилизирует гидролиазы казеина, рыбно – костной муки, дрожжей, мяса, соли аммония.

Ферментные системы грибов рода Trichoderma интенсивно изучаются. Установлено, что ими являются: бета-(1,3) глюконазы, хитиназы, целлюлазы, протеиназы и липазы.

Путем получения суперпродуцентов ферментов, мутантных клонов без ферментативной активности, а также клонирования генов ферментов доказана роль их в микопаразитизме грибов рода Trichoderma. Набор хитиназ и других ферментов, разлагающих клеточную стенку, различается у разных видов и штаммов, и ферменты по-разному экспрессируются в процессе микопаразитизма.

Считается, что продукты разложения клеточной стенки действуют как стимуляторы ферментов в системе хозяин-патоген.

Есть мнение, что рост стимулирующую активность обеспечивают некоторые вещества, например, гормоны, факторы роста. Считается также, что рост стимулирующими свойствами обладают и антибиотические вещества, однако, если вернуться к механизмам биологического действия грибов рода Trichoderma,

Это есть три механизма:

• конкуренция за питание и пространство;
• устойчивость к стрессам через увеличение корневой системы растений;
• улучшение питания растений посредством растворения и разложения неорганических растительных веществ; по-видимому и приводят к стимулированию роста растений.

Роль грибов рода триходерма в природе

В природе триходерма зеленая встречается преимущественно в конидиальной стадии.

Высокая численность этих грибов обнаружена в почвах тайги, целинных, лесных и лесолуговой зоны, т. е. в почвах, богатых органическими остатками. Также достаточно обильно они заселяют культурные почвы. В зоне подзолистых почв этих грибов больше, чем в других почвах. В северных почвах, в т. ч. почвах тундры, где минерализационные процессы протекают медленно, грибы рода триходерма встречаются редко.

Большая часть почвообразовательных процессов, протекающих в природе, в значительной степени обусловлена жизнедеятельностью микроорганизмов. Микроскопические грибы из рода триходерма выполняют в почве весьма разнообразные функции.

Гриб триходерма способен в процессе жизнедеятельности синтезировать весьма сложные органические соединения – антибиотики (глиотоксин и виридин), оказывающие губительное воздействие на бактерии и другие микроорганизмы. Антибиотическая активность представляет собой приспособление к условиям среды, обильно заселенной различными микроорганизмами, ведущими между собой и с другими грибами активную борьбу за существование.

Антибиотики убивают мицелий других грибов и используют его в качестве питательного субстрата. Первыми описали антибиотическую активность у грибов рода Trichoderma в связи с антагонистической функцией Deninis and Webster. Они показали, что грибы рода Trichoderma синтезируют стабильные и нестабильные компоненты, способные ингибировать мицелиальный рост различных грибов и продукция антигрибных метаболитов варьирует у разных изолятов, даже относящихся к одному и тому же виду. Антибиотические вещества были обнаружены и идентифицированы у различных видов грибов рода Trichoderma T. harzianum, T. Koninqii, T. hamatum, T. longibrachiatum, T. reesi, T. viride.

Антибиотики, которые синтезируются грибами рода триходерма:

• триходермин(трихотецены),
• неназыщенная одноосновная кислота - дермадин (активный против грам+ грамбактерий) циклический пептид трихотоксин А (токсичен для млекопитающих) трихотоксин А 50 и трихотоксин А 40
• триховиридин
• антибактериальный пептид – сузукацилин
• пептиды аламетицины
• летучие и нелетучие низкомолекулярные антибиотики

Характерно, что наличие антибиотиков напрямую не связано с микопаразитизмом, что вполне понятно, т. к. в микопаразитизм включены другие процессы и ферментные системы.

Пептиды, выделяемые из грибов рода Trichoderma oбладают не только фунгицидной и бактерицидной активностью, но также и обладают мембраномодифицирующими и гемолитическими свойствами, являются иммуномодуляторами.

Как уже было сказано выше, кроме антагонистической активности грибы рода Trichoderma обладают рост стимулирующим действием на растения. Впервые рост стимулирующая активность была показана в1984 году Baker.

Дальнейшие исследования показали, что обработка почвы суспезией спор Trichoderma spp. стимулирует рост цветочных культур и увеличивает уро-жайность овощных культур.

Грибы рода триходерма непосредственно принимают участие в синтезе гумуса и гумусоподобных веществ в почве. Микроскопические грибы, образуя перегнойные соединения и обволакивая почвенные частицы мицелием, также принимают участие в оструктуривании почвы, что имеет исключительно большое значение в повышении плодородия почвы.

У гриба триходерма зеленая экспериментально установлена способность продуцировать целлюлозолитические ферменты. Это позволяет использовать их в целлюлозно-бумажной промышленности для получения определенных сортов бумаги и картона из древесных остатков.

Грибы данного рода способны паразитировать на других почвенных грибах. Они вызывают быструю гибель пораженных структур хозяина, сильно замедляют или полностью подавляют его развитие. Развиваясь на спорообразующих структурах грибов, они часто ограничивают их спороношение и снижают жизнеспособность или вызывают гибель образующихся спор. Представители этой группы обычно хорошо растут в лаборатории на питательных средах. Поэтому они представляют большой интерес с точки зрения разработки биологических методов борьбы с грибами-паразитами растений.

Микофунгицид

Микофунгицид (триходермин жидкий) – грибной биологический препарат, нарабатывается в биолаборатории ФГУ Вологодской СтаЗР. (Федеральная Государственная территориальная станция защиты растений в Вологодской области).

Представляет собой пасту желто-серого, цвета с характерным «грибным» запахом, содержающую мицелий и хламидоспоры гриба триходермы, а также компоненты товарной формы, обеспечивающие прилипаемость препарата и его сохраняемость (клей, консерванты).

Микофунгицид прост в использовании, безвреден для человека, животных, птиц, рыб и полезных насекомых.

Триходерма – действующее вещество препарата - стимулирует рост и развитие растений, улучшает фунгицидную активность клеточного сока, непосредственно воздействует на грибы – патогены антибиотическими веществами, которые выделяет при своем развитии.

Гриб из рода триходерма может успешно использоваться против многих заболеваний: аскохитоз томата, антракноз томата ( гниль корней), серая гниль земляники, черная ножка, белая гниль огурца, вертициллюлозное увядание томата, для подавления в почве возбудителей болезни льна и других инфекционных заболеваний сельскохозяйственных растений.

Так по данным СтаЗР, при применении препарата поражаемость растений льна бактериозом снижалась до 46%, фузариозом – до 36% в сравнении со 100% поражением.

У растений капусты прошедших обработку микофунгицидом снижается поражаемость возбудителями черной ножки в 1998 году на 64%, в 2000 году – на 75,9% в сравнении с контролем, об этом говорят данные дипломной работы Денисовой Л. В. (ВГПУ, 2001 г. ).

Физико-химические показатели

Trihoderma virida растет в диапазоне PH от 2 до 8. Оптимальное значение PH 5,5-6,5. Перед посевом семян определяли значение PH почвы индикаторной бумагой производства Чехословакии диапазоном 4,5-6,5.

Физико-химические свойства триходермина:

• внешний вид- однородная суспензия;
• содержание сухих веществ, %- 17-29;
• массовая доля частиц размером более 100 мкм, % не более- 0,1;
• общий титр спор, млрд. спор/см3 не менее- 1. 0;
• диаметр зоны подавления роста тест культуры, мм не менее- 30. 0.

Приготовление питательной среды

Для культивирования триходермы используют питательные среды следующего состава (г/дм3)

Глицерин – 3-20 см3

Зеленая патока – 5-30

Гидролизат белково-витамин-ного концентрата – 3-20

Калий фосфорнокислый – 2-6

Сернокислый магний – 3-5

Азотнокислый аммоний – 3-6

Вода – 1 см3

Кукурузный экстракт – 10

Меласса – 30

Двузамещенный фосфорнокислый калий – 2-6

Азотнокислый аммоний – 3-6

Сернокислый магний – 2-5

Вода - 1

Методика исследований

Опыт по изучению влияния жидкого триходермина (микофунгицида) проводился на Областной станции юных натуралистов. Объектом изучения являлась рассада томата гибрида F1 Марс, которую выращивали в кабинете растениеводства (в деревянных ящиках), а в дальнейшем пикировали в остекленные теплицы на участке станции.

Протравленные в растворе марганцовокислого калия ( 1 г на 100 г воды) семена томата, высевали по 30 штук в ящики ( размером 30 х 45 см х 10 см).

Микофунгицид вносился в почву в три срока в виде суспензии 10% концентрации. Для приготовления рабочей жидкости 100 мл препарата вливали в емкость, добавляли 1 л воды и тщательно перемешивали. Готовый препарат использовали сразу, примерно по 0,5 л на 1 ящик.

Препарат получали на областной станции защиты растений.

Посев семян томата произвели – 18 марта.

Схема опыта

3 варианта, 2 повторности.

1 вариант – контроль – внесение микофунгицида за 2 недели до посева семян

2 вариант – опыт1 – внесение микофунгицида в день посева семян

3 вариант – опыт 2 – внесение микофунгицида через 2 недели после посева семян (по всходам)

Уход за рассадой проводили традиционный: полив умеренный – обычно 1 раз в неделю (слабым раствором марганцовокислого калия) рыхление и подсыпка сухого песка ( после полива) подкормка ( в фазу 2 настоящих листьев) – водорастворимым удобрением КЕМИРА ЛЮКС ( в составе N, P, K, Fr, Bo, Cu, Mg, Mo, Zn)

Учитывали:

• количество всходов ( 25 марта, 27марта) число пораженных растений ( 1 и 15 апреля) ростовые показатели: высоту растений, толщину стебля у основания, число листьев на растении. Измерения проводили линейкой, выкапывая по 5 растений.

Результаты исследований

Влияние микофунгицида на прорастание семян

Влияние сроков внесения микофунгицида на всхожесть семян томата

По данным таблицы видно, что самая высокая всхожесть семян наблюдалась в третьем варианте - 98,3%, всходы томата появились на неделю раньше, чем была проведена обработка почвы микофунгицидом. Самая низкая всхожесть была во 2 варианте – 88,3% , что на 10% ниже, чем в опыте 2

Влияние микофунгицида на поражаемость рассады черной ножкой

Учет числа пораженных растений проводился дважды: 1-й раз – в фазу всходов , 2-й – через 2 недели после первого.

Количество здоровых растений в зависимости от сроков внесения микофунгицида

Учёт проведенный 1-го апреля показал, что больше всего здоровых растений было в контрольном варианте – 91,4%, а больше всего пораженных –в 3-м варианте – 54,2 %.

Количество здоровых растений в зависимости от сроков внесения микофунгицида

Учёт проведенный 15 апреля показал, что больше всего пораженных растений отмечено в 3-м варианте –69,5% (препарат вносился по всходам), это на 60,9% больше в сравнении с контролем.

Сравнивая , данные таблиц 2 и 3 видим, что от первого до второго учета неизменным осталось количество здоровых растений лишь в контрольном варианте. В опытных – этот показатель понизился: на 1,9% -опыт 1; на 15,3% опыт 2

Влияние микофунгицида на рост и развитие рассады томатов

Влияние микофунгицида на высоту рассады томата F, Марс

Дата измерений 24 апреля 4 июня

Результаты таблицы показывают, что высота растений в 3 варианте при обеих измерениях была самой низкой в сравнении с К и О1.

В то же время видно, что при 1 измерении этот показатель отличается от К на 23,8%, а при 2 измерении на 8,7%, т. е. высота растений перед высадкой рассады в грунт почти сравнялась.

Влияние микофунгицида на число листьев на растений

Дата учета 24 апреля 4 июня

По данным таблицы наименьший эффект микофунгицида на количество листьев у рассады наблюдается в 3 варианте и составляет 76,5% от К (при первом измерении), данный показатель увеличивается на 11% и при втором измерении составляет 87,5%.

Влияние микофунгицида на толщину стебля рассады томата ( у основания)

Дата измерения 24 апреля 4 июня

Данные таблицы показывают, что микофунгицид оказывает влияние на толщину стебля, но оно снижается от первого до второго измерения на 6,2% (84,8% - 78,6%).

Предложения

Микофунгицид 10% при внесении его в почву в день посева семян томата, снижает всхожесть до 10%.

Внесение микофунгицида 10% в почву, за 2 недели до посенва семян томата эффективно, и снижает поражаемость растений черной ножкой на 60,9%.

Внесение препарата через две недели после посева семян – неэффективно, так как не пораженными остается 30,5% рассады.

Наибольший эффект на рост и развитие растений оказывает микофунгицид внесенный за 2 недели до посева семян.