Влияние биопрепаратов на структуру комплекса микромицетов выщелоченного чернозёма в ризосфере сахарной свеклы

 

ПОД- СЕКЦИЯ 10. Микробиология. Микробиология

 

1,2Е.Ю. Ильясова, 1О.В. Ласточкина, к.б.н., 1А.В. Широков, к.б.н.,

 1Л.И. Пусенкова, к.с-х.н., 2Н.А. Киреева, проф., д.б.н.

 1ГНУ Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук

2ФГОУ ВПО Башкирский государственный университет

 

Влияние биопрепаратов на структуру комплекса микромицетов выщелоченного чернозёма в ризосфере сахарной свеклы

 

Одним из перспективных направлений в современном сельском хозяйстве является использование биологических препаратов на основе бактерий. Их применение, в сравнении с химическими пестицидами, имеет ряд преимуществ, связанных с экологической безопасностью биопрепаратов, системным иммуномодулирующим действием на растения, повышением урожайности сельскохозяйственных культур, борьбой с патогенными микроорганизмами. В связи с этим пристальное внимание привлекает влияние препаратов на ризосферу растений, поскольку именно здесь, в прилегающем к корням слое почвы содержится повышенное количество микроорганизмов. Почвенные микромицеты являются неотъемлемой частью ризосферы. Доминирование их биомассы в почвенном микробоценозе свидетельствует о функциональной значимости грибов, что выдвигает на первый план изучение структуры комплексов микромицетов почвы и присущих им механизмов регуляции [1, с. 223]. Цель данной работы состояла в оценке влияния биопрепаратов на структуру комплекса микроскопических грибов в ризосфере сахарной свеклы.

В испытаниях были использованы биопрепараты Фитоспорин-М, Витаплан и Альбит, добавление которых при наземных обработках гербицидами направлено как на уменьшение фитотоксичности композиций гербицидов, особенно в засушливых условиях, так и на повышение устойчивости растений к стрессовым факторам на последующих этапах онтогенеза. Биопрепараты вносили в баковых смесях с гербицидами двукратно: в фазу 2-3 пар и 4-6 пар настоящих листьев. Исследования  проводились в динамике, для чего в течение года трижды производился отбор проб для анализов, приуроченный к обработке биопрепаратами и основным фазам развития растений. Количественный и качественный учёт структуры комплекса микроскопических грибов проводили общепринятым методом посева на подкисленную агаризованную среду Чапека. Видовую принадлежность микромицетов определяли после 15-30 суток инкубации по культуральным и морфологическим признакам, с использованием ряда определителей.

Из ризосферы сахарной свеклы после первого внесения биопрепаратов выделено 38 видов микроскопических грибов, причем, 31 из них были идентифицированы как представители трёх родов: Aspergillus (5), Penicillium (20), Fusarium (3) (табл.1). Значительно меньшим количеством видов оказался представлен род Alternaria. Роды Rhizopus и Trichoderma представлены по одному виду. Типичным доминирующим был Aspergillus niger – широко распространённый в почвах различного типа фитопатогенный вид. В фоновой почве были обнаружены 14 видов микромицетов: Alternaria tenuis, Aspergillus niger, Asp. wentii, Asp. flavipes, Asp. parvulus, Asp. terreus, Fusarium oxysporum var. orthoceras, F. solani var. agrillaceum, Penicillium aurantiogriseum, P. corylophylum, Pglabrum, P. resticulosum, P. albo-cinerascens, Rhizopus microsporus, среди которых 3 вида являются возбудителями корнееда сахарной свеклы - Penicillium aurantiogriseum, Alternaria tenuis, Aspergillus niger; 5 видов  возбудителями болезней корневой системы (кагатная гниль) - Penicillium glabrum, Fusarium solani var. agrillaceum, Fusarium oxysporum, Aspergillus parvulus, Rhizopus microsporus.

В варианте с однократной обработкой растений Фитоспорином-М, по сравнению с фоновой почвой, видовой состав поменялся полностью, за исключением вида P. glabrum и уменьшился до 9 видов. Обнаружено по 1 виду возбудителей кагатной гнили - Penicillium glabrum и семенной инфекции - Racemosus f. sphaerosporus. Из литературы известно, что смена видов – следствие изменения природы процессов, происходящих в почве [2, с. 391], следовательно, можно предположить, что изменение структуры комплекса микромицетов связано с фунгицидным действием препарата.

 

Виды

Структура почвенных микромицетов

Контроль

Фитоспорин-М

Альбит

Витаплан

*Alternaria tenuis Nees

ТД

-

-

ТЧ

Alt. tenuissima Kunze

-

-

-

ТЧ

*Asp. niger Tiegh

ТД

-

-

ТД

Asp. wentii Wehmer

ТД

-

-

-

Asp. flavipes Bainier

ТЧ

-

-

-

**Asp. parvulus G. Sm.

ТЧ

-

-

-

Asp. terreus Thom

ТЧ

-

-

-

**Fusarium oxysporum var. orthoceras Appel

ТЧ

-

-

ТЧ

**Fusarium solani Appel

-

-

-

ТЧ

**Fusarium solani var. agrillaceum (Nectria ventricosa)

ТЧ

-

-

-

*P. aurantiogriseum Dierckx

ТЧ

-

-

-

P. corylophylum Dierckx

ТЧ

-

-

-

**P. glabrum Wehmer

ТД

ТЧ

-

-

P. resticulosum Birkinshaw

ТЧ

-

ТЧ

-

P. albo-cinerascens Chalab.

ТЧ

-

-

-

P. citreovirens S. Abe.

-

ТЧ

-

-

P. dierckxii Biourge

-

ТЧ

-

-

P. restrictum J.C. Gilman

-

ТД

ТЧ

-

P. decumbens Thom

-

ТЧ

-

-

P. purpurrescens Sopp.

-

ТД

-

-

P. corylophyloides S. Abe

-

-

-

ТД

P. novae-caledoniae G. Sm.

-

-

-

ТЧ

**P. citrinum Thom

-

-

ТД

-

P. oxalicum Currie

-

-

ТЧ

-

P. velutinum J.F.H. Beyma

-

-

-

ТЧ

P. agdamicum Casimova.

-

-

ТЧ

-

P. ramusculum Biourge

-

-

ТЧ

-

P. melini Thom

-

-

-

ТЧ

P. jensenii K.M. Zalessky

-

-

-

ТЧ

*P. solitum var. crustosum Thom

-

-

-

ТЧ

***Racemosus f. sphaerosporus Hagem

-

ТЧ

-

-

Talaromyces verruculosus Peyronel.

-

ТЧ

-

-

Talaromyces funiculosus Thom

-

ТЧ

-

-

**Rhizopus microsporus Tiegh.

ТЧ

-

-

-

Thrichoderma viride Pers.

-

-

-

ТЧ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1. Структура микромицетов выщелоченного чернозёма при обработке различными биопрепаратами (первая обработка)

 

Примечание: здесь и в табл. 2 приняты следующие обозначения:

- вид не обнаружен, *- возбудитель корнееда сахарной свеклы, **- возбудитель кагатной гнили,

***- возбудитель семенной инфекции; ТД-типичный доминантный вид, ТЧ-типичный частый вид.

 

Однократное внесение Альбита, так же привело к почти полному изменению видового состава микромицетов (исключение составил P. resticulosum)  и уменьшению его до 6 видов, из них лишь один вид являлся возбудителем кагатной гнили - P. citrinum. В варианте с обработкой Витапланом по 3 вида было обнаружено как в контрольном образце почвы, так и в ризосфере растений; видовой состав уменьшился до 12, из них 3 вида возбудители кагатной гнили - Alternaria tenuis, Asp. niger, P. solitum var. crustosum, и 2 вида возбудители семенной инфекции - Fusarium oxysporum var. orthoceras и Fusarium solani. Проведенное нами сравнение видового состава микромицетов ризосферы сахарной свеклы показало, что после первого внесения биопрепаратов численность и видовое разнообразие патогенных микромицетов в ризосфере корнеплодов снизилось. 

После второй обработки биопрепаратами из ризосферы сахарной свеклы выделено 29 видов микроскопических грибов, из которых 25 были идентифицированы как представители двух родов: Aspergillus (6) и Penicillium (19) (табл.2). Значительно меньшим количеством видов оказался представлен род Fusarium. Роды Alternaria и Mucor представлены по одному виду.

В контрольном образце почвы было обнаружено 16 видов микроскопических грибов, из них 3 вида оказались возбудителями корнееда сахарной свеклы - Penicillium aurantiogriseum, Alternaria tenuis, Aspergillus niger; 4 вида  возбудителями болезней корневой системы - Penicillium glabrum, Fusarium solani var. agrillaceum, Fusarium oxysporum, Asp. flavus. В варианте с Фитоспорином-М общее количество видов снизилось до 11, причем, если число видов - возбудителей корнееда осталось прежним, то количество видов микромицетов, возбудителей кагатной гнили сократилось до 1. Повторное внесение Витаплана способствовало снижению количества микромицетов до 7 видов по сравнению с показателями в контрольной почве, на долю возбудителя корнееда сахарной свеклы пришлось 2 вида и один вид – возбудитель семенной инфекции. Лучший фунгицидный эффект вновь проявил Альбит: общее количество видов микроскопических грибов уменьшилось до 5, и лишь 2 вида из них - Asp. niger и P. aurantiogriseum - возбудители корнееда.

Таблица 2. Структура микромицетов выщелоченного чернозёма при обработке различными биопрепаратами (вторая обработка)

 

Виды

Структура почвенных микромицетов

Контроль

Фитоспорин-М

Альбит

Витаплан

*Alternaria tenuis (Fr.) Keissl.

ТД

ТЧ

-

-

Asp. elegans Gasperini

ТЧ

-

-

-

**Asp. flavus Link

ТД

-

-

-

Asp. wentii Wehmer

-

-

-

ТЧ

*Asp. niger Tiegh

ТД

ТЧ

ТЧ

ТЧ

Asp. candidus Link

ТЧ

-

-

-

Asp. anthodesmis Bartoli

ТЧ

-

-

-

**Fusarium oxysporum Schltdl.

ТЧ

-

-

-

**Fusarium solani var. agrillaceum C. Booth

ТД

ТД

-

-

P. adametzoides S. Abe

-

-

-

ТЧ

Р. atramentosum Thom

ТЧ

-

-

-

*P. aurantiogriseum Direckx.

ТЧ

-

ТД

ТД

P. camemberti  Thom

ТЧ

-

ТЧ

-

P. corylophyloides S. Abe

-

ТЧ

-

-

P. decumbens Thom

ТЧ

-

-

-

**P. glabrum Wehmer

ТД

-

-

-

P. humuli J.F.H. Beyma

-

ТЧ

-

-

P. melinii Thom

ТД

-

-

ТД

P. multicolor Grig.-Man.

-

-

-

ТЧ

P. novae-calidoniae G. Sm.

ТД

-

-

-

P. odoratum M. Chr.

-

ТЧ

-

-

Geosmithia putterillii Thom.

ТЧ

ТЧ

-

-

P. purpurrescens Sopp.

-

ТЧ

-

-

P. restrictum J.C. Gilman

-

ТЧ

-

-

P. roseo-purpureum Direckx.

-

ТЧ

-

-

P. citrinum Thom.

-

-

ТД

-

*P. solitum var. crustosum Thom.

-

ТЧ

-

-

P. variabile  Sopp.

-

-

ТЧ

-

***Racemosus f. sphaerosporus  Hagem

-

-

-

ТЧ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В результате проведенного опыта прослеживалась постепенная смена видового состава микромицетов. Нами отмечено, что обработка микробными препаратами вегетирующих растений сахарной свеклы привела к снижению численности микроскопических грибов, в то время как в контроле количество видов увеличилось. В ризосфере обработанных корнеплодов общее число видов микромицетов, являющихся возбудителями корнееда, кагатной гнили и семенной инфекции было ниже, чем в фоновой почве.

Таким образом, полученные данные позволяют заключить, что биопрепараты Фитоспорин-М, Альбит и Витаплан, путем изменения структуры комплекса почвенных микромицетов, оказывают защитный фунгицидный эффект на растения сахарной свеклы, тем самым, способствуя получению высококачественной продукции и сохранению плодородия почвы.

 

Литература:

 

  1. Методы почвенной микробиологии и биохимии: Учеб. пособие / Под ред. Д.Г. Звягинцева. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 304 с.
  2. Д.Г. Звягинцев, И.П. Бабьева, Г.М. Зенова. Биология почв:  Учебник.- 3-е изд., испр. и доп. – М.: Изд-во МГУ, 2005. – 445 с.

3. А.А. Завалин. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.: Изд-во ВНИИА,   2005. – 302 с.

4. А.В. Корниенко. Новая классификация патогенов сахарной свеклы // Агро XXI. 2006. №1-3. С. 25-29.