Препараты для растениеводства на основе антибиотиков

  Другим широко используемым в Японии антибиотиком является валидомицин (штамм-продуцент Streptomyces hydroscopicus Т7545). Валидомицин высокоэффективен против ризоктониоза риса и картофеля. Он ингибирует рост и других фитопатогенов (гельминтоспориум, склеротиния, возбудитель обыкновенной парши картофеля). Препарат нетоксичен для теплокровных. Только в Японии он ежегодно используется в количестве 100-150 т. Для борьбы с гельминтоспориозом риса валидомицин применяется более чем в 20 странах мира. Наилучший эффект достигается при его применении в середине периода от 2-3 листьев до начала выбрасывания метелки. Фузамицин – штамм-продуцент Actinomyces higroscopicus B-255.  По данным болгарских исследователей Brian W. Skelton и Allan H. White антибиотик обладает широким спектром действия против фузариев, аспергиллов, пития и других грибных инфекций, а также некоторых видов фитопатогенных бактерий и вирусов. Рекомендован для борьбы с корневыми гнилями злаковых культур, фузариозом кукурузы и других злаковых методом предпосевной обработки семян полусухим способом [15].

Наиболее распространенными возбудителями  гнилей корнеплодов сахарной свеклы являются грибы из родов фузариум, питий и ризоктония. Эти патогены снижают всхожесть семян, вызывают отмирание главного корня и гибель проростков. Замачивание семян в водных растворах антибиотика 1618 (продуцент S.griseoruber, штамм 1618-306) и розефунгина (продуцент S.roseoflavus var.roseofungini, штамм А-23/791) в 3-5 раз снижало поражение корнеплодов этой культуры в сравнении с эталоном (ТМДТ). При замачивании рассады капусты и обработке растений в период кочанообразования пораженность растений бактериозами уменьшалась в 3-4 раза, а урожай повысился на 15-20% [14].

  Имеются многочисленные данные финских исследователей J. Kohler, F. Caravaca, L. Carrasco, A. Roldán о высокой эффективности препаратов на основе Streptomyces sp. (микостоп и др.) при опудривании семян разных видов капусты против Alternaria brassicola. Этот прием сдерживал развитие альтернариоза всходов капусты так же эффективно, как обработка их тирамом [12].

  Гризин (аналог фитолавина, продуцент S.griseus) рекомендован для обработки маточных кочерыг капусты и семян озимой пшеницы (0,6 кг/т). Его применение обеспечивало защиту семенников капусты от возбудителей бактериозов и пшеницы от корневых гнилей. В последнем случае повышалась также полевая всхожесть семян, кустистость и масса растений пшеницы [16].

Рубомицин - атрациклиновый антибиотик, в концентрации 10-100 и 500 мг/л при экспозиции 2 - 24 ч оказывал стимулирующее действие на проростки огурца и озимой пшеницы. Нифимицин (фузамицин) при обработке семян дыни обеспечивал значительную (24%) прибавку урожая. При этом повышалась полевая всхожесть семян и стимулировался прирост фитомассы [8].

Трихотецин (продуцент Trichotecium roseum) выпускается с содержанием активного ингредиента 10 мг/г (в форме 1% дуста) или 100 мг/г (в форме 10% дуста) [12].

Фитобактериомицин (ФБМ, продуцент Streptomyces lavendulae) выпускается в форме 2 и 5% дустов (с активностью 20000 и 50000 ЕА/г), обладает бактерицидным, фунгицидным и ростстимулирующим действиями. Для теплокровных среднетоксичен, умеренный аллерген. Против бактериозов рекомендованы 2% дуст ФБМ, используемый методом предпосевного опудривания сои (3 кг/т) и 5% дуст в той же дозе – для предпосевного опудривания семян фасоли, а также для пшеницы (против фузариозных и гельминтоспориозных корневых гнилей). ФБМ эффективен в борьбе со слизистым и сосудистым бактериозами капусты [17].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Важным звеном в технологии возделывания сельскохозяйственных культур  является защита их от бактериальных  и грибных заболеваний, значительно  снижающих урожайность, и наносящих большой ущерб экономике сельского хозяйства.  Поэтому вопросы разработки эффективных средств борьбы с фитопатогенными микроорганизмами постоянно находятся в центре внимания науки и производства. Массовое применение пестицидов нарушило экологическое равновесие в природе, привело к увеличению химических веществ в пищевых продуктах и в самой окружающей среде, а также является причиной появления новых, устойчивых к пестицидам, более агрессивных форм фитопатогенов.  В этой связи, в настоящее время внимание ученых направлено на поиск эффективных биологических методов борьбы с фитопатогенами.

Основным препятствием к созданию экологически чистых биопрепаратов  является недостаток знаний о биологии как возбудителей болезней, так и  микробов – антагонистов, а также природы их взаимоотношений. Несмотря на значительные успехи в описании отдельных механизмов антагонистической активности микроорганизмов, глубокие биологические основы данного процесса требуют более детального изучения. Поэтому, проведение исследований в данном направлении является актуальной научной задачей для решения практических проблем защиты растений от фитопатогенов. 

Устойчивость растений к заболеваниям, вызываемым почвенными фитопатогенами, во многом определяется результатами взаимодействия между корневой системой растений и разнообразными микроорганизмами. Активная секреция клетками корня различных веществ обеспечивает питательными субстратами микроорганизмы, образующие с ними прочные ассоциации. В свою очередь, ризосферные бактерии обладают целым рядом механизмов, определяющих их способность ингибировать развитие почвенных фитопатогенов: это, в первую очередь, синтез антифунгальных метаболитов, конкуренция за питательные субстраты и поверхность корней, а также индукция защитных систем растений.

Одним из факторов, позволяющих воздействовать на фитопатогенные микроорганизмы, заселяющие ризосферу растений, является продукция микромицетами различныхбиологически активных веществ, в частности антибиотиков. За последнее десятилетие учеными обнаружены и выделены различные метаболиты микроскопических грибов, обладающие фунгицидной активностью, что в какой-то мере можно связать с привлечением новых физико-химических методов анализа. Эти антигрибные метаболиты имеют различную химическую структуру и некоторые из них обладают способностью к комплексообразованию с экзометаболитами растений, образуя с ними стабильные комплексы, недоступные для использования фитопатогенами, что приводит к ограничению их роста. В связи с этим становится актуальным использование грибов-фитопатогенов для разработки эффективных способов защиты растений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Сенчакова Т.Ю., Свистова И.Д. Спектр биологической активности микромицетов чернозема // Проблемы медицинской микологии.- 2009. - №1. - С.30-34.
2. Громовых Т.П., Литовка Ю.А., Громовых B.C., Махова Е.Г. Эффективность использования Trichoderma asperellum (штамм МГ-97) и влияние на развитие фузариоза на сеянцах Larix sibirica // Микология и фитопатология. - 2002. - Том 36, вып. 4.- С. 70-76.
3. Сенчакова Т.Ю., Свистова И.Д. Микробиоиндикация чернозема выщелоченного в агроэкосистемах // Матер. X междунар. конф. «Живые объекты в условиях антропогенного пресса». - Белгород, 2008. – С. 197.
4. Садыкова B.C., Громовых Т.П., Кураков А.В., Лихачев А.Н. Перспективы создания новых форм биопрепаратов на основе сибирских биоконтрольных штаммов грибов рода Trichoderma // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова.- 2006. - Т.2., № 4. - С. 20-21/
5. Свистова И.Д., Сенчакова Т.Ю. Биотические связи в системе почва-микроорганизмы-растения // Матер. междунар. науч. конф. «Современное состояние, проблемы и перспективы региональных ботанических исследований».- Воронеж, 2008. - С. 283-285.
6. Grosch R., Scherwinski K., Lottmann J., Berg G. Fungal antagonists of the plant pathogen Rhizoctonia solani: selection, control efficacy and influence on the indigenous microbial community // Mycological Research. -2006. - V.110. – P. 1464-1474.
7. Садыкова B.C., Ковалева Г.К., Чижмотря Н.М., Гаврилова А.Г., Новицкий И.А. Антимикробная активность грибов рода Trichoderma и Trametes в отношении условно-патогенных микроорганизмов рода Staphylococcus // Сибирский медицинский журнал. – 2006. - Т.66, № 8.- С. 17-20.
8. Druzhinina, I., Seidl-Seiboth V., Herrera-Estrella A., Horwitz B.A., Kenerley C.M., Monte E., Mukherjee P.K., Zeilinger S., Grigoriev I.V. Trichoderma: the genomics of opportunistic success // Nature Reviews Microbiology. - 2011. - V. 9. - P. 749-759.
9. Рязанова Т.В., Громовых B.C., Махова Е.Г., Громовых Т.П., Чупрова Н.А. Пути поиска новых штаммов - продуцентов биопрепаратов для защиты сеянцев хвойных// Химия растительного сырья. - 2001. - №3. - С. 34-38.
10. Алимова, Ф. К. Методы определения гидролаз почв и почвенных микроорганизмов. - Казань: Казанский государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина, 2010. - 68 с.
11. Громовых Т.П., Литовка Ю.А., Садыкова B.C., Габидулина И.Г. Биологические свойства нового штамма Streptomyces lateritius19-97 М, перспективного для использования в растениеводстве// Биотехнология. – 2005. - №5.- С. 35-40.
12. Кураков А.В., Прохоров И.С., Костина Н.В., Махова Е.Г., Садыкова B.C. Стимуляция грибами азотфиксации в дерново-подзолистых почвах// Почвоведение. - 2006. - Т.39, №9. - С.1075- 1081.
13. Semighini, C.P., Hornby, J.M., Dumitru, R., Nickerson, K.W., Harris, S.D. Farnesol-induced apoptosis in Aspergillus nidulans reveals a possible mechanism for antagonistic interactions between fungi //Mol. Microbiol. - 2006. - Vol.59. -P.753–764.
14. Warmink J.A. Migratory response of soil bacteria to hyphae of Lyophyllum Karsten in soil microcosms // Appl. Environ. Microbiol. — 2009. — P. 1-38.
15. Berg G., Krechel A., Ditz M., Sikora R.A., Ulrich A., Hallmann J. Endophytic and ectophytic potato-associated bacterial communities differ in structure and antagonistic function against plant pathogenic fungi //FEMS Microbiology Ecology. - 2005. - V. 51 - P.215-229.
16. Свистова И.Д., Сенчакова Т.Ю. Экологическая пластичность микромицетов рода Trichoderma //Матер. междунар. научно-практической конф. «Фундаментальные аспекты биологии в решении актуальных экологических проблем». - Астрахань: ООО «ПолиграфКом», 2008. - С. 221-225.
17. Kurakov A.V., Makhova E.G., Sadykova V.S., ProkhorovI.S., Kostina N.V. Stimulation of nitrogen fixation in soddy-podzolic soilwith fimgi // Eurasian soil science. - 2006. - V.39, № 9. - C. 968 – 974.
18. Свистова И.Д., Сенчакова Т.Ю. Микробиоиндикация чернозема выщелоченного в агроэкосистемах // Научные Ведомости БелГУ. - 2009. - Вып. 8, № 3 (58). - С. 119-123.
19. Mannanov R.N. The use of natural bio-agents for the control of cotton phytopathogens // 15^th Forum of Applied Biotechnology. - Belgium, 2001. - P.183-186.
20. Саттарова Р.К., Рахимов У.Х., Хакимова Н.Т., Ахтямова Н.И., Маннанов Р.Н., Шарипов С.М. Стимулирующее действие био-агентов и вермикулита на всхожесть, развитие и урожайность огурца // Журнал Вестник аграрной науки Узбекистана. - 2003.- №1(11).- С.45-48.
21. Scherwinski K., Lottmann J., Berg G., Grosch R. Fungal antagonists of the plant pathogen Rhizoctonia solani: selection, control efficacy and influence on the indigenous microbial community //Mycological Research. – 2006. -  V. 110. – P. 1464-1474.
22. Sneh B. Use of non-pathogenic or hypovirulent fungal strains to protect plants against closely related fungal pathogens // Biotechnology Advances. – 1998. - V. 16. – P. 1-32
23. Vazquez M., Cesar S., Azcon R., Barea J.M. Interactions between arbuscular mycorrhizal fungi and other microbial inoculants (Azospirillum, Pseudomonas, Trichoderma) and their effects on microbial population and enzyme activities in the rhizosphere of maize plants // Applied Soil Ecology. – 2000. – V. 15. – P.261-272.
24. Brown M.E., Beringer J.E. The potential of antagonists for fungal control  // Agriculture, Ecosystems & Environment. – 1983. – V. 10. – P. 127-141.
25. Thinggaard K.Biological control of root pathogenic fungi by Trichoderma // Developments in Soil Science. – 1989. – V. 18. – P. 395-401
26. Свистова И.Д., Сенчакова Т.Ю. Микробиоиндикация чернозема выщелоченного в агроэкосистемах // Научные Ведомости БелГУ. - 2009. - Вып. 8, № 3 (58). - С. 119-123.