Введение

При диагностике заболеваний сельскохозяйственных культур не всегда можно выявить возбудителя по симптоматике и соответственно нельзя правильно подобрать средство защиты растений Ситуация усложняется еще тем, что бактериозы развиваются не только как самостоятельные инфекции, но и совместно с несколькими возбудителями заболеваний. В таких случаях определение возбудителя болезни возможно лишь в результате применения микробиологических методов.

Применение химических средств в растениеводстве приводит к большой нагрузке на агроценоз, поэтому единственно правильным направлением в борьбе с бактериальными инфекциями является поиск новых экологически чистых биопрепаратов, обеспечивающих обеззараживание почвы, растений и посадочного материала.
В связи с этим, целью нашей работы является разработка рекомендаций по использованию микробиологических методов в промышленном растениеводстве для подбора эффективных биологических средств защиты растений от фитопатогенов.

 

Материалы и методы исследований

Материалом исследования служили растения земляники (Fragaria ananassa), пораженные бактериальной инфекцией и микробиологические препарат Эмбико для борьбы с грибковыми и бактериальными заболеваниями сельскохозяйственных культур.

Для выделения фитопатогенных микроорганизмов листья клубники очищали от внешних источников инфекции в растворе хозяйственного мыла в течение 2-5 минут, затем тщательно промывали водой, высушивали. Стерильным скальпелем вырезали участок поврежденной ткани и помещали его в каплю физиологического раствора в чашке Петри. Листья измельчали с помощью стеклянной палочки и оставляли на 10 минут. Суспензию высевали на твердые неселективные питательные среды NA и Кинг В.

Антагонистическую активность молочнокислых бактерий и микробиологического препарата Эмбико изучали методом агаровых блоков, глубинным способом. 1 мл каждого штамма молочнокислых бактерий и препарата Эмбико вносили в стерильную чашку Петри и смешивали с нагретой и вновь охлажденной до 45°С средой МRS, тщательно размешивали и термостатировали при 37 ºС 24 часа. Суточные культуры фитопатогенных микроорганизмов вносили в чашки Петри смешивали с нагретой и вновь охлажденным до 45°С питательной средой Кинг В, тщательно размешивали. После застывания среды вырезали 4-6 лунок, в которые вставляли блоки МRS с глубинно выращенными молочнокислыми бактериями и Эмбико, вырезанные тем же пробочным сверлом.

После внесения блоков в лунки, чашки Петри помещали на экспозицию при 5 °С на 5 часов для диффузии метаболитов микроорганизмов Эмбико в агаровую пластинку. Затем чашки Петри термостатировали при температуре 37 °С 18-24 часа, до появления на поверхности среды сплошного роста колоний, на следующие сутки измеряли диаметр зоны задержки роста фитопатогенных микроорганизмов в мм.

Способность мацерировать растительную ткань проверяли на клубнях картофеля. Поверхность промытых и высушенных клуней картофеля стерилизовали 70 % этанолом и стерильным пробочным сверлом нарезали диски растительных тканей диаметром 1 см и толщиной 3-5 мм, которые помещают в чашки Петри на увлажненные фильтры или на поверхность 1,5 % агар-агара. На каждый диск накапывают суточные культуры каждого штамма по отдельности и вместе двух штаммов. Чашки термостатировали 3 суток при 25 °С. Наличие или отсутствие мацерации определяли визуально и при прикосновении к дискам бактериологической петлей.

Для проведения реакция гиперчуствительности исследуемые бактериальные штаммы инкубировали на скошенном агаре в течение 24 ч. Клетки смывали с помощью 3-4 мл физиологического раствора и вводили с помощью стерильного шприца в мякоть листа. Также, с помощью стерильного шпателя растению были нанесены многочисленные порезы, на которые наносили капли исследуемых фитопатогенов. В качестве контроля использовали введение стерильного физиологического раствора.

Земляника садовая имела поражения в виде некрозов (пятнистостей) на листьях, характерных для бактериозов (рис. 1), но выявить возбудителей (по анализу симптомов заболевания не удалось).

 

Рис. 1.    Листья земляники садовой (Fragaria ananassa) c некротическими поражениями.

В результате проведенных исследований из пораженной ткани было выделено 2 микроорганизма.  Культурально - морфологические характеристики выделенных штаммов представлены в таблице 1, микроскопирование культур - рис.1.

Таблица 1 Культурально - морфологические характеристики выделенных штаммов

Характеристика		Штамм 1	Штамм 2
Описание колоний:	форма	круглые	круглые
	край колоний	гладкий	гладкий
	структура	однородная	однородная
	цвет	желтый	грязно-белые
	консистенция	тягучая	не тягучая
	профиль	выпуклый	выпуклый
	видимый рост	2-3 сутки	2-3 сутки
Описание клеток	форма	кокки	короткие палочки
	окраска по Грамму

 

Рис. 2.    Микроскопирование выделенных штаммов фитопатогенов:

а – штамм 123 (х 100), б – штамм 123 (х 100)

 

Исследование способности штаммов 1 и 2мацерировать растительную ткань на примере клубней картофеля показало, что штамм 1 на 2-е сутки вызывали мацерацию тканей, а штамм 2 – на 3-е сутки. Диски картофельных клубней, обработанные двумя штаммами, были мацерированны на 2-е сутки (рис. 3).

                                                  а                                                                                          б

 

Рис. 3.    Мацерация растительной ткани клубней картофеля

    а – штамм 1, б – штамм 2, в – смесь 2-х штаммов, г - контроль

 

Проведение реакции гиперчуствительности показало почернение участка листовой пластинки в месте введения бактериальной суспензии в течение 3 суток после инокуляции (Рис. 4). При введение фитопатогенов через многочисленные порезы, растение погибало на 3 сутки.

 

Рис. 4 Реакция гиперчуствительности на участке листовой пластинки земляники.

В настоящее время для борьбы с фитопатогенами огромный интерес представляют биологические препараты, включающие микроорганизмы и их метаболиты. Одним из таких препаратов является микробиологический препарат Эмбико, представляющий собой консорциум живых культур разных физиологических групп микроорганизмов: фототрофных аноксигенных пурпурных несерные бактерий, молочнокислых гомоферментативных стрептобактерий, молочнокислого гомоферментативного стрептококка и одноклеточного гриба Saccharomyces.

Микроорганизмы, входящие в состав Эмбико способны синтезировать БАВы (аминокислоты, витамины, ферменты, ростовые вещества, органические кислоты, антибиотики и др.), имеют высокую естественную предрасположенность к росту, развитию и размножению в фитосфере, оказывают антистрессовый эффект. Многокомпонентные микробные препараты значительно стабильнее в проявлении их положительного эффекта, чем монокультуральные, вследствие более широкого набора физиолого-биохимических свойств разных групп микроорганизмов.

Антагонистическая активность Эмбико обусловлена метаболитами молочнокислых бактерий (Streptococcus lactis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei): антибиотическими веществами и органическими кислотами, снижающими рН препарата до 3,5. Изучение антагонистической активности Эмбико по отношению к выделенным штаммам фитопатогенов показало эффективность его применения (табл. 2, рис. 5).

Эмбико по отношению к штаммам 1 и 2 " />

Таблица 2. Антагонистическая активность микробиологического препарата Эмбико по отношению к штаммам 1 и 2 

Штаммы молочнокислых бактерий и препарат	Зоны подавления, мм
L. сasei	26,7±1,5
L. plantarum	27,0±1
Str. lactis	29,0±1
«Эмбико»	23,4

 

                                  а                                                                             б

                                     в                                                                          г

Рис. 5 Антагонистическая активность молочнокислых бактерий, входящих в состав микробиологического препарата Эмбико

  а - L. сasei, б - L. plantarum, в - Str. lactis, г -  «Эмбико»

Штаммы молочнокислих бактерий, входящих в состав микробиологического препарата Эмбико обладают антагонистической активностью по отношению к выделенным фитопатогеннами. Соответственно, применение  микробиологического препарата Эмбико подавляющего данные фитопатогены, является эффективным.

Вывод 

Результаты исследований показали, что микробиологический препарат Эмбико для борьбы с грибковыми и бактериальными заболеваниями сельскохозяйственных культур обладает  высокой антагонистической активностью по отношению к выделенным фитопатогеннам земляники. Для подбора эффективного средства защиты растений от выявленного фитопатогенна рекомендована лабораторная диагностика, в ходе которой выделяют возбудителя заболевания и  методом агаровых блоков подбирают биологическое средство защиты растений.

Отзывы: