Текст: П. Л. Ємелін, канд. с.-г. наук, ст. науч. співр .; С. В. Личагіна, канд. біол. наук, ст. науч. співр .; А. А. Шестеперов, докт. біол. наук, проф. ФГБНУ «Всеросійський НДІ фундаментальної та прикладної паразитології тварин і рослин ім. К. І. Скрябіна »
Основа сучасної концепції захисту рослин в умовах закритого грунту - фітосанітарна оптимізація агроекосистем, яка будується на широкому використанні стійких сортів, постійного моніторингу, активізації механізмів саморегуляції, підвищення щільності ентомофагів і мікробів-антагоністів в агроценозах.
Біологічний метод використання корисних комах в боротьбі з різними шкідниками вже довів свою ефективність і активно застосовується в багатьох російських теплицях. Однак існують і інші способи протидії патогенним організмам, один з яких полягає в створенні штучних рослинних угруповань з видів культур, що пригнічують або знижують чисельність шкідників.
тепличні умови
До числа найбільш небезпечних патогенів відносяться фітогельмінтів - паразитичні нематоди. Вони не тільки знижують обсяги врожаю ряду найважливіших сільськогосподарських культур, а й істотно погіршують його якість. Дані організми являють собою групу ґрунтових патогенів, шкідливість яких проявляється найсильніше в умовах інтенсивного землеробства і, що особливо важливо, при його спеціалізації.
В агрофітоценозах спостерігаються практично ті ж форми взаємовідносин між рослинами і патогенними організмами, що і в фітоценозах в пріроде.В захищеному грунті сконструйована екосистема, в якій, з одного боку, на 99 відсотків переважають культивовані рослини з невеликим присутністю окремих бур'янів, з іншого - є сусідами як корисні організми, так і шкідливі, в тому числі галові нематоди. Чутливі до них культури своїми прижиттєвими активними виділеннями в ризосферу, наприклад кореневими діффузатамі і вуглекислим газом, залучають личинок паразитів. Ті проникають в молоді коріння, паразитують в них і викликають розвиток мелойдогіноза. Дане захворювання, що викликається кореневими фітогельмінтамі, вражає багато сільськогосподарських культур і поширене в основному в районах з жарким і теплим кліматом, а також в захищеному грунті, і найчастіше саме в грунтових теплицях.
фази розвитку
У нашій країні реєструються чотири види галових нематод: північна Meloidogynehapla, південна M. incognita, яванская M. javanicaі арахісова, або піщана, М. arenaria. Дані паразити мають яскраво вираженим статевим диморфізму: самки нерухомі, мають вигляд білих опалесцирующих зерняток шірокогрушевідние або кулястої форми, а самці безбарвні, рухливі, червоподібні. При досягненні статевої зрілості самки виділяють з статевого отвору желатинообразное речовина, в яке відкладають від 100 до 3000 яєць, утворюючи так званий яйцевої мішок, або оотеку. З неї виходять інвазійні личинки другого віку, які за відсутності рослини-господаря здатні зберігати патогенність протягом 2-12 місяців. Цикл розвитку фітогельмінтамі залежить від температури навколишнього середовища. Характерними особливостями галових нематод є висока плодючість, здатність розмножуватися партеногенетически і протистояти несприятливим факторам середовища. Залежно від виду нематоди, рослини-господаря і температури за рік можуть розвинутися від 2 до 13 поколінь цих шкідників.
Вражені мелойдогінозом коріння властиві новоутворення у вигляді здуття-галлів, величина яких може варіюватися від міліметра до декількох сантиметрів. У зараженому рослині відбувається закупорка провідних судин коренів, в зв'язку з чим спостерігається їх в'янення в денний час. Вогнища мелойдогіноза можна виявити за відставання рослинного організму в зростанні, хлоротичні його надземних частин, за ознаками дефіциту мінеральних елементів і води. У момент впровадження мелойдогіни ушкоджують тканини кореня, створюючи сприятливі умови для проникнення інших фітопатогенних грибів і бактерій. Комплексне захворювання прискорює і посилює перебіг основної хвороби, коріння загнивають і руйнуються, що веде до загибелі рослини.
Моніторинг та оцінка
У агрофітоценотіческій метод боротьби з фітогельмінтамі, що полягає в створенні штучних рослинних угруповань, входять прийоми, що дозволяють використовувати біологічні, фізіологічні та біохімічні особливості певних видів рослин або їх органів, продуктів їх життєдіяльності і ризосферной мікрофлори, а також мікрофауни для зниження щільності популяцій фітогельмінтів в субстраті шляхом уповільнення їх розвитку або загибелі.
Особливість агрофітоценотіческой боротьби з Галова нематодами в захищеному грунті пов'язана з тим, що в тепличних умовах практично відсутні природні вороги і інші природні лімітуючі фактори розвитку цих паразитів. Незмінна культура сприйнятливих рослин, тривалий культиваційна період, який доходить до 10 місяців, без заміни грунтів, оптимальна температура і вологість грунту зазвичай призводять до масового розвитку мелойдогіноза. Згодом захворювання стає одним з важливих факторів зниження врожайності і якості тепличної продукції. Для контролю розвитку процесу при мелойдогінозе і забезпечення необхідної допомоги в боротьбі з Галова нематодами необхідний систематичний збір інформації про якість посадкового матеріалу, стан грунтів і субстратів. Для цього потрібна система моніторингу, що дозволяє оцінювати фітогельмінтологіческую ситуацію на виробництві та передбачати можливі в ній зміни.
Чутливі рослини
Культурообороти тепличного виробництва зазвичай поділяють на зимово-весняні, весняно-літні, осінні, перехідні, продовжені і потокові. У кожному є провідна культура: огірок, томат, цибуля, зеленню овочеві культури, розсада і інші. Найтриваліший за тривалістю вирощування однієї групи рослин культурооборот - подовжений. В даному випадку при наявності сприйнятливих культур галловая нематода здатна розвинути найбільшу кількість поколінь при одних і тих же умовах, що сприяє накопиченню інвазії в грунті. Наприклад, висадка огірка в даному обороті практично завжди гарантує збереження можливості зараження навіть при наявності дрібних локальних вогнищ, що згодом може привести до збільшення площі поширення захворювання. Також встановлено, що вирощування сприйнятливих сортів томата і перцю в весняно-літніх, осінніх і перехідних оборотах підтримує розвиток мелойдогіноза, але в меншій мірі в порівнянні з культивуванням огірків, на яких дане захворювання особливо прогресує.
Табл. 1. Фітогельмінтологіческая оцінка овочевих культурообороти
При розробці культурооборота в осередку галових нематод необхідно враховувати деякі прийоми: дезінфекція між посадками почвогрунтов, Дезінвазія нематіцідамі або пропарювання; використання стійких до мелойдогінозу сортів і гібридів томата, перцю. Не менш важливо чергувати культури з різним ступенем стійкості для максимального зниження чисельності галових нематод в грунті, а також включати ворожі і «ловчі» види рослин. Слід проводити за допомогою біотеста перевірку сортів і видів, які планується включити в оборот, на сприйнятливість до рас і видів галових нематод, поширеним в конкретної теплиці або блоці.
Табл. 2. Ефективність застосування в якості ловчих різних видів рослин
Культура
сорт
Інтенсивність ураження, бал
Середнє у галлів на 1 см кореня, шт.
Середнє у галлів в варіанті, шт.
огірок
«Естафета»
3,2
0,52
54,8 + 6,1
«Парус»
3
0,48
44 + 5
гарбуз
«Хуторянка»
3
0,39
42 + 3
горох
«Цукровий»
2,8
0,39
27,6 + 2,8
Соя
«Соната»
2,8
0,38
26,1 + 2,2
кріп *
«Алігатор»
2
0,23
23 + 2,2
томат
«Верлиока»
1,8
0,24
14,4 + 1,4
«Де-бару»
1,6
0,21
14,8 + 1,5
боби
"Російські"
1,4
0,27
21,8 + 2,1
салат
«Одінцовец»
1,2
0,24
10,2 + 1,1
Вороночний метод:
25 г субстрату (2,5 куб. См)
13,4 + 1,4
* Посів проводили 10 насінням
знизити чисельність
З метою вивчення ефективності залучення галових нематод різними видами рослин фахівцями ФГБНУ «Всеросійський НДІ фундаментальної та прикладної паразитології тварин і рослин ім. К. І. Скрябіна »було закладено кілька дослідів. В рамках першого дослідження створили штучний інвазійних фон, по навантаженню наближений до природного, що відповідає приблизно 200 яєць і личинок паразита на 100 г субстрату. Посів проводили намоченими в Хелатні мікродобрива насінням огірка, томата, гарбуза, сої, чорних бобів, кропу, гороху і салату. Через 32 дні оцінювалося розвиток мелойдогіноза з підрахунком числа галлів, а результативність виявлення нематод перевірялася вороночним методом. За підсумками досвіду точність даного способу склала близько 22 відсотків від наявності інвазійних личинок і яєць в субстраті, а ефективність ловчих культур залежала від їх сприйнятливості і відповідала 11-53 відсоткам.
В ході наступного виробничого експерименту в якості мисливського рослини на посівах огірка була обрана соя як відповідає встановленим критеріям і найбільш доступна культура. Дослідження проводили в двох теплицях, що мали велику площу поширення вогнищ мелойдогіноза на попередній культурі огірка - 59 і 60 відсотків, при цьому інвазійних фон становив 7-340 личинок галових нематод на 25 г субстрату. На інших варіантах досліду окремо і спільно з висівом сої застосовували екстракт огірка, отриманий з плодів і зеленої маси, в розведенні 1:20 для стимуляції виходу личинок паразитів з яєць. Оранку ловчої культури проводили на 17 день від сходів. В якості контрольної використовувалася теплиця, де не вирощували сою. Ефективність методу визначалася на наступному обороті огірка по врожайності і розвитку мелойдогіноза. Результати досвіду показали зниження інвазії Галова нематодами тепличного ґрунту при посіві сої і використанні екстракту огірка. Причому внесення в грунт останнього перед висадкою ловчої культури підвищило біологічну ефективність методу з 38,4 до 52,5 відсотка. За відсутності рослин-господарів екстракт з плодів огірка в концентрації 1:10 і 1:20 знизив чисельність личинок на 41-58 відсотків. Застосування технології ловчих рослин в період між культурообороти сприяло значному зниженню зараженості ґрунту паразитами - до 31 відсотка. Це дозволило отримати додатково до 6 кг / кв. м продукції і збільшити врожайність огірка в середньому на 25 відсотків.
Табл. 3. Ефективність методу мисливського рослини (сої) в боротьбі з Галова нематодами для захисту культури огірка в виробничому досвіді
варіанти досвіду
Поширеність МОЗ,%
Урожайність огірка, кг / кв. м
БЕ,%
ХЕ,%
до
після
до
після
Соя + екстракт огірка
59
28
21,6
24,2
52,5
10,5
Соя
60
40
18
22,9
33
23
екстракт огірка
59
36
15,9
21,7
46
29
контроль
35,5
48
25,7
22,6
-
-
Битва з паразитом
Фахівці наукової установи також вивчали можливість використання зеленних культур в боротьбі з Галова нематодами. Ці рослини мають ряд якостей, які можна застосовувати в захисних заходах проти патогенів. Серед подібних властивостей короткий термін культивування у редису і кінзи, що дозволяє проводити збирання врожаю раніше, ніж паразити встигнуть завершити розвиток; холодостойкость у редису, петрушки і кропу; наявність в рослинних тканинах водяного крес і базиліка алкалоїдів, ефірних масел і тому подібного, що робить їх стійкими або навіть ворожими, тобто не сприйнятливими до галловим нематодам.
Найважливішим технологічним моментом в методі використання ловчих рослин є спостереження і підрахунок суми ефективних температур при вирощуванні культури, пов'язаної з онтогенезом галових нематод. Для повного циклу розвитку самки паразита необхідно 500-600ºС, що відповідає 24-60 днях в залежності від температури. Цього періоду досить для вирощування деяких зеленних за умови зростання в діапазоні 15 ± 3ºС. В ході проведення досвіду бистросозревающіе культури, тобто редис і кінзу, прибирали з недорозвиненими самками, тим самим знижуючи зараженість грунту. Для довго розвиваються видів застосовували різні підходи до вирішення проблеми отримання товарної продукції при скороченні часу вегетації, за яке галові нематоди, втілившись в корінь, не встигали закінчити розвиток. Зокрема, салати листових форм вирощували розсадним способом, що дозволяло скоротити цикл їх зростання до 25 днів. Посів кропу і петрушки проводили насінням, пророщених за власною методикою, що прискорювало появу сходів на 16 днів. Даний спосіб включав замочування посівного матеріалу в теплій воді на 1-2 год і подальше інтенсивне перемішування зі зміною води до чотирьох разів з метою відмивання ефірних масел. Потім насіння витримували у вологому стані і теплі 3-4 дня, після чого за першими ознаками проростка здійснювали висів. В результаті продукцію отримували в терміни, коли галли на корінні були вже добре видно, але самки ще не розвинулися і не почали відкладання яєць. В результаті проведених експериментів вдалося встановити, що зеленню культури є непоганими «пастками» для фітопаразіта.
практична користь
Дослідження допомогли фахівцям встановити, що при вирощуванні непоражающихся зеленних культур, тобто водяного Кресс, базиліка і зеленої цибулі, необхідно чергувати їх з сприйнятливими рослинами для зниження інвазії грунтів. Можлива також передача сильно заражених теплиць під вирощування стійкого до галловим нематодам зеленої цибулі в якості монокультури. При цьому доцільно на такі виробничі майданчики робити окремий вхід з вулиці, щоб запобігти антропогенний поширення захворювання.
Вирощування між двома оборотами огірка протягом місяця водяного Кресс, посадженого живцями, дозволило в ході дослідів отримати зрізання зеленной культури в обсязі 0,3 кг / кв. м. Залишки стебел були заорали після роздавлювання гусеничним трактором. В подальшому культурообороти спостерігався нематіцідний ефект - зниження зараженості ґрунту галловой нематодою на 33 відсотки. При використанні під час експерименту соку водяного Кресс, віджатого з зрізаною зеленої маси, в концентрації 1: 100 в якості нематіцідного препарату в допосадочной обробці приміщення розвиток мелойдогіноза на культурі огірка зменшилася на 22 відсотки. У теплиці без застосування водяного кресса поразку захворюванням у другому культурообороти зросла в 14 разів, тобто ефективність використання ворожого водяного кресса склала близько 90 відсотків.
Табл. 4. Результат різних форм застосування ворожого рослини водяного кресса проти галових нематод
Спосіб застосування
Розвиток мелойдогіноза огірка,%
Біологічний ефект,%
в Iкультурообороте
у IIкультурообороте
Заорювання рослинної маси
2,4
1,6
33
У вигляді соку в розведенні 1: 100
1,8
1,4
22
контроль
1,2
16,8
-