Влияние микробиологического препарата Эмбико® на инфицированность семян озимой пшеницы фитопатогенными грибами

В статье представлены результаты исследований влияния предпосевной обработки семян микробиологическим препаратом Эмбико на грибное инфицирование озимой пшеницы. Показано, что препарат в разведениях 1:1000, 1:500 и 1:100 оказывал влияние на поражение семян фитопатогенными микроорганизмами. Выявлено, что в варианте с разведением препарата 1:100 наблюдалось максимальное подавление фитопатогенных грибов.

Ключевые слова:микробиологический препарат, фитопатогены, семена.

В растениеводстве в настоящее время остро стоит проблема защиты культурных растений от грибковых, вирусных и бактериальных заболеваний. Известно, что большинство болезней переносятся с помощью семенного материала, а использование химических методов в протравливании семян пестицидами приводит к появлению устойчивых форм возбудителей болезней, накоплению их в посевном материале, загрязнению химическими веществами и снижению защитных свойств растений. Вместе с тем, актуальной задачей земледелия, на сегодняшний день является переход от химических средств защиты растений к биологическим, одним из которых может быть предпосевная инокуляция семян микроорганизмами, подавляющими развитие фитопатогенов [1, 2, 3].

В связи с этим, целью нашей работы было изучение влияния предпосевной обработки семян микробиологическим препаратом Эмбико^® на грибное инфицирование озимой пшеницы.

Материалы и методы исследования

Объектами для проведения исследований служили сорта мягкой озимой пшеницы (Triticumaestivum L.) — Смуглянка и Подолянка. В качестве биопрепарата для защиты семян от фитопатогенов использовали комплексный микробиологический препарат Эмбико^®, включающий молочнокислые гомоферментативные стрептобактерии и стрептококки, фототрофные аноксигенные пурпурные несерные бактерии, дрожжи из рода Saccharomyces и продукты их жизнедеятельности [4].

Для определения влияния микробиологического препарата на грибное инфицирование посевного материала семена замачивали в разведениях препарата 1:1000, 1:500 и 1:100 в течение 24 часов. Контролем служили семена, замоченные в отстоянной водопроводной воде. Зараженность семян определяли путем проращивания их во влажной камере и на питательных средах Чапека, картофельном и картофельно-глюкозном агаре в чашках Петри [5]. При проведении опыта использовали только стерильные материалы, все манипуляции проводили в асептических условиях.

Эксперименты проводили в пяти биологических повторностях. Полученные данные обработаны стандартными методами математической статистики с использованием компьютерных программ Microsoft^® Exсel 2007 и Statistica v. 6.0. Stat Soft Inc.

Результаты исследования и их обсуждение

В результате анализа семенного материала озимой пшеницы на наличие фитопатогенных грибов с использованием метода влажных камер было показано, что в варианте без обработки количество пораженных семян грибной инфекцией составило у сорта Смуглянка 2,2 %, а у сорта Подолянка — 16,9 %. При высеве семян на питательную среду Чапека поражение семян грибной инфекцией составило у сорта Смуглянка 16,7 %, а у сорта Подолянка — 71,8 %. Инфицированность семян патогенными грибами на картофельном агаре у сорта Смуглянка и Подолянка составила 21,6 и 75,4 %, а на картофельно-глюкозном агаре 16,8 и 78,0 % соответственно (таблица).

Как следует из данных таблицы, при обработке семян пшеницы микробиологическим препаратом Эмбико^® во всех вариантах опыта, наблюдалось снижение степени поражения семян грибной инфекцией. В варианте с разведением препарата 1:1000 грибное инфицирование семян сорта Смуглянка во влажной камере уменьшилось на 1,5 %, а на питательных средах Чапека, картофельном и картофельно-глюкозном агарах уменьшилось на 2,9–6,1 %. У сорта Подолянка снижение грибковых инфекционных заболеваний во влажной камере составило 1,5 %, а на питательных средах — 4,7–9,1 %.

В разведении 1:500 количество семян, пораженных грибной инфекцией, при проращивании их во влажной камере и на питательных средах снизилось у сорта Смуглянка на 2,2 % и 10,6–21,6 % соответственно. У сорта Подолянка снижение грибного инфицирования составило во влажной камере 2,8 %, а на питательных средах — 3,9–23,4 % по сравнению с контрольным вариантом.

Таблица 1

Влияние микробиологического препарата Эмбико^®на степень инфицирования семян озимой пшеницы

При разведении препарата 1:100 грибковые инфекции у сорта Смуглянка во влажной камере и на картофельном агаре отсутствовали, а у сорта Подолянка этот показатель снизился на 3,2 и 42,1 % по сравнению с контролем. При проращивании семян в исследуемом разведении по сравнению с контролем на среде Чапека и картофельно-глюкозном агаре поражение грибной инфекцией снизилось у сорта Смуглянка на 13,8 и 13,7 %, а у сорта Подолянка — на 37,4 и 35,4 % соответственно.

Фунгицидное действие микробиологического препарата Эмбико^® связано с тем, что в его составе содержатся живые культуры определенных полезных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Известно, что молочнокислые микроорганизмы, содержащиеся в препарате способны подавлять условно-патогенные бактерии, плесневые и токсинообразующие грибы, фитопатогенные бактерии и грибы. Антагонистическая активность лактобактерий обусловлена биосинтезом различных антимикробных веществ — антибиотиков, бактериоцинов, литических ферментов, перекиси водорода, короткоцепочечных жирных кислот (муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная и молочная), которые за счет снижения рН среды способны естественным путем подавлять рост многих микроорганизмов [6–10]. Также лактобактерии конкурируют с фитопатогенными микроорганизмами за пищевые субстраты и сайты прикрепления к клеткам оболочки семени [9]. Пероксид водорода, который в процессе роста каталазоотрицательных микроорганизмов аккумулируется в среде, оказывает ингибирующее действие на рост каталазоположительных бактерий за счет сильного окислительного действия на молекулярные структуры их белков [8].

Таким образом, использование микробиологического препарата Эмбико^® для обработки семян пшеницы обеспечивает снижение степени поражения семян грибной инфекцией, что может быть использовано в качестве биологических средств защиты растений для сельского хозяйства.

Литература:

1.                  Биологическая защита растений / М. В. Штерншис, Ф. С. Джалилов, И. В. Андреева, О. Г. Томилова; Под ред. М. В. Штерншис. — М.: Колос, 2004. — 264 с.

2.                  Котляров В. В. Физиология иммунитета растений: Учебное пособие / В. В. Котляров. — Краснодар, КубГАУ, 2006. — 102 с.

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

4.                  Пат. UA № 27855. Способ получения бактериального удобрения // Кочка К. А.; заявитель и патентообладатель Кочка К. А.; — № u200710769; заявл. 01.10.2007; опубл. 12.11.2007. Бюл. № 18. — 3 с.

5.                  ГОСТ 12044–93. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения зараженности болезнями. — Взамен ГОСТ 12044–81; введ. 1995–01–01. — Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2011. — 57 с.

6.                  Семёнов А. В. Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях: автореф. дис.... канд. биол. наук: 03.00.07 / А. В. Семёнов. — Оренбург, 2009. 22 с.

7.                  Стоянова Л. Г. Новые бактериоцины лактококков и их практическое использование: автореф. дис.... докт. биол. наук: 03.00.07 / Л. Г. Стоянова. — Москва, 2008. 46 с.

8.                  Изучение биологических свойств новых штаммов рода Lactobacillus / И. В. Соловьева, А. Г. Точилина, Н. А. Новикова и др. // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. — 2010. — № 2 (2). — С. 462–468.

9.                  Ермоленко Е. И. Молочнокислые бактерии: индивидуальные особенности действия на патогенные микроорганизмы, макроорганизм и его микробиоту: автореф. дис.... докт. мед. наук: 03.00.07 / Е. И. Ермоленко. — Санкт-Петербург, 2009, 40 с.

10.              Карапетян К. Дж. Сравнительная оценка ряда свойств новых штаммов молочнокислых бактерий / Биологический журнал Армении. — 2009. — № 4 (61). — 36–45.