Наука и производство. СКЛЕРОЦИД® - совместная разработка компаний БТУ-ЦЕНТР и КЕРНЕЛ

Винничук Т.С. - канд. биол. наук, научный консультант по вопросам защиты растений, биолог-исследователь ООО «Институт прикладной биотехнологии»
Ткаленко А.М. - доктор с.-х. наук, заведующий лабораторией микробиометода Института защиты растений НААН


 «Обмен научными и практическими знаниями - основа прогресса и инноваций. В производстве средств защиты растений очень важно построить мост между наукой, производством СЗР ​​и реальными аграриями, знающими проблемы поля», - рассказывает Владислав Болоховский, Генеральный директор БТУ-ЦЕНТР. «Именно по такой модели диалога мы уже 6 лет сотрудничаем с крупнейшим производителем сельскохозяйственной продукции компанией КЕРНЕЛ. Мы проводим совместные научные и практические исследования по изучению эффективности микробиологических препаратов. Это постоянный обмен информацией, совершенствование существующих формуляций препаратов, десятки вариантов исследований и регулярные консультации. За это время мы исследовали положительное воздействие использования деструктора Экостерн® на разложение пестицидных остатков в почве, уничтожение источников инфекции болезней и улучшение биологической активности почвы.

Несколько лет назад мы взялись за борьбу с белой гнилью, от которой страдают тысячи гектаров полей по всей Украине. Как побороть белую гниль микробиологическими препаратами стало для нас вопросом №1. Результатом подобного сотрудничества ученых и агрономов наших компаний - БТУ-ЦЕНТР и КЕРНЕЛ, стал сверхмощный биологический фунгицид Склероцид®. Мы очень благодарны руководителю Научно-исследовательского центра КЕРНЕЛ Аркадию Лунгулу за этот диалог, системный и глубокий подход в исследованиях, которые продолжались много лет. В 2019 году мы представили эту новинку на украинском рынке».

О совместной разработке компаний КЕРНЕЛ И БТУ-ЦЕНТР - биофунгициде против белой гнили Склероцид® рассказываем в этой статье.

Белая гниль или склеротиниоз ─ повсеместно распространенная болезнь, поражающая более 80% видов культур и наносящая ощутимый вред растениям не только в течение вегетации растений, но и во время хранения урожая.

   Белая гниль подсолнечника вызывается грибом Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) De Bary. Вред болезни зависит от многих факторов, где определяющими являются погодные условия года. Развитию склеротиниоза способствует выпадение значительного количества осадков, обусловливающих повышенную влажность воздуха. Возбудитель болезни поражает все органы растения подсолнечника в течение вегетации ─ от фазы проростков до физиологического созревания. Семена с пораженных корзин теряют посевные и товарные качества.

Степень поражения растений зависит от момента заражения. Пораженный в молодом возрасте подсолнечник погибает, а на инфицированных в более позднем возрасте растениях образуются щуплые семена с пораженным зародышем и более низким содержанием жира. Масло из семян инфицированных растений имеет горький привкус.

По данным ученых, поражение корзин подсолнечника белой гнилью снижает всхожесть семян на 34%; количество семян в корзинке - на 60,4%; массу 1000 семян - на 15,1 г; урожай с одной корзины - на 72,4%. От прикорневой формы белой гнили в случае ранней гибели растений (конец цветения-начало налива зерна) урожай с одной корзины снижается на 93,4%, в случае более поздней гибели - на 44,1%.

Поскольку основной запас инфекции возбудителя белой гнили Sclerotinia sclerotiorum сохраняется в почве в виде склероций (причем из года в год этот запас растет) меры защиты должны быть направлены, прежде всего, на уменьшение потенциала почвенной инфекции. Эта задача с высокой эффективностью может быть решена при использовании биологических средств защиты растений, в частности, путем применения грибов-антагонистов и гиперпаразитов.

Одним из наиболее перспективных биологических агентов для борьбы с белой гнилью является почвенный гриб-гиперпаразит Coniothyrium minitans, паразитирующий на Sclerotinia sclerotiorum - вызывающий деградацию стенок склероций и мицелия, используя органического хозяина в качестве источника питательных веществ для своего развития, ингибирующий развитие патогена, блокирующий прорастание склероций и приводящий к их разложению. Гиперпаразит Coniothyrium minitans проявляет длительный эффект, устраняя склероции и мицелий из почвы и собранного урожая при хранении. Внесенный в почву обеспечивает значительное снижение инфекционного потенциала возбудителя белой гнили во время вегетации растений, а также уменьшает риск заражения последующих культур в севообороте.

Учитывая такие свойства гиперпаразита, компания БТУ-ЦЕНТР совместно с научным отделом КЕРНЕЛ создала новый биологический фунгицид Склероцид® для подавления развития возбудителей белой гнили Sclerotinia sclerotiorum и Sclerotinia minor. Препарат содержит конидии гриба-гиперпаразита Coniothyrium minitans и вспомогательные агенты, помогающие бороться с сопутствующими белой гнили инфекциями (альтернариоз, септориоз, серая гниль, фомоз, фомопсис и фузариоз).

Эффективность нового препарата Склероцид® исследовали в лабораторных, вегетационных и производственных опытах на демоучастках компании КЕРНЕЛ.

Лабораторные исследования. В лабораторных опытах ученые провели исследование эффективности биологического препарата Склероцид® против семенной инфекции при обработке семян подсолнечника при норме расхода 4 и 5 л/га, кукурузы (2 и 3 л/га), сои (1 и 2 л/га) и рапса (4 и 5 л/га).

По результатам исследований обработка семян Склероцидом® способствовала повышению энергии прорастания подсолнечника на 19-20%, всхожести - на 15-17%; сои - на 4-7% и 9-10%; рапса - на 5-9% и 8% и кукурузы - на 4-6% и 7% соответственно (табл.1). 

Таблица 1. Энергия прорастания и всхожесть семян полевых культур при обработке препаратом Склероцид®, лабораторный опыт, 2019 г.

№ п/п

Содержание варианта

Норма расхода препарата, л/т

Энергия прорастания, %

Всхожесть семян, %

Подсолнечник

1

Контроль, вода

10

78

83

2

Склероцид®

4

98

100

3

Склероцид®

5

97

98

Соя

4

Контроль

10

76

86

5

Склероцид®

1

83

95

6

Склероцид®

2

80

96

Рапс

7

Контроль

10

88

92

8

Склероцид®

4

97

100

9

Склероцид®

5

93

100

Кукуруза

10

Контроль

10

84

93

11

Склероцид®

2

88

100

12

Склероцид®

3

90

100


Более высокая техническая эффективность (82,8%) против грибной инфекции семян подсолнечника (аскохитоза, серой и белой гнили) была при применении Склероцида с нормой расхода 5 л/т. При обеих нормах расхода (4 и 5 л/т) Склероцид® полностью уничтожал инфекцию аскохитоза, при норме расхода 5 л/т - белой гнили (табл. 2).

Таблица 2. Эффективность Склероцида против грибной семенной инфекции подсолнечника, лабораторный опыт, 2019 г.

№ п/п

Содержание варианта и нормы расхода препарата, л/т

Количество семян, зараженных возбудителями болезней, %

Техническая эффективность, %

Аскохитоз

Серая гниль

Белая гниль

Всего, %

1

Контроль, 10 л/т

4

17

8

29

-

2

Склероцид®, 4 л/т

0

6

2

8

72,4

3

Склероцид®,  5 л/т

0

5

0

5

82,8


При норме расхода 1 л/т Склероцид® имел 100% эффективность против грибной инфекции семян сои (фузариоза, аскохитоза); против возбудителей пероноспороза и альтернариоза рапса (4 л/т); против фузариозной инфекции семян кукурузы (3 л/т) (табл.3-5).

Таблица 3. Эффективность Склероцида против семенной инфекции сои, лабораторный опыт, 2019 г.

№ п/п

Содержание варианта

Норма расхода препарата, л/т

Количество семян, зараженных возбудителями болезней, %

Техническая эффективность против грибов, %

Бактериальная инфекция, %

Техническая эффективность

против бактерий,%

Фузариоз

Аскохитоз

Всего

1

Контроль

10

4

2

6

-

16

-

2

Склероцид, р.

1

0

0

0

100

8

50,0

3

Склероцид, р.

2

0

0

0

100

5

68,8


Таблица 4. Эффективность Склероцида против семенной инфекции рапса, лабораторный опыт, 2019 г.

№ п/п

Содержание варианта

Норма расхода препарата, л/т

Количество семян, зараженных возбудителями болезней, %

Техническая эффективность, %

Пероноспороз

Альтернариоз

Всего, %

1

Контроль

10

4

9

13

-

2

Склероцид®

4

0

0

0

100

3

Склероцид®

5

0

0

0

100


Таблица 5. Эффективность Склероцида против семенной инфекции кукурузы, лабораторный опыт, 2019 г.

№ п/п

Содержание варианта

Расход препарата

Количество семян, зараженных возбудителями болезней,%

Техническая эффективность, %

Фузариоз

Плесень  (Mucor)

Всего, %

1

Контроль

10

5

+

5

-

2

Склероцид®

2

1

-

1

80

3

Склероцид®

3

0

0

0

100


Вегетационные исследования. В вегетационном опыте на искусственном инфекционном фоне исследовали эффективность биопрепарата Склероцид® против белой гнили сои и подсолнечника при обработке семян и при опрыскивании в период вегетации растений. Для этого в каждый горшок высевали по 5 семян подсолнечника (сои) с внесением инокулюма Sclerotiniа sclerotiorum (5-6 склероций гриба вместе с мицелием на 1 горшок).

Рис. 1. Чистая культура Sclerotiniа sclerotiorum для инокуляции

Результаты всхожести и энергии прорастания семян подсолнечника показали, что наибольшее количество растений проросло в варианте, обработанном биологическим препаратом Склероцид® с нормой расхода 4,0 л/т (на уровне контроля без внесения инокулюма), тогда как в контроле с внесением инокулюма семена не проросли и погибли.

Установлено, что в контроле при искусственном заражении почвы склероциями белой гнили все семена сои погибли от симптомов белой гнили в зародыше. В варианте при искусственном заражении почвы, где применяли Склероцид® с нормой расхода 5 л/т, всхожесть и энергия прорастания сои составили 66,7%, всего лишь на 13% ниже, чем в контроле без искусственного заражения.


 

Рис. 2. Симптомы поражения сои белой гнилью, искусственный инфекционный фон

В фазу 5-6 настоящих листьев был проведен учет белой гнили и состояние растений сои и подсолнечника. Выявлено, что растения подсолнечника, при обработке семян биологическим препаратом Склероцид® с нормой расхода 4 л/т имели большие по размеру зеленые листья, тогда, как в чистом контроле (без внесения инокулюма) фиксировали пожелтение и усыхание нижних листьев (рис.3,4 ).




















Рис. 3 Растения подсолнечника (Контроль)
Рис. 4 Растения подсолнечника, искусственный фон, Склероцид, 4 л / т

Основные различия между растениями сои в разных вариантах стали заметны в фазу ВВСН 13 (8-9 настоящих листьев). Нижние листья в контроле начали сохнуть, а некоторые покрываться пятнами. В опытных вариантах растения выглядели визуально здоровыми без видимых поражений.

Таким образом, по результатам проведенных вегетационных исследований установлено, что на жестком искусственном инфекционном фоне, вызвавшем 100% гибель растений сои и подсолнечника в контроле, предпосевная обработка семян биопрепаратом Склероцид® обеспечила всхожесть семян подсолнечника на уровне контроля без внесения инокулюма - 80% при норме расхода 4,0 л/т, сои - на уровне 66,7% при норме расхода 5,0 л/т.

В вегетационных опытах на искусственном инфекционном фоне исследовали техническую эффективность биопрепарата Склероцид® при применении в период вегетации подсолнечника и сои. Искусственный инфекционный фон создавали, как и в предыдущем опыте. Инфекционную нагрузку уменьшали в 2 раза. Посев культур проведен 21.05.2019 г. Исследовали эффективность сроков применения Склероцида против белой гнили - фаза 6-8 листьев для подсолнечника (фаза бутонизации для сои), перед цветением и двойное опрыскивание в фазе 6-8 листьев и перед цветением.

Через 7 дней после проведения второго опрыскивания не зафиксированы визуальные различия между вариантами. Через 14 дней после второго опрыскивания в контроле наблюдали высыхание цветков и листьев на растениях подсолнечника, тогда как на растениях, обработанных Склероцидом, подобные симптомы отсутствовали (рис. 5,6).




Рис. 5. Побурение цветка подсолнечника в контроле
Рис. 6. Растения подсолнечника после второго опрыскивания Склероцидом   

Учет белой гнили, проведенный через 14 дней после второго опрыскивания показал, что в контроле 100% растений были поражены болезнью при уровне развития болезни 40% (рис.7).

Рис.7. Эффективность биопрепарата Склероцид® при применении в период вегетации против белой гнили подсолнечника, вегетационный опыт, искусственный инфекционный фон, 2019 г. Условные обозначения: А - фаза 6-8 листьев, В - перед цветением


Наиболее высокую эффективность Склероцид® показал при 2-х опрыскиваниях подсолнечника (в фазе 6-8 листьев и перед цветением) - 87,5%. Высокую эффективность имело применение препарата в фазе 6-8 листьев (72,5-80,0%), по сравнению с обработкой перед цветением (50-75%). При обоих сроках применения более высокую эффективность Склероцид® имел при норме расхода 2,0 л/га - 75-80%.

Через 14 дней после второго опрыскивания в контроле на растениях сои наблюдали побурение прикорневой части стебля, тогда как в других вариантах такие симптомы отсутствовали (рис.8).


Рис 8. Побурение прикорневой части стебля сои

В контроле развитие белой гнили на сое было высоким и составило 73,3%.

Рис.9 Эффективность биопрепарата Склероцид® при применении в период вегетации против белой гнили сои, вегетационный опыт, искусственный инфекционный фон, 2019 г. Условные обозначения: А - фаза 6-8 листьев, В- перед цветением


Применение Склероцида позволило сдержать развитие белой гнили сои на уровне 18,0-27,5% при применении в фазе бутонизации культуры; 30-44% - перед цветением; 13,5% - при двукратном опрыскивании в фазе бутонизации и перед цветением.

Самая высокая эффективность препарата отмечена при его двукратном применении - 81,6%. Более высокую эффективность также имели опрыскивания в фазе бутонизации (техническая эффективность составила 62,4-75,4%) и норма расхода препарата 2 л/га (59,1-75,4%).

Норма расхода Склероцида, 1 л/га при высокой инфекционной нагрузке оказалась недостаточной для защиты сои, особенно при применении перед цветением - техническая эффективность составила лишь 40%.

Полевые исследования. В течение 2018-2019 гг. проведены научно-производственные полевые исследования препарата Склероцид® против белой гнили подсолнечника в Киевской, Винницкой и Львовской областях. Обследование посевов подсолнечника показало высокий процент растений, пораженных прикорневой формой белой гнили, что свидетельствует о наличии инфекции патогена в почве (рис.10). Результаты исследований показали высокую эффективность против белой гнили применения Склероцида, 2-3 л/га в комплексе с Экостерном, 1 л/га осенью при опрыскивании почвы и растительных остатков после сбора урожая предшественника с последующим заделыванием в почву на глубину 10-25 см. Таким образом, при уровне развития болезни в контроле 26,8% техническая эффективность совместного применения этих препаратов достигала 75%, количество больных растений уменьшалось с 33% до 8%.

Как и в вегетационных опытах, в поле отмечено положительное влияние биологических препаратов Склероцид® и Экостерн® на рост и развитие растений - они были выше, имели более толстый стебель и более зеленый цвет листьев, в контроле отмечали пожелтение листьев (рис.10).

 

Рисунок 10. Проявление прикорневой формы белой гнили на подсолнечнике
Рисунок 11. Влияние биопрепаратов Экостерн и Склероцид на физиологическое состояние растений подсолнечника

Это объясняется способностью микроорганизмов, входящих в состав препаратов, подавлять развитие фитопатогенов, нейтрализовать фитотоксины, улучшать биологическую активность почвы и улучшать ее физические и агрохимические показатели. 

ВЫВОДЫ

1.      Обработка семян подсолнечника Склероцидом при норме расхода 4-5 л/т обеспечивает защиту семян от инфекции белой гнили, аскохитоза, серой гнили, плесени. При норме расхода 1 л/т Склероцид® эффективен против грибной инфекции семян сои (фузариоза, аскохитоза); против возбудителей пероноспороза и альтернариоза рапса (4 л/т); против фузариозной инфекции семян кукурузы (3 л/т).
2.      При обработке семян Склероцидом повышалась энергия прорастания подсолнечника на 19-20%, всхожесть - на 15-17%; сои - на 4-7% и 9-10%; рапса - на 5-7% и 8% и кукурузы - на 4-6% и 7% соответственно.
3.      Самую высокую эффективность на искусственном инфекционном фоне Склероцид® показал при 2-х опрыскиваниях подсолнечника и сои (в фазе 6-8 листьев и перед цветением) - 87,5% и 81,6% соответственно.
4.      При наличии почвенной инфекции склеротиниоза первое профилактическое опрыскивание растений следует провести в фазе 6-8 листьев (ВВСН 16-18) для защиты от стеблевой формы белой гнили.
5.      Для защиты корзины от поражения белой гнилью повторное опрыскивание следует провести в период начало - середина цветения (ВВСН 61-65).
6.      При вероятности сильного развития белой гнили более высокую эффективность Склероцид® обеспечит при норме расхода 2,0 л/га. При прогнозировании умеренного развития болезни и применения в фазе 6-8 листьев достаточной может быть норма расхода препарата 1,0-1,5 л/га.
7.      Техническая эффективность применения Склероцида, 2-3 л/га в комплексе с Экостерном, 1 л/га осенью при опрыскивании почвы и растительных остатков была высокой и составляла 75%, количество больных растений уменьшалось с 33% до 8%.

РЕКОМЕНДАЦИИ по защите полевых культур от белой гнили

  1. Для уничтожения основного источника инфекции белой гнили (склероций) в почве необходимо провести опрыскивание почвы и пожнивных остатков биопрепаратом Склероцид® при норме расхода 1-5 л/га (в зависимости от уровня инфекции в почве) после сбора урожая предшественника и за 15 - 40 суток до посева с последующим заделыванием в почву на глубину 10-25 см. Для повышения эффективности рекомендуется совместное использование биопрепарата Склероцид® в баковой смеси с биодеструктором Экостерн (1-2 л/га). При таком использовании его эффективность повышается на 20-30%.
  2. Для обеззараживания семян от патогенных грибов, в т.ч. и возбудителя белой гнили, семена опрыскивают рабочим раствором Склероцида или замачивают в нем семена на 1-2 часа в день посева. Обработанные семена высевают сразу или просушивают в затененном месте до сыпучего состояния.
  3. Для защиты подсолнечника от стеблевой формы белой гнили при наличии почвенной инфекции склеротиниоза первое профилактическое опрыскивание растений следует провести в фазе 6-8 листьев (ВВСН 16-18).
  4. Для защиты корзины от поражения белой гнилью повторное опрыскивание следует провести в период начало - середина цветения (ВВСН 61-65).
  5. При вероятности сильного развития белой гнили высокую эффективность Склероцид® обеспечит при норме расхода 2,0 л/га, при прогнозировании умеренного развития болезни и применения в фазе 6-8 листьев достаточной может быть норма расхода препарата 1,0-1,5 л/га.