29 июля 2016 года Тамбовской областной думой был принят Закон №707-3 «О плодородии земель сельскохозяйственного назначения на территории Тамбовской области». Одним из основных направлений, по которым осуществляется Государственная (областная) поддержка деятельности в сфере обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения, является содействие проведению агрохимического, фитосанитарного обследования земель сельскохозяйственного назначения и проведению исследований по выявлению микрофлоры почвы.
Фитосанитарный мониторинг и прогноз заболеваний сельскохозяйственных культур не могут быть полноценными и достоверными без анализа и учета качественного и количественного состава микобиоты почв для их возделывания, а особенно тех видов, которые определяют способность почвы к самоочищению и саморегуляции.
Принято считать, что хороший урожай получается в результате хорошей защиты семенного материала, а затем и растений. Но в этой цепочке фундаментом является почва. В гонке за прибылью, повсеместным применением пестицидов и агрохимикатов, отсутствием внесения органики, минимизацией обработки почвы, несоблюдением севооборота и переходом к монокультуре человечество практически свело к нулю присутствие грибов-антагонистов в данной среде обитания. А в почве, в которой сконцентрировано огромное количество патогенной микрофлоры и отсутствуют естественные санитары, даже полностью освобожденный от семенной инфекции посадочный материал заражается и заболевает. Чаще всего в данных случаях поражается корневая система (фузариозная, питиозная, гельминтоспориозная и пр. корневые гнили) содержащимися в почвообразующем слое возбудителями различных болезней сельскохозяйственных культур. Через корневую систему они проникают в растение, губят его или заражают самое главное – репродуктивные органы (фузариоз и чернь колоса, твердая и пыльная головня).
Поэтому параллельно с обеззараживанием семенного материала необходимо проводить и интродукцию почвы микроорганизмами. Для этих целей разработаны и производятся в филиале ФГБУ «Россельхозцентр» по Тамбовской области микробиологические препараты (микофунгициды), содержащие мицелий и хламидоспоры почвенного гриба-супрессора рода Triсhoderma, которого считают ответственными за биологический контроль плотности популяций фитопатогенных микромицетов в супрессивных (способных саморегулировать численность патогенной микофлоры) почвах. Данный гриб оплетает мицелием гифы патогенов, нарушая при этом их клеточное строение и обмен веществ, т.е. проявляет прямое паразитирование. Выделяемые триходермой биологически активные вещества и витамины стимулируют рост и развитие растений и повышают их устойчивость к болезням за счет улучшения фунгицидной активности клеточного сока.
При интродукции популяции антагониста практически вновь устанавливаются топические и трофические связи в уже сложившемся биоценозе. На их выживание огромное влияние оказывают агрохимический состав почвы и ее способы обработки. Установлено, что только систематическое внесение органического вещества в дозе не менее 10 т/га создает условия, необходимые для функционирования и обеспечения устойчивости микробного комплекса. В отличие от сапротрофных почвенных грибов, которые развиваются на кислых почвах, патогенные грибы имеют оптимум роста в узком нейтральном интервале рН. Изменение этого показателя за счет агротехнических приемов успешно используется для снижения вредоносности болезней в поле и при послеуборочном хранении продукции [1].
Достаточный газообмен в почве идет до глубины 6-8 см, а глубже аэробы-антагонисты в лучшем случае могут выжить, но не «работать» активно на подавление инфекционных видов. Это приводит к мысли о необходимости лишь поверхностной и безотвальной обработках почвы [2].
Для исследования и определения микологического состава почвы и ее уровня супрессивности, а также для выявления эффективности интродукции фитопатогенных грибов в 2017 году сотрудниками филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Тамбовской области в ООО «Золотая Нива» Знаменского района были отобраны образцы почвы с посевов озимой пшеницы Губернатор Дона (фенофазы: кущение, флаговый лист и восковая спелость), где применяли микробиологический препарат, содержащий гриб-супрессор Trihoderma, и где его внесение не проводилось (контроль).
В результате проведенных нами фитоанализов в обоих образцах были выделены представители родов Fusarium, Helminthosporium, Pythium, Alternaria и пр. Причем почва с участков без внесения биопрепарата заселена возбудителями выше порога вредоносности. Образцы с полей, где применялся микофунгицид, присутствие фитопатогенов незначительно. Кроме того, в последних был зафиксирован рост колоний гриба-супрессора рода триходерма.
Уровень количества пропагул (конидий) грибов рода Fusarium в течение вегетации культуры возрастал в обоих вариантах опыта, но в контрольном варианте динамика роста содержания данного патогена в 1 г воздушно-сухой почвы была намного интенсивнее (рис.1).

Т.е. накопление в почве возбудителей фузариозов при интродукции Trihoderma spp. происходит значительно медленyее за счет естественного их уничтожения микофунгицидом.
Динамика содержания Helminthosporium spp. в 1 г почвообразца в зависимости от фенофазы развития озимой пшеницы (рис. 2) имела неоднозначный характер в обоих вариантах опыта. Минимальное количество данного патогена было обнаружено в фазу флагового листа с последующим ростом к моменту восковой спелости. Это явление можно объяснить следующим:
• мицелий Helminthosporium spp. довольно быстро вытесняется сапрофитными организмами. А уровень супрессивности (как и содержания в ней сапрофитных агентов) в фазу флагового листа зафиксирован максимальный за весь исследуемый период;
• этап формирования структуры элементов урожая озимой пшеницы в 2017 году проходил в относительно сухих и жарких условиях (ГТК (июнь-июль) = 1,2), что повлияло на агрессивное развитие возбудителя гельминтоспориозной корневой гнили и увеличение его численности в корнеобразующем слое почвы.

 

Еще одним из возбудителей корневых гнилей озимой пшеницы являются представители рода Pythium. Максимальное содержание этого патогена в 1 г почвы в обоих вариантах опыта (рис.3) обнаруживалось в фазу кущения.

Причем в варианте с внесением Trihoderma spp. к концу вегетации культуры оно линейно снижалось, а в контрольном образце к фазе флагового листа наблюдалось уменьшение количества патогена, а затем снова небольшое его возрастание. Т.е. к фенофазе восковая спелость в благоприятных для себя условиях происходило накопление почвенных грибов-возбудителей корневых гнилей.
Сапрофиты или факультативные патогены рода Alternaria не проявляли свою активность (т.е. их количество находилось на постоянном уровне) вплоть до момента развития растений – флаговый лист (рис 4). В дальнейшем к концу вегетации культуры их численность заметно увеличивалась, причем в обоих вариантах по идентичной диаграмме. Но все же интродукция почвенного гриба-супрессора не допустила столь высокого содержания Alternaria spp. в 1 г почвы, нежели в контрольном образце.

 

Считается, что если отношение обнаруженного количества колоний грибов супрессоров к патогенной микрофлоре составляет 15-18%, то почва способна к самоочищению, т.е. она супрессивна. За весенне-летний вегетационный период озимой пшеницы уровень супрессивности исследуемых участков постоянно менялся (рис.5). Если в фазу кущения почва с поля, где было внесение Trihoderma spp. характеризовалась как слабосупрессивная, то к фазе флагового листа и далее – уровень ее супрессивности достигал высоких значений. Это связано с тем, что интенсивный рост и активность грибов-супрессоров (Trihoderma spp., Penicillium spp., Aspergillus spp.) начинаются лишь с наступлением теплой погоды.
Почва с контрольного поля также меняла свою способность противостоять патогенной микофлоре, как и опытный вариант, но максимально (ф. флагового листа) характеризовалась только как слабосупрессивная.
Из рисунка 5 видно, как прослеживается обратно пропорциональная тенденция изменения уровня супрессивности и количества патогенной микофлоры в 1 г воздушно-сухой почвы в течение вегетативного развития озимой пшеницы.

Использование биопрепарата, содержащего споры и мицелий почвенного гриба рода Триходерма положительно отразилось не только на микологическом состоянии почвы, но и на урожае и элементов ее структуры исследуемой культуры (табл. 1)

Таблица 1
Урожайность озимой пшеницы и элементы ее структуры

Прослеживалась явная тенденция роста всех показателей опытного варианта по отношению к контрольному, что в итоге повысило урожайность на 22,6 % с 50,0 ц/га до 61,3 ц/га.
Таким образом, применение биопрепаратов дает не только положительный эффект в оздоровлении земель сельскохозяйственного назначения, но и в получении экологически чистого урожая, его сохранении, при этом не загрязняя окружающую среду и не принося вреда здоровью человека и прочих теплокровных животных.
Консультации по вопросам проведения микологического анализа почвы и приобретению биопрепаратов можно получить в филиале ФГБУ «Россельхозцентр» по Тамбовской области.

Автор статьи: И.М.Евсеева — ведущий энтофитопатолог