Стиммунол

Т.А. Рябчинская, докт. с.-х. наук,

Г.Л. Харченко, канд. биол. наук,

И.Ю. Бобрешова,

Н.А. Саранцева

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений»
пос. Рамонь, Воронежская обл., Российская Федерация

  Повышение адаптационных возможностей растений в настоящее время является одним из основных принципов экологического земледелия. Устойчивость растений к патогенным микроорганизмам может существенно повышаться c помощью метода фитоим-мунокоррекции при использовании различных препаратов-фитоактиваторов биогенного (микроорганизмы и их метаболиты) и абиогенного (синтезированные соединения, обладающие элиситорным действием) происхождения.
Особенностью их действия является широкая полифункциональность, а именно, воздействие на разнообразные биохимические и физиологические процессы, способст-вующие индукции комплексной неспецифической устойчивости к патогенным микроор-ганизмам и неблагоприятным погодным факторам среды, а также активизирующие рост и развитие растений. Помимо низкой токсичности (III-IV класс опасности), препараты дан-ной группы характеризуются также относительно низкой себестоимостью при наработке.

В Российской Федерации на базе научно-исследовательских институтов и учреждений различного профиля разработано достаточно много препаратов-фитоактиваторов с иммуно- и рострегулирующими свойствами на основе бактериальных штаммов, метаболитов различных микроорганизмов, растений и животных, о чем свидетельствует наличие большого количества патентов РФ по данному классу средств. Однако только очень немногие из них находят реализацию в практике растениеводства. Одной из причин этого является достаточно высокая сложность регистрационных процедур данных экологичных препаратов последнего поколения. В частности, если в 1998 году для их государственной регистрации требовалось только 9, то в 2008 – уже 21 официальный документ, на оформление которых требуется много времени и материальных затрат.

Особенно сложной проблемой на пути продвижения полифункциональных препаратов к рынку является, как правило, отсутствие средств у разработчиков препаратов на проведение региональных испытаний и осуществление регистрационных процедур. С другой стороны, практически отсутствуют препятствия для регистрации зарубежных препаратов данной группы, поскольку фирмы-производители, как правило, имеют достаточные материальные ресурсы для достижения этой цели.

На основе обобщения многочисленных литературных сведений  совершенно очевидно, что все полифункциональные биостимуляторы или фитоактиваторы имеют сходные основные механизмы действия, особенность которых состоит в генетически детерминированном изменении метаболизма самих защищаемых растений с помощью веществ-элиситоров. Эти изменения способствуют повышению адаптационных свойств растений, и в том числе, усилению защитных реакций по отношению к комплексу неблагоприятных факторов среды и к различным вредным организмам при одновременном повышении продуктивности сельскохозяйственных культур. К данной группе препаратов можно также отнести фунгициды биологического происхождения (на основе бактериальных штаммов), поскольку их иммуностимулирующие и рострегулирующие свойства существенно перекрывают эффект фунгицидного механизма действия за счет антагонистического влияния на фитопатогенные организмы.

В настоящее время назрел вопрос выделения в «Государственном каталоге…» всех препаратов аналогичного полифункционального действия в особую группу, например, с обозначением фитоактиваторы. Разнесение одних и тех же препаратов (Бинорам, Альбит и др.) по различным группам (фунгициды и регуляторы роста растений) в зависимости от применяемой дозировки является совершенно нелогичным. Это вносит определенную неразбериху при практическом использовании препаратов. Целевое назначение иммуно-и ростиндукторов состоит именно в их полифункциональном действии, оцениваемое в большей степени достигаемой прибавкой урожая, которая, в частности, может компенсировать недостаточно высокую их защитную активность при применении в других нормах расхода.

Фактически в настоящее время нет общей методики оценки полифункционального действия данных средств повышения адаптационных свойств растений. В ФГБНУ «ВНИИЗР» была предпринята попытка разработки такой методики, которая в определенной мере обладает возможностью повысить объективность проводимых исследований по разработке регламентов применения различных биостимуляторов с иммунизирующим и рострегулирующим действием [1]. Она предусматривает комплексный учет всех эффектов полифункционального действия препаратов при оценке их вклада в наиболее важный результат их применения, а именно –прибавку урожая. Разработанная методика несколько трудоемка и недостаточно широко апробирована в практике. Необходимо ее дальнейшее совершенствование и адаптация к использованию на разных сельскохозяйственных культурах.

В ФГБНУ «ВНИИЗР» более 8 лет проводится последовательная разработка поли-функциональных препаратов-фитоактиваторов группы Стиммунол на основе новых био-продуцентов – почвенных олигохет. Основная цель исследований состояла в получении иммуно- и рострегулятора, производство которого будет низкозатратным, а применение – достаточно высокоэффективным и экологически безопасным. В результате были найдены наиболее эффективные виды-биопродуценты и разработан ряд препаративных форм фи-тоактиваторов. Был установлен комплекс действующих веществ в препаратах, обладающих сигнальным действием, характер проявления которого соответствует аналогичным эффектам регуляторов роста растений.

За годы исследований были изучены особенности действия препаратов Стиммунол и Стиммунол ЕФ и проведены полевые испытания на ряде сельскохозяйственных культур. Разработаны основные технологические регламенты их практического использования, позволяющие за счет полифункционального действия (усиление процессов фотосинтеза, увеличение ассимиляционной поверхности листьев и массы корнеплодов и клубней, стимуляция цветения и клубнеобразования) получать высокие прибавки урожая (рис.). Также установлены относительно высокие защитные свойства новых фитоактиваторов [2].

Предпосевная обработка семян ярового ячменя обеспечивала иммунизирующий эффект в отношении корневых гнилей до 47 % в фазу молочно-восковой спелости. Фунгистатическое и иммунизирующее действие препаратов на среднем инфекционном фоне развития различных патогенов при опрыскивании в период вегетации зерновых культур (озимая и яровая пшеница, яровой ячмень) составляло от 24 до 95 % в зависимости от вида возбудителя.

На сахарной свекле обработка семян Стиммунолом обеспечивала фунгистатиче-ский эффект против корнееда на уровне 24-37 %, против мучнистой росы – 28 % (развитие болезни в контроле – 71 %). При однократном применении в фазу 5-6 пар настоящих листьев против последнего патогена биологическая эффективность приема достигала 54 и 83 %, соответственно – на среднем и низком инфекционном фоне (развитие заболевания – 30,0 и 4,5 %).

Высокое иммунизирующее действие фитоактиватора отмечалось на картофеле: при обработке посадочного материала снижение пораженности клубней нового урожая достигало 40-87 % в зависимости от вида патогена.

Однократное применение препарата Стиммунол на клевере при одноукосной тех-нологии выращивания в период весеннего отрастания растений способствовало снижению развития бурой пятнистости на 85 %.
 

Рис. Максимальные прибавки урожая при оптимальных регламентах применения препаратов группы Стиммунол на различных культурах

При разработке регламентов применения новых фитоактиваторов Стиммунол и Стиммунол ЕФ были установлены некоторые общие особенности проявления их эффективности, присущие также и другим регуляторам роста растений и позволившие выявить некоторые проблемы их практического использования.

На эффективность действия полифункциональных препаратов-фитоактиваторов в сильной степени влияют внешние факторы среды (особенно – степень обеспеченности растений влагой, в частности, продолжительность засушливых периодов, наличие сильной воздушной засухи, повышенная инсоляция) которые, вызывая стрессовые состояния растений, через гормональную систему изменяют и их реакции на обработку стимуляторами. Это вызывает существенное варьирование эффективности применения фитоактиваторов. Ввиду высокой сложности механизмов действия препаратов с сигнальными свойствами использование их требует высокой осторожности и знаний особенностей применения в разных условиях.  

Вопрос оптимизации дозировок при применении данных полифункциональных средств является краеугольным камнем при разработке технологических регламентов, по-скольку именно нормы расхода препарата определяют, по какому направлению будет осуществляться основное действие препарата, какие сигнальные системы клеток растений будут задействованы при программировании различных эффектов из их комплекса. Кроме того, на действие полифункциональных препаратов может существенно влиять реальная фитосанитарная обстановка в агроценозе (определенный набор фитопатогенов и их инфекционная нагрузка). Это в свою очередь потребует корректировку норм расхода препарата. Так, например, установлено, что в условиях отягчающего воздействия определенных стрессовых факторов растения положительно реагируют на более низкие дозировки фитоактиваторов.

По всей видимости, при включении препаратов в «Государственный каталог…» необходима более подробная характеристика их с указанием условий применения той или иной дозировки. При этом обязательно должен быть приведен интервал норм расхода препарата и условия, определяющие выбор данного регламента. Это исключит необходимость двойной регистрации препаратов по различным группам.

Сопутствующими наблюдениями при исследованиях по изучению действия раз-личных иммуно- и рострегуляторов установлено определенное воздействие их на другие компоненты агроценозов, в частности, на насекомых-фитофагов. Причем оно может быть двояким, то есть или в сторону повышения устойчивости растений к отдельным вредите-лям и их комплексам, или, что реже отмечается, – усиления привлекательности их для данных вредных объектов [3-5]. Это явление объясняется сходством биохимических механизмов регулирования иммунных реакций на негативные воздействия биотических факторов среды, а также существенным изменением биохимизма растений, приводящим к корректировке ольфакторной чувствительности вредных насекомых по отношению к пищевому растению или проявлению антифидантности.

Установленная возможность фенотипического (эпигенетического) наследования определенных свойств, индуцированных обработкой фитоактиваторами (Стиммунол, Альбит) материнских растений в течение 1-2 репродукций также может внести свои коррективы при отработке технологий применения препаратов данной группы, поскольку реакции на обработки иммуно- и рострегуляторами в последующих репродукциях могут существенно изменяться [6]. Вследствие этого многократное (ежегодное) использование их на многолетних культурах может привести к нежелательным последствиям. Данные вопрос требует тщательного изучения.

Таким образом, без последовательного решения всех перечисленных проблем воз-можности использования препаратов-фитоактиваторов могут быть реализованы недостаточно. С одной стороны, для скорейшего внедрения новых фитоактиваторов в практику растениеводства необходимо упростить регистрационные процедуры при их продвижении к рынку и оказывать разностороннюю поддержку отечественным разработчикам на государственном уровне. С другой стороны, учитывая особенности их действия на растения, нужно повысить требования к обоснованности регистрируемых регламентов их применения и конкретизировать условия достижения максимальной эффективности.

Литература

1. Методические указания по комплексной оценке эффективности полифункционального действия препаратов-фитоактиваторов иммунитета и продуктивности / Рябчинская Т.А., Харченко Г.Л., Саранцева Н.А., Бобрешова И.Ю., Панина Н.В. – Рамонь, 2009. – 45 с.

2. Бобрешова И.Ю. Новый полифункциональный активатор фитоиммунитета и обоснование перспектив его применения на различных сельскохозяйственных культу-рах:и автореф. дис. канд. с.-х. наук. – Воронеж. – 2012. – 24 с.

3. Бобрешова И.Ю., Рябчинская Т.А., Харченко Г.Л., Саранцева Н.А. Неспецифическое действие рострегуляторов // Фитосанитарная безопасность агроэкосистем: матер. Междунар. науч.-практич. конф., Новосибирск, 7-9 июля 2010 г. – Новосибирск, 2010. – С. 29-30.

4. Буров В.Н. Перспективы и проблемы использования индукторов иммунитета растений к биологическим стрессам // Индуцированный иммунитет сельскохозяйственных культур – важное направление в защите растений: матер. Всеросс. науч.-практич. конф. Большие Вяземы, Московской обл., 15-16 ноября 2006 г. – Большие Вяземы – С.-Пб., 2006. – С.12-14. 

5. Павловская Н.Е., Зотиков В.И., Борзенкова Г.А., Азарова Е.Ф., Ботус Н.И. Индуцирование устойчивости зернобобовых культур // Защита и карантин растений. – 2006. – № 10. – С. 22-23.

6. Рябчинская Т.А., Бобрешова И.Ю., Харченко Г.Л., Саранцева Н.А. Отдаленное последействие обработки фитоактиваторами на последующую репродукцию ячменя яро-вого // Современные иммунологические исследования, их роль в создании новых сортов и интенсификации растениеводства: матер. науч.-практич. конф., Большие Вяземы, 18 ноября 2009 г. – Большие Вяземы, 2009. – С. 173-179.