| УДК 631.98
Биостимуляторы на основе природных элиситоров для экологизированных агротехнологий
В.Т. Алёхин, Т.А. Рябчинская, Г.Л. Харченко, И.Ю. Бобрешова, Н.А. Саранцева
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений»
Многолетняя целенаправленная деятельность человека в растениеводстве по интенсивному использованию природных ресурсов почв, форсированная и широкомасштабная химизация, биологические изменения культурных растений в результате селекционной работы привели к определенному ослаблению их естественного генетического потенциала. Потеря ими природного потенциала сопротивляемости воздействию многих неблагоприятных факторов среды явились причиной изменений в генофонде, многие важные гены потеряли естественный уровень активности и перешли в состояние "спящих", что в конечном итоге сказалось на продуктивности сельскохозяйственных культур. Обычным состоянием растений стала блокировка различных жизненно важных реакций под воздействием сильных химических сигналов чужеродной растениям природы, поступающих извне. Особенно обострилась ситуация в растениеводстве в последнее десятилетие в связи с резким негативным изменением климата. На сильные воздействия отрицательных факторов среды растения стали реагировать возникновением стрессовых состояний, зачастую проявляющихся в виде некрозов листьев. С другой стороны растениям естественно присущи свойства общения с окружающей средой на уровне тонких информационных структур, образующих сигнальные цепи и сети внутри клеток. Эти системы способны контролировать жизнедеятельность растений, начиная с генетических структур и кончая проявлениями различных физиологических процессов. Образно говоря, растения хорошо понимают информацию, поступающую на уровне «шепота» и адекватно реагируют на поступающие сигналы. Сигналами, запускающими работу данных тонких структур, являются вещества элиситорной природы, способные проявлять свою активность в концентрациях 10-8-10-10 М.
Функционально сигнальные системы растений в первую очередь связаны с фитоиммунокоррекцией и были открыты впервые в клетках возбудителей заболеваний. В настоящее время установлено большое количество сигнальных структур, определяющих работу широкого спектра фитогормонов, многообразное взаимодействие которых приводит к разнообразным положительным сдвигам в развитии растений, способствующим повышению их адаптационных возможностей. Эти проявления, как правило, многофункциональны и закрепляются на протяжении всего периода жизни растений, а в отдельных случаях сохраняются в течение 1-2 последующих репродукций [1].
В качестве элиситоров в настоящее время известно огромное количество органических соединений различного происхождения. Подобным действием обладают и некоторые современные пестициды. Однако, более естественны для восприятия растениями природные органические вещества. К ним относятся многие сложные вещества-лиганды (аминокислоты, полиамины, полисахариды, непредельные жирные кислоты, и т.п.), присущие самим растениям или животным организмам, развивающимся в родственной почвенной среде. Комплексы таких веществ могут проявлять себя наиболее системно и взаимосвязано по отношению к воздействию на информационные системы растений, взаимосинергируя и взаимозаменяя друг друга. Ярким примером биопродуцентов подобного комплекса веществ-элиситоров, являются различные виды дождевых червей, играющие огромную роль в почвообразовательном процессе и создании благоприятной среды для роста и развития растений. На основе червей видов Nicodrilus caliginosus и Eisenia foetida были разработаны препараты-фитоактиваторы Стиммунол и Стиммунол ЕФ. Комплекс элиситоров, представляющих собой действующие композиции препаратов, включает более десятка соединений органической природы, функционирующих в определенном процентном соотношении и взаимовлиянии. Специальные препаративные формы позволяют стабилизировать и усиливать действие биологических составляющих биостимуляторов.
В течение 8 лет в полевых опытах на ряде сельскохозяйственных культур было показано, что Стиммунол обладает ярко выраженным антидепрессантным действием, усиливающимся в условиях, неблагоприятных для роста и развития растений. Помимо системного усиления устойчивости растений к комплексу заболеваний отмечалось также неспецифическое действия на вредных насекомых. В частности, снижалась поврежденность главных стеблей злаковыми мухами на ячмене на 47-71 %, поврежденность листьев блошками – на 7-16 %, что свидетельствует о комплексном положительном действии препарата на растения [2].
Фунгистатический и иммунизирующий эффект препарата зависел от культуры, видов возбудителей заболеваний и общего инфекционного фона, и варьировал от 10-25 до 73-80 %. Как правило, для достижения достаточно высокого защитного и ростстимулирующего эффектов требовалось однократное применение препарата при обработке семян или опрыскивании растений в период вегетации. За счет полифункционального действия фитоактиватора во многих случаях недостаточно высокий защитный эффект Стиммунола компенсировался высокими прибавками урожая: на яровом ячмене – 11-22 %; сахарной свекле – 14-25 %; картофеле – 38-49 %; клевере – 32-52 %; томатах – 14-28 %. Существенно возрастала генеративная продуктивность растений (увеличение количества соцветий, плодов), а также клубнеобразование на картофеле [3-5].
Препятствием к внедрению Стиммунола в практику стала низкая репродуктивная способность его биопр одуцента. Наиболее технологичным и предпочтительным препаратом для массовой наработки и практического использования в растениеводстве явился Стиммунол ЕФ, который в настоящее время освоен к производству в ООО «ЭкоПроект-НТ» (Воронежская обл., с. Петропавловка). Разработаны технологии его применения на зерновых культурах.
На озимой пшенице наиболее эффективной была однократная обработка растений Стиммунолом ЕФ осенью или весной в фазу кущения в норме расхода препарата 20 мл/га. Защитный (иммунизирующий) эффект против различных патогенов (корневые гнили, септориоз, мучнистая роса, бурая ржавчина) составлял 21-75 %. За счет полифункционального действия Стиммунола ЕФ прибавка урожая составляла 16,1- 24,8 %.
На яровой пшенице (обработка растений в фазу начала выхода в трубку) биологическая эффективность в отношении мучнистой росы в фазу трубкования составляла 40-55 %, в фазу колошения – 15-28 %. В фазу молочно-восковой спелости на фоне эпифитотийного развития бурой ржавчины (73 % в контроле) пролонгированное иммунизирующее действие биопрепарата составило 11 %. В вариантах с расходом препарата 30-40 мл/га отмечалось увеличение продуктивной кустистости до 22,6 %, количества зерен в колосе – на 12-18 %. Максимальный эффект по прибавке урожая яровой пшеницы (от 8 до 19% в различные годы отмечался при норме расхода 30 мл/га. Более высокая продуктивность растений достигалась при применении фитоактиватора в условиях действия комплекса негативных факторов среды.
Максимальный полифункциональный эффект при обработке ярового ячменя в фазу начала выхода в трубку препаратом Стиммунол ЕФ наблюдался при норме расхода 50 мл/га, продуктивность растений при этом возросла относительно контроля на 12,4 %.
Литература
1. Рябчинская Т.А. и др. Отдаленное последействие обработки фитоактиваторами на последующую репродукцию ячменя ярового // Современные иммунологические исследования, их роль в создании новых сортов и интенсификации растениеводства: матер. науч.-практич. конф., Большие Вязёмы, 2009. С. 71-79.
2. Бобрешова И.Ю. и др. Неспецифическое действие рострегуляторов // Фитосанитарная безопасность агроэкосистем: матер. Междунар. науч.-практич. конф., Новосибирск, 2010. С. 29-31.
3. Алёхин В.Т. и др. Новый препарат для стимуляции иммунитета и повышения продуктивности растений // Защита и карантин растений. 2010. № 3. С. 44-46.
4. Рябчинская Т.А. и др. Природные лиганды и перспективы их практического использования в фитосанитарных технологиях // Агрохимия. 2012. № 11. С. 34-39.
5. Бобрешова И.Ю. Новый полифункциональный активатор фитоиммунитета и обоснование перспектив его применения на различных с.-х. культурах. Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Воронеж, 2012. 24 с.
|