Стиммунол

«Всероссийский НИИ защиты растений», Воронежская обл., пос. Рамонь,

e-mail: ramon@mlvnizr.vsi.ru

       В настоящее время в нашей стране и за рубежом широко исследуются возможности усиления устойчивости растений к заболеваниям, а также повышения их продуктивности при обработке растений веществами, обладающими свойствами элиситоров или сигнальных молекул. Среди таких веществ известны вещества из группы аминокислот, олигосахариды, жасмонанты, эпибрассинолиды, арахидоновая и поли-бета-гидроксимасляная кислоты и другие. На их основе созданы и успешно применяются в растениеводстве многие полифункциональные препараты группы регуляторов роста (иммуноцитофит, эпин-Экстра, циркон, альбит и др.). 

       Во Всероссийском НИИ защиты растений разработан новый биологический фитоактиватор – стиммунол – на основе биомассы почвенных олигохет. Известно, что в теле дождевых червей содержится большое количество биологически активных веществ: витамины группы В, аминокислоты, олигосахариды, глюкозиды, гликопротеины и др. (Гаврилов, 1963; Игонин, 1995). Иммуно- и ростстимулирующее действие препарата стиммунол обусловлено сбалансированным комплексом природных биологически активных веществ, обладающих свойствами элиситоров.

       По литературным данным отдельные аминокислоты, воздействуя на растения, вызывают усиление их устойчивости к различным стрессовым факторам (Британов, 1999; патенты РФ 2253223, 2239299). Нами было установлено наличие элиситорной активности у трех аминокислот: L-валин, L-пролин, L-изолейцин и одного вещества группы аминов карбоновых кислот. По-видимому, ультрамалое экзогенное внесение в растения аминокислот вызывает расширение спектра их общебиологической роли и приобретение свойств элиситоров. По данным лабораторных исследований иммунизирующее действие данных органических соединений проявлялось после обработки семян ячменя в усилении устойчивости проростков к корневым гнилям и сопровождалось активизацией ростовых процессов (увеличивалась длина и масса проростков, а также масса корешков).

       Из нескольких видов почвенных олигохет в качестве биопродуцентов для получения биопрепарата был отобран Nicodrilus caliginosus. В процессе разработки стиммунола испытывали его различные образцы и препаративные формы. Характер действия и эффективность препарата стиммунол изучали в полевых условиях на опытных полях ОНО ОПХ ВНИИСС (п. Рамонь) и в хозяйствах Воронежской области.

       Исследования на ячмене яровом в полевых условиях показали, что предпосевная обработка семян стиммунолом в норме расхода по д.в. 1-5 мл/т повышает устойчивость растений к корневым гнилям и листовым болезням на 12,6-19,4% (развитие в контроле не более 30%). Отмечено пролонгированное системное иммунизирующее действие препарата после обработки семян, проявляющееся в снижении пораженности предфлагового листа гельминтоспориозом в фазу молочно-восковой спелости на 10,0-16,4% при развитии заболевания в контроле 33,0-52,9%. Обработка семян стиммунолом оказывала положительное влияние на ростовые процессы в растениях и на структуру урожая ярового ячменя. Количество продуктивных стеблей, высота растений, длина и количество зерен в колосе повышались на 5-10%, густота стояния, площадь предфлагового листа – на 12-20% относительно контроля. Прибавка урожая при этом достигала 6,4 ц/га (14,6%).

       Однократное опрыскивание стиммунолом посевов ячменя ярового в разные фенофазы: период всходов, кущения и выхода в трубку в норме расхода по д.в. 1,0-2,5 мл/га, снижало развитие корневых гнилей  гельминтоспориозной этиологии на 23,3-73,3% (развитие в контроле 8,6-17,2%), в период вегетации – мучнистой росы на 42,1-63,2% (развитие в контроле 1%), гельминтоспориоза – на 12,0-33,3% (развитие в контроле 18,0-26,6%). Прибавка урожая (3,3-8,9 ц/га) достигалась за счет увеличения количества продуктивных стеблей на 5,2-29,8%, длины колоса – на 1,2-5,6%, количества зерен в колосе – на 2,5-11,0%, массы 1000 зёрен – на 3-6%, площади предфлагового листа – на 18,8-23,3%. Двукратное применение стиммунола (всходы + выход в трубку) не показало усиления ростстимулирующей и фунгистатической активности препарата. 

       При исследованиях на сахарной свёкле было установлено, что обработка семян стиммунолом за счёт фунгистатического действия способствовала снижению развития возбудителей довсходовой формы корнееда (в основном рода Phoma, Pythium, Fusarium). Самый высокий общий защитный (фунгистатический и иммунизирующий) эффект стиммунола наблюдался в минимальной норме расхода (0,5 мл/т по д.в.) – 36,8% при развитии болезни в контроле не более 23,4%.

       Двукратное использование препарата в период вегетации в фазы 3-4 пар настоящих листьев и смыкания растений в рядках снизило развитие мучнистой росы на 28,4-50,0%, причем с увеличением дозировки препарата с 5 до 20 мл/га его эффективность и эффект пролангации относительно данного заболевания усиливался.

       Использование стиммунола на сахарной свекле за счёт полифункциональности действия позволяет значительно повысить урожайность сахарной свеклы. Продуктивность культуры при обработке фитоактиваторами, как интегральный показатель, определяется сохранностью растений, зависящей от уровня защитной активности препарата, и его ростстимулирующим действием. Снижение развития довсходовой формы корнееда позволяет увеличить сохранность растений до 38%, гнилей корнеплодов – на 10-12%. В целом, увеличение средней массы корнеплода в вариантах со стиммунолом по отношению к контролю составляло от 8 до 28%. За счёт полифункционального действия препарата в опытных вариантах прибавка урожая колебалась от 4 до 16 ц/га (6-38%).

       В производственном опыте оценили иммуно- и ростстимулирующее действие стиммунола (1,5-5 мл/т по д.в.) при предпосадочной обработке клубней. Препарат ускорил прохождение фенологических фаз развития культуры (проростки появились на несколько дней раньше, сократилась продолжительность межфазных периодов). Проявились ростстимулирующие свойства стиммунола: на 5,4-14,3% увеличилось количество стеблей на одно растение, на 1,3-13,6% – площадь листовой поверхности. Установлено существенное влияние препарата при всех нормах его расхода, но в варианте с меньшей дозировкой (1,5 мл/т) за счет большей активизации процесса образования клубней и увеличения их стандартности получена наибольшая прибавка урожая – 46,7 ц/га (19,3%). Стиммунол показал достаточно высокий фунгистатический эффект, как в отношении листовых фитопатогенов в период вегетации культуры, так и при проведении клубневого анализа через полтора месяца хранения картофеля. В период вегетации развитие фитофтороза в контроле достигало 85%. В вариантах с дозировками 1,5-3 мл/т биологическая эффективность препарата составила 48 и 62% соответственно. Развитие макроспориоза и альтернариоза было низким (1,5-2,1%). В этих условиях эффективность фитоактиватора достигала 91%. Клубневой анализ показал, что использование стиммунола в качестве иммуноиндуктора способствовало снижению пораженности клубней ризоктониозом на 38-67% (развитие в контроле 32%), фитофторозом – на 42-58% (2,4% в контроле), паршой обыкновенной – на 69-76% (5% в контроле).

       Не менее эффективно было однократное применение фитоактиватора в период вегетации картофеля в фазу начала цветения. Болезни листового аппарата отмечались в слабой степени, поэтому оценку фунгистатического действия препарата провели путем клубневого анализа картофеля. Развитие ризоктониоза, парши обыкновенной и фитофтороза составляло соответственно 6,3, 4,9, 2,7%. Биологическая эффективность против этих заболеваний составила 52-66,6%, что на 10-40% выше эталона (альбит, 50 мл/га). Обработка в период вегетации способствовала увеличению продуктивности картофеля: число товарных клубней увеличилось в 1,3-1,5 раза, средняя масса клубней – на 1,6-10,7%, прибавка урожая достигала 68,1-73,7 ц/га, что на уровне и выше эталона при урожайности в контроле 149,4 ц/га.

       Использование стиммунола при опрыскивании вегетирующих растений томатов в фазу начала цветения в норме 5 и 10 мл/га (по д.в.) позволило увеличить урожайность культуры на 14,3 и 28,6% соответственно. При этом средняя масса одного плода достоверно не увеличивалась относительно контроля, но процент завязавшихся плодов был на 10,7 и 43,6% выше, чем в контроле. Препарат значительно (на 66,5-71,0%) снизил пораженность плодов вершинной гнилью.

       Перспективы применения стиммунола изучали также на клевере луговом, возделываемом по одноукосной технологии в свекловичном севообороте. Препарат оценивали в нормах расхода по д.в. от 2,5 до 10 мл/га при опрыскивании посевов в фазу отрастания растений после перезимовки. Изучение влияния стиммунола на клевер показало, что препарат обладает высокой ростстимулирующей и иммуноиндуцирующей активностью на данной культуре. Стиммунол проявил иммунизирующий эффект в отношении ряда заболеваний клевера. Наиболее широкое распространение в годы исследований получила бурая пятнистость при развитии в контроле 8,9%. На этом фоне эффективность рострегулятора достигала 67,4-85,4%, эталона (альбит, 70 мл/га) – 59,6%. В отношении других заболеваний листового аппарата (антракноз, аскохитоз) при низком развитии патогенов – 3,2 и 1,4% соответственно, защитный эффект не превысил 14,3-33,4%, что на уровне и выше эталона (7,1-12,5%). Стиммунола во всех исследуемых дозировках позитивно влиял на продуктивность стеблестоя клевера. Увеличение количества продуктивных стеблей на единицу площади по сравнению с контролем колебалось от 26,2 до 43,7%. Однако отмечена четкая тенденция снижения густоты стеблестоя с увеличением нормы расхода препарата (на 9,3-17,5%). Высота растений (побегов) по вариантам составила в среднем 55,2-56,3 см, что на 5,5-6,4% выше контрольного варианта. Помимо этого, препарат способствовал ускорению бутонизации и цветения культуры. Количество розовых бутонов от общего числа образовавшихся при учете в фазу цветения достоверно (на 6,0-6,3%) увеличивалось при использовании более низких дозировок стиммунола – 2,5 и 5 мл/га. Установлено существенное влияние препарата и на формирование генеративных органов. Количество образовавшихся бутонов достигало 1386-1500 шт./м2, что выше контроля на 24,5-34,8% и на 5,2-9,9% выше эталона (альбит, 40 мл/га). Урожайность зеленой массы многолетней травы под влиянием обработки стиммунолом возросла и составила 316-363 ц/га (контроль – 238,5 ц/га). Максимальная прибавка урожая – 52,2% (124,5 ц/га) получена при применении наименьшей дозировки препарата – 2,5 мл/га.

       Известно, что регуляторы роста обладают высокой метаболической активностью, и, включаясь в обмен веществ растений, оказывают побочное влияние и на фитофагов (Селицкая, 2006; Степанычева, 2006; Топоров, 2004; Иванова, 2005 и др.). Нами в полевых опытах по изучению различных норм расхода препарата стиммунол при предпосевной обработке семян ярового ячменя был установлен факт влияния фитоактиватора на снижение поврежденности растений в период вегетации вредителями. Если в контроле заселенность главных стеблей злаковыми мухами составляла 7,9%, то в вариантах со стиммунолом она снизилась до 1,9-4,3%. Поврежденность растений хлебными блошками также на 5,4-11,7% была ниже, чем в контрольном варианте. Можно предположить, что обработка семян стиммунолом повлияла на метаболические процессы в растениях в период вегетации и способствовала усилению иммунитета растений к вредителям, при этом не исключены также репеллентный или антифидантный эффекты.

       В настоящее время разрабатываются регламенты практического применения стиммунола на различных сельскохозяйственных культурах. На основании первичных исследований можно оценить ростстимулирующее действие препарата как высокое. Фунгистатический и иммунизирующий эффекты стиммунола проявляются в различной степени в зависимости от дозировки препарата, физиологического состояния растений, инфекционного фона и вида возбудителей болезней. Во многих случаях при недостаточно высоком защитном действии потери от вредных организмов компенсируются высокой прибавкой урожая.

       Можно констатировать, что после завершения исследований по разработке препаративных форм стиммунола, регламентов его применения и государственной регистрации препарат может занять достойное место в современных экологизированных системах возделывания сельскохозяйственных культур.

Литература

1. Британов Е.А. Биологическая роль пролина. – Наука, 1975.

2. Гаврилов К.И. Дождевые черви – продуценты БАВ. – Журнал общей биологии. – 1963.– № 24.–     В. 2– С. 149-154.

3. Иванова А.Н., Павлючук Н.В. Фитогормоны и использование их для защиты растений и охраны окружающей среды //Проблемы энтомологии Северо-Кавказского региона. – Ставрополь, Агрус, 2005. – С. 131-136.

4. Игонин А.М. Как повысить плодородие почвы в десятки раз с помощью дождевых червей. – М., 1995. – 87 с.

5. Патент РФ 2253223. Мелихов В.В., Панфилова О.Н., Каренгина Т.В Способ защиты растений от высокотемпературного стресса.

6. Патент РФ 2239299. Ткачук О.А., Орлов А.Н., Надежкин С.М., Стаценко А.П. Способ защиты растений от засухи.

7. Селицкая О.Г. и др. Ольфакторные реакции имаго калифорнийского трипса Frankliniella occidentalis pergannde (Thysanoptera: Thripidae) на листья томата, обработанные хитозаром-Ф //Матер. Всероссийской науч.-практ. конф., Большие Вязьмы, Московской области, 15-16 ноября 2006 г. – Большие Вязьмы. – Санкт-Петербург, 2006. – С. 38-39.

8. Степанычева Е.А. и др. Влияние иммуномодуляторов на устойчивость растений томата к вредителям защищенного грунта //Матер. Всероссийской. науч.-практ. конф., Большие Вязьмы, Московской области, 15-16 ноября 2006 г. – Большие Вязьмы. – Санкт-Петербург, 2006. – С. 42-44.

9. Топоров В.А. Эффективность препаратов растительного происхождения против вредителей на яровой пшенице и картофеле // Матер. конф., Бердск, 20-23 января 2004 г .– Новосибирск, 2004. – С. 48-50.