Стиммунол

РАЗРАБОТКА ТАКТИКИ ПРИМЕНЕНИЯ ФИТОАКТИВАТОРОВ НА СВЕКЛОВИЧНЫХ ПОЛЯХ

Всероссийский НИИ сахарной свеклы и сахара им. А.Л. Мазлумова

      Одним из резервов улучшения сложившейся ситуации в свекловодстве является использование полифункциональных препаратов-регуляторов роста растений или фитоактиваторов. Данные биологически активные средства способны повышать иммунный статус растений, оказывать разносторонние ростовые эффекты на различные органы растений, усиливать способность их противостоять различным стрессам. В отличие от большинства химических препаратов, воздействующих на вредоносный объект, фитоактиваторы оказывают защитный эффект опосредованно, через направленное изменение физиологического состояния растений в сторону усиления ростовых процессов и активности защитных реакций. Поскольку эти изменения происходят на всех уровнях биологической организации (генетический, биохимический, физиологический), целенаправленное управление различными процессами жизнедеятельности растений при использовании препаратов данной группы является очень сложной задачей. Без познания механизмов действия фитоактиваторов на растения не-возможно полностью реализовать их высокий защитный и ростстимулирующий потенциал.

       В течение 2005-2008 гг. в Воронежской области на опытных полях ВНИИЗР и ВНИИСС оценивалась возможность использования в техноло-гии возделывания сахарной свеклы ряда фитоактиваторов: альбит, ТПС; альбит-3, ТПС, интеграл, Ж и стиммунол, БЭ (биологический экстракт) при изучении особенностей действия их на растения. Последний препарат разработан во ВНИИЗР на основе почвенных олигохет вида Nicodrilus caliginosus и в настоящее время находится на стадии изучения. Высокое рострегулирующее и иммунизирующее действие стиммунол показал на яровом ячмене и картофеле.
       Одним из самых важных приемов при возделывании сахарной свеклы является предпосевная обработка семенного материала химическими протравителями и различными агрохимикатами, основной задачей которой является снижение вредоносности корнееда всходов и обеспечение полноценного питания растений на первых фазах их развития. Широко используются методы дражирования и инкрустации семян различными смесевыми композициями фунгицидов, микроэлементов, а также рост- и иммуностимуляторов.
       Известно, что ростовые процессы в различных органах растений проявляются дифференцированно, что связано со специфическим действием гормонов роста – ауксинов. Данный эффект особенно выражен при применении регуляторов роста растений, который тесно связан с дозировкой препарата. При оценке различных норм расхода препарата альбит при предпосевной обработке семенного материала (от 30 до 200 мл/т) было установлено, что наибольшие активирующие эффекты (увеличение количества листьев, доли активно фотосинтезирующих листьев, площади листьев, скорости развития и др.) препарат оказывал в нормах расхода 125 и 150 мл/т. Особенно четкий рострегулирующий эффект наблюдался в фазу двух пар настоящих листьев, когда масса 100 растений увеличивалась относительно контроля от 18,7 до 45,5% (при дозировке 150 мл/т). При нормах расхода альбита 50 и 75 мл/т наблюдалось достоверное увеличение количества сосудистых пучков в черешке (одновозрастного – двадцатого листа). Количество сосудистых колец в корнеплодах суще-ственно не изменялось, но в варианте 150 мл/т – снизилось по сравнению с контролем. Однако именно при этой дозировке альбита отмечено существенное, на 8,2% увеличение массы корнеплода (растения отбирались при стандартной густоте стояния). Четко прослеживалась тенденция усиления данного эффекта с увеличением нормы расхода пре-парата.
       Обобщающее действие полифункционального препарата на продук-тивность культуры складывается за счет комплекса факторов: рострегули-рующий, защитный (фунгицидный, фунгистатический, иммуностимулирующий) и антистрессовый. Защитные эффекты на сахарной свекле складывается из увеличения всхожести семян (за счет снижения вредоносности «довсходовой формы» корнееда), фунгистатического и иммунизирующего действия относительно комплекса заболеваний (корнеед всходов, мучнистая роса, церкоспороз и др.), а также увеличения густоты стояния растений за счет снижения выпадов всходов от корнееда и последующей гибели ослабленных данным заболеванием растений от других возбудителей (гнили корнеплодов). Все эти эффекты в конечном итоге вносят различный вклад в увеличение урожайности культуры. Фунгистатическое действие альбита при предпосевной обработке се-мян проявляется в основном в отношении комплекса возбудителей корнееда.
       В условиях 2008 г., на фоне относительно невысокой степени развития заболевания (20% в контроле), наибольший эффект (81%), равнозначный действию химических фунгицидов (ТМТД + тачигарен в полных нормах расхода), препарат показал при минимальной норме расхода – 30 мл/т. Повышение дозировки снижало данный эффект до 23-34%, и только в норме расхода 150 мл/т биологическая эффективность препарата была также высокой – 70%. В минимальной норме расхода (30 мл/т) альбит эффективно подавлял «довсходовую форму» корнееда. Препарат в низких нормах расхода (до 75 мл/т) показал также более высокую иммунизирующую активность: после-действие корнееда (выпады от корневых гнилей растений, ослабленных корнеедом) было менее выражено, что позволило повысить густоту стояния растений до 5%.
       Предпосевная обработка семян альбитом индуцировала в растениях системный пролонгированный иммунитет, который проявлялся в более слабом развитии мучнистой росы на листьях и в увеличении доли здоровых растений в посеве во второй половине вегетации. Выявлена сложная криволинейная зависимость иммунизирующей активности от дозировки препарата и инфекционной нагрузки в течение вегетационного сезона. На слабом инфекционном фоне в начале проявления заболевания (развитие до 1%, распространенность до 56%) максимальный эффект – 59-66% – наблюдался в интервале дозировок альбита от 50 до 125 мл/т. В этих вариантах отмечалась и более высокая доля здоровых растений (81-89%). К уборке урожая, когда развитие мучнистой росы достигло 36%, слабое иммунизирующее действие (не более 5%) сохранилось только в вариантах с расходом препарата 50 и 125 мл/т.
       Суммарный полифункциональный эффект фитоактиватора альбит в меньшей норме расхода (30 мл/т) оказался максимальным: конечная густо-та стояния растений превысила контроль на 20,3% (в других вариантах – на 5-10%). Прибавка урожая в этом варианте составила 8 т/га или 26,4%. При норме расхода препарата 125 мл/т все показатели эффективности, как рострегулирующие, так и защитные, оказались более низкими. В результате этого прибавка урожая в данном варианте отсутствовала. Предпосевная обработка семян сахарной свеклы при всех используемых нормах расхода препарата альбит была экономически выгодна (рентабельность на уровне 65-74%), максимальная окупаемость затрат (1,8 раза) была при использовании наименьшей дозировки препарата – 30 мл/т.
       Биофунгицид интеграл при использовании его для предпосевной обработки семян (1,0; 1,5; 2,0 л/т) показал эффективность в отношении комплекса патогенов до выхода на поверхность всходов (довсходовая форма корнееда, вызываемая в основном микромицетами Phoma betae, Pythium spp., Fusarium spp). При максимальной норме расхода (2 л/т) биологическая эффективность составила 31,3%, в эталоне (максим + апрон голд, 10 + 2 л/т) – 77,1%. Однако в целом против корнееда, особенность которого заключается в большом и достаточно изменчивом видовом комплексе возбудителей, уровень фунгицидного действия данного биопрепарата явно недостаточен. Общая биологическая эффективность в условиях относительно невысокого развития заболевания (12%) не превы-шала 6%. Установлена иммунизирующая активность биофунгицида на фоне слабой степени развития мучнистой росы на листьях (1% в контроле). Иммунизирующий эффект препарата достигал 75-80%, а на фоне развития церкоспороза в контроле 5,5% – 58%. Применение фитоактиваторов в период вегетации сахарной свеклы направлено, во-первых, на снижение вредоносности комплекса фитопатогенов, вызывающих заболевания листового аппарата, гнилей корнеплодов, за счет усиления иммунного статуса растений и, во-вторых, на повышение продуктивности культуры за счет комплекса положительных воздействий на растения. 
      Важным моментом при разработке технологии применения препара-тов-фитоактиваторов, помимо их дозировки, является определение опти-мальных сроков и кратности обработок. При изучении оптимального срока применения препарата альбит (50 мл/га) в качестве иммуноиндуктора в период вегетации в интервале фаз вилочка – 3-4 пары настоящих листьев установлено, что чем позднее проведена обработка, тем выше защитное (иммунизирующее) действие фитоактиватора в отношении болезней листьев. Рострегулирующее действие препарата по влиянию на массу корнеплода также было максимальным (увеличение на 11,7%) при использовании его в фазу 3-4 пар настоящих листьев. Прибавка урожая за счет комплекса положительных воздействий на растения составила 4% по отношению к контролю.
      Оценку влияния сроков обработки вегетирующих растений сахарной свеклы препаратом альбит (50 мл/га) на его иммунизирующую активность проводили при однократном опрыскивании растений в фазу 2-3 пар настоящих листьев и в фазу смыкания растений в рядках, и двукратном – в оба срока. Наибольший иммунизирующий эффект (20%) по отношению к мучнистой росе на фоне 100% распространенности заболевания в конце августа был достигнут при обработке в фазу 2-3 пар настоящих листьев. Опрыскивание в эту фазу позволило получить и наибольшую прибавку урожая – 2,9 т/га или 5,7%. Двукратная обработка растений не дала ростстимулирующего эффекта. Однако, применение альбита в меньшей норме расхода (35 мл/га) двукратно в те же сроки позволило получить эффект на уровне от 9,7 до 30,5% в разные периоды проявления мучнистой росы. Прибавка урожая составила 10,2 т/га или 29,7% (при однократном применении фунгицида скор прибавка урожая не превысила 2,9%).

       Эффективность нового препарата стиммунол изучали при различных регламентах его использования в сравнении с препаратом альбит. В полевом опыте после обработки вегетирующих растений в фазы 2-3 пар настоящих листьев и смыкания рядков за счет рострегулирующего действия фитоактиватора увеличение массы корнеплода достигло 31,7%, густоты стояния растений 11,7%, что на уровне или выше биоэталона (таблица). Прибавка урожая при различных нормах расхода препарата составила от 7,8 до 12 т/га. При однократном применении фунгицида скор прибавка урожая не превысила 2,9 т/га. При использовании препарата стиммунол (10 мл/га) однократно в те же фазы решающее значение для иммунизации растений имела обработка в фазу смыкания растений в рядках (биологическая эффективность – 24,4%), обработка препаратом в более ранний срок практически иммунизирующего эффекта не показала. Препарат проявил высокую ростстимулирующую активность, причем более значительную, при обработке в фазу 2-3 пар настоящих листьев. Прибавка урожая в данном случае составила 12,1 т/га или 23,5%. При применении его в фазу смыкания рядков эффект был более слабым, и прибавка урожая составила 7,4 т/га или 14,3%. В 2008 г. при двукратном применении в период вегетации стиммунола в норме расхода 10 мл/га на фоне развития мучнистой росы в контроле 30,7% иммунизирующий эффект составил 26,7%. В результате, под действием препарата за счет различных эффектов (увеличение количества листьев на растение на 10% и усиления ассимиляционных процессов в листовом аппарате; стимулирование роста корнеплодов на 18%; увеличение количества сосудистых колец в корнеплодах на 11,2% и густоты стояния растений в результате снижения их выпадов на 12%), была достигнута значительная прибавка биологического урожая корнеплодов – 12,8%. При этом увеличение выхода сахара составило 12,5% (0,8 т/га).   

                                                                  
                                                                                                   НСР05 = 2,3 т/га 
*– развитие заболевания, %; масса, г 

       Специальные исследования показали, что многократное применение фитоактиваторов на сахарной свекле не оправдано. Так, при использовании препарата альбит-3 при предпосевной обработке семян и двукратном опрыскивании растений в период вегетации с интервалом около 1 месяца в разных нормах расхода (40, 50, 70, 100 и 120 мл/т, га) наблюдались явления десенсибилизации растений, которые выражались в снижении защитной функции фитоактиватора, особенно при больших дозировках. При этом в растениях обнаруживалось резкое повышение содержания салициловой кислоты (более чем в 5 раз по отношению к контролю). При многократном использовании данного препарата-фитоактиватора прибавка урожая была незначительной, в пределах 1,4-4,3%, вероятно, за счет избыточного элиситорного сигнала, поступающего в растения, который разбалансировал гормональную систему и подавлял работу гормонов ауксиновой группы.
      Установлено также, что механизм действия фитоактиваторов по отношению к различным заболеваниям может существенно различаться. Так, например, иммунизирующая активность препарата альбит-3 проявлялась по отношению к церкоспорозу в большей степени при более высоких дозировках препарата (100-120 мл/т, га), а по отношению к мучнистой росе – в более низких (50-70 мл/т, га).
       Очень перспективным приемом использования фитоактиваторов является совмещение их в баковых смесях с пестицидами в качестве антидотов и антистрессантов. В специальном опыте было изучено антидотное и антистрессовое действие препарата альбит при однократном применении его в смесях с различными пестицидами в разные фазы развития сахарной свеклы. В фазы 2-3, 5-6 пар настоящих листьев и смыкания растений в рядках использовались комбинации альбита с различными гербицидами (согласно принятой системы защитных мероприятий), в фазу смыкания растений в междурядьях альбит совместили с инсектицидом каратэ Зеон, КЭ, а в период роста корнеплода, при первых признаках проявления мучнистой росы на листьях – с фунгицидом скор, КЭ. Параллельно изучали действие альбита в качестве регулятора роста и защитного средства при самостоятельном одно-кратном его использовании в те же фазы развития растений. Было установлено, что использование препарата альбит на фоне интенсивных химических обработок обеспечивает более высокий защитный эффект, чем применение его в качестве самостоятельного средства или обработка одним фунгицидным средством, что свидетельствует о высоких антистрессовых свойствах препарата. Наибольшее фунгистатическое действие альбит показал при применении его в срок, оптимальный для использования фунгицида – при первых признаках проявления мучнистой росы. Его биологическая эффективность в смесях с пестицидами и как самостоятельного средства защиты составила в начальный период развития инфекционного процесса соответственно 100 и 79,2% и к моменту уборки урожая в середине сентября – 65,2 и 26,7% при развитии заболевания в контроле 41,3 и 57,1% соответственно (в эталоне – химическая система защиты без совмещения с альбитом – 97,3-59,0%).
       Таким образом, данный препарат является мощным антистрессантом и иммуностимулятором. Кроме того, установлено, что его активирующее действие, как в отношении защитных, так и рострегулирующих эффектов, усиливается в условиях дефицита влаги. Если физиологическое состояние растений находится в пределах нормы, их отзывчивость на обработку фитоактиватором существенно снижается. Так, альбит в качестве антидота практически не проявил себя при обработке совместно с инсектицидом каратэ зеон в условиях достаточного обеспечения растений влагой. Прибавка урожая по отношению к эталону (вариант системы с обработкой одним инсектицидом) в этом случае отсутствовала.
       Однократное использование препарата альбит в смесях с различными пестицидами в системе защиты сахарной свеклы позволяет получить прибавку урожая за счет снижения негативного действия химических препаратов на растения и комплекса положительных эффектов – на уровне 23-51%. Антидотное действие альбита практически не проявилось при приме-нении его в баковой смеси с комплексом гербицидов (бетанал прогресс ОФ, карибу + тренд-90) в фазу двух пар настоящих листьев, хотя как регулятор роста он позволил получить прибавку урожая относительно контроля 9,8% (2,5 т/га), что, возможно, связано с особенностью физиологического состояния растений в эту фазу (развитие проходило в благоприятных агрометеорологических условиях). С другой стороны, применение фитоактиватора в многокомпонентной баковой смеси с гербицидами (бетанал-22, селект, лонтрел-300, карибу + тренд-90) позволило получить антидотный эффект на уровне 23,1% (прибавка урожая относительно химического эталона – 6,8 т/га), а относительно необрабатываемого контроля (полифункциональный эффект действия препарата) прибавка урожая составила 42,5%.

       В целом применение альбита в сроки, начиная с 4-5 пар настоящих листьев обеспечило антидотный эффект на уровне от 13,3 до 30,6%, наибольший – в фазы смыкания растений в рядках и формирования корнеплода в начале проявления заболеваний листового аппарата (мучнистая роса, церкоспороз). Возможность совмещения с химическими фунгицидами является важной особенностью фитоактиваторов при включении их в фитосанитарные технологии. Цель данного приема состоит, во-первых, в снятии определенного пестицидного стресса на растения, во вторых, в достижении синергического эффекта смеси в отношении фунгистатических эффектов и, в-третьих, реализация такого способа предотвращения ущерба от различных вредных объектов, как компенсация его усилением активности ростовых процессов и повышением продуктивности культуры. При разработке данного приема наиболее важным вопросом является установление оптимальных дозировок, как биостимулятора так и фунгицида, а также особенностей действия фунгицида. Так, совмещение фунгицида ТМТД, ВСК (в полной норме расхода – 9 л/т), обладающего определенными иммуно-и ростстимулирующим действием [4], с альбитом в разных нормах расхода (25, 50 и 75 мл/т) давало неоднозначные результаты. На относительно невысоком инфекционном фоне корнееда (развитие в контроле – 15%) отмечался наибольший синергический эффект при дозировке альбита 25 мл/т. Развитие заболевания снизилось в данном варианте в 2 раза. А при значительном развитии заболевания в контроле (43%) вышеотмеченный эффект не наблюдался ни в одном варианте различных дозировок альбита, и даже отмечалось некоторое снижение биологической эффективности смесей по сравнению с чистым ТМТД. Можно предположить, что совмещение данных препаратов с иммуноиндуцирующим действием при определенных условиях может нарушить нормальную работу иммунной системы растений. Элиситорный сигнал, поступающий в растения может усиливаться действием природных элиситоров при высокой нагрузке патогенов и вызывать эффект десен-сибилизации.

       Другой механизм действия наблюдается при совместном применении альбита с фунгицидом тачигарен, КЭ в полных нормах расхода. В условиях как низкого, так и высокого инфекционного фона корнееда всходов отмечался синергический эффект (от 9,3 до 12,6%) по отношению к чистому фунгициду при норме расхода фитоактиватора 50 мл/т. В других дозировках синергический эффект был более слабым. Снижение нормы расхода химических фунгицидов в смесях в 2 раза приводило к существенному снижению эффективности приема. Отмечено, что в условиях повышенного стрессового воздействия по-годных факторов (обычно, это – недостаток влаги) активность действия препаратов-фитоактиваторов повышается. Так, если в условиях резкого дефицита влаги, в 2007 г. биологическая эффективность против корнееда химических фунгицидов (ТМТД + тачигарен, 10 л/т + 6 кг/т) не превысила 19,5%, то в варианте, где использовали один альбит, она составила 70,5%, а в смесях стиммунол + ТМТД (3 мл + 10 л/т) и стиммунол + тачигарен + микроэлементы (тенсо-Коктейль) (1 мл/т + 6 кг/т + 150 г/т), соответственно, – 83,7 и 91,2%. Максимальное увеличение урожайности корнеплодов за счет разносторонних эффектов препаратов было получено в варианте смеси стиммунол + ТМТД, где прибавка по отношению к контролю составила 70,3%. Наибольшую роль при этом сыграло сохранение густоты стояния растений (в 1,9 раза выше, чем в контроле). Максимальное увеличение массы корнеплодов (на 18,6%) наблюдалось в варианте с использованием смеси стиммунол + тачигарен + тенсо-Коктейль. В благоприятных погодных условиях после высева семян, когда эффективность химических фунгицидов высокая (тачигарен – 90,0-95,2%, ТМТД – 32,7-50,0%), добавки фитоактиваторов при предпосевной обработке семенного материала существенно не повышают эффективность смесей против корнееда. Однако прибавки урожая в этих случаях бывают достаточно высокими, и достигаются они в основном за счет усиления ростовых процессов в листовом аппарате и корнеплодах. Так, стиммунол (0,5 мл/т) позволил получить прибавку урожая 33,5% (8,7 т/га), альбит (65 мл/т) – 36,9% (9,6 т/га).
       Таким образом, в результате многочисленных экспериментов установлено, что использование различных препаратов полифункционального действия на сахарной свекле позволяет получить достаточно высокий защитный и ростактивирующий эффект. В целом, за счет комплекса положительных воздействий на растения можно получить прибавки урожая до 50% относительно контроля и более, что зачастую позволяет нивелировать не всегда высокую фунгистатическую и иммунизирующую активность препаратов данной группы. Тактика использования препаратов-фитоактиваторов достаточно изменчива и выстраивается в зависимости от постановки цели достижения результата. Однако в настоящее время можно с уверенностью констатировать, что кратность использования фитоактиваторов группы альбит и других в любом случае не должна превышать двух раз, включая предпосевную обработку семенного материала. Достаточно вариабельным технологическим параметром использова-ния фитоактиваторов является их дозировка. Выбор ее может определяться наиболее вредоносным объектом (различие механизмов действия относительно разных заболеваний), уровнем инфекционного фона и видовым комплексом возбудителей, складывающимися погодными условиями и физиологическим состоянием растений перед обработкой.

       На примере нескольких препаратов выявлена тенденция усиления иммунизирующей активности полифункциональных фитоактиваторов при использовании более низких дозировок, а также более высокие активирующие эффекты при приуроченности обработки к определенной фазе развития растений. С другой стороны, наиболее активные рострегулирующие свойства препаратов, непосредственно влияющие на увеличение продуктивности культуры, проявляются при использовании повышенных дозировок.

       Установлено, что фунгистатическое действие препаратов данной группы наиболее сильно проявляется в отношении корнееда всходов непосредственно после предпосевной обработки семян, а в отношении заболеваний листового аппарата – при проведении обработки вегетирующих растений после обнаружения первых признаков их проявления. Перспективными приемами использования фитоактиваторов на сахарной свекле является как сочетание их с химическими фунгицидами при предпосевной обработке семенного материала, так и в комбинации с различными пестицидами в качестве антистрессантов и антидотов при обработке вегетирующих растений, что позволяет значительно снижать пестицидный стресс, активизировать резервный жизненный потенциал растений и достигать синергического эффекта в защитном действии.

                                                                Литература

1. Ракитин Ю.В. Химические регуляторы жизнедетельности растений. – Изд. «Наука», М., 1983, –
 259 с.
2. Ильинская Л.И., Васюкова Н.И., Озерецковская О.Л Биохимические аспекты индуцированной устойчивости и восприимчивости растений // Итоги науки и техники. Защита растений. Т. 7. – М. 1991. – 193 с.
3. Рябчинская Т.А., Харченко Г.Л., Саранцева Н.А., Бобрешова И.Ю., Злотников А.К. Биохимические и физиологические предикторы индуци-рованного иммунитета при обработке растений иммуноиндукторами группы Альбит // Вестник защиты растений. – С.-Петербург, 2008. – № 2. – С. 34-41.
4. Озерецковская О.Л. Индуцирование устойчивости растений //Аграрная Россия. – Науч.-произв. бюллетень, 1999. – № 1 (2). – С. 4-9.