Что такое супрессивные почвы

Роль биопрепаратов в восстановлении супрессивности почвы

В последние годы значительно повысилась вредоносность корневых гнилей. Это связано с тем, что современные технологии обработки почвы и интенсивная борьба с вредителями и возбудителями болезней меняют видовой состав почвенных микроорганизмов в пользу грибов – возбудителей корневых гнилей. Источником инфекции для следующей культуры являются зараженные растительные остатки и почва.

Накопление фузариозной инфекции в зерновых севооборотах обусловлено тем, что грибы этого рода обладают большим диапазоном приспособительных реакций, имеют широкую специализацию, а наличие агроэкологических ресурсов позволяет этой группе патогенов находится в активном состоянии, тем самым, создавая постоянную угрозу возникновения фузариозных корневых гнилей, снежной плесени, фузариоза колоса.

Когда не нарушен состав почвенных организмов, растительные остатки заселяют виды почвообитающих микроорганизмов, относящихся к родам Триходерма, Пеницилл, Аспергилл.

Конкуренция в почве за питание между патогенными грибами рода Фузариум и сапрофитными грибами рода Триходерма является важным фактором снижения плотности почвенной популяции патогенных грибов и, соответственно, повышения супрессивности почвы.

Супрессивность – это свойство здоровой почвы подавлять фитопатоген и другие вредные организмы, обусловленное совокупным действием ее биологических, физико – химических и агрохимических характеристик.

По результатам исследований Всероссийского НИИ биологической защиты растений (2006 г), проводимых в Краснодарском крае, установлено, что после озимых колосовых в послеуборочный период независимо от предшествующей культуры при 100 % встречаемости патогенных грибов рода Фузариум плотность их популяции колебалась от 25 до 100 %. Из супрессивных токсинообразующих грибов были выделены только виды рода Пеницилл, а виды рода Триходерма отсутствуют. Это свидетельствует о низкой супрессивности почвы.

Химические средства защиты растений не решают проблему почвенной фузариозной инфекции, поэтому нужно искать другие пути снижения патогенов в почве.

Прежде всего следует создать условия для увеличения почвенных токсинообразующих микроорганизмов, которые способны активно трансформировать растительные остатки в почве и снижать почвенный инфекционный потенциал. Этого можно добиться, целенаправленно создавая специальные севообороты и применяя почвоулучшающие технологии.

В качестве биологических способов повышения супрессивности почвы необходимо внесение препаратов на основе живых микроорганизмов – антагонистов. Действующим началом таких биопрепаратов служат бактерии и микроскопические грибы, обитающие в почве, которые хорошо приживаются в ризосфере или на корнях растений и оказывают положительное действие на их рост и развитие. Для человека и животных такие микроорганизмы безопасны, а при внесении в почву существенно улучшают ее плодородие и защищают культурные растения от патогенов. Одними из таких микроорганизмов являются грибы из рода Триходерма и бактерии из рода Псевдомонас. Поэтому препараты на их основе («Триходермин» и «Ризоплан»), производимые в филиале ФГБУ «Россельхозцентр» по Тамбовской области , способствуют восстановлению саморегуляции полевого агроценоза.

Препарат Триходермин производится на основе почвенных грибов рода Триходерма. Они отличаются широким спектром антагонистических свойств, способны к прямому паразитированию, конкуренции за питательный субстрат, также быстро осваивают его, активно разлагая органические соединения. Благодаря выделению ферментов и антибиотиков, усиливают процессы аммонификации и нитрификации, мобилизации фосфора и калия, обогащая почву подвижными формами питательных веществ. Кроме того, стимулируют развитие азотофиксирующих и других бактерий в почве, оказывая положительное влияние на баланс азота в ней.

Препарат Ризоплан создан на основе почвенной бактерии рода Псевдомонас. Эти бактерии способны подавлять рост и развитие патогенных бактерий и грибов синтезом антибиотиков, образованием стабильных комплексов, связывающих железо и делающих их недоступными для других организмов. Обладают хитинолитической и целлюлозолитической активностью, способствующей ускорению разложения органических остатков в почве.

Интродукцию препаратов в агробиоценоз с целью длительной регуляции численности фитопатогенных популяций осуществляют путем обработки семян, внесением в почву перед посевом или посадкой, опрыскиванием растений в период вегетации.

Филиал ФГБУ «Россельхозцентр» по Тамбовской области разрабатывает методику микологического анализа почвы, которая позволяет провести учет патогенной микрофлоры почв и видов, определяющих их супрессивность. Она дает возможность оценить качество почвы, ее способность к самоочищению от фитопатогенов, обосновать необходимость специальных мероприятий по оздоровлению почвы, прогнозировать по результатам анализа развитие заболеваний сельскохозяйственных культур.

Л.А.Соколова — начальник отдела филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Тамбовской области

И.М.Евсеева — ведущий энтофитопатолог филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Тамбовской области

Источник

Способ определения супрессивности почвы

Владельцы патента RU 2568913:

Изобретение относится к экологии, а именно к фитопатологии и защите растений. Для этого оценивают супрессивность почвы. Способ определения супрессивности почвы включает агаризацию почвенного образца в чашке Петри и помещение на поверхность агара 10 одинаковых блоков из 7-10-дневной чистой культуры тест-объекта. На третьи сутки проводят оценку степени подавления роста колоний фитопатогенных тест-объектов биотическими и абиотическими компонентами почвы по сравнению с контрольной агаризованной средой без почвы. Затем подсчитывают число агаровых блоков без признаков роста культуры тест-объекта и измеряют радиальный рост развивающихся из блоков колоний. Показатель супрессивности почвы рассчитывают по предлагаемой формуле. Изобретение обеспечивает универсальный способ определения любых патогенных микромицетов.

Изобретение относится к области экологии, фитопатологии, защиты растений. Способ предназначен для определения общей супрессивности почвы по отношению к фитопатогенным микромицетам растений.

Супрессивность почвы — совокупность биологических, физико-химических и агрохимических свойств почвы, ограничивающих выживаемость и паразитическую активность почвенных фитопатогенов и других вредных организмов. В числе причин, обеспечивающих супрессивность, преобладают биологические факторы — антагонизм, антибиоз, конкуренция, паразитизм, хищничество, однако в ряде случаев существенную роль играют и неблагоприятные для микроорганизмов абиотические факторы — pH, содержание гумуса и органических веществ, формы азота, дефицит биофильных элементов и др. Разработка способов оценки супрессивности почвы имеет огромное значение для фитопатологии и защиты растений. Такие способы позволяют оценить качество почвы, ее способность к самоочищению от фитопатогенов, обосновать необходимость специальных мероприятий для очищения почвы и повышения супрессивности с целью обеспечения более полной реализации плодородия.

В настоящее время оценка супрессивности почвы по отношению к фитопатогенным организмам осуществляется косвенно через определение численности в почве антагонистических бактерий, грибов и актиномицетов, то есть оценивается только биотическая супрессивность. Известен способ почвенных пластинок (Егоров Н.С. Микробы-антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности. М.: Высшая школа. — 1965. — С. 37), способ агаровых блоков (Егоров Н.С. Микробы-антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности. М.: Высшая школа. — 1965. — С. 75-82), способ почвенных разведений (Муромцев Г.С. Применение метода разведений для установления количества микробов-антагонистов в почве / Г.С. Муромцев, Г.Н. Маршунов, Н.К. Черникова // Микология и фитопатология. — 1976. — Т. 10. — Вып. 2. — С. 150-153), которые позволяют определить число антагонистических микроорганизмов в почве. Способы оценивают только биологическую, или микробиологическую, супрессивность, характеризуются трудоемкостью, требуют временных затрат не менее 7 суток, что не всегда приемлемо при массовых анализах почвенных образцов. Они не дают количественной оценки общей супрессивности, которая может быть обусловлена не только микроорганизмами, но и химическими или физическими особенностями почвы.

Способ определения токсичности (супрессивности) почвы по отношению к болезнетворным бактериям — возбудителям болезней людей, используемый при гигиенической оценке почв, тоже довольно сложен и апробирован только для бактерий (Санитарно-микробиологическое исследование почвы / Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга 1. Колл. авторов // Под ред. Лабинской А.С., Волиной Е.Г. М.: БИНОМ. 2008. С. 868-890) (выбран за прототип).

Техническая задача — создание универсального, простого, быстрого способа определения супрессивности почвы по подавлению почвой роста фитопатогенных грибов.

Способ определения супрессивности почвы, включающий агаризацию почвенного образца в чашке Петри и помещение на поверхность агара 10 одинаковых блоков из 7-10-дневной чистой культуры тест-объекта с последующей оценкой степени подавления роста колоний фитопатогенных тест-объектов биотическими и абиотическими компонентами почвы по сравнению с контрольной агаризованной средой без почвы. Подсчет числа агаровых блоков без признаков роста культуры тест-объекта, измерение радиального роста развивающихся из блоков колоний осуществляют на третьи сутки, после чего рассчитывают показатель супрессивности почвы по предлагаемой формуле.

Способ осуществляют следующим образом.

Предлагаемый способ позволяет быстро оценить общую супрессивность почвенного образца по подавлению почвой роста фитопатогенных грибов в течение 3 дней. Способ универсален, может использоваться для любых патогенных микромицетов. Суть способа состоит в следующем. Свежий образец почвы с влажностью 60-70% полной полевой влагоемкости массой 10 г помещают в чашку Петри диаметром 90 мм и заливают агаризованной питательной средой для культивирования тест-объекта. На поверхность застывшей среды располагают по 10 агаровых блоков одинакового диаметра по 3-4 мм, вырезанных пробоотборником из 7-10-дневной чистой культуры тест-объекта. В качестве контроля используют агаризованную среду без почвы, на которую размещают такие же агаровые блоки с тест-объектом.

Биоцидные вещества почвы биотического или абиотического происхождения проникают в среду и подавляют рост тест-объекта по поверхности среды и на агаровом блоке. Измерения производят на третьи сутки. О супрессивности почвы судят по двум показателям:

1. Полное подавление роста гриба, по числу блоков без признаков роста культуры тест-объекта от общего числа исследуемых блоков;

2. Ограничение радиального роста развивающихся из блоков колоний по сравнению с контролем.

Численный показатель супрессивности вычисляем по формуле:

где С — супрессивность почвы, %;

N₁ — число блоков без признаков роста тест-объекта;

N₂ — число блоков тест-объекта с развивающимися колониями;

d — средний диаметр колоний тест-объекта, см;

D — средний диаметр контрольных колоний, см;

N — общее число блоков тест-объекта в опыте;

100 — коэффициент пересчета в %.

Супрессивность меняется от 100% — полная супрессивность (все блоки без признаков роста тест-объекта) до 0 — несупрессивная почва (все блоки тест-объекта развиваются на уровне контроля).

Основные преимущества предлагаемого изобретения

1. Универсальность — может использоваться для любых микромицетов почвы, независимо от типа спороношения и его наличия, для любых почвенных образцов;

2. Комплексность — оценивается не только биотическая, но и абиотическая супрессивность почвы;

3. Простота — от исполнителя требуются только элементарные навыки работы в микробиологической лаборатории;

4. Быстрота — учет производится на 3 сутки, что важно для массовых анализов почвы в короткие сроки;

5. Простота интерпретации результатов — процентный показатель легко сравнивать для разных образцов и типов почв.

1. Егоров Н.С. Микробы-антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности. М.: Высшая школа. — 1965. — С. 34-37, 75-82.

2. Муромцев Г.С. Применение метода разведений для установления количества микробов-антагонистов в почве / Г.С. Муромцев, Г.Н. Маршунов, Н.К. Черникова // Микология и фитопатология. — 1976. — Т. 10. — Вып. 2. — С. 150-153.

3. Санитарно-микробиологическое исследование почвы / Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга 1. Колл. Авторов // Под ред. Лабинской А.С., Волиной Е.Г. М.: БИНОМ. 2008. С. 868-890.

Способ определения супрессивности почвы, включающий агаризацию почвенного образца в чашке Петри, отличающийся тем, что на поверхность агара помещают 10 одинаковых блоков размером 3-4 мм, вырезанных пробоотборником из 7-10-дневной чистой культуры тест-объекта, после чего на третьи сутки определяют число агаровых блоков без признаков роста культуры тест-объекта, измеряют радиальный рост развивающихся из блоков колоний и показатель супрессивности определяют по формуле:

где С — супрессивность почвы, %;
N₁ — число блоков без признаков роста тест-объекта;
N₂ — число блоков тест-объекта с развивающимися колониями;
d — средний диаметр колоний тест-объекта, см;
D — средний диаметр контрольных колоний, см;
N — общее число блоков тест-объекта в опыте;
100 — коэффициент пересчета в %.

Изобретение относится к экологии, а именно к фитопатологии и защите растений. Для этого оценивают супрессивность почвы. Способ определения супрессивности почвы включает агаризацию почвенного образца в чашке Петри и помещение на поверхность агара 10 одинаковых блоков из 7-10-дневной чистой культуры тест-объекта. На третьи сутки проводят оценку степени подавления роста колоний фитопатогенных тест-объектов биотическими и абиотическими компонентами почвы по сравнению с контрольной агаризованной средой без почвы. Затем подсчитывают число агаровых блоков без признаков роста культуры тест-объекта и измеряют радиальный рост развивающихся из блоков колоний. Показатель супрессивности почвы рассчитывают по предлагаемой формуле. Изобретение обеспечивает универсальный способ определения любых патогенных микромицетов.

Источник