ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ -
АНТАГОНИСТОВ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БОЛЕЗНЕЙ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ
СЕЯНЦЕВ ХВОЙНЫХ ПОРОД ДЕРЕВЬЕВ ОТ ФУЗАРИОЗА
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Объекты и методы исследования 8
1.1 Объекты исследования 8
1.1.1 Ель обыкновенная (Picea abies) 8
1.1.2 Лиственница сибирская (Larix sibirica) 10
1.2 Описание штаммов 12
1.2.1 Фосфатмоблизующая бактериальная культура Pseudomonas
extremorientalis 12
1.2.2 Гриб Trichoderma koningii 14
1.2 Методы исследования 15
2 Литературный обзор 18
2.1 Болезни лесных культур 18
2.2 Использование химических средств защиты 21
2.3 Использование биологических средств защиты 24
2.4 Использование стимуляторов роста растений 31
3 Результаты и обсуждение 34
3.1 Влияние предпосевной обработки семян ели обыкновенной (Picea
abies) и лиственницы сибирской (Larix sibirica) накопительными культурами микроорганизмов - антагонистов на всхожесть семян и пораженность всходов фузариозной корневой гнилью 34
3.2 Влияние периода хранения семян ели обыкновенной и лиственницы
сибирской, обработанных накопительными культурами микроорганизмов - антагонистов, на всхожесть семян и пораженность всходов фузариозной корневой гнилью 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 44
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, СОКРАЩ
Леса России очень востребованный ресурс, один из главных во всех отраслях человеческой деятельности. По оценке отечественных ученых, со второй половины XX века доля площадей, занятых наиболее ценными спелыми и перестойными насаждениями, сократилась в 1,4 раза. Снижение происходит в основном за счет интенсивно вырубаемых хвойных древостоев, лесных пожаров, насекомых-вредителей и болезней в лесосырьевых базах, а восполнение выбываемых в результате этого запасов леса спелыми и перестойными хвойными древостоями происходит едва ли на треть. Все это вызывает необходимость проведения лесовосстановительных работ на больших площадях (Лесовосстановление..., 2019).
Выращивание посадочного материала для лесовосстановления обеспечивается питомниками и лесхозами. Лесовосстановление на сегодняшний день является наиболее трудной лесохозяйственной задачей (Лесовосстановление., 2019). Семенное искусственное возобновление в питомниках имеет ряд преимуществ: выросшие деревья более долговечны, имеют более продолжительный рост по высоте и объему, обладают высокими техническими качествами древесины, достигают к возрасту спелости более крупномерных сортиментов и высокого % выхода деловой древесины с высокой товарной стоимостью. Но есть у данного способа возобновления и недостатки: низкая приживаемость семян в
неблагоприятных лесорастительных условиях, длительный период возобновления, относительно медленный рост в первые 20-25 лет (Значение семенного возобновления., 2019). Однако, семенное возобновление - единственный способ восстановления хвойных пород (Виды естественного возобновления., 2019).
Проблемы, связанные с реабилитацией окружающей среды в процессе антропогенного (техногенного) воздействия на нее, сегодня становятся первоочередными. Применение пестицидов рано или поздно неизбежно приводит к нежелательному результату, так как ядохимикаты выполняют не только ожидаемую положительную роль, но и имеют свойства накапливаться, увеличивая токсичность почв. Особенно наглядно это показано на примере питомников, где естественная растительность из почв изымается, вследствие чего преобладает монокультура (Гродницкая, Сорокин, 2007).
Одной из основных проблем современных лесных питомников является массовое поражение сеянцев хвойных пород возбудителями корневых гнилей. Одним из перспективных способов снижения пораженности сеянцев корневыми гнилями является бактеризация семян путем их предпосевного опрыскивания накопительными культурами микроорганизмов, являющихся естественными антагонистами низших грибов - возбудителей корневых гнилей, которые, благодаря продуцированию широкого спектра стимуляторов роста и биофунгицидов, создают своеобразный защитный экран корневой системы растения.
В связи с этим, целью исследований было изучение эффективности предпосевной обработки семян хвойных пород деревьев накопительными культурами микроорганизмов - антагонистов возбудителей болезней растений.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить влияние микроорганизмов - антагонистов на всхожесть семян ели обыкновенной и лиственницы сибирской.
2. Изучить влияние микроорганизмов - антагонистов на зеленую массу проростков ели обыкновенной и лиственницы сибирской.
3. Изучить влияние микроорганизмов - антагонистов на пораженность проростков ели обыкновенной и лиственницы сибирской возбудителями корневых гнилей.
4. Оценить влияния периода хранения на всхожесть семян, обработанных накопительными культурами микроорганизмов.
Объект исследования - семена ели обыкновенной (Picea abies) и лиственницы сибирской (Larix sibirica) и фосфатмобилизующие бактерии Pseudomonas extremorientalis, микромицет Trichoderma koningii.
Предмет исследования - эффективность обработки семян ели и лиственницы накопительными культурами микроорганизмов - антагонистов в борьбе с корневыми гнилями всходов хвойных пород деревьев.
Семена ели обыкновенной и лиственницы сибирской предоставлены лесопитомником «Томский» (ОГАУ «Томсклесхоз»), микробные культуры - лабораторией биотехнологии СИбНИИСХиТ - филиал СФНЦА РАН.
Работа выполнялась на базе лаборатории биотехнологии СИбНИИСХиТ - филиала СФНЦА РАН.
Бактеризация семян перед посевом и обработка грибами из рода Trichoderma является перспективным способом борьбы с корневыми гнилями. Обработка химическими препаратами в данный момент показывает наибольшую эффективность, но при этом имеет ряд существенных недостатков. Вторгаясь в естественные круговороты, происходящие в природе, мы изменяем их. Длительное применение ядохимикатов в питомниках приводит к отрицательному влиянию на общую численность и качественный состав почвенных микроорганизмов, что, в свою очередь, негативно влияет на плодородие почв. Серьезным недостатком использования химикатов широкого спектра действия оказалось подавление ими естественных регулирующих механизмов в биоценозах, что привело к массовому размножению вредных организмов. Верным решение является использование естественных антагонистов, т.к. не происходит вторжения в биоценоз и нарушения естественных механизмов, происходящих в нем.
Результаты проведённых модельных лабораторных экспериментов позволяют сделать следующие основные выводы:
1. Предпосевная обработка семян ели обыкновенной и лиственницы сибирской накопительными культурами фосфатмобилизующих бактерий Pseudomonas extremorientalis и гриба Trichoderma koningii способствует 10¬33 % увеличению всхожести семян ели и 28-40 % увеличению всхожести семян лиственницы. Сохранность растений ели возрастает на 13-23 %.
2. Бактеризованные семена рекомендуется высаживать в почву непосредственно после обработки. Хранение бактеризованных семян в течение 1 месяца негативно сказывается на качестве семян. Исключение составляет предпосевная обработка семян ели суспензией конидий Trichoderma koningii, даже после периода хранения обеспечивающая почти 2- кратное повышение всхожести семян.
