doi: 10.15389/agrobiology.2015.5.685rus
УДК 632.937.15
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (Соглашение № 14.604.21.0024, RFMEFI60414X0024).
МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА БАЦИКОЛА
С.Д. ГРИШЕЧКИНА
Для биологической защиты сельскохозяйственных культур применяют различные группы агентов. Одни из наиболее перспективных и широко используемых для создания микробиологических препаратов — бактерии рода Bacillus, обладающие патогенными свойствами в отношении вредных насекомых и фитопатогенов. Доминирующая роль принадлежит биопрепаратам, созданным на основе Bacillus thuringiensis (Bt). Идентифицировано более 70 разновидностей Вt. Эти бактерии способны длительное время сохранять жизнеспособность после обработки растений. Для биоконтроля насекомых в агроценозах чаще всего применяются препараты на основе трех патовариантов Вt: патовар А (подвиды Вt, кристаллы эндотоксинов которых с наибольшей активностью влияют на чешуекрылых из отряда Lepidoptera), патовар В (подвиды Вt, которые поражают личинок кровососущих комаров и мошек, а также растительноядных комаров из отряда Diptera) и патовар С (подвиды Вt, активные против жуков Coleoptera). Выявлен также новый патовар этой бациллы — F (fungi, грибы). B. thuringiensis обладает физиологическими и биохимическими свойствами, обеспечивающими усвоение питательных субстратов, а также антибиоз в отношении партнеров по биоценозу. Во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петер-бург—Пушкин) создан биопрепарат бацикол энтомопатогенного действия на основе B. thuringiensisvar. darmstadiensis (Н10), содержащий компоненты культуральной жидкости, споры, энтомоцидные и фунгицидные экзо- и эндотоксины, благодаря которым он обладает полифункциональными свойствами. В настоящей работе обобщены полученные нами данные по эффективности препарата бацикол (на основе ВtН10) против различных вредителей сельскохозяйственных культур. В исследованиях использовали биопрепарат в жидкой форме (титр спор 3,5×109/мл). Полевые и вегетационные испытания проводили в 1994-2013 годах в разных регионах РФ (Ленинградской, Новосибирской, Волгоградской областях, Северной Осетии, Ставропольском и Приморском краях). Против вредителей-фитофагов вегеритующие растения опрыскивали бациколом. В борьбе с фитопатогенами использовали разные технологии применения препарата в соответствии с типом паразитизма и экологическими особенностями грибов: опрыскивание, полив почвы, обработку семенного материала. Эффективность бацикола против фитофагов варьировала от 50 до 100 %. В полевых опытах при опрыскивании растений земляники против серой гнили этот показатель составил 60-74 %. В вегетационных условиях против фузариозного увядания эффективность исследуемого биопрепарата составляла на томатах 74-87 %, на льне — 34-42 %. При замачивании семян ячменя в бациколе его эффективность против гельминтоспориозной корневой гнили оказалась равной 66-71 %, при замачивании клубней картофеля против ризоктониоза — 40-45 %. На основании полученных результатов выявлен спектр активности бацикола. Наши данные позволяют расширить представления о биологических особенностях Вt и, в частности, о его действии на представителей различных групп вредителей и возбудителей опасных заболеваний многих культурных растений. Представленные материалы дают возможность рассматривать B. thuringiensis в качестве основы микробиологических препаратов с полифункциональной активностью, что позволит расширить сферу его применения и будет способствовать улучшению экологической обстановки в агроценозах.
Ключевые слова: Bacillus thuringiensis, бацикол, насекомые-фитофаги, фитопатогенные грибы, биологическая эффективность.
MECHANISM AND ACTIVITY SPECTRUM OF MICROBIOLOGICAL
PREPARATION BATSIKOL WITH PHYTOPROTECTIVE ACTION
S.D. Grishechkina
Various groups of agents are involved in biological crop protection to control pests and diseases. Of them, Bacillus genus possessing activity against harmful insects and phytopathogens is most promising and widely used. In this, the biologicals based on Bacillus thuringiensis (Bt) dominate. More than 70 varieties of Bt have been identified. These bacteria can survive for a long time after treatment. Preparations based on three Bt serovars (A, B, C) are mostly used for insects’ biocontrol. Serovar A Bt subspecies can form crystal endotoxins which are active against Lepidoptera; serovar B Bt subspecies attack the larvae of mosquitoes and black flies, and phytophagous Diptera; and serovar C Bt subspecies are active against Coleoptera beetles. A new serovar F (fungi) of this bacillus was identified. Physiological and biochemical properties of Bacillus thuringiensis provide the assimilation of nutrient substrates and antibiosis against biocenosis partners. Batsikol, the biological preparation based on B. thuringiensis var. darmstadiensis (H10) with entomopathogenic action, was created at All-Russian Research Institute of Agricultural Microbiology (St. Petersburg). Batsikol contains components of culture liquid, spores, insecticidal and fungicidal exo- and endotoxins, due to which it possesses multifunctional properties. The article presents the mechanisms of entomopathogenic and antifungal action of microbial preparations based on Bt. Results of testing Batsikol effectiveness against various pests and diseases in field trials and vegetation experiments are shown. Liquid form of biological product was used in the study (spore titer of 3.5×109/ml). Field and vegetation tests were carried out in 1994-2013 in different regions of Russia (Leningrad, Novosibirsk, Volgograd region, North Ossetia, Stavropol and Primorsky regions). Batsikol was sprayed against phytophagous pests on vegetating plants. The efficacy against pests varied from 50 to 100 %. Different modes of application against phytopathogen were tested according to the type of parasitism and environmental characteristics of fungi (i.e., spraying, irrigation, seed treatment). In field experiments the efficacy of spraying strawberry plants against gray mold was 60-74 %. Soil watering was used against Fusarium wilt on tomatoes and flax with efficacy of 74-87 % and 34-42 %, respectively. When seeds were treated prior to sowing the efficacy was 66-71 % in case of soaking barley seeds against root rot, and 40-45 % while soaking potato tubers against damping-off. Based on the tests conducted with Batsikol in different regions of Russia, the spectrum of its activities against wide range of phytophagous pests and pathogenic fungi was revealed on different crops. The obtained data expand the understanding of Bt biology and, in particular, the action spectrum against various pests and diseases dangerous for many cultivated plants. Presented materials allow considering Bacillus thuringiensis as the basis of microbiological preparations with a multifunctional activity. The obtained data will allow expanding the scope of its application, and it will help to improve ecological situation.
Keywords: Bacillus thuringiensis, Batsikol, phytophagous insects, phytophathogenic fungi, biological efficiency.
ФГБНУ Всероссийский НИИ сельскохозяйственной |
Поступила в редакцию |
Оформление электронного оттиска
