Биологические препараты компании БИОМ против бактериозов

В статье рассматриваются агенты биологического контроля, входящие в состав биопрепаратов ГК «БИОМ», как мера защиты растений от бактериозов. Показана эффективность использования биопрепаратов на основе клеток Pseudomonas fluorescens, Lactobacillus plantarum, Streptomyces rimosus для формирования устойчивого микробного сообщества и высокоэффективной защиты от фитопатогенов, за счет большого многообразия положительный свойств данных агентов биологического контроля. Сформулирован грамотный подход к борьбе с бактериозами, включающий в себя важные этапы при обработках.

Ключевые слова

агент биологического контроля, резистентность, бактерии рода Rhizobium radiobacter, Clavibacter michiganensis, грибы рода Trichoderma, Pseudomonas fluorescens, Lactobacillus plantarum, Streptomyces rimosus биологическая защита.

Заболевания растений, при выращивании в системах защищенного грунта, вызванные бактериальными возбудителями, все больше распространяются и экономические потери от них становятся все более ощутимы.

Применение бактерицидных препаратов

Самым распространенным способом борьбы с бактериальными заболеваниями считается применение бактерицидных препаратов химического синтеза, в технологии внесения под корень. Однако следует понимать и помнить, что бактерициды химического синтеза, как правило, не обладают элективным действиям и могут оказывать воздействия и на фитоположительную бактериальную микрофлору. Отрицательное воздействие антибиотиков на фитоположительную микрофлору, может в свою очередь привести к резкому изменению всего микробного сообщества. Это объясняется тем, что фитопатогенная микрофлора бактериальной природы, в силу эволюционных особенностей, более устойчива к воздействиям со стороны антибиотиков, а наличие градиентов всех параметров в прикорневой зоне, приводит к возникновению как генетической, так и физиологической резистентности. Под термином физиологическая резистентность понимаются изменения в физиологии развития микроорганизмов, приводящие к их повышенной устойчивости к концентрациям антибиотиков.

Такая физиологическая резистентность может быть обусловлена изменением удельной поверхности цитоплазматической мембраны бактерий и увеличением в ней концентрации ферментов, ответственных за метаболизм антибиотиков. Фитоположительная микрофлора, как правило, более подвержена воздействию концентраций антибиотиков и она гибнет или переходит в покоящиеся формы. Это приводит к смещению равновесия в соотношении фитоположительных и фитоотрицательных микроорганизмов в прикорневой зоне в сторону возрастания концентраций последних после обработок антибиотиком.

Использование обработок химическими препаратами антибиотического действия прикорневой зоны не только допустимо, но и целесообразно при соблюдении определенных правил, особенно, если эти препараты имеют системный характер действия;

• применение антибиотических соединений в концентрациях, а главное в количествах необходимых для эффективного применения и при отсутствии возможности возникновения градиента концентрации по нему.
• не применение антибиотических соединений на ранних стадиях формирования микробного ценоза в прикорневой зоне, особенно при использовании минераловатного субстрата, который, по сути, на первых стадиях выращивания растений не содержит достаточного количества и разнообразия бактериальных форм микроорганизмов
• чередование антибиотических соединений в ходе всего цикла выращивании растений
• применение в поливе под корень, сразу же после химических обработок, биологических препаратов, содержащих либо бактерии, либо грибы, в зависимости от задач, которые были поставлены при проведении, данной обработки.

Более эффективным способом снижения вероятности возникновения бактериальных заболеваний является управляемое формирование микробного ценоза в прикорневой зоне растения и включение в его состав бактерий обладающих рядом свойств.

Формирование микробного ценоза

К свойствам микроорганизмов, используемых при формировании микробного ценоза, относятся:

• отсутствие фитопатогенности и фитотоксичности по отношению к данному растению на всех стадиях его развития
• способность к росту на корневых выделениях растений (экссудатах) при их минимальной концентрации с максимальной скоростью роста. Это свойство обеспечивает преимущественное накопление в микробном ценозе данного вида микроорганизма и препятствует развитию других форм микроорганизмов, которые растут при более высоких концентрациях и с меньшей скоростью
• выделение продуктов метаболизма (при росте на экссудатах корней), подавляющие или замедляющие развитие других форм микроорганизмов
• способность образования с корневой системой растения биопленок - как дополнительного барьера между фитопатогенным микроорганизмом и корневой системой растения

Желательным свойством микроорганизмов, используемых для формирования микробного ценоза, можно считать фитостимулирование растения.

Очень важным, при разработке технологии биологической защиты, является своевременное формирование микробного ценоза. Следует понимать, что в условиях реального производства овощей защищенного грунта, микробный ценоз будет все равно сформирован, но из тех микроорганизмов, которые привнесены в область, где присутствуют органические соединения экссудатов, а среди этих микроорганизмов, с большой долей вероятности, будут присутствовать и фитопатогенная микрофлора. Своевременность полного формирования ценоза в прикорневой зоне растения – самая главная задача агрономии при выращивании растений как на минеральной вате, так и на кокосовом субстрате или торфяных смесях.

Какие микроорганизмы можно и целесообразно использовать для снижения вероятности возникновения распространения бактериозов через корневую систему растения, и в целом для распространения их по теплице?

Микроорганизмы против бактериозов

Наши исследования показали, что среди бактерий используемых для формирования микробного ценоза есть микроорганизмы, отвечающие сформулированным нами требованиям. На основе этих микроорганизмов разработан ряд препаратов, многие из которых хорошо известны на рынке защищенного грунта. Эти препараты, содержащие клетки Lactobacillus plantarum (ЛАВИБАКТ Ж), Bacillus subtilis (ПРАЛИН Ж), Streptomyces rimosus (ВЕРИВЕР Ж), Pseudomonas fluorescens (ВИТАРИЗ Ж) были изучены нами на предмет снижения вероятности распространения бактериозов. В качестве объектов воздействия были выбраны фитопатогенные бактерии Rhizobium radiobacter, Clavibacter michiganensis, выделенные нами и идентифицированные молекулярно-генетическими методами.

Все исследования по взаимодействию микроорганизмов проводились нами как по стандартным методикам на стандартных питательных средах, так и методом культивирования микроорганизмов на средах содержащих экссудаты растений в минимальных концентрациях.

В качестве контроля по воздействию на фитопатогенную микрофлору были выбраны растворы соответствующих антибиотиков.

Как видно из фотографий результатов исследований, клетки Rhizobium radiobacter лучше всего поражаются при взаимодействии с суспензиями клеток Lactobacillus plantarum, Streptomyces rimosus, о чем свидетельствуют достаточно большие зоны просветления (отсутствие роста клеток). Вероятно, это связано с интенсивным влиянием продуктов метаболизма этих клеток на клетки Rhizobium radiobacter.

Клетки Pseudomonas fluorescens не обладают столь выраженным антибиотическим действием, зато они нарастают или растут одновременно с клетками Rhizobium radiobacter, как на стандартных средах, так и на средах моделирующих экссудаты корневой системы. Это позволяет предположить, что в реальных условиях эти клетки будут конкурировать за источники питания – экссудаты.

Клетки Bacillus subtilis практически не подавляют развитие клеток Rhizobium radiobacter, и в меньшей степени, нежели остальные микроорганизмы, конкурируют с ними за субстрат.

Результаты исследования взаимодействия клеток Clavibacter michiganensis с агентами биологического контроля приведены на серии фотографий. Из них видно, что клетки Lactobacillus plantarum, Streptomyces rimosus оказывают самое сильное негативное воздействие на развитие клеток Clavibacter michiganensis, при этом рост самих агентов биологического контроля несущественен. Клетки Pseudomonas fluorescens обладают существенно меньшей активностью подавления Clavibacter michiganensis, но при этом они частично растут в зоне просветления. Бацилярные клетки практически не оказывают воздействия на развитие клеток Clavibacter michiganensis.

Исследования по совместному культивированию агентов биологического контроля показали, что все они, практически не взаимодействуют между собой и это позволяет создавать комплексные препараты, в которых одновременно содержится по два микроорганизма – молочнокислые микроорганизмы в вегетативной форме и споры грибов Trichoderma viride. На фотографиях представлены результаты исследования взаимодействия препарата Бинал Экстра с клетками Clavibacter michiganensis. Как видно молочно кислые микроорганизмы подавили развитие клеток Clavibacter michiganensis, а свободное пространство колонизировано клетками Trichoderma viride.

Таким образом, можно сделать вывод, что агенты биологического контроля Lactobacillus plantarum, Streptomyces rimosus, входящие в состав препаратов (ЛАВИБАКТ и ВЕРИВЕР) группы компаний БИОМ, можно использовать для регулирования численности фитопатогенной бактериальной микрофлоры в прикорневой зоне растений. Хорошие результаты по регулированию численности фитопатогенной микрофлоры можно ожидать и при применении препаратов на основе клеток Lactobacillus plantarum и спор Trichoderma viride (препарат БИНАЛ ЭКСТРА Ж)

Не стоит забывать при профилактике бактериозов про применение препаратов на основе клеток Pseudomonas fluorescens (ВИТАРИЗ ЭКСТРА и АГРОВРМИКУЛИТ БИО). Данные клетки обладают уникальной особенностью – формированием на корневой системе растений биоплёнок, которые в свою очередь, кроме фитостимулирующего эффекта способны сдерживать развитие фитопатогенных бактерий, как на поверхности корня, так и в ризосфере растения.