Блог

CRAZY ROOTS (БЕШЕНСТВО КОРНЕЙ) – Сложная проблема с множеством решений.

24 Июня 2021, 17:33

Журнал Гавриш №3, 2021 г.

Поделиться:
CRAZY ROOTS (БЕШЕНСТВО КОРНЕЙ) – Сложная проблема с множеством решений.

Бактерии рода Agrobacterium spp. стали, в последнее время, все чаще встречаться в тепличных комбинатах. У растений эти микроорганизмы вызывают заболевание бешенство корней или crazy roots.

Болезнь имеет не только запоминающееся название, но и не менее яркие физиологические проявления. Как правило, это неконтролируемый рост корневой системы или образование опухоли (галла). Связано это с наличием внутри генома Agrobacterium особых Ti- и Ri плазмид, которые при переносе в растение вызывают подобные морфологические изменения.

Особенности бактерий рода Agrobacterium

Особенностью бактерии рода Agrobacterium является то, что за счет изменения метаболизма в растении, после внедрения в них плазмиды, растение начинает синтезировать и секретировать в окружающую среду в виде экссудатов аминокислоты, которые способны метаболизировать только бактерии рода Agrobacterium. Тем самым, они создают существенное преимущество для самих себя в прикорневой зоне растения. Это является стратегией развития бактерии рода Agrobacterium.

Перенос плазмид в другие микроорганизмы возможен, но они не способны метаболизировать те аминокислоты, которые синтезируют и секретируют растения, и для них это не является существенным преимуществом в эволюционном развитии.

Не все бактерии рода Agrobacterium содержат в себе плазмиды, вызывающие болезни корневой системы растения, и, следовательно, не все бактерии рода Agrobacterium фитопатогенны.

Бактерии рода Rhizobium, к которым относятся бактерии рода Agrobacterium, одни из самых распространенных микроорганизмов в природе. Они встречаются практически во всех прикорневых зонах всех растений, включая сельскохозяйственные культуры.

Причины появления фитопатогенных форм Agrobacterium к настоящему моменту точно не установлены, возможно, это связано с их использованием для получения генно-модифицированных растений, среди которых могут быть соя, сахарная свекла, кукуруза, пшеница, рапс и многие другие культуры. Перезимовывают микроорганизмы в виде покоящихся клеток в растениях или в водоемах.

Перенос бактерий рода Agacterium в теплицы

Наличие ризобиальных микроорганизмов в природе не всегда приводит к появлению бактерии рода Agrobacterium в теплице. В основном, перенос бактерий рода Agrobacterium осуществляется с потоками жидкости (в которых клетки не растут) и первоначально они локализуются в накопительных емкостях. В этих емкостях концентрация клеток способна увеличиваться, но из-за недостатка органических компонентов питания и низкой концентрации растворенного кислорода как правило, не существенно.

Наши многолетние исследования по микробиологическому мониторингу в теплицах показали, что переноса бактерий рода Agrobacterium с потоками воздуха практически не происходит.

Перенос по самой теплице возможен насекомыми, сотрудниками теплицы, последнее наиболее распространено при возникновении заражения и отсутствии правильной организации труда.

Локализация бактерий Agrobacterium при попадании в теплицу вне зависимости от типа субстрата – корневая и прикорневая зона растений, и это не зависит от вирулентности штамма.

Инфицирование растений

Однако, наличие ризобиальных форм микроорганизмов в прикорневой зоне растения еще не означает, что растение подвергнется атаке. Во-первых, данный штамм может не нести в себе плазмиды, вызывающий физиологические изменения в растении, и во вторых общепризнанно, что данные микроорганизмы способны инфицировать корневую систему растения только при определенных условиях - механических повреждениях корневой системы или как вторичная инфекция при грибных поражениях растения.

После инфицирования, распространение Agrobacterium по растению происходит достаточно быстро и через несколько дней их можно встретить во всех частях растения, включая плоды. Одновременно, при наличии в клетках соответствующей плазмиды, начинаются цитологические изменения корневой системы – образование галлов (и) или неконтролируемый рост. Изменений в надземной части растения в начальный период инфицирования практически не происходит.

Увеличение массы корневой системы и одновременное увеличение экссудации приводит к изменению (снижению) скорости роста растения и может негативно повлиять на урожайность, а также на товарные качества плодов. Кроме того, выход корня на поверхность приводит к резкому возрастанию вероятности поражения растения другими фитопатогенами, и гибель растения, в первую очередь, связана именно с сопутствующими заболеваниями, а не с поражением агробактерией.

Подробный анализ путей поступления агробактерий в теплицу и рассмотрение механизма проникновения в растение, позволяет нам предложить схемы минимизации воздействия агробактерий на растение. В первую очередь, кроме стандартных процедур дезинфекции теплиц в межсезонье, необходимо обратить внимание на очистку, как воды, так и поливных растворов от сопутствующей микрофлоры. Это достаточно трудоемкая и финансово обременительная процедура, требующая привлечения специалистов по применению того или иного, в том числе и аппаратурного метода очистки воды.

В график работ необходимо вставить процедуру мойки и дезинфекции накопительных емкостей – в большинстве комбинатов именно они являются источниками бактериальной микрофлоры.

Физиологические конкуренты агробактерий

Основными физиологическими конкурентами бактерий рода Agrobacterium в прикорневой зоне растения являются бактерии рода Pseudomonas. Наши исследования по изучению взаимодействия микроорганизмов этих групп, проведенные на экссудатах растений, показали, что Псевдоманада, при активном ее внесении, потребляет легкодоступную органику (экссудаты), тем самым снижая вероятность закрепления агробактерий в прикорневой зоне растения.

Защитные мероприятия на предупреждение заболевания

Следовательно, для формирования микробного биоценоза на этапе выращивания рассады необходимо использовать препараты Витариз (Агровермикулит БИО) и Витариз, Ж, действующим началом в которых являются бактерии Pseudomonas fluorescens. Псевдоманада отлично колонизирует корневую систему по всей длине и защищает ее от фитопатогенной микрофлоры, одновременно обладая ростостимулирующими свойствами.

На стадии высадки рассады на постоянное место часто происходит травмирование корневой системы. Образовавшиеся ранки являются воротами для проникновения фитопатогенов в растение, в том числе и агробактерий. Для снижения вероятности возникновения заражения растения в данный период, эффективно проведение "барьерных" обработок кубиков. Обработка заключается в проливе субстрата с рассадой рабочим раствором препарата Бинал Экстра, Ж или внесении сухого препрата Бинал Экстра, СП непосредственно в отверстие на мате для установки кубика. Препарат БИНАЛ Экстра, помимо грибов Trichoderma viride, содержит в своем составе клетки молочнокислых микроорганизмов, которые за счет продуктов своего метаболизма убивают фитопатогенные бактерии, в том числе агробактерии.

После высадки рассады на постоянное место, необходимо особенно тщательно отнестись к формированию микробного биоценоза в прикорневой и корневой зонах растения, особенно при высоком риске распространения бактерий рода Agrobacterium, в том числе не допускать грибных заболеваний. Для этого необходимо периодическое (через каждые 3-4 недели) внесение биологических препаратов ВИТАРИЗ Экстра, Ж, БИНАЛ и БИНАЛ Экстра,Ж, ПРАЛИН Экстра, Ж.

Защитные меры при возникновении заболевания

Иной комплекс мероприятий необходимо реализовывать в теплице в случае возникновения заболевания. Как правило, визуальное обнаружение разрастания корневой системы или образования галлов можно определить через 3-4 недели после инфицирования. Здесь комплекс мероприятий должен быть направлен на решение следующих задач:

  • снижение концентрации агробактерий прикорневой зоне растения за счет замещения их на другие бактерии-антагонисты;
  • снижение фитопатогенной нагрузки на растение.

Для решения первой задачи наиболее целесообразно использование химических препаратов, обладающих бактерицидными свойтвами, с последующим внесением биопрепаратов, содержащих клетки Pseudomonas fluorescens - препарат ВИТАРИЗ Экстра, Ж. Рекомендуется также в поливах использовать антистрессовый препарат на основе модели экссудатов – ВитАмин.

Необходимо помнить, что чрезмерное использование химических препаратов, особенно с пониженными концентрациями быстро приводит к возникновению резистентности, в том числе и у агробактерий.

Дальнейшее внесение препаратов для снижения фитопатогенной нагрузки на растение эффективнее делать, опираясь на результаты микробиологических исследований (анализов). Получить консультацию по выстраиванию наиболее эффективной системы биологической защиты растений против «Crazy roots» можно получить у агрономов-консультантов ГК «БИОМ».

Наличие в тепличном комбинате бактерий рода Agrobacterium, несущих в себе плазмиду, вызывающую "бешенство корней" - не приговор, но довольно сложная проблема, которая может быть решена несколькими путями. Подобрать самый эффективный в условиях каждого отдельно взятого предприятия можно соблюдая необходимые рекомендации по формированию и поддержанию положительного микробного биоценоза начиная с дезинфекции теплицы и выращивания рассады до ликвидации.

Сведения об авторах:

  • Беликова Елена Ивановна агроном-консультант по защите растений ООО "БИОМ"

  • Горюнова Ольга Борисовна к.т.н., генеральный директор ООО "БИОМ-ПРО"

  • Марквичев Николай Семенович к.т.н., доцент кафедры биотехнологии РХТУ им. Д.И.Менделеева, зам.ген. директора ООО "БИОМ-ПРО"

Следующая статья

Управляй стрессом. ВитАмин.

Подпишитесь на рассылку полезных материалов

Будьте в курсе последних новостей и событий, а также узнавайте о наших новых публикациях первыми

Нажмая кпопку «Подписаться» вы принимаете условия Политики конфиденциальности