Светокультура и болезни растений. Как укрепить слабые стороны передовой технологии.

Выращивание растений в теплицах с дополнительным освещением за последние годы быстро набирает обороты, как во всем мире, так и в России. Вне зависимости от типа освещения, технологии освещения, технических решений, используемых при этом, растения, выращиваемые таким способом, называются емким словом - СВЕТОКУЛЬТУРА.

Первоначально Светокультура разрабатывалась для регионов с низким уровнем солнечной радиации, но постепенно эта технология стала использоваться все шире и шире. Связано это с тем, что резко возрастает производительность по выпускаемой продукции, нет зависимости от климатических условий - в частности от количества солнечной радиации. Производство становится более стабильным и предсказуемым.

Существенным недостатком технологий СВЕТОКУЛЬТУРЫ является себестоимость продукции – она существенно выше, чем при традиционных способах тепличного выращивания растений.

Внедрение технологий СВЕТОКУЛЬТУРЫ потребовало и изменение многих технологических параметров.

Для выращивания растений при использовании досвечивания были селекционированы гибриды огурцов и томатов, отвечающие новым технологическим решениям. В том числе, основное требование к гибридам — это устойчивость к вирусным, бактериальным и грибным заболеваниям. Уже на стадии создания селекционеры понимали, что применение технологии СВЕТОКУЛЬТУРЫ приведет к возрастанию вероятности появления болезней у растений, так как при таком выращивании растение постоянно испытывает стресс, который приводит к усилению и ускорению проявления симптомов вирусных, бактериальных и грибных поражений.

Стрессовые факторы, характерные для СВЕТОКУЛЬТУРЫ

Постараемся понять, чем отличается технология СВЕТОКУЛЬТУРЫ с позиций возникновения и развития различных болезней, и как можно этому противостоять.

Болезни, вызываемые грибными и бактериальными возбудителями возникают только тогда, когда в одном месте в одно время совпадут одновременно несколько факторов - наличие фитопатогенных микроорганизмов, сорбированных на корневой системе растения, и неспособность растения противостоять им. А эта «неспособность» обусловлена в свою очередь изменениями или скорости выделения экссудатов корневой системой и, соответственно, снижением концентрации экссудатов в прикорневой зоне, или изменениями в составе экссудатов.

Уменьшение концентрации экссудатов в прикорневой зоне может быть вызвано снижением скорости их синтеза и экссудации или резким увеличением скорости отвода (в том числе за счет увеличения объема поливной воды).

Для понимания того, как строить технологию биологической защиты, необходимо рассмотреть все изменения в физиологии роста растений, которые происходят при применении технологии выращивания СВЕТОКУЛЬТУРЫ и попытаться понять, какие дополнительные стрессовые факторы при этом возникают и к каким последствиям они могут привести исходя из теории фитопатогенеза.

Дополнительное освещение теплиц изменило, в том числе, саму конструкцию теплицы - они стали много выше, при этом необходимо учитывать, что при работе ламп выделяется дополнительное количество тепла, которое может существенно влиять на температурный профиль в теплице. Регулирование температурного профиля возможно за счет изменения теплоносителя в разных контурах теплиц, искусственного охлаждения или с помощью открывания форточек. Изменение температурного профиля в свою очередь приводит к изменению секреции экссудатов в корневой системе растений и, скорее всего, к их составу. Таким образом, фактор регулирования температуры в теплице является мощным стрессирующим фактором для прикорневой микробной биоты. А, в соответствии с теорией фитопатогенеза, это является одним из факторов индукции у фитопатогенной микрофлоры факторов фитотоксичности - токсинов и комплекса литических ферментов.

Управление развитием растений с помощью технологии поливов - еще один фактор, приводящий к возникновению стресса у растения. При снижении объема поливного раствора в последнем «ночном» поливе концентрация экссудатов может возрасти, и при дальнейшем увеличении объема полива в «дневное» время снижение концентрации экссудатов в прикорневой зоне растения, может быть воспринято микроорганизмами, в том числе и фитопатогенными, как сигнал к индукции факторов патогенности. Таким образом, возможность агрономом регулировать поливы при технологии СВЕТОКУЛЬТУРЫ является еще одним стрессирующим фактором.

Разработка и внедрение технологии СВЕТОКУЛЬТУРЫ для огурца обозначила еще одно «узкое» место с позиций применении технологии биологической защиты – продолжительность оборота, время одного цикла роста растения в теплице, сократилось. Культуру огурца выращивают 12 - 15 недель в режиме плодоношения, далее происходит ликвидация растений и начинается новый оборот. В некоторых хозяйствах используют 4 оборота, при создании условий максимального плодоношения для растения. Одновременно при данной технологии длина стебля огурца может достигать 12-15 метров. Таким образом, применение СВЕТОКУЛЬТУРЫ с технологий укороченного оборота создает две проблемы:

• ПЕРВАЯ - при достаточно длинной системе проводящих сосудов, увеличенной массе растения и практически постоянном количестве образующихся продуктов фотосинтеза, количество экссудатов - продуктов фотосинтеза и основных метаболических путей – снижается и, следовательно, снижается и концентрация экссудатов в прикорневой зоне растения, и
• ВТОРАЯ - при коротком обороте соотношение «полезной» микрофлоры и фитопатогенной, сдвинуто в сторону второй. Естественное полное формирование микробного биоценоза заканчивается к 8 – 12 неделям после высадки растения на постоянное место.

Таким образом, укороченный, но интенсивный (с позиций агрономов) оборот приводит к сильной диспропорции: в прикорневой зоне преобладают (если нет биологической защиты) фитопатогенные микроорганизмы, которые находятся в состоянии индукции факторов фитотоксичности из-за снижения уровня экссудации в прикорневой зоне.

Технология СВЕТОКУЛЬТУРЫ имеет еще ряд особенностей, которые отражаются на физиологии развития растений: это возможно, и более выраженное изменение рН в прикорневой зоне, особенно на минераловатном субстрате, и изменение состава минеральных удобрений на разных стадиях развития растения, и влияние повышенных концентраций углекислого газа. Все это факторы, которые необходимо учитывать, при разработке технологии биологической защиты для СВЕТОКУЛЬТУРЫ.

Растения, выращиваемые по технологии СВЕТОКУЛЬТУРЫ с момента их посадки на постоянное место, постоянно находятся в стрессовом состоянии, и это стрессовое состояние усиливается по мере взросления растений, и, приближения стадии ликвидации.

Таким образом, можно сделать несколько выводов, касающихся моментов организации биологической защиты для СВЕТОКУЛЬТУРЫ различных растений.

1. Организацию биологической защиты растений необходимо проводить с самых ранних стадий – со стадии посева семян.
2. Необходимо сформировать положительный микробный биоценоз в прикорневой зоне растения как можно быстрее: за 3-4 недели с момента посева семян.
3. Ввести в технологию биологической защиты препараты, обладающие антистрессовым действием, особенно на последних стадиях выращивания растений перед ликвидацией.

Поэтапная технология биозащиты на СВЕТОКУЛЬТУРЕ

Для реализации технологии биологической защиты растений СВЕТОКУЛЬТУРЫ надо выделить несколько этапов, связанных с разными стадиями развития растений.

1-й этап. Посев семян

1.1. На данной стадии целесообразно произвести обработку семян препаратом Витариз Экстра, Ж, содержащими клетки бактерий Pseudomonas fluorescence. Рекомендованная концентрация при данной обработке составляет 105 – 106 кл/ мл в поливном растворе.

Обработку можно проводить вне зависимости от того протравленные семена или нет. Как правило, семена протравливают против грибных болезней, и воздействие протравителей на бактериальный препарат, скорее всего, будет минимальным.

Целью данной обработки является формирование микробного ценоза уже при прорастании семян. Кроме того, клетки бактерий Pseudomonas fluorescence, входящих в состав препарата Витариз Экстра, Ж обладают рядом положительных свойств – стимулируют рост растений, снижают уровень фитопатогенной микрофлоры в прикорневой зоне, сорбируются на корневой системе и растут вместе с ней.

Технически обработку можно провести разными методами, в том числе и поливом после посева семян в минераловатный субстрат различной формы (пробки или кубики).

1.2. Напитка минераловатного кубика перед посевом препаратом Витариз Экстра, Ж. Напитку целесообразно производит за двое суток перед посевом, и выдерживать напитанный субстрат при температурах не ниже 18°С Целью данной операции является кондиционировать минераловатный субстрат, иными словами, снизить уровень возможного воздействия химических веществ в минераловатном субстрате, обладающих фитотоксичным действием. При наличии фитотоксичных соединений химической природы в минераловатном субстрате часть внесенных клеток может погибнуть, но и концентрация химических соединений снизится.

1.3. Присыпка семян Агровермикулитом БИО (Витариз) с иммобилизованными на его поверхности клетками бактерий Pseudomonas fluorescence.

Целью данной операции является защита семени от пересыхания, снижение уровня фитопатогенов, попадающих из воздуха и с поливным раствором, стимулирование роста растения и формирование микробного биоценоза в корневой зоне с момента прорастания семени.

Мероприятия на этапе посева семян наиболее эффективны и обеспечивают при прочих равных равномерность всходов, одновременный рост рассады.

2-й этап. Расстановка рассады на постоянное место

2.1. Напитка минераловатного субстрата (или иного субстрата) рабочим раствором препарата Трихохит, СП или Тетрис, СП с целью заселения субстрата грибами рода Trichoderma. Внесение препарата рекомендуется при непосредственной напитке мата не менее чем за двое суток до установки рассады на постоянное место. На данном этапе очень важна температура, при которой происходит напитка и выдерживание матов, она должна быть не ниже 18°С.

2.2. Барьерная обработка при установке рассады на постоянное место.

Барьерная обработка препаратом Бинал Экстра, Ж предназначена для защиты корневой системы растений от бактериальных фитопатогенов в момент травмирования корней при установке на маты. Действующим началом препарата Бинал Экстра, Ж являются клетки бактерий Lactobacillus plantarum, обладающие мощным бактерицидным действием, и споры гриба которые обеспечивают дальнейшее формирование ценоза.