Результат интеллектуальной деятельности: Средство для предпосевной обработки клубней картофеля

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, в частности, к средствам для предпосевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений картофеля и может быть использовано при выращивании картофеля для повышения иммунитета к поражаемости болезнями и вредителями и повышения продуктивности.

Предпосевная обработка семян осуществляется веществами, обладающими защитно-стимулирующим действием, повышающими иммунитет, способствующими увеличению ростовой активности растений, защите их от болезней и вредителей и в конечном итоге повышению урожайности.

Известен широкий спектр ростовых веществ и средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней. Значительная часть этих препаратов относится к категории химических соединений, загрязняющих окружающую среду и создающих опасность для здоровья человека и животных. Вместе с тем требования экологии приводят к необходимости создания препаратов, относящихся к категории биопрепаратов, использование которых в малых дозах было бы эффективно.

В качестве средства повышения болезнеустойчивости известна также салициловая кислота, которая индуцирует устойчивость растений, например табака и огурца к грибным и бактериальным заболеваниям (Тарчевский И.А., Максютова Н.Н., Яковлева В.Г. Влияние салициловой кислоты на синтез белков в проростках гороха. // Физиол. раст., 1996, т. 43, №5. С. 667-670 [2].

Наиболее близким к предлагаемому является средство для предпосевной обработки семян гороха, состоящее из салициловой кислоты, ионов магния и лектинов семян фасоли, которое можно рассматривать как биопрепарат (патент №2372763, кл. G01 №21/00, 2009 г)) [1].

Недостатком описанных выше препаратов является то, что их действие не распространяется на картофель.

Задачей изобретения является повышения устойчивости к возбудителю фитофтороза (P. infestans) картофеля и повышение их урожайности.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в известное средство, содержащее салициловую кислоту и источник магния, согласно изобретению, дополнительно вводят метаболиты гриба Trichoderma и при следующем соотношении компонентов, мас., %:

Метаболиты из экстрактов плодовых тел высших базидиальных грибов частности Trichoderma обладают биологической активностью; к важнейшим из характеристик которой относится бактерицидность.

Методика выделения метаболитов из гриба Trichoderma

Метаболиты грибов получали, культивируя последние на агаре Чапека методом глубинного культивирования на качалке в течение пяти суток при температуре 25±2°С. Для предварительного культивирования изучаемый штамм засевали на питательный агар (ГРМ-агар) производства ФГУП «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии», затем инкубировали в термостате в течение трех суток при 37°С. Полученные изолированные типичные колонии отбирали петлей и суспендировали в пробирках со стерильным физиологическим раствором по стандарту мутности. Посевная доза взвесей микроорганизмов составляла 1,5×108 КОЕ/мл

Селену принадлежит важная роль в усилении адаптивного потенциала растений.

Важная роль магния для растения заключается в том, что он входит в состав хлорофилла, вещества, определяющего зеленый цвет растения. Хлорофилл жизненно важен для растений, поскольку он отвечает за поглощение энергии Солнца и превращение ее в химическую энергию, необходимую для жизнедеятельности.

Механизм действия предлагаемого средства заключается, в том, что он вызывает экспрессию генов, ответственных за иммунитет и активизирует ферменты и реакции необходимые для синтеза хлорофилла и световой реакции фотосиентеза.

Пример 1

Испытание защитных свойств компонентов предлагаемого средства против возбудителя фитофтороза (P. infestans) проводили с помощью метода биотестирования. Поверхность вырезанных из клубня картофеля дисков обрабатывали компонентами предлагаемого средства.

Контрольный вариант:

1 - вариант без обработки;

Варианты для испытаний:

1 - обработка в растворе салициловой кислоты 0,000001%;

2 - обработка в растворе метаболитов из гриба Trichoderma 0,000000001%;

3 - обработка в растворе селена 0,0001%;

4 - обработка в растворе магния 0,0001%;

5 - Фитоспорин;

6 - предлагаемое средство.

Затем через 2 часа инфицировали суспензией зооспор патогена P.infestans. Использование такой модели позволяет оценить способность у клубней картофеля вызывать фитоустойчивость.

Степень поражения клубней картофеля фитофторозом (P. infestans) оценивали по глубине проникновения в ткани дисков возбудителя фитофтороза (P. infestans), считая от поверхности инфицирования, микроскопически подсчитывая слои клеток, в которые проникли гифы патогенна (P. infestans) на 2, 4, 5 и 7-е сутки.

Согласно полученным данным степень поражения картофельных дисков в контрольном варианте без обработки уже на 5-е сутки эксперимента оказалось 100%. Раствор салициловой кислоты 0,000001% сдержал поражение P. infestans вплоть до конца эксперимента у пятого диска - 10%. Селен 0,0001% тоже показал 100% процентное поражение, но уже на 7-е сутки. Раствор магния 0,0001% незначительно сдерживает развитие патогенна и концу эксперимента все диски поражены на 100%. При использовании для обработки раствора метаболитов гриба Trichoderma 0,000000001% степень поражения была незначительной. Промышленный препарат «Фитоспорин М» показал заражение на 5-е и 7-е сутки в первых трех дисках. При применении предлагаемого средства поражение возбудителем выявлено лишь в первом диске и только на конец эксперимента 10%. (Табл. 1).

Таким образом, под влиянием предлагаемого средства выявлено наименьшее количество дисков пораженных патогеном P. infestans (1-диск, 10% поражение на конец эксперимента).

Пример 2

Эффективность предлагаемого средства определяют по влиянию его компонентов и самого средства для предпосевной обработки клубней картофеля на колеоптилях ячменя, как тест системах для проверки биологической активности веществ с помощью измерения длины колеоптилей.

Ячмень проращивали до появления колеоптиля, вычленяли собственно колеоптиль, доводили его длину до 1 см и помещали в испытываемый раствор. Выращивание колеоптилей проводили в вегетативном сосуде объемом 5 мл. Количество колеоптилей в одной повторности - 100 шт.

Объем питательного раствора 2 мл. Эксперимент проводили 10 суток, показания активности роста снимали ежедневно.

Контрольный вариант:

1 - вариант без обработки, т.е. проращивание в воде.

Варианты для испытаний:

1 - проращивание в растворе салициловой кислоты 0,000001%;

2 - проращивание в растворе метаболитов из гриба Trichoderma 0,000000001%;

3 - проращивание в растворе селена 0,0001%;

4 - проращивание в растворе магния 0,0001%;

5 - Фитоспорин;

6 - предлагаемое средство.

На протяжении десяти суток ежедневно измеряли ростовые показатели (длину колеоптиля) (Табл. 2)

Исследования показали, что все испытываемые компоненты, в сравнении с контрольным вариантом замачивание в воде, показали ростостимулирующую активность в отношении колеоптилей ячменя. Длина калеоптиля увеличилась с 1,00 см до 1,72 см - 2,12 см. Наиболее высокие результат (2,12 см) показало предлагаемое средство. Промышленный препарат «Фитоспорин М» показал результат ниже (2,00 см).

Таким образом, выявлено, что предлагаемое средство повышает ростовые способности по отношению к колеоптилям ячменя.

Пример 3

Полевые исследования проводились на опытных полях во ВНИИЗБК пос. Стрелецкий. Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая с содержанием гумуса (по Тюрину) 1,6-2,1%, рН солевой вытяжки 4,9-6,0.

В опытах использовали средне-ранний сорт картофеля «Голубизна». Схема полевого опыта:

1 вариант - контроль, без обработок;

2 вариант - обработка клубней Фитоспорином М (25 мл/т) + некорневая обработка (50 мл/га) в фазу бутонизации - начала цветения;

3 вариант - обработка клубней предлагаемым средством, (обработка клубней + опрыскивание) + некорневая обработка в фазу бутонизации - начала цветения;

4 вариант - обработка клубней предлагаемым средством, (обработка клубней + опрыскивание).

Наименьшая распространенность болезни и ее развитие на листьях отмечались на варианте с применением предлагаемого средства. При обработке Фитоспорином М распространенность и развитие болезни было выше и составляло 7,6-4,3%, по сравнению с контролем.

Преимущество предлагаемого средства заключается в том, что оно предотвращает проникновение в растения фитопатогена и подавляет его развитие длительное время, формируя устойчивость к фитофторозу. Иммуностимулирующее действие Фитоспорина в отношении фитофтороза проявилось в меньшей степени.

Результаты исследования показали, что обработка предлагаемым средством снижает распространенность и развитие фитофтороза на картофеле «Голубизна».

Пример 4

Результаты исследований показали, что при обработке предлагаемым средством происходит увеличение массы товарного клубня на 6,1%, по сравнению с контролем. Продуктивность увеличивается на 15,9%

Наибольшая прибавка урожая картофеля сорта «Голубизна» была получена в варианте с применением предлагаемого средства (обработка клубней + опрыскивание). В этом случае, достоверная прибавка к контролю составила 15,7%. Меньшая, но также достоверная прибавка урожая была получена на варианте с применением предлагаемого средства (опрыскивание) и промышленного препарата «Фитоспорина М» 6,2% и 5,7% соответственно.

Таким образом, при использовании предлагаемого средства для предпосевной обработки и последующем опрыскивании по вегетации показана наиболее высокая урожайность картофеля.

Предлагаемое новое средство комплексно влияет на растения картофеля, повышая массу товарного клубня, продуктивность, урожайность и устойчивость к фитофторозу. Предлагаемое средство экологически безопасно и не требует больших затрат для производства.