doi: 10.15389/agrobiology.2023.3.447rus
УДК 635.21:632.51:579.64
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Stagonospora cirsiiS-47
ПРОТИВ ОСОТА ПОЛЕВОГО НА ПОСАДКАХ КАРТОФЕЛЯ
А.С. ГОЛУБЕВ ✉, Т.А. МАХАНЬКОВА, В.Г. ЧЕРНУХА, С.И. РЕДЮК,
П.И. БОРУШКО, А.С. ТКАЧ, Н.А. ПАВЛОВА, А.О. БЕРЕСТЕЦКИЙ
Картофель (Solanum tuberosum L.) — одна из культур, на которой перспективно использование биологического метода борьбы с многолетними сорными растениями (например, с осотом полевым Sonchus arvensis L.) из-за недостаточного ассортимента химических гербицидов. Гриб Stagonospora cirsii J.J. Davis., будучи продуцентом гербицидных метаболитов, способен поражать растения осота полевого. В настоящей работе впервые показана возможность использования штамма Stagonospora cirsii S-47 для борьбы с осотом полевым в условиях мелкоделяночного опыта. Целью настоящего исследования стала оценка эффективности применения Stagonospora cirsii S-47в виде измельченного мицелияпротив растений осота полевого на посадках картофеля в условиях полевого мелкоделяночного опыта. Полевые мелкоделяночные опыты проводили в течение вегетационных периодов 2020 и 2021 годов на опытном поле Всероссийского НИИ защиты растений (ФГБНУ ВИЗР, Ленинградская обл.). Опыты закладывали на посадках картофеля (Solanum tuberosum L.) сорта Невский, относящегося к группе среднеранних сортов. Почва участка — дерново-подзолистая, суглинистая, с содержанием гумуса в пахотном слое 3-4 %, рН 6,3. Обработка почвы осенью заключалась в проведении вспашки, а в весенний период участок дисковали, культивировали и нарезали борозды. Норма посадки клубней составляла 25 ц/га. Удобрения не вносили. Для исключения влияния нецелевых объектов на результаты опыта проводили фоновую обработку опытного участка гербицидом Гезагард, КС (2,0 л/га) (ООО «Сингента», Россия) до всходов растений картофеля. В работе использовали штамм Stagonospora cirsii S-47. Посевной материал получали посредством культивирования гриба в течение 3 сут в жидкой сахарозо-соевой питательной среде. Для выращивания биомассы S. cirsii S-47использовали стеклянный ферментер с рабочим объемом 5 л («Applikon Biotechnology», Голландия). Ферментационную среду (4,8 л) инокулировали 200 мл посевной культуры. Через 6 сут сырую биомассу отделяли от культуральной жидкости, центрифугированием и взвешивали. К сырому мицелию добавляли 0,01 % раствор Tween 80 до концентрации 50 г/л и измельчали при помощи блендера в течение 1 мин. Обработку посадок картофеля проводили с помощью ручного ранцевого опрыскивателя RESISTENT 3610 («MESTO Spritzenfabrik Ernst Stockburger GmbH», Германия) в соответствии со схемой опыта. В качестве эталона использовали гербицид Агритокс, ВК (1,2 л/га; «Nufarm GmbH & Co KG», Австралия), содержащий 500 г/л МЦПА (2-метил-4-хлорфеноксиуксусная кислота) в форме смеси диметиламинной, калиевой и натриевой солей. Схема опыта включала следующие варианты: 1 — S. cirsii S-47 (50 кг/га; расход рабочей жидкости 1000 л/га), 2 — S. cirsii S-47 (100 кг/га; 2000 л/га), 3 — S. cirsii S-47 + Агритокс, ВК (50 кг/га + 0,6 л/га; 1000 л/га), 4 — Агритокс, ВК (0,6 л/га; 300 л/га), 5 — Агритокс, ВК (1,2 л/га; 300 л/га), 6 — контроль (без обработки). Во время обработки высота ботвы растений картофеля составляла 10-15 см, а растения осота полевого находились в фазах от розетки до стеблевания, высотой не превышая 10 см. Учеты проводили количественно-весовым методом через 14 и 28 сут после обработки. Биологическую эффективность (БЭ) рассчитывали по отношению к необработанному контролю. Учет урожая картофеля осуществляли вручную с каждой делянки опыта. В отсутствие экстремальных погодных условий внесение 50 кг/га мицелия S. cirsii S-47 существенно (на 53,9-59,2 %) снижало массу растений осота полевого. Однако гриб, как правило, не обеспечивал полной гибели сорного растения, чем уступал гербициду Агритокс, ВК в дозе 0,6 л/га. Двукратное увеличение нормы применения S. cirsii S-47приводило к усилению его действия на количество осота полевого в среднем на 13 %. Использование S. cirsii S-47совместно с Агритокс, ВК (0,6 л/га) позволяло повысить эффективность обработки в среднем на 15 % по сравнению с самостоятельным применением гербицида. Это давало возможность сократить количество вносимого препарата в 2 раза без снижения эффективности подавления растений осота полевого. В 2020 году использование микробиологического и химического препаратов способствовало увеличению урожайности на 4,7-10,1 %. Статистически значимым (р < 0,05) было увеличение урожайности в вариантах с индивидуальным применением 100 кг/га мицелия S. cirsii S-47 и 1,2 л/га гербицида Агритокс, ВК. В 2021 году в обработанных вариантах урожайность увеличилась на 6,8-8,3 %, однако статистически значимых различий между опытными вариантами и контролем выявлено не было. Для обеспечения максимального эффекта от использования микогербицида его не следует применять в засушливых условиях (при недостатке увлажнения и высоких температурах).
Ключевые слова: микогербицид, Stagonospora cirsii, картофель, Sonchusarvensis, МЦПА, 2-метил-4-хлорфеноксиуксусная кислота.
EFFICACY OF Stagonospora cirsii S-47 AGAINST PERENNIAL SOWTHISTLE IN POTATO CROPS
A.S. Golubev ✉, T.A. Makhankova, V.G. Chernukha, S.I. Redyuk,
P.I. Borushko, A.S. Tkach, N.A. Pavlova, A.O. Berestetskiy
Potato (Solanum tuberosum L.) is a crop that needs biological control of perennial weeds (for example, perennial sowthistle Sonchus arvensis L.) due to the insufficient assortment of post-emergent chemical herbicides. The fungus Stagonospora cirsii J.J. Davis from the VIZR culture collection (All-Russian Institute of Plant Protection), being a producer of herbicidal metabolites, is able to infect Sonchus arvensis plants. In the present work, the possibility of using strain Stagonospora cirsii S-47 to control perennial sowthistle in small-scale field experiments was shown for the first time. The aim of the study was to evaluate the effectiveness of the use of Stagonospora cirsii S-47 in the form of chopped mycelium against perennial sowthistle on potato plantings in small-scale field trials. The trials were conducted during the growing seasons of 2020 and 2021 at the experimental field of the All-Russian Institute of Plant Protection (VIZR, Leningrad Province). Experiments were conducted on plantings of potatoes (Solanum tuberosum L.) of Nevsky variety belonging to the medium-early group. Soil of the experimental site is sod-podzolic, loamy, with a humus content in the arable layer of 3-4 %, pH 6.3. The soil was ploughed in the autumn, and in the spring, the site was disked, cultivated, and furrows were cut. The planting rate of tubers was 25 per ha. Fertilizers were not applied. To exclude the influence of non-target objects on the results of the experiments, the treatment of the experimental plots with the herbicide Gezagard (2.0 l/ha) (OOO Syngenta, Russia) was carried out before the emergence of potato plants. The starter inoculate of Stagonospora cirsii S-47 was obtained by culturing the fungus for 3 days in liquid sucrose-soybean meal nutrient medium. The biomass was grown in a glass fermenter with a working volume of 5 l (Applikon Biotechnology, the Netherlans). The fermentation medium (4.8 l) was inoculated with 200 ml of the starter culture. After 6 days, the raw biomass was separated from the culture liquid by centrifugation (4000 rpm, SL40, Thermo FS, USA) and weighed. A 0.01 % solution of Tween 80 was added to the raw mycelium to a concentration of 50 g/l, and the mycelium was chopped with a blender (MaxoMixx, Bosch, Germany) for 1 min. Potato plantings were treated using a Mesto RESISTENT 3610 manual knapsack sprayer (MESTO Spritzenfabrik Ernst Stockburger GmbH, Germany) in accordance with the experimental scheme. The herbicide Agritox (1.2 l/ha; Nufarm GmbH & Co. KG, Australia) containing 500 g/l MCPA (2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid) in the form of a mixture of dimethylamine, potassium and sodium salts was used as a standard. We used the treatments: 1 — S. cirsii S-47 (50 kg/ha; working fluid consumption was 1000 l/ha), 2 — S. cirsii S-47 (100 kg/ha; 2000 l/ha), 3 — S. cirsii S-47 + Agritox (50 kg/ha + 0.6 l/ha; 1000 l/ha), 4 — Agritox (0.6 l/ha; 300 l/ha), 5 Agritox (1.2 l/ha; 300 l/ha), 6 — untreated control. During the treatments, the height of potato plants was 10-15 cm, and perennial sowthistle plants were in the stages from rosette to stalking, not exceeding 10 cm in height. The counts were performed on day 14 and day 28 after treatment by quantitative weight method. Biological efficacy (BE) was calculated vs. untreated control. Potato tubers were harvested manually from each plot to quantify the yield. In the absence of extreme weather conditions, the application of 50 kg/ha of S. cirsii mycelium significantly (by 53.9-59.2 %) reduced the weight of perennial sowthistle plants. However, the fungus did not completely eliminate the weed and was less effective than the herbicide Agritox at a dose of 0.6 l/ha. A twofold increase in the rate of application of S. cirsii led to an increase in its effect on the number of perennial sowthistle by 13 % on average. The use of S. cirsii in combination with Agritox (0.6 l/ha) improved treatment efficiency by an average of 15 % compared to the use of the herbicide alone. This made it possible to reduce the amount of the applied chemical by half without reducing the effectiveness of perennial sowthistle suppression. In 2020, the use of microbiological and chemical products contributed to an increase in crop yield by 4.7-10.1 %. The statistically significant (р < 0.05) increase in crop yield was with an individual application of 100 kg/ha of S. cirsii S-47 mycelium and 1.2 l/ha of herbicide Agritox. In 2021, the crop yield from the treated plots increased by 6.8-8.3 %, however there were no statistically significant differences between the treatments and the untreated control. To ensure maximum effect from the mycoherbicide, it should not be used in dry conditions (with a lack of moisture and high temperatures).
Keywords: mycoherbicide, Stagonospora cirsii, potato, Sonchus arvensis, MCPA, 2-methyl-4-chlorphenoxyacetic acid.
ФГБНУ Всероссийский НИИ защиты растений, |
Поступила в редакцию |
