Эффективность применения препарата Бинорам на основе бактерий Pseudomonas fluorescens

Бинорам - микробиологический фунгицид с ростостимулирующим действием на основе фитопатогенных бактерий. Разработан институтом цитологии и генетики СО РАН г. Новосибирска.

За миллионы лет бактерии выработали уникальный механизм симбиоза с растением, который включает регулировку роста и развития растения за счет выделения фитогормонов, витаминов, обогащения зоны ризосферы азотом, усиление поглощения растением питательных элементов и защиту от патогенов – благодаря синтезу антифунгальных веществ.

Препаративная форма Бинорама: культуральная жидкость содержащая три штамма ризосферных бактерий Pseudomonas fluorescens, а также выделяемые этими бактериями, в процессе производственного культивирования, биологически активные вещества. Рекомендуется для защиты растений от корневых гнилей, а также широкого спектра других грибных и бактериальных заболеваний путем обработки семян и применению по вегетации.

Бактерии Pseudomonas fluorescens хорошо осваивают различные органические субстраты и в процессе роста образуют:

• стимуляторы роста;
• ферменты и антибиотики, подавляющие развитие корневых гнилей и других фитопатогенов;
• сидерофоры – соединения, с помощью которых происходит связывание и транспортировка ионов железа в клетки бактерий;
• органические кислоты, растворяющие труднодоступные минеральные соединения, которые впоследствии усваиваются растениями.

Псевдомонады – бактерии-антагонисты. Антагонистические взаимоотношения между микроорганизмами распространены в природе очень широко. Антагонисты подавляют размножение своих конкурентов в почве, примыкающей к корням. Попадая на поверхность пораженного растения, псевдомонады выделяют продукты жизнедеятельности, которые приводят к частичному или полному разрушению мицелия – спорообразующих органов фитопатогена.

Типы воздействия Pseudomonas fluorescens:

• посредством выделения метаболитов,
• посредством конкуренции за экологические ниши.

Механизмы действия Pseudomonas fluorescens:

1. Синтез регуляторов роста растений. В результате жизнедеятельности Pseudomonas выделяют в прикорневой слой индолил-3-уксусную кислоту (ИУК) – это природный гормон роста. Наряду с ускорением роста ИУК контролирует его направление, а также стимулирует клеточное деление в тканях корня, дающих начало боковым корням, контролирует превращение завязи в плод и вызывает ряд других положительных эффектов.
2. Улучшение фосфорного питания растений. Проблема фосфора остается одной из самых острых в земледелии, что объясняется ограниченным геологическим запасом этого элемента и прочным связыванием его в почве при внесении с удобрениями. Именно поэтому усвояемость сельскохозяйственными растениями фосфорных удобрений не превышает 25%, а подавляющее его количество фиксируется почвой, превращаясь в труднодоступные растению фосфаты. Культурные почвы могут содержать 10-20 и даже 30 т/га фосфора в пахотном слое. Из общего количества фосфорных соединений только около 5% доступны растениям. Pseudomonas способны усиливать поступление фосфора в растения. Бактерии могут использовать две системы повышения концентрации экзогенного фосфора: 1 – за счет гидролиза органических фосфатов под действием фосфатаз и 2 – путем растворения минеральных фосфатов за счет продукции кислот. То есть, посредством этих приемов, бактерии переводят фосфор в доступную форму для растений.
3. Продукция сидерофоров. Pseudomonas fluorescens способны синтезировать желто-зеленые водорастворимые пигменты, называемые сидерофорами, которые выполняют функции связывания и транспортировки железа в клетках бактерий. Псевдомонады выигрывают у фитопатогенов в конкурентной борьбе за такой жизненно важный элемент как железо. Таким образом, связывание железа сидерафорами псевдомонад приводит к ограничению роста фитопатогенов и улучшению роста растений.
4. Синтез антибиотиков. Бактерии Pseudomonas fluorescens, кроме прямого подавления вредной микрофлоры, выделяют антибиотики. В настоящее время антибиотиками следует называть химические соединения, образуемые различными микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности, а также производные этих соединений, обладающие способностью в незначительных концентрациях избирательно подавлять рост микроорганизмов или вызывать их гибель. Антибиотики, как и другие метаболиты, оказывают непосредственное воздействие на обмен веществ и развитие растений. Чаще всего это действие выражается в ускорении роста растений и повышении прироста зеленой массы. Механизм действия антибиотиков проявляется также в непосредственном воздействии на возбудителя, инактивации его токсинов, повышении защитных свойств растения.
5. Конкуренция Pseudomonas с грибными патогенами за углерод. В питании грибов рода Fusarium важную роль играют соединения содержащие углерод так как служат двум основным функциям в метаболизме этих гетеротрофных организмов: снабжают углеродом, необходимым для синтеза веществ живой клетки и участвуют в процессах окисления, где являются единственным источником энергии. Бактерии Pseudomonas быстро и эффективно используют питательные вещества из корневых экссудатов (мест воспалений). Активное потребление питательных веществ лишает патогены источников углерода, которые нужны им для роста.

Таким образом, влияние Бинорама на фитопатогены представляет собой комплекс различных механизмов действия, рассмотренных нами выше, включающих помимо синтеза сидерофоров и антибиотиков простую конкуренцию Pseudomonas с фитопатогенами за источники углеродного питания, а также другие способы воздействия.

Бинорам рекомендуется применять в баковых смесях с протравителями семян, гербицидами, фунгицидами, что подтверждено ежегодными полевыми испытаниями, проводимыми в ведущих научно-исследовательских учреждениях и производственных организациях. Остановимся на некоторых примерах, наглядно демонстрирующих эффективность применения Бинорама в баковых смесях.

Так, испытания, проведенные в полевых опытах в условиях Красноярского края (таблица 1), доказали высокую эффективность баковой смеси Бинорама и Тебутина в защите от головневых болезней и корневых гнилей. Более того, при применении этой смеси не наблюдалось ретардантного эффекта (характерного для триазолсодержащих препаратов). То есть, присутствие в баковой смеси Бинорама способствовало наилучшему росту и развитию растений.

При использовании Бинорама в баковой смеси с гербицидами было установлено не только увеличение урожайности, но и повышение качества продукции (таблица 2). Так, например, при применении гербицида Димесол урожайность была выше контроля на 3 ц/га, а на варианте Димесол + Бинорам – на 5,4 ц/га, то есть вклад Бинорама в формирование урожайности составил 2,4 ц/га. Количество сырой клейковины повысилось от воздействия Бинорама на 1,4%. Происходит это за счет снятия химического стресса у культуры и усиления ростовых процессов, а также повышения устойчивости культурных растений к комплексу заболеваний.

Фунгицидные обработки – всегда дорогостоящие мероприятия. Однако, можно не снижая биологической активности химического фунгицида, существенно уменьшить затраты и получить ощутимый экономический эффект. Так, результаты опытов показали высокую биологическую эффективность баковой смеси фунгицида Фолинор и микробиологического фунгицида Бинорам (таблица 3), при этом норма расхода химического препарата была сокращена на 30%. Наряду с этим отмечено, что присутствие в баковой смеси Бинорама заметно способствовало повышению качества продовольственного зерна.