Способ обработки растений огурца хитозаном против галловой нематоды (meloidogyne spp.)
Владельцы патента RU 2353085:
Государственное научное учреждение (ГНУ) Всероссийский научно-исследовательский институт гельминтологии им. К.И. Скрябина (ВИГИС) (RU)
Для защиты растений огурца от галловой нематоды, Meloidogyne incognita, во время вегетации растений в закрытом грунте под их корни вносят растворенный в 0,025% водном растворе янтарной кислоты низкомолекулярный хитозан из расчета 25 мг на одно растение. Одновременно вносят комплексное минеральное удобрение. Обработку повторяют с периодичностью 2 раза в месяц в течение всего вегетационного периода растений. 6 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к фитогельминтологии, и может быть использовано для снижения патогенного воздействия галловой нематоды на растения огурца. В современном сельском хозяйстве широко используются препараты на основе хитозана, в частности, для борьбы с грибковой инфекцией (1). Известен комплексный способ предпосевной обработки семян огурца против галловой нематоды (2), недостатком которого является кратковременность действия препарата на устойчивость растений огурца к Meloidogyne incognita, а остальное время вегетации (5-9 месяцев) растения остаются незащищенными от проникновения в корневую систему инвазионных личинок галловых нематод.
Сущность предлагаемого способа заключается в одновременном внесении под корни вегетирующих растений 0,025% низкомолекулярного (25 кДа) хитозана (НМХ), растворенного в 0,025% водном растворе янтарной кислоты, из расчета 25 мг на одно растение и растворов минеральных удобрений (калийных, фосфорных, азотных, магниевых). Применяемый нами НМХ благодаря своей структуре лучше проникает в корневую систему растения, чем высокомолекулярный. Для получения устойчивого эффекта в условиях теплиц внесение хитозана должно быть многократным. В тепличных хозяйствах регулярно проводится подкормка минеральными удобрениями. Одновременное внесение НМХ с комплексной минеральной подкормкой растений (К, Р, N, Mg) значительно снижает зараженность корневой системы огурцов галловой нематодой, тем самым продлевая срок вегетации и плодоношения растений, а также существенно сокращает материальные затраты на обработку растений.
Целью данного изобретения является повышение устойчивости растений огурца к галловой нематоде (Meloidogyne spp.) в течение всего вегетационного периода растений. Поставленная цель осуществляется благодаря одновременному внесению низкомолекулярного хитозана как агента повышающего устойчивость растений к заражению галловой нематодой и комплексного минерального удобрения, входящего в состав регулярной подкормки растений в течение всего периода вегетации растений огурца в производственных теплицах.
Пример 1. Получение раствора НМХ и обработка им 100 растений огурца в вегетационном опыте.
2,5 г НМХ разводим в 250 мл 1% янтарной кислоты (2,5 г в 250 мл воды), получаем 1% коллоидный раствор хитозана, для получения 0,025% раствора доводим его количество водой до 10 л.
Пример 2. Обработка НМХ 1000 растений в производственных теплицах. В 2,5 л воды разводим 25 г янтарной кислоты (1%) и в этот же раствор вводим 25 г НМХ. После полного растворения хитозана в растворе янтарной кислоты (в течение 10-12 ч.) полученный коллоидный раствор разводим водой до 10 л и переливаем в раствор с комплексными удобрениями. В зависимости от объема воды в баке вносим от 0,5 до 1 л полученного препарата под каждое растение так, чтобы на 1 растение приходилось по 25 мг хитозана.
Примеры конкретного исполнения
Пример 3. Эффективность обработки растений огурца растворами НМХ в концентрациях 5, 10, 20, 25 и 30 мг на растение.
По 30 семян огурца сорта «Эстафета» каждого варианта замачивали в течение 24 ч, затем высевали в почву и при появлении у растений первого настоящего листа заражали нематодой из расчета 1500 личинок Meloidogyne incognita под корень каждого растения. Одновременно с заражением под растения вносили по 50 мл раствора НМХ для каждого варианта своей концентрации. Контроль - вода. Опыт продолжался 25 дней. Заражение корневой системы сеянцев растений нематодами оценивали по 4-балльной шкале (1 балл - до 5 галлов на корнях растений; 2 - 6-15; 3 - 16-25 и 4 балла - свыше 26 галлов). Корни растений огурца отмывали от почвы и под бинокулярной лупой подсчитывали количество галлов.
Интенсивность поражения (И) в баллах определяли по формуле:
,
где 
(а×в) - сумма произведений числа растений на соответствующий балл поражения, N - общее количество учтенных растений, n - число непораженных растений.
Результаты примера представлены в табл.1 (см. в конце описания). Из таблицы 1 видно, что наиболее эффективной оказалась обработка растений огурца НМХ в дозе 25 и 30 мг/растение.
Поскольку средний балл заражения в этих вариантах отличался несущественно, в дальнейших исследованиях применяли растворы НМХ из расчета 25 мг НМХ на растение.
Пример 4. В вегетационном опыте на растениях сорта «Эстафета» изучали действие НМХ совместно с минеральными удобрениями. По 30 семян огурцов каждого варианта замачивали 24 ч, высевали в почву и при появлении у растений первого настоящего листа заражали личинками М. incognita из расчета 10 тыс. личинок под корень каждого растения. Одновременно под растения вносили: 1 вариант - 0,025% раствор НМХ; 2 вариант - 0,2% водный раствор минеральных удобрений; 3 вариант - 0,025% НМХ и 0,2% водный раствор минеральных удобрений; 4 вариант контрольный - вода. Использовали минеральные удобрения, применяемые для подкормки растений в производственных условиях: сульфат калия - калийное удобрение (содержит 45-50% К2О); фосфорное удобрение - суперфосфат (46-49% P2O5), азотное - мочевина (N 46%) и магниевое -доломитовая мука (18-20% MgO) в соотношении 1:1:1:1 весовых долей. Готовим 0,5% раствор удобрений. Нерастворимое в воде фосфорное удобрение вносится в почву перед посадкой растений отдельно. Опыт продолжался 75 дней. Заражение корневой системы растений нематодами оценивали по 4-балльной шкале, по размерам и количеству галлов в 1 г корня, а также оценивали развитие личинок и плодовитость взрослых самок нематод. Результаты опыта приведены в табл.2, 3 и 4 (см. в конце описания). Обработка растений огурцов одними минеральными удобрениями мало повлияла на заражение растений и развитие нематод. Меньше всего растения были заражены в вариантах различных обработок хитозаном, причем вариант обработки огурцов НМХ с минеральными удобрениями показал лучшие результаты по всем исследованным показателям.
Пример 5. В производственных условиях НМХ из расчета 25 мг на растение вносили совместно с минеральными удобрениями под корни вегетирующих растений. Внесение комплексного препарата осуществлялось 2 раза в месяц в течение всей вегетации растений. Результаты учета эффективности при совместном внесении раствора НМХ в 1% янтарной кислоте и раствора минеральных удобрений представлены в табл.5 и 6 (см. в конце описания). В конце вегетации контрольные 100% растений были заражены нематодой, количество личинок возросло в 3 раза. Визуально лишь 38% опытных растений были зараженными М. incognita, а количество личинок в почве увеличилось незначительно. Таким образом, в опыте с 1 гектара было получено на 36 тонн огурцов больше, чем в контроле.
Полученные результаты показывают, что применение НМХ совместно с комплексом минеральных удобрений в течение вегетации растений повышает устойчивость растений к галловой нематоде, повышает урожай с метра квадратного производственных теплиц, продлевает срок вегетации растений. Данная комбинация веществ экологически безопасна и может применяться в любой срок развития растений.
Источники информации
1. Новожилов К.В., Тютерев С.Л., Якубчик М.С и др. Композиция на основе водных растворов хитозана, обладающая биологической активностью. Пат. №2127056 от 1999.03.10.
2. Удалова В.Б. Способ предпосевной комплексной обработки семян огурца против галловой нематоды (Meloidogyne spp.). Пат. №2193834 от 10.12.2002.
| Таблица 1 | |||||||
| Число растений | Доза хитозана на растение, мг | Число зараженных растений по баллам | И, балл | ||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| 30 | 5 | - | - | - | 17 | 13 | 3,5 |
| 30 | 10 | - | 2 | 5 | 10 | 15 | 3,4 |
| 30 | 20 | -- | 4 | 7 | 9 | 10 | 2,8 |
| 30 | 25 | - | 8 | 9 | 5 | 6 | 2,1 |
| 30 | 30 | - | 13 | 9 | 3 | 5 | 2,0 |
| 30 | Контроль(вода) | - | - | - | - | 30 | 4,0 |
| Таблица 2. | ||||
| Вариант опыта | Балл заражения | Max размер, мм | Сред. размер галла, мм | Личинки, самки |
| Хитозан | 4 | 10 | 6,5 | утолщенные личинки |
| Хитозан+мин. удобрения | 4 | 9,5 | 5,9 | утолщенные личинки |
| Минеральные удобрения | 4 | 13,8 | 10,9 | бутылковидные личинки |
| Контроль (вода) | 4 | 24,0 | 11,5 | бутылковидные личинки |
| Таблица 3. | |||
| Вариант опыта | Мах размер галла (длина х ширина, мм2) | Средний размер галла (длина х ширина, мм2) | Кол-во галлов на 1 г корня |
| Хитозан | 180 | 3,74 | 136 |
| Хитозан+мин. удобрения | 108 | 2,75 | 110 |
| Минеральные удобрения | 220 | 10,64 | 164 |
| Контроль (вода) | 600 | 8,60 | 196 |
| Таблица 4. | ||||
| Вариант опыта | Среднее число оотек в 1 г корня | Среднее число яиц в оотеке | ||
| шт. | % от контроля | шт. | % от контроля | |
| Хитозан | 58 | 20,8 | 141 | 67 |
| Хитозан+мин. удобрения | 46 | 16,5 | 84 | 40 |
| Минеральные удобрения | 318 | 114 | 232 | 110 |
| Контроль (вода) | 278 | 100 | 210 | 100 |
| Таблица 5. | ||
| Экономические показатели | опыт | контроль |
| Урожайность, кг/м2, в 2005 г. | 18 | 20 |
| В 2006 г. | 21,6 | 19,5 |
| Дополнительный урожай, кг/м2 | ||
| а) по сравнению с 2005 г. | 3,6 | -0,5 |
| б) по сравнению с контролем (2006 г.) | 2,1 |
| Таблица 6. | |||
| Дата учета | Число личинок в 10 г почвы | % зараженных растений | |
| 04.05.06 | К | 12013 | 70 |
| О | 2803 | 30 | |
| 19.06.06 | К | 16520 | 80 |
| О | 2340 | 32 | |
| 01.08.06 | К | 18250 | 100 |
| О | 3170 | 38 |
Способ обработки растений огурца хитозаном против галловой нематоды, заключающийся в одновременном внесении под корни вегетирующих растений 0,025% низкомолекулярного (25 кДа) хитозана, растворенного в 0,025%-ном водном растворе янтарной кислоты, из расчета 25 мг на одно растение и растворов минеральных удобрений (калийных, фосфорных, азотных, магниевых).
