Помидоры являются важной овощной культурой, выращиваемой во всем мире и ценимой за универсальность в кулинарном применении. Они являются богатым источником необходимых витаминов и минералов, включая витамин C, калий и фолат, и содержат ликопен, антиоксидант, связанный с многочисленными преимуществами для здоровья. Однако, производству культур угрожает болезнь выпревания – «черная ножка». В связи с биологизацией сельхозпроизводства ведутся поиски альтернатив химическим фунгицидам.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей команды международных исследователей из Таиланда и Вьетнама, авторы которой предложили способ биологизации выращивания помидоров в контексте защиты от питиозной гнили.
…Болезнь выпревания томатов, вызываемая в основном почвенными патогенами, такими как Pythium spp., Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii и Fusarium spp., может погубить томаты от семян до рассады.
Питиозная гниль проявляется в две стадии: довсходовое гниение и послевсходовое гниение. На довсходовом этапе семена не прорастают, оставляя пустые пятна в лотках для рассады. Послевсходовое заболевание поражает укоренившиеся сеянцы, вызывая появление мягких, обесцвеченных участков, обычно коричневых, черных или водянистых, на стебле около линии почвы, что и дало название «черная ножка». Пораженные сеянцы выглядят слабыми и чахлыми и в конечном итоге могут увянуть и опасть. Наличие белого, пушистого грибного роста на основании стебля или окружающей почве дополнительно подтверждает присутствие патогена.
Только лишь традиционные методы контроля, такие как химические фунгициды (азоксистробин, металаксил-М и пираклостробин) или стерилизация почвы, увеличивают производственные затраты, способствуют устойчивости к патогенам и могут нанести вред микробиому почвы, влияя на долгосрочное здоровье урожая.
В поисках устойчивого решения биологический контроль с использованием полезных организмов, таких как Trichoderma spp., становится многообещающей альтернативой. Эти грибы процветают в почве и проявляют мощные антагонистические свойства против фитопатогенов, колонизируя как поверхности растений, так и ризосферу (почвенную зону вокруг корней), обеспечивая многогранное подавление болезней.
Несмотря на свою эффективность, Trichoderma spp. может выиграть от стратегий оптимизации. В этом исследовании изучается потенциал объединения нескольких штаммов Trichoderma asperellum с дополнительными сильными сторонами, усиленных стимулятором иммунитета растений, карбонатом кальция (CaCO 3), для дальнейшего повышения возможностей борьбы питиозной гнилью.
Виды Trichoderma являются агентами биологического контроля с прямыми и косвенными способами воздействий.
С точки зрения прямых механизмов, Trichoderma spp. демонстрируют надежную конкурентную способность, энергично соперничая за такие важные ресурсы, как углерод, азот и пространство, тем самым вытесняя патогены растений и препятствуя их росту в ризосфере.
Более того, посредством микопаразитизма Trichoderma запускает многоэтапную атаку на патогены, начиная с идентификации и последующего прикрепления к клеточной стенке патогена, за которой следует ферментативная деградация, облегчаемая ферментами, разрушающими клеточную стенку, такими как глюканазы и хитиназы, в конечном итоге завершаясь поглощением питательных веществ из скомпрометированного патогена.
Одновременно с этим, посредством антибиоза, Trichoderma использует арсенал антимикробных соединений, таких как алкилпироны, изонитрилы и поликетиды, организуя химическую атаку, которая сдерживает рост и распространение патогенных грибов.
Косвенные механизмы охватывают корневую колонизацию, при которой Trichoderma устанавливает защитный экран вокруг корней растений, препятствуя доступу патогенов и укрепляя растение от инфекции. Кроме того, элиситоры, выделяемые Trichoderma, участвуют в индукции защитных механизмов растений против патогенной инфекции посредством продукции белков и ферментов, связанных с патогенезом. Некоторые штаммы Trichoderma способствуют росту растений, усиливая усвоение питательных веществ, вырабатывая гормоны, стимулирующие рост, такие как ауксины и цитокинины, и улучшая устойчивость к стрессу.
Карбонат кальция (CaCO 3), известный как известь, может оказаться перспективным средством для усиления естественной защиты рассады томатов от болезней. Эта теория подкреплена исследованиями, изучающими его использование в борьбе с болезнями растений. Например, исследования показали, что обработка семян комбинацией карбоната кальция и бактерий Bacillus amyloliquefaciens PMB05 эффективно борется с черной гнилью капусты. Другое исследование показало, что биосинтезированные наночастицы карбоната кальция (CaCO 3 NP) обладают умеренными противогрибными свойствами против распространенных грибных заболеваний, поражающих томаты.
Данное исследование сосредоточено на двух высоко оцененных штаммах Trichoderma asperellum, NST-009 (предоставлено Университетом Валайлак, Таиланд) и CB-Pin-01 (Касетсартский университет, кампус Кампхенг Саен, Таиланд), известных своей эффективностью против различных заболеваний растений.
В ходе комплексных лабораторных и тепличных испытаний была оценена способность этих штаммов в сочетании с CaCO3 контролировать заболевание выпревания томатов, вызванное P. aphanidermatum. Кроме того, их эффективность сравнивалась с эффективностью металаксила, широко используемого химического фунгицида. Изучая этот комбинированный подход, исследователи поставим цель разработать более устойчивую стратегию управления данным заболеванием.
Лабораторные анализы продемонстрировали сильную индивидуальную эффективность обоих штаммов Trichoderma против P. aphanidermatum со значительными возможностями ингибирования роста патогена. Важно, что сканирующая электронная микроскопия подтвердила их совместимость. Эксперименты в теплицах показали, что совместное применение штаммов Trichoderma и CaCO 3 достигло наиболее значительного снижения заболеваемости (17,78%) по сравнению с контролем (66,55%). Более того, эта обработка привела к 100% колонизации корней Trichoderma и самой высокой плотности популяции в почве (6,17 × 10 7 КОЕ /г), что предполагает роль иммуностимулятора в содействии созданию полезных микробов. Эти результаты подчеркивают потенциал этой комбинированной стратегии для внедрения в производство.
По статье группы авторов (Варин Интана, Атакорн Промви, Канджарат Виджара, Хиен Хуу Нгуен), опубликованной в журнале Agronomy 2024 на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.