Выращивание огурцов в защищенном грунте — это всегда игра наперегонки с вредителями. Одной из самых коварных угроз для тепличных хозяйств остается южная галловая нематода (Meloidogyne incognita). Этот микроскопический круглый червь проникает в корни растений, высасывает соки и заставляет ткани разрастаться уродливыми узлами — галлами. Зараженный огурец перестает нормально питаться, увядает и теряет урожайность. В поисках безопасной альтернативы химическим пестицидам ученые провели испытания четырех перспективных агентов биологического контроля.
В последние годы выращивание высокоценных культур в теплицах увеличилось благодаря улучшенному контролю окружающей среды и более высокому потенциалу урожайности. Однако интенсивные системы выращивания, характеризующиеся непрерывным севооборотом, высоким внесением удобрений, частым поливом, повышенными температурами и высокой влажностью, создают благоприятные условия для почвенных болезней, особенно для фитопаразитических нематод. В глобальном масштабе они ежегодно наносят экономический ущерб, оцениваемый в 100–175 миллиардов долларов США.
Венгерские ученые отмечают в новом исследовании, что южная галловая нематода Meloidogyne incognita является очень серьезной проблемой для выращивания тепличных огурцов в стране.
Галловые нематоды проходят четыре личиночные стадии между стадией яйца и взрослой особи, с промежуточными линьками. Самка откладывает яйца в окружающей среде, и жизненный цикл может завершиться за 3-4 недели в оптимальных условиях. Однако в неблагоприятных условиях нематоды могут впадать в диапаузу или состояние покоя для выживания. Личинки второй стадии вылупляются в почве и проникают в корни, где вызывают образование гигантских клеток в сосудистом цилиндре. Это приводит к аномальному размножению клеток и образованию галлов, что влечет за собой снижение функции корней и надземные симптомы, такие как увядание, замедление роста и хлороз.
Учитывая экономические потери, вызванные M. incognita, применяются различные стратегии борьбы, включая химический контроль, севооборот, фумигацию почвы, соляризацию, устойчивые культуры и использование микроорганизмов.
Химические нематициды традиционно использовались для борьбы с галловыми нематодами на высокоценных культурах. Однако их экологические риски повысили интерес к альтернативным подходам. В качестве альтернативы, агенты биологического контроля не только контролируют галловые нематоды, но и улучшают рост растений и могут создавать системную защиту растений от биотических стрессов.
В своем исследовании венгерские ученые протестировали четырех микробных агента биологического контроля (Trichoderma asperellum, Beauveria bassiana, Fusarium proliferatum и Bacillus mojavensis) на рост огурцов и образование корневых галлов.
Были проведены два эксперимента в теплице (весна и лето 2023 года) с использованием горшечных растений, инокулированных 100 г почвы, зараженной нематодами. Все варианты обработки улучшили всхожесть семян по сравнению с необработанным контролем, особенно B. mojavensis и T. asperellum.
В ходе вегетативного роста F. proliferatum и B. mojavensis показали более высокую биомассу в весеннем эксперименте, в то время как T. asperellum способствовал развитию корней. Обработка T. asperellum снизила образование корневых галлов на 45% весной и на 31% летом, хотя эти различия не были статистически значимыми.
Дополнительный лабораторный тест на хемотаксис продемонстрировал, что микробы способны влиять на поведение паразита: индекс хемотаксиса колебался в пределах от 0 до 0,12, подтверждая, что выделения микроорганизмов меняют траекторию движения личинок нематоды в почве.
В целом, микробная обработка в основном улучшала рост растений в условиях стресса, вызванного нематодами, в то время как ее влияние на образование корневых галлов было ограниченным. Проще говоря, протестированные микробные препараты пока не могут полностью уничтожить популяцию галловой нематоды в почве теплицы. Однако они великолепно справляются с другой задачей — укрепляют иммунитет и стимулируют рост самого огурца в условиях паразитарного стресса. Применение таких биоагентов позволяет растению успешно развиваться и давать плоды даже на зараженных участках.