Способ борьбы с амброзией полынолистной (АмвRоSIа аRтемISIIFоLIа L.) на непахотных землях Советский патент 1992 года по МПК A01N63/04 

Изобретение относится к способам борьбы с сорной растительностью и может быть использовано преимущественно для уничтожения амброзии на непахотных землях.

Известно, что на непахотных землях борьба с амброзией полынолистной проводится с помощью тех же методов и приемов, что и в агроценоназ. Из агротехнических приемов применяется дискование, культи- вация, перекопка очагов амброзии. Эти при- eMjbi недостаточно эффективны, так как нарушение естественного задернения почвы ведет к возрастанию количества растений амброзии, увеличению биомассы некоторых из них. Скашивание растений в период цветения очень трудоемко и в отношении амброзии недостаточно эффективно. Для борьбы с этим сорняком широко используются гербициды, в том числе и сплошного действия. Помимо положительного эффекта обработки гербицидами имеют и

отрицательные последствия. Уничтожение конкурентной травянистой растительности при наличии в почве большого запаса амброзии ведет к тому, что вскоре после проведения химических обработок эти участки полностью занимаются амброзией. Применение гербицидов на больших площадях ведет к сильному загрязнению окружающей среды.

Наиболее близким по своей сущности к изобретению является способ борьбы с амброзией полынолистной с помощью гриба Albugo tragopogonis Schroet, включающий обработку амброзии в фазе семядолей или 1-2 пар настоящих листьев суспензией конидий этого гриба.

Однако из-за неравномерного в течение сезона прорастания семян часть растений оказывается незараженной грибом, е результате чего не удается достичь значительного снижения семенной продуктивности и сократить засоренность территории. НеобСО

с

XI

О

ел со

ходимо учитывать также, что Albugo tragopogonls может поражать некоторые сорта подсолнечника.

Цель изобретения - повышение эффективности борьбы с амброзией пол- ынолистной за счет снижения ее семенной продуктивности.

Способ заключается в том, что растения амброзии в начальной фазе цветения обрабатывают водной суспензией, состоящей из смеси конидий штаммов грибов Alternaria alternate (Fr.) Keissler, BKM ИБФМ № F- 3145D, Cladosporium herbarum (Pers.) Link, ex. Fr., BKM ИБФМ N2 F-3146D, Fusarium semltectum Bork et Rav., BKM ИБФМ № F- 3147D, поражающих мужские соцветия и снижающих репродуктивную способность сорняка. Титр конидий каждого штамма составляет 0,2х106-2,0х106 в 1 мл суспензии; соотношение грибов - (1-10):(1-10):(1- 10) соответственно. Для ускорения прорастания грибов на растениях водную суспензию штаммов грибов предварительно активируют в емкости путем искусственной аэрации в течение 3-5 ч, а непосредственно перед обработкой в нее добавляют один из гербицидов системного действия, проникающих в растения через листья и снижающих устойчивость амброзии к грибам, в сублетальных концентрациях. Использование гербицидов в данной концентрации не влияет на другие растения в фитоценозах, но значительно повышает эффективность заражения амброзии грибами.

Характеристика штамма Cladosporium herbarum F-3146D.

Культура выделена из соцветий амброзии полынолистной, произрастающей в окрестностях г. Пятигорска (Ставропольский край). Штамм депонирован в коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР под номером F-3146D.

Штамм идентифицирован по определителю М.А.Литвинова Определитель микроскопических почвенных грибов, Л., Наука, 1967, с.304.

Морфологические признаки. Конидие- носцы прямостоящие, темнооливковые, простые. Конидии; верхушечные, овальные одноклеточные, бородавчатые, собраны в цепочки.

Культуральные признаки. Растет в аэробных условиях. Минимальная температура роста +(5-7)°С. Максимальная температура +38°С. Оптимальная температура роста +22°С; рН 6,0-6,5. Рост прекращается при рН 3,5 и рН 8,5.

На картофельном агаре на 5-7-е сутки роста колонии желтовато-зеленые, позже черно-зеленые, бархатистые, с обратной стороны черные. Колонии небольшого диаметра, сливающиеся вместе. На среде Чапека колонии оливково-зеленые, с шерстистой поверхностью, позже черные. На агаризо- ванной вытяжке зеленой массы амброзии колонии оливково-зеленые, почти черные, с

0 шерстистой поверхностью.

Физиолого-биохимические признаки. Отношение к источникам углерода: на средах с глюкозой, сахарозой развитие протекает интенсивно. Крахмал в качестве

5 источника углерода усваивается несколько хуже.

Отношение к источникам азота: из минеральных источников азота хорошо усваивает нитраты натрия и калия; на

0 средах с аммонийным азотом рост резко замедлен.

Признаки штамма устойчивы, штамм не патогенен по отношению к теплокровным.

5Штамм хранится при температуре

+(5-7)°С на любой из общепринятых сред (среда Чапека, картофельно-глюкозный агар, сусло-агар) или на агаризованной вытяжке амброзии на косяках в холодильни0 ке.

Характеристика штамма Alternaria alternate (Fr.) Keissler F-3145D.

Культура выделена из соцветий амброзии полынолистной, произрастающей

5 в окрестностях города Пятигорска (Ставропольский край).

Штамм депонирован в коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР под

0 номером F-3145D.

Штамм идентифицирован по определителю М.А.Литвинова Определитель микроскопических почвенных грибов, Л., Наука, 1967, с.304.

5

Морфологические признаки. Конидие- носцы одиночные, различной длины, темно- коричневые, с перегородками.

Культуральные признаки. Растет в

0 аэробных условиях. Минимальная температура +(5-7)°С, максимальная +50°С. Оптимальная температура роста +24°С; рН 6,0-7,0. Рост прекращается при рН 4,0 и рН 9,0.

5 Отмечается хороший рост и спороноше- ние как на естественных (картофельный агар, сусло-агар, агаризованная вытяжка зеленой массы амброзии), так и на синтетических питательных средах (среда Чапека).

На среде Чапека на 5-7-е сутки роста колонии черные, быстрорастущие, воздушный мицелий бархатистый.

На картофельном агаре дает обильный рыхловатообразный воздушный мицелий.

На агаризованной вытяжке амброзии колонии черные с бархатистым или шерстистым воздушным мицелием.

Физиолого-биохимические признаки. Отношение к источникам углерода: на ере- дах с глюкозой, сахарозой, картофельном агаре развитие протекает интенсивно. На агаризованной вытяжке зеленой массы амброзии и средах с крахмалом скорость роста несколько ниже (при оптимальной темпера- туре). Отношение к источникам азота: хорошо усваивает нитраты калия и натрия; на средах с пептоном растет хуже. Плохо растет при аммонийных источниках азота.

Признаки штамма устойчивы, штамм не патогенен по отношению к теплокровным.

Штамм хранится при температуре +(5-7)°С на любой из общепринятых Сред (среда Чапека, картофельно-глюкозный агар, сусло-агар) или на агаризованной вы- тяжке амброзии на косяках в холодильнике.

Характеристика штамма Fusarium semitectum Berk, et Rav. F-3147D.

Культура выделена из соцветий амбро- зии полынолистной, произрастающей в окрестностях г. Пятигорска (Ставропольский край). Штамм депонирован в коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР под номером F-3147D,

Штамм идентифицирован по определителю М.А.Литвинова Определитель микроскопических почвенных грибов. Л., Наука, 1967, с.304.

Морфологические признаки. Хлами- доспоры необильные, в мицелии гладкие. Макроконидии образуются в воздушном мицелии, ланцетовидные, с тремя перегородками. Микроконидии иногда довольно обильные, с перегородкой или одноклеточные. На среде Чапека микроконидии не образуются.

Культуральные признаки. Растет в аэробных условиях. Минимальная температура роста +(5-7)°С, максимальная +38°С. Оптимальная температура роста +22°С; рН 6,0-7,0. Рост прекращается при рН 4,0 и рН 8,5.

На картофельном агаре на 5-7-е сутки роста колонии с хорошо развитым воздушным мицелием, розовато-белые, с возрастом буроватые.

На среде Чапека мицелий более рыхлый с грязноватым оттенком; обычно не образует конидий.

На агаризованной вытяжке зеленой массы амброзии колонии белые, с буроватым оттенком; спороношение обильное.

Физиолого-биохимические признаки. Отношение к источникам углерода: при росте на среде Чапека (основной солевой состав) хорошо усваивает глюкозу, несколько хуже сахарозу. На крахмале скорость роста замедлена. Отношение к источникам азота: хорошо усваивает нитраты калия и натрия, пептон, Аммонийные источники азота усваивает значительно хуже.

Скорость роста максимальна на агаризованной вытяжке зеленой массы амброзии и на картофельном агаре (до 60 мм в диаметре).

Признаки штамма устойчивы, штамм не патогенен по отношению к теплокровным.

Штамм хранится при температуре +(5-7)°С на любой из общепринятых сред (среда Чапека, картофельно-глюкозный агар, сусло-агар) или на агаризованной вытяжке амброзии на косяках в холодильнике.

Получение неочищенного спорового материала грибов, вызывающих увядание соцветий амброзии.

Хранение и поддержание культур.

Хранение и поддержание культур осуществляется на агаризованной среде Чапека, картофельном агаре или на агаризованной вытяжке зеленой массы амброзии. Пробирки засевают в стерильных условиях. Для кладоспориума споры гриба распределяются посевной иглой по всей поверхности скошенного агара, так как линей- ная скорость роста гриба невелика. Засеянные пробирки инкубируют при температуре 22-24°С в течение 7 сут, после чего используют для получения посевного материала или закладывают на хранение.

Хранить культуры следует в холодильнике при 4-5°С в плотно закрытых запара- финирозанных пробирках. В таких условиях культура гарантированно сохраняет жизнеспособность в течение одного года без пересева.

Вирулентность штаммов стабильно сохраняется при пересевах и не повышается .при пассажах грибов через растения амброзии.

Получение посевного материала.

Для засева больших объемов питательного субстрата используют инокулюм, полученный либо путем смыва спор с косяков агаризованной среды Чапека (в молочных

бутылках либо микробиологических матрасах), либо в поверхностной культуре на зерне. Зерно через 4-5 сут инкубации при 22-24°С, заросшее грибом, используют для засева большого объема среды.

Для массовой наработки размолотое зерно смешивается с перлитом в соотношении 1:1-1:3 и увлажняется до 50-70% от полновлагоемкости. Увлажненная среда должна быть рыхлой и не образовывать ком- ков.

Среда помещается в колбы (0,5-3 л), банки (0,5-3 л), молочные бутылки и другую подходящую для автоклавирования посуду, причем не более 1 /3 объема.

Время роста культур 10-15 дней.

После окончания роста культуры из емкостей вытряхиваются в лотки и раскладываются для сушки. Сушка производится в термостате при 35-40°С. Время сушки 3-4 дня. Далее культуры хранятся в стерильных бумажных пакетах.

Определение титра конидий в растворе для обработки.

После тщательного перемешивания вы- сушенного зерна, поросшего мицелием, берут навеску 100 кг и заливают 1 л воды... Полученную суспензию тщательно перемешивают в течение 10-15 мин и переносят пипеткой в камеру Горяева. Подсчет начи- нают через несколько минут после оседания конидий на дно камеры и ведут при увеличении х280 в 25 заштрихованных квадратах.

Определение жизнеспособности кони- дий.

Для использования конидий грибов в качестве микогербицида следует определить их жизнеспособность, показателем которой является процент их прорастания, Для этого предметные стекла заливают тонким слоем 0,1%-ного водного агара и раскладывают в чашки Петри на увлажненную фильтровальную бумагу. Суспензию конидий, приготовленную так же, как для опре- деления титра, заливают пипеткой на поверхность агара. Чашки инкубируют 3- 5 ч при 26-28°С. При инкубации более 12 ч на проростках образуются новые конидии, затрудняющие определение прорастания. После инкубации на поверхность агара накладывается покровное стекло и подсчитывается процент проросших конидий.

Штаммы грибов A. alternate, С. herbarum, F. semitectum отобраны как наи- более эффективные из сообщества микроорганизмов, развивающихся на мужских соцветиях амброзии. Данный комплекс грибов обладает более высокой эффективностью по сравнению с каждым из них в

отдельности. Эффективность заражения мужских соцветий амброзии чистыми культурами грибов представлена в табл.1.

Эти грибы постоянно присутствуют в соцветиях амброзии и не обладают антогони- стической активностью по отношению друг к ДРУГУ. В то же время каждый из них имеет различный экологический преферендум, что в целом позволяет существенно снизить влияние неблагоприятных климатических факторов при использовании комплекса грибов. Предлагаемый комплекс штаммов проявляет эффективность в широком диапазоне относительной влажности воздуха - от 50 до 100%. Концентрация конидий грибов каждого штамма в суспензии может составлять от 0,25x106 до 2,0x106 в 1 мл.

Соотношение грибов в рабочей суспензии может изменяться в пределах (1-10):(1-10):(1-1,0). Для удобства применения препарата выбрано соотношение 1:1:1. Однако в пределах указанного соотношения нежелательно снижение доли спор аль- тернарии, т.к. именно этот микромицет является основным агрессивным агентом препарата.

У конидий грибов, хранившихся длительное время в сухом состоянии, происходит снижение биологической активности, что приводит к снижению эффективности заражения растений.

Учитывая, что конидии грибов требуют для прорастания повышенной влажности, с целью уменьшения времени прорастания культура грибов перед обработкой заливается водой из расчета 5-10 л воды на 1 кг культуры и выдерживается для стимулирования процесса прорастания конидий. Так как тито суспензии очень высок (порядка 107, 10 конидий в 1 мл суспензии), а для прорастания конидий требуется кислород, то необходима аэрация. Время аэрации определяется временем прорастания конидий. Для предлагаемых конидий время прорастания 4-6 ч. Минимальное время прорастания конидий является максимальным для аэрации перед обработкой. Время 3-5 ч является наиболее результативным, так как за это время конидии хорошо подготавливаются к прорастанию, но еще не появляется ростковая трубка, которая при обработке легко травмируется, что ведет к значительному снижению эффективности заражения амброзии.

Применение гербицидов в сублетальных концентрациях связано с тем, что гербициды, угнетая растения, повышают восприимчивость сорняка к заражению. Эффективность заражения мужских соцветий

амброзии смесью штаммов грибов А. alternate, С. herbarum, F. semitectum совместно с системными гербицидами Раундап, Афалон, Семерон в разной концентрации представлена в табл.2.

Концентрация гербицидов 0,01% по эффективности равна или ниже эффективности предварительно активированных конидий грибов без гербицидных добавок (вариант 2 примеров конкретного выполнения). В этой концентрации гербициды оказывают минимальное воздействие на растения, а ниже этой концентрации эффект от применения гербицидов не наблюдается и добавка теряет смысл.

Концентрация выше 0,1% приводит часть популяции растений к гибели, действуя на амброзию и на другие виды растений, т.е. приводит к негативным последствиям таким же, как и при обработке чистым гер-. бицидом.

Пример. Опыт проводили в 3 вариантах в полевых условиях со смесью конидий A. alternate, С. herbarum, F. semitectum.

Вариант 1.

Смесью штаммов грибов A. alternate, С. herbarum, F. semitectum в концентрациях 0,25x106, 0,50x106 и 0,25x106 конидий в 1 мл суспензии соответственно опрыскивали засоренный амброзией участок площадью 0,1 га. Через 10 дней после обработки количество пораженных мужских соцветий составило 62,0±9,6%. На контрольных участках, обработанных водой, пораженные соцветия составляли 4,3±4,7%. Расход жидкости 400 л на 1 га. Обработка зараженных участков 5%-ным раствором Раундапа дала эффективность 100%.

Вариант 2.

Для повышения эффективности действия грибов и ускорения процесса прорастания конидий водную суспензию смеси штаммов грибов предварительно аэрировали воздухом в течение 4 ч. Это способствовало активации жизненных процессов в конидиях и подготовке их к прорастанию. Конидии штаммов A. alternate и F. semitectum прорастали через 4-6 ч после попадания в воду, а конидии штамма С. herbarum - через 9-11 ч. Суспензией, прошедшей аэрацию, обрабатывали засоренный амброзией участок площадью 0,1 га.. Расход жидкости 400л на гектар. Прораста1 ние конидий на обработанных растениях идет быстрее, чем испарение капельной жидкости с обработанных растений, что увеличивает процент зараженных соцветий. Через 10 дней после обработки количество

пораженных корзинок в мужских соцветиях составило 78,5±4,3%.

Вариант 3 (оптимальный).

Амброзию полынолистную обрабатывали смесью активированных конидий грибов A. alternate, С. herbarum, F. semitectum с добавкой гербицида Афалон в концентрации 0,08% по препарату. Афалон относится к группе системных гербицидов, хорошо

проникающих в растения через листья. Норма расхода суспензии и площадь обработки те же, что и в предыдущих вариантах. Эффективность заражения соцветий амброзии при использовании смеси конидий

грибов с малыми дозами Афалона составила 98,0±3,8%. При этом наблюдалось также значительное поражение женских цветков амброзии, что резко снизило семенную продуктивность и последующую засоренность

участков. Добавление Афалона позволило снизить запас семян с 117,6 (среднее количество семян на одном растении в контроле) до 0,5 (среднее количество семян на одном растении в опыте).

Таким образом, предлагаемый способ борьбы с амброзией полынолистной позволяет значительно повысить эффективность до 98,0%, в то время ,как способ борьбы с амброзией с применением гриба

Albugo tragopogonis (прототип) обеспечивает эффективность лишь 45-60%.

Наиболее широкое применение в борьбе с амброзией полынолистной в настоящее время находят химические средства, которые обеспечивают 100%-ную эффективность. Однако необходимо отметить, что уничтожение амброзии возможно только с помощью гербицидов системного действия типа Раундапа, Афалона и др., которые уничтожают всю растительность на обработанной территории. Поэтому после обработки гербицидами возможна вспышка распространения сорняка, который, прорастая из семян, не встречает конкуренции со стороны

других растений. Кроме того, практически все гербициды системного действия высокого токсичны и их остаточные количества долго сохраняются в почве.

Формула изобретения

1. Способ борьбы с амброзией полынолистной (Ambrosia artemisiifolia L.) на непахотных землях, включающий приготовление суспензии конидий микроскопических грибов и обработку ею растений амброзии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет снижения семенной продуктивности амброзии, суспензию готовят из микроскопических грибов штаммов Alternaria alternate (Fr) Keissler BKMF-3145D, Cladosporium herbarum (Pers) Link ex. Fr BKM F-3146D и Fusarium semitectum Bork et Rav. BKM F-3147D в равных соотношениях по 0,2-2,Ox хЮ конидий/мл каждого штамма, полученную суспензию аэрируют для активации спор.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в суспензию вводят гербицид системного действия, проникающий через листья, такой как Раундап или Афалон, или Семерон в концентрации 0,01-0,08%.

Таблица 1

Использование: сельское хозяйство, для борьбы с сорной растительностью. Сущность изобретения: обрабатывают растения амброзии на непахотных землях суспензией, содержащей ассоциацию штаммов микроскопических грибов Alternaria alternate (Fr.) Keissler BKMF-3145D, Cladosporium herbarum (Pers) Link, ex Fr. ВКПМР-31460, Fusarium semitectum Borket Rav. ВКПМЕ-31470 в равных соотношениях и гербицид системного действия, проникающий в растения через листья. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

10

Таблица 2