Гуапсин Біопрепарат інсектофунгіцидний 1 літр

Гуапсин — водна суспензія бактерії PCEUDOMONAS AUREEOFACIENS

Інсектофунгіцидний біоперепарат для боротьби зі шкідниками та хворобами сільськогосподарських та інших культур, який містить у своєму складі штами PCEUDOMONAS AUREEOFACIENS B-306 (IBM B-7096) і PCEUDOMONAS AUREEOFACIENS В-111 (IB-7097), їхні продукти метаболізму та стартові дози макроелементів (N,P,K).

Препарат створений на основі наявних у природі мікроорганізмів, який пригнічує кількість фітофагів до безпечного рівня для всіх зелених насаджень, на відміну від хімпрепаратів, що руйнують усе живе. Унаслідок наукових досліджень, а також практикою доведено ефективність Гуапсину з грибковими хворобами 90-92%, з шкідниками 92-94%. Препарат нетоксичний для людей, тварин, риб, бджіл, не накопичується в рослинах, ґрунті, не впливає на смак і колір вирощеної продукції.

Принцип дії препарату наступний, під час обприскування сельхозур бактерії потрапляють на рослину та знищують грибкові спори, що викликають захворювання або гриби — патогенні.
Водночас під час контактної дії з різними шкідниками бактерії Гуапсину, проникаючи в травну систему шкідників (плутання поїдання того листя або живлячись соком), блокують його травну функцію, унаслідок чого ті перестають живити, що в кінцевому підсумку призводить до загибелі.

Дотримання за рослинами після оброблення Гуапсином, виявили на стеблах і листі підвищену азотофіксувальну активність діазотрофних бактерій, що отримали назву асоціативної азотфіксації. Рослини стимулюють діяльність бактерій завдяки продуктам фотосинтезу, екскретеційним (виділяються) у середовище, чим визначають добову та сезонну динаміку азотфіксації. Внося препарати — ми, по суті, створюємо штучний симбіоз.

Гаупсин сумісний із багатьма хімічними препаратами, включно з гербіцидами (крім меду, що містять мідь і ртуть), дію препарату на рослинах можна спостерігати через 24-36 годин.

Результати досліджень

Вчені прийшли до висновку, що бактерії PCEUDOMONAS AUREEOFACIENS В-306, що входить до складу Гуапсина модифікує важкорозчинні сполуки ґрунту, і рослини починають отримувати додаткове живлення. За короткий час після обприскування починає рости фізіологічна активність самої рослини, її коріння починає всмоктувати поживні речовини інтенсивніше.

Це відбувається завдяки рослинному гормону-індолілуксусної кислоти, яку виділяють бактерії.

Додатково до цього ґрунтові псевдомонади пригнічують ріст фітопатогенних мікроорганізмів у ризофері, так само сприяє росту рослин. Унаслідок цього рослина отримує таку кількість азоту та інших поживних речовин, що вплив ризосферів бактерій можна порівняти з дією мінеральних добрив. Як показали досліди внесення 5 л. Гуапсина на 1 га. порівнянна за азотостимуляцією зі 150-200 кг. Селітри або 60-8 кг. Карбаміда.

РЗОСФЕРНІ БАКТЕРІЇ РОДА PSEUDOMONAS, ЩО СПОСОБУВАЛЬНІ РОСТУ І РОЗВИТЯ РОЗТЕВ

Стійкість рослин до захворювань, що викликаються ґрунтовими фітопатогенами, істотно визначається результатами взаємодії між кореневою системою рослин і різноманітними мікроорганізмами. Сукупність кореневої системи з ґрунтом являє собою складну екологічну нішу, заселену корисними, шкідливими та нейтральними для рослин мікроорганізмами.
Активна секреція клітинами кореня різних речовин забезпечує поживними субстратами мікроорганізми, що утворюють із ним міцні асоціації як усередині кореневих тканин, так і на кореневій поверхні (ризоплані), а також у ґрунті безпосередньо довкілля корни (ризосфере).

У зв'язку з цим у ризосфері та ризоплані у чималих кількостях концентруються бактерії, активоміцети, гриби, водорості та нематоди, істотно перевищуючи кількість цих самих організмів у звичайному ґрунті. Однією з характеристик ризофери різних рослин, що відбиває її заселеність мікроорганізмами, є кількісне співвідношення R/S (rhizosphera/soil). Його нерідко розраховують для різних видів, пологів і сімейства мешканців ризофери. Величина R/S показує, у скільки разів кількість мікроорганізмів певної таксономічної групи в ризофері цієї рослини перевищує кількість цих мікроорганізмів у ґрунті. Для більшості бактерій величина R/S коливається від 2 до 25. У ризосфері, на відміну від вільного від коренів ґрунту, домінують грамотувальні бактерії, причому переважають флуорескувальні бактерії роду Pseudomonas. Деякі штами бактерій Pseudomonas putida, P. fluorescens, P. aureofaciens (chlororaphis), P. Corrugata та ін. сприяють неабиякому поліпшенню росту та розвитку рослин. Зараз бактерії, що мають сукупність корисних для рослин властивостей, заведено зазначати як 74R (від Plant Growth-Promoting Rhizobacteria — ризобактерії, що сприяють росту рослин).

Дослідження цієї перспективної для практичного використання групи ризобактерій викликають велику цікавість, чим зумовлене регулярне проведення міжнародних симпозіумів із проблеми вивчення та практичного використання 74R. Серед 97R різних таксономічних груп виділяються широким набором корисних для рослин властивостей ризоферні 110R Pseudomonas, які є потенційними об'єктами агробіотехнології для розроблення на їх основі біологічних засобів захисту рослин від фітопатогенів, а також біопрепаратів, що стимулюють ріст і підвищують продуктивність рослин.

Механізми позитивного впливу стереоR PSEUDOMONAS на рослини
Всі вивчені до цього часу механізми позитивного впливу псевдомонад на рослини можна умовно розділити на два типи: 1) пряма або безпосередня стимуляція росту рослин завдяки синтезу різних метаболітів, корисних для рослин; 2) опосередкована стимуляція росту рослин завдяки витісненню й заглушенню розвитку ґрунтових фітопатогенів або мікроорганізмів, що пригнічують ріст рослин. До першого типу насамперед можна віднести здатність 74R Pseudomonas синтезувати регулятори росту рослин і покращувати фосфорне живлення рослин. Крім того, деякі штами псевдомонад здатні до фіксації атмосферного азоту та індукції в рослин стійкості до фітопатогенів.

Пряма стимуляція росту рослин
Синтез регуляторів росту рослин. У ризосферних псевдомонад найбільш добре вивчена здатність до синтезу індоліл-3-уксусної кислоти (ІУК), яка, як відомо, стимулює розвиток кореневої системи рослин. Однак більшість штамів псевдомонад, що стимулюють ріст рослин, продукують ІУК у незначних кількостях (3-5 мкг/мл), тоді як псевдомонади, що пригнічують ріст рослин, продукують до 20 мкг/мл ІУК. Дослідження синтезу ІУК у 74R Pseudomonas демонструють можливість отримання генетично модифікованих штамів IDR Pseudomonas, здатних до підвищеного синтезу ІУК [3]. Перенесення в 74R Pseudomonas деяких плазмід біодеградації нафталіну також сприяє збільшенню рівня синтезу ІУК у ризосференних псевдомонад, що зумовлено наявністю в складі цих плазмід-гону, відповідального за синтез нафталініоксигенази (первого ферменту в дорозі окиснення нафталіну), що втягується в процес біосинтезу ІУК. Треба зазначити, що, крім ІУК бактерії роду Pseudomonas, можуть продукувати й інші регулятори росту рослин, як, наприклад, гібереліноподібні речовини.

Поліпшення фосфорного харчування рослин. Фос фор є в ґрунті як органічні (відкладення рослинного, тваринного та мікробного походження) і неорганічних або мінеральний з'єднання. З цього загального пула фосфорних сполук тільки приблизно 5% доступні рослинам. Деякі мікроорганізми, особливо міко-ризні гриби й деякі ризобактерії, здатні посилювати надходження фосфору в рослини. Бактерії можуть використовувати дві системи підвищення концентрації екзогентного фосфату: 1) завдяки гідролізу органічних фосфатів під дією фосфатаз; 2) розчинення мінеральних фосфатів завдяки продукції кислот. Бактерії роду Pseudomonas здатні до ефективного розчинення фосфорних сполук, що можна використовувати для поліпшення фосфорного харчування рослин
 

Фіксація атмосферного азоту.
До цього часу відомо трохи азотфікувальних штамів псевдомонад і немає строгих доказів того, що процес азотфіксації вносить якийсь істотний внесок у стимуляцію росту рослин.
Проте роль 74R Pseudomonas у процесах асоціативної азотфіксації активно обговорюється, оскільки такі штами здатні до безпосередньої стимуляції росту рослин без фітопатогенів.
Цікаво, що в холодних кліматичних зонах у ризофері рослин азотфікувальні псевдомонади домінують над представниками інших таксономічних груп азотфікаторів. Перевага псевдомонад виражається в їхній холодостійкості, оскільки оптимальна температура для азотфіксації 14-20С. Водночас для процесу азотфіксації інших асоціативних діазотрофів, як, наприклад, бактерій роду Azospirillum, оптимальної температурою є 25С. Попри обмежену інформацію про роль азотфіксації в стимуляції росту рослин псевдомонадами та слабку інтенсивність цього процесу в псевдомонад, можна укласти, що ризобактерії Pseudomonas поряд з іншими вільного здоров'я й асоціативними діазотрофами пологів Azotobacter, Bacillus, Klebsiella і Azospirillum можуть слугувати істотною роллю як в асоціативних, так і в симбіотичних азотфікувальних спільнотах, покращуючи, до - міру, полушену у бобових під час спільного використання з деякими штамами Rhizobium і Bradirhizobium.

Індукція резистентності до фітопатогенів.

Обробка рослин авірулентними або несумісними формами фітопатогенів може індукувати резистентність рослин до захворювань. Аналогічний ефект досягається за інокуляції коренів рослин деякими штамами 74R Pseudomonas. Наприклад, обробка коренів бобів і гвоздики певними штамами 74R P. putida підвищує стійкість рослин до фітопатогенного гриба Fusarium solani.

Водночас вирізняються посилення лігніфікації кореневої тканини та підвищення вмісту фітоаллексинів у стеблах рослин.
У разі індукції резистентності в рослин іноді важко зрозуміти, чи викликається це прямим або опосередкованим впливом бактерій на рослини. Так, наприклад, штам P. fluorescens CHAO продукує, крім антибіотиків, і сидерофорів, ціаністий водень і ефективно пригнічує захворювання тютюну, що виводиться грибом Thielaviopsis basicola.
Накопичення ціаністого водню в коренях індукує стійкість тютюну до зазначеного вище гриба, проте ця стійкість загалом являє собою результат дії не тільки ціаністого водню, але й опосередкованих чинників (синтез сидерофорів і антибіотиків).

Пошкоджена стимуляція росту рослин

Бактерії роду Pseudomonas — одна з найбільш вивчених груп бактерій-антагоністів ґрунтових фітопатогенів. До цього часу виділено безліч штамів ризоферних псевдомонад, що пригнічують або уповільнюють ріст і розвиток фітопатогенних грибів і бактерій. Література, присвячена цьому питання, така широка, що не дає змогу розглянути всі аспекти проблеми в межах цього огляду. Механізми антагоністичних взаємодії псевдомонад і фітопатогенів досить різні. Розглянемо два з них, найбільш добре вивчених і важливих щодо практичного використання ризобактерій Pseudomonas.

Продукція сидерфорів. Добре відома здатність псевдомонад продукувати жовто-зелені флуорескувальні водорозчинні пігменти, звані сидерофорами, які виконують функцію зв'язування й транспорту заліза в клітини бактерій. Сидерофори флуоресцювальних псевдомонад мають різну хімічну структуру та мають, зазвичай, високу спорідненість до тривалентного заліза, утворюючи з ним стабільні комплекси, недоступні для використання фітопатогенами. Фітопатогени продукують власні сидерофори, проте, на відміну від сидерофорів псевдомонад, вони набагато повільніше зв'язуються з іонами заліза, і псевдомонади виграють у конкурентній боротьбі з фітопатогенами за такий життєво важливий елемент, як залізо. Отже, зв'язування заліза сидерофорами псевдомонад призводить до обмеження росту фітопатогенів і поліпшення росту рослин.

Важлива роль сидерофорів у антагоністичних співвідношеннях ризоферних псевдомонад із ґрунтовими фітопатогенами та в стимуляції росту рослин неодноразово доведена у разі інокуляції рослин штамами, що продукують сидерофори, і їх мутантами, дефектними за синтезу сидерофорів. Водночас відзначена не тільки супресувальна дія сидерофорів на фітопатогени, але й стимулює вплив на рослини. Це підтверджується також у експериментах із очищеним сидерофором одного з штамів P. putida — B10 псевдобактином, який надає стимулювальну дію на ріст картоплі.

Треба зазначити, що антагонізм псевдомонад щодо фітопатогенів, зумовлений конкуренцією за залізо, ефективний тільки за низького вмісту заліза в ґрунті. Різко знижується захисний ефект сидерофорпродувальних штамів у кислих ґрунтах, де розчинність заліза та його доступність для всіх мікроорганізмів зростають. Надлишок заліза призводить також до репресії синтезу сидерофорів. Допомогти у розв'язанні цієї проблеми можуть дерепресовані мутанти сидеро-продукувальні штами, здатні до конститутивного синтезу сидерофорів, що не завівається від концентрації заліза в ґрунті. Можливість отримання таких регуляторних мутантів продемонстрована на одному з штамів 74R Pseudomonas sp. – M114.

Синтез антибіотиків. 97R Pseudomonas здатні продукувати широкий спектр вторинних метаболітів, зокрема антибіотиків [4]. Найдосконаліше вивченими антибіотиками, що відіграють важливу роль у супресії хвороб рослин, є антибіотики групи феназинів, флороглюцинів, піолютеорин, пірролітрин та ооміцин А (рис. 3, 4). Роль продукції антибіотиків у захисті рослин безпосередньо в ґрунті була показана в дослідженнях Л. Томашов з бактерізації насіння пшениці штамом P. fluorescens 2-79 і його дефектним за синтезом феназинового антибіотика (феназин-1-карбонової кислоти) мутантом. Захист роз-теній від одного з збудників кореневої гнилі забезпечував тільки вихідний штам із нормальною продукцією антибіотика, тоді як мутантний штам хоча й не повністю, але чималою мірою втрачаючи цю здатність. Треба зазначити, що мутанти 74R Pseudomonas, що характеризуються підвищеним синтезом антибіотика, не покращували захисту рослин від фітопатогенів. Нещодавно була схарактеризована генетична система, що контролює біосинтез феназин-1-карбонової кислоти в штаму P. fluorescens 2-79. Певна нуклеотидна послідовність фрагмента системної ДНК штаму 2-79 розміром 8505 н. ін. і в секвенірованому зоні локалізовані три оперони — phzABCDEFG, phzI і phzR з області генів біосинтезу феназин-1-карбонової кислоти. Вивчена роль окремих структурних генів у біосинтезі феназин-1-карбонової кислоти в клітинах E. coli, що містять клоновані гени phz, а також у відповідних мутантах P. fluorescens. Запропонована принципова схема шляху біосинтезу цього антибіотика [5].

97R PSEUDOMONAS як агенти захисту рослин від фітопатогенів

Можливість застосування біологічних, зокрема мікробіологічних, об'єктів для захисту рослин від фітопатогенів досліджується майже 70 років. Фахівці, які займаються цією проблемою, часто називають біологічний захист рослин за допомогою інших організмів біологічним контролем фітопатогенів [6]. На початку 80-х років цікавість до біологічного контролю різко зростає у зв'язку зі можливостями отримання біоперепаратів і біотехнологій, конкурентних хімічних засобів захисту рослин.

Розглянуті вище механізми антагонізму ризоферних псевдомонад і фітопатогенів є основними, але не єдиними механізмами опосередкованої стимуляції росту рослин. Дуже часто біологічний контроль фітопатогенів ризоферними псевдомонадами являє собою результат комплексної дії різних механізмів, що містять, крім синтезу сидерофорів і антибіотиків, та інші менш вивчені, поки способи впливу ризобактерій Pseudomonas на ґрунтових патогенів. Водночас можливий одночасний супресювальний вплив псевдомонад на фітопатогени як завдяки синтезу сидерофорів, антибіотиків та інших вторинних метаболітів, так і завдяки простій конкуренції 74R Pseudomonas і фітопатогенів за джерела азотного та вуглецевого харчування.

Одним із прикладів такого роду є штам P. fluorescens CHAO. Біологічний контроль фітопатогенного гриба Thielaviopsis basicola спостерігається внаслідок сумарного ефекту як мінімум трьох вторинних метаболітів, утворених штамом CHAO, а саме: сидерофора піовеординового типу, антибіотика 2,4-діацетилфлоргуцину і ціаністого водню.

Практично у всіх випадках біологічний контроль ризоферними псевдомонадами ґрунтових фітопатогенів являє собою сумарний ефект комплексної дії низки механізмів. Водночас в різних умовах (склад ґрунту, температура, pH) превалюють різні механізми.

Наприклад, синтез сидерофорів в умовах кислого рН або підвищеної температури у псевдомонад заглушений й основними механізмами в біологічному контролі можуть стати синтез антибіотиків або конкуренцією з фітопатогенами за джерела живлення. Дуже ймовірно, що не всі механізми, що вносять свій внесок у біологічний контроль фітопатогенів у ризосферний псевдомонад, виявлені та вивчені.

Біологічний контроль псевдомонадами фітопатогенів in vitro є досі одним з основних критеріїв добору практично корисних штамів 59R Pseudomonas. Однак скринінг штамів-антагоністів in vitro має істотну недостатність. Антагонізм in vitro і in vivo не завжди корелює, що вимагає обов'язкової перевірки штаму-антагоніста у дослідах на рослинах.
Отже, уже зараз можливе ефективне використання штамів 74R Pseudomonas, правильно підібраних до конкретних умов певного господарства як біологічний засіб захисту рослин, що є доповненням, а іноді й альтернативою хімічних засобів. Активно проведені дослідження в цьому напрямі та розроблені нові технології істотно підвищать ефективність цих біоперепаратів.