14 апреля 2017г.
Микромицеты являются одним из важнейших компонентов почвенной биоты. Они участвуют в реализации широкого спектра экосистемных функций, обеспечивая восстановление в почве биофильных элементов в результате разложения органического вещества растительных остатков, обеспечивая тем самым биологический круговорот [1,2]. Накопление почвенных микромицетов зависит от предшествующей культуры, а их развитие и реализация патогенного и антифитопатогенного потенциала определяется погодными условиями в год вегетации высеваемой культуры. Озимая пшеница является основным предшественником под посев томатов. В связи с этим актуальным является учет численности микромицетов в ризосфере томатов именно после этого предшественника.
Для изучения формирования количественного состава почвенной микобиоты использовались образцы чернозема выщелоченного слабогумусного. Посев проводился на голодный алкогольный агар, идентификация и учет колоний велся с помощью микроскопа «Micros».
В результате проведенных исследований были выделены и идентифицированы различные микромицеты, в основном представители группы несовершенных грибов, с различной трофической привязанностью, пространственной и временной частотой встречаемости.
Выделенную микофлору можно разделить на три экологические группы: факультативные сапротрофы, способные продолжать вегетативный рост и размножение на растительных остатках после гибели растения – хозяина (Alternaria sр., Cladosporium sр., Trichoderma sp., некоторые виды рода Fusarium sр., и другие), факультативные паразиты, ведущие сапротрофный образ жизни, но способные поражать ослабленные растения и их части (Fusarium sр., Rhizoctonia sp., Rhizopus sp., Mucor sp., Curvularia sp., Aspergillus sp. и другие) и облигатные сапротрофы, питающиеся только мертвыми растительными остатками или почвенным гумусом, не способные развиваться на растениях (Humicola spp., Chetomium spp., Stysanus spp.) [1,3].
По типу питания микромицеты делятся на четыре группы. Выделанная нами микофлора относится к трем из них: сапротрофы, которые извлекают питательные вещества из мертвых тканей (Humicola sp., Chetomium sp.); некротрофы, убивающие ткани растений прежде, чем оккупировать его (Fusarium sр., Rhizoctonia sp.) и гемибиотрофы, характеризующие смешенным типом питания (Alternaria sр., Fusarium sр.) [3]. Следует отметить, что по типу трофности классификация родов носит условный характер, так как в пределах одного рода можно встретить виды, отличающиеся по типу питания, более того один и тот же вид в разных условиях и на разных культурах проявляет различные свойства трофности.
С точки зрения оценки фитосанитарного состояния почвы, выделенный комплекс микромицетов условно разделен на три группы: условные патогены, вызывающие различные заболевания сельскохозяйственных культур: роды Fusarium sр., Alternaria sр., Cladosporium sр., сапротрофы, постоянно присутствующие в почве и играющие важную роль в утилизации послеуборочных остатков сельскохозяйственных культур: роды Humicola sp., Chetomium sp; условно супрессивные микромицеты, гиперпаразиты и грибы, синтезирующие антибиотические вещества, обуславливающие их антагонистические свойства: роды Trichoderma sp., Penicillium sp., Aspergillus sp.
В течение шести лет исследований из почвенных образцов ризосферы томатов в фазу всходов после предшественника озимая пшеница выделялись представители 18 родов микромицетов, частота встречаемости которых значительно различалась. Общее среднее количество почвенных микромицетов в фазу всходов по предшественнику озимая пшеница составило 10,0 тыс. КОЕ в 1 грамме абсолютно сухой почвы. Максимальным биоразнообразием характеризовались микромицеты с факультативно – сапротрофным типом питания, составляющие условно патогенную группу.
Условно патогенные микромицеты были представлены родами Fusarium sp., Alternaria sp., Verticillium sp., Cladosporium sp., Botrytis sp., Stemphillium sp., Mucor sp., Stachybotrys sp., Cephalosporium sp., Curvularia sp., Rhizopus sp., Rhizoctonia sp.
В фазу всходов, независимо от года исследований, наиболее часто встречаемым был представитель из группы условно патогенных микромицетов – род Fusarium sp. Грибы этого рода были выделены во всех образцах. В общем количестве факультативно – сапротрофных микромицетов количество КОЕ рода Fusarium sp. превосходило другие роды в 2,3 – 6,1 раз.
На втором месте по частоте встречаемости – род Alternaria sp. По предшественнику озимая пшеница грибы данного рода выделялись более чем из половины образцов в 2011 и2013 и 2015 гг., в 2010, 2012 и 2014 гг. – в 20 – 50 % образцов.
Грибы рода Verticillium sp. в агроценозе томатов по озимой пшенице выделялись из 20 – 50 % образцов во все годы исследований, кроме 2012 г., когда встречаемость его была лишь в единичных образцах. Из группы условных патогенов во все годы исследований также были выделены грибы рода Cladosporium sp. При этом частота его встречаемости сильно зависела от года исследований. Так в 2014 – 2015 гг. исследований по предшественнику озимая пшеница представители данного рода были выделены более чем из 50 % образцов. В течение остальных лет исследований (с 2010 по 2013 г. включительно) грибы этого рода выделялись только в единичных образцах. Представители родов Botrytis sp., Stemphillium sp., Mucor sp., Stachybotrys sp., Cephalosporium sp., Curvularia sp., Rhizopus sp. и Rhizoctonia sp. в большинстве анализов не встречались или выделялись из единичных образцов. Количество представителей родов Botrytis sp., Stemphillium sp., Mucor sp., Stachybotrys sp., Cephalosporium sp., Curvularia sp., Rhizopus sp., Rhizoctonia sp. условно патогенных микромицетов в основном было в пределах 0,1 тыс. КОЕ в 1 грамме абсолютно сухой почвы. Доли их в общем количестве микромицетов не превышали 1 %, за исключением рода Curvularia sp., количество которого в среднем за шесть лет составило 0,3 тыс. КОЕ, что в общей структуре было равным 3 %.
Следовательно, при большем биоразнообразии условно патогенных микромицетов, фитопатогенный потенциал чернозема выщелоченного в агроценозе томатов по колосовому предшественнику определяется представителями четырех родов: Fusarium sp., Alternaria sp., Verticillium sp. и Cladosporium sp.
Из группы сапротрофных микромицетов из ризосферы томатов по предшественнику озимая пшеница выделялись представители родов Chaetomium sp. и Humicola sp. Количественно преобладали грибы рода Humicola sp. содержание которых было в 4 раза выше, чем рода Chaetomium sp. и составило 0,4 тыс. КОЕ в 1 грамме абсолютно сухой почвы. Доля этого рода в общем количестве микромицетов не превысила 4 %. Этот характеризовался и наиболее высокой частотой встречаемости в фазу всходов в ризосфере томатов по предшественнику озимая пшеница в течение трех лет – 2010, 2011 и 2013 гг., а в 2012 году они выделялись из 20 – 50 % образцов.
Условно супрессивная микофлора в ризосфере томатов была представлена родами Trichoderma sp., Penicillium sp. и Aspergillus sp. Особое значение имеет род Trichoderma sp. Важна роль в формировании антифитопатогенного потенциала почвы и рода Penicillium sp., но только при наличии микромицетов рода Trichoderma sp. Этот род характеризовался максимальной частотой встречаемости в течение четырех лет по предшественнику озимая пшеница. В среднем количественно преобладали грибы рода Trichoderma sp. КОЕ – в 1,3 раза выше, чем рода Penicillium sp. и в 3,9 раза выше, чем рода Aspergillus sp. Это соотношение свидетельствует о положительном влиянии предшествующей культуры озимая пшеница на формирование комплекса микромицетов, определяющих антифитопатогенный потенциал почвы в агроценозе томатов в фазу всходов.
Таким образом, в фазу всходов томатов по частоте встречаемости из группы условно патогенных микромицетов выделялись представители родов Fusarium sp., Alternaria sp., Verticillium sp. и Cladosporium sp., из группы условно супрессивных почвенных грибов средней и высокой частотой встречаемости характеризовались представители родов Penicillium sp. и Trichoderma sp.
Список литературы
1. Александрова А.В. Почвообитающие микроскопические грибы: география и экология /А.В. Александрова// Автореф. диссер. на соискание ученой степени док-ра биол. наук. М.: 2013. – 174 с.
2. Банч-Осмоловская Е.А. Экология микроорганизмов /Е.А. Банч-Осмоловская, В.И. Горленко, М.В. Иванов – учебник под ред. Нетрусова А.И. – М.: ИЦ «Академия», 2003.
3. Свистова И.Д. Микробиоиндекация чернозема выщелоченного в агроэкосистемах /И.Д. Свистова, Т.Ю. Сенчакова// Научные Ведомости БелГУ, сек. Естественные науки. – 2009. – Вып. 8.– № 3 (59). – с. 119-123.
