EFFICIENCY OF COMBINED USE OF BIOLOGICAL AND CHEMICAL FUNGICIDES AGAINST CERCOSPOROSIS OF SUGAR BEET IN THE CONDITIONS OF THE CENTRAL ZONE OF

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНИРОВАННОГО ПРИМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО И ХИМИЧЕСКОГО ФУНГИЦИДОВ ПРОТИВ ЦЕРКОСПОРОЗА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Научная статья

Волкова Г.В.¹, Таранчева О.В.^2, *

¹ ORCID:0000-0002-3696-2610;

² ORCID:0000-0002-0009-3206;

^{1, 2} Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», Краснодар, Россия

* Корреспондирующий автор (Olichka_295[at]mail.ru)

Аннотация

Химический метод защиты сахарной свеклы от фитопатогенов является лидирующим в системе интегрированной защиты растений. На территории Российской Федерации против церкоспороза сахарной свеклы разрешено к применению 95 препаратов, 11 из которых биологические фунгициды [6]. В статье приведены результаты оценки эффективности биологического (БФТИМ КС-2, Ж) и химического фунгицидов (Альто Супер, КЭ) в борьбе  с церкоспорозом сахарной свеклы в условиях центральной зоны Краснодарского края. В вариантах с двукратным и трехкратным применением препаратов было установлено снижение развития заболевания в 2,5…2,6 раза, а прибавка урожая сахарной свеклы по отношению к контролю (без обработки) составила 22,9 %... 24,8 %.

Ключевые слова: сахарная свекла, возбудитель, Cercospora beticola, церкоспороз, фунгициды, эффективность.

EFFICIENCY OF COMBINED USE OF BIOLOGICAL AND CHEMICAL FUNGICIDES AGAINST CERCOSPOROSIS OF SUGAR BEET IN THE CONDITIONS OF THE CENTRAL ZONE OF

KRASNODAR REGION

Research article

Volkova G.V.¹, Tarancheva O.B.^2, *

¹ ORCID:0000-0002-3696-2610;

² ORCID:0000-0002-0009-3206;

^{1, 2} Federal State Budget Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Biological Plant Protection",

Krasnodar, Russia

* Corresponding author (Olichka_295[at]mail.ru)

Abstract

The chemical method of protecting sugar beets from phytopathogens is the leading one in the system of integrated plant protection. On the territory of the Russian Federation, 95 drugs are allowed for use against sugar beet cercosporosis, 11 of which are biological fungicides [6]. The article presents the results of evaluating the effectiveness of biological(BFTIM KS-2, Zh) and chemical fungicides (Alto Super, KE) in the fight against sugar beet cercosporosis in the central zone of the Krasnodar Territory. In variants with double and triple use of drugs, a decrease in the development of the disease was found to be 2.5 ... 2.6 times, and the increase in sugar beet yield in relation to the control (without treatment) was 22.9% ... 24.8%.

Keywords: sugar beet, pathogen, Cercospora beticola, cercosporosis, fungicides, effectiveness.

Возбудитель церкоспороза сахарной свеклы (Cercospora beticola Sacc.) является важнейшей угрозой производства сахарной свеклы во всем мире. Впервые возбудитель был описан Кенном в 1858 году под названием Depasea beticola Dec. А первое сообщение о болезни пятнистости листьев Cercospora было опубликовано Saccardo в 1876 году [11].

Церкоспороз широко распространен почти во всех регионах свеклосеяния РФ. На сегодня церкоспороз практически повсеместно является главным фактором основных потерь урожая сахарной свеклы. Из года в год это заболевание уносит до 40% и более от валового сбора корнеплодов [2]. Возбудитель проявляется на развитых, но еще молодых листьях в виде округлых, 2-4 мм в диаметре пятен пепельного цвета с красно-бурой каймой (рис.1). Во влажную погоду поверхность пятен покрывается бархатистым серовато-белым налетом.Также поражаются черешки листьев и стебли, иногда и околоплодники семенных клубочков. Первые симптомы болезни обнаруживаются на вполне развитых листьях во второй-третьей декаде июля [4]. Возбудитель C. beticola неактивен при температуре ниже 10 ° C и может поражать при температуреот 12 до 37 °C. Оптимальные температуры для роста конидий находятся в интервале между 20-26 °C, если относительная влажность находится в диапазоне 98-100% [8]. Высокий температурный диапазон поражения и прогрессивное развитие в областях, которые ранее не были подвержены данному заболеванию, свидетельствует о высокой генетической пластичности возбудителя Cercospora [12].

 

Рис. 1 – Характер повреждения листа возбудителем Cercosporabeticola (ориг.)

 

С организационной точки зрения защиты растений и биологии C. beticola Sacc., где инкубационный период развития патогена составляет от 15 до 30 дней в условиях Краснодарского края, наиболее эффективным и востребованным методом борьбы с церкоспорозной пятнистостью являются биологические фунгицидные обработки совместно с химическими [1], [7]. Химические мероприятия дают экономический эффект в годы значительного развития болезни, а биологические – наименьший эффект пестицидной нагрузки в почве и жизнедеятельность биоценозов. По данным справочника агрохимикатов и пестицидов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации в 2019 году, всего зарегистрировано 84 торговых наименований химических фунгицидов против церкоспороза сахарной свеклы  и 11 биологических [6].

Фунгициды, на основе химического класса триазолов, стали инновационными продуктами в сфере защиты сахарной свеклы от болезней [1]. Так, в США еще в 2004 году учеными Weiland J. и Koch G. было успешно проведено исследование с фунгицидами класса бензимидазолов и триазолов против церкоспорозной пятнистости листьев сахарной свеклы [13]. В Италии в 2008 году учеными был проведен эксперимент по способу снижения воздействия химических веществ с использованием биоагентов,  на основе гриба Trichoderma, для замены или дополнения фунгицидных препаратов [10]. В США штате Монтана в лабораторных исследованиях выявлены изоляты Bacillus mycoides и Bacillus pumilus, которые уменьшали симптомы заболевания церкоспороза сахарной свеклы примерно на 70%, даже при пространственной изоляции с Cercospora beticola [9].

Целью нашего исследования стало определение эффективности комбинированного применения биологического (БФТИМ КС-2, Ж) и химического (Альто Супер, КЭ) фунгицидов против церкоспороза сахарной свеклы в условиях центральной зоны Краснодарского края.

Условия, материалы и методы исследований

Эксперимент был заложен в вегетационный сезон 2019 года в полевых условиях ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», г. Краснодар на естественном инфекционном фоне церкоспороза. В период проведения эксперимента сложились оптимальные условия для развития возбудителя C. beticola (среднесуточная температура воздуха составляла 25-30⁰С, влажность – 70 % ивыше) (рис.2).

 

Рис. 2 – Климограмма погодных условий вегетационного сезона сахарной свеклы,  2019 г. (по данным метеопоста ФГБНУ ВНИИБЗР)

 

В исследовании использовали гибрид сахарной свеклы Оксана компании KWS. Это одноростковый диплоидный гибрид на стерильной основе NE типа, гибрид первого поколения, среднеранний, среднеустойчивый к церкоспорозу, слабо- к корнееду. Включен в Госреестр по Центрально-Черноземному и Северо-Кавказскому регионам. Были  использованы биологический и химический фунгициды. В качестве биофунгицида - БФТИМ КС-2, Ж производства ООО «Биотехагро». Это бактериальный препарат на основе бактерии Bacillus amyloliquefaciens КС-2 (в каждом грамме которого содержится не менее 1x10⁹ КОЕ/см³ живых бактериальных клеток, обладающих защитными свойствами). Препарат способствует развитию мощной корневой системы, обладает ростостимулирующими свойствами и обеспечивает увеличение урожая. В качестве химического был взят  Альто Супер, КЭ производства ООО «Сингента». Это комбинированный фунгицид системного действия, химический класс – триазолы, действующее вещество – 250 г/л пропиконазол и 80 г/л ципроконазол. Действие препарата на возбудителя болезни начинается с момента проникновения препарата в растение акропитально.

Площадь делянки составила 25 м², повторность – трехкратная, обработки – двукратная (1-й вариант) и трехкратная (2-й вариант).  При двукратном опрыскивании опытных делянок первую обработку проводили   при появлении признаков заболевания в фазу смыкания листьев в междурядьях (15.07.);  последующую – через 20 дней после 1-й обработки (04.08.); при трехкратном опрыскивании первую обработку осуществляли   при появлении признаков заболевания в фазу смыкания листьев в междурядьях (15.07.); вторую – через 15 дней после 1-обработки (30.07.),  третью – через 20 дней после 2-ой обработки (19.08.) с помощью ручного пневматического опрыскивателя «Tecnoma». После обнаружения заболевания проводили в динамике учёт интенсивности поражения по девятибалльной шкале поражения церкоспорозом [5], а также согласно методическим указания по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве [4]. Биологическую эффективность рассчитывали в процентах по формуле Эббота [3]. Статистическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову [3].

Схема эксперимента представлена в таблице 1.

 

Таблица 1 – Схема применения фунгицидов против церкоспороза сахарной свеклы, гибрид Оксана КВС, опытное поле ВНИИБЗР, 2019 г.

Варианты опыта		Норма применения,л/га	Дата обработок
1	БФТИМ КС-2, Ж	3,0	15.07.19г.
	Альто Супер, КЭ	0,75	04.08.19г.
2	БФТИМ КС-2, Ж	3,0	15.07.19 г.
	БФТИМ КС-2, Ж	3,0	30.07.19 г.
	Альто Супер, КЭ	0,75	19.08.19 г.
3	Контроль (без обработки)	-	-

 

 Результаты исследований и обсуждение

Динамика развития церкоспороза сахарной свеклы на гибриде Оксана КВС и биологическая эффективность фунгицидов представлена в таблице 2.

Биологическая эффективность испытываемого фунгицида БФТИМ КС-2, Ж при норме применения 3,0 л/га через 15 дней после 1-й обработки  против  церкоспороза   составила  62,5 % при развитии болезни в контроле (без обработки) – 24,0 %; через 13 дней после 2-й обработки химическим фунгицидом Альто Супер, КЭ при норме применения 0,75 л/га – 65,5 % при эпифитотийном развитии болезни в контроле (без обработки) – 55,0 %; через 23 дня после 2-й обработки химическим фунгицидом Альто Супер, КЭ при норме применения 0,75 л/га – 65,7 % при эпифитотийном развитии болезни в контроле (без обработки) – 73,0 % (таблица 2). К концу вегетации культуры эффективность двукратного применения БФТИМ КС-2, Ж+Альто Супер, КЭ при нормах3,0 л/га+ 0,75 л/га составила 60,0 % при эпифитотийном развитии болезни в контроле (без обработки) – 80,0 %.

 

Таблица 2 – Эффективность двукратной и трехкратной обработок биологическим и химическим фунгицидами против церкоспороза на сахарной свекле, гибрид Оксана КВС, пытное поле ФГБНУ ВНИИБЗР, 2019 г.

Варианты опыта	Нор- ма приме-нения, л/га	Обработки: 2-кратно: 15 июля и 4 августа; 3-кратно: 15 июля, 30 июля, 17 августа
		CERCOBETI
		15 июля		30 июля		17 августа		27 августа		10 сентяб- ря
		Р, %*	Б.Э., %**	Р, %*	Б.Э., %**	Р, %*	Б.Э., %**	Р, %*	Б.Э., %**	Р, %*	Б.Э., %**
БФТИМ КС-2, Ж +Альто Супер, КЭ	3,0+ 0,75	2,0	-	9,0	62,5	19,0	65,5	25,0	65,7	32,0	60,0
БФТИМ КС-2, Ж +БФТИМ КС-2, Ж+ Альто Супер, КЭ	3,0+ 3,0+ 0,75	2,0	-	9,0	62,5	20,2	63,7	23,0	68,5	30,0	62,5
Контроль (без обработки)	-	2,0	-	24,0	-	55,0	-	73,0	-	80,0	-

Примечание: CERCOBETI –Cercosporabeticola (церкоспороз) *Р- развитие болезни, %, **Б,Э.- биологическая эффективность, %  

Биологическая эффективность в  варианте опыта с трехкратным применением была следующей: через 15 дней после 1-й обработки  фунгицидом БФТИМ КС-2, Ж при норме применения 3,0 л/га-  62,5 % при развитии церкоспороза в контроле (без обработки) – 24,0 %; через 17 дней после 2-й обработки БФТИМ КС-2, Ж при норме применения 3,0 л/га – 63,7 % при эпифитотийном развитии болезни в контроле (без обработки) – 55,0 %; через 8 дней после 3-й обработки химическим фунгицидом Альто Супер, КЭ при норме применения 0,75 л/га – 68,5 % при эпифитотийном развитии болезни в контроле (без обработки) – 73,0 % (таблица 2). К концу вегетации культуры эффективность трехкратного применения БФТИМ КС-2, Ж+БФТИМ КС-2, Ж +Альто Супер, КЭ при нормах 3,0 л/га+3,0 л/га+  0,75 л/га составила 62,5 % при эпифитотийном развитии болезни в контроле (без обработки) – 80,0 %.

Оценку хозяйственной эффективности проводили по массе 1 корнеплода и урожайности в пересчете на 1 га. По массе 1 корнеплода показатели по вариантам опыта составили: в варианте с двукратной обработкой  – 971,7 г; в варианте с трехкратной обработкой  – 986,0 г; в контроле (без обработки) – 790 г (таблица 3). Статистически достоверная разница выявлена только между опытными вариантами и контролем (без обработки).

Прибавка урожайности корнеплодов сахарной свеклы в варианте с двукратной обработкой составила 90,8 ц/га (22,9 %); с трехкратной обработкой – 98,0 ц/га (24,8 %).Статистически достоверная разница по урожайности между двукратной и трехкратной обработками не выявлена.

 

Таблица 3 – Хозяйственная эффективность двукратной и трехкратной обработок биологическим и химическим фунгицидами против церкоспороза на сахарной свекле, гибрид Оксана КВС, опытное поле ФГБНУ ВНИИБЗР, 2019 г.

Варианты опыта	Норма примене- ния, л/га	Масса 1 корнеплода, г	Урожайность, ц/га	Прибавка к контролю
				ц/га	%
БФТИМ КС-2, Ж +Альто Супер, КЭ	3,0+0,75	971,7	485,8	90,8	22,9
БФТИМ КС-2, Ж +БФТИМ КС-2, Ж +Альто Супер, КЭ	3,0+3,0+ 0,75	986,0	493,0	98,0	24,8
Контроль (без обработки)	-	790,0	395,0	-	-
НСР05		21 г	13,2 ц/га

 

Заключение

Проведена  оценка эффективности биологического и химического фунгицидов (БФТИМ КС-2, Ж и Альто Супер, КЭ) в борьбе  с церкоспорозом сахарной свеклы в условиях центральной зоны Краснодарского края. В варианте  с двукратным применением биологического фунгицида БФТИМ КС-2, Ж при норме 3 ,0 л/га + и химического фунгицида Альто Супер, КЭ при норме 0,75 л/га на фоне эпифитотийного развития церкоспороза (80,0 %) на гибриде сахарной свеклы Оксана КВС эффективность составила 60,0 %; в варианте  с трехкратным применением биологического фунгицида БФТИМ КС-2, Ж при норме 3,0 л/га+ БФТИМ КС-2, Ж при норме 3,0 л/га+ химического фунгицида Альто Супер, КЭ при норме 0,75 л/га эффективность составила 62,5 %.Это позволило сохранить  урожайность корнеплодов сахарной свёклы: при двукратной обработке 90,8 ц/га (или 22,9 % к контролю (без обработки)), при трехкратной обработке – 98,0 ц/га (24,8 %).

Таким образом, применение биологического фунгицида даёт альтернативу химическим фунгицидам как более экологичный и экономичный прием борьбы с церкоспорозом на сахарной свёкле, а комбинированное применение  показывает его высокую эффективность и перспективность в  борьбе с возбудителем церкоспороза [2]. Совместное  применение биологического и химического фунгицидов позволяет снизить фунгицидную нагрузку на культуру и получить более экологичную продукцию.

Считаем целесообразным применение препарата БФТИМ КС-2, Ж как суверенно, так и в интегрированных системах защиты против церкоспороза на сахарной свекле не только с позиций его эффективности, но и экономичности и экологичности.

Финансирование Исследования поддержаны хозяйственным договором №973.	Funding The research is supported bybusiness agreement No. 973.
Конфликт интересов Не указан.	Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Бородавченко, А.А. Обзор фунгицидов на сахарной свекле: вчера, сегодня, завтра / А.А. Бородавченко // Защита и карантин растений, 2012. - № 12. - С. 41-42.
2. Воблова, Т.А. Усовершенствование системы защиты сахарной свеклы от церкоспорозной пятнистости листьев в центральной зоне Краснодарского края: автореф. дис. … канд. с.-х наук:06.01.11: защищена 15.06.2000: утв. 22.12.2000 / Воблова Татьяна Александровна. – М., 2000. – 187 с.
3. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) /Б.А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
4. Методические указания по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве. Российская академия с.-х. наук. Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений. Под ред. В.И. Долженко. СПб., 2009. - 379 с.
5. Полевщиков, С.И. Степень поражения гибридов сахарной свеклы отечественной и зарубежной селекции церкоспорозом и корневой гнилью / С.И. Полевщиков // Сахарная свекла.- 2011. - №6. - С. 21-23.
6. Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации 2019г. [Электронный ресурс] / URLhttp:www.agroxxi.ru /goshandbook (дата обращения: 03.04.2020)
7. Стогниенко, О.И. Биологическая эффективность применения фунгицидов и их баковых смесей против церкоспороза сахарной свеклы / О.И. Стогниенко, А.И. Воронцова, Е.С. Стогниенко //Инновационные технологии и технические средства для АПК. Воронеж, 2016. -С. 84-86.
8. Стогниенко, О.И. Церкоспороз сахарной свёклы и методы снижения его вредоносности / О.И. Стогниенко, Е.А. Мелькумова, А.В. Корниенко // монография. - 2016. С. 160.
9. Bargabus, RL. Screening for the identification of potential biological control agents that induce systemic acquired resistance in sugar beet / Bargabus, RL. Zidack, NK; Sherwood, JE; Jacobsen, BJ. - Biological Control, 2004. – 342-345р.
10. Galletti, S. Trichoderma as a potential biocontrol agent for Cercospora leaf spot of sugar beet /Galletti, Stefania; Burzi, Pier Luigi; Cerato, Claudio; Marinello, Simona; Sala, Eleonora//Biocontrol, 2008. – 917-930р.
11. Saccardo, P.A. Conspectus generum fungorum Italie inferiorum, nempe ad Spheropsides, Melanconies et Giphomycetes pertinentium, sistemate sporologico dispositiorum / P.A. Saccardo // Michelia, 1880. – 1- 38р.
12. Vereijssen, J. Сercospora leaf spot in sugar beet. Epidemiology, life cycle components and disease management. / J. Vereijssen. Bergen op Zoom, The Netherlands. 2004. – 198p.
13. Weiland, J.Sugar beet leaf spot disease (Cercospora beticola ) /Weiland, J. Koch, G. //Molecular Plant Pathology.2004. – 157-166р.

Список литературы на английском языке /References in English

1. Borodavchenko, A.A. Obzor fungitsidov na sakharnoy svekle: vchera, segodnya, zavtra [Review of sugar beet fungicides: yesterday, today, tomorrow] / A.A. Borodavchenko // [Protection and Quarantine of Plants], 2012. – No. 12. – P. 41-42. [in Russian]
2. Voblova, T.A. Usovershenstvovaniye sistemy zashchity sakharnoy svekly ot tserkosporoznoy pyatnistosti list'yev v tsentral'noy zone Krasnodarskogo kraya [Improving system for protecting sugar beets from Cercospora leaf spot in the central zone of Krasnodar Krai]: Abstract of PhD in Agriculture: 01/06/11: Protected 06/15/2000: approved. 12.22.2000 / Voblova Tatyana Alexandrovna. – M., 2000. – 187 p. [in Russian]
3. Dospekhov, B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezul'tatov issledovaniy) [Methodology of field experience (with basics of statistical processing of research results)] / B.A. Dospekhov. – M.: Agropromizdat, 1985. – 351 p. [in Russian]
4. Metodicheskiye ukazaniya po registratsionnym ispytaniyam fungitsidov v sel'skom khozyaystve [Guidelines for registration testing of fungicides in agriculture]. Russian Academy of Agricultural sciences. All-Russian Research Institute of Plant Protection. Ed. by V.I. Dolzhenko. St. Petersburg, 2009. – 379 p. [in Russian]
5. Polevshchikov, S.I. Stepen' porazheniya gibridov sakharnoy svekly otechestvennoy i zarubezhnoy selektsii tserkosporozom i kornevoy gnil'yu [Degree of damage of sugar beet hybrids of domestic and foreign selection by cercosporosis and root rot] / S.I. Fieldworkers // Sakharnaya svekla [Sugar beet]. – 2011. – No. 6. – P. 21-23. [in Russian]
6. Spravochnik pestitsidov i agrokhimikatov, razreshennykh k primeneniyu na territorii Rossiyskoy Federatsii 2019. [Directory of pesticides and agrochemicals approved for use on the territory of the Russian Federation in 2019]. [Electronic resource] / URL: http://www.agroxxi.ru/goshandbook (Accessed: 04/03/2020) [in Russian]
7. Stognienko, O.I. Biologicheskaya effektivnost' primeneniya fungitsidov i ikh bakovykh smesey protiv tserkosporoza sakharnoy svekly [Biological effectiveness of fungicides and their tank mixtures against sugar beet cercosporosis] / O.I. Stognienko, A.I. Vorontsova, E.S. Stognienko // Innovatsionnyye tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva dlya APK [Innovative technologies and technical means for agribusiness]. Voronezh, 2016. – P.84-86. [in Russian]
8. Stognienko, O.I. [Sugar beet cercosporosis and methods for its harmfulness reducing] / O.I. Stognienko, E.A. Melkumova A.V. Kornienko // Monograph. – 2016. – P. 160. [in Russian]
9. Bargabus, RL. Screening for the identification of potential biological control agents that induce systemic acquired resistance in sugar beet / Bargabus, RL. Zidack, NK; Sherwood, JE; Jacobsen, BJ. - Biological Control, 2004. – 342-345р.
10. Galletti, S. Trichoderma as a potential biocontrol agent for Cercospora leaf spot of sugar beet /Galletti, Stefania; Burzi, Pier Luigi; Cerato, Claudio; Marinello, Simona; Sala, Eleonora//Biocontrol, 2008. – 917-930р.
11. Saccardo, P.A. Conspectus generum fungorum Italie inferiorum, nempe ad Spheropsides, Melanconies et Giphomycetes pertinentium, sistemate sporologico dispositiorum / P.A. Saccardo // Michelia, 1880. – 1- 38р.
12. Vereijssen, J. Сercospora leaf spot in sugar beet. Epidemiology, life cycle components and disease management. / J. Vereijssen.  Bergen op Zoom, The Netherlands. 2004. – 198p.
13. Weiland, J.Sugar beet leaf spot disease (Cercospora beticola ) /Weiland, J. Koch, G. //Molecular Plant Pathology.2004. – 157-166р.