Российские учёные испытали новый способ защиты клубней от грибковых заболеваний

Этот способ заключается в нанесении на посадочный материал 1 % раствора биоразлагаемого биополимера с азокситробином — известным фунгицидным средством от грибковых болезней растений. Обработанный таким образом картофель демонстрирует более высокую всхожесть и урожайность, а также высокие товарные качества.

Исследователи базовой кафедры биотехнологии СФУ предложили нестандартное решение для борьбы с распространёнными грибковыми заболеваниями картофеля — ризоктониозом (вызывается фитопатогенным грибом Rhizoctonia solani), альтернариозом (Alternaria solani), фитофторозом и фузариозом. Все эти болезни наиболее опасны в период прорастания картофеля, могут вызывать запаздывание всходов, отставание в росте и развитии, а также гибель растений, что приводит к значительным потерям урожая.

Биотехнологи Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ разработали уникальную для России схему предпосадочной обработки клубней путём погружения или опрыскивания их раствором биополимера с добавлением азокситробина, зарекомендовавшего себя как действенный фунгицид для борьбы с паразитическими грибами. Количество азоксистробина в этой схеме используется незначительное — гораздо меньше, чем при традиционной обработке картофеля фунгицидом. Постепенный выход действующего вещества обеспечивает «рубашка» из биополимера, образующаяся на посадочном клубне посте обработки раствором. Испытания проводились на сорте картофеля «Красноярский ранний».

«Мы опытным путём установили, что, если погружать картофельные клубни, предназначенные для посадки, в 1 % раствор биополимера поли(3-гидроксибутирата) с азокситробином, на поверхности посадочного материала образуется тончайшая защитная плёнка. Она гидрофобная, однако не мешает микроциркуляции воздуха и не создаёт эффект „микропарника“ вокруг клубней. Напротив, постепенно разрушаясь в почве под действием почвенных бактерий, эта оболочка медленно высвобождает входящий в её состав фунгицид. И он на протяжении всего периода прорастания и вегетации молодого растения надёжно защищает корневую систему картофеля от поражения фузарией и другими паразитическими грибами», — рассказала руководитель исследования, профессор базовой кафедры биотехнологии СФУ Светлана Прудникова.

Преимущества такого способа в сравнении с традиционной обработкой картофельных насаждений в крупных агрохолдингах и фермерских хозяйствах заключаются в меньшем расходе фунгицидов. Вместо многократной обработки растений в период вегетации здесь фунгицид добавляется лишь единожды — вводится в состав раствора биополимера. Кроме того, постепенное высвобождение действующего вещества обеспечивает постоянную фоновую защиту картофельных кустов в течение всего периода вегетации и плодоношения.

«Фунгицид медленно и дозированно покидает „оболочку“ из полимера, защищает корни и проростки. Сам же полимер, выступающий носителем для фунгицида, разлагается на воду и углекислоту особыми бактериями, которые в норме постоянно живут в местных почвах в определённых количествах. Этот полимер абсолютно безвреден для окружающей среды, о чём свидетельствуют более чем десятилетние испытания», — уточнила Светлана Прудникова.

Специалисты подсчитали, что их метод увеличивает урожайность картофеля на 5,6 тонны с гектара. В перспективе планируется выход на массовое производство поли(3-гидроксибутирата). Уже идут исследования, направленные на удешевление и введение в оборот сельскохозяйственных предприятий биополимерных «носителей» для фунгицидов и гербицидов и т. д.

По словам учёных, предложенный метод весьма универсален: может помочь не только в борьбе с фитопатогенными грибами, но и, например, с насекомыми, которые наносят вред картофелю и другим сельскохозяйственным культурам. В этом случае потребуется подобрать эффективный инсектицид, рассчитать его дозировку и апробировать, как новый биополимерно-инсектицидный состав проявит себя в полевых условиях.

Исследование проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (проект № FWES-2021-0025).