Рослинництво та ґрунтознавство

Біологічний контроль альтернаріозу та фітофторозу картоплі

Михайло Соломійчук, Мирослав Піковський
Завантажити статтю
Анотація

Інфекційні хвороби – альтернаріоз і фітофтороз, викликані мікроорганізмами Alternaria solani і Phytophthora infestans, – часто знижують урожайність і якість картоплі. Контроль захворювань передбачає інтенсивне використання хімічних пестицидів, що призводить до виникнення резистентності патогенів і різних екологічних викликів. Тому актуальним є вивчення безпечних методів захисту рослин. Метою дослідження була оцінка ефективності різних комбінацій біологічних препаратів проти альтернаріозу та фітофторозу картоплі. Експерименти проводили в умовах Української науково-дослідної станції карантину рослин Інституту захисту рослин Національної академії аграрних наук. Для досліджень використовували біофунгіциди на основі мікроміцетів родів Gliocladium і Trichoderma та бактерій родів Pseudomonas і Bacillus. Застосування комбінацій різних препаратів включало передпосадкову обробку бульб і три обприскування вегетуючих рослин на різних етапах їх росту та розвитку. Використання біопрепаратів на картоплі зменшувало поширення альтернаріозу на 38,7-51,2 % та знижувало інтенсивність розвитку хвороби в межах 19,1-24,2 % порівняно з контролем. При цьому технічна ефективність становила від 70,0 до 88,6 %. Найбільш дієвими комбінаціями для обмеження хвороби були Біоспектр БТ + Вітастим БТ, Бактофіт БТ + БіоГібервіт БТ, Бактофіт БТ + Вітастім БТ, які забезпечували технічну ефективність 82,0-88,6 %. Досліджувані біопрепарати також зменшували ураження рослин збудником фітофторозу. Технічна ефективність за різних варіантів застосування препаратів становила від 61,6 % (Трихопсин БТ + БіоГібервіт БТ, Флуоресцин БТ + БіоГібервіт БТ) до 84,9 % (Бактофіт БТ + Вітастим БТ). Біологічні препарати позитивно впливали на ріст рослин, формування врожаю та загальну продуктивність. Найбільший приріст урожаю спостерігали у варіантах із застосуванням Бактофіт БТ + БіоГібервіт БТ, Трихопсин БТ + Вітастим в Біоспектр БТ + Вітастім БТ. Проведені дослідження підтвердили потенціал біопрепаратів в управлінні хворобами картоплі

Ключові слова

біопрепарати; грибні хвороби; мікроорганізми-антагоністи; ефективність; бульби; урожайність

ЦИТУВАТИ
Solomiichuk, M., & Pikovskyi, M. (2025). Biological control of Alternaria and late blight of potatoes. Plant and Soil Science, 16(1), 52-60. https://doi.org/10.31548/plant1.2025.52
Використані джерела

[1] Alshimaysawe, U.A.A.A.A., Mohammed, A.E., Ali, S.M., Al-Gburi, B.K.H., & Al-Fallooji, S.A.K. (2024). Controlling stem canker and black scurf disease complex on potato plants using Trichoderma isolates. Pakistan Journal of Phytopathology, 36(1), 19-27. doi: 10.33866/phytopathol.036.01.0972.

[2] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/995_030#Text.

[3] Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1973, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_129#Text.

[4] Davies, C.R., Wohlgemuth, F., Young, T., Violet, J., Dickinson, M., Sanders, J.W., Vallieres, C., & Avery, S.V. (2021). Evolving challenges and strategies for fungal control in the food supply chain. Fungal Biology Reviews, 36, 15-26. doi: 10.1016/j.fbr.2021.01.003.

[5] Debez, I.B.S., Alaya, A.B., Karkouch, I., Khiari, B., Garcia-Caparros, P., Alyami, N.M., Debez, A., Tarhouni, B., & Djébali, N. (2024). In vitro and in vivo antifungal efficacy of individual and consortium Bacillus strains in controlling potato black scurf and possible development of spore-based fungicide. Biological Control, 193, article number 105527. doi: 10.1016/j.biocontrol.2024.105527.

[6] Fathi, F., Saberi-Riseh, R., & Khodaygan, P. (2021). Survivability and controlled release of alginate-microencapsulated Pseudomonas fluorescens VUPF506 and their effects on biocontrol of Rhizoctonia solani on potato. International Journal of Biological Macromolecules, 183, 627-634. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2021.04.159.

[7] Feng, S., Jian, Y., Jin, L., Tang, S., & Li, Z. (2021). Complete genome sequence data of rare actinomycetes strain Saccharothrix texasensis 6-C, a biological control agent for potato late blight. Molecular Plant-Microbe Interactions, 34(5), 571-574. doi: 10.1094/MPMI-10-20-0300-A.

[8] Hao, J., Wang, Z., Zhao, Y., Feng, S., Cui, Z., Zhang, Y., Wang, D., & Zhou, H. (2024). Inhibition of potato Fusarium wilt by Bacillus subtilis ZWZ-19 and Trichoderma asperellum PT-29: A comparative analysis of non-targeted metabolomics. Plants, 13(7), article number 925. doi: 10.3390/plants13070925.

[9] Hjelkrem, A.G.R., Eikemo, H., Le, V.H., Hermansen, A., & Nærstad, R. (2021). A process-based model to forecast risk of potato late blight in Norway (the Nærstad model): Model development, sensitivity analysis and Bayesian calibration. Ecological Modelling, 450, article number 109565. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2021.109565.

[10] Jabnoun-Khiareddine, H., Aydi-Ben-Abdallah, R., & Daami-Remadi, M. (2023). Multi-species endophytic Bacillus for improved control of potato soilborne and tuber-borne diseases in Tunisia: From laboratory to field conditions. Egyptian Journal of Biological Pest Control, 33, article number 109. doi: 10.1186/s41938-023-00753-5.

[11] Juby, S., Radhakrishnan, E.K., & Jayachandran, K. (2023). Exploring mechanisms of disease suppression using endophytic fungi as biocontrol agents. In K.A. Abd-Elsalam, M.A. Alghuthaymi & S.M. Abdel-Momen (Eds.), Biofungicides: Eco-safety and future trends (pp. 159-190). Boca Raton: CRC Press. doi: 10.1201/9781003452577-9.

[12] Kolomyets, Yu., & Butsenko, L. (2023). Potentially dangerous causes of bacterial diseases of potatoes in Ukraine. Biological Systems: Theory and Innovation, 14(1), 26-44. doi: 10.31548/biologiya14(1-2).2023.002.

[13] Kumar, S., Chandra, R., Behera, L., Sudhir, I., Meena, M., Singh, S., & Keswani, C. (2023). Microbial consortium mediated acceleration of the defense response in potato against Alternaria solani through prodigious inflation in phenylpropanoid derivatives and redox homeostasis. Heliyon, 9(11), article number e22148. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e22148.

[14] Kyryk, M.M., Pikovskyi, M.Y., & Azaiki, S. (2012). Diagnostic signs of diseases of vegetable crops and potato. Kyiv: Phоenix.

[15] Leiminger, J.H., & Hausladen, H. (2012). Early blight control in potato using disease-orientated threshold values. Plant Disease, 96(1), 124-130. doi: 10.1094/PDIS-05-11-0431.

[16] Quds, R., Iqbal, Z., Arif, A., & Mahmood, R. (2023). Mancozeb-induced cytotoxicity in human erythrocytes: Enhanced generation of reactive species, hemoglobin oxidation, diminished antioxidant power, membrane damage and morphological changes. Pesticide Biochemistry and Physiology, 193, article number 105453. doi: 10.1016/j.pestbp.2023.105453.

[17] Riolo, M., Aloi, F., La Spada, F., Sciandrello, S., Moricca, S., Santilli, E., Pane, A., & Cacciola, S.O. (2020). Diversity of Phytophthora communities across different types of Mediterranean vegetation in a nature reserve area. Forests, 11(8), article number 853. doi: 10.3390/f11080853.

[18] Rokaya, N., Paneru, A., Timila, R.D., Dhital, S.P., Shrestha, R.K., Gopal Bahadur, K.C., & Manandhar, H.K. (2023). Evaluation of native isolates of Trichoderma spp. for controlling potato late blight caused by Phytophthora infestans in Nepal. Journal of Phytopathology, 171(11-12), 595-603. doi: 10.1111/jph.13214.

[19] Schiffer-Forsyth, K., Matika, D.F., Hedley, P.E., Cock, P.J.A., & Green, S. (2023). Phytophthora in horticultural nursery green waste – a risk to plant health. Horticulturae, 9(6), article number 616. doi: 10.3390/horticulturae9060616.

[20] Shi, X.Q., Zhu, D.H., Chen, J.L., Qin, Y.Y., Li, X.W., Qin, S., & Xing, K. (2024). Growth promotion and biological control of fungal diseases in tomato by a versatile rhizobacterium, Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens SPS-41. Physiological and Molecular Plant Pathology, 131, article number 102274. doi: 10.1016/j.pmpp.2024.102274.

[21] Shuang, M., Wang, Y., Teng, W., & Jin, G. (2022). Isolation and identification of an endophytic bacteria Bacillus sp. K-9 exhibiting biocontrol activity against potato common scab. Archives of Microbiology, 204, article number 483. doi: 10.1007/s00203-022-02989-5.

[22] Solomiychuk, M., Gavriluck, A., & Pikovskyi, M. (2024). Reducing potato alternaria blight: Biological approaches. Chisinau: LAP Lambert Academic Publishing.

[23] Sulaiman, M.M., Yass, S.T.A., Aish, A.A., Yasir, L.B., Abdullah, S.J., & Youssef, S.A. (2020). Activity of Trichoderma spp. against Erwinia carotovora causal agent of potato tuber soft rot. Plant Archives, 20, 115-118.

[24] Tleuova, A.B., Wielogorska, E., Talluri, V.S.S.L.P., Štěpánek, F., Elliott, C.T., & Grigoriev, D.O. (2020). Recent advances and remaining barriers to producing novel formulations of fungicides for safe and sustainable agriculture. Journal of Controlled Release, 326, 468-481. doi: 10.1016/j.jconrel.2020.07.035.

[25] Trybel, S.O., Sigareva, D.D., Sekun, M.P., & Ivashchenko, O.O. (2001). Methods of testing and applying pesticides. Kyiv: Svit.

[26] Zhang, L., Xu, W., Zhao, Z., Long, Y., & Fan, R. (2024). Biocontrol potential and growth-promoting effect of endophytic fungus Talaromyces muroii SD1-4 against potato leaf spot disease caused by Alternaria alternata. BMC Microbiology, 24, article number 255. doi: 10.1186/s12866-024-03411-4.