Dorința de a folosi antagonismul microorganismelor împotriva microflorei fitopatogene a apărut cu mult înainte de descoperirea antibioticelor. Deja în anii 1920, a fost studiată posibilitatea utilizării bacteriilor antagoniste împotriva agenților patogeni de boli ale plantelor.
Rezultate pozitive au fost obținute atunci când se utilizează anumite bacterii mikoliticheskih actinomicete și în combaterea bolilor inului, răsaduri de pin, bumbac și culturi de legume, specii de piatră horticole și altele. Sunt prezentate de asemenea posibilitatea de aplicare practică a bacteriilor antagoniste pentru îmbunătățirea generală a solului. După descoperirea antibioticelor, au început să fie folosite pentru combaterea bolilor plantelor.
Antibioticele au o serie de avantaje în combaterea microorganismelor fitopatogene, dar în comparație cu alte substanțe utilizate pentru acest scop: pătrunde cu ușurință în organe și țesuturi de plante, astfel încât funcționarea lor este mai puțin afectată de condițiile meteorologice nefavorabile; au acțiune antibacteriană în țesuturile plantelor și relativ încet inactivate în ele; Principalele antibiotice folosite în dozele terapeutice sunt netoxice pentru plante.
Deosebit de răspândite în planta a primit antibiotice după devenit consecințe negative aparente ale utilizării pesticidelor, care, împreună cu suprimarea microflorei otravă specii utile fitopatogeni de păsări și animale care se hrănesc cu polenizare a plantelor. Ieșind din sol în cursurile de apă, pește pesticide otravă și alte faunei acvatice. Toate acestea au în cele din urmă un efect nociv asupra unei persoane.
Antibioticele, spre deosebire de aceste substanțe, au un efect selectiv și, suprimând dezvoltarea bacteriilor și ciupercilor fitopatogene, sunt practic inofensive pentru plante și animale.
Numeroase studii experimentale au arătat că cele mai multe dintre antibioticele utilizate bine în țesuturile plantelor prin rădăcini, tulpini, zona de frunză, absorbit în sămânță, și așa mai departe. D. Rata de penetrare în planta este determinată de proprietățile antibiotic. Mai ales pătrunde repede în antibioticele tisulare natura plantelor neutre și acide (cloramfenicol, penicilina), mai lent - antibiotice amfoteri (clortetraciclină, oxitetraciclină) și de baze antibiotice (neomicina, streptomicina).
Fig. 198. Efectul antibioticului asupra semințelor de răsaduri de pin: 1 - lăstari de pin, ale căror semințe sunt infectate cu fusarium fusarium; 2 - lăstari de pin, neinfectați cu ciuperci; 3 - lăstari de pin, semințele din care sunt infectate cu o ciuperca și apoi tratați cu un antibiotic.
Pătrunzând în plante, antibioticul se răspândește în țesuturile sale într-o concentrație care scade atunci când este îndepărtată de la locul introducerii. Penicilina introdusă prin rădăcini se găsește în frunzele apicale ale roșiilor după 30-40 de minute, streptomicina - după 2-3 zile; se întinde încet în țesuturile de plante clorotetraciclină. Pătrunde foarte prost în plantă și aproape că nu se răspândește în țesuturile de gramicidină, mycetin și subtilin.
Concentrația de antibiotic în țesuturile de plante depinde de proprietățile antibioticelor, de tipul plantelor (care determină viteza de distrugere a antibioticului) și de condițiile externe. Există diverse modalități de introducere a antibioticelor în țesuturile plantei. Acestea sunt determinate de factori precum tipul și dimensiunea plantei, stadiul dezvoltării acesteia, locul și metoda de plantare, natura bolii. Metodele cele mai utilizate sunt pulverizarea sau polenizarea părților de suprafață ale plantei, înmuierea semințelor, prelucrarea directă a solului etc.
Una dintre metodele cele mai eficiente este introducerea de antibiotice prin suprafața frunzelor: frunzele plantelor afectate sunt fie pulverizate din pulverizare, fie umectate cu vată de bumbac. Această metodă de tratament oferă rezultate bune în combaterea bolilor ale căror agenți patogeni se dezvoltă pe suprafață și în țesuturile plantelor și poate fi recomandată atât pentru speciile lemnoase, cât și pentru speciile erbacee. Pentru pulverizare se utilizează soluții care conțin 200 mg% antibiotic. Pulverizarea se repetă de mai multe ori în timpul celui mai mare pericol al bolii. Prăjirea merelor și a perelor cu o soluție de streptomicină este utilizată în lupta împotriva arderii bacteriene (agentul cauzator al Erwinia amylovora). Pentru a combate mucegaiul praf de castraveți efectiv pulverizarea plantelor cu cloramfenicol.
Utilizată pe scară largă este polenizarea plantelor cu antibiotice, care, pe suprafața frunzelor, se dizolvă și pătrund în țesuturi. Cu toate acestea, această metodă este mai puțin eficientă decât pulverizarea.
Imersarea într-o soluție de antibiotic este utilizat sterilizarea -pentru a semințelor, care sunt adesea infectate cu bacterii dăunătoare și ciuperci, în lupta cu înfrângerea de fructe și tuberculi de rădăcină. Antibioticul nu afectează germenii de semințe. La testarea acțiunii antibioticelor asupra semințelor. bumbac, mazăre, fasole demonstrat că sterilizarea suficientă le cufunda într-o soluție de antibiotic timp de 6-8 ore, semințe de trifoi și grâu -. 2-4 h Această metodă a fost folosită cu succes pentru tratarea semințelor de bumbac, flagel bacterian infectat (patogen Xanthomonas malvacearum). Efectul pozitiv al antibioticului asupra semințelor de răsaduri de pin este prezentat în Fig. 198.
Cu un tratament direct al solului, antibioticele penetrează țesuturile vegetale prin rădăcini. Cu toate acestea, eficiența acestei metode este foarte redusă din cauza distrugerii rapide a antibioticelor în sol sub influența activității de viață a microflorei solului, și, de asemenea, ca urmare a adsorbția ireversibilă a coloizilor solului.
metoda de injectare, sau trunchiuri, sunt folosite pentru specii de arbori: un trunchi de copac gaură în care este plasat un tifon sau un fitil de bumbac, al doilea capăt al fitilului este cufundat într-o soluție de antibiotic. In acest mod, au fost injectate în plante diferite antibiotice :. penicilinei, streptomicina, globisporin, aureomicina, teramicina, Grisinum, neo-mitsin etc. Sa constatat că gradul de plantă antibiotic saturație variază și depinde de intensitatea absorbției și rata de inactivare a antibioticului în țesuturi. Astfel de specii de arbori cum ar fi măr, cireșe, piersici, absorb rapid antibioticul; arțar, tei, mesteacăn - foarte lent.
Intensitatea absorbției unui antibiotic depinde și de vârsta plantelor. Plantele tinere sunt mai active în această privință. Procesul de absorbție a antibioticelor depinde, de asemenea, de condițiile climatice: în condiții meteo uscate și calde, se realizează mai intens. Distribuția antibioticelor în țesuturile plantelor este direct proporțională cu rata de absorbție.
Procesul de inactivare a antibioticelor în țesuturile de plante are loc mai puțin intens decât în țesuturile animale și este în mare măsură determinat de speciile plantei. În țesuturile animale, întreruperea completă a antibioticului are loc la 1-3 ore după administrarea medicamentului. În țesuturile de cireșe, de exemplu, antibioticul își menține activitatea timp de patru zile, în țesuturile de bumbac și citrice - timp de 20-25 zile. De mult timp, antibioticele au fost conservate și în plantele erbacee.
Diferența în durata conservării substanțelor antibiotice în țesuturile vegetale se datorează capacității inegale de a le inactiva. În primul rând, dispariția substanțelor antibiotice din părțile aeriene ale plantei, apoi din rădăcini. Sa constatat că o cantitate mică de antibiotic poate fi eliberată în mediu prin sistemul rădăcină.
Astfel, penetrarea rapidă a antibioticelor în plantă și distribuite în țesuturi la o viteză relativ mică de inactivare permite crearea unei anumite saturației de antibiotic necesară pentru a inhiba microflora fitolatogennoy.
Numeroase date experimentale arată că activitatea biologică a antibioticelor se manifestă în țesuturile vegetale mult mai mult decât în țesuturile animale. Principalele antibiotice folosite (tetracicline, streptomicină, neomicină, polimixină etc.) suprimă majoritatea tipurilor de agenți patogeni ai bolilor plantelor.
Fig. 199. Efectul unui antibiotic asupra tumorii de tomate, format ca urmare a infectării plantei Pseudomonas tumefaciens: 1 - plantă bolnavă, tumoare vizibilă pe tulpină; 2 - tratamentul plantei cu un antibiotic - tumora este acoperită cu un tampon de bumbac, fitilul din care este coborât într-un vas cu un antibiotic; 3 - plante după tratamentul cu antibiotice: tumoarea a dispărut.
Atunci când alegeți un antibiotic, o condiție necesară este absența toxicității. Unele antibiotice, cum ar fi mitsetin, klavatsin, subtilin gliotoksin, toxic pentru plante, chiar și în doze relativ mici: subtilin inhibă germinarea semințelor de grâu și mazăre în cultivarea 1 100 000, klavatsin inhibă creșterea rădăcinoase în cultivare 1. 1000 000.
Streptomicina, aureomicina, terraim Cin, grisin se pot acumula în țesuturile vegetale în concentrații de până la 500-1000 unități / g fără semne vizibile de intoxicație. Penicilina, chiar și la o doză de 3000 U / g, nu are un efect toxic asupra plantei. Concentrațiile foarte mari de penicilină (până la 5000 U / g) sunt toxice pentru plante, provoacă înrăutățirea lor și încetarea gutei.
În condiții de laborator, sunt posibile cazuri de otrăvire cronică a plantelor, chiar și cu antibiotice ușor toxice, care au fost folosite mult timp și accidental. Manifestarea efectului toxic al antibioticelor sunt foarte diverse: creșterea întârziere și dezvoltarea plantelor, inhibarea germinării semințelor, inhibarea creșterii rădăcinilor sau a părților aeriene ale plantelor, perturbarea formarea clorofilei și altele.
În practică, de obicei, nu se utilizează doze mari de antibiotice, deoarece efectul antimicrobian al medicamentelor se manifestă și în doze mult mai mici. De exemplu, penicilina suprimă creșterea bacteriilor în țesuturile de grâu într-o concentrație de 3 -10 U / g. Doza bacteriostatic-riostatică de streptomicină și sporin globin în țesuturile plantei 5-10 U / g. Doza terapeutică de antibiotice cu toxicitate moderată, de exemplu griseofulvin, este de 5 - 10 U / g, ceea ce reprezintă 1/4 - 1/2 doză toxică pentru grâu.
Utilizarea antibioticelor în creșterea plantelor se bazează pe proprietatea lor de a suprima dezvoltarea microflorei patogene. În plus, antibioticele, ca și alți metaboliți microbieni, pot avea un efect direct asupra metabolismului și dezvoltării plantelor. Antibioticele pot avea, de asemenea, un efect stimulativ asupra creșterii și dezvoltării plantelor, activând în anumite moduri anumite procese și funcții. In cele mai multe cazuri, această acțiune este exprimat în accelerarea creșterii plantelor și îmbunătățirea creșterii masei verzi (în unele cazuri 15-50%). De exemplu, producerea de sol penicilină deșeuri (care produc miceliu) au influențat pozitiv randamentul de orz și masă verde. Se observă efectul stimulativ al cloramfenicolului asupra vernalizării secului de iarnă.
Unele substanțe antibiotice stimulează în mod specific creșterea și dezvoltarea părților sau organelor individuale ale plantelor. Deci, este posibil să se stimuleze creșterea numai a rădăcinilor sau a suprafețelor supraterane ale plantei, a proceselor de înflorire și fructare. De exemplu, tratarea bumbacului cu grizin crește cu 100% numărul de flori și capsule și crește semnificativ randamentul bumbacului. Penicilina stimulează creșterea semințelor de in, porumbului, răsadurilor de mere etc. Selectând antibioticele adecvate, puteți stimula selectiv anumite funcții ale plantelor.
Mecanismul efectului stimulativ al antibioticelor asupra activității vitale a organismelor vegetale nu a fost studiat suficient.
Aparent, la fel ca în cazul stimulării creșterii animalelor, acesta este compus din cel puțin doi factori: supresia genei-fitopato microfloră, care are un efect pozitiv asupra creșterii plantelor și de dezvoltare, precum și efectele specifice asupra metabolismului, ceea ce contribuie la activarea proprietăților imunologice. În plus față de impactul direct, antibioticele pot avea efecte indirecte asupra plantelor, prevenirea apariției bolilor, dar, de asemenea, într-un anumit mod, prin modificarea compoziției populațiilor microbiene din sol.
Astfel, antibioticele au toate proprietățile necesare pentru medicamentele utilizate în plantarea plantelor. Literatura de specialitate conține numeroase rapoarte de utilizare cu succes a antibioticelor în lupta împotriva diferitelor boli ale plantelor. Se arată că antibioticele nu numai a proteja planta de leziuni, dar au un efect terapeutic în prezența diferitelor infecții (fungi fitopatogeni, bacterii și actinomicete). medicamente antibiotice testate pentru tratamentul bolilor de pomi fructiferi, bumbac, culturi de cereale și legume, plante ornamentale în laborator și în condiții de producție. De exemplu, rezultate bune au fost obținute folosind aura fungin pentru combaterea bolilor fungice ale semințelor și a mucegaiului pufos. Însămânțării antibiotic permis de semințe de bumbac bumbac de 5-6 ori mai mici boala mană bacteriană și Verticillium ofilire. Folosirea prospectivă a antibioticelor în plantarea plantelor. Buta tratate cu un antibiotic, practic steril, iar plantele nu devin bolnav după vaccinare, în timp ce controlul netratat cu antibiotice, de multe ori mor de infecție care intră. Utilizare foarte eficientă a antibioticelor în boli de origine bacteriană a plantelor: mălura bacteriană de mere și de pere manei de nuc, la fața locului bacteriene de roșii și ardei putregai cartof umed, la fața locului bacteriene de fasole, tutun tăciunele bacteriană, putrezi culturile, tulpinile brune putregai de varză, pătarea bacteriene crizanteme, etc. . d.
În ultimii ani, antibioticele au fost utilizate pe scară largă în diferite țări pentru combaterea bolilor plantelor.
Medicamentele folosite sunt atât antibiotice medicale cunoscute, cât și amestecuri speciale de substanțe antibiotice. In Statele Unite, de exemplu, preparate cu eliberare agro mitsin 100, agristrep, fitomitsin, akkostrepto-mitsin și altele, care sunt un amestec de streptomicină, Teramicina scăzut grad de curățare cu alte antibiotice. Printre cele mai promițătoare noi antibiotice kazidomitsin, griseofulvin, tsitoviridin. Citovirida și puromicina sunt, de asemenea, active împotriva bolilor virale ale plantelor. Trebuie remarcat faptul că utilizarea antibioticelor foarte purificate nu este necesară în creșterea plantelor. Rezultate bune sunt obținute prin utilizarea așa-numitelor preparate native - lichidul de cultură al producătorilor.
Tabelul 54. Boala galbenă a zambilei. 1 - zambile sănătoase; 2 - bulbi de un hyacit bolnav; 3 - secțiunea longitudinală și 4 - transversală a becului; 5 - planta afectată.
Odată cu utilizarea antibioticelor cunoscute, au fost găsite noi substanțe antibiotice pentru cultivarea plantelor. In Japonia, utilizat pe scară largă (până la 400 de tone pe an), noul antibiotic mitsetny actina - blastomitsin foarte eficient împotriva bolilor fungice ale orezului. In India, pentru a suprima infecții fungice de orez și bumbac utilizați aura-fungin (până la 100 g pe an). În Canada, se utilizează un nou antibiotic, R-49, care suprimă dezvoltarea ruginii cerealelor.
Este foarte eficient în combaterea bolilor fungice și bacteriene ale plantelor (gummoză de bumbac, vâna bacteriană de caise, etc.) grisin preparat antibiotic intern.
Tabelul 55. Cuișoare bacteriene (umede).
Utilizarea medicamentelor antibiotice în producția vegetală are un efect economic semnificativ. Cu toate acestea, utilizarea antibioticelor în economia națională, inclusiv în creșterea plantelor, trebuie efectuată cu prudență. Experiența din ultimii ani indică faptul că utilizarea pe scară largă a antibioticelor contribuie la apariția formelor rezistente de microorganisme patogene. Medicamentele antibiotice care nu sunt utilizate în medicină sunt de o valoare deosebită pentru utilizarea în controlul microflorei fitopatogene. Trusa lor ar trebui să fie completat în mod continuu cu noi antibiotice.