Эффект соляризации на томатах
Текст: Ивана Кастелло, Алессандро Д'Эмилио, Алессандро Витале (все — кафедра сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды, университет Катании (Италия)), Юнес Резаи Данеш, кафедра защиты растений факультета сельского хозяйства, университет Ван Юзунджу Йил (Турция) [1]
Соляризация почвы сама по себе или в сочетании с мерами с низким воздействием оценивается специалистами как экологически чистая альтернатива поэтапно выводимым из употребления или запрещенным фумигантам.
Сегодня патогены, передающиеся через почву, считаются одним из главных врагов для сельхозкультур, включая томаты в защищенной среде. Патогены выживают в течение длительного времени в почве в качестве покоящейся структуры или свободноживущего мицелия в растительных остатках и органическом веществе, тем самым обеспечивая инфекции через повторяющиеся циклы выращивания культур.
ОПАСНЫЙ ПАТОГЕН
Патоген Verticillium dahliae вызывает вертициллезное увядание томатов и других овощных культур. Его цикл начинается с покоящихся структур, то есть микросклероций (МС), которые могут выживать в почве или остатках урожая более десятилетия. Однако их жизнеспособность зависит от многих факторов, включая температуру, влажность, тип почвы и pH. МС способны сохранять почти 100% выживаемость в течение года при 25 °C в лабораторных условиях, в естественных условиях большинство из них находится в верхних поверхностных слоях (20–30 см) почвы, а тяжесть вертициллезного увядания томатов строго связана с плотностью МС. В этой связи стоит отметить, что плотность инокуляции почвы всего в 0,5 микросклероций на грамм может привести к потере до 50% урожая.
Из-за отсутствия эффективных мер контроля важным шагом в борьбе с вертициллезным увяданием томатов остается искоренение мицелия из почвы. Для этого следует в широких масштабах поощрять устойчивые подходы, основанные на соляризации — хорошо известной предпосевной технологии, использующей солнечную энергию путем покрытия почвы пластиковой пленкой.
СИЦИЛИЙСКИЕ ОПЫТЫ
Три крупномасштабных эксперимента были проведены в течение летне-осеннего периода 2018 года в трех неотапливаемых коммерческих теплицах, расположенных на трех участках наиболее представительной итальянской области для производства томатов — Сицилии.
Во всех экспериментах почва выравнивалась и поливалась до полевой влагоемкости (40–50 л/кв. м) перед соляризацией почвы. В течение всего периода соляризации дополнительное орошение не проводилось, а теплицы поддерживались с боковыми отверстиями, которые частично поднимались в экспериментах I и II, тогда как в эксперименте III они оставались закрытыми. Во время экспериментов температура почвы измерялась на глубине 15 и 30 см на двух участках каждой обработки во всех теплицах.
Согласно основным целям исследования, эффективность обработки почвы оценивалась не только с точки зрения улучшения температурных режимов, но и с точки зрения снижения жизнеспособности микросклероций изолята V. dahliae, ранее полученного из образца инфицированных томатов. Десять кусочков бумаги (размером приблизительно 0,4×0,4 см), равномерно колонизированных микросклероциями V. Dahliae, были помещены в нейлоновый сетчатый мешок. Десять нейлоновых мешков с инфицированными образцами были закопаны на разных участках на глубине 15 и 30 см перед обработкой почвы. Мешки из нейлоновой сетки отбирали в два контрольных периода в течение каждого эксперимента.
ТРИ ЭКСПЕРИМЕНТА
Эксперимент I был проведен внутри многопролетной деревянно-бетонной теплицы размером 68,4×32 м. Теплица была оборудована непрерывными вентиляционными отверстиями вдоль боковых стен высотой 1,3 м на расстоянии около 70 см от земли, которые оставались открытыми в течение всей обработки, и покрыта этиленвинилацетатной (EVA) пленкой до соляризации почвы.
Было изучено семь различных вариантов обработки: 1 — необработанный контроль (голые участки); 2 — соляризация с зеленой соэкструдированной пленкой EVA (EVA green) толщиной 25 мкм; 3 — соляризация с зеленой пленкой EVA после внесения в почву коммерческих гранул Brassica в количестве 150 г/кв. М; 4 — только внесение в почву Biofence в количестве 150 г/кв. м; 5 — соляризация с дымчато-серой фотоселективной полиэтиленовой пленкой низкой плотности толщиной 55 мкм, полученной с добавлением ламповой сажи; 6 — соляризация с неокрашенной пленкой EVA толщиной 25 мкм, и 7 — соляризация с неокрашенной практически непроницаемой пленкой на основе полиамида (PA-VIF) толщиной 25 мкм.
Эксперимент II проводился в многопролетной стальной каркасной туннельной теплице размером 64×13,5 м. Теплица была оборудована непрерывными вентиляционными отверстиями вдоль боковых стен высотой 1,90 м на расстоянии примерно 70 см от земли, которые оставались открытыми в течение всей обработки. В начале испытания теплица была покрыта пленкой EVA толщиной 150 мкм. Пять обработок включали: 1 — необработанный контроль (голые участки); 2 — соляризацию с неокрашенной пленкой EVA толщиной 25 мкм; 3 — соляризацию с неокрашенной пленкой EVA после внесения в почву Biofence в количестве 150 г/кв. м; 4 — соляризацию с зеленой пленкой EVA толщиной 25 мкм, и 5 — соляризацию с пленкой PA VIF толщиной 25 мкм.
Эксперимент III был проведен внутри многопролетной стальной каркасной туннельной теплицы. Размер теплицы составлял 45×29,5 м. Теплица была покрыта слоем EVA толщиной 150 мкм и оставалась закрытой в течение всей обработки. Были испытаны шесть различных мульчирующих пленок для улучшения температурных режимов и снижения/подавления структур покоя Verticillium: 1 — необработанный контроль (голые участки); 2 — соляризация с дымчато-серой пленкой LDPE толщиной 55 мкм; 3 — соляризация с зеленой пленкой EVA толщиной 25 мкм; 4 — соляризация с неокрашенной полиэтиленовой пленкой толщиной 25 мкм; 5 — соляризация с неокрашенной пленкой EVA толщиной 25 мкм, и 6 — соляризация с пленкой PA VIF толщиной 25 мкм.
СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
Проведя исследования, ученые сравнили эффекты различных мульчирующих пленок, используемых отдельно или в сочетании с органическими добавками для соляризации почвы, в подавлении инокуляции V. Dahliae в различных тепличных условиях.
Эффекты в ходе экспериментов в теплице явно зависели от тепловой производительности, например, суммы часов превышения температурного порога, обнаруженного с течением времени на глубине 15 и 30 см в почве, вызванного тестируемой пленкой.
Данные опытов впервые ясно показали, что сочетание соляризации с почвенными добавками с гранулами Brassica обеспечивает лучшую производительность в снижении почвенных инокулятов, чем только соляризованные или измененные участки. Синергетический эффект, полученный в данном случае путем комбинирования соляризации почвы с органической добавкой в плане снижения количества грибковых структур, может быть обусловлен улучшенным удержанием биоцидных соединений пластиковым барьером.
В целом, все мульчирующие материалы и подходы на основе соляризации внутри частично открытых теплиц значительно снизили уровень инокуляции в почве, хотя и с переменной эффективностью в зависимости от продолжительности обработки и тепловых характеристик пленки. В частности, дымчато-серая пленка была самой эффективной, за ней следовали неокрашенные пленки EVA и PA-VIF. Все пленки были наиболее эффективны в закрытой теплице, поскольку они почти всегда могли искоренить грибковые инокуляции из почвы за несколько недель соляризации. Хотя зеленая пленка EVA менее эффективна, но она привлекательна тем, что ее можно поддерживать после обработки соляризацией в качестве мульчи для борьбы с сорняками на томатах и для повышения температуры почвы на ранней стадии укоренения рассады томатов. Кроме того, PA-VIF может широко использоваться в будущих исследованиях в сочетании с биоцидными соединениями для дальнейшего повышения эффективности процесса дезинфекции.
Хотя для подтверждения полученных итальянскими учеными данных необходимо провести дополнительные исследования, было показано, что дезинфекция почвы с помощью устойчивых подходов на основе соляризации с инновационной пленкой или в сочетании с органическими добавками может быть потенциально направлена против термоустойчивых почвенных патогенов, таких, как V. dahliae. Более того, эти результаты указывают на то, что выбор пленки и продолжительности обработки следует модулировать в соответствии с условиями эксплуатации теплицы.
[1] Источник: Журнал Journal of Agriculture and Food Research, опубликовано в сети Интернет 11.08.2024 г. Текст печатается с сокращениями по лицензии Creative Commons.