НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДАЕТ ПЕРВЫЙ В МИРЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ФУМИГАНТОВ НА ЗДОРОВЬЕ ПОЧВЫ

| Опубликован 07.2022

Июнь 2022 г. Фумигация почвы очень эффективна для борьбы с почвенными вредителями, вызывающими болезни сельскохозяйственных культур. Однако его регулярно обвиняют в том, что он приносит больше вреда, чем пользы для общей биологии почвы. Достижения в технологии генетического секвенирования теперь могут предоставить подробную картину того, как фумигация на самом деле изменяет популяции бактерий и грибков в сельскохозяйственной почве, и этот крупный план удивляет многих.

Регулирующие органы и даже некоторые ученые утверждают, что фумигация «стерилизует» почву, без разбора убивая все микробы, включая популяции, имеющие решающее значение для структуры и плодородия почвы, круговорота питательных веществ и многого другого. Фактически, новые данные доказывают, что мнение о фумигантах хлорпикрине и 1,3-D (TELONE™) неверно.

До недавнего времени определение воздействия фумиганта на почву было догадкой: 95% почвенных организмов нельзя было выделить и вырастить в лаборатории, а значит, их нельзя было определить количественно. Однако теперь технология генетического секвенирования позволяет изолировать и анализировать рибосомную РНК, что позволяет получить четкое и полное описание биологического профиля образца почвы.

«Наконец-то мы можем перестать гадать, что находится в нашей почве. Примерно за 250 долларов за образец любой желающий может точно определить, что находится в его почве, с невозможным ранее уровнем точности», — говорит доктор Джон Вашингтон, патолог растений и директор по исследованиям и разработкам в TriCal Group. «Это своего рода генетическое штрих-кодирование: технология может идентифицировать каждую группу организмов и их относительное количество».

Анализ микробиома показывает, что хлорпикрин и 1,3-D, вносимые в почву, изменяют биологию почвы важным, но неразрушающим образом. На самом деле, в сезон сбора урожая общий биом почвы возвращается к тому состоянию, в котором он был до фумигации, за исключением некоторых удивительных изменений. Каждый фумигант имеет различные эффекты. Например, испытания 2021 г.¹ показал Триходермия, хорошо известной группы полезных грибов, увеличивалась в 20-100 раз на участках, обработанных хлорпикрином. Выгоды для населения сохранялись в течение всего сезона, а в некоторых условиях даже распространялись на следующий сезон, поскольку Триходермия зимует на северных древесных почвах. Те же испытания показали Триходермия не увеличилось на участках, обработанных только 1,3-D, но увеличилось на участках, обработанных коммерческими составами, содержащими как хлорпикрин, так и 1,3-D.

Полезные корневые колонизирующие бактерии бацилла и Pseudomonas, которые производят гормоны, активные для растений, резко увеличиваются с обоими фумигантами. Сапрофитные бактерии и грибы, которые живут за счет неживой, разлагающейся органики, также увеличиваются после окуривания. Сапрофиты играют важную роль в микробиоме. Анализ микробиома показывает, что вносимые в почву хлорпикрин и 1,3-D изменяют биологию почвы важным, но неразрушающим образом. На самом деле, в сезон сбора урожая общий биом почвы возвращается к тому состоянию, в котором он был до фумигации, за исключением некоторых удивительных изменений.

TELONE™ является торговой маркой Dow Chemical Company («Dow») или дочерней компании Dow, используемой по лицензии. TELONE™ является пестицидом с ограниченным использованием на федеральном уровне. Всегда читайте и следуйте указаниям на этикетке. 06012022 круговорот питательных веществ в почве, а также поддерживает структуру почвы, способствует росту растений и участвует в естественной биологической борьбе с некоторыми переносимыми через почву патогенами.

Хотя эти и другие данные о конкретных бактериальных популяциях являются новыми, понимание пользы хлорпикрина и 1,3-D для здоровья почвы подтверждается исследованиями, проведенными учеными со всего мира. В конце декабря 2021 года фитопатологи Университета Флориды опубликовали метаанализ.² – всесторонний обзор многочисленных исследований других исследователей – анализ воздействия фумигантов на нецелевые почвенные микроорганизмы. В их отчете сделан вывод о том, что, хотя фумигация может снизить биологическую численность и разнообразие на 10–50% сразу после применения, эффект является временным: согласно их выводам, популяции восстановились в течение 4–6 недель после фумигации смесями хлорпикрина / 1,3-D. .

В 2019 году журнал «Фитобиомы»³ опубликованное исследование исследователей из штатов Колорадо и Орегон, показывающее, что окуривание 1,3-D увеличило популяцию Enterobacteriaceae, семейство бактерий, включающее виды, которые специализируются на круговороте питательных веществ, одновременно уменьшая популяцию патогенных грибов, таких как Pythium и Вертициллез.Воздействие полезных микробов может быть значительным, с видимым здоровьем растений, отмеченным в течение одного сезона, и долгосрочными преимуществами, достигнутыми при многократном применении 1,3-D.

В 2017 году журнал прикладной и промышленной микробиологии AMB Express⁴ опубликовал результаты трехлетнего исследования почвенных микробов, проведенного совместно голландскими и китайскими учеными. В исследовании описывается фумигация почвы как имеющая явный «эффект наследия»: сильное и устойчивое увеличение относительной численности полезных микроорганизмов, Актинобактерии и сахарибактерии.

Грибковые и бактериальные заболевания могут оказать серьезное влияние на товарность и прибыльность урожая. Например, у картофеля обыкновенная парша (коричневые пятна на кожуре картофеля) может снизить ценность урожая на 20–50 %.⁵. Поскольку в растениеводстве используются такие ресурсы, как вода и удобрения, значительные потери урожая, вызванные болезнями, приводят к неэффективному управлению окружающей средой и сильно влияют как на устойчивость, так и на общую прибыль фермерского бизнеса. В конечном счете, лучшее управление потерями — это именно то, почему производители обращаются к хлорпикрину и 1,3-D, поскольку они являются единственными доступными средствами, которые уменьшают почвенные вредители и болезни, не ставя под угрозу другие аспекты здоровья почвы. «Исследования, касающиеся воздействия хлорпикрина и 1,3-D на микробные популяции в почве, действительно интересны, поскольку они противоречат господствующим догмам и заблуждениям относительно воздействия фумигантов на здоровье почвы. Основываясь на более точном понимании того, что на самом деле происходит в почве, мы сможем добиться дальнейших успехов в агрономии, устойчивости и прибыльности. Теперь мы готовы к гораздо более продуктивным и интересным беседам, потому что лучше понимаем истинную динамику биологического здоровья почвы и способы его дальнейшего улучшения», — говорит Вашингтон.

«Пришло время отказаться от давнего, но совершенно неверного предположения, что почвенный фумигант подобен ядовитой бомбе, стерилизующей все на своем пути. Новая технология генетического секвенирования показывает, что окуривание почвы хлорпикрином или 1,3-D не разрушает биом почвы; это на самом деле поддерживает его ».

¹J. Washington, 2022. Микробные сдвиги происходят после применения хлорпикрина и 1,3-дихлорпропена в почвах и сельскохозяйственных культурах из разных регионов. Конференция MBAO, Орландо, Флорида, ноябрь 2022 г.
²Антонио Кастеллано-Инохоса, Натан С. Бойд, Сара Л. Штраус, Воздействие фумигантов на нецелевые почвенные микроорганизмы: обзор, Журнал опасных материалов, том 427, 2022 г., 128149, ISSN 0304-3894, https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.128149.
³Юань Цзэн, Зайд Абдо, Эми Чарковски, Джейн Э. Стюарт, Кеннет Фрост. Реакция структуры бактериального и грибкового сообщества на различную скорость фумигации 1,3-дихлорпропеном. Журнал фитобиомов, 2019; 3 (3): 212 DOI: 10.1094/ПБИОМ-11-18-0055-Р
⁴Чжан С., Лю С., Цзян К. и другие Унаследованные эффекты непрерывной фумигации хлорпикрином в течение 3 лет на состав микробного сообщества почвы и метаболическую активность. АМБ Экспр 7, 178 (2017). https://doi.org/10.1186/s13568-017-0475-1
⁵J. Washington, 2022. Микробные сдвиги происходят после применения хлорпикрина и 1,3-дихлорпропена в почвах и сельскохозяйственных культурах из разных регионов. Конференция MBAO, Орландо, Флорида, ноябрь 2022 г.