Фосфат как иммуностимулятор и средство защиты растений
Достаточно хорошо известны успешные попытки применения МФК не только как удобрения, но и средства защиты растений от грибных заболеваний. Этот момент не мог остаться незамеченным академической наукой, особенно с учетом того, что в последние десятилетия самые разные элементы минерального питания оказываются предметом исследований, посвященных выявлению их регуляторного действия на растения и микроорганизмы. Не миновала чаша сия и фосфат-ион.
25 и
40 мМ монокалийфосфат (МФК) был успешно апробирован при
мучнистой росе на винограде как
отдельно, так и в сочетании с адьювантами (выполнявшими и роль эмульгаторов). В эксперименте применяли
Твин-80 и
Тритон Х-100, что, впрочем, не принципиально. Поражаемость существенно уменьшалась, хотя и менее эффективно, чем при действии апробированных для сравнения фунгицидов (
беномил, Дорадо 480 EC, пенконазол,
диниконазол,
миклобутанил). Что интересно, дикалийфосфат
был также эффективен как защитный агент, но именно у винограда, тогда как у другого объекта того же исследования - нектарина не проявлял эффекта. С чем это связано, авторы не показали. Возможно, речь идет о концентрационном пороге, так как у манго 50 мМ дикалийфосфат
был более эффективен, чем МФК в той же концентрации. К сожалению, в приведенных примерах данных явно недостаточно, чтобы однозначно сказать, что лучше: МФК или дикалийфосфат, и в какой концентрации? Но результаты были достаточно убедительными для самих авторов, чтобы
предложить МФК на винограде как идеальное ДВ с функциями удобрения и защитного вещества.
Не могу не отметить, что минус
работы состоит в том, что МФК комбинировали с гидроксидом калия. То есть получался свежий дикалийфосфат, отличавшийся от готового разве что примесями. Либо его смесь с МФК, если нейтрализация прошла не полностью (дефицит щелочи). Это делает вопрос предпочтительного вида фосфорной соли еще менее решенным.
В приведенных примерах дозировка МФК (или дикалийфосфата) была невелика. При молярной массе 136,086 г/моль 25 мМ соответствует 3,4 г/л или 0,34% раствор, а 40 мМ - 5,5 г/л или 0,54%. На перце
апробировали большую концентрацию МФК, соответствовавшую 1%. При этом наблюдали как локальное, так и системное защитное действие. Был выявлен распад мицелия и спороношений возбудителя мучнистой росы. Для 1-2% МФК и дикалийфосфата
показано непосредственное фунгистатичное и фунгицидное действие по отношению к различным фитопатогенным грибам. Причем в данном случае дикалийфосфат был даже эффективнее, ингибируя рост мицелия некоторых видов на 100% (МФК - только на 52% максимум). В эксперименте с листьями пшеницы в той же работе отмечено подавление роста возбудителей
ржавчины на 70-80%. При антракнозе огурца
показана эффективность различных фосфатов.
Помимо
мучнистой росы и
ржавчины, МФК
оказался эффективным и против
вертициллезного увядания на томате. В данном случае речь идет об избытке фосфора в жидкой питательной среде Хогланда. В норме туда вносят 0,5 мл/л 1М раствора МФК, что дает конечную концентрацию 0,5 мМ. В эксперименте ее повысили в 4 раза - до 2 мМ. Концентрации маленькие, что связано с действием раствора непосредственно на корневую систему, лишенную защитной кутикулы, как на листе, либо, возможно, и с видовой спецификой растений. В любом случае, есть над чем задуматься - вертициллезное увядание является достаточно серьезной болезнью...
Естественно, физиологи проявили интерес к механизму защитного действия малых доз МФК. В ходе соответствующих исследований обнаружились разнообразные пути действия. Так, 25 мМ МФК
индуцировал фенилаланинаммиаклиазу - ключевой фермент путей биосинтеза всего спектра защитных фенольных веществ, в итоге приводя к уменьшению поражения ячменя ржавчиной почти на 90%. При
антракнозе огурца защитный эффект
был связан с индукцией пероксидазы, имеющей отношение к лигнификации клеточных стенок, и хитиназы, атакующей клеточные стенки гиф гриба и приводящей к накоплению вторичных элиситоров - олигомеров хитина. Причем в данном случае защита была кратковременной, полностью затухая в течение недели. Соответственно, в идеале для проявления защитного эффекта МФК нужны либо частые опрыскивания, либо формы удобрения с постепенным высвобождени ем ДВ. Из кустарных препаратов такого типа сразу вспоминаю смесь по Fatter*у.
У огурца 1% раствор МФК по листу
был эффективен против мучнистой росы, на 90% снижая как площадь поражения, так и количество конидий (спороношения гриба) на пораженных участках. Однако фосфат в питательном растворе под корень не работал, что могло быть связано как с меньшей концентрацией, так и локальностью эффекта. Несмотря на то, что в большинстве источников говорится о системной устойчивости,
здесь указан локальный характер эффекта. Возможно, дело в специфике возбудителя и растения либо в том, что 1-2% МФК
в растворе избыточен для реализации защитного действия. Подчеркиваю, речь не идет о
сорбированных формах МФК, в том числе, например, на белках в составе кустарной смеси с молоком или крахмале - в настое или отваре овса.
Что интересно, при малых концентрациях МФК эффект замечен достаточно быстро. Однако при действии 100 мМ (!) фосфата на кукурузу в первые 10 дней различий с контролем не было, и только на 12 день
уменьшалось поражение листьев грибком
Setosphaeria turcica (он же
Exserohilum turcicum). Возможная причина - избыток МФК. Фактически, уменьшение площади поражений (иногда более чем на 90%) было на молодых листьях, ткани которых получали уже сильно "разбавленный" фосфат. Наглядный пример: в случае с элиситорами "кашу маслом испортишь". Однако, при лечении антракноза у огурца МФК
оказался максимально эффективным в концентрациях 50 и 100 мМ (уменьшение поражений на 96 и 99%, соответственно), неплохо работая при 10 мМ (78%) и даже 5 мМ (54%). Возможно, здесь специфика механизма защитного действия, например, прямое отравление гриба за счет связывания и осаждения необходимого ему кальция. Следует отметить, что огурец менее кальцефилен, чем виноград, для которого нет данных об апробации столь высоких доз МФК (13,6 г/л или 1,4%) как индукторов устойчивости к фитопатогенным грибам. В данном случае проявляется связь защитных эффектов двух макроэлементов - фосфора и кальция, антагонистичных в растворе (осаждение), но совместно действующих как элиситоры.
Итак, сделаю выводы.
1. МФК и другие растворимые соли фосфора - перспективные, но до сих пор мало изученные, особенно на винограде, минеральные элиситоры, одновременно являющиеся и хорошо известными источниками фосфора для растений. Среди заболеваний, которые можно вылечить с помощью данных ДВ, мучнистая роса винограда (оидиум).
2. В идеале дозировка фосфата должна быть маленькой (менее 1% в растворе), но при этом постоянно поддерживаемой за счет десорбции с носителя (в качестве которого могут быть использованы самые разные вещества и их смеси, в том числе природные типа молока или раствора крахмала).
3. Вопросы об оптимальной концентрации фосфата для защитного опрыскивания винограда и видах болезней, при которых оно эффективно, нуждаются в экспериментальном решении.
С уважением, Андрей