Вплив компостного чаю на розвиток мілдью

Росте виноградник Моріса Дюфура в Бе-Сен-Поль (Канада).як органічнікілька технічних сортів винограду.

На цьому винограднику основним шкідником є ​​мілдью (Plasmopara viticola). В органічному землеробстві дозволено небагато фунгіцидів, і найчастіше використовуються препаратина основі міді.Потрібні альтернативні методи обробкищоб уникнутистійкість і звести до мінімуму його негативний вплив на грунт, кущі винограду і кінцеву продукцію.

Протягом кількох років компанія експериментувала з рідким аерованим екстрактом домашнього компосту, який використовувався як доповнення або заміна міді. Цей методвсе більше визнається в науковій літературіза його позитивний вплив на зниження та контроль захворювань через механізми, пов’язані з мікробіологічною активністю.

Мета проекту— отримати наукові дані для оптимізації та стандартизації використання компостного чаю. У рамках проекту випробували компостний чай як альтернативу традиційній програмі захисту рослин на основі міді. Мікробіологічні аналізи чаю проводили за допомогою мікроскопії та метагеномного секвенування. Для оцінки ефективності обробки проводили метагеномний аналіз мікроорганізмів на листі винограду до і після обробки, а також моніторинг наявності та поширеності мілдью.

вступ

Основним засобом боротьби з грибковими хворобами та мілдью в органічному виноградарстві залишається мідь, найчастіше у вигляді мідного купоросу (бордоська суміш) або гідроксиду міді (фунгіциди Блю Шилд 20, Косайд Супер, Купідон Голд, Метеор, Чамп ДП та ін.). ПротеМідь в основному ефективна для профілактики і не забезпечує повного контролю мілдью. Крім того, зафіксовані випадки стійкості збудника до міді, а її накопичення в ґрунті призводить до фітотоксичності та зниження біологічної активності ґрунту. Залишки міді на винограді також можуть погіршити органолептичні властивості вина.

Виноградарівшукає альтернативи використанню міді. Гіпотеза дослідження полягала в тому, що належним чином приготовлений і застосований компостний чай матиме вимірний фунгіцидний ефект проти мілдью, не завдаючи шкоди кущам. Дослідження показують, що корисні мікроорганізми в компостному чаї можуть пригнічувати патогени через конкуренцію за поживні речовини та простір, паразитизм, індукцію системної стійкості рослин або виробництво антибіотиків. Крім того, компостний чай покращує родючість ґрунту, живлення рослин та імунітет.

Однак якість компостного чаюзалежить від вихідних матеріалів і методу приготування. Без точних вимірювань важко встановити залежність між його застосуванням, мікробним складом на листках і рівнем зараження мілдью. Сучасні метагеномні методи дозволяють детально аналізувати мікроорганізми в чаї та на листі, що допомагає оцінити його ефективність.

Цілі проекту:

  • Щоб визначити, чи здатні мікроорганізми, введені під час обробки компостним чаєм, колонізувати листя та зберігатися на них протягом тривалого часу.
  • Оцінити ефективність застосування компостного чаю проти мілдью-інфекції винограду.

Дані, зібрані в рамках проекту, будуть використані виноградарями для оптимізації технології виробництва та обприскування компостним чаєм.

Щоб звести до мінімуму мінливість, два сорти компостного чаю були приготовані з комерційного компосту, відомого своєю якістю та консистенцією порівняно з фермерським компостом, а саме:біогумус(вермикаст) з госпЄвгенія.Вермікомпост аналізували під мікроскопом для оцінки чисельності та різноманітності мікроорганізмів, а також досліджували метагеномні та стандартні фізико-хімічні властивості.

Базовий розчин для обприскування готували 2 серпня в ємностях 1000 л (л).пропорційно vermiкомпост: вода = 1:20 (за об'ємом).
20 літрів біогумусу поміщали у фільтр і занурювали в 400 літрів води – це був базовий рецепт. Три варіанти цієї формули (з однаковими пропорціями біогумусу та води, але з різними добавками) були протестовані на мікробне різноманіття за допомогою мікроскопічного аналізу.

Три рецепта з добавками:

  • 2 л екстракту водоростей (брАкадемія) + 3 л патоки;
  • 2 л водоростей;
  • 2 л водоростей + 20 л сироватки.

Для листової обробки виноградних кущів буврецепт No1 обранийяк найбільш оптимальний за складом.

Підмішали чайаеробні умови(як рекомендовано різними авторами), щоб запобігти розвитку фекальних патогенів, зменшити потенційну фітотоксичність і збільшити біомасу та мікробну різноманітність.

Тривалість ферментації 72 години, після чого кущі винограду обприскували біогумусом і також відбирали для аналізу.

Для досліду один із виноградників соднорідні агроґрунтові характеристики:поверхневий шар: суглинково-піщаний; глибинний шар: піщаний; тип ґрунту: гумусово-залізисто-підзолистий. Виноградник складається з 11 рядів з міжряддям 2,6 м. У кожному ряду близько 150 кущів, відстань між кущами трохи більше 1 м.сорт Мускат, чутливі до мілдью. Перед застосуванням компостного чаю всі площі обробили бордоською рідиною (згідно із загальноприйнятими агротехнічними нормами).

Далі матковий розчин біогумусу розбавляли водою у співвідношенні 1:1 (надалі компостний чай). ПРОбула проведена обробка5 серпняза допомогою виноградарського обприскувача з двома штангами. Обприскувач відкалібровано на норму внесення600 л/га (стандартна доза). Фактично доза склала 0,44 л/погонний метр (або 0,22 л/погонний метр кущів винограду).
Черезвітряна погодапри обприскуванні могла знизитися ефективність обробки, так як частина розчину могла не потрапити на листя.

Аналізи
  • мікроскопія:Якість біогумусу та компостного чаю оцінювали за мікробним різноманіттям.
  • Метагеноміка:Секвенування 16S (бактерії) та ITS (гриби) для аналізу складу мікроорганізмів.
  • Фізико-хімічні властивості:Вимірювали вміст органіки, рН, азот та інші параметри (табл. 1).

Таблиця 1. Основні фізико-хімічні показники біогумусу та компостного чаю


Варіант обробки

Організаційна кількість, %

З/Н

Загальний азотН(кг/т)

N-NH₄ (кг/т)

N-NO₃ (ppm)

P₂O₅ (кг/т)

K₂O (кг/т)

pH

Вермикомпост  2 серпня

22.6

17.2

6.6

0,19

-

3.5

3.9

-

Компостний чай
5 серпня

0,2

13.1

<0,1

0,07

0,3

<0,1

0,2

5.1

Примітки:
1. Орг. в-в - органічні речовини
2. C/N - співвідношення вуглецю до азоту
3. N-NH₄ - азот амонійний
4. N-NO₃ - нітратний азот
5. P₂O₅ - фосфорний ангідрид
6. K₂O - калій оксид
7. «-» означає відсутність даних

Результати

Властивості біогумусу та компостного чаю:

  • Вермікомпост був оцінений як «поганий» через низьку мікробну різноманітність.
  • Компостний чай також показав слабке мікробне збагачення, ймовірно, через початкову якість компосту.

Мікробний склад:

  • Кількість бактерій і грибків у чаї була значно нижчою, ніж у вихідному біогумусі (табл. 2).
  • Бактеріальне різноманіття (індекс Шеннона) зменшилося після приготування компостного чаю, тоді як зміни у грибів були менш вираженими (табл. 3).

Таблиця 2. Кількісний аналіз сумарних бактерій і грибів


Зразок

Поширені бактерії

Гриби звичайні

Загальний вміст ДНК

Вермикомпост

2,11 x 10¹⁰ одиниць/г сухого.

3,35 x 10⁸ одиниць/г сухого.

1,30 x 10⁵ нг/г сухого.

Компостний чай

3,24 x 10⁸ одиниць/мл

2,94 x 10⁵ одиниць/мл

5,19 x 10² нг/г сухого.

Примітки:

  • Одиниці вимірювання:
    • Для біогумусу: од./г сухого. - одиниці ампліфікації на грам сухої речовини
    • Для компостного чаю: одиниці/мл - одиниці посилення на мілілітр
  • нг/г сухого - нанограми на грам сухої речовини
  • Таблиця 3. Мікробне різноманіття та багатство


    Варіант обробки

    Бактерії

    гриби

    індекс Шеннона

    Чао1

    індекс Шеннона

    Чао1

    Вермикомпост

    5.45

    484,43

    4.43

    142,25

    Компостний чай

    2.51

    92.14

    4.42

    116,00

    Пояснення:

  • Індекс Шеннона - показник видового різноманіття (чим вище значення, тим більше різноманітність)
  • Індекс Chao1 - оцінка загального видового багатства (розрахункова кількість видів у спільноті)
  • Таблиця 4 представленадані середнього підрахунку загальної кількості бактерій і грибів на листкахдля трьох повторів кожної обробки в чотири рази відбору проб.

    Спостерігалося незначне збільшення загальної кількості бактерій через 2 години після розпилення порівняно з 2 годинами до обробки на оброблених ділянках. Кількість бактерій зростала між кожним періодом відбору проб, за винятком періоду від 2 годин до 1 дня після обприскування.

    Протеситуація була досить схожою внеоброблених ділянок, що свідчить про те, що ефект може бути не внаслідок використання компостного чаю. Крім того, відмінності в середніх значеннях між обробленими та необробленими ділянкамине були статистично значущими для жодноговід періодів вибірки.

    Подібна картина спостерігалася і щодо загальної кількості грибів. Їх кількість зросла через 2 години після обприскування як на оброблених, так і на необроблених ділянках і продовжувала дещо зростати протягом наступних періодів відбору проб (1 і 4 дні після обробки).

    Оскільки не було різниці між обробленими та необробленими ділянками,не можна з упевненістю сказати, щозастосування компостного чаю вплинуло на мікробну спільноту листя.

    Крім того, через вітер під час обприскування деякі необроблені ділянки могли бути випадково обприскані компостним чаєм. Крім того, незначне збільшення загальної кількості бактерій і грибків може бути викликано зовнішніми факторами, такими як погодні умови.

    Варто зазначити, що, за словами виноградаря, на третій день після обробки випало 23 мм опадів, що могло вплинути на збереження ефекту від вживання компостного чаю.

    Таблиця 4. Середня кількість бактерій і грибів у зразках листя


    Крапка

    Обробка

    Бактерії
    (КУО/см² тканини)

    гриби
    (КУО/см² тканини)

    за 2 години до

    не оброблені

    4,63 × 10⁶

    1,14 × 10⁴

    оброблені

    4,32 × 10⁶

    1,07 × 10⁴

    2 години після

    не оброблені

    4,86 × 10⁶

    1,69 × 10⁴

    оброблені

    5,80 × 10⁶

    2,12 × 10⁴

    1 день після

    не оброблені

    6,55 × 10⁶

    1,90 × 10⁴

    оброблені

    5,52 × 10⁶

    2,29 × 10⁴

    4 дні після

    не оброблені

    8,34 × 10⁶

    3,36 × 10⁴

    оброблені

    6,49 × 10⁶

    3,44 × 10⁴

    Примітка:

    • КУО/см²Колонієутворюючі одиниці на квадратний сантиметр тканини листа.
    • Дані демонструють динаміку мікробного складу до та після обробки компостним чаєм.
    • Відмінності між обробленими та необробленими зразками не були статистично значущими.
    Динаміка змін мікробного різноманіття на листі винограду

    Спостереження за бактеріальним співтовариством:
    Через 2 години після обприскування спостерігалося значне збільшення різноманітності бактерій на оброблених листках. Через 1 день різноманітність трохи зменшилася, але залишилася вищою, ніж на необроблених листках. Через 4 дні різноманітність бактерій на оброблених листках повернулася до необроблених рівнів.

    Можливе пояснення: компостування залишає на листках широкий спектр бактерій, але більшість із них не зберігаються довго, до 4-го дня.громада повертається до початкового стану, чому могли сприяти випадання опадів на 3-й день після обробки.

    Спостереження за грибковим співтовариством:
    Тенденція схожа, але різниця між обробленими та необробленими ділянкамименш виражений, ніж для бактерій. Це свідчить про те, що обробки компонентами компосту мали менший вплив на угруповання листкових грибів.

    Статистичний аналіз індексів альфа-різноманітності показав відмінності між обробленими та необробленими ділянкамине були статистично значущими.

    Ключові висновки:
    • Через2 години після обробкиНа оброблених листках спостерігається невелике збільшення бактерій і грибків.
    • Через4 днівідмінності між обробленими та необробленими зразками зменшуються.
    • Компостний чай і біогумусмістять значно більше мікроорганізмів, ніж листя, що підтверджує їх потенціал як біостимуляторів.

    Ця таблиця демонструє компоненти компостутимчасово підвищують мікробну активність на листі винограду, але ефект поступово зменшується через кілька днів.

    У представленому дослідженніпрямий впливбіогумус ікомпостний чай від мілдьюне зареєстровано через відсутність у досліді епіфітотій хвороби. Це обмежило дослідження лише аналізом мікробних спільнот на листках, а не їх взаємодії з патогеном.

    Проте дослідження надає важливі непрямі докази та висновки щодо потенційних ефектів: компостний чай тимчасово посиливсярізноманітність бактерій(включаючи види родуPseudomonas) і гриби (наприклад,Humicola nigrescens) на листках, які в літературі асоціюються з:

    • доконкуренція за ресурсиз патогенами.
    • антагоністичний ефект(наприклад, виділення протимікробних речовин).
    • стимулювання системної стабільностірослини.

    Слід, однак, зазначити, що ці зміни буликороткострокові— через 4 дні мікробний профіль повернувся до початкового рівня.

    Таким чином, хоча пряме придушення мілдью не спостерігалося, дослідження вважає цеоптимізований компостний чай може бути частиною стратегії контролюпри хворобах в органічному виноградарстві, особливо в поєднанні з іншими методами (відбір стійких сортів, контроль вологості). Ключовою проблемою на даний момент єнестабільність мікробного співтовариствана листках після обробки.

    Підсумок

    У використаній дозі використання компонентів компосту для обприскування виноградних кущів представляється доцільниммали незначний вплив на мікробну різноманітність, зустрічається на листках. Різноманітність, тобто кількість наявних видів та їх чисельність, зросла через 2 години після застосування, головним чином на бактеріальному рівні. Цей ефект зберігався через 1 день, але через 4 дні ефект зник, і мікробна різноманітність обробленого листя повернулася до рівня необробленого листя.

    Таким чином,

    • Компоненти компосту тимчасово збільшили мікробне різноманіття на листі, але ефект був короткочасним.
    • Якість початкового компосту має вирішальне значення для ефективності чаю.
    • Для підтвердження результатів необхідні додаткові дослідження з більшою кількістю реплікацій і контролем зовнішніх факторів.

    Цей проект надав виноградарям дані для оптимізації використання компостного чаю, а також ідентифікувавпотреба у вдосконаленніспособи його приготування.

    Ви можете прочитати більше про дослідження тут (французькою мовою).



    Ще почитати:

    Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса

    В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?

    Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів

    Ігристі вина

    Токайські вина

    У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».

    Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.

    Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
    https://privatnamarka.com/
    https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
    https://www.facebook.com/Privatnamarka
    https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\