Фузаріозна стеблова гниль кукурудзи та заходи з обмеження її шкодочинності в Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ТЕСЛЯ Тетяна Олександрівна

УДК 632.488.4 : 633.15

ФУЗАРІОЗНА СТЕБЛОВА ГНИЛЬ КУКУРУДЗИ ТА ЗАХОДИ

З ОБМЕЖЕННЯ ЇЇ ШКОДОЧИННОСТІ В ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.11 - фітопатологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському національному аграрному університеті імені В.В. Докучаєва, Міністерство аграрної політики України

Науковий керівник

доктор біологічних наук, професор

Грисенко Григорій Васильович,

кандидат біологічних наук, доцент

Марютін Федір Миколайович,

Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, завідувач кафедри фітопатології

Офіційні опоненти

доктор сільськогосподарських наук, професор

ТИМЧЕНКО Віктор Йосипович, Інститут овочівництва і баштанництва УААН, головний науковий співробітник лабораторії захисту рослин

кандидат сільськогосподарських наук,

КОВАЛИШИНА Ганна Миколаївна, Миронівський інститут пшениці ім. В.М.Ремесла УААН, завідувач відділу захисту рослин

Провідна установа: Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, відділ селекції кукурудзи, м. Харків

Захист відбудеться “22” листопада 2002 р. о 12 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.02 в Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус № 3, аудиторія 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус № 4, к.41

Автореферат розісланий “20” жовтня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Менджул В. І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одним з найважливіших напрямків розвитку сільського господарства України є підвищення урожайності зернових культур, серед яких кукурудза займає важливе місце. Таким резервом отримання високих і сталих врожаїв кукурудзи є розробка і удосконалення заходів для боротьби з інфекційними хворобами.

В умовах Лісостепу України до числа найбільш поширених і шкодочинних захворювань належить фузаріозна стеблова гниль (Немлиенко, 1964, Грисенко, 1970, Инглик, 1979, Флоря, 1974, Вареник, 1985, Чернобай, 1991). Шкодочинність стеблової фузаріозної гнилі полягає в зменшенні розмірів стебел, зниженні продуктивності, зламуванні і поляганні рослин. Полягання і зламування стебел у період збирання врожаю призводить до великих втрат початків, зеленої маси, значно ускладнює механізоване збирання кукурудзи. Все це позначається на зменшенні кількості і погіршенні якості насіння. До теперішнього часу залишається маловивченим цілий ряд важливих питань видового складу збудників, особливостей патогенезу фузаріозної стеблової гнилі в умовах Лісостепу України. У зв'язку з цим проведення досліджень щодо вивчення в конкретних природно-кліматичних умовах фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи і обґрунтування заходів з обмеження ії шкодочинності є питанням, яке підтверджує актуальність проблеми.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Робота виконана в рамках галузевих і державних програм: “Удосконалення системи захисту зернових культур від грибкових захворювань на основі раціонального сполучення імунологічних, агротехнічних і хімічних заходів в умовах східної частини Лісостепу України”. Вдосконалення системи захисту кукурудзи від грибкових захворювань номер державної реєстрації 0870039640).

Мета і завдання досліджень. Метою досліджень було вивчення поширеності і шкодочинності фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи в умовах Лісостепу України, визначення видового складу збудників і факторів, які впливають на їх розвиток і обгрунтування комплексу заходів з обмеження шкодочинності хвороби. Для досягнення поставленої мети вирішували такі завдання:

вивчення поширеності фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи і визначення впливу агрометеорологічних факторів на ураженість рослин в умовах Лісостепу України протягом вегетації культури;

визначення видового складу збудників фузаріозної стеблової гнилі в межах Лісостепу України;

визначення видового складу грунтової мікрофлори та її вплив на ураженість рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю;

встановлення впливу передпосівної обробки насіння протруйниками та їх сумішшю з регулятором росту гуматом натрію на обмеження ураженості проростків кукурудзи фузаріозною гниллю та на їх ріст і розвиток;

оцінка впливу основних способів обробки грунту на ураженість кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю;

вивчення впливу ураженості кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю на продуктивність рослин та їх біохімічний склад;

вивчення характеру успадкування ознаки стійкості до фузаріозної стеблової гнилі при гібридизації з використанням різних за цією ознакою батьківських форм кукурудзи.

Об'єкт досліджень - фузаріозна стеблова гниль кукурудзи.

Предмет досліджень - збудники фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи, чинники, які впливають на ураженість і продуктивність рослин кукурудзи, заходи з обмеження шкодочинності хвороби в Лісостепу України.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в зоні Лісостепу України встановлено поширеність і визначено шкодочинність фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи. Визначено видовий склад збудників хвороби. Встановлено, що основними збудниками хвороби є Fusarium moniliforme (Sheld.), Fusarium culmorum (W. G. Sm.) Sacc., Fusarium oxysporum (Schelecht.), Fusarium moniliforme (Sheld.). Доведено зв'язок між рівнем поширення хвороби і гідротермічними умовами під час вегетації рослин кукурудзи. Вперше установлено залежність ураженості рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю від агрометеорологічних факторів. Розраховано коефіцієнт схильності рослин кукурудзи до ураження захворюванням. Встановлено дію протруйників насіння в обмеженні ураження проростків кукурудзи грибами з роду Fusarium. Біологічна ефективність протруйника максим 025 в суміші з гуматом натрію складала 100%. Встановлено вплив способів основного обробітку грунту на ураженість рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю. Виділено селекційні зразки і розділено на групи за ступенем стійкості до фузаріозної стеблової гнилі.

Практичне значення одержаних результатів. Визначено найбільш поширені види збудників фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи в умовах Лісостепу України: Fusarium moniliforme, Fusarium culmorum, Fusarium oxysporum. Отримано гібриди з високими імунологічними показниками. Виділена лінія Ма21, яка рекомендована для використання як донор стійкості, та лінія Ер1, рекомендована як джерело стійкості при селекції кукурудзи Дана оцінка впливу протруйників та іх суміші з регулятором росту гуматом натрію і способів основного обробітку грунту на обмеження ураженості кукурудзи фузаріозною гниллю.

Особистий внесок здобувача. Автор безпосередньо брав участь у плануванні та проведенні дослідів, експериментів і спостережень, математичній обробці даних, аналітичній роботі та підготовці матеріалів до друку.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідалися на науковій конференції молодих вчених з проблем кукурудзи (1981 р.), на засіданні Українського товариства мікологів в Інституті ботаніки АН України ім. М. Г. Холодного (1982 р.), на конференції молодих вчених Інституту захисту рослин УААН (1983 р.), на конференції молодих вчених м. Алма-Ата (1989 р.), на звітних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Харківського державного аграрного університету ім. В. В. Докучаєва (1987-2002 рр.)

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 наукових праць, в яких викладено основні положення дисертації, з них 2- у наукових журналах, 4 - у збірниках наукових праць, 2 - у тезах міжнародних науково-практичних конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 146 сторінках комп'ютерного тексту, складається із вступу, п'яти розділів, висновків, містить 27 таблиць, 20 рисунків, три додатки. Список літературних джерел має 197 найменувань, у тому числі 57 іноземних. Список використаних джерел, таблиці, рисунки, додатки займають 30 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

На основі узагальнення літературних джерел визначено сучасний стан вивчення розповсюдження та шкодочинності фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи в різних еколого-географічних районах вирощування культури та заходи захисту від захворювання.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дисертаційна робота виконувалася протягом 1980-1983рр. на дослідних ділянках Інституту землеробства УААН с. Чабани, маршрутних обстежень виробничих посівів кукурудзи у Київській, Черкаській областях та в 1987-1999рр. у лабораторії кафедри фітопатології Харківського державного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва, на виробничих посівах Харківської області.

Район проведення досліджень за агрокліматичним районуванням відноситься до Лісостепу України, який характеризується помірно континентальним кліматом з перевагою випаровування вологи над кількістю опадів, що сприяє утворенню дефіциту вологи. Метеорологічні умови у період вегетації

кукурудзи у роки проведення досліджень були різними як між собою, так і в порівнянні з середніми багаторічними даними. В усі роки природний інфекційний фон був достатнім для вирішення поставлених завдань з вивчення хвороби в польових умовах. Грунти, здебільшого - чорноземи на лесових та інших суглинних породах. Вміст гумусу коливається в межах від 3,0% до 8,9 %., рh сольової витяжки - 7,2.

При проведенні лабораторних і польових дослідів ми користувалися загальноприйнятими методиками проведення досліджень. У польових умовах площа ділянок становила 10,2 м2 і 20,4м2 у чотирьох повтореннях.

Поширеність і розвиток захворювання визначали на районованих сортах і гібридах у фазі 3-5 листків, викидання волоті, молочно-воскової стиглості, а на 10, 20, 30-й дні перестою стебел за методикою, яка запропонована A. J. Pappelis (1965). Виділення чистих культур грибів роду Fusarium з уражених проростків і стебел кукурудзи проводили згідно з методичними рекомендаціями Г. В. Грисенка, Е. Л. Дудки (1980). Для отримання типового конідієутворення грибів цього роду користувалися методикою В. Й. Білай, І. О. Еланської (1975). Видовий склад визначали за систематикою грибів роду Fusarium О. І. Райло (1950) та В. Й. Білай (1977). Аналіз мікрофлори грунту проводили методом грунтових розведень, що включає посів грунтової суспензії на живильне середовище картопляно-глюкозний агар. Шкодочинність фузаріозної стеблової гнилі вивчали на різних за стійкістю простих гібридах шляхом порівняння показників уражених і здорових рослин. Для групування отриманих нами гібридів кукурудзи за ознакою наслідування врожайності, за імунологічними властивостями проводили кластерний аналіз, який відноситься до методів багатомірної статистики.

ПОШИРЕНІСТЬ, ВИДОВИЙ СКЛАД І ШКОДОЧИННІСТЬ ФУЗАРІОЗНОЇ СТЕБЛОВОЇ ГНИЛІ КУКУРУДЗИ В УМОВАХ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Проведеними обстеженнями (Київська, Черкаська, Харківська обл.) і аналізом відібраних зразків встановлено, що в умовах Лісостепу України фузаріозна стеблова гниль кукурудзи поширена в усіх районах регіону. Встановлено, що рослини кукурудзи уражуються збудниками фузаріозної стеблової гнилі щорічно і кількість уражених рослин змінюється по роках. Ураженість коливається в межах від 0,5 до 7,5 %. При цьому встановлено, що при затриманні збирання врожаю на 10-30 діб кількість уражених рослин окремих гібридів кукурудзи складає 16,9-18,2 % і 23,6-27,6 %.

Як вважають М. В. Горленко (1950), Т. Д. Страхов (1956), Г.В.Грисенко (1970) агрометеорологічні показники впливають не тільки на розвиток патогена, його вірулентність, але і на ріст, розвиток і хворобостійкість рослин.

Отримані результати вивчення впливу агрометеорологічних факторів у період вегетації кукурудзи показали, що співвідношення дефіциту або надлишку вологи в липні в порівнянні з багаторічними показниками і середньодобовими температурами за цей період дають можливість встановити індекс схильності рослин до ураження їх збудниками фузаріозної стеблової гнилі. Для обчислення показника схильності використовували формулу, запропоновану Г. В. Грисенко (1970).

На підставі виконаних розрахунків даних гідротермічних факторів нами отримано результати, які мають позитивні та негативні показники коефіцієнтів схильності - у 1983 р. він складав 0,50; у 1994 - -2,13; 1995 - -2,23; 1996 - -2,22; 1999 - -1,01. Всі інші роки коефіцієнт схильності мав позитивні показники - від 1,15 до 2,5. На основі отриманих показників коефіцієнтів схильності складено графіки (рис. 1) які підтверджують, що найбільш сприятливими для розвитку хвороби виявилися осінь 1980, 1983, 1994, 1998, 1999 рр. і весь період вегетації 1983, 1994, 1995, 1996, 1999 рр. Недостатня кількість опадів у порівнянні з багаторічними нормами у липні сприяла зростанню кількості уражених фузаріозною гниллю рослин кукурудзи. Ураженість рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю в 1983, 1994, 1995, 1996, 1999 рр. була майже в три-чотири рази вищою в порівнянні з сприятливими для розвитку рослин роками. Вважаємо, що отримані завдяки цій формулі показники можуть бути важливими для прогнозу розвитку фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи в умовах Лісостепу України.

Проведений нами кореляційно-регресійний аналіз залежності ураженості кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю під час збирання врожаю від агрометеорологічних чинників під час цвітіння виявив велику залежність ураженості від цих показників (R = 0,92). Форма залежності має такий вигляд:

y = 17,94 - 0,056x1 - 0,51x2;

де: х1 - сума опадів у фазу цвітіння кукурудзи;

х2 - середньодобова температура в цей період.

Аналіз досліджень свідчить, що ураженість фузаріозною стебловою гниллю корелює з середньодобовою температурою та сумою опадів під час цвітіння кукурудзи. Отримане нами рівняння можливо використовувати для прогнозування ураженості рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю. Воно пояснює до 85 % дисперсії і достатньо описує залежність ураженості кукурудзи від агрометеорологічних показників.

Науковці (Райло, 1950, Билай, 1955, 1967, 1971, Грисенко, 1970, Кирик, 1974, Караджова, 1989, Рожанская, 1990, Кислих, 2000 та ін.) вважають, що проблема фузаріозів сільськогосподарських культур не тільки не знята з порядку денного, а набула дуже важливого значення. Виконаний нами в 1980-1983рр мікологічний аналіз показав, що основними збудниками фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи в умовах Лісостепу України. були F. culmorum, F. oxysporum (37,6-45,8 %), які за чисельністю займали рівнозначне положення, до кінця вегетації їх кількість подвоювалася (рис. 2), а в 1993-1995 рр. - F. moniliforme, який виділяли з 42,2-51,2 % уражених фузаріозною стебловою гниллю стебел кукурудзи. Поряд з цим були виділені також поодинокі ек земпляри F. graminearum і F. sporotrichella.

Аналіз наукової літератури показує, що гриби роду Fusarium зберігаються в грунті на уражених рослинних рештках кукурудзи і є одним з основних джерел збереження інфекції. У зв'язку з цим нами було проведено аналіз складу грибів цього роду, виділених із ризосфери кукурудзи. Результат виконаних нами досліджень видового складу грунтової мікрофлори показав, що гриби роду Fusarium займають домінуюче положення за чисельностю і складають 33,9; 36,6 і 33,8 % протягом періоду вегетації кукурудзи.

При вивченні видового складу патогенів у ризосфері кукурудзи встановлено, що вид F. oxysporum є домінуючим, його чисельність досягала 43,7 % від загальної кількості видів цього роду. Чисельність інших видів під час повної стиглості кукурудзи складала 56,3 % (рис. 3). На основі виконаних нами досліджень можна стверджувати, що вид F.culmorum є домінуючим в уражених органах рослин кукурудзи, а F. oxysporum переважає на рослинних рештках у грунті і переважає за чисельністю збудників, виділених з уражених органів у фазі трьох листків кукурудзи. Відомо, що головним біологічним фактором, який контролює розвиток збудників кореневих гнилей є грунтова мікрофлора (Чулкина, 1979, Віннічук, 1993).

Відомо, що культурні рослини по-різному впливають на властивості грунту, на розвиток грунтових мікроорганізмів, а на активізацію грунтової мікрофлори значний вплив мають різні агротехнічні заходи. Виходячи з цього нами були проведені дослідження з вивчення впливу попередників на розвиток мікрофлори грунту ризосфери кукурудзи. Дослідженнями встановлено, що в ризосфері кукурудзи переважали гриби роду Fusarium, Trichoderma, Penicillium, Aspergillus. При повторному висіві кукурудзи відмічено збільшення кількості представників роду Fusarium на 8,8 % у порівнянні з кількістю грибів цього роду, виділених з ризосфери кукурудзи, висіяної після цукрового буряку. Тому необхідно не допускати посіви кукурудзи після кукурудзи.

Нами вивчався вплив ураженості рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю на продуктивність різних за стійкістю гібридів. Дослідження показали (табл. 1), що ураження стебел збудниками негативно впливали на формування врожаю насіння: у хворих рослин він був в 1,5-2 рази меншим порівняно із здоровими. У цих рослин за роки досліджень відзначене також зниження абсолютної маси насіння на 13-25 %. Спостерігалось і відхилення від встановлених закономірностей, що пояснюється спадковими особливостями батьківських форм.

Стійкість рослин кукурудзи до ураження збудниками стеблової гнилі, значна кількість дослідників пояснюють змінами активності окисно-відновлювальних ферментів, які проходять у рослинах (Сотула, 1969, Грисенко, 1971, Рубин, Арциховская, 1968, 1975, Кирик, 1974, Аксенова, 1976).

Таблиця 1

Шкодочинність фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи (середнє за 1981-1984 рр.)

Гібриди	Ураженість, %	Маса 1000 насинин, г	Врожайність, ц/га	Відхилення врожайності від стандарту
				ц/га	%
Ма45 х Б59	6,5	0,302	39,72	+ 6,50	+ 30,54
Ма45 х Ер1	6,7	0,321	43,34	+ 10,14	+ 19,66
Ма45 х Ма21	3,4	0,329	46,12	+ 12,92	+ 38,92
Ма21 х Ма45	2,6	0,337	48,51	+ 15,31	+ 15,99
Ер1 х Ма21	2,8	0,339	49,44	+ 16,24	+ 48,92
Ер1 х Ма45	7,1	0,291	36,19	+ 2,99	+ 9,00
Ер1 х Б59	6,0	0,300	39,07	+ 5,87	+ 17,60
А96 х Юв17	37,8	0,263	27,78	- 5,42	- 16,30
Юв17 х Б59	26,7	0,262	28,66	- 4,54	- 13,70
Юв17 х А96	29,4	0,267	24,70	- 8,50	- 25,60
Ма21 х А96	22,2	0,270	27,22	- 5,98	- 18,00
Ер1 х А96	31,3	0,231	30,53	- 2,67	- 8,00
Юв17 х Ер1	26,7	0,254	26,76	- 6,44	- 19,40
А96 х Ма21	33,5	0,270	25,66	- 7,54	- 22,70
А96 х Ер1	27,9	0,275	26,55	- 6,65	- 30,00
Стандарт	20,9	0,290	33,20	-

Р=3,2 % НСР05 14,2 11,1

Примітка: як стандарт використовували районований в лісостеповій зоні України сорт Дніпровський 247 МВ.

Проведені нами дослідження з цього питання показали (табл. 2), що під впливом життєдіяльності патогенів суттєво порушуються фізіолого-біохімічні процеси в уражених рослинах, що негативно впливає на їх розвиток, продуктивність і якість насіння. Так, кількість загальних цукрів у насінні уражених рослин була меншою в порівнянні із здоровими на 5,89-8,70 %, стеблах - на 1,90-6,61 %.

Таблиця 2

Вплив ураження рослин кукурудзи збудниками фузаріозної стеблової гнилі на біохімічний склад (середнє за 1994-1996 рр.)

Органи	Стан рослин	Загальний цукор,%	Азот,%	Калій,%
		1994	1995	1996	1994	1995	1996	1994	1995	1996
Листя	здорові	14,50	8,34	6,40	1,56	2,08	1,02	2,30	1,76	1,65
	уражені	4,99	7,35	4,93	1,21	1,87	0,65	1,00	1,53	1,20
Стебла	здорові	33,50	41,60	13,79	1,24	1,04	1,84	1,51	0,47	1,65
	уражені	31,60	34,99	7,43	0,42	0,63	1,38	0,95	0,36	0,45
Насіння	здорові	36,40	17,65	25,22	0,62	2,19	1,88	0,66	0,54	0,55
	уражені	27,70	11,76	17,98	0,40	1,87	1,63	0,50	0,47	0,41

ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ЗАХОДІВ НА УРАЖЕНІСТЬ КУКУРУДЗИ ФУЗАРІОЗНОЮ СТЕБЛОВОЮ ГНИЛЛЮ

Розглядаючи основи концепції розвитку науки про захист рослин в Україні, М.П. Лісовий (2000) підкреслює, що сучасна система захисту рослин повинна базуватися на поєднанні комплексу профілактичних і спеціальних заходів. Протруювання насіння, використання добрив, правильний вибір попередника та способу обробки грунту при вирощуванні кукурудзи є невід'ємною складовою вирощування культур і обмеження ураження рослин фітопатогенними організмами. Тому в задачу наших досліджень входило дати оцінку впливу окремих протруйників та їх суміші з гуматом натрію на ураженість проростків кукурудзи фузаріозною гниллю, на ріст і розвиток проростків (максим 025; 2,5 % т. к. с., преміс 25; 2,5 % т. к. с., вітавакс 200; 75 % з. п. з нормою витрат 1,0 та 2,0 кг/т відповідно та їх суміші з гуматом натрію з нормою використання 0,6 кг/т) (табл.3). Результати наших досліджень показали, що в умовах штучного інфекційного фону ураженість проростків кукурудзи зменшується і коливається у межах 0,0 - 0,5 %, в той час як на контролі ураженість складає 10,75 %. Найбільш перспективним в обмеженні ураження проростків кукурудзи фузаріозною гниллю є препарат максим 025 в суміші з гуматом натрію, при цьому біологічна ефективність досягає 97,5-100 %.

Таблиця 3

Вплив протруйників та гумату натрію на польову схожість і ураження сходів кукурудзи сорту Харківський 221 СВ (середнє 1996-1999 рр.)

Варіанти дослідів	Норма витрат, кг/т	Польова схожість	Уражено рослин
		%	в % до контролю	всього	в тому числі фузаріоз.гниллю
					%	в % до контролю
Контроль	-	91,0	-	43	10,75	-
Максим 025, 2,5% т.к.с.	1,0	93,0	102,2	1	0,25	2,33
Максим + гумат натрію	1,0+0,6	96,5	106,0	0	0	0
Преміс 25, 2,5%т.к.с.	1,0	92,0	101,1	3	0,75	6,97
Преміс + гумат натрію	1,0+0,6	93,5	102,7	2	0,5	4,65
Вітавакс 200, 75% з.п.	2,0	92,0	101,1	4	1,0	9,3
Вітавакс + гумат натрію	2,0+0,6	94,0	103,3	2	0,5	4,65
Гумат натрію	0,6	94,0	103,3	3	0,75	6,97

НСР05 1,23

Дослідження впливу основного обробітку грунту на ураженість кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю та її врожайність виконували по попередниках кукурудзи та цукрового буряку з проведенням таких видів основної обробки грунту: оранка ПЛН-5-35 на глибину 25-27 см (контроль); безполицевий обробіток грунту стояками СІБІМЄ на глибину 25-27 см; безполицевий обробіток стояком ПРН - 31000 на глибину 25-27 см; комбінований обробіток в системі на глибину 25-27 см; ПЛН - 5-35 в сівозміні, та чизельний обробіток ПЧ - 2,5 на глибину 25-27 см. Ці види обробітку грунту проводилися по попереднику кукурудза та цукровий буряк. Під основну обробку грунту вносили гній із розрахунку 40 т/га, аміачну селітру, простий суперфосфат, калійну сіль із розрахунку N40P45K30. Результати досліджень наведені в табл. 4.

Аналіз результатів показав, що найвищий відсоток ураженості кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю був зареєстрований у фазу повної стиглості насіння при проведенні чизельного обробітку ПЧ-2,5 на глибину 25-27 см. Ураженість кукурудзи при безполицевому обробітку збільшувалася в два-три рази в порівнянні з контролем (оранка) по попереднику кукурудза. Врожайність насіння при безполицевому обробітку грунту в порівнянні з оранкою була меншою на 3,1-17,2 ц/га. Отже, результати досліджень свідчать про те, що способи основного обробітку грунту здатні впливати на ураженість рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю.

Аналіз наукових матеріалів з питань успадкування стійкості рослинами кукурудзи до ураження фітопатогенними організмами показує, що стійкість гібридів кукурудзи до конкретних патогенів в конкретних умовах вирощування залежить від імунних особливостей вихідних форм, що проявляється мірою стійкості і типом генетичного контролю цієї ознаки.

З метою дослідження успадкування ознаки стійкості до ураження рослин кукурудзи збудниками фузаріозної стеблової гнилі ми вивчали лінії, у яких попередньо було встановлено групу стійкості до даного захворювання. Вивчення хворобостійкості проводили шляхом аналізу ураженості гібридів і порівняння з використаними в схемі схрещувань батьківськими лініями. У схему схрещувань включали лінії рівноцінні і протилежні за ознакою стійкості до захворювання.

Отримані результати показують варіювання ступеня домінантності від негативного зверхдомінування до позитивного. У гібридів, отриманих від схрещувань стійких батьківських форм, відмічався високий рівень стійкості. Там, де використовували стійкі материнські форми, отримали прояв повного домінування ознаки стійкості гібридів у F1. Там, де материнська форма стійка, а батьківська середньостійка, гібриди мали повне домінування або позитивне зверхдомінування. Коли мати стійка, то підвищується показник стійкості гібрида. У групі S X R отримано негативне домінування, а у групі R x S отримали показник позитивного домінування. Показник hp був 0,59-0,42.

Вивчати, описувати й ідентифікувати вихідний селекційний матеріал щодо продуктивності і репродуктивної здатності, вважає П. П. Літун (1992),

Таблиця 4

Успадкування ознаки стійкості до фузаріозної стеблової гнилі простими гібридами кукурудзи (середнє за1981-1983рр.)

Гібридні комбінації	F1	P	P	hp
1	2	3	4	5
R x R
Ер1 х Ма 21	2,8	4,5	0,0	0,24
Ма 21 х Ер1	0,0	0,0	4,5	0,50
R x MR
Ер1 х Б59	6,7	6,3	26,3	0,96
Ма21 х Б59	3,8	7,2	26,3	1,35
Ер1 х Ма45	2,2	6,3	24,3	1,45
Ма21 х Ма45	2,2	7,2	24,3	1,57
MR x R
Б59 х Ер1	18,7	26,3	6,3	0,24
Б59 х Ма 21	21,1	26,3	7,2	0,45
Ма45 х Ма21	13,7	24,3	7,2	-0,23
Ма45 х Ер1	10,0	24,3	6,3	-0,34
S x MR
Юв17 хБ59	51,7	77,3	26,3	-0,6
Юв17 х Ма45	29,0	77,3	24,3	-0,8
А96 х Б59	54,5	80,9	26,3	-1,9
А96 х Ма45	52,9	80,9	24,3	0,01
MR x S
Б59 х Юв17	32,1	26,3	77,3	0,7
Б59 х А96	25,0	26,3	80,9	1,0
Ма45 х Юв17	30,3	24,3	80,9	0,8
Ма45 х А96	29,2	24,3	80,9	0,8
MR x MR
Б59 х Ма45	25,0	26,3	24,3	-0,01
Ма45 х Б59	22,7	24,3	26,3	-0,1
S x S
Юв17 х А96	79,2	77,3	80,9	0,005
А96 х Юв17	76,0	80,9	77,3	-1,7
S x R
Юв17 х Ма21	15,8	77,3	7,2	-0,54
А96 х Ма21	43,5	80,9	7,2	-0,01
А96 х Ер1	27,8	80,9	6,3	-0,42
Юв17 х Ер1	26,7	77,3	6,3	-0,42
R x S
Ер1 х Юв17	22,2	6,3	77,3	0,55
Ер1 х А96	17,1	6,3	80,9	0,59
Ма21 х Юв17	27,4	7,2	77,3	0,42
Ма21 х А96	42,2	7,2	80,9	0,04

можливо лише з використанням метрики функціонального простору. Останнім часом у селекційних дослідженнях широко використовуються методи багатовимірного аналізу, перевагою яких є можливість отримання максимально повної інформації про об'єкти досліджень. Для групування отриманих нами простих і потрійних гібридів кукурудзи за імунними властивостями до збудників фузаріозної стеблової гнилі, за ознакою наслідування врожайності та інших виробничих показників ми проводили кластерний аналіз, який відноситься до методів багатовимірної статистики. Проведений кластерний аналіз простих гібридів виявив чотири основних групи, або кластери (рис. 4), які можна розглядати, як різні типи прояву наслідування ознак стійкості простими гібридами кукурудзи. Узагальнюючи наші дослідження з цього питання, можна зробити висновок, що в найбільшій мірі специфічність простих гібридів відображається в показниках маси качанів, маси насіння одного качана, врожайності, тобто в ознаках репродуктивної здатності, та показника ураженості рослин фузаріозною стебловою гниллю.

Таким чином, метод К-середніх дав нам можливість виділити групу гібридів, що відносяться до першого кластера, які в порівнянні з іншими кластерами мають низький відсоток ураженості і високу врожайність насіння, тому можуть бути використані як джерела ознак стійкості до збудників фузаріозної стеблової гнилі рослин кукурудзи.

Аналіз економічної ефективності захисних заходів доцільно проводити на основі оцінки потенційних втрат врожаю від того чи іншого шкідливого організму або їх комплексу. З метою визначення економічної доцільності вирощування хворобостійких гібридів нами було проведено порівняльну оцінку ефективності вирощування стійких і сприйнятливих до ураження фузаріозною стебловою гниллю гібридів кукурудзи. Рівень рентабельності у стійких гібридів становив 128,1 %. Наведені результати проведених досліджень та економічних розрахунків свідчать про високу економічну ефективність вирощування гібридів кукурудзи, стійких до ураження збудниками фузаріозної стеблової гнилі.

ВИСНОВКИ

В умовах Лісостепу України фузаріозна стеблова гниль кукурудзи поширена в усіх районах вирощування культури. Хвороба відмічається щорічно і кількість уражених рослин змінюється по роках. Розповсюдженість становить 0,2-3,5 % під час повної стиглості і збільшується до 26,8-27,6 % під час перестою стебел.

Вперше для зони Лісостепу України встановлено коефіцієнт схильності рослин кукурудзи до ураження фузаріозною стебловою гниллю. Коефіцієнт схильності враховує кількість опадів, їх розподіл під час вегетації, температуру повітря за даний період. Кореляційно регресивний коефіцієнт дорівнює R= 0,92. Отримане рівняння можливо використовувати для прогнозування ураженості рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю. Воно пояснює до 85 % дисперсії і достатньо описує залежність ураженості кукурудзи від агрометеорологічних показників.

Визначено видовий склад збудників фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи в умовах Лісостепу України. Основними збудниками є Fusarium moniliforme, Fusarium culmorum, Fusarium oxysporum. Вони здатні зберігатися в зерні та рослинних рештках у грунті. Найчастіше хворобу спричиняє F. moniliforme, його питома вага серед усіх грибів з роду Fusarium складає 51,2-42,2 %, F. culmorum - 15,6-18,5 %. Частка грибів F. oxysporum не перевищує 14,8 %. У поодиноких випадках із уражених рослин виділяється F. graminearum, F. sporotrichella. Чисельність збудників, виділених із уражених частин рослин, змінюється за фазами розвитку рослин.

Чисельність виділених з ризосфери кукурудзи грибів з роду Fusarium змінюється залежно від фази розвитку рослин. За чисельністю вони є домінуючими і складають 33,9; 36,6 і 33,8 % протягом вегетації кукурудзи. Вид F. oxysporum складає 41,5-43,7 %.

Шкодочинність фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи виявляється в поляганні рослин під час перестою стебел. Ураженість в окремих випадках складає 33,5-37,8 %, маса 1000 насінин зменшується до 20,35 %. Ці показники змінюються залежно від генотипу.

Біохімічний аналіз здорових та уражених рослин показав, що кількість загальних цукрів у насінні уражених рослин на 5,89-8,70 % менше, ніж у здорових. У всіх органах уражених рослин зменшується також утримання загального азоту, фосфору, калію.

Передпосівна обробка насіння кукурудзи протруйниками в суміші із гуматом натрію позитивно впливає на енергію проростання, лабораторну та польову схожість насіння кукурудзи. Відмічається активний ріст кореневої системи і надземних органів рослин. Протруювання насіння кукурудзи препаратом максим 025, 2,5% т.к.с. сумісно із гуматом натрію найбільш ефективне в обмеженні ураженості проростків кукурудзи фузаріозною гниллю. Біологічна ефективність препарату досягає 97,5-100 %.

Способи основного обробітку грунту впливають на зниження ураженості рослин кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю, що позитивно впливає на врожайність. Найменший показник ураженості кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю відмічено у варіанті з проведенням глибокої відвальної оранки після попередника цукровий буряк - 1,5 %. Попередники впливають на склад грунтової мікрофлори. Кількість грибів роду Fusarium по попереднику цукровий буряк складає 26,5%, по попереднику кукурудза - 35,3%

Встановлено, що стійкість простих гібридів у F1 певною мірою відповідає властивостям батьківських ліній. При схрещуванні ліній із різною стійкістю отримували гібриди, які відносилися до різних груп за стійкістю до фузаріозної гнилі. Встановлено, що лінії Ма21 і Ер1 можуть бути відповідно донором і джерелом стійкості, коли виступають у ролі материнських форм.

Методом кластерного аналізу виділено гібриди, які з певною дистанцією від середнього значення мають значно нижчу міру ураження фузаріозною стебловою гниллю порівняно з іншими.

Визначення економічної доцільності вирощування хворобостійких гібридів кукурудзи показало, що вирощування стійких до захворювання гібридів дозволяє отримати прибавку врожайності 21,5 ц/га, при цьому рівень рентабельності дорівнює 128,1 %.

Рекомендації виробництву

1. Проводити передпосівну обробку насіння кукурудзи препаратом максим 025 з нормою витрат 1 кг/т в суміші із регулятором росту - гуматом натрію 0,6 кг/т.

2. Виділені й ідентифіковані види Fusarium moniliforme, Fusarium culmorum, Fusarium oxysporum використовувати при проведенні оцінки на стійкість кукурудзи.

3. Науковим установам, які займаються питаннями селекції на стійкість, рекомендувати лінію Ма 21 використовувати як донор стійкості для отримання стійких до фузаріозної гнилі гібридів кукурудзи.

кукурудза гниль фузаріозна стеблова

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ОСНОВНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Тесля Т.О. Гриби - збудники стеблової гнилі кукурудзи та особливості ії прояву в Лісостепу України // Український ботанічний журнал, - К. 1984. - Т.ХХХХХ. - № 3. - С. 51-53.

2. Тесля Т.О. Фузаріозна стеблова гниль. Визначення індексу схильності рослин кукурудзи до ураження збудниками захворювання //Захист рослин - 2002. -№4.- С. 11-12.

3. Тесля Т. А. Влияние предшественников на состав почвенной микрофлоры и пораженность кукурузы стеблевыми гнилями // Зб. наук. пр. Науково-дослідного інституту фітосанітарного моніторингу. - Харків, 1999. - Т. 1. - Вип. 1. - С. 62-66.

4. Тесля Т. А. Возрастная устойчивость кукурузы к фузариозной стеблевой гнили // Совершенствование рациональных приемов защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней: Темат. сб. науч. тр - Харьков, 1986. - С. 43 -50.

5. Тесля Т. А. Наследование устойчивости к фузариозной стеблевой гнили у различных форм кукурузы // Перспективные приемы защиты сель-скохозяйственных культур от вредителей и болезней: Темат. сб. науч. тр - Харьков, 1988. - С.17-21.

6. Тесля Т. А. Влияние протравителей на развитие проростков кукурузы и снижение их пораженности стеблевыми гнилями // Эффективные приемы защиты сельськохозяйственных культур от вредных организмов: Сб. науч. тр. - Харьков, 1995. - С. 102-106.

7. Тесля Т.А. Видовой состав возбудителей стеблевой гнили кукурузы //Тез.докл. Третьей Всесоюз. науч.-техн. конф. мол. ученых по проблемам кукурузы. - Днепропетровск. - 1981. - С.189-191.

8. Тесля Т.А. Эффективность выращивания устойчивых к стеблевым гнилям гибридов кукурузы //Тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф. "Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию сельскохозяйственного производства". - Алма-Ата. - 1989. - С.88-90.

Тесля Т.О. Фузаріозна стеблова гниль кукурудзи та заходи з обмеження її шкодочинності в Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук із спеціальності 06.01.11 - фітопатологія. - Національний аграрний університет. - К., 2002.

В умовах Лісостепу України вивчено розповсюдженість і шкодочинність фузаріозної стеблової гнилі кукурудзи, видовий склад збудників хвороби. Встановлено, що основними збудниками захворювання є гриби F. moniliforme, F. culmorum, F. oxysporum. Захворювання проявляється щорічно, ураженість змінюється по роках. Вперше визначено коефіцієнт схильності до ураження рослин кукурудзи збудниками фузаріозної стеблової гнилі Передпосівна обробка насіння кукурудзи протруйниками в суміші із гуматом натрію позитивно впливає на енергію проростання, лабораторну та польову схожість насіння кукурудзи. Відмічається активний ріст кореневої системи і надземних органів. Передпосівне протруювання насіння кукурудзи протруйником максим 025, 2,5% т.к.с. сумісно із гуматом натрію було найбільш ефективним в обмеженні ураженості проростків кукурудзи фузаріозною гниллю. Біологічна ефективність суміші досягала 97,5-100 %. Встановлено, що способи основного обробітку грунту впливають на зниження ураженості кукурудзи фузаріозною стебловою гниллю. Визначена роль патогенів у зміні біохімічного складу рослин. Стійкість простих гібридів у F1 певною мірою відповідає властивостям батьківських ліній. При схрещуванні ліній із різною стійкістю отримували гібриди, які відносилися до різних груп за стійкістю до фузаріозної гнилі. Встановлено, що лінія Ма21 може бути донором стійкості, коли виступає в ролі материнської форми.

Ключові слова: фузаріозна стеблова гниль, мікрофлора, гриби, шкодочинність, кукурудза, Fusarium, патогенність, розповсюдженість, протруювачі, обробіток грунту.

Тесля Т. А. Фузариозная стеблевая гниль кукурузы и способы по ограничению ее вредоносности в Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.11 - фитопатология. - Национальный аграрный университет, -К., 2001.

Изучено распространение и развитие фузариозной стеблевой гнили в условиях Лесостепи Украины. Установлено, что заболевание встречается во всех районах возделывания кукурузы. Заболевание проявляется ежегодно и количество пораженных растений меняется по годам. Установлен коэффициент предрасположенности растений к заболеванию, который меняется в зависимости от агроклиматических условий периода вегетации. Проведенный корреляционно-регрессивный анализ зависимости пораженности кукурузы фузариозной стеблевой гнилью во время уборки урожая от агрометеорологических показателей в период цветения выявил большую зависимость пораженности от этих показателей (R = 0,92). Полученное уравнение можно использовать для прогнозирования пораженности кукурузы фузариозной гнилью. Оно объясняет до85% дисперсии и описывает зависимость пораженности от агрометеорологических факторов.

Определен видовой состав возбудителей фузариозной стеблевой гнили кукурузы в зоне Лесостепи Украины. Показано, что основными возбудителями заболевания являются грибы F. moniliforme, F. culmorum, F. oxysporum.

Отмечено варьирование количества видов в зависимости от фазы развития растений. Проанализирована связь между пораженностью растений кукурузы фузариозной стеблевой гнилью и наличием возбудителей в ризосфере кукурузы и в зависимости от предшественника и количества грибов рода Fusarium в ризосфере. Различна численность видов по областям зоны Лесостепи.

Определена вредоносность фузариозной стеблевой гнили. Показано, что при задержке в уборке кукурузы наблюдается полегание пораженных стеблей, достигающее 37,8 %, уменьшается масса 1000 зерен до 20,35 %. Биохимический анализ пораженных растений показал снижение количества жизненно важных веществ (сахаров, азота, калия, фосфора, кальция).

При предпосевной обработке семенного материала с целью снижения пораженности проростков кукурузы возбудителями фузариозной гнили установлена высокая (97,5 %-100%) биологическая эффективность фунгицида максим 025, 2,5 % т. к. с. в смеси с регулятором роста - гуматом натрия.

Способы основной обработки почвы снижают пораженность растений кукурузы фузариозной стеблевой гнилью, что способствует увеличению урожайности зерна кукурузы. При вспашке на глубину 25-27 см отмечался самый низкий процент пораженности (1,5%) и урожайность составляла 45,8 ц/га.

Устойчивость простых, тройных и сложных двойных гибридов кукурузы в F1 в полной мере соответствует свойствам родительских линий. При скрещивании линий с разной устойчивостью получали гибриды, которые относились к различным группам по признаку устойчивости к заболеванию.

Установлено, что линия Ма21 может использована в качестве донора устойчивости к фузариозной стеблевой гнили, если она будет выступать в роли материнской формы. Линия Ер1 может быть использована в качестве источника признака устойчивости.

Методом кластерного анализа выделены гибриды, который с определенной дистанцией от среднего значения имеют значительно более низкую пораженность фузариозной стеблевой гнилью по сравнению с другими. Определение экономической еффективности выращивания устойчивых фузариозной стеблевой гнили гибридов кукурузы показало, что выращивание устойчивых гибридов целесообразно и позволяет получить прибавку урожайности 21,5 ц/га, при этом уровень рентабельности составляет 128,1 %.

Ключевые слова: фузариозная стеблевая гниль, микрофлора, грибы, вредоносность, кукуруза, Fusarium, патогенность, распространенность, протравители, обработка почвы.

Teslya T.A. Fusarium stem rot of corn and methods of restring its harmfulness in Ukraine Forest steppe. - Manuscript.

The thesis presented to complete for a candidate degree of agriculture sciences, the speciality 06.01.11 - phytopathology. National Agrarian University, Kiev, 2001.

Spreading and species composition of Fusarium stem rot pathogen in Ukraine Forest steppe zone were investigated. It was established, that the main pathogens of this disease are F. moniliforme, F. culmorum, F. oxysporum. The disease occurs every year and the injury changes from year to year. The coefficient of plants predisposition to Fusarium rot injury was determined. The estimation of tillage methods influence on stem rot infestation was in biochemical plants composition changes was studied. The corn seed treatment before sowing with sodium humate mixture positively influences the germination power, laboratory and field corn seed germination. The active growth of root system and overground plant organs has been noticed. The corn seed treatment before sowing with Maxim 025; 2,5% f.c.s. mixed with sodium humate was mostly efficient in restricting injure of corn seedlings with Fusarium rot. The biological efficiency has achieved 97,5-100%.

Key words: Fusarium stem rot, microflora, fungi, harmfulness, corn, Fusa-rium, pathogencity, spreading, treaters, cultivate soil

Размещено на Allbest.ru