Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 634.11:632.4:632.9

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

АГРОЕКОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ІНТЕГРОВАНОГО ЗАХИСТУ ЯБЛУНІ ВІД ПАРШІ ТА ІНШИХ ХВОРОБ

06.01.11 - фітопатологія

КАЛЕНИЧ ФЕДІР СЕМЕНОВИЧ

Київ - 2007

Дисертацією є монографія.

Робота виконана в Інституті садівництва УААН.

Науковий консультант:

Кирик Микола Миколайович, доктор біологічних наук, професор, академік УААН, заслужений діяч науки і техніки України, Національний аграрний університет, завідувач кафедри фітопатології.

Офіційні опоненти:

Тимченко Віктор Йосипович, доктор сільськогосподарських наук, професор, Інститут овочівництва і баштанництва УААН, головний науковий співробітник, доктор сільськогосподарських наук, професор.

Корнійчук Микола Сергійович, Національний науковий центр "Інститут землеробства УААН", завідувач відділу захисту рослин від шкідників і хвороб, доктор біологічних наук, професор.

Гвоздяк Ростислав Ілліч, Інститут мікробіології і вірусології НАН України, провідний науковий співробітник.

Провідна установа - Подільський державний аграрно-технічний університет Міністерства аграрної політики України, кафедра захисту рослин, м. Кам'янець-Подільський.

Захист відбудеться 20.04.2007 р. о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.02 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус №3, аудиторія 65.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус №4, к. 28.

Автореферат розісланий 20.03. 2007 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Мороз М.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Провідною плодовою культурою в Україні є яблуня. Але успішному вирощуванню її, одержанню стабільних урожаїв високоякісних плодів перешкоджають різні хвороби. Найбільш поширеною і шкідливою серед них є парша. Уражуючи вегетативні і генеративні органи, збудник хвороби зумовлює зменшення врожайності, погіршення товарної якості плодів, пригнічення загального стану і стійкості рослин. Встановлено, що шкідливість парші сягає 40 % втрат, котрих завдають насадженням яблуні численні шкодочинні організми (Бухгейм А.А., 1940). Досить шкідливими є також борошниста роса, плодові гнилі та інші хвороби.

Фенологічна система захисту яблуні від хвороб, що застосовується в Україні, нарівні з позитивними ознаками має й серйозні недоліки. Особливо гострою залишається проблема захисту яблуні від парші, часті епіфітотії якої, зокрема у лісостеповій, поліській зонах та Закарпатті, а нерідко і в степовій зоні та Криму, завдають великих збитків і вимагають значних затрат на проведення захисних заходів. Широке застосування хімічних засобів при цьому зумовлює необхідність вирішення не тільки економічних, а й екологічних проблем.

Слід зауважити, що контроль розвитку парші з використанням комплексу заходів забезпечує також надійний захист яблуні від інших хвороб. У зв'язку з цим удосконалення системи інтегрованого захисту яблуні від парші є досить актуальною широкоплановою проблемою, розв'язання якої має важливе значення не тільки у підвищенні врожайності та поліпшенні товарної якості плодів, а й у подальшому розвитку екологічно безпечних ресурсозберігаючих технологій вирощування продукції садівництва.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Теоретичні та експериментальні дослідження проводили у відповідності з комплексними програмами фундаментальних і прикладних досліджень Інституту садівництва УААН, що входили до завдань: "16/22є. Розробити та вдосконалити заходи боротьби з головними хворобами плодових і ягідних культур" (1972-1975 рр.); "04.07. Удосконалити зональні системи хімічних, біологічних, агротехнічних та інших прийомів захисту плодових і ягідних культур від шкідників і хвороб" (1976-1980 рр.); "02.07. Удосконалити систему захисту яблуні від парші на основі короткострокового прогнозу періодів інфекції та раціоналізації застосування фунгіцидів" (1981-1985 рр.); "02.032. Удосконалити систему захисту плодових культу від хвороб на основі раціоналізації застосування фунгіцидів і розробки біологічного методу боротьби з паршею" (1986-1990 рр.); "1-5. Розробити наукові основи регулювання фітосанітарної обстановки у плодових насадженнях степової зони України для здійснення екологічно безпечного захисту рослин від шкідників і хвороб" (1991-1995 рр.); "03.09. Встановити закономірності формування біоценозів і розробити зональні системи інтегрованого захисту плодових рослин від шкідників і хвороб, що забезпечують оптимізацію фітосанітарного стану насаджень і зниження втрат урожаю" (1996-2000 рр.) та "03.05. Розробити нові способи оптимізації інтегрованого захисту плодових культур від шкідників і хвороб на основі фітосанітарного моніторингу садових агороценозів, контролю чисельності фітофагів, розвитку фітопатогенів та екологізації захисних заходів" (2001-2005 рр.). Номер державної реєстрації 0104U004122.

Мета і завдання досліджень. Основною метою роботи є удосконалення системи інтегрованого захисту яблуні від однієї з найбільш небезпечних хвороб - парші, яка б забезпечувала також надійний контроль розвитку інших хвороб при належній ефективності і обмеженні негативного впливу захисних заходів на довкілля.

Програмою досліджень передбачалось вирішення таких завдань:

- вивчити особливості розвитку основного джерела інфекції - сумчастої стадії збудника парші і прояву хвороби залежно від умов погоди та у відповідності з фенофазами яблуні;

- удосконалити методику короткострокового прогнозу розвитку хвороби;

- вивчити особливості розвитку парші залежно від систем зрошення, густоти садіння і форми крони дерев;

- раціоналізувати способи застосування фунгіцидів з урахуванням необхідності профілактики розвитку фунгіцидної резистентності у фітопатогенів;

- визначити критерії впливу парші на масу і товарну якість плодів та оцінки ефективності захисних заходів;

- розробити систему захисту насаджень від парші та інших хвороб, що базується на проведенні обприскувань відповідно до фенофаз яблуні та короткострокового прогнозу періодів інфекції рослин збудником парші;

- з'ясувати можливість розробки біологічного методу захисту яблуні від парші.

Об'єкт дослідження. Парша та інші хвороби яблуні.

Предмет дослідження. Різні зони садівництва України, сорти, насадження яблуні, методи прогнозу, хімічні засоби захисту, особливості і способи їх застосування, критерії оцінки ефективності, мікроорганізми і їх роль у біологічному захисті яблуні від парші та інших хвороб.

Місце і методика проведення досліджень. Польові досліди проводили у дослідних господарствах "Новосілки", "Дмитрівка", "Мелітопольське", дослідних станціях садівництва та окремих садівницьких господарствах, лабораторні - в Інституті садівництва УААН та Інституті зрошуваного садівництва ім. М.Ф. Сидоренка УААН.

Фенологічні спостереження строків прояву і особливостей розвитку парші проводили за загальноприйнятими методами (Чугунин Я.В. Юганова О.Н., 1933; Петрушова Н.И., 1949). Динаміку дозрівання і поширення сумкоспор збудника хвороби вивчали за К.М. Степановим (1934; 1975), шкідливість парші - за Н.А. Шибковою (1976) та Ф.С. Каленичем і Б.Ф. Нескороженим (1984; 1985; 1985 а).

Математичне моделювання прогнозу розвитку сумчастої стадії збудника парші і прояву хвороби залежно від умов погоди здійснювали за різними авторами (Минкевич И.И., Захарова Т.И., 1981; Поляков И.А., Пекарчик К., 1981; Чумаков А.Е., Захарова Т.И., 1982; Kranz J., 1979; Royle D.J., Butt D.J., 1979).

При вивченні ефективності фенопрогнозної системи захисту яблуні від парші для визначення періодів інфекції користувалися приладом власної конструкції (Каленич Ф.С., Нескороженый Б.Ф., 1988) та нормалізованою нами (Каленич Ф.С., Нескороженый Б.Ф., 1986) шкалою Міллса (Mills W.D., 1944). Нормалізацію цієї шкали проводили за формулою оптимуму (Терентьев П.В., Ростова Н.С., 1977).

Ефективність різних варіантів фенопрогнозної системи, комбінованого застосування контактних і системних фунгіцидів, а також нових препаратів проти парші та інших хвороб вивчали у промислових насадженнях сильноуражуваних паршею сортів яблуні Мекінтош, Ренет Симиренка та інших. Площа дослідних та еталонного варіантів залежно від мети досліджень становила від 0,5 до 4,5 га. Обприскування проводили тракторними обприскувачами ОМБ-400, ОВС-А і ОПВ-1200 з нормою витрати робочої рідини 1000-1200 л/га. Обліки ураження листків, плодів, врожайності, товарної якості плодів, визначення економічної ефективності заходів проводили за загальноприйнятими методами.

Особливості прояву стійкості збудника парші до фунгіцидів вивчали за методикою ФАО (1982), а одержані дані обробляли методом логіт-аналізу (Урбах В.Ю., 1963).

Епіфітні мікроорганізми філоплани яблуні виділяли методом "серійних розведень" водного змиву з поверхні органів рослин з наступним вивченням їх за загальноприйнятими методами експериментальної мікології і фітопатології (Билай В.И., 1973; Дудка И.А., Вассер С.П., Элланская И.А. и др., 1982; Кирай З., Клемент З., Шоймоши Ф. и др., 1974).

Первинну оцінку антагоністичної активності виділених епіфітних мікроорганізмів філоплани яблуні відносно збудника парші здійснювали за методом парних культур (Рудаков О.Л., 1981) та агарових блоків (Егоров Н.С., 1986).

Для вивчення інгібуючого впливу мікроорганізмів на проростання конідій збудника парші було адаптовано загальновідому методику фунгітоксичної оцінки пестицидів (Miller H.I., 1949).

Ефективність епіфітних мікроорганізмів філоплани яблуні проти збудника парші в польових умовах вивчали за загальноприйнятою методикою шляхом обприскування сіянців дикої лісової яблуні і молодих дерев сорту Мекінтош суспензіями живих культур та препаративних форм найбільш активних штамів. Обприскування проводили ручним обприскувачем "Дезинфаль". Для кращого прилипання до органів рослин у суспензії живих культур мікроорганізмів додавали 1 % натрієвої солі карбоксилметилцелюлози. Як еталон застосовували фунгіцид цинеб у концентрації 0,4 %. Контроль - без обприскування. Протягом сезону проводили чотири обприскування з інтервалами 12 днів. Ефективність варіантів визначали за впливом суспензій живих культур мікроорганізмів на зменшення ураження листків яблуні паршею і борошнистою росою. Облік проводили через 20 днів після останнього обприскування, коли парша набувала масового прояву у суміжних з дослідною ділянкою насадженнях яблуні.

За аналогічною методикою вивчали ефективність препаративних форм біофунгіцидів у польових умовах. Різниця лише в тому, що безпосередньо перед обприскуванням з препаративних форм бактерій готували робочі суспензії у картопляно-декстрозному середовищі кожного з трьох препаратів у концентрації 0,5; 1,0 і 1,5 млрд. клітин в одному мілілітрі.

Препаративні форми біофунгіцидів у вигляді ліофілізованих культур мікроорганізмів було приготовлено у відділі антибіотиків Інституту мікробіології і вірусології НАН України. Тут же проведено ідентифікацію мікроорганізмів, виділених з філоплани яблуні, з'ясовано антибіотичну активність найбільш активних штамів антагоністів збудника парші проти інших фітопатогенів та збудників інфекційних хвороб людини, а також проведено оцінку їх патогенності щодо теплокровних організмів. Автор виражає щиру подяку завідувачу відділу доктору медичних наук С.Р. Резніку, та його співробітникам за надану можливість і сприяння у проведенні цих досліджень.

Оцінку експериментальних даних проводили з використанням різних методів статистичного аналізу (Доспехов Б.А., 1979; Глотов Н.В., Животовский Л.А., Хованов Н.В. и др., 1982; Дрейпер Н., Смит Г., 1986; Лакин Г.Ф., 1980; Терентьев П.В., Ростова Н.С., 1977; Уорсинг А., Геффнер Д., 1949).

Наукова новизна результатів досліджень. Вперше в умовах основних садівницьких зон Лісостепу і Степу України досліджено динаміку розвитку сумчастої стадії збудника парші у відповідності з фенофазами яблуні. Розроблено математичні моделі прогнозу строків початку дозрівання, поширення сумкоспор і прояву хвороби залежно від умов погоди. Вивчено особливості розвитку парші залежно від способів зрошення, густоти садіння і форми крони дерев. Нормалізовано шкалу і розроблено прилад для визначення періодів інфекції яблуні збудником парші. Вивчено ефективність систем захисту насаджень від хвороб, що базуються на проведенні обприскувань відповідно до фенофаз рослини-господаря і короткострокового прогнозу періодів інфекції. Встановлено, що для підвищення ефективності, поліпшення екологічності захисних заходів та профілактики прояву фунгіцидної резистентності у фітопатогенів доцільне комбіноване застосування контактних і системних препаратів з різним механізмом дії. Вивчено ефективність нових фунгіцидів проти парші та інших хвороб яблуні. Розроблено математичні моделі впливу парші на масу і товарну якість плодів. Визначено критерій оцінки ефективності захисних заходів. Розроблено фенопрогнозну систему захисту яблуні від парші та інших хвороб.

Вперше проведено оригінальні дослідження з розробки біологічного захисту яблуні від парші на основі використання явища мікробного антагонізму і пошуку активних антагоністів збудника хвороби серед представників епіфітної мікрофлори філоплани яблуні та різних органічних субстратів. Розроблено методику скринінгу потенційних антагоністів збудників хвороб рослин і його математичної інтерпретації. Виділено 29 високоактивних проти збудника парші та інших фітопатогенів штамів мікроорганізмів, проведено вивчення їх ефективності в лабораторних і польових умовах. На основі трьох найбільш активних штамів спороутворюючих бактерій Bacillus subtilis 0016/1, B. subtilis 0016/2 і B. pumilus 0097/1 виготовлено дослідні зразки біофунгіцидів, які проявили високу ефективність проти парші та борошнистої роси яблуні в польових умовах і є безпечними для теплокровних організмів.

Практичне значення роботи. Удосконалена система інтегрованого захисту яблуні від парші та інших хвороб і її окремі елементи застосовуються в дослідних господарствах мережі Інституту садівництва УААН, Інституту зрошуваного садівництва ім. М.Ф. Сидоренка УААН, передових садівницьких господарствах України на загальній площі понад 15 тисяч гектарів. Результати досліджень використано при розробці щорічних (1977-1988 та 2003-2007 рр.) рекомендацій Головдержзахисту з прогнозу фітосанітарного стану агроценозів України і заходів захисту рослин, а також при підготовці: "Технологічної інструкції по захисту садів і ягідників від хвороб у Київській області" (1984), книги "Облік шкідників і хвороб с. -г. культур" (1986), "Концепції розвитку садівництва в Українській РСР до 2005 року" (1990), "Довідника по захисту садів від шкідників і хвороб" (1990), книги "Садоводство юга Украины" (1992), "Довідника по якості плодів" (1992), "Комплексної системи заходів щодо захисту плодових і ягідних насаджень від шкідників і хвороб" (1995), "Технології вирощування зерняткових і кісточкових культур на півдні України в умовах зрошення" (2001), "Рекомендацій із захисту плодових і ягідних культур від шкідників і хвороб у степовій зоні України" (2001), книги "Методики випробування і застосування пестицидів" (2001).

Методики математичного моделювання впливу парші на масу і товарну якість плодів та нормалізована шкала для визначення періодів інфекції яблуні збудником парші застосовуються вченими Білорусії (Григорцевич Л.М., 1995) та Російської Федерації (Чуприна В.П. и др., 1995; Смольякова В.М., 2000).

Високоактивні штами мікробів-антагоністів збудника парші яблуні передано у відділ антибіотиків Інституту мікробіології і вірусології НАН України. Найбільш активні штами спороутворюючих бактерій використано для виготовлення препаративних форм дослідних зразків біофунгіцидів.

Особистий внесок здобувача. Розроблено програми, методики досліджень, організовано і проведено лабораторні і польові експерименти, проаналізовано і узагальнено отримані результати, зроблено висновки, підготовлено матеріали для публікації, проведено виробничу перевірку та впровадження результатів досліджень у виробництво.

Апробація роботи. Основні результати досліджень були представлені 19-ма доповідями на 14 науково-практичних конференціях, у тому числі трьох міжнародних ("Moznosti zvysovania ucinnosti zavlah", Bratislava, Slovakia, 1994; "International Conference on Integrated Fruit Рroduction", Cedzyna, Poland, 1995; "Biological and pro-ecological methods for control of diseases in orchards and small fruit plantations", Skierniewiece, Poland, 2005) та рядi інших, зокрема таких, як науково-практична конференція, присвячена 60-річчю утворення СРСР, Київ, 1982; "Всесоюзная школа-конференция молодых ученых и специалистов по биологическому методу в защите растений", Кишинёв, 1985; науково-виробнича конференція Держагропрому Литовської РСР "Защита плодоовощных культур от болезней, вредителей и сорняков при интенсивной технологии возделывания", Вильнюс, 1988 (два виступи); науково-виробнича конференція "Биологический метод защиты растений", Минск, 1990; республіканська науково-виробнича конференція "Проблемы современного садоводства", Киев, 1989; республіканська науково-практична конференція "Еколого-економічні проблеми розвитку агропромислового виробництва в Україні в умовах ринкових відносин", Київ-Мелітополь, 1993 (два виступи); науково-виробнича конференція "Сучасні проблеми і перспективи розвитку садівництва", Вінниця, 1994 (два виступи), науково-виробнича конференція "Современные проблемы плодоводства", Самохваловичи, 1995 (два виступи); науково-практична конференція "Інтенсивні технології у садівництві Наддністрянщини і Передкарпаття України", Чернівці, 1995 (два виступи); науково-практична конференція молодих вчених і спеціалістів "Проблеми захисту рослин від шкідливих організмів в сучасних економічних та екологічних умовах", Київ, 1996; Всеукраїнська науково-практична конференція "Сучасний стан і перспективи захисту плодово-ягідних культур і винограду від шкідливих організмів", Харків, 2001.

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано понад 60 наукових робіт, 40 з яких використано при написанні дисертації, у тому числі одна монографія, дві книги у співавторстві, 19 статей у фахових наукових виданнях, 14 тез доповідей у матеріалах науково-практичних конференцій, одна депонована стаття, два авторських свідоцтва і один патент на винаходи.

Структура і обсяг роботи. Дисертація у вигляді монографії викладена на 244 сторінках, включає вступ, аналітичну, методично-результативну частини, висновки, пропозиції виробництву у вигляді системи інтегрованого захисту яблуні від парші та інших хвороб і перелік використаної літератури, що містить 418 джерел, з яких 118 зарубіжних авторів. Результати досліджень ілюстровано 20 таблицями і 42 рисунками.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі та аналітичній частині обґрунтовано актуальність теми, вказано пріоритетні шляхи вирішення проблеми, висвітлено історію вивчення, симптоми і шкідливість хвороби, описано біологічні особливості збудника і роль екологічних факторів у його розвитку, викладено основні складові інтегрованого захисту яблуні від парші та інших хвороб.

Особливості розвитку сумчастої стадії збудника парші, поширення інфекції та прояву хвороби в умовах Північного Лісостепу і Південного Степу України. Встановлено, що в умовах Північного Лісостепу і Південного Степу України початок дозрівання сумкоспор збудника парші настає в кінці березня - на початку квітня і, як правило, на 1-3 тижні випереджає початок розпускання бруньок у яблуні.

Розповсюдження сумкоспор у більш вологих умовах Лісостепу може розпочинатись за 1,5-2 тижні до початку розпускання, але здебільшого збігається з розпусканням бруньок.

Масове поширення сумкоспор в обох зонах відбувається протягом квітня-червня і збігається зі сприйнятливими до ураження фенофазами наростання молодого листя, цвітіння, утворення зав'язі і формування плодів.

Поширення сумкоспор у саду залежно від погодних умов може тривати протягом квітня-початку жовтня, однак найнебезпечнішим періодом інфекції є травень - червень, коли одночасно з наявністю високосприйнятливої стадії рослини-господаря і масовим поширенням сумкоспор інтенсивного розвитку набуває й конідіальна стадія збудника хвороби.

Прояв парші на листках сильноуражуваних сортів яблуні у більш теплій степовій зоні відмічається на початку травня і збігається в основному з початком цвітіння, у більш прохолодній лісостеповій зоні - у другій половині травня і збігається з закінченням цвітіння зимових сортів яблуні. Дальший розвиток хвороби на листках і плодах в обох зонах не припиняється аж до збору врожаю. Але оскільки інтенсивність прояву парші значною мірою залежить від наявності опадів, то у відносно вологішій лісостеповій зоні вона практично щороку набуває інтенсивного розвитку і завдає значних збитків. У більш посушливих умовах Степу шкідливість хвороби проявляється менше і лише в окремі роки з дощовою погодою у весняно-літній період.

Математичне моделювання прогнозу розвитку сумчастої стадії збудника парші та прояву хвороби залежно від умов погоди. На підставі статистичного аналізу результатів семирічних даних динаміки розвитку сумчастої стадії збудника парші в умовах Південного Степу України розроблено регресійні моделі прогнозу календарних строків початку дозрівання, поширення сумкоспор і прояву хвороби, які описують нелінійний зв'язок цих процесів з основними факторами погоди у весняний період.

Множинний ранговий аналіз результатів одержаних даних показує, що початок дозрівання сумкоспор статистично достовірно залежить від суми накопичених температур повітря понад 5 ^оС як на поверхні ґрунту, так і в приземному шарі, кількості днів з опадами протягом січня-квітня поточного року, суми опадів і накопиченої суми відносної вологості повітря понад 80 % за цей самий період.

Але початок дозрівання сумкоспор не має безпосереднього впливу на патологічний процес. Більш важливим при цьому є початок їх розповсюдження. Потрапляючи на органи рослин, сумкоспори зумовлюють первинну інфекцію. Методом регресійного аналізу виявлено тісний прямолінійний зв'язок залежності між календарними строками початку дозрівання і початку розповсюдження сумкоспор (r=0,95).

У результаті регресійного аналізу календарних строків прояву парші на листках яблуні залежно від умов погоди встановлено, що прямий вплив на цей процес мають сума накопиченої температури повітря понад 10С від початку року спостережень, сума накопиченої відносної вологості повітря понад 80 % і кількість днів з опадами за цей період.

На основі одержаних даних розроблено математичні моделі вказаних процесів у вигляді рівнянь регресії.

У результаті введення відповідних метеорологічних даних і розрахунків за допомогою комп'ютера за цими рівняннями одержали числа, які означають порядковий день з початку року, за якими визначаємо розрахункові календарні дати відповідно початку дозрівання, поширення сумкоспор і прояву парші.

Порівнявши розрахункові дати настання вказаних стадій патологічного процесу з фактичними, встановленими методами мікроскопічних досліджень і прямих спостережень, одержали повну відповідність, або дуже невелику розбіжність між ними (±1-5 днів). Це свідчить про високу репрезентативність розрахованих моделей і придатність їх для практичного застосування з метою прогнозу строків початку дозрівання, поширення сумкоспор і прояву хвороби.

Особливості розвитку парші залежно від деяких прийомів агротехніки. Встановлено значний вплив різних систем зрошення на динаміку поширення і розвитку хвороби. Серед трьох систем, які вивчали (крапельне, комбіноване зрошення і підкронове дрібнодисперсне дощування), відносно сильніше на ці процеси впливали варіанти комбінованого зрошення і підкронового дощування, за яких відбувається зволоження відповідно всієї крони, або значної частини її внизу рослин. Значно менше сприяла цьому система крапельного зрошення, за якої вода взагалі не потрапляє на рослини, а лише за рахунок зволоження ґрунту дещо підвищується відносна вологість повітря. Абсолютно пригніченою була парша у контрольному варіанті (без зрошення), де поширення і розвиток хвороби залежали лише від погодних умов.

У результаті трирічних досліджень на двох сортах - середньоуражуваному паршею Голден делішес і відносно стійкому Джонатан встановлено, що у варіантах з формуванням крони за угорською і навкісною пальметами поширення і розвиток хвороби на листках відбувалися інтенсивніше порівняно з розріджено-ярусною кроною. Пояснюється це тим, що при формуванні дерев за типом пальмет за рахунок ущільнення насаджень і обмеження вирізання однорічних пагонів порівняно з розріджено-ярусною кроною створюються сприятливіші мікрокліматичні умови для розвитку збудників хвороб. Але за надійного захисту різниця в ураженні рослин паршею залежно від типу насаджень і форми крони нівелюється.

При вивченні особливостей розвитку парші залежно від густоти садіння і способів обрізування дерев протягом трьох років у досліді з трьома площами живлення (65; 64 і 63 м), двома формами крони (розріджено-ярусна і напівплоска) та двома системами обрізування дерев (з укорочуванням і без укорочування однорічних пагонів) великої різниці між варіантами щодо поширення і розвитку парші на фоні загальноприйнятої системи захисту яблуні від хвороб та шкідників не спостерігалося. Але, за результатами дисперсійного аналізу одержаних даних, встановлено, що кількість уражених листків і розвиток хвороби у варіантах з напівплоскою кроною та укорочуванням однорічних пагонів були меншими і статистично достовірно відрізнялись від інших варіантів. Доведено також, що площа живлення дерев сама собою мало впливала на поширення і розвиток хвороби. Але при врахуванні двофакторної взаємодії відмічено, що площа живлення у поєднанні з системою обрізування дерев дещо впливають на ці показники. Так, у більш ущільненому варіанті (63 м) без укорочування однорічних пагонів розвиток хвороби в кінці літа був трохи вищим, ніж у варіантах з меншою густотою садіння дерев (65 і 64 м) і укорочуванням пагонів. Це пояснюється більш сприятливими для збудника хвороби мікрокліматичними умовами, які створюються в ущільнених насадженнях.

Основні критерії короткострокового прогнозу парші і технічні засоби його забезпечення. Ще у 20-ті роки минулого століття було встановлено (Keitt G.W., Jones L.H., 1926), що для здійснення інфекції яблуні збудником парші необхідне тісне узгодження тривалості періоду зволоження органів рослин крапельнорідинною вологою з певною температурою повітря за цей самий період. На основі цього була розроблена добре відома шкала Міллса (Mills W.D., 1944), яка з різними доповненнями і удосконаленнями тривалий час слугувала зручним засобом для визначення періодів інфекції.

Для контролю температури повітря і тривалості періоду зволоження спочатку застосовували переважно метеоприлади, а останнім часом для цього розроблено багато різних електронних приладів і комп'ютерних систем, які, працюючи за алгоритмом "шкала Міллса", оцінюють епіфітотійну ситуацію і дають сигнали про необхідність проведення захисних заходів.

Дотримуючись принципів необхідності здешевлення, надійності в роботі і простоти користування обладнанням ми на базі серійного метеорологічного термографа М-16А розробили прилад, який поєднав у собі функції термографа і гігрографа. Це дало змогу здійснювати реєстрацію температури повітря і періодів зволоження листя на часовій сітці термографа, завдяки чому не тільки усунуто необхідність застосування двох указаних приладів, а й спрощено зняття інформації і визначення періодів інфекції яблуні збудником парші.

Багаторічні дослідження показали, що запропонований прилад простий у користуванні, дешевий, доступний для виготовлення у будь-якому господарстві, не потребує електроенергії, цілком придатний для визначення критичних періодів інфекції яблуні збудником парші і може застосовуватись в інтегрованій системі захисту насаджень від хвороби.

Працюючи зі шкалою Міллса, було помічено суттєві недоліки в ній - нерівномірність і дискретність. Для їх усунення провели певні розрахунки і одержали рівняння, які рівномірно й недискретно описують криві слабкої, помірної і сильної інфекції. При екстраполяції одержаних рівнянь з'ясувалося, що вони мають смисл у температурному інтервалі від 4 до 35С, що повністю відповідає порогам температури, в межах якої можливий розвиток збудника парші (проростання спор, здійснення інфекції, ріст міцелію, спороутвореня тощо). Отже, висока репрезентативність розрахованих рівнянь підтверджується як статистичними методами, так і перевіркою їхньої відповідності біологічним особливостям збудника парші. Це свідчить про те, що запропоновані рівняння можна застосовувати у вигляді недискретних алгоритмів роботи електронних засобів для сигналізації строків обприскування яблуні проти парші, основаних на короткостроковому пронозі періодів інфекції.

При застосуванні механічних реєструючих засобів для оцінки епіфітотійної ситуації можна користуватися нормалізованою шкалою інфекційних періодів парші яблуні, яка являє собою табульовані математичні моделі слабкої, помірної і сильної інфекції.

Критичні періоди інфекції яблуні збудником парші та їхня роль в оцінці епіфітотійної ситуації. З метою перевірки практичної придатності запропонованих приладу і нормалізованої шкали Міллса для визначення критичних періодів інфекції яблуні збудником парші були проведені спеціальні дослідження в промислових насадженнях дослідного господарства "Дмитрівка" Інституту садівництва Української академії аграрних наук (ІС УААН). парша фунгіцид захист яблуня

Спостереження показали, що на території Північного Лісостепу України протягом чотирьох років підряд (1982-1985) погодні умови були дуже сприятливими для розвитку парші. Особливо це характерно для 1983-1985 рр., коли у найбільш відповідальний для інфекції період (травень-червень) погода характеризувалась значною кількістю опадів і оптимальною температурою повітря. За таких умов протягом травня-серпня 1983 року зареєстровано 29 періодів інфекції, 1984-26 і 1985 року - 30. При цьому у 1983 році переважна більшість критичних періодів припадала на травень-липень, а в 1984-1985 роках - на травень-червень. До того ж значні опади і оптимальна температура повітря постійно забезпечували сприятливі умови не тільки для слабкої та помірної, а й сильної інфекції.

Менш напруженою епіфітотійна ситуація була у 1981-1982 роках, коли зареєстровано відповідно 16 і 21 періодів інфекції. Пояснюється це невеликою кількістю опадів у травні-червні, особливо в 1981 році, коли у травні протягом 10 днів з дощем випало лише 24,2 мм опадів. Тому й не було жодного критичного періоду інфекції. Опади в липні цього року (114 мм) при відносно жаркій погоді не могли вплинути на підсилення розвитку хвороби, тому вона перебувала в стані депресії.

На відміну від цього, значна кількість опадів, особливо у липні-серпні 1982 року, сприяла посиленню інфекції. Після минулорічної депресії парша прогресувала і спричинила значне ураження рослин.

Таким чином, дослідження показали, що запропоновані прилад і нормалізована шкала Міллса придатні для застосування в системі моніторингу епіфітотійної ситуації і визначення періодів інфекції яблуні збудником парші.

Ефективність систем захисту яблуні від парші, основаних на проведенні обприскувань відповідно до фенофаз розвитку рослини-господаря і короткострокового прогнозу періодів інфекції. З метою усунення недоліків фенологічної системи захисту яблуні від парші, яка й до цього часу широко застосовується в садах, у зарубіжних країнах було запроваджено так звану "інтервенційну" систему (Borecki Z., 1962), що базується на проведенні не профілактичних, а постінфекційних обприскувань, тобто саме таких, що здійснюються на основі моніторингу епіфітотійної ситуації і визначення періодів інфекції яблуні збудником парші. Хімічний захист за такою системою повинен проводитись дуже оперативно із застосуванням системних фунгіцидів з лікувальними властивостями і проведенням фунгіцидних обприскувань при необхідності навіть під час цвітіння. За такою системою залежно від погодних умов для захисту яблуні від парші та інших хвороб протягом сезону проводять до 17-18 (Audeward H. et al., 1989; Lagarde M.- P. et al., 1989; Triloff P., 1990), а іноді й 20 (Борецкий З., 1981) обприскувань.

Враховуючи зазначене, а також те, що за українським регламентом обприскування в садах під час цвітіння дерев забороняються, виникла необхідність розробити систему захисту яблуні від парші, яка якнайбільше інтегрувала б позитивні особливості фенологічної та "інтервенційної" систем і максимально відхиляла їхні недоліки. Для цього від фенологічної системи взяли передбачені нею профілактичні обприскування яблуні відповідно до фаз розвитку рослин у період до цвітіння, а від "інтервенційної" - обприскування після цвітіння за короткостроковим прогнозом періодів інфекції. Оскільки така система поєднує принципи фенологічної і прогнозної, назвали її фенопрогнозною.

Як відмічалося вище, погодні умови 1981 року були несприятливими для розвитку парші, тому протягом весняно-літнього періоду в еталонному варіанті за фенологічною системою було проведено 5 обприскувань, з яких 2 до цвітіння і 3 - після. У дослідному варіанті у зв'язку з відсутністю періодів інфекції було проведено лише 3 обприскування - 2 до, як і в еталонному, і одно після цвітіння, коли у зв'язку з випаданням дощу виникла небезпека поширення парші.

За таких умов різниці між дослідним і еталонним варіантами за технічною і господарською ефективністю не встановлено. Але за рахунок виключення двох фунгіцидних обприскувань у дослідному варіанті було отримано значну економію коштів та обмежено забруднення довкілля фунгіцидами.

У зв'язку з тим, що у 1982 році за досить сприятливих для розвитку парші погодних умов значної різниці в ефективності між варіантами фенопрогнозної системи з проведенням обприскувань за прогнозом небезпеки слабкої і сильної інфекції не було відмічено, у наступні 1983-1984 рр. обприскування проводили лише за прогнозом небезпеки сильної інфекції на фоні одного-двох обприскувань високоефективними контактними фунгіцидами за фенологічною системою у період до цвітіння (табл. 1).

Незважаючи на дуже сприятливі для розвитку парші погодні умови, зокрема у 1983-1984 рр., варіанти фенопрогнозної системи виявилися набагато ефективнішими порівняно з фенологічною. Особливо помітно стримували поширення і розвиток парші варіанти з проведенням обприскувань після цвітіння за прогнозом небезпеки сильної інфекції по фону двох обприскувань у фенофази розпускання бруньок і перед цвітінням. При цьому найбільш ефективними виявилися фенопрогнозні варіанти із застосуванням 3 %-ної бордоської рідини у фазі розпускання бруньок або 1 %-ної перед цвітінням.

Оскільки фенологічна система базується на проведенні профілактичних обприскувань як контактними, так і системними фунгіцидами, а при проведенні обприскувань згідно з прогнозом періодів інфекції необхідне застосування лише системних фунгіцидів, які, характеризуючись терапевтичними властивостями, здатні не тільки запобігти інфекції, а й пригнітити збудника хвороби, який уже проник у тканини рослини-господаря, виникла необхідність вивчити ефективність застосування контактних і системних фунгіцидів у різних системах захисту яблуні від парші.

Із препаратів, що характеризуються системною дією, у дослідах 1981-1984 рр. застосовували переважно фундазол і топсин М, які не завжди забезпечували високу ефективність. Однією з причин цього, як з'ясувалося пізніше, була висока стійкість збудника парші яблуні дмитрівської і новосілківської популяцій до бензімідазольних фунгіцидів, що було не тільки констатовано, а й підкріплено спеціальними лабораторними дослідами. Тому цю проблему необхідно було розв'язувати шляхом заміни бензімідазольних фунгіцидів препаратами іншої хімічної природи.

Таблиця - 1. Технічна і господарська ефективність різних систем захисту яблуні від парші (ДГ ІС УААН "Дмитрівка", сорт Мекінтош)

Серед випробуваних фунгіцидів, що характеризуються терапевтичною дією, найбільш ефективним проти парші як у лабораторних, так і польових дослідах, виявився рубіган. Щоб уникнути небезпеки "звикання" до нього збудника парші, було вивчено ефективність застосування рубігану у фенопрогнозній і фенологічній системах шляхом поєднання його з контактними фунгіцидами (цинеб, полікарбацин, поліхом, хоміцин).

У результаті досліджень встановлено, що незалежно від систем захисту, які вивчали на трьох різних за стійкістю проти парші сортах (Кальвіль сніговий - слабо-, Бойкен - середньо-, Мекінтош - сильноуражуваний), системний фунгіцид рубіган 0,04 % в умовах надзвичайно напруженої епіфітотійної ситуації забезпечив кращу технічну і господарську ефективність порівняно з контактними фунгіцидами групи карбаматів, комбінованих з хлорокисом міді. Але відносно найкращі результати за всіма показниками одержано у варіантах із застосуванням рубігану 0,04 % за фенопрогнозною системою. Особливо необхідно підкреслити, що така перевага мала місце і на сильноуражуваному сорті Мектінтош. Контактні фунгіциди значно поступалися рубігану за обома системами, особливо на сильноуражуваному сорті.

Ефективність комбінованого застосування фунгіцидів з різним механізмом дії. Важлива роль хімічних засобів у системі інтегрованого захисту яблуні від хвороб, а також небезпека розвитку фунгіцидної резистентності у фітопатогенів зумовлюють необхідність раціоналізації і вдосконалення способів застосування фунгіцидів у садах. Виходячи з цього, вивчали ефективність комбінованого застосування системного і контактного фунгіцидів фундазолу і сірки колоїдної проти парші та інших хвороб яблуні.

Результати досліджень показали, що комбіноване застосування фунгіцидів з різним механізмом дії виявилося більш ефективним проти парші та інших хвороб яблуні, ніж окреме використання цих же препаратів. При цьому робочу концентрацію обох компонентів можна зменшити вдвічі порівняно із загально- прийнятою.

Варіанти з комбінованим застосуванням сірки колоїдної і фундазолу переважали інші не тільки за технічною, а й господарською ефективністю. Протягом п'ятирічних досліджень найвищий урожай високоякісних плодів одержували саме в цих варіантах. Відповідно і за економічною ефективністю ці варіанти переважали інші. Прибуток і рівень рентабельності в них порівняно з еталонним та іншими варіантами були на 6-29 % вищими.

Як показали токсикологічні дослідження, при комбінованому застосуванні сірки колоїдної і фундазолу виключається небезпека накопичення в плодах фундазолу та продуктів його розпаду. На цю розробку одержано авторське свідоцтво (Каленич Ф.С., 1981).

З метою обмеження пестицидного навантаження в садах вивчали ефективність заміни бордоської рідини іншими більш технологічними фунгіцидами. При цьому за показниками технічної і господарської ефективності виділився варіант з комбінованим застосуванням у фази розпускання бруньок і відокремлення бутонів хоміцину 0,4 % і порошку сірки, що змочується, 1 %. Такий технологічний прийом не тільки спрощує і прискорює процес приготування робочої рідини препаратів, а й дозволяє у 2 рази зменшити пестицидне навантаження в саду

Ефективність нових фунгіцидів. Крім удосконалення технології застосування загальноприйнятих хімічних засобів, у 1992-1995 рр. вивчали ефективність нових фунгіцидів проти парші та інших хвороб яблуні. У дослід було включено триазольні системні фунгіциди скор, вектра і топаз, обприскування якими (3-4) проводили перед цвітінням і зразу ж після цвітіння. Під час розпускання бруньок і в літній період застосовували контактні фунгіциди. Еталоном була загальноприйнята система захисту із застосуванням контактних мідьвмісних та карбаматних фунгіцидів. З метою уникнення небезпеки розвитку фунгіцидної резистентності у збудника парші, у 1994 і 1995 роках у дослід було включено варіанти з комбінованим застосуванням скору з топазом у загальноприйнятих нормах витрати та з порошком сірки, що змочується.

Погодні умови в роки досліджень були в основному сприятливими для розвитку парші, за винятком 1993 року, який відзначався відносно посушливим літом.

Встановлено, що препарат вектра навіть у посушливих умовах степової зони України виявився недостатньо ефективним проти парші, а скор забезпечував технічну і господарську ефективність на рівні еталонного варіанта. Але відносно кращу ефективність було одержано у варіантах з комбінованим застосуванням скору з топазом і порошком сірки, що змочується. Норму витрати скору при цьому можна зменшити на 30 %, а сірки - на 50 % порівняно із загальноприйнятою.

Отже, метод комбінованого застосування фунгіцидів з різним механізмом дії забезпечує не тільки достатню технічну і господарську ефективність при захисті яблуні від хвороб, а й усуває небезпеку розвитку фунгіцидної резистентності у фітопатогенів, сприяє економії коштів, зменшенню пестицидного навантаження в насадженнях та обмеженню забруднення довкілля засобами захисту рослин. Цю розробку запатентовано (Каленич Ф.С., Падалко Л.І., 1998).

Проблеми фунгіцидної резистентності збудника парші, методи її визначення і шляхи подолання. У польових дослідах 1971-1972 років було встановлено досить високу ефективність проти хвороб яблуні бензімідазольних фунгіцидів, серед яких особливо виділявся бенлат. Але буквально через два роки з початку досліджень, тобто у 1973 році було помічено, що аналог бенлату фундазол в одному й тому ж досліді виявився менш ефективним проти парші, ніж його попередник.

Щоб з'ясувати причину цього явища, було відібрано зразки листя і плодів яблуні з різних зон садівництва України з урахуванням початку, інтенсивності і тривалості застосування бензімідазольних фунгіцидів, виділено збудника парші в чисту культуру і в умовах in vitro проведено вивчення його стійкості до фундазолу. Штами патогену, виділені з уражених органів рослин, які ніколи не обприскувались ніякими хімічними засобами, назвали "дикими", а ті, що були виділені з рослин, які оброблялись фунгіцидами, у тому числі й бензімідазольними, - "культурними". При вирощуванні "диких" і "культурних" штамів на картопляно-декстрозному агарі (КДА) у поживне середовище додавали фундазол, 50 % порошок, що змочується, у концентрації 5, 50 і 100 мг/л. Контроль - КДА без фундазолу.

Як видно з рисунка 5, штами "культурних" популяцій збудника парші (медвежовушківська, новосілківська, лужанська, дмитрівська і чернівецька) проявили досить високу стійкість до фундазолу. Навіть при концентрації препарату в поживному середовищі 100 мг/л проростання їхніх пропагул становило 10-45 %, а при найменшій концентрації (5 мг/л) сягало 57-100 %. Водночас усі штами "диких" популяцій (ометинецька, данилівська і київська) проявили практично повну чутливість до фундазолу. Слід зауважити, що збудник парші медвежовушківської популяції проявив повну чутливість до фундазолу у найвищій концентрації, але був відносно стійким до нього у менших концентраціях.

Однак при "широкому" розсіві "диких" штамів (одна колонія на 200 косяків) було встановлено, що від 1,2 до 5 % їхніх пропагул виявилися здатними рости на середовищі зі вмістом фундазолу 5 мг/л. Цей факт дає підставу вважати, що в "диких" популяціях збудника парші є субпопуляції як високочутливі, так і високостійкі до бензімідазолів. При тривалому монотонному застосуванні цих фунгіцидів у садах останні залишаються життєздатними і на якомусь етапі починають домінувати, у зв'язку з чим різко знижується початкова висока ефективність бензімідазолів, а значить, і втрачається їхня практична цінність.

Разом з тим дослідження показали, що у складі "культурних" популяцій невеликі частки субпопуляцій патогену залишаються високочутливими до фундазолу і його аналогів. Але вони не можуть бути домінуючими. Тому дальше застосування бензімідазольних фунгіцидів у таких садах швидко стає нераціональним, оскільки зумовлює елімінацію чутливих до них ліній гриба і викликає високу бунзімідазолрезистенцію популяції в цілому.

Паралельно вивчали також порівняльну чутливість "дикого" і "культурного" штамів збудника парші до фунгіцидів з різним механізмом дії, зокрема фундазолу, еупарену, ровралю і рубігану. На основі спеціальних розрахунків встановлено досить різний характер прояву чутливості цих штамів як між собою залежно від концентрації препаратів, так і відносно фунгіцидів з різним механізмом дії.

За основними показниками фунгіцидності, "дикий" штам виявився найбільш чутливим до фундазолу, а також у міру її спадання до рубігану, еупарену і ровралю. Водночас у "культурного" штаму відмічено дуже високий рівень стійкості до фундазолу і набагато менший до еупарену, що свідчить про можливість розвитку перехресної стійкості у патогену до цих препаратів. Відносно ровралю, навпаки, з набуттям стійкості до фундазолу "культурний" штам стає чутливішим до ровралю.

Особливо цікаві дані одержано при вивченні стійкості збудника парші до рубігану, який за основними показниками токсикологічної оцінки показав високу ефективність і проявив практично однакову дію відносно бензімідазолчутливого і стійкого штамів збудника парші.

Крім того, в лабораторних і польових умовах вивчали також активність проти збудника парші системного фунгіциду байлетону, а в польових умовах - топсину М. Як було сказано вище, обидва препарати виявились недостатньо ефективними проти парші в садах, де у попередні роки інтенсивно застосовували ці фунгіциди, а також фундазол.

Критерії оцінки шкідливості парші і визначення ефективності систем захисту насаджень від хвороби. Методом спеціальних обліків і розрахунків встановлено, що вплив парші на масу плодів об'єктивніше описується рівнянням логістичної функції, а не лінійної регресії, як це пропонувалося іншими авторами (Шибкова Н.А., 1976).

Для практичного користування ми розробили таблицю, з допомогою якої, визначивши урожайність і ступінь ураження плодів (розвиток хвороби), можна визначити втрату маси плодів, зумовлену паршею. За нашими даними, при максимальному розвитку хвороби (100 %) недобір урожаю може становити 44,15 %. Але шкідливість парші не обмежується лише втратою врожаю, а ще більше посилюється негативним впливом хвороби на товарну якість плодів.

На основі статистичного аналізу і спеціальних розрахунків одержано рівняння і розроблено графік, за допомогою яких встановлено, що за слабкого розвитку (до 5 %) парша дуже слабо впливає на масу і товарну якість плодів. При зростанні розвитку хвороби приблизно до 10 % відбувається повільне погіршення якості продукції головним чином за рахунок переходу плодів першого сорту в другий. При дальшому збільшенні розвитку хвороби (~15 %) починає різко зменшуватись частка плодів як першого, так і другого сорту, внаслідок чого різко зростає кількість нестандартної продукції, маса якої досягає максимуму при ступені розвитку хвороби в межах 25 %, після чого весь урожай стає нестандартним.

Враховуючи зазначене, можна вважати, що ступінь розвитку парші на плодах до 5 % є економічно допустимою межею. Отже, ефективними можуть вважатися системи чи заходи захисту яблуні від парші, які забезпечують стримування розвитку хвороби на плодах не більше 5 %. Перевищення цього показника призводить до кількісних і якісних втрат продукції, у зв'язку з чим окупність захисних заходів буде зменшуватись.

Епіфітна мікрофлора філоплани яблуні та її роль у розробці біологічного захисту насаджень від парші. З метою пошуку альтернативи хімічному методу у 1985 році розпочато пріоритетні дослідження з розробки біологічного захисту яблуні від парші. Основним напрямом при цьому було визначено вивчення епіфітної мікрофлори філоплани яблуні, у складі якої патоген постійно перебуває у тісних життєвих стосунках з багатьма мікроорганізмами, у тому числі й з антагоністичними, які за певних умов можуть бути використані як агенти біологічного захисту рослин від хвороби. На початковому етапі досліджень з метою вивчення таксономічного складу епіфітних мікроорганізмів філоплани яблуні, особливостей їхнього поширення і розвитку, інтенсивності заселення ними різних органів рослин залежно від екологічних умов, сортового складу та пестицидного навантаження проведено маршрутні обстеження насаджень яблуні в різних ґрунтово-кліматичних зонах України з охопленням практично всіх основних зон плодівництва. Такі обстеження здійснено, зокрема, в дослідних господарствах Інституту садівництва УААН (Північний Лісостеп), Інституту зрошуваного садівництва ім. М.Ф. Сидоренка УААН (Південний Степ), Подільської (Центральний Лісостеп), Львівської (Західний Лісостеп), Придністровської (Придністров'я), Краснокутської (Східний Лісостеп) і Кримської (передгір'я Криму) дослідних станцій садівництва. З листків і плодів яблуні, відібраних при цих обстеженнях, виділено мікроорганізми, які й було використано в процесі досліджень.