Экологическое обоснование систем мониторинга и защиты картофеля от ризоктониоза в Западной Сибири
Разработка и апробация системы фитосанитарного мониторинга ризоктониоза в агроэкосистемах картофеля. Биоэкологические особенности его возбудителя и анализ вредоносности, а также этапы определения состава анастомозных групп сибирской популяции гриба.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.12.2017 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Концептуальная схема системы защитных мероприятий от ризоктониоза включает 3 основные стратегические задачи и тактические приемы их решения (рисунок 4).
Задачу повышения устойчивости картофеля к ризоктониозу можно решать за счет повышения как генетической, так и физиологической устойчивости. Это достигается путем создания устойчивых сортов с использованием методов биотехнологии, подбором слабопоражаемых и толерантных сортов, а также применением различных элиситоров для индуцирования болезнеустойчивости растений.
Впервые в мировой практике предложена методика отбора устойчивых к ризоктониозу форм картофеля in vitro с использованием в качестве селективного фактора токсических метаболитов гриба R.solani. По результатам исследований получен патент «Способ селекции картофеля на устойчивость к ризоктониозу».
Современная организация семеноводства в ЗАО «Приобское» позволяет на базе собственной лаборатории апикальных меристем получать ежегодно до 60 тыс. безвирусных растений или 400тонн мини-клубней. За период 2001-2004гг. были размножены и испытаны более 10 сортов картофеля с фитосанитарной оценкой по периодам формирования элементов структуры урожая. Выращивание рекомендованных сортов (Скарлет, Невский, Чародей), ввиду их слабой поражаемости ризоктониозом и другими сопутствующими заболеваниями, ограничивает воспроизводство вредных организмов и способствует улучшению фитосанитарной ситуации в агроэкосистемах картофеля в период вегетации и при хранении. Внедрение в производство устойчивых сортов позволило повысить урожайность на 20-67,5%, снизить себестоимость продукции уже в первый год на 12,5% при повышении прибыли на 37,5% и уровня рентабельности до 150,5%.
Повышение качества клубней путем их химического обеззараживания перед посадкой системными препаратами (ТМТД, Фундазол) свидетельствует о высокой биологической и хозяйственной эффективности.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 4. Концептуальная схема защитных мероприятий от ризоктониоза
Снижение выпадов всходов в 4-5 раз, развития заболевания на стеблях, столонах и, особенно, клубнях до уровня ПВ обеспечивает прибавку продукции до 3 т/га при уровне урожайности 25-30 т/га. Кроме того, наблюдается снижение заселенности почвы грибом R.solani в 2-2,5 раза (Шалдяева, Пилипова, 1991).
В настоящее время обосновано принципиально новое направление в обеззараживании клубней - аэрозольная обработка картофеля в хранилищах, оказывающая минимальное воздействие на окружающую среду. Широкомасштабное научно-производственное испытание технологии осенней обработки картофеля дымовым фунгицидом Вист было проведено в трех областях (Новосибирской, Кемеровской и Алтайском крае) общим объемом более 3000 тонн с высоким биологическим эффектом (до 81%) против комплекса гнилей грибного и бактериального происхождения (Шалдяева, Пилипова, Першилин, Беккер, 2002). Кроме того, дымовой фунгицид Вист обладает резко выраженным последействием на возбудителя ризоктониоза, снижая жизнеспособность склероциев (на 22-60%) и пораженность подземных органов, приводя к получению значительной прибавки урожая (4,19 т/га).
Результаты испытаний 2003-2005гг показали перспективность применения на картофеле баковых смесей химических протравителей в половинной норме (Максим) с хвойными регуляторами роста (Новосил, Срезар, Растстим) за счет улучшения экологических аспектов протравливания, ускорения фаз развития растений, повышения биологической эффективности в отношении ризоктониоза (до 56-90%).
Использование хвойных регуляторов для обработки клубней при возделывании картофеля по голландской технологии (2004-2005гг.) на базе ОАО «Емельяновское» позволило получить прибавку урожая 17-30% за счет ускорения стартового роста, увеличения элементов структуры урожая и снижения поражённости ризоктониозом и сопутствующими заболеваниями.
Экспериментами 2001-2005гг. установлено, что хвойные препараты обладают как прямым фунгистатическим действием на возбудителей болезней картофеля, так и иммуностимулирующим, снижая в 1,5-4 раза поражённость растений картофеля болезнями различной этиологии в период вегетации и при хранении. Наибольшей эффективностью против ризоктониоза хвойные препараты обладают при использовании семенного материала высоких репродукций и заселении клубней возбудителем ниже или на уровне порога вредоносности.
Применение растительных препаратов в 1,5-2 раза ускоряло прохождение фенологических фаз и увеличивало показатели элементов структуры урожая, приводя к его повышению в среднем на 30%. Индуцирование устойчивости картофеля к болезням во время хранения происходит вследствие активизации механизмов защиты и проявляется в повышении способностей тканей клубней к усиленному образованию фитоалексинов и некрозов в ответ на заражение патогенами. Рекомендована новая схема применения хвойных регуляторов, включающая обработку клубней и опрыскивание в фазу всходов, показана ее высокая биологическая и экономическая эффективность в снижении ризоктониоза и сопряженных с ним патологических процессов (Шалдяева, Галицин, Чекуров, 2004, 2006).
Для решения задачи ограничения длительности выживания почвенных патогенов и снижения их численности ниже ПВ вводятся фитосанитарные севообороты и предшественники. Анализ структуры севооборотов показал, что фитосанитарное состояние почв и посадок картофеля существенно ухудшалось по мере роста насыщенности севооборота картофелем с 12-15 до 75% (таблица 8).
Таблица 8. Фитосанитарное состояние почвы и посадок картофеля в хозяйствах с различной структурой севооборота (1983-1991, 2000-2005гг.)
Показатели |
Севооборот |
|||
кормовой |
полевой |
овощной |
||
Насыщенность картофелем,% |
12-15 |
28-30 |
66-75 |
|
Среднесезонная численность R solani, пропагул/100гпочвы |
0-5 |
3-8 |
6-16 |
|
Погибшие от ризоктониоза ростки,% |
1,6 |
3,6 |
10,0 |
|
Пораженность стеблей,% |
13,7 |
30,7 |
56,0 |
|
Пораженных столонов,% |
1,9 |
4,6 |
12,9 |
|
Опавшие столоны,% |
0,7 |
1,9 |
6,3 |
|
Ризоктониоз на клубнях,% |
26 |
77 |
85 |
|
в т.ч. склероции от 1/10 до 1/2 поверхности |
7 |
34 |
54 |
В практике сельскохозяйственного производства размещение семенных посадок картофеля целесообразно проводить в севооборотах с насыщением культурой не более 30%. В почвах таких севооборотов будет происходить снижение заселенности возбудителем ризоктониоза и формирование клубней, соответствующих регламентам посадочного материала.
Анализ 16 предшественников картофеля показал, что 30% из них (люцерна, овес, вико-овсяная смесь, ячмень, костер, донник) существенно снижали выживаемость популяции гриба R. solani AG3 до 0-5 пропагул и развитие болезни в 1,4-2,2 раза ниже ПВ. Выращивание картофеля в севообороте с такими культурами как капуста, огурцы, кукуруза, морковь, пшеница не позволяло снизить плотность популяции R. solani до уровня порога вредоносности и численность возбудителя колебалась по этим культурам от 4 до 20 пропагул/100г почвы с преобладанием в популяциях AG3, AG4 и AG5.
Повторное возделывание картофеля вызывало накопление численности R. solani до 16 пропагул/100г почвы. Причем, в почвенной популяции возбудителя наблюдалась тенденция к отбору наиболее патогенных для картофеля изолятов гриба. Об этом свидетельствует сильное развитие болезни: на ростках - до 65,8%, на стеблях - до 60,9%, на столонах - до 36,1% при 16,4% опавших. По этой причине интенсивность сезонной и многолетней динамики ризоктониоза выше при бессменных посадках картофеля на фоне стабильного (в отличие от севооборотов) уровня популяции возбудителя, а урожайность и качество продукции ниже (Шалдяева, Пилипова, 2001).
Биологическая эффективность введения фитосанитарных предшественников по результатам многолетних исследований свидетельствовала о значительном улучшении фитосанитарного состояния почв и посадок картофеля по зерновым предшественникам по сравнению с овощными культурами, снижая численность патогена на уровне 75-90% и интенсивность поражения растений ризоктониозом в пределах 50-70%. Рост урожайности картофеля был обусловлен повышением густоты посадок картофеля за счет сокращения количества выпадов от ризоктониоза и гибели ростков, снижением пораженности стеблей и сохранением продуктивных столонов. Биологическая и хозяйственная эффективность введения фитосанитарных предшественников в среднем по картофелеводческим хозяйствам лесостепи Приобья достигала максимальных значений при выращивании картофеля по долголетним культурным пастбищам (65 и 48%) и рапсу (53 и 65%).
Результаты полевых экспериментов 2001-2003 годов на разных типах почв показали существенную разницу уровня заселенности их возбудителем ризоктониоза (таблица 9).
Таблица 9. Пораженность ризоктониозом подземных органов картофеля на разных типах почв, 2001-2003гг.
Показатели |
Тип почвы |
|||
дерново-подзолистая |
серая лесная |
чернозем выщелоченный |
||
Развитие болезни на стеблях,% |
6,55 |
4,8 |
12,4 |
|
Количество поврежденных столонов,% |
12,4 |
2,55 |
14,1 |
|
Количество опавших столонов,% |
0,4 |
0 |
1,75 |
|
Заселенность почвы грибом R solani, пропагул/100г почвы |
0-5 |
7-10 |
16-31 |
|
Биологическая урожайность, кг/100растений |
91,7 |
110,31 |
50,88 |
Супрессивность зональных почв может обусловить разную степень проявления заболевания и объясняется влиянием почвенной разности на проявление паразитической активности патогена.
Показателем степени супрессивности почв может служить склероциальный индекс, изменяющийся в течение вегетации (рисунок 5).
Чернозем выщелоченный
Дерново-подзолистая
Рисунок 5. Изменение склероциального индекса сортов картофеля в зависимости от исходного показателя на разных типах почв
При посадке здоровых клубней (S.i.= 0) на дерново-подзолистой почве индекс дочерних клубней повысился в среднем до S.i.= 0,59, на выщелоченном черноземе - до S.i.= 2,21. Размещение пораженных клубней на дерново-подзолистой почве показало уменьшение его значения до S.i.=1,34, на выщелоченном черноземе - к значительному его повышению до 2,89, достигая максимальных значений по сорту Елизавета (S.i.=4,17). По результатам исследований дерново-подзолистая почва отнесена к среднесупрессивным, выщелоченный чернозем - к кондуктивным в отношении возбудителя ризоктониоза картофеля. Более высокая супрессивность дерново-подзолистой почвы выявлена О.И. Павловой (1988) в отношении возбудителя корневой гнили, что свидетельствует об универсальности механизмов супрессивности почв в отношении почвенных патогенов.
Супрессивность почв можно регулировать внесением органических удобрений, оказывающих влияние на комплекс абиотических и биотических факторов, в частности, численность сапротрофной и антагонистической микрофлоры.
Исследованиями в полевых и производственных экспериментах 2001-2005гг. в ЗАО «Приобское» и учхозе «Тулинское» показана эффективность ярового рапса летнего срока сева при выращивании его на сидераты с точки зрения одновременного повышения плодородия почвы и улучшения фитосанитарного состояния почвы и посевов последующих культур. Технология сидерального пара летнего срока сева позволяет очистить поля от малолетних сорняков до уровня ПВ, увеличивается запас продуктивной влаги (на 12-15%), содержание гумуса и элементов питания, резко увеличивается накопление зеленой биомассы до 48 т/га, экономическая эффективность запашки 35 т/га ярового рапса в пересчете на основные элементы питания составляет от 1720 до 2721 руб/га (Шалдяева, Пилипова, Шатунова, 2004).
Введение в овощной и полевой севообороты хозяйств занятых паров привело к снижению грибных и бактериальных заболеваний картофеля, увеличению урожайности и повышению качества клубней (таблица 10).
Таблица 10. Фитосанитарное состояние посадок картофеля при введении сидеральных паров (ЗАО «Приобское», 2001-2003гг.)
Показатели |
Производственные посадки, предшественник |
Семенные посадки, предшественник |
|||||
свекла |
картофель |
чистый пар |
рапс-сидерат |
морковь |
рапс-сидерат |
||
Поражение ризоктониозом,% ростков |
10,3 |
17,9 |
6,9 |
0 |
9,5 |
0 |
|
стеблей |
27,2 |
47,8 |
22,5 |
15,5 |
17,7 |
3,8 |
|
пораженных столонов |
5,8 |
10,3 |
3,3 |
2,9 |
2,5 |
2,5 |
|
опавших столонов |
2,3 |
15,3 |
3,4 |
0,4 |
4,0 |
0 |
|
Распространенность,% вирусных заболеваний |
9,0 |
9,5 |
6,3 |
5,0 |
6,0 |
4,0 |
|
черной ножки |
7,0 |
8,5 |
5,0 |
2,0 |
2,0 |
0 |
|
Урожайность, т/га |
- |
10,5 |
31,2 |
38,7 |
27,4 |
44,5 |
Склероциальный индекс клубней нового урожая по сидеральному пару, как на семенных, так и на производственных посадках был самым низким - 1,3 и 0,9 и свидетельствовал о высокой супрессивной активности почвы после сидератов в отношении возбудителя ризоктониоза.
Действие капустовых культур на гриб R. solani проявляется еще в период выращивания: биологическая активность почвы, определяемая по интенсивности выделения CO2 составляет 48-60 мкг/г почвы в фазу розетки рапса, что превышает аналогичные показатели по картофелю и кукурузе в 2,7-3,3 раза. Кроме того, под действием корневых выделений рапса и горчицы наблюдается ослизнение склероциев и мицелия, задержка их прорастания, формирование нетипичного и ослабленного мицелия.
Запашка рапса привела к резкому увеличению численности аммонифицирующих бактерий (в 4,4-12 раз), особенно рода Pseudomonas и Bacillus subtilis, стимулировала развитие почвенных дрожжей (в 9 раз), и грибов - антагонистов родов Trichoderma и Trichotecium, повышение числа целлюлозоразрушающих грибов, в частности грибов рода Chaetomium при одновременном снижении численности возбудителя ризоктониоза (в 5,3-12,1 раз по сравнению с чистым паром и картофелем). Таким образом, использование сидеральных паров на основе ярового рапса является экономически и экологически выгодным приемом, доступным для большинства хозяйств.
Производственное испытание внесения жидкого птичьего помета в совхозе "Чикский" Новосибирской области показало значительное снижение ризоктониоза на стеблях (в 3 раза), поражения и опадения столонов (в 7 раз) на удобренном варианте. Численность почвенной популяции R. solani снизилась в 4,4 раза как результат увеличения: количества почвенных микроорганизмов (более чем в 2,3 раза), антибиотикпродуцентной активности актиномицетов (в 1,4-2,4 раза), популяции родов Penicillium, Gliocladium, Trichoderma (на 8-12%). Улучшение обеспеченности питания растений за счет легкодоступных веществ при внесении жидкого помета позволило получить значительную прибавку урожая картофеля (до 105%) с повышением количества здоровых клубней в 1,4 раза. Условный чистый доход при внесении жидкого птичьего помета за 2 года исследований составил 1145,24 руб./га (Шалдяева, 1990).
На основе собственных исследований и литературных данных, нами разработана система фитосанитарных технологий защиты картофеля от ризоктониоза на базе фитосанитарного мониторинга и агротехнического метода по периодам формирования элементов структуры урожая и рассмотрены принципы ее адаптации применительно к условиям хозяйств. В разработанной технологии агротехнические мероприятия составляют около 90% от всех технологических приемов, оперативные - 10-12%.
Внедрение фитосанитарных технологий проводили на базе 2 крупных картофелеводческих хозяйств: учхоза «Тулинское» и ЗАО «Приобское» на протяжении 1996-2005гг.
При изучении ситуации в учхозе «Тулинское» было установлено, что в хозяйстве преобладают изреженные посадки картофеля, что вызвало необходимость первоочередной оптимизации данного элемента структуры урожая. Качество семенного материала было удовлетворительным, так как в хозяйстве существовала система семеноводства картофеля с размещением семенных участков картофеля сорта Невский по лучшим предшественникам, обязательной фитосанитарной прочисткой, ежегодным отбором клоновых образцов при ручной уборке клубней. Это давало возможность получать посадочный материал удовлетворительного качества: количество гнилых клубней в питомнике первого года составляло 99,4%, второго года - 97,5%. Однако распространенность ризоктониоза колебалась от 50 до 80%, причем тяжелые формы заболевания (склероции на ј и Ѕ поверхности клубня) проявлялись на 4-25% клубней, свидетельствуя о необходимости протравливания посадочного материала.
Размещение картофеля в хозяйстве проводится в полевых и кормовых севооборотах с оптимальным насыщением культурой 15-20%, способствующим оздоровлению почв. Основными предшественниками являются кукуруза, пшеница. Преобладающий тип почв в хозяйстве - чернозем выщелоченный, отнесенный нами к кондуктивным в отношении возбудителя ризоктониоза. Заселенность почвы грибом R.solani в полевых севооборотах значительно превышает порог вредоносности, что свидетельствует о необходимости применения приемов по оптимизации ее фитосанитарного состояния.
Исходя из количественной оценки фитосанитарного состояния клубней и почвы, а также анализа основных элементов структуры урожая, нами проведена оптимизация технологии выращивания картофеля по следующим параметрам: улучшение фитосанитарного состояния клубней путем осенней обработки Вистом, увеличение густоты посадок, создание эффективного ложа для клубней с введением оптимальной глубины заделки, сжатые сроки посадки, оптимизация состояния почвы возделыванием культуры в кормовом севообороте с насыщенностью не более 20% по фитосанитарному предшественнику (долголетним культурным пастбищам), повышение супрессивности почвы и оптимизация питания за счет внесения жидкого навоза. В результате применения экологически безопасных приемов вследствие улучшения фитосанитарного состояния клубней, почвы и посадок картофеля был достигнут высокий хозяйственный эффект - валовой урожай картофеля увеличился от 13-16 до 34 т/га.
Оптимизация технологии выращивания картофеля в ЗАО «Приобское» (таблица 11) проведена по следующим параметрам: получение здорового посадочного материала на базе организации семеноводства картофеля с применением методов апикальной меристемы и ускоренного размножения; внедрение технологии осеннего протравливания Вистом; конструирование фитосанитарных севооборотов на среднесупрессивных дерново-подзолистых почвах с насыщением картофелем не более 30%; введение в качестве предшественников и промежуточных культур сидеральных паров на основе ярового рапса летних и поздне-летних сроков сева; создание эффективного ложа для клубней; применение внекорневых подкормок и обработок биологическими стимуляторами.
Таблица 11. Эффективность введения фитосанитарных технологий в ЗАО «Приобское», 2001-2005 гг.
Показатели |
Технологии |
||
принята в хозяйстве |
оптимизирована |
||
Элементы фитосанитарной технологии |
|||
Безвирусное семеноводство |
нет |
введено |
|
Протравливание семенного материала |
нет |
Вист |
|
Насыщение севооборотов картофелем,% |
40-75 |
30-35 |
|
Фитосанитарный предшественник |
нет |
рапс-сидерат |
|
Густота посадок, тыс./га |
66,5 |
54,0 |
|
Глубина заделки клубней, см |
6-18 |
3-8 |
|
Внекорневые подкормки, БАВ |
нет |
Агат, Биосил |
|
Применение гербицидов |
да |
да |
|
Десикация реглоном в норме 1,2 л/га |
нет |
да |
|
Результаты применения технологии |
|||
Фитосанитарное состояние посадок,% |
|||
Развитие ризоктониоза,%-погибшие ростки |
14,8 |
8,5 |
|
-на стеблях |
39,1 |
27,1 |
|
-поврежденные столоны |
9,3 |
5,3 |
|
-опавшие столоны |
10,0 |
2,5 |
|
-выпады от ризоктониоза |
2,1 |
1,8 |
|
Заселенность почвы грибом R.solani, пропагул/100г почвы |
21,8-67,7 |
0-7,7 |
|
Распространенность вирусных инфекций |
6,5 |
0,7 |
|
Распространенность черной ножки |
5,9 |
0,2 |
|
Фитосанитарное состояние клубней в период хранения,% |
|||
Здоровые |
84,4 |
94,9 |
|
Всего гнилых клубней: |
15,6 |
5,1 |
|
в т.ч. сухая гниль |
2,5 |
3,7 |
|
смешанная гниль |
7,3 |
0 |
|
фомозная гниль |
2,5 |
0,8 |
|
фитофтороз |
0 |
0 |
|
бактериальные гнили |
3,3 |
0,7 |
|
Поверхностные инфекции,% |
|||
Ризоктониоз |
67,9 |
66,2 |
|
в т. ч. со склероциями |
47,1 |
65,6 |
|
Парша обыкновенная |
34,5 |
2,6 |
|
Валовой урожай, т/га |
10-13 |
23,5-40,5 |
При сравнении результатов прослеживается значительное положительное действие внедрения экологически безопасных фитосанитарных технологий на основе агротехнического метода. При этом хозяйственная эффективность повысилась в 2 и более раза, что свидетельствует о необходимости их первоочередного применения.
Выводы
1. Многолетними исследованиями установлено широкое распространение ризоктониоза картофеля в Западной Сибири, проявляющееся практически ежегодно по типу эпифитотий (с превышением порога вредоносности в 1,6-3,2 раза), с высокой интенсивностью поражения растений и существенным снижением основных элементов структуры урожая, особенно в годы со стрессовыми биотическими условиями. Сделано обоснование К-стратегии жизненного цикла возбудителя ризоктониоза как теоретической основы систем экологического мониторинга и защитных мероприятий.
2. Сравнительное изучение углубленной пятнистости, вызываемой изолятами AG3, с другими формами проявления ризоктониоза на клубнях показало преимущественное влияние почвенного генотипа и зараженности посадочного материала на частоту ее формирования, позволило оценить степень ее патогенного воздействия на уровне склероциальной инфекции.
3. В жизненном цикле гриба R.solani выявлена высокая адаптация к эволюционно-экологической тактике выживания, характерной для К-стратегов: около 80% почвенной популяции обильно формировало средние и крупные склероции, сохраняло повышенную стабильность ростовых процессов при экстремальных температурах. Отбор популяции фитопатогена в агроэкосистемах картофеля идет в направлении повышения патогенности и токсичности штаммов, снижающем продуктивность культуры на 23-78%.
4. Впервые осуществлен мониторинг генетического состава сибирской природной популяции по модифицированной нами экспресс-методике и определена ее структура, включающая телеоморфические стадии базидиальных родов: Thanatephorus (86,3%), Ceratobasidium (11,1%), Waitea (2,6%). Популяция гриба R.solani на картофеле представлена в основном AG3 (более 90%). В состав почвенной популяции входили AG3, AG4, AG5, причем AG3 составляла около 80% от общего числа изолятов, выделенных с картофельных полей и сохраняла широкие трофические связи в агроэкосистемах с многолетними бобовыми травами, пшеницей, кукурузой, огурцами.
5. Мониторинг заселенности почв грибом R. solani с использованием количественных методов (влажного просеивания Вайнхольда и множественных почвенных таблеток) позволил впервые определить численность фитопатогена в агроэкосистемах картофеля Восточной и Западной Сибири на уровне от 0 до 50 пропагул на 100 г почвы. Многолетняя и сезонная динамика численности гриба R. solani отличалась относительной стабильностью с наличием максимального пика в конце вегетации, обусловленного поступлением в почву остатков пораженных растений. Период наибольшей паразитической активности патогена в условиях Западной Сибири приходится на фазу цветения растений (2-я декада июля), совпадающего с активным заселением возбудителем формирующихся подземных органов.
6. Ухудшение фитосанитарного состояния почв обусловлено насыщением севооборотов картофелем, приводящим к эпифитотиям ризоктониоза в регионе. Степень заселенности почвы грибом R.solani определяет интенсивность эпифитотического процесса ризоктониоза картофеля (r=0,82) и обусловлена одномоментной веерообразной передачей патогена в начале вегетации через почву. При повышении уровня заселенности почвы грибом R.solani недобор урожая достигает 30%, усиливается пораженность клубней, происходит изменение их биохимического состава. Прогноз возможных потерь урожая на полях, характеризующихся разным фитосанитарным состоянием, определяется формулой У=(11,58 + 1,23 х) ± 0,48. Впервые установлен биологический порог плотности гриба R.solani на черноземе выщелоченном лесостепи Приобья, который составляет 0,2 пропагулы на 100 г почвы.
7. Динамика ризоктониоза картофеля зависит от состава и количественных параметров факторов передачи. При исходной популяции возбудителя выше ПВ развитие ризоктониоза протекает в форме эпифитотии при передаче возбудителя через клубни и почву. При этом почвенная популяция гриба R.solani является доминирующим фактором в сезонной и многолетней динамике заболевания: доля его влияния составляла 45,5-56,5% против 11,2-30% в случае передачи возбудителя только через клубни. При исходном высоком заселении почв возбудителем ризоктониоза к концу вегетации формируется 81,5-83,4% клубней, инфицированных возбудителем, свидетельствуя о необходимости фитосанитарного мониторинга почв с составлением ФПК.
8. Передача возбудителя через клубни и почву определяла динамику численности R.solani почве. При передаче пропагул через клубни на фоне почвенной популяции ниже ПВ происходило интенсивное заселение почвы патогеном (до 42-60 пропагул/100г почвы), особенно если семенные клубни содержали склероции, адаптированные к выживанию возбудителя в почве во времени. При исходной заселенности почвы выше ПВ дополнительная передача пропагул через клубни приводила к внутривидовой конкуренции и ингибированию популяций патогена (не выше 8 пропагул/100г почвы), а также подавлению их сапротрофами, особенно актиномицетами.
9. Проверка методики составления ФПК в производственных условиях подтвердила возможность использования исходной численности патогена в почве для прогнозирования развития и вредоносности ризоктониоза картофеля. Результаты обследования посадок картофеля на площади 5 тыс. га показали, что 30% полей, отведенных под картофель после различных предшественников, были свободны от возбудителя. На остальных численность гриба R. solani оказалась выше определенного нами порога вредоносности, но в разной степени, а последующее развитие ризоктониоза на растениях картофеля коррелировало с заселенностью почвы возбудителем (r=0,83-0,87), приводя к потерям урожая до 18-25%.
10. Актуальная задача повышения генетической устойчивости картофеля к возбудителю ризоктониоза решается получением устойчивых форм картофеля методами биотехнологии с использованием в качестве селективного фактора токсических метаболитов гриба R.solani, а также возделыванием оздоровленных перспективных сортов картофеля. Сравнительная оценка показателей фитосанитарного состояния и продуктивности агроэкосистем картофеля выявила сорта с комплексной устойчивостью, в том числе и к ризоктониозу (Скарлет, Невский, Никулинский, Белоярский ранний), возделывание которых увеличивает уровень рентабельности до 150,5%.
11. Современные системные протравители посадочного материала (Фундазол, Вист) обладают высокой биологической эффективностью по показателям оздоровления подземных органов от ризоктониоза (54-93%) и подавления популяции возбудителя в почве (в 2 раза). Проблема регулирования появления здоровых всходов может быть решена за счет использования современных хвойных регуляторов роста и их баковых смесей с протравителями (Максим) в уменьшенной норме, обеспечивающих ускорение стартового роста и высокую биологическую эффективность (до 57-84%) в отношении ризоктониоза картофеля.
12. Ограничение поражения картофеля к заболеваниям при использовании хвойных препаратов (Новосил, Срезар и др.) обусловлено прямым ингибированием возбудителей болезней и усилением активных защитных реакций картофеля, в том числе синтезом фитоалексинов. Наблюдается снижение в 1,5-4 раза поражённости растений болезнями различной этиологии, как в период вегетации, так и при хранении, с получением прибавки урожая картофеля до 30%. Испытана и рекомендована новая схема применения хвойных ростовых веществ в агроэкосистемах картофеля, показана ее высокая биологическая (до 60%) и экономическая эффективность в снижении ризоктониоза и сопряженных с ним патологических процессов.
13. Стратегическая задача снижения исходной численности возбудителя ризоктониоза ниже или на уровне ПВ достигается введением фитосанитарных севооборотов с насыщенностью картофелем не более 30%, а также размещением культуры по фитосанитарным предшественникам (овес, ячмень, костер, люцерна, донник), которые прерывают или ограничивают передачу гриба R. solani (AG3) через почву и интенсивность поражения ризоктониозом с эффективностью 50-90%.
14. Показана зависимость интенсивности инфекционного процесса ризоктониоза от почвенного генотипа. Для количественной оценки супрессивности почв предложен показатель склероциального индекса, использование которого позволило отнести дерново-подзолистую почву к среднесупрессивным, чернозем выщелоченный - к относительно кондуктивным в отношении возбудителя ризоктониоза картофеля. Повышение супрессивности зональных почв осуществляется внесением отходов птицеводства, а также введением сидеральных паров на основе ярового рапса летних и поздне-летних сроков сева, как наиболее экологичного и экономически выгодного приема. Фитосанитарный эффект в отношении ризоктониоза и сопутствующих объектов обусловлен изменениями в структуре микробиоценоза в сторону увеличения численности антагонистов, особенно актиномицетов и аммонифицирующих бактерий.
15. Экологически безопасные фитосанитарные технологии, апробированные в картофелеводческих хозяйствах Новосибирской области, путем оптимизации их элементов (использования оздоровленных сортов, современных технологий обработки клубней и протравителей, конструирования севооборотов, получения оптимальной густоты посадок, повышения физиологической устойчивости растений и супрессивности почв) обеспечили повышение урожайности, прибыли и рентабельности производства в 2-3 раза.
Рекомендации производству
1. Оптимизация фитосанитарного состояния агроэкосистем картофеля с целью снижения потерь от ризоктониоза должна осуществляться на базе мониторинга фитосанитарного состояния почв, клубней и посадок картофеля современными методами по периодам формирования основных элементов структуры урожая и включать:
· мониторинг численности возбудителя в почве путем составления ФПК 1 раз за ротацию севооборота методом почвенных таблеток или влажного просеивания Вайнхольда с учетом порога вредоносности возбудителя;
· фитоэкспертизу клубней с учетом форм проявления заболевания, выраженную в показателе склероциального индекса с учетом порога вредоносности клубневой инфекции;
· мониторинг пораженности подземных органов по шкале Франка;
· мониторинг состава анастомозных групп популяции возбудителя на основе модифицированной экспресс-методики.
2. Экологически безопасная система защиты от ризоктониоза, разработанная на базе агротехнического метода и направленная на решение стратегических задач по ограничению передачи возбудителя через почву и клубни на фоне повышения устойчивости растений, включает следующие приемы:
· введение фитосанитарных севооборотов и предшественников (люцерна, овес, вико-овсяная смесь, ячмень, костер, донник), обеспечивающих снижение вредоносности ризоктониоза за счет уменьшения насыщенности агроэкосистем картофелем (до 30%) и увеличения биоразнообразия культур;
· внесение удобрений, особенно органических (сидератов, птичьего помета) для повышения супрессивности почв;
· возделывание устойчивых и толерантных сортов картофеля, прошедших биотехнологическую и предпосевную доработку в направлении сортоулучшения;
· выполнение приемов по основной и предпосевной обработке почвы, соблюдение сроков и параметров посадки;
· использование осеннего и весеннего протравливания клубней современными фунгицидами (Фундазол, 0,5 кг/т, Максим, 400 мл/т, Вист, 10 мг/т) как наиболее эффективного и экологичного способа применения пестицидов, усиливая их действие путем совместного применения с хвойными регуляторами роста (Новосил, Срезар, Растстим, 200 мл/т, га);
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации
1. Коняева Н.М. Осенняя обработка клубней фундазолом / Н.М. Коняева, Е.М. Шалдяева // Защита растений. - 1985. - № 8. - С. 30.
2. Коняева Н.М. Плотность популяции Rhizoctonia solani Kuhn в почве при различном насыщении севооборота картофелем / Н.М. Коняева, Е.М. Шалдяева// Сибирский вестник с.-х. науки. - 1988. - № 3. - С. 30-34.
3. Шалдяева Е.М. Сравнительный анализ количественных методов определения численности Rhizoctonia solani Kuhn в почве / Е.М. Шалдяева, Н.М. Коняева // Микология и фитопатология. - 1989. - т. 23. - Вып. 5. - С. 477-480.
4. Шалдяева Е.М. Ризоктониоз картофеля: склероциальный индекс / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова // Защита и карантин растений, 1998. - №5
5. Шалдяева Е.М Вист для обработки клубней / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова // Картофель и овощи. - 2000. - № 5. - С.12.
6. Шалдяева Е.М Вист на защите картофеля в Западной Сибири / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова, К.Г. Першилин, В.П. Беккер // Агро XXI век. - 2002. - №5. - С. 21-22.
7. Шалдяева Е.М. Для снижения вредоносности проволочника и ризоктониоза / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова // Защита и карантин растений.-2003.-№6.- С. 18.
8. Пилипова Ю.В. Новое в технологии закладки картофеля на хранение в Сибири / Ю.В. Пилипова, Е.М. Шалдяева, Г.Л. Забелина, Т.А. Чуйкина // Картофель и овощи. - 2003. - № 6.- С. 15.
9. Пилипова Ю.В. Ризоктониоз картофеля в Северной лесостепи Приобья. I. Патогенез ризоктониоза картофеля при разных факторах передачи возбудителя / Ю.В. Пилипова, Е.М. Шалдяева, В.А. Чулкина //Вестник защиты растений. - С-П, Пушкин. - 2004. - № 2. - С. 62-67
10. Шалдяева Е.М. Использование ярового рапса в качестве сидерата на посадках картофеля / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова, М.П. Шатунова // Агро XXI век. - 2004/2005. - №1-6 - С. 33.
11. Шалдяева Е.М. Ризоктониоз картофеля в Северной лесостепи Приобья. II. Углубленная пятнистость / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова // Вестник защиты растений. - С-П, Пушкин. - 2005. - № 3. - С. 91-94
12. Галицын Г.Ю Перспективы использования новых биологических индукторов устойчивости растений картофеля к болезням / Г.Ю. Галицин, Е.М. Шалдяева, В.М. Чекуров // Сельскохозяйственная биология. - 2006. - №1. - С. 107-111.
13. Галицын Г.Ю Применение экстрактов из хвойных деревьев в технологии возделывания картофеля / Г.Ю. Галицин, Е.М. Шалдяева, В.М. Чекуров // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2006. - №3. - С.22-23.
14. Галицын Г.Ю. Регуляторы роста в голландской технологии возделывания картофеля / Г.Ю. Галицын, С.Ю. Гашников, Е.М. Шалдяева, В.М. Чекуров // Защита и карантин растений. - 2006.- №8.- С. 29-30.
15. Коняева Н.М. Распространенность и вредоносность болезней картофеля в зоне БАМа / Н.М. Коняева, Н.Н. Канунникова, Е.М. Шалдяева, А.В. Петухов // Сб. научн. тр. СО ВАСХНИЛ.- Новосибирск, 1981. - С. 37-57.
16. Шалдяева Е.М. Изучение популяции Rhizoctonia solani Kuhn в почвах картофельных полей Сибири / Е.М. Шалдяева, Н.М. Коняева / НТБ СО ВАСХНИЛ.- Новосибирск, 1981. - Вып.45,46. - С.43-45.
17. Коняева Н..М. Патогенность штаммов Rhizoctonia solani Kuhn, выделенных из клубней и почвы картофельных полей Сибири / Н.М. Коняева, Е.М. Шалдяева // Интегрированная защита растений от вредных организмов: Сб. научн. тр. СО ВАСХНИЛ. - Новосибирск, 1983 - С. 51-58.
18. Защита картофеля от основных болезней в Новосибирской области: Методические рекомендации. - Новосибирск, 1984 - 20 с. (в соавт.)
19. Шалдяева Е.М. Вредоносность ризоктониоза картофеля при разном уровне заселенности почвы патогеном / Е.М. Шалдяева // НТБ СО ВАСХНИЛ.- Новосибирск, 1987. - Вып. 2. - С. 44-48.
20. Шалдяева Е.М. Порог вредоносности ризоктониоза картофеля при передаче возбудителя через почву / Е.М. Шалдяева // Болезни с.-х. культур и борьба с ними в Сибири: Сб. научн. трудов СО ВАСХНИЛ. - Новосибирск, 1989. - С. 91-99.
21. Шалдяева Е.М. Метод наработки инокулюма гриба Rhizoctonia solani Kuhn и создание на его основе искусственных инфекционных фонов определенной плотности / Е.М. Шалдяева // Агроэкологические проблемы защиты с.-х. культур в Сибири и Казахстане: Сб. научн. трудов СО ВАСХНИЛ. - Новосибирск, 1990. - С.89-92.
22. Шалдяева Е.М Снижение численности почвенной популяции Rhizoсtonia solani Kuhn при использовании протравленного материала / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова // Прогноз и интегрированная борьба с вредителями, болезнями и сорняками с.-х. культур: Сб. научн. трудов СО ВАСХНИЛ. - Новосибирск, 1991. - С.95-98.
23. Shaldyaeva E.M. Rhizoctonia solani: influence of soilborne inoculum potential on Rhizoctonia disease development of potato in Siberia / E.M. Shaldyaeva // The abstracts of 6-th International Congress of Plant Protection - Montreal, Canada, july-august 1993
24. Shaldyaeva E.M. Dynamics of Rhizoctonia solani population in the soils of potato fields in Siberia / E.M. Shaldyaeva, N.M. Konayeva // The abstracts of International Symposium on Rhizoctonia- Noordwijkerhout, the Netherland, june, 1995
25. Shaldyaeva E.M. Study of structure of Siberian soil population of Rhizoctonia spp. / E.M. Shaldyaeva, Y.V. Pilipova // The abstracts of 4-th International EFPP Symposium diagnosis and identification of plant pathogens - Germany, Bonn, 1996, Р. 80
26. Шалдяева Е.М Биологические особенности возбудителя углубленной пятнистости на картофеле / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова // Проблемы АПК в условиях рыночной экономики: Материалы науч. - практ. конф. - Новосибирск, 1996. - С.76
27. Shaldyaeva E.M. A study on resistance to Rhizoctonia disease of mutant forms of potatoes, selected by biotechnology on Rhizoctonia culture / E.M. Shaldyaeva, N.S. Leonova // The abstracts of 3-th International Symposium on Rhizoctonia - Taiwan, Chung Hsing, august 2000. - Р.95
28. Шалдяева Е.М. Защита картофеля при хранении в Западной Сибири / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова, К.Г. Першилин // Вредители и болезни растений: Междунар. сб. науч. тр. - Новосибирск, 2000. - С. 70-73
29. Шалдяева Е.М Развитие ризоктониоза картофеля при повторном возделывании культуры / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова // Вредители и болезни растений: Междунар. сб. науч. тр. - Новосибирск, 2001. - С. 61-63
30. Леонова Н.С Использование биотехнологических методов в создании форм картофеля, устойчивых к ризоктониозу (Rhizoctonia solani) / Н.С. Леонова Н.С., Е.М. Шалдяева // Материалы IV междунар. науч. - практ. конф.- Ульяновск, 2002. - т.2. - С. 171-174.
31. Леонова Н.С. Создание форм картофеля, устойчивых к ризоктониозу / Н.С. Леонова, Е.М. Шалдяева, Т.В. Кукоева // Актуальные проблемы генетики: Материалы 2-й конф. московского общества генетиков и селекционеров им. Н..И. Вавилова. - Москва, 2003. - т.1. - С. 135-137.
32. Шалдяева Е.М. Оптимизация фитосанитарного состояния посадок картофеля при использовании ярового рапса в качестве сидеральной культуры / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова, М.П. Шатунова // Защита растений в Сибири: Сб. науч. тр. - Новосибирск, 2003. - С.77-83.
33. Шалдяева Е.М Изучение эффекта последействия иммуностимуляторов из хвойных на картофеле / Е.М. Шалдяева, Г.Ю. Галицин, В.М. Чекуров // Биология - наука XXI века: Материалы конференции. - Пущино, 2003. - С.93-94.
34. Шалдяева Е.М. Использование фитогормональных препаратов в технологии выращивания картофеля / Е.М. Шалдяева, Г.Ю. Галицин, В.М. Чекуров // Биологические препараты растительного происхождения и их применение в технологии возделывания сельскохозяйственных культур: Материалы конф. - Новосибирск, 2004. - С.18-20.
35. Шалдяева Е.М. Повышение устойчивости клубней картофеля к сухим гнилям с помощью биологических препаратов, полученных из хвойных / Е.М. Шалдяева, Г.Ю. Галицин, В.М. Чекуров // Биологические препараты растительного происхождения и их применение в технологии возделывания сельскохозяйственных культур: Материалы конф. - Новосибирск, 2004. - С.38-40.
36. Шатунова М.П. Оценка перспективных сортов картофеля на устойчивость к ризоктониозу в Западной Сибири / М.П. Шатунова, Е.М. Шалдяева, Е.Н. Алексеева // Селекция сельскохозяйственных культур на иммунитет: Материалы конф. (Омск, 2002г.) - Новосибирск, 2004. - С.155-157
37. Шалдяева Е.М. Современные методы мониторинга возбудителя ризоктониоза / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова // Фитосанитарное оздоровление экосистем: Второй Всеросс. съезд по защите растений - Санкт-Петербург, 2005. - Т. 1. - С. 120-122.
38. Шалдяева Е.М. Оптимизация фитосанитарного состояния овощных и специализированных севооборотов в Западной Сибири /Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова, М.П. Шатунова // Фитосанитарное оздоровление экосистем: Второй Всеросс. съезд по защите растений - Санкт-Петербург, 2005. - Т. 2. - С. 585-586.
39. Патент № 2217906 РФ Способ селекции картофеля на устойчивость к ризоктониозу / Н.С. Леонова, Е.М. Шалдяева, Д.А. Гуркин. - 2003г.
40. Патент № 2228620 РФ Способ защиты картофеля от болезней / Г.Ю. Галицын, В.М. Чекуров, Е.М. Шалдяева. - 2004г.
41. Шалдяева Е.М. Мониторинг ризоктониоза в агроэкосистемах картофеля Западной Сибири / Е.М. Шалдяева, Ю.В. Пилипова, Н.М. Коняева // Монография, Новосибирск, 2006. - 200с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Исследование фитосанитарного состояния посевов картофеля. Характеристика вредителей, болезней и сорных растений. Морфолого-биологические особенности роста и развития. Анализ комплекса нехимических методов защиты растений. Обоснование выбора пестицидов.
курсовая работа [382,1 K], добавлен 29.12.2014Агротехнические требования к посадке картофеля. Подготовка колесного трактора к работе. Установка нормы высева клубней и удобрений. Комплектование пахотных агрегатов. Настройки плуга на заданную глубину вспашки. Поточный способ уборки клубней картофеля.
курсовая работа [524,8 K], добавлен 10.04.2015Анализ хозяйственной деятельности СПК "Родина". Технические средства для протравливания картофеля. Разработка картофелесажалки: выбор конструкции распылителя и насоса, расчет трубопроводов гидролинии. Мероприятия для защиты семенного материала картофеля.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 18.08.2013Изучение отношения картофеля к теплу, свету, влаге, воздуху, ее требований к почве и элементам питания. Выявление наиболее продуктивных и устойчивых к болезням сортов картофеля ранней и среднеранней групп спелости для условий Удмуртской Республики.
курсовая работа [104,5 K], добавлен 14.03.2010Биологические особенности роста и развития картофеля. Технология возделывания картофеля: система обработки почвы, мелиорация земель, порядок посадки семян и применение удобрений. Мероприятия по уходу за посадками. Уборка и хранение урожая картофеля.
курсовая работа [104,4 K], добавлен 11.12.2014Происхождение картофеля и его народно-хозяйственное значение, ботаническая характеристика и биологические особенности. Место в севообороте и технология возделывания картофеля в хозяйстве, система удобрения и обработки почвы, сорта и семенной материал.
дипломная работа [87,5 K], добавлен 27.06.2010Морфологические и биологические особенности картофеля и семейства Пасленовых. Агрохимические и агротехнические приёмы культивирования картофеля, правила уборки, переработки и хранения. Влияние прогревания семенных клубней на развитие ростков картофеля.
дипломная работа [84,1 K], добавлен 17.06.2011Ботаническая и морфологическая характеристика, виды картофеля. Его химический состав, питательная ценность и применение. Роль биологических методов защиты растений в получении органического картофеля. Краткая характеристика сортов, дефекты клубней.
отчет по практике [41,3 K], добавлен 18.01.2016Народнохозяйственное значение сельскохозяйственной культуры картофеля. Урожай и качество картофеля в условиях интенсификации земледелия. Анализ хозяйственной деятельности предприятия, изучение возделывания картофеля, экономическая оценка эффективности.
дипломная работа [48,4 K], добавлен 18.11.2011Картофель у россиян как основной продукт питания. История появления семенного картофеля в России. Становление картофелеводства отраслью сельского хозяйства. Потребительские свойства картофеля. Обзор рынка картофеля Челябинска и Челябинской области.
реферат [22,6 K], добавлен 16.10.2013