Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені В.В. ДОКУЧАЄВА

Аскохітоз насіннєвої люцерни і комплекс заходів з обмеження його розвитку та шкодочинності у Східному Лісостепу України

06.01.11 - фітопатологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Чоні Світлана Василівна

Харків - 2007

Дисертацією є рукопис.

Дисертаційна робота виконана в Харківському національному аграрному університеті ім. В.В. Докучаєва Міністерства аграрної політики України.

Науковий керівник

кандидат сільськогосподарських наук, доцент Туренко Володимир Петрович Харківський національний аграрний університет ім.В. В. Докучаєва, доцент кафедри фітопатології

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Нурмухаммедов Алішер Кахрамонович, Інститут цукрових буряків УААН, завідуючий лабораторією вірусних хвороб та імунітету;

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Ретьман Сергій Васильович, Інститут захисту рослин УААН, завідуючий лабораторією фітопатології.

Провідна установа - Національний аграрний університет, кафедра фітопатології, Кабінет Міністрів України, м. Київ

Захист дисертації відбудеться "22 _" березня___ 2007 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.803.02 у Харківському національному аграрному університеті ім. В.В. Докучаєва за адресою: 62483, Харківська область, Харківський район, п/в "Комуніст-1", ХНАУ, корпус № 4, ауд.407.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва за адресою: 62483, Харківська область, Харківський район, п/в "Комуніст-1", ХНАУ.

Автореферат розісланий "20" лютого 2007 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради М.О. Білик.

Загальна характеристика роботи

Наукова новизна одержаних результатів.

Уперше для умов Східного Лісостепу України розроблено короткостроковий, річний і багаторічний прогнози розвитку аскохітозу насіннєвої люцерни, які забезпечують ефективність проведення заходів захисту.

Вивчено біологічні особливості розвитку збудника хвороби.

Визначено порівняльну ефективність агротехнічних заходів в обмеженні шкодочинності хвороби при широкорядному способі сівби зі знищенням рослинних решток.

Виявлено сорти люцерни з високим рівнем стійкості до збудника хвороби.

На основі біологічних особливостей розвитку хвороби та з урахуванням прогнозів різної завчасності розроблено систему захисту люцерни від аскохітозу.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень є складовою прогнозу фітосанітарного стану агроценозів і рекомендацій щодо захисту сільськогосподарських культур від шкідників, хвороб і бурянів у господарствах Харківської області в 2003-2005 рр. Визначено стійкість до аскохітозу перспективних сортів люцерни, які є цінним вихідним матеріалом для селекції.

Особистий внесок здобувача. Обґрунтовано напрям досліджень, розроблено їх програму, обрані методи досліджень та методики обліків. Узагальнено світову літературу щодо теми досліджень, проведено аналіз вагомості наукових розробок. Виконано багаторічні дослідження, а їх результати узагальнено в дисертаційній роботі і на їх основі розроблено рекомендації виробництву.

Апробація результатів дисертації. Основні результати наукових досліджень були заслухані і обговорені на щорічних засіданнях кафедри фітопатології та на наукових конференціях професорсько-викладацького складу ХНАУ ім.В. В. Докучаєва (Харків, 2002-2006 рр.), на міжнародних конференціях молодих вчених "Молодь та біорізноманіття" (Харків, 2002р.); "Екологічні проблеми сталого розвитку агросфери в умовах реформування земельних відносин та шляхи раціонального використання та охорони земель" (Харків, 2005 р.); "Екологізація сталого розвитку агросфери, культурний грунтогенез і ноосферна перспектива інформаційного суспільства" (Харків, 2006 р.).

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано сім наукових праць: чотири - наукові статті у фахових виданнях, три - тези доповідей на наукових конференціях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота містить вступ, п'ять розділів, висновки, рекомендації виробництву, список використаних літературних джерел і додатки. Загальний обсяг роботи становить 157 сторінок комп'ютерного тексту. Робота ілюстрована 19 таблицями, 36 рисунками; додатки містять п'ять таблиць і один рисунок. Використано 240 літературних джерел, з них 30 зарубіжних дослідників. Список використаних літературних джерел, таблиці, ілюстрації та додатки займають 33 сторінки.

Основний зміст роботи

У регіоні наших досліджень аскохітоз уражує посіви люцерни щорічно. Оскільки для побудови достовірної моделі прогнозу розвитку аскохітозу даних наших досліджень за 2001-2005 рр. недостатньо, ми використовували літературні дані В.П. Туренка за 1982-2000 рр. Їх аналіз дає змогу визначити середні дати появи перших ознак хвороби, максимальної ураженості, спаду розвитку та межі коливань цих показників. Симптоми аскохітозу з'являються на посівах насіннєвої люцерни з моменту відростання культури (кінець квітня - початок травня). Це підтверджується порівняльною характеристикою розвитку хвороби у 1982-2005 рр. та у 2001-2005 рр. Оскільки нами доведено високий ступінь кореляції між показниками поширеності й розвитку аскохітозу люцерни (r = 0,96; Р=0,05) і синхронні сезонні зміни цих показників, на рис. 1 наведено дані про динаміку розвитку цієї хвороби.

Максимальної інтенсивності хвороба набуває, за середніми даними 1982-2005 рр., у першій декаді червня, а за даними 2001-2005 рр. - у третій декаді червня, тобто різниця становить дві декади. Графічне зображення коливань температури та динаміки розвитку збудника аскохітозу свідчить, що середньодобова температура перевищувала +20С лише впродовж третьої декади травня. Це стримувало розвиток патогена, але в подальшому температура знизилася до +17,3-+16,5С, що сприяло збільшенню поширеності хвороби яка перевищила 40 %. При середньодобовій температурі повітря вище +18єС (третя декада травня) інтенсивність розвитку хвороби почала знижуватися. Симптоми хвороби на посівах люцерни спостерігалися до моменту збирання врожаю.

Аналіз динаміки розвитку аскохітозу на посівах люцерни залежно від метеорологічних показників у 1982-2005 рр. і характеру розвитку збудника в чистій культурі дає чітку закономірність: при переході середньодобової температури повітря через +20С поширеність і розвиток хвороби знижуються. Це дає підстави вважати, що при перевищенні середньодобової температури повітря +20С метеорологічні умови виконують роль стримуючого чинника розвитку хвороби, і проводити захисні заходи немає необхідності.

Нами доведено залежність строків сезонного розвитку аскохітозу люцерни від ходу температур і від строків проходження попередніх періодів. Установлено тісний зв'язок між сумою максимальних температур і періодом максимального розвитку хвороби (r = 0,78), сумою позитивних температур і терміном спаду розвитку хвороби (r = 0,81), а також наявність зв'язку між сумою позитивних температур на час появи перших ознак хвороби та строками максимального поширення і спаду розвитку хвороби (r становить відповідно 0,57 і 0,52). Проте строки початку, максимального поширення та спаду розвитку хвороби залежать і від інших чинників довкілля.

З метою розробки прогнозу появи перших симптомів хвороби ми порівняли динаміку її розвитку з фазами сезонного розвитку люцерни.

За періодом переходу середньодобової температури повітря через +10С можна прогнозувати початок розвитку аскохітозу на посівах насіннєвої люцерни через 7 діб. Стійкий перехід температури повітря через +10С, за багаторічним моніторингом, відбувався в середньому 19 квітня.

Максимальні поширеність аскохітозу та його розвиток корелюють із сумою позитивних температур у дату стійкого переходу температури повітря через +10С (r=0,57 і r=0,59; Р=0,01).

Для прогнозування максимальної поширеності хвороби (Y₁) рекомендуємо рівняння: Y₁ = 0,034 Х + 9,651, для прогнозування максимального розвитку аскохітозу (Y₂) - рівняння: Y₂=0,025Х+3,9 (Х - сума позитивних температур у період стійкого переходу температури через +10С).

Максимальні поширеність аскохітозу та його розвиток достовірно (Р=0,01) корелюють із сумою позитивних температур на кінець розвитку хвороби (r=0,67 і r=0,77), сумою температур за період від появи перших ознак хвороби до спаду розвитку (r=0,64 і r=0,8), за період від максимального розвитку хвороби - до спаду розвитку (r=0,61 і r=0,60), а також - із середньою температурою за період розвитку хвороби (r=0,74 і r=0,64). Відносна вологість повітря під час максимального розвитку аскохітозу становить, за багаторічними даними, 64%, у роки слабкого розвитку хвороби - 58%, сильного - 68,1%, проте статистично достовірних зв'язків не виявлено.

Для виявлення діапазонів змін поширеності й розвитку аскохітозу люцерни при "сильній", "середній" або "слабкій" ураженості з метою їх порівняння у різні роки і в різних регіонах нами було запропоновано бальну оцінку цих показників (табл.1). Ширину кроку визначали як різницю між максимальним і мінімальним значеннями, поділену на 3. Балом 1 оцінювали слабку поширеність і розвиток, балом 2 - середню, балом 3 - сильну. Згідно з цим поширеність аскохітозу понад 22 % слід вважати сильною, 16-22 % - середньою, менше 16 % - слабкою.

Таблиця 1

Бальна оцінка ураженості люцерни аскохітозом і ймовірність окремих рівнів ураженості (Харківська область, 1982-2005 рр.)

За даними табл. 1, найчастіше (із ймовірністю 38 %) існує загроза середнього рівня поширеності та розвитку аскохітозу на посівах люцерни. При цьому поширеність становитиме 16-22%, а розвиток - 9-12 %. Ймовірність слабких поширеності та розвитку хвороби становить 33 % (поширеність хвороби - менше 16 %, а розвиток - менше 9 %). Ймовірність сильного ураження люцерни аскохітозом найбільш низька і становить 29 %, при цьому поширеність буде перевищувати 22 %, а розвиток - 12%.

КОМПЛЕКС ЗАХОДІВ З ОБМЕЖЕННЯ РОЗВИТКУ ТА ШКОДОЧИННОСТІ АСКОХІТОЗУ

Сортова стійкість люцерни до аскохітозу. Упродовж чотирьох років нами проведене вивчення сортової стійкості люцерни до аскохітозу.

У середньому за чотири роки (2002-2005) поширеність аскохітозу на сорті Унітра становила 11,0%, розвиток - 8,5%, на сорті Краснодарська рання - відповідно 15,7 і 10,2%. На сорті Власта тип реакції був проміжним (поширеність 17,6%, розвиток хвороби 13,4%). На сортах Синська, Веселоподолянська, Веселка, Надєжда поширеність хвороби істотно не відрізнялася (20,5 - 22,5%), розвиток становив 13,3 - 14,6%.

Рис.5. Розвиток аскохітозу на районованих і перспективних сортах люцерни (навчально-дослідне господарство ХНАУ, 2002-2005 рр.)

Максимальних поширеності та розвитку на всіх сортах хвороба набула у 2003 р. Мінімальною поширеність хвороби була у 2002 р.: 4,7 % для сорту Унітра, 8,2% для сорту Краснодарська рання, 9,3 - 9,7 % для сортів Синська і Надєжда, 13,5 - 14,4 % для сортів Власта, Веселка та Веселоподолянська. Мінімальний розвиток хвороби спостерігався у 2004 р. для сортів Унітра та Краснодарська рання і становив відповідно 4,6 і 5,2 %; Веселоподолянська, Синська, Надєжда - 5,8 - 7,5; Власта - 9,1 %.

За роки досліджень (2002-2005) сорти Унітра і Краснодарська рання перевищили за рівнем стійкості в 1,7 - 2,0 раза сприйнятливі сорти Веселку, Синську, Веселоподолянську та Надєжду. У сортів Унітра та Краснодарська рання рівень стійкості є достатнім для запобігання розвитку аскохітозу на люцерні у виробничих умовах.

Агротехнічні заходи. У зниженні поширеності та шкодочинності аскохітозу люцерни значну роль відіграють агротехнічні заходи. Проведені нами дослідження свідчать, що на інтенсивність розвитку хвороби значною мірою впливають способи сівби. Ураженість люцерни аскохітозом найменшою була на широкорядних посівах з міжряддям 70 см: які на 2-5% знижують поширеність хвороби і на 0,2-7% її розвиток у порівнянні з широкорядними посівами з міжряддям 45 см, а у порівнянні з рядовими посівами - на 4,4-16,4% і 0,2-9,9% відповідно. При цьому урожайність насіння збільшується на 20 кг/га. Таким чином у широкорядних посівах створюються сприятливі умови для формування краще розвинених рослин з підвищеною хворобостійкістю та продуктивністю.

Значна роль у знищенні джерел первинної інфекції та зниженні ураженості люцерни хворобами належить агротехнічним заходам по догляду за травостоєм люцерни. Нами вивчено такі найбільш поширені заходи, як боронування, вичісування стерні ранньою весною із знищенням рослинних решток.

Результати наших досліджень засвідчують, що знищення рослинних решток має важливе значення в обмеженні розвитку хвороби.

Вичісування стерні в 1,9 рази знижує поширеність аскохітозу люцерни і в 2,4 рази його розвиток. Досить ефективним було боронування, що зменшило поширеність хвороби в 1,3 рази, а розвиток хвороби в 1,4 рази. Дані агротехнічні заходи сприяють не тільки знищенню джерел інфекції аскохітозу, обмеженню розвитку хвороби в період вегетації, а й покращенню травостою люцерни, підвищенню урожайності її насіння на 20-80 кг/га в порівнянні з контролем.

Застосування фунгіцидів, мікроелементів та регуляторів росту рослин для захисту люцерни від аскохітозу. Проведений нами лабораторний аналіз показав, що на поверхні насіння люцерни було виявлено 6 родів грибів.

Спороношення грибів роду Ascоchyta спостерігалося на 5,2 % насіння. Значне місце серед мікофлори посідали збудник Botritis (4,1%) та бактерії (0,9). Гриби роду Fusarium становило 0,9, Alternariа - 1,2% сапротрофні представники із родів Mucor та Rhizopus - 1,0 %.

Метою наших досліджень була розробка комплексу заходів з обмеження розвитку аскохітозу насіннєвої люцерни, який зміг би забезпечити захист культури від моменту висіву насіння до моменту збирання врожаю.

Досліди з вивчення впливу фунгіцидів і ZnSO₄ на енергію проростання та схожість насіння були проведені в лабораторних умовах. Результати свідчать, що після обробки насіння люцерни протруйниками у суміші з мікроелементами підвищувалися енергія проростання та схожість. Найбільш ефективним виявився фундазол, 50% з. п. у суміші з ZnSО₄: енергія проростання та схожість насіння збільшилися відповідно на 16,7% та 14,9% у порівнянні з контролем.

У фазі бутонізації - перед початком цвітіння було проведено обробку люцерни фунгіцидами, мікроелементами та регуляторами росту рослин (табл.2). Тілт, 25% к. е. та фундазол, 50% з. п. в 1,4-1,5 рази знижують поширеність хвороби і в 1,8 рази розвиток. При використанні цих же фунгіцидів у суміші з сірчанокислим цинком поширеність хвороби знижується в 1,7-1,8 рази, а розвиток в 1,8-1,9 рази в порівнянні з контролем. При цьому урожайність насіння збільшується на 105-106 кг/га, тобто в 2,2 рази. Використання фунгіцидів у суміші з бурою знизило поширеність хвороби в 1,5-2,2 рази а розвиток в 2,1-2,3 рази в порівнянні з контролем і майже в 1,5 рази в порівнянні з іншими варіантами. Найбільш ефективним виявилося використання фундазолу, 50% з. п. у суміші з сірчанокислим цинком та бурою, що зменшило в 2,6 рази поширеність хвороби і в 2,4 рази розвиток хвороби та на 114 кг/га підвищило врожайність насіння. Використання Емістиму С було також достатньо ефективним. В цьому варіанті досліду в 1,9 рази зменшилась поширеність хвороби і в 2,2 рази її розвиток, збільшивши при цьому урожай насіння в 2,1 рази.

Таблиця 2

Вплив фунгіцидів, мікроелементів та регуляторів росту рослин на розвиток аскохітозу люцерни в навчально-дослідному господарстві ХНАУ. Сорт Синська (2001-2003 рр.)

Фунгіциди, мікроелементи та емістим С, нанесені на листя люцерни, впливали на перебіг біохімічних процесів у рослинах. Особливе значення належить ферментам, які беруть участь в обміні речовин. Відомо, що активність ферментів у рослинах залежить від виду, органу, часу доби, умов живлення й інших чинників. Залежно від активності ферментів змінювались інтенсивність і спрямованість біохімічних процесів. Це призводило до зміни величини врожаю, про що свідчать результати наших досліджень.

У листі люцерни, обробленому фундазолом у суміші з мікроелементами активність пероксидази впродовж трьох років досліджень була в 1,2-1,9 раза нижче в порівнянні з необробленими рослинами.

Експериментальні дані свідчать, що пероксид водню в листі люцерни під дією каталази розкладався швидше у варіантах, оброблених фунгіцидами в суміші з мікроелементами та у варіанті, обробленому емістимом С, ніж в контрольному варіанті. Варіанти досліду в середньому в 1,2-1,3 раза перевищували контроль.

Вміст хлорофілу (А і Б) в оброблених рослинах був вищим порівняно з необробленими в 1,27 - 3,27 рази в залежності від року досліджень. Дані, наведені в табл. 3, свідчать, що застосування запропонованих фунгіцидів у суміші з мікроелементами й емістиму С сприяло покращенню фотосинтетичної діяльності рослин і підвищенню стійкості люцерни до хвороб, і як наслідок - підвищенню продуктивності культури.

Таблиця 3

Вплив емістиму, фунгіцидів та мікроелементів на активність окислювально-відновних ферментів і вміст хлорофілу в листках люцерни сорту Синська (дослідне поле ХНАУ ім. В.В. Докучаєва)

Визначено господарську й економічну ефективність використання бакових сумішей фунгіцидів з мікроелементами для захисту люцерни від аскохітозу. Так, використання фундазолу, 50% з. п. або тілту, 25% к. е. у суміші з сірчанокислим цинком і бурою сприяло зниженню поширеності та розвитку хвороби відповідно в 2,1-2,6 і 2,4 раза.

Господарська ефективність бакових композицій у порівнянні з необробленими посівами склала 90 кг збереженого врожаю. Показники економічної ефективності підтверджують доцільність застосування бакових сумішей: умовний чистий прибуток перевищував контроль на 973,5 грн/га, рентабельність становила 87,9 %.

Висновки