Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК: 632.7:633.6

06.01.11 - фітопатологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

ПАРАЗИТИЧНІ НЕМАТОДИ АГРОЦЕНОЗІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ТА ЗАХОДИ КОНТРОЛЮ ЇХ ЧИСЕЛЬНОСТІ В УМОВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

ГРИГОР'ЄВ ВАСИЛЬ МИКОЛАЙОВИЧ

Київ - 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у лабораторії захисту цукрових буряків від шкідників та хвороб Інституту цукрових буряків УААН

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор Саблук Василь Трохимович, Інститут цукрових буряків УААН, завідувач лабораторії захисту цукрових буряків від шкідників та хвороб

Офіційні опоненти:

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

кандидат біологічних наук Жиліна Тетяна Миколаївна, Чернігівський державний педагогічний університет імені Т.Г. Шевченка Міністерства освіти та науки України, старший викладач кафедри біології

Провідна установа - Інститут захисту рослин Української академії аграрних наук, лабораторія нематології, м. Київ

Захист дисертації відбудеться "26" травня 2006 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.02 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65

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

Автореферат розісланий "11" квітня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Мороз М.С.

Анотації

Григор'єв В.М. Паразитичні нематоди агроценозів цукрових буряків та заходи контролю їх чисельності в умовах Центрального Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.11. - фітопатологія. - Національний аграрний університет, Київ, 2006.

Дисертація присвячена вивченню нематодофауни ризосфери цукрових буряків у Центральному Лісостепу України, аналізу таксономічної та еко-трофічної належності виявлених видів. Доведено високий ступінь подібності паразитичних фітонематод у агроценозах із різною тривалістю вирощування цукрових буряків. Проаналізовано динаміку чисельності видів та екогруп нематод упродовж вегетації культури, яка залежить від трьох взаємопов'язаних факторів - періоду вегетації культури, тривалості вирощування цукрових буряків на одному і тому ж місці та погодних умов року. Показано, що фітопаразитичні нематоди впливають на розвиток хвороб цукрових буряків, таких як коренеїд, підсилюючи її прояв та інтенсивність. За результатами кореляційного та регресійного аналізів виявлено залежність між втратами врожаю коренеплодів цукрових буряків та початковою чисельністю бурякової нематоди, розраховано економічний поріг шкідливості цього паразита за обробки насіння інсектицидами та їх сумішами. буряк фітонематода паразитичний

Вивчено ефективність проти фітонематод використання для обробки насіння цукрових буряків інсектицидів та їх сумішей, дано економічну оцінку їх застосування.

Ключові слова: інсектициди, ефективність дії, паразитичні нематоди, обробка насіння, сівозміна, цукрові буряки.

Григорьев В.Н. Паразитические нематоды агроценозов сахарной свеклы и способы контроля их численности в условиях Центральной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук за специальностью 06.01.11 - фитопатология. - Национальный аграрный университет, Киев, 2006.

В диссертации приведены результаты исследований нематодофауны в агроценозах сахарной свеклы, вредоносности фитогельминтов и способов контроля их численности с целью снижения потерь урожая корнеплодов.

В ризосфере сахарной свеклы выявлено 59 видов фитонематод, которые приналежат к 43 родам, 26 семействам, 6 рядам. Наибольшее количество видов фитонематод представлено рядами Tylenchida и Rhabditida - по 21, что суммарно составляет 70 процентов от общего количества выявленных видов. По экологической классификации из обнаруженных видов 6, или 9%, относятся к группе фитогельминтов, 15, или 22% - к группе микогельминтов, 38 или 69% - к группе сапробионтов. Независимо от продолжительности возделывания сахарной свеклы на одном и том же месте группа фитогельминтов представлена 6 видами: Heterodera schachtii, Pratylenchus pratensis, Ditylenchus dipsaci, Paratylenchus nanus, Tylenchorhynchus dubius, Helicotylenchus dihystera.

Численность нематод разных эко-трофических групп изменяется на протяжении вегетационного периода и зависит главным образом от продолжительности выращивания сахарной свеклы на одном поле, фазы развития растений и погодных условий. В конце вегетации этой культуры отмечалось увеличение численности популяций всех экологических групп. Так, численность фитогельминтов возрастала от 70 до 480 особей /100 см 3 почвы, микогельминтов - от 76 до 241, а сапробионтов - от 317 до 508 особей /100 см 3 почвы. Но растение-хозяин (сахарная свекла) не в равной степени влияла на размножение отдельных видов нематод. Так, при бессменном выращивании сахарной свеклы (5 лет) рост численности фитогельминтов происходило в основном за счет Heterodera schachtii. В условиях севооборота доминирующими видами фитогельминтов были Paratylenchus nanus, Pratуlenchus pratensis и Ditуlenchus dipsaci.

Заражение почвы свекловичной нематодой приводит к увеличению пораженности сахарной свеклы корнеедом и усиливает развитие болезни. Между уровнем инвазии почвы Heterodera schachtii и развитием корнееда установлена средняя положительная корреляционная зависимость: r = 0,6.

Выращивание таких промежуточных культур, как кориандр, горчица белая, рапс озимый и редька масличная обеспечивает снижение численности свекловичной нематоды соответственно на 67%; 58; 53 и 50%.

Инсектициды фурадан, 35% т.п., круизер, 35% т.к.с. и их смесь при обработке семян свеклы значительно угнетали развитие свекловичной нематоды в течение периода их токсического действия, влияя главным образом на первую генерацию паразита. В последующий период развития свекловичная нематода восстанавливает свою начальную численность и даже увеличивает ее за счет следующих поколений. Эффективность действия исследуемых препаратов против свекловичной нематоды была различной и в значительной степени определялась начальным уровнем инвазии почвы гельминтом. Экономический порог вредоносности Н. schachtii при обработке семян сахарной свеклы защитно-стимулирующими веществами составляет 350 л+я /100 см 3 почвы. Смесь системных инсектицидов фурадана, 35% т.п. и круизера, 35% т.к.с. в половинных нормах расхода (30 мл./г.о. + 12 мл./г.о.) при обработке семян сахарной свеклы обеспечивала сохранение урожайности корнеплодов от свекловичной нематоды на 2,2 т/га больше в сравнении с базовым вариантом (фурадан, 35% т.п. - 55 мл./п.е.), что позволило получить дополнительную прибыль в размере 47,8 грн/га.

Ключевые слова: паразитические нематоды, обработка семян, сахарная свекла, севооборот, эффективность действия.

Grygoryev V.N. Parasitic nematodes of sugar beet agrocoenoses and methods of control of their abundance under conditions of the Central part of the Forest-steppe zone of Ukraine. - A manuscript.

A thesis for receiving the scientific degree of Candidate of agricultural sciences for speciality 06.01.11 - Phytopathology. - The National agrarian University, Kyiv, 2006.

The thesis deals with studying the nematode fauna of sugar beet rhizosphere in the Central part of the Forest-steppe zone of Ukraine and analysis of eco-trophic belonging of the species found. A high degree of similarity of parasitic phytonematodes in agrocoenoses with different duration of sugar beet growing was established. Dynamics of abundance of nematode species and ecogroups during the crop vegetation was analyzed; it proved to depend on three interconnected factors, namely: on the period of the crop vegetation, duration of sugar beet cultivation on the same place and the year weather conditions. It is shown that phytoparasitic nematodes influence the development of sugar beet diseases, such as black leg and Cercospora leaf spot, increasing their incidence and intensity. By applying correlation and regression analyses, the dependence between the loss of root yields of sugar beet and initial abundance of beet nematodes was revealed; and the economic threshold of harmfulness of this parasite when treating beet seeds with insecticides and their compositions was calculated.

The efficiency of the use of insecticides and their compositions for treatment of sugar beet seed against phytonematodes was studied, and economic evaluation of their use was given.

Key words: parasitic nematodes, sugar beet, crop rotation, seed treatment, efficiency of action.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. В Україні буряківництво є однією з основних підгалузей сільського господарства, яка забезпечує виробництво 1800 тис. т білого цукру. В сучасних умовах значний недобір врожаю цукрових буряків відмічається через втрати від шкідливих організмів, у тому числі фітогельмінтів. Відомо, що цукрові буряки уражуються великою кількістю їх видів, серед яких найнебезпечніші бурякова (Heterodera schachtii Schmidt.), стеблова (Ditylenchus dipsaci Kuchn.), галові (Meloidogyne spp.) нематоди та лонгідоруси (Longidorus spp.). Наприклад, втрати врожаю цукрових буряків при високій щільності популяції бурякової нематоди можуть сягати 65% і більше (Сагитов, Туленгутова, 1988). Шкідливість інших видів фітопаразитичних нематод - пратиленхів (Pratylenchus spp.), гелікотиленхів (Helicotylenchus spp.), паратиленхів (Paratylenchus spp.) дещо менша, проте їх комплексне живлення на коренях пригнічує розвиток рослин і призводить до втрат 37% біомаси цієї культури (Сігарьова Д.Д., 2004).

Відомо, що нематоди механічно пошкоджують рослини або руйнують стінки клітин внаслідок свого живлення, створюючи сприятливі умови для проникнення грибів та бактерій, і таким чином посилюють прояв хвороб цукрових буряків (Polychronopoulos A., 1969; Сидякина Г.Г., Доценко А.С., 1979; Сагитов А.О., 1981; Feyaerts H., Coosemans J., 1989).

Захист рослин від нематод ускладнюється їх мікроскопічними розмірами та швидким розмноженням. У літературних джерелах досить обмежені відомості про поширення і шкідливість фітогельмінтів в агроценозах цукрових буряків та заходах контролю їх чисельності. Тому актуальним є всебічне вивчення біологічних особливостей і способів регулювання чисельності паразитичних фітонематод бурякового агроценозу, що дозволить прогнозувати розвиток їх популяцій та запобігати втратам врожаю цієї культури.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Робота виконувалась відповідно з науково-технічною програмою УААН на 2001-2005 рр. "Цукрові буряки" із завдання 03 Г "Вивчити вплив різних факторів на розвиток шкідливих організмів і розробити наукові основи управління фітосанітарним станом бурякового поля за нових умов господарювання (номер Державної реєстрації 0104U002627).

Мета і завдання досліджень. Метою досліджень було уточнення видового складу фітонематод бурякового агроценозу в умовах Центрального Лісостепу України та встановлення факторів, що впливають на динаміку чисельності їх популяцій, визначення шкідливості та розроблення заходів контролю чисельності паразитичних видів.

Для досягнення поставленої мети вирішували наступні завдання:

визначити видовий склад комплексу фітонематод бурякових агроценозів у Центральному Лісостепу України;

дослідити динаміку чисельності фітонематод залежно від біотичних та абіотичних факторів;

встановити роль бурякової нематоди в патогенезі хвороб цукрових буряків;

визначити поріг шкідливості Heterodera schachtii Schmidt.

встановити залежність шкідливості бурякової нематоди від рівня насиченості сівозміни цукровими буряками;

дослідити вплив проміжних культур на бурякову нематоду;

визначити ефективность дії проти нематод інсектицидів та їх сумішей за обробки ними насіння цукрових буряків.

Об'єкт досліджень - фітонематоди, цукрові буряки.

Предмет досліджень - зміни видового складу та структури нематодокомплексів цукрових буряків під впливом абіотичних, біотичних та антропічних факторів.

Методи досліджень. Під час виконання дисертаційної роботи були використані такі методи: польовий - встановлення ефективності інсектицидів за обробки ними насіння проти нематод бурякового агроценозу; лабораторно-польовий - визначення видового складу і динаміки чисельності популяцій фітонематод у ризосфері цукрових буряків упродовж вегетації культури; лабораторний - вивчення впливу грибів роду Fusarium (F. culmorum, F. oxysporum, F. sambucinum, F. gibbosum, F. solani) на ураженість рослин цукрових буряків коренеїдом як окремо, так і при сумісній їх дії з буряковою нематодою; математично-статистичний - аналіз отриманих даних; порівняльно-розрахунковий - визначення економічної ефективності дії інсектицидів та їх сумішей за обробки насіння цукрових буряків проти бурякової нематоди.

Наукова новизна одержаних результатів. Визначено видовий склад фітонематод агроценозу цукрових буряків у зоні Центрального Лісостепу України, який включає 59 видів, що належать до 6 рядів, 26 родин та 43 родів. Вперше вивчена динаміка чисельності нематод усіх екологічних груп упродовж вегетації цієї культури. Встановлено, що чисельність фітонематод залежить від періоду розвитку рослин, умов вегетації та тривалості вирощування цукрових буряків на одному полі. Показано, що фітопаразитичні нематоди впливають на розвиток коренеїду сходів - підсилюючи його прояв та інтенсивність. Вивчена ефективність дії проти паразитичних нематод інсектицидів та їх сумішей, за обробки ними насіння. Визначено економічний поріг шкідливості бурякової нематоди за використання цього прийому, який становить 350 л+я /100 см 3 ґрунту.

Практичне значення одержаних результатів. Визначення видового складу фітонематод у ризосфері цукрових буряків упродовж вегетації з урахуванням факторів, які впливають на нього, дозволяє прогнозувати стан розвитку популяцій фітогельмінтів, що може використовуватися для прогнозу втрат врожаю культури. Викладені в дисертаційній роботі дані можуть бути застосовані в господарствах різних форм власності для контролю чисельності паразитичних нематод.

Виробничу перевірку одержаних результатів проведено в дослідному господарстві "Уладівське" Калинівського району Вінницької області. Встановлено, що за обробки насіння інсектицидом фурадан, 35% т.п. ефективність дії проти першої генерації нематоди становила 60,6%. При застосуванні цього препарату в суміші з інсектицидом Круізер, 35% т.к.с. зниження чисельності паразита сягало 65,3%, що сприяло підвищенню врожайності коренеплодів цукрових буряків на 2,2 т/га і отриманню прибутку на 47,8 грн/га більше порівняно з базовим варіантом.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційну роботу виконано автором особисто за сприяння співробітників лабораторії захисту цукрових буряків від шкідників та хвороб Інституту цукрових буряків УААН та Уладово-Люлинецької дослідно-селекційної станції.

Визначення видів фітонематод здійснювали в лабораторії нематології Інституту захисту рослин УААН під керівництвом та за особистої участі доктора біологічних наук, професора, член-кореспондента УААН, Д.Д. Сігарьової та колективу цієї лабораторії.

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень доповідалися на Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів: "Перспективи і шляхи вирішення проблем у сучасному буряківництві" (м. Київ, 2003); Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів: "Екологічно обґрунтований захист рослин" (м. Київ, 2005); координаційних нарадах спеціалістів з захисту рослин Інституту цукрових буряків (ІЦБ) та мережі його наукових установ у 2001 - 2005 рр.; на засіданні Методичної ради ІЦБ у 2005 році, на розширених засіданнях спеціалістів лабораторії захисту цукрових буряків від шкідників та хвороб ІЦБ у 2003 - 2005 рр., на засіданнях Вчених рад Уладово-Люлинецької і Веселоподільської дослідно-селекційних станцій ІЦБ у 2005 р.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 7 наукових праць, у тому числі 6 - у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 164 сторінках комп'ютерного набору, включає 30 таблиць і 16 рисунків. Складається з вступу, 7 розділів, висновків, пропозицій виробництву та додатків. Список використаних джерел включає 211 найменувань, у тому числі 83 - латиницею.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми досліджень, сформовано її мету та завдання, висвітлено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів.

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

У розділі наведено аналіз літературних джерел вітчизняних та зарубіжних авторів із питань поширення, біологічних особливостей, симптомів прояву та шкідливості фітогельмінтів у агроценозах цукрових буряків. Висвітлено питання взаємодії фітонематод із грибами та їх ролі у патогенезі хвороб цукрових буряків. Узагальнено відомості про шляхи зниження чисельності паразитичних нематод, зокрема, впливу тривалості вирощування цукрових буряків у сівозміні, ролі проміжних культур в обмеженні чисельності бурякової нематоди, а також впливу засобів захисту рослин на фітогельмінтів. Доведено актуальність та доцільність проведення намічених досліджень.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили в 2001 - 2004 рр. у лабораторіях захисту цукрових буряків від шкідників та хвороб ІЦБ УААН і Уладово-Люлинецької дослідно-селекційної станції.

Матеріалом досліджень були личинки та дорослі особини нематод, а також яйця й цисти бурякової нематоди, зразки ґрунту та рослини цукрових буряків.

Для вивчення видового складу і динаміки чисельності фітонематод бурякового агроценозу проводили багаторазове (восьмиразове) обстеження рослин цукрових буряків та ґрунту, взятого з ризосфери рослин упродовж вегетації культури. Відбір та аналіз зразків ґрунту на наявність цист та личинок бурякової нематоди, а також мігруючих нематод проводили за загальноприйнятими методиками (Кирьянова, Краль, 1971; Метлицкий, 1978; Сигарева, 1986).

Для характеристики нематодних угрупувань бурякових агроценозів використовували коефіцієнт постійності виду (СС) (Cassagnau, 1961) та індекс подібності видового складу (I) (Jaccard, 1912).

Масу рослин, рівень ураження їх хворобами й продуктивність цукрових буряків визначали за загальноприйнятою методикою (Киев, ВНИС, 1986). Залежність між чисельністю бурякової нематоди у ґрунті та врожайністю коренеплодів визначали методом кореляційного та регресійного аналізів (Доспехов, 1987).

Ефективність дії хімічних препаратів та їх сумішей за обробки ними насіння цукрових буряків проти фітонематод визначали згідно з методикою випробування й застосування пестицидів (Трибель С.О. та ін., 2001).

Усього оброблено близько 1300 ґрунтових проб, виготовлено 300 препаратів, визначено 15000 особин фітонематод.

КОМПЛЕКСИ ФІТОНЕМАТОД БУРЯКОВИХ АГРОЦЕНОЗІВ

У ризосфері цукрових буряків в умовах Уладово-Люлинецької ДСС виявлено 59 видів фітонематод, які належать до 6 рядів, 26 родин, 43 родів. Найбільша кількість видів фітонематод представлена у рядах Tylenchida та Rhabditida - по 21, що сумарно складає 70 відсотків від загального їх обсягу у ризосфері цукрових буряків. Ряд Dorylaimida представлений 8 видами, або 15% від загального комплексу фітонематод, ряд Araeolaimida - 5 видами або 8%, ряд Enoplida - 3 або 5% та Mononchida - 1 видом, або 2% від загальної їх кількості.

За загальноприйнятою класифікацією (S. Van Gundi, D. Freckman, 1977) види нематод, що пов'язані з рослиною, розподіляються на три еко-трофічні групи: фітогельмінти (6 видів або 9%), мікогельмінти (15 видів, або 22%) та сапробіонти (38 видів, або 69% від загальної кількості виявлених видів).

Незалежно від рівня насичення сівозміни цукровими буряками група фітогельмінтів представлена 6 видами (табл. 1). Кількість видів мікогельмінтів у різних варіантах сівозміни у 2 рази більша, оскільки спектр ґрунтових грибів, за рахунок яких вони можуть існувати в агроценозі, досить різноманітний. Ще різноманітніший видовий склад сапробіонтів. Кількість їх видів відносно фітогельмінтів вища у 3 - 5 разів, що зумовлено різноманітністю джерел живлення (бактерії та інші ґрунтові мікроорганізми).

Для характеристики структури нематодофауни ризосфери цукрових буряків на полях із різним насиченням сівозміни цією культурою використовували індекс подібності Жаккарда, який для загального комплексу нематод становив 0,74, у тому числі для групи сапробіонтів - 0,57, мікогельмінтів - 0,72, фітогельмінтів - 1,0: тобто, в усіх агроценозах постійно виявляли 6 паразитичних видів: Heterodera schachtii, Pratylenchus pratensis, Ditylenchus dipsaci, Paratylenchus nanus, Tylenchorhynchus dubius, Helicotylenchus dihystera. В інших групах, залежно від насичення сівозміни буряками, кількісний склад видів був різним.

Таким чином, на полях із різним насиченням сівозміни цукровими буряками виявлено високий ступінь подібності видового складу фітонематод, що свідчить про відносно стабільний комплекс їх видів у даних агроценозах.

Таблиця 1 - Кількість видів нематод різних еко-трофічних груп в агроценозах цукрових буряків залежно від насичення сівозміни культурою, УЛДСС, 2003-2004 рр.

Еко-трофічні групи нематод	Насичення сівозміни цукровими буряками	Індекс подібності Жаккарда
	100%	50%	33%	16,70%
	кількість, видів	%	кількість, видів	%	кількість, видів	%	кількість, видів	%
Фітогельмінти	6	12	6	14	6	17	6	14	1,0
Мікогельмінти	13	25	11	27	12	34	10	23	0,72
Сапробіонти	33	63	24	59	17	49	27	63	0,57
Усього	52	100	41	100	35	100	43	100	0,74

Основними факторами, які регулюють чисельність фітопаразитичних нематод, є період вегетації культури, тривалість вирощування цукрових буряків на одному й тому ж місці та погодні умови року.

Так, у фазі першої пари листків цукрових буряків чисельність фітогельмінтів у ризосфері рослин становила 70 особин /100 см 3 ґрунту. У даний період коренева система цієї культури тільки починає розвиватися, що обмежує поживні ресурси фітогельмінтів, які живляться вмістом рослинних клітин. У міру росту й розвитку рослин їх коренева система збільшується, в результаті створюються значно сприятливіші умови для живлення паразитичних нематод, чисельність яких у кінці вегетації культури досягає 480 особин /100 см 3 грунту (табл. 2).

Стан популяцій мікогельмінтів та сапробіонтів виявився більш стабільним порівняно з фітогельмінтами, особливо в середині вегетації культури. У цей період чисельність мікогельмінтів знаходилася в межах 56-88, а сапробіонтів - 143-164 особин /100 см 3 ґрунту. Зростання чисельності популяцій мікогельмінтів та сапробіонтів у більшості випадків відмічалося наприкінці вегетації цукрових буряків. Останнє можна пояснити активізацією в цей період біологічних процесів розкладу органічної речовини, у яких беруть участь сапробіонти. Також у ризосфері цукрових буряків збільшується кількість грибів, які є джерелом живлення для мікогельмінтів.

Таблиця 2 - Динаміка чисельності фітонематод у різні періоди вегетації цукрових буряків, УЛДСС, 2003 - 2004 рр.

Період відбору зразків (декада, місяць)	Щільність популяцій паразитичних видів та еко-трофічних груп нематод, особин /100 см 3 ґрунту
	Фітогельмінти	М	С	Усього
	усього	у тому числі
		H.s.	T.d.	D.d.	H.d.	P. n.	P.pr.
I. 06	70	7	3	24	5	8	23	79	317	466
III. 06	146	114	4	9	6	4	9	56	143	345
III. 07	343	302	9	6	8	10	8	55	164	562
II. 08	367	322	3	7	3	16	16	88	153	608
III. 09	480	321	12	23	23	62	39	241	508	1229

Паразитичні види та еко-трофічні групи нематод: H. s. - Heterodera schachtii, Pr. pr. - Pratylenchus pratensis, D. d. - Ditylenchus dipsaci, P. n. - Paratylenchus nanus, T. d. - Tylenchorhynchus dubius, H. d. - Helicotylenchus dihystera, М. - мікогельмінти, С. - сапробіонти.

Цукрові буряки, як рослина-хазяїн не однаковою мірою впливає на розмноження окремих видів нематод. Так, при беззмінному вирощуванні цієї культури на одному і тому ж полі зростання чисельності фітогельмінтів відбувалося в основному за рахунок бурякової нематоди, частка якої у загальному комплексі паразитичних видів складала 82%. Чисельність інших видів фітогельмінтів зростала значно повільніше або залишалася на початковому рівні. Збільшення чисельності фітогельмінтів в умовах сівозміни відбувалося в основному за рахунок Paratylenchus nanus, частка якого становила 47% від загальної кількості фітогельмінтів. Види Pratylenchus pratensis та Ditylenchus dipsaci займали відповідно 21% та 16% у структурі паразитичних видів, що пов'язано з інтенсивним розвитком останніх на зернових культурах, які були попередниками цукрових буряків.

Таким чином, серед фітогельмінтів найбільш пристосованими для розвитку на цукрових буряках при їх беззмінному вирощуванні є Heterodera schachtii, в умовах сівозміни - Paratylenchus nanus.

Зростання чисельності популяцій всіх еко-трофічних груп нематод спостерігалося при оптимальних температурних умовах за достатньої кількості опадів. Проте серед абіотичних факторів умови зволоження на розвиток фітонематод впливали більшою мірою. Причому на популяції фітогельмінтів негативніше впливав її надлишок, ніж нестача. Популяції мікогельмінтів та сапробіонтів, навпаки, краще розвивались за більшого забезпечення ґрунту вологою.

ОСОБЛИВОСТІ БІОЛОГІЇ, ШКІДЛИВІСТЬ БУРЯКОВОЇ НЕМАТОДИ ТА ЇЇ ВПЛИВ НА УРАЖЕННЯ ХВОРОБАМИ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

Важливою характеристикою стану популяції бурякової нематоди є наявність в грунті порожніх та повних цист. Встановлено, що впродовж вегетації цукрових буряків співвідношення порожніх та повних цист бурякової нематоди постійно змінювалось. Так, у травні відбувався масовий вихід личинок, тому у відібраних зразках ґрунту домінували порожні цисти, у решти цист у цей період знизилась наповненість і становила 36 л+я проти 98 л+я /100 см 3 ґрунту на початку вегетації культури

У кінці червня повних цист нематоди виявили у 4 рази більше ніж в аналогічний період травня. У другій декаді липня відбулося зниження їх кількості на 25%, а в серпні чисельність повних цист порівняно з попереднім місяцем зросла у 2 рази (12 проти 22 /100 см 3 ґрунту). Різке зниження кількості повних цист при зростанні порожніх можна пояснити масовим виходом із них личинок бурякової нематоди. Підвищення кількості повних цист у третій декаді червня та другій декаді серпня свідчить про утворення нового покоління паразита.

У дослідженнях з встановлення вертикального розподілу в ґрунті життєздатних цист H. schachtii виявлено, що їх кількість на беззмінних посівах культури у 5 разів вища, ніж при дотриманні сівозміни. Основна маса цист паразита на обох ділянках була зосереджена в шарах ґрунту 0 - 20 та 20 - 40 см. Причому, якщо за беззмінного вирощування чисельність цист у даних шарах ґрунту становила відповідно 22,6 та 20,3 шт/100 см 3 ґрунту, то у сівозмінній ділянці ці показники не перевищували відповідно 4,7 та 4,3 шт/100 см 3 ґрунту. У шарі ґрунту 40 - 60 см кількість цист була у 2 рази меншою (відповідно 11,7 та 1,8 шт/100 см 3 ґрунту). У глибших шарах ґрунту (60 - 100 см) на беззмінних посівах цисти були виявлені в меншій кількості, тоді як за дотримання сівозміни вони були відсутні.

Взаємозв'язок між буряковою нематодою та грибами роду Fusarium спостерігали на рослинах цукрових буряків, уражених коренеїдом. Відмічено, що за наявності Heterodera schachtii збільшується як кількість рослин цукрових буряків, уражених коренеїдом, так і розвиток хвороби (табл. 3).

Якщо, у варіанті без гельмінта поширення коренеїда становило 56,7% за ступеня розвитку хвороби 30,2%, то при чисельності нематоди в межах економічного порогу шкідливості (2 - 3 цисти /100 см 3 ґрунту) коренеїдом було уражено 69,7% рослин при ступені його розвитку 35,5%. Збільшення рівня інвазії ґрунту нематодою до 15 цист /100 см 3 грунту призвело до загибелі 20% рослин.

У польових умовах між початковим рівнем інвазії грунту буряковою нематодою та розвитком коренеїда цукрових буряків встановлена середня позитивна кореляційна залежність r = 0,6.

Таблиця 3 - Ураженість сходів цукрових буряків коренеїдом залежно від чисельності бурякової нематоди, ІЦБ УААН, 2003 - 2004 рр. (вегетаційний дослід)

Варіант	Поширення коренеїда	Розвиток хвороби,	Загинуло рослин,
	%	+ до еталону	%	+ до еталону	%	+ до еталону
Контроль (без нематод та грибів)	6,8	-	6,8	-	6,8	-
Гриби роду Fusarium (F. culmorum, F. oxysporum, F. sambucinum, F. gibbosum, F. solani) еталон	56,7	-	30,2	-	9,7	-
Гриби роду Fusarium + Heterodera schachtii (3 цисти/100 см 3 ґрунту)	69,7	13,0	35,5	5,3	11,1	1,4
Гриби роду Fusarium + Heterodera schachtii (9 цист/100 см 3 ґрунту)	80,5	23,8	45,6	15,4	14,7	5,0
Гриби роду Fusarium + Heterodera schachtii (15 цист/100 см 3 ґрунту)	84,8	28,1	53,5	23,3	20,0	10,3
НІР 05	8,8	-	5,7	-	8,3	-

Втрати врожаю цукрових буряків (у) у відсотках залежно від передпосівної чисельності бурякової нематоди можна прогнозувати за одержаними рівняннями регресії. Для їх розрахунку використовували варіанти дослідів, на яких насіння цукрових буряків перед сівбою оброблялось інсектицидами, а також без застосування цього прийому.

Рівняння регресії відповідають таким формулам:

y = 23,06Ln(x) - 130,3 (із застосуванням обробки насіння);

y = 15,01Ln(x) - 63,6 (без застосування обробки насіння),

де х - передпосівна чисельність бурякової нематоди, л+я /100 см 3.

Згідно з отриманими даними, поріг шкідливості бурякової нематоди при застосуванні обробки насіння цукрових буряків інсектицидами становив 350 л+я /100 см 3 ґрунту.

КОНТРОЛЬ ЧИСЕЛЬНОСТІ ФІТОНЕМАТОД У БУРЯКОВИХ АГРОЦЕНОЗАХ

У системі заходів щодо контролю чисельності цистоутворюючих нематод важливе значення належить агротехнічному методу, зокрема, чергуванню культур у сівозміні. За частого вирощування на одному і тому ж полі рослин-хазяїв паразитичних нематод шкідливість останніх завжди проявляється сильніше.

Так, в умовах УЛДСС, у сівозмінах з 20% та 33,3% насиченням цукровими буряками рослини, що не уражуються буряковою нематодою (кукурудза, ячмінь, горох, пшениця), які вирощували перед цукровими буряками, знижували чисельність паразита до економічного порогу шкідливості, в результаті чого виключались втрати врожаю культури

Особливу небезпеку бурякова нематода становила при беззмінному вирощуванні культури. Так, вже на третій рік вирощування цукрових буряків втрати врожаю коренеплодів складали 15%, на п'ятий - 42%. На шостий рік беззмінного їх вирощування відбулася певна стабілізація чисельності бурякової нематоди, в результаті втрати від паразита залишилися на попередньому рівні. Таким чином, шкідливість бурякової нематоди в першу чергу залежить від тривалості вирощування на одному і тому ж полі рослин-хазяїв паразита (цукрових буряків).

Вплив проміжних культур (ріпаку озимого сорту "Тисменицький", гірчиці білої сорту "Кароліна", редьки олійної сорту "Журавка", жита сорту "Верхняцьке 94", гречки сорту "Астра", коріандру сорту "Янтар") на зміну щільності популяції бурякової нематоди встановлювали порівнянням кількості личинок та яєць /100 см 3 ґрунту до сівби і після приорювання рослин.

Для недопущення завершення повного циклу розвитку паразита на цих культурах, їх висівали у другій декаді серпня, а через 45 - 50 днів проводили заорювання вегетуючих рослин. Сума ефективних температур (вище 10єС) у період від сівби до заорювання проміжних культур не перевищувала 250єС, тоді як для розвитку однієї генерації бурякової нематоди потрібно не менше 430єС.

За вирощування гірчиці білої зниження щільності популяції нематоди сягало 58%, ріпаку озимого - 53%, редьки олійної - 50%. Посіви жита та гречки зменшували чисельність бурякової нематоди меншою мірою - на 45 та 34% відповідно. Найкращий протинематодний ефект отримано при вирощуванні коріандру "Янтар" - 65%.

Передпосівна обробка насіння цукрових буряків захисно-стимулюючими речовинами є обов'язковим прийомом у технології вирощування цієї культури. Оскільки у перелік препаратів, дозволених до використання в Україні, не включені нематициди, проведено спеціальні дослідження з визначення ефективності дії сучасних інсектицидів проти фітонематод бурякового агроценозу за обробки ними насіння.

Встановлено, що інсектициди фурадан, 35% т.п., круізер, 35% т.к.с. та їх суміш значно пригнічували розвиток бурякової нематоди впродовж періоду їх токсичної дії, впливаючи головним чином на першу генерацію паразита. Обліки, проведені після розвитку першої генерації бурякової нематоди показали, що зниження її чисельності відмічалося на всіх варіантах із використанням для сівби обробленого цими інсектицидами насіння (на 52 - 61%), тоді як на контролі чисельність нематоди зростала (табл. 4). У послідуючий період вегетації бурякова нематода здатна відтворити свою початкову чисельність і навіть збільшити її за рахунок наступних поколінь, особливо за сприятливих умов для її розмноження.

Таблиця 4 - Ефективність дії інсектицидів та їх суміші за обробки ними насіння цукрових буряків проти бурякової нематоди, УЛДСС, 2001-2004 рр.

Варіант	Щільність популяції нематоди, л+я /100 см 3 ґрунту	Ефективність дії, %
	перед сівбою, цукрових буряків	після розвитку I генерації	після збирання, цукрових буряків
1	Контроль	1188	1320	2023	-
2	Фурадан, 35% т.п. (55 мл/п.о.)	1257	506	1849	59
3	Круізер, 35% т.к.с. (20 мл/п.о.)	1250	600	1599	52
4	Фурадан (30 мл/п.о.) + Круізер (12 мл/п.о.)	1303	498	1620	61
	НІР 0,5	189	403	367	-

При вивченні впливу інсектицидів за обробки ними насіння цукрових буряків на популяції інших видів паразитичних нематод бурякового агроценозу (Pratylenchus pratensis, Helicotylenchus dihystera, Ditylenchus dipsaci, Tylenchorhynchus dubius, Paratylenchus nanus) та личинок Heterodera schachtii, встановлено, що сумарна чисельність комплексу видів фітогельмінтів у ризосфері рослин за використання цього прийому обмежувалася, в першу чергу, тривалістю дії хімічних препаратів. Зокрема, ефективність дії цих інсектицидів у третій декаді травня знаходилася в межах 59 - 88%, а у першій декаді червня - 35 - 62%

У наступні періоди вегетації рослин ефективність дії інсектицидів за обробки ними насіння різко знижувалася, внаслідок чого чисельність паразитичних нематод починала зростати.

Таким чином, інсектициди за обробки ними насіння цукрових буряків знижували щільність популяцій фітонематод лише упродовж періоду їх токсичної дії.

Вплив ураження цукрових буряків фітогельмінтами на початковий ріст рослин та продуктивність культури

При ураженні фітогельмінтами у рослин цукрових буряків вже в перші тижні порушується ріст і розвиток. Проте інсектициди, що використовуються для обробки насіння, упродовж періоду їх токсичної дії захищають цю культуру від інвазії фітогельмінтами. Так, у варіантах, де насіння цукрових буряків оброблялось пестицидами, у фазі першої пари листків чисельність фітогельмінтів була у 2,2 - 3,6 раза меншою, а маса рослин на 13 - 20% більшою порівняно з контролем. Це пояснюється тим, що інсектициди у ґрунті в ризосфері культури утворюють захисну зону, в якій нематоди та їх личинки гинуть, тоді як без застосування хімічних препаратів вони без перешкод можуть уражувати рослини.

Бурякова нематода при ураженні коренів цукрових буряків призводить до відмирання значної їх частини і утворення на їх місці великої кількості дрібних корінців, які зумовлюють типову ознаку хвороби - "бородатість". Рослина значно відстає у рості та розвитку і її продуктивність істотно знижується. Між урожайністю цукрових буряків та чисельністю паразита існує зворотна залежність: r = - 0,76, межі дії якої становлять 60%.

Проте шкідливість бурякової нематоди проявляється не тільки у зниженні врожайності коренеплодів цукрових буряків. На початку вегетації культури за масового заселення їх коріння личинками паразита, уражені рослини здебільшого гинуть, внаслідок чого на полях утворюються "галявини", що позначається на густоті насаджень. Між густотою цукрових буряків перед збиранням врожаю та початковою чисельністю нематоди встановлена середня негативна кореляційна залежність: r = - 0,45, межі дії якої становлять 36%. На цукристість коренеплодів бурякова нематода впливала меншою мірою: r = - 0,22, зниження якої не перевищувало 2%.

ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ІНСЕКТИЦИДІВ ТА ЇХ СУМІШЕЙ ЗА ОБРОБКИ НИМИ НАСІННЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ПРОТИ БУРЯКОВОЇ НЕМАТОДИ

Виробнича перевірка ефективності дії інсектицидів за обробки ними насіння проти бурякової нематоди підтвердила висновки польових дослідів. Встановлено, що при використанні для обробки насіння цукрових буряків суміші препаратів фурадану, 35% т.п. і круізеру, 35% т.к.с. у половинних проти рекомендованих нормах витрати, собівартість реалізованої продукції становила 4670,7 грн/га, що на 279,9 грн. менше порівняно з базовим варіантом (фурадан 35% т.п.). Урожайність коренеплодів цукрових буряків на цьому варіанті була вищою на 2,2 т/га, що дозволило одержати додатковий прибуток у розмірі 47,8 грн/га. Рентабельність обробки насіння цукрових буряків сумішшю препаратів фурадану 35% т.п. з круізером 35% т.к.с. проти бурякової нематоди становила 8,8%, що на 0,5% вище базової.

Висновки

У дисертації наведено результати досліджень щодо структури комплексу фітонематод у ризосфері цукрових буряків, шкідливості фітогельмінтів і способів контролю їх чисельності та зниження втрат врожаю коренеплодів у зоні Центрального Лісостепу України.

У ризосфері цукрових буряків виявлено 59 видів фітонематод, які належать до 43 родів, 26 родин, 6 рядів. За екологічною класифікацією серед виявлених видів 6 належать до групи фітогельмінтів, 15 - мікогельмінтів та 38 - сапробіонтів.

Чисельність нематод різних еко-трофічних груп змінювалася протягом вегетаційного періоду і залежала головним чином від тривалості вирощування цукрових буряків на одному полі, фази розвитку рослин та погодних умов. Середня чисельність паразитичних нематод у ризосфері цукрових буряків за вегетаційний період зросла від 70 до 480 особин /100 см 3 ґрунту, мікогельмінтів від 79 до 241, сапробіонтів від 317 до 508 особин /100 см 3 ґрунту.

При беззмінному вирощуванні цукрових буряків (5 років) у комплексі паразитичних нематод ризосфери рослин домінуючим видом була Heterodera schachtii, частка якої у структурі патогенних видів становила 82%. В умовах сівозміни домінуючими видами фітогельмінтів були Paratylenchus nanus - 42%, Pratуlenchus pratensis і Ditуlenchus dipsaci відповідно 26% та 16%.

Зараження ґрунту буряковою нематодою призводило до збільшення ураженості сходів цукрових буряків коренеїдом та сприяє посиленню розвитку хвороби. Між рівнем інвазії ґрунту буряковою нематодою та розвитком коренеїда встановлено середній позитивний кореляційний зв'язок: r = 0,6.

Насичення сівозміни цукровими буряками до 33,3%, при використанні для сівби насіння, обробленого інсектицидами практично не позначалося на втратах врожаю коренеплодів від Heterodera schachtii при зараженні ґрунту до 350 л+я /100 см 3.

Такі проміжні культури як коріандр, гірчиця біла, ріпак озимий і редька олійна забезпечували зниження чисельності бурякової нематоди відповідно на 67%, 58; 53 та 50% .

Інсектициди фурадан, 35% т.п., круізер, 35% т.к.с. та їх суміш при обробці ними насіння цукрових буряків істотно пригнічували розвиток бурякової нематоди впродовж періоду їх токсичної дії, впливаючи головним чином на першу генерацію паразита. Ступінь протинематодної дії досліджуваних препаратів значною мірою визначалася початковим рівнем інвазії: чим менша чисельність паразиту тим вища ефективність дії хімічних препаратів.

Економічний поріг шкідливості Н. schachtii за обробки насіння цукрових буряків захисно-стимулюючими речовинами становить 350 л+я /100 см 3 ґрунту.

Суміш системних інсектицидів фурадану, 35% т.п. і круізеру, 35% т.к.с. у половинних нормах витрати (30 мл./п.о. + 12 мл./п.о.), при обробці насіння цукрових буряків, забезпечило збереження врожайності коренеплодів від бурякової нематоди на 2,2 т/га більше порівняно з застосуванням фурадану, 35% т.п. окремо у (55 мл./п.о.) Додатковий прибуток при цьому складав 47,8 грн/га.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для захисту цукрових буряків від фітогельмінтів у початковий період вегетації рослин застосовувати обробку насіння сумішшю системних інсектицидів фурадану, 35% т. п. та круізеру, 35% т.к.с. у половинних проти рекомендованих нормах витрати (30 мл./п.о. + 12 мл./п.о.). З метою зниження щільності популяції бурякової нематоди вирощувати такі проміжні культури, як коріандр, гірчиця біла, ріпак озимий і редька олійна.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Григор'єв В.М. Ефективність дії інсектицидів та їх композицій проти бурякової нематоди // Збірник наукових праць Інституту цукрових буряків - Київ, 2003. - Вип. 5. - С. 301-305.

Галаган Т.О., Григор'єв В.М. Комплекси фітонематод бурякового агроценозу // Захист і карантин рослин. - Київ, 2004. - Вип. 50. - С. 184-189. (Особистий внесок здобувача 60%. Проведено дослідження, узагальнено дані).

Григор'єв В.М. Інсектициди проти фітонематод // Карантин і захист рослин. - 2004. - №9. - С. 37-39.

Григор'єв В.М., Галаган Т.О. Структура нематодофауни та сезонна динаміка чисельності фітонематод агроценозу цукрових буряків // Карантин і захист рослин. - 2005. -№9. - С. 13. (Особистий внесок здобувача 60%. Проведено дослідження, узагальнено дані, сформовано висновки, написано статтю).

Саблук В.Т., Григор'єв В.М. Вплив гетеродерозу на продуктивність цукрових буряків // Цукрові буряки. - 2005. - № 5. - С. 12-13. (Особистий внесок здобувача 70%. Проведено дослідження та узагальнено дані, сформовано висновки, написано статтю).

Галаган Т.О., Григор'єв В.М. Динаміка чисельності та вертикальне поширення в ґрунті бурякової нематоди Heterodera schachtii Schmit // Екологічно обґрунтований захист рослин: Матеріали конференції молодих учених (4 - 7 жовтня 2005 р.). - Київ, 2005. - С. 95-99. (Особистий внесок здобувача 70%. Проведено дослідження та узагальнено дані, сформовано висновки, написано статтю).

Размещено на Allbest.ru

...