Агробиологическое и экологическое обоснование приемов возделывания картофеля, полученного методом апикальной меристемы, в условиях Волго-Вятского региона

Эффективные приемов возделывания картофеля, полученного методом апикальной меристемы, в условиях Волго-Вятского региона. Влияние сроков удаления ботвы на урожайность и качество растений. Влияние фиторегуляторов на паразитарный комплекс агрофитоценоза.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 29.01.2018
Размер файла 302,2 K

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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Агробиологическое и экологическое обоснование приемов возделывания картофеля, полученного методом апикальной меристемы, в условиях Волго-Вятского региона

Специальность 06.01.00 Растениеводство

03.00.16 Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Уромова Ирина Павловна

Брянск 2009

Работа выполнена на кафедре агрохимии и агроэкологии ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» и кафедре ботаники ФГОУ ВПО «Нижегородский государственный педагогический университет»

Научный консультант доктор с.-х. наук, профессор Титова Вера Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор с.-х. наук, профессор Молявко Алексей Александрович

доктор с.-х. наук, профессор Персикова Тамара Филипповна

доктор с.-х. наук Шафронов Олег Дмитриевич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

Защита состоится 18 декабря в 10оо на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 в ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 243365, Брянская обл., Выгоничский район, с. Кокино, Брянская ГСХА, корпус 1, ауд. 216; e-mail: cit@bgsha.com; факс 8-(483-41)-24-721.

Объявление и автореферат размещены на сайте: www.vak.ed.gov.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия».

Приглашаем Вас принять участие в работе Совета или прислать свой отзыв на автореферат диссертации в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.

Автореферат разослан ______________________________

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор с.-х. наук, профессор Дронов А.В.

картофель урожайность меристема фиторегулятор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований

Для обеспечения устойчивого производства картофеля в Российской Федерации важное значение имеет повышение качества семенного картофеля отечественной селекции, что способствует его адаптивности к условиям выращивания, устойчивости к болезням, увеличению содержания сухих веществ и крахмала, определяющих стабильные показатели вкусовых качеств клубней. В настоящее время эта задача наиболее успешно решается в системе картофелеводства на основе применения биотехнологических методов оздоровления сортов, клонального микроразмножения и широкого использования оздоровленного материала в процессе производства элитного картофеля.

Но в современной практике возделывания картофеля нередко сталкиваются с явлением быстро прогрессирующего нарастания вирусной инфекции за счет новых заражений оздоровленного картофеля в полевых репродукциях, снижения его продуктивности и ухудшения качества. Поэтому выращивание семян картофеля, свободных от вирусной инфекции это одна из предпосылок повышения урожайности и сохранения продуктивности сорта.

Немаловажным также является внедрение в технологию выращивания картофеля новых, нетрадиционных средств защиты растений. К числу перспективных препаратов, стимулирующих продуктивность растений, относятся фиторегуляторы, обладающие антивирусным и иммунизирующим действием. Однако вопросы, связанные с этими проблемами, в настоящее время разработаны еще слабо. В отечественной литературе имеются редкие сведения о существующих закономерностях и взаимосвязях между степенью поражаемости оздоровленных сортов картофеля отдельными вирусами и их комплексами, сроками удаления ботвы, вирусоустойчивостью сортов, активностью лета тлей переносчиков вирусов, влиянием фиторегуляторов на иммунную систему растений, адаптивностью и устойчивостью сортов отечественной селекции, что предопределяет актуальность исследований по этим вопросам.

Цель и задачи исследования

Цель исследования состоит в изучении более эффективных приемов возделывания меристемного материала, использования фиторегуляторов и оптимизации производства картофеля отечественной селекции в условиях Волго-Вятского региона.

Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:

1. Оценить влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на урожай и качество оздоровленного картофеля в процессе выращивания, для чего:

· провести наблюдения за динамикой лета тлей-переносчиков вирусов, определить их численность и видовой состав в местах возделывания оздоровленного картофеля;

· изучить поражаемость оздоровленного картофеля отдельными вирусами и их комплексами, определить степень нарастания вирусной инфекции, динамики урожайности и качества в зависимости от сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов при репродуцировании.

2. Оценить эффективность применения фиторегуляторов при выращивании картофеля, полученного методом апикальной меристемы, а именно:

· изучить эффективность применения фиторегуляторов для повышения устойчивости к болезням, продуктивности и качества картофеля;

· выявить влияние фиторегуляторов на паразитарно-энтомофаговый комплекс агрофитоценоза.

3. Провести экологическую оценку сортов картофеля отечественной селекции по продуктивности и адаптированности в условиях Нижегородской области.

4. Изучить влияние фиторегуляторов, вирусоустойчивости сортов, сроков удаления ботвы и способности сортов отечественной селекции к образованию эндомикоризы.

5. Дать оценку экономической эффективности выращивания оздоровленного картофеля в зависимости от сроков удаления ботвы, вирусоустойчивости сортов, применения фиторегуляторов и результатов экологических испытаний сортов отечественной селекции разных групп спелости.

Научная новизна работы

Впервые в условиях Нижегородской области дана оценка поражаемости меристемного материала отдельными вирусами и их комплексами в зависимости от устойчивости сорта и сроков удаления ботвы. При наличии вирусных очагов в многолетних посадках массовых репродукций и повышенной активности лета тлей переносчиков вирусов с каждой последующей репродукцией общая зараженность существенно возрастала, преимущественно на восприимчивом сорте при позднем сроке удаления ботвы. Одновременно с нарастанием вирусной зараженности при поздних сроках удаления ботвы отмечено падение продуктивности оздоровленного картофеля, особенно восприимчивого сорта. Определены сроки удаления ботвы.

Установлено положительное влияние фиторегуляторов на повышение комплексной устойчивости, продуктивности и количественного выхода меристемного материала в процессе элитного семеноводства, сохранение полезной энтомофауны в агроценозе картофеля.

Определены перспективные сорта по урожайности и качеству для почвенно-климатических условий Волго-Вятского региона. Отмечено положительное влияние микоризы для повышения устойчивости к болезням, продуктивности и качества картофеля.

Защищаемые положения

1. Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на пораженность вирусами, урожайность и качество оздоровленного картофеля в процессе выращивания.

2. Использование фиторегуляторов для повышения устойчивости к болезням и вредителям, продуктивности и качества меристемного материала картофеля.

3. Эффективность перспективных сортов картофеля отечественной селекции в условиях Нижегородской области.

4. Влияние фиторегуляторов, вирусоустойчивости сортов, сроков удаления ботвы и способности сортов отечественной селекции к образованию эндомикоризы.

Практическая значимость

Для повышения эффективности элитного семеноводства рекомендовано создавать условия для быстрого роста и развития растений в первоначальный период вегетации (применение ростстимулирующих препаратов); возделывать картофель в наиболее благоприятных фитосанитарных условиях с применением препаратов, которые предотвращают распространение вирусов (ростостимулирующие или масла); использовать для размножения вирусоустойчивые сорта и проводить удаление ботвы в более ранние сроки.

Для повышения комплексной устойчивости и продуктивности меристемного материала в процессе элитного семеноводства рекомендуется применять предпосадочную обработку клубней растворами фиторегуляторов Экстрасол-55 (1 л/т), Фитохит (0,2 л/т) и Эпин (20 мл/т) в сочетании с опрыскиванием посадок картофеля в фазу бутонизации-начала цветения из расчета 2 л/га, 0,4 л/га и 80 мл/га соответственно. С целью снижения вредоносности колорадского жука и сохранения его естественных энтомофагов целесообразно применять Экстрасол-55 (2 л/га) для опрыскивания вегетирующих растений в фазу бутонизации-начала цветения.

Для снижения вредоносности грибных и вирусных болезней, повышения микотрофности, увеличения урожайности и улучшения качества продукции, снижения развития гнилей клубней в урожае целесообразно в условиях Волго-Вятского региона РФ возделывать картофель сортов отечественной селекции: ранний сорт Удачу, среднеранний сорт Белоснежку, среднеспелый сорт Голубизну и поздний сорт Победу, полученные методом апикальной меристемы.

Апробация работы

Результаты исследований были доложены на международных съездах и конференциях (Нижний Новгород, 2002, 2007, 2008; Днепропетровск, 2004; Москва, 2006; Белград, 2008; Ростов-на-Дону, 2008; Саранск, 2008; Санкт-Петербург, 2008), всероссийских научно-практических конференциях в высших учебных и научно-исследовательских заведениях городов Н. Новгорода (2000), Йошкар-Олы (2002), Пензы (2002, 2003), Казани (2003), а также на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Нижегородской ГСХА, Нижегородского ГПУ и научно-технического совета Министерства сельского хозяйства и продовольственных ресурсов Нижегородской области. По результатам исследований совместно с Минсельхозом были подготовлены методические рекомендации для курсов повышения квалификации агрономов-семеноводов элитхозов Нижегородской области.

Изучаемый в опыте ранний сорт Удача селекции ВНИИКХ, полученный методом апикальной меристемы, внедрен в производство племсовхоза «Линдовский» и ООО «Элитхоз» Борского района, где и производится до настоящего времени на площади 400 га.

Микробиологический препарат Экстрасол-55, созданный в Санкт-Петербургском ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии, получивший высокую эффективность в наших исследованиях, прошел испытание на полях племсовхоза «Линдовский», СПК «Чистопольский» и ООО «Элитхоз» Борского района Нижегородской области.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 280 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. В работе имеется 50 таблиц, 15 рисунков, 25 приложений. Список литературы включает 440 наименований, в том числе 60 на иностранных языках.

Выражаю искреннюю благодарность коллективам кафедры агрохимии и агроэкологии НГСХА, кафедрам ботаники и зоологии НГПУ, руководству племсовхоза «Линдовский», сотрудникам биотехнологической и микробиологической лаборатории ООО «Линдовская птицефабрика» за консультационную, организационную и моральную поддержку при проведении исследований и написании диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы

На основании публикаций российских и зарубежных авторов рассмотрены вопросы биологизации технологии возделывания картофеля, вирусные болезни и их вредоносность в процессе элитного семеноводства. Дан обзор использования фиторегуляторов в практике сельского хозяйства. Анализ указанных аспектов позволяет констатировать, что в целом накоплен большой научный и практический материал, касающийся применения фиторегуляторов и использования вирусоустойчивых сортов в картофелеводстве, однако экспериментальных данных, отраженных в литературе по вопросам размножения семенного материала, выращенного с использованием метода апикальной меристемы пока недостаточно.

Глава 2. Условия, объекты и методы исследований

Полевые исследования проведены в 1995-2005 гг. в совхозе «Линдовский» Борского района Нижегородской области. Погодные условия вегетационных периодов различались между собой, что оказало влияние на рост и развитие растений, распространенность и развитие болезней, численность колорадского жука и крылатых тлей, урожайность и качество клубней. Метеорологические условия вегетационных периодов 1995-1998, 2000 и 2004 гг. различались между собой по температурному и влажностному режиму в фазы развития картофеля, но в целом способствовали формированию урожая клубней, а условия 1999, 2001, 2002 и 2005 гг. задерживали созревание клубней. В исследуемых 1997, 2003 и 2004 гг. избыточное количество осадков во 2ю половину вегетации способствовало развитию фитофтороза и снижению численности колорадского жука на картофеле. Опыты проводили на дерново-подзолистой среднеокультуренной легкосуглинистой почве, имеющей невысокое содержание гумуса (1,6-2,3 %), повышенное содержание фосфора (140-167 мг/кг) и калия (172-197 мг/кг), характеризующейся умеренно кислой реакцией среды (4,7-5,1), высокой гидролитической кислотностью и малой величиной суммы поглощенных оснований (4,9-5,7 мг-экв./100 г).

Объектами изучения служили сорта картофеля, полученные методом апикальной меристемы, и фиторегуляторы, применяемые для повышения продуктивности растений и их устойчивости к болезням и вредителям.

Агротехника выращивания картофеля не отличалась от общепринятой в хозяйстве и соответствовала зональной. Уборка картофеля выполнена вручную сплошным методом. Общая площадь делянки 72 м2, учетная площадь- 36 м2. Повторность в опытах 4х кратная, размещение вариантов систематическое с площадью питания 90х30 см.

В опыте № 1 изучали влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на поражаемость оздоровленного картофеля вирусами. Опыт был проведен в 1995-1999 гг. Для изучения были взяты 3 сорта, возделываемые в хозяйстве восприимчивый к вирусам Белоярский ранний, среднеустойчивый к вирусам Луговской и относительно устойчивый к вирусам Ласунак следующих репродукций: 1ое и 2е полевые поколения, супер суперэлита, суперэлита и элита. Схема опыта включала 3 варианта: 1 раннее удаление ботвы (25.07); 2 среднее удаление ботвы (08.08); 3 позднее удаление ботвы (25.07). В опыте № 2 определяли численность и видовой состав крылатых тлей-переносчиков вирусов при выращивании оздоровленного картофеля в 1995-1999 гг. Влияние применения фиторегуляторов для повышения устойчивости к болезням, продуктивности и качества картофеля сорта Удача изучали в опыте № 3 который проводился в 2000-2004 гг. Исследования выполнены на оздоровленном материале вышеназванного сорта. Опыт двухфакторный, в нем растения обрабатывали не только перечисленными биопрепаратами, но и фунгицидным препаратом контактного действия Максим (эталон). Схема опыта и дозировки препаратов приведены в таблице 1.

Таблица 1 Дозировки применяемых препаратов

Вариант

Предпосадочная обработка клубней

Опрыскивание в фазу бутонизации-начала цветения

1. Контроль

без обработки

без обработки

2. Лигногумат

1,0 л/т*; 5 л/т**

2,0 л/га*; 300 л/га**

3. Гуми-20

1,0 л/т*; 5 л/т**

2,0 л/га*; 300 л/га**

4. Плодородие

0,45 л/т*; 5 л/т**

0,9 л/га*; 300 л/га**

5. Гумат натрия

5,0 г/т*; 5 л/т**

10,0 г/га*; 300 л/га**

6. Гумивит НН

5,0 г/т*; 5 л/т**

10,0 г/га*; 300 л/га**

7. Экстрасол-55

1,0 л/т*; 5 л/т**

2,0 л/га*; 300 л/га**

8. Фитохит

0,2 л/т*; 5 л/т**

0,4 л/га*; 300 л/га**

9. Эпин

20,0 мл/т*; 5 л/т**

80,0 мл/га*; 300 л/га**

10. Эль-1

0,1 мл/т*; 5 л/т**

0,2 мл/га*; 300 л/га**

11. Микромак

0,8 л/т*; 5 л/т**

1,6 л/га*; 300 л/га**

12. Максим

0,4 л/т*; 5 л/т**

0,4 л/га*; 300 л/га**

Примечание: расход препарата*, расход воды**

В опыте № 4 в период с 2001-2004 гг. изучали влияние фиторегуляторов на паразитарный комплекс агрофитоценоза. Опыт двухфакторный, в нем растения обрабатывали не только фиторегуляторами, но и инсектицидом кишечно-контактного действия Актарой. Схема опыта и дозировки используемых препаратов представлены в таблице 2.

Таблица 2 Схема опыта и дозировки препаратов

Фактор I

Фактор II БАВ

Варианты

Способ обработки

Дозы

Без Актары

Контроль

Без обработки

-

Экстрасол-55

Предпосадочная обработка клубней

Обработка растений бутонизация

1,0 л/т

2,0 л/га

Фитохит

Предпосадочная обработка клубней

Обработка растений бутонизация

0.2 л/т

0,4 л/га

Плодородие

Предпосадочная обработка клубней

Обработка растений бутонизация

0,45 л/т

0,9 л/га

Актара

Контроль

Обработка растений Актарой

0,06 кг/га

Экстрасол-55

Предпосадочная обработка клубней

Обработка растений бутонизация

Обработка растений Актарой

1,0 л/т

2,0 л/га

0,06 кг/га

Фитохит

Предпосадочная обработка клубней

Обработка растений бутонизация

Обработка растений Актарой

0,2 л/га

0,4 л/га

0,06 кг/га

Плодородие

Предпосадочная обработка клубней

Обработка растений бутонизация

Обработка растений Актарой

0,45 л/га

0,9 л/га

0,06 кг/га

Примечание: фактор I фон для использования БАВ

Опыт № 5 посвящен изучению влияния фиторегуляторов на энтомофаговый комплекс (ботва картофеля, поверхность почвы) агрофитоценоза. Для наблюдений использовали учетные делянки опыта № 3. Оценка сортов отечественной селекции на продуктивность и комплексную устойчивость к болезням выполнена в опыте № 6, который был проведен в 2001-2005 гг. В схему опыта включены ранние сорта Белоярский ранний (контроль), Скороплодный, Брянский ранний, Удача; среднеранние сорта Невский (контроль), Белоснежка, Вестник, Колобок; среднеспелые сорта Луговской (контроль), Акросия, Голубизна, Аспия; среднепоздние и поздние сорта Ласунак (контроль), Никулинский, Победа. В опыте № 7 в 2001-2004 гг. изучали влияние фиторегуляторов на микотрофность картофеля сорта Удача. Для отбора материала использовали опытные делянки опыта № 3. Схема опыта включала следующие варианты: 1 Контроль; 2 Лигногумат; 3 Гуми-20; 4 Экстрасол-55; 5 Фитохит. Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на микотрофность картофеля изучали в опыте № 8 в 1995-1999 гг. Для отборов исследуемого материала использовали опытные делянки опыта № 1. Схема опыта включала варианты: 1 -раннее удаление ботвы (25.07); 2 -среднее удаление ботвы (08.08); 3 -позднее удаление ботвы (25.08). В опыте № 9 изучали микотрофность картофеля сортов отечественной селекции, полученного методом апикальной меристемы в 2003-2005 гг. Для проведения исследований использовали учетные делянки опыта № 6.

Аналитические работы проведены в лаборатории кафедры ботаники НГПУ и лабораториях ОАО «Линдовская птицефабрика». Агрохимический анализ почвы проводили по общепринятым методикам (Методические указания…, ВНИИА, 2003). Наблюдения за ростом и развитием растений картофеля осуществляли по «Методике исследований по культуре картофеля» (НИИКХ, 1967). Учет урожая выполнен методом взвешивания всех клубней с делянки по методике НИИКХ (1967). Клубневый анализ перед посадкой и после уборки и периода хранения проводили в соответствии с Государственным стандартом 29267-91 («Картофель семенной. Приемка и методы анализа»). Интенсивность лета тлей в местах выращивания меристемного материала определяли с помощью ловушек Мёрике (1958). Для определения видов использовали определительные таблицы проф. Ф. Мюллера (Краткое методическое пособие по учету тлей на посадках картофеля, 1968). Визуальную оценку и тестирование растений на вирусы проводили методом ИФА (Методические рекомендации…, ВНИИКХ, 1988). Учет численности фауны картофельного поля определяли по методикам НИИКХ (1989, 1991). Площадь листовой поверхности учитывали весовым методом с помощью высечек по методикам НИИКХ (1967, 1989), фотосинтетическую деятельность растений определяли по А.А. Ничипорович (1961) и Саксу (1969), активность пероксидазы по методу Бояркина (1975). В Нижегородском отделении государственной агрохимической службы Центре Агрохимпроект «Нижегородский» проводили определение в клубнях крахмала, сухого вещества, белка, нитратов и витамина С по общепринятым методикам: содержание сухого вещества весовым методом, крахмала по удельному весу, витамина «С» по И.К. Мурри, белок с использованием красителя оранжевый «Ж», содержание нитратов потенциометрически по ГОСТу 26951-86. Пораженность сортов болезнями осуществляли по методикам НИИКХ (1967, 1988, 1991). Определение микотрофности проводили по методике И.А. Селиванова (1976). Экономическую эффективность результатов исследований определяли по методике ВНИИКХ (1991). Математическая обработка результатов полевых опытов выполнена с использованием метода дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985).

Глава 3. Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на урожай и качество оздоровленного картофеля в условиях Волго-Вятского региона Основной причиной невысокой урожайности картофеля является низкое качество семенного материала, связанное с высокой степенью зараженности его вирусными болезнями. В полевых условиях передача большинства вирусов происходит крылатыми тлями. Возможность вирусного заражения растений картофеля определяется уровнем инфицирующей нагрузки (количеством переносчиков и источников инфекции), вирусоустойчивостью возделываемых сортов, климатических условий, а также приемов, особенно влияющих на качество оздоровленного картофеля сроков удаления ботвы и ранней уборки клубней.

3.1. Численность, видовой состав и динамика лета тлей-переносчиков вирусов при выращивании оздоровленного картофеля

Быстрому повторному заражению вирусами оздоровленного семенного материала способствует высокая численность крылатых тлей. Климатические условия Волго-Вятского региона являются благоприятными для развития тлей, поэтому изучение видового состава и численности имеет решающее значение в картофелеводстве. Для выявления причин вирусной реинфекции оздоровленного картофеля были изучены численность, видовой состав, закономерности динамики лёта крылатых тлей-переносчиков вирусов картофеля (табл. 3, рис.1).

Таблица 3 Численность и видовой состав тлей-переносчиков вирусов на посадках оздоровленного картофеля, опыт № 2

Год

Всего тлей, шт.*

В том числе по видам, шт.

ПТ

БТ

БКТ

ГТ

ККТ

КТ

1995

195

4

78

5

77

25

6

1996

129

5

50

4

42

21

7

1997

97

3

32

3

40

15

4

1998

155

4

60

5

59

22

5

1999

135

5

45

7

50

20

6

* в расчете на стандартную ловушку Мёрике

Максимальная численность была отмечена в 1995 г., минимальная в 1997 г. В полевой популяции крылатых тлей численность теплолюбивой персиковой тли наиболее опасного переносчика персистентного вируса скручивания листьев картофеля (ВСЛК), а также неперсистентных МВК и YВК была незначительной 3,1 % от общей численности тлей. Основную часть составляли гороховая -37,7 % и бобовая 36,7 % от общей численности тлей, являющиеся переносчиками YВК. Крушинная и крушинниковая тли переносчики вирусов ВСЛК, МВК и YВК занимали промежуточное положение и составляли 14,7 %. Численность большой картофельной и картофельной тлей не превышала 4,0 % от общей численности тлей. Таким образом, наибольшее количество составляют виды, способные к переносу YВК, затем МВК и ВСЛК.

На начало лёта тлей влияют в основном температурные условия мая-начала июня. Ранний лёт тли наблюдался в 1999 г. (1я декада июня), пик лета приходился на 2ую декаду июля. В 1995-1998 гг. начало лёта тлей отмечено позже, во 2ую декаду июня, массовый лет имел также пиковый характер, принимая значения максимума во 2ой декаде июля. Максимальный пик лета наблюдался в 1995 г., минимальный в 1997 г. (рис. 1). Следовательно, уход от заражения растений и клубней возможен при раннем удалении ботвы 20-30 июля, через 10-12 дней после массового лета тлей. Учитывая, что этот срок является часто малоприемлемым в связи с ранним прекращением накопления урожая, нами предложены ещё 2 дополнительных срока удаления ботвы 8 августа (рекомендуемый срок удаления ботвы для семеноводческих хозяйств Нижегородской области) и 25 августа (срок, в который большинство хозяйств удаляет ботву на семеноводческих посадках).

Таким образом, численность тлей в основном зависит от климатических условий. Максимально высокая численность крылатых тлей наблюдалась в годы со стабильно благоприятными температурами в мае-июле и достаточной влажностью в июне-июле месяцах. Перепады температур, длительные дожди в сочетании с пониженной температурой ограничивают численность крылатой тли. Наиболее резко на снижении численности тлей сказываются высокие температуры в сочетании с засухой. Поэтому исходным условием заражения картофеля, является векторная нагрузка, которая зависит от количества тлей и их активности

Рис. 1. Динамика численности и видового состава тлей-переносчиков вирусов на посадках оздоровленного картофеля

Основными факторами, влияющими на векторную нагрузку, являются климатические условия. Инфекционная нагрузка зависит от векторной нагрузки и количества источников инфекции (многолетние репродукции, сорные растения в посадках и исходная зараженность посадочного материала). При высоком уровне она пропорциональна векторной и предопределяет опасность в данной зоне, при малом может быть изменена с помощью агротехнических приемов: удаления ботвы в ранние сроки, использования инсектицидов, фиторегуляторов и вирусоустойчивых сортов.

3.2. Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на урожайность картофеля и поражаемость его вирусами

В борьбе с вирусными болезнями большое значение имеет заблаговременное предуборочное уничтожение ботвы и ранняя уборка клубней. Сочетание этих приемов препятствует проникновению вирусной инфекции в клубни. Установление оптимальных сроков удаления ботвы осуществляется с учетом восприимчивости сортов к вирусам, данных о динамике численности переносчиков на посадках оздоровленного картофеля. Так, некоторые исследователи предлагают проводить уничтожение ботвы в течение двух недель после достижения критического порога (Шмыгля В.М., 1992; Коршунов А.В., 2002). Для Нижегородской области значение критического порога не установлено, что и определило направление наших исследований. Результаты исследований представлены в таблицах 4, 5.

Таблица 4 Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на суммарную зараженность вирусами и урожайность картофеля, опыт № 1

Сроки удаления ботвы

Зараженность, %

Урожайность, т/га

1995

1996

1997

1998

1999

1995

1996

1997

1998

1999

Белоярский ранний

25.07

1,2

4,3

4,4

5,2

8,1

22,3

20,7

18,7

17,2

11,2

08.08

2,2

6,9

10,3

11,9

18,0

23,1

22,2

19,3

18,6

16,3

25.08

4,5

11,9

17,3

22,9

30,5

24,2

24,3

20,9

19,7

17,7

Невский

25.07

1,0

2,9

4,0

4,3

5,9

24,0

22,1

19,3

18,0

17,1

08.08

1,3

4,5

6,4

9,6

13,0

25,1

24,0

20,7

19,3

19,8

25.08

3,4

7,2

12,9

17,4

19,5

26,3

26,1

22,1

20,9

22,3

Ласунак

25.07

0

2,0

2,1

3,8

3,9

25,6

24,1

19,9

20,1

18,3

08.08

1,1

3,1

4,4

7,2

7,0

26,9

26,2

21,7

22,0

20,7

25.08

1,4

4,3

6,2

11,0

11,7

28,1

28,7

23,4

23,9

23,4

НСР05

0,2

1,1

1,9

1,2

4,1

0,7

1,7

2,1

1,1

3,1

НСР05 сорт

0,1

2,8

0,6

0,7

2,1

1,1

1,9

0,6

2,0

2,3

В 1995 г. численность тлей была относительно высокой, однако зараженность растений 1го полевого поколения при раннем удалении ботвы была незначительной. При удалении ботвы через месяц зараженность на восприимчивом сорте Белоярский ранний увеличилась на 3,3 %, на среднеустойчивом сорте Невский на 2,4 %, на относительно устойчивом сорте Ласунак на 1,4 %, урожайность при этом увеличилась на 8,5-9,8 %, соответственно. Зараженность и урожайность в течение месяца повысились несущественно, так как исходная зараженность посадочного материала отсутствовала и к раннему сроку удаления ботвы была накоплена уже достаточно высокая урожайность.

В 1996 г., несмотря на относительно низкую численность крылатых тлей, зараженность растений 2го полевого поколения при позднем сроке удаления ботвы увеличилась более значительно на восприимчивом сорте по сравнению со среднеустойчивым и относительно устойчивым сортами в 1,7-2,8 раза.. Прибавка урожайности на восприимчивом сорте была ниже, хотя при раннем сроке была также накоплена сравнительно высокая урожайность и невысокая зараженность, так как исходная составляла 1,7 % (Y вирус). В целом рост зараженности и снижение урожайности у восприимчивого сорта происходит в большей степени.

В 1997 г. при минимальной численности тлей возрастает зараженность растений супер суперэлиты к позднему сроку удаления ботвы на восприимчивом сорте в 2,8 раза, на среднеустойчивом в 2,1 раза, урожайность на 11,8-17,6 %. Несмотря на низкую численность тлей, зараженность данной репродукции была достаточно высокой, особенно восприимчивого и среднеустойчивого сортов. В этом случае проявляется та же закономерность: чем выше исходная зараженность семян, тем она быстрее нарастает. Так, у относительно устойчивого сорта Ласунак при отсутствии исходной зараженности произошел незначительный рост (в 2,9 раза), у среднеустойчивого сорта Невский при исходной зараженности 1,7 % произошел более значительный рост (в 3,2 раза) и у восприимчивого сорта Белоярский ранний при исходной зараженности в 3,0 % зараженность увеличивается в 3,9 раза.

В 1998 г. при высокой численности тлей зараженность суперэлиты значительно выросла за месяц на восприимчивом сорте на 17,7 %, на среднеустойчивом на 13,1 %, а на относительно устойчивом сорте на 7,1 %. Урожайность при этом возросла слабо: на восприимчивом и среднеустойчивом сортах на 2,5-2,9 %, на относительно устойчивом превышение составило 3,8 %. В данном случае проявилась ранее отмеченная закономерность, (чем выше исходная зараженность, тем быстрее она нарастает): у восприимчивого сорта Белоярский ранний при исходной зараженности 4,8 % произошло увеличение зараженности в 3,2 раза, у среднеустойчивого сорта Невский при исходной зараженности 4,4 % произошел рост зараженности в 4,0 раза, у относительно устойчивого сорта Ласунак при исходной зараженности в 1,2 % увеличение зараженности было незначительным (в 2,8 раза).

В 1999 г. численность тлей также была высокой. Однако зараженность элиты при позднем сроке удаления ботвы увеличилась более значительно, особенно на восприимчивом сорте на 22,4 %, на среднеустойчивом на 13,6 %, на относительно устойчивом на 8,7 %. При этом урожайность повысилась на восприимчивом сорте на 6,5 %, на среднеустойчивом и относительно устойчивом на 5,2-5,1 %. Урожайность элиты при раннем сроке удаления ботвы была зачительно ниже, чем на более высоких репродукциях, особенно у восприимчивого сорта. У Белоярского раннего через месяц после первого срока удаления ботвы при исходной зараженности в 5,0 % произошел значительный рост зараженности в 3,8 раза, у среднеустойчивого сорта Невский при исходной зараженности 4,4 % увеличение зараженности произошло в 3,3 раза, у относительно устойчивого сорта Ласунак при исходной зараженности 1,5 % произошел рост зараженности в 3,0 раза.

При репродуцировании наименьшая зараженность и наибольшая урожайность были отмечены на относительно устойчивом сорте Ласунак, наибольшая зараженность и наименьшая урожайность на восприимчивом сорте Белоярский ранний при обоих сроках удаления ботвы, среднеустойчивый сорт Невский занимает по данным показателям промежуточное положение. Таким образом, интенсивность нарастания повторной вирусной зараженности оздоровленного материала связана как с общей численностью и видовым составом тлей, так и с устойчивостью сортов в процессе репродуцирования. В результате вирусологического контроля методом ИФА в полевых репродукциях установлено, что особенно возрастает зараженность вирусом Y (табл. 5).

В связи с незначительной численностью персиковой тли зараженность L вирусом была низкой, особенно на среднеустойчивом и относительно устойчивом сортах и была отмечена только при позднем сроке удаления ботвы на более низких репродукциях. Зараженность Y вирусом увеличивалась у всех сортов при позднем сроке удаления ботвы по репродукциям прямо пропорционально общей зараженности.

Таблица 5 Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на зараженность вирусами оздоровленного картофеля, опыт № 1

Годы

Зараженность, %

L вирус

Y вирус

SMX вирус

25.07

08.08

25.08

25.07

08.08

25.08

25.07

08.08

25.08

Белоярский ранний

1995

0

0

0

1,2

2,2

3,4

0

0

1,1

1996

0

0

1,2

3,1

5,1

8,1

1,2

1,6

2,6

1997

0

1,4

2,2

3,2

6,4

11,0

1,2

2,5

4,1

1998

0

2,1

3,3

3,0

7,1

13,2

2,2

2,7

6,4

1999

1,3

2,7

4,9

5,2

10,1

17,3

2,9

5,2

8,3

Невский

1995

0

0

0

1,0

1,3

3,4

0

0

0

1996

0

0

0

2,9

3,4

5,2

0

1,1

2,0

1997

0

0

1,4

3,0

4,2

8,3

1,0

2,2

3,2

1998

0

1,2

2,3

3,2

6,1

10,2

1,1

2,3

4,9

1999

1,0

1,9

2,2

4,1

6,9

12,1

1,8

4,2

5,2

Ласунак

1995

0

0

0

0

1,1

1,4

0

0

0

1996

0

0

0

2,0

3,1

4,3

0

0

1,0

1997

0

0

1,1

2,1

3,2

4,1

0

1,2

1,0

1998

0

1,1

0,9

3,8

4,8

7,2

0

1,3

2,9

1999

0

1,5

0,8

3,9

4,1

8,7

0

1,4

2,2

Минимальный процент зараженности Y вирусом был получен на относительно устойчивом к вирусам сорте, максимальный на восприимчивом сорте при обоих сроках удаления ботвы. Среднеустойчивый сорт занимает по зараженности Y вирусом промежуточное положение, но тенденция нарастания зараженности при позднем сроке удаления ботвы сохраняется. Поражение комплексом вирусов SMX было менее значительным, особенно на устойчивом сорте, где оно было отмечено только при позднем сроке удаления ботвы.

Таким образом, интенсивность нарастания повторной вирусной зараженности оздоровленного картофеля зависит от численности и видового состава тлей, вирусоустойчивости сортов, числа лет репродуцирования и степени исходной зараженности семенного материала (0-5 %).

Однако заражение оздоровленного семенного картофеля может происходить и от таких внешних факторов, как многолетние массовые репродукции товарного картофеля и сорных растений в посадках. Проверка многолетних репродукций выявила зараженность Y вирусом в пределах 3-17 % в зависимости от года исследования. Были протестированы сорные растения с картофельного поля, однако вирусы обнаружены не были. Наши исследования, таким образом, согласуются с выводами Р.Р. Назмиевой (2008) о том, что сорные растения как источники вирусной инфекции для картофеля не имеют большого практического значения.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что источником заражения являются исходные клубни и многолетние репродукции в посадках, а интенсивность заражения обеспечивается численностью и видовым составом тлей-переносчиков вирусов, а также устойчивостью сортов к вирусам и репродукциями картофеля. Причем наличие большого количества видов тлей-переносчиков Y вируса способствует первоочередной реинфекции этим вирусом оздоровленного материала, а отсутствие персиковой тли позволяет защитить посадки от ВСЛК, представляющего основную опасность в странах Западной Европы, где численность этого переносчика высока.

В связи с этим в условиях Волго-Вятского региона с относительно небольшой численностью тлей-переносчиков в период вегетации для защиты от повторного вирусного заражения оздоровленного семенного материала необходимо проводить следующие мероприятия: соблюдение пространственной изоляции семенных посадок от многолетних массовых репродукций товарного картофеля, являющихся источником инфекции; возделывание вирусоустойчивых сортов; удаление ботвы через 10-12 дней после пика массового лета тлей-переносчиков вирусов, иногда ограничивающим фактором является уровень накопленной урожайности на данный момент; применение фиторегуляторов, обеспечивающих ускоренный рост и развитие растений картофеля с целью создания благоприятных условий для раннего накопления урожая и достижения возрастной устойчивости к вирусам; проведение тестирования семенного материала и растений на отсутствие вирусных болезней методом ИФА.

3.3. Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на содержание крахмала в клубнях оздоровленного картофеля

По данным ряда исследователей (И.А. Веселовский, Г.И. Смирнова, 1970; В.Ф. Чмулев, Ф.И. Бобрышев, 1972, 1973; W. Gabriel, 1972) в клубнях растений, пораженных вирусными болезнями (крапчатая и морщинистая мозаики, скручивание и закручивание листьев), накапливается значительно меньше крахмала, чем в клубнях здоровых растений. Нашими исследованиями установлено, что при позднем сроке удаления ботвы по сравнению с ранним повышение содержания крахмала на восприимчивом и среднеустойчивом сортах незначительно от 1,0-0,1 % и 1,5-1,1 %, а на относительно устойчивом сорте существенно и достигает 2,2 % (в зависимости от репродукции) (табл. 6). Таким образом, относительно устойчивый сорт Ласунак в течение одного месяца накапливает наибольшее содержание крахмала, восприимчивый сорт Белоярский ранний наименьшее, промежуточное положение по содержанию крахмала занимает среднеустойчивый сорт Невский при позднем сроке удаления ботвы.

При репродуцировании наибольшее снижение содержания крахмала отмечено на восприимчивом сорте (1,0-1,9 %), наименьшее на среднеустойчивом (0,2-0,6 %) и относительно устойчивом (0,1-0,4 %) сортах, в зависимости от срока удаления ботвы.

Таблица 6 Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на содержание крахмала в клубнях оздоровленного картофеля, опыт № 1

Срок удаления ботвы

Содержание крахмала, %

1ое полевое

поколение

2ое полевое

поколение

супер

суперэлита

суперэлита

элита

Белоярский ранний

25.07

11,7

10,4

10,0

10,8

10,7

08.08

12,0

11,1

10,9

11,9

11,7

25.08

12,7

11,9

11,6

10,9

10,8

Невский

25.07

16,9

15,1

15,2

16,7

16,7

08.08

17,9

16,3

16,0

17,3

17,0

25.08

18,4

16,9

17,1

18,0

17,8

Ласунак

25.07

20,1

18,9

18,3

20,0

20,0

08.08

20,9

19,9

19,4

20,4

20,1

25.07

22,3

21,0

20,7

22,0

21,9

НСР05

0,03

0,02

0,04

0,02

0,06

НСР05 сорт

0,2

0,1

0,2

0,1

0,2

Таким образом, при нарастании вирусной инфекции в полевых поколениях происходит существенное снижение содержания крахмала в клубнях восприимчивого сорта, а у среднеустойчивого и относительно устойчивого сортов в зависимости от репродуцирования полевых поколений и сроков удаления ботвы снижение данного показателя происходит незначительно.

3.4. Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на поражаемость оздоровленного картофеля болезнями

Учитывая, что степень вредоносности болезни зависит от времени её появления, устойчивости сорта, климатических условий, уровня агротехники и проводимых защитных мероприятий (Попкова К.В., 1972), нами было изучено, насколько это закономерно для картофеля, полученного методом апикальной меристемы. Наиболее значительное проявление фитофтороза в период вегетации наблюдалось в 1997 и 1999 гг (табл. 7). Максимальное поражение фитофторозом отмечено в репродукциях восприимчивого сорта Белоярский ранний, имевших более высокий процент поражения растений вирусами, при позднем сроке удаления ботвы. Наиболее высокий балл устойчивости к фитофторозу был выявлен на относительно устойчивом сорте Ласунак как при раннем, так и при позднем сроке удаления ботвы. Среднеустойчивый сорт Невский занимает по устойчивости к фитофторозу промежуточное положение при обоих сроках удаления ботвы.

При репродуцировании полевых поколений наблюдалось снижение устойчивости к фитофторозу на супер суперэлите и элите восприимчивого и среднеустойчивого сортов и элите относительно устойчивого сорта при обоих сроках удаления ботвы. Абсолютные показатели пораженности изменяются в зависимости от климатических условий. Поражение растений черной ножкой, ризоктониозом и ранней сухой пятнистостью обнаружено не было.

Таким образом, при репродуцировании и нарастании вирусной инфекции происходит увеличение пораженности растений фитофторозом восприимчивого сорта по сравнению со среднеустойчивым и относительно устойчивым сортами, независимо от сроков удаления ботвы. Сроки удаления ботвы и климатические факторы изменяют лишь абсолютные значения, но тенденция повышения пораженности при позднем сроке удаления ботвы сохраняется.

Таблица 7 Влияние сроков удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов на поражаемость оздоровленного картофеля фитофторозом, опыт № 1

Сроки удаления ботвы

Распространенность фитофтороза, балл

1ое полевое

поколение

2е полевое

поколение

Супер

суперэлита

Суперэлита

Элита

Белоярский ранний

25.07

5,0

5,5

4,5

5,5

4,0

08.08

4,5

4,5

4,0

5,0

4,0

25.08

4,0

4,5

2,5

4,5

3,0

Невский

25.07

7,0

7,5

5,0

7,0

5,0

08.08

6,5

6,5

5,0

6,0

4,5

25.08

6,0

6,5

4,5

6,0

4,0

Ласунак

25.07

8,5

8,0

8,0

8,5

7,5

08.08

8,0

8,0

8,0

8,0

7,0

25.08

8,0

7,5

7,0

8,0

7,0

НСР05

0,3

0,2

0,1

0,4

0,3

НСР05 сорт

1,2

1,3

1,2

1,5

1,0

Поражение клубней картофеля паршой обыкновенной было незначительным. Наибольшее поражение клубневого материала отмечено на сорте Белоярский ранний в 1997 и 1999 гг. (в пределах 2,0-0,5 % при раннем и позднем сроках удаления ботвы). На среднеустойчивом сорте Невский парша обыкновенная проявилась только на элите 0,5 % при обоих сроках удаления ботвы. На относительно устойчивом сорте Ласунак парши обыкновенной на клубнях обнаружено не было. Поражение клубней ризоктониозом не превышало 1,0 % на восприимчивом сорте Белоярский ранний и 0,5 % на среднеустойчивом сорте Невский, поэтому закономерность в распространении болезни выявить не удалось.

Анализируя показатели пораженности ботвы и клубней картофеля болезнями, следует отметить, что максимальное количество растений, пораженных фитофторозом, и клубней с проявлениями болезней (фитофтороз, парша обыкновенная, ризоктониоз) было отмечено на восприимчивом сорте Белоярский ранний на элите при позднем сроке удаления ботвы, минимальное на среднеустойчивом сорте Невский и на относительно устойчивом сорте Ласунак при обоих сроках удаления ботвы. Наиболее высокой устойчивостью к фитофторозу по ботве и клубням обладает относительно устойчивый сорт Ласунак. Таким образом, высокая вредоносность фитопатогенных вирусов на картофеле обусловлена тем, что под воздействием вирусной инфекции ухудшается рост и развитие растений, снижаются урожайность и качество клубней. Накопление вирусной инфекции и снижение урожайности в семенном материале прогрессирует с увеличением числа полевых поколений и зависит от срока удаления ботвы и вирусоустойчивости сортов. По этой причине в процессе оригинального, элитного и репродукционного семеноводства классность семенного материала с каждым последующим поколением снижается на одну ступень.

Глава 4. Применение фиторегуляторов для повышения устойчивости к болезням, продуктивности и качества меристемного материала

4.1. Влияние фиторегуляторов на показатели роста и развития картофеля

Использование Экстрасола-55 и препарата Максим способствовало наступлению основных фаз развития растений картофеля на 4-5 дней раньше, то есть обработка микробиологическим препаратом Экстрасол-55 не уступала по эффективности химическому препарату Максим. Применение фиторегуляторов Гуми-20, Плодородие, Экстрасол-55, Фитохита и Эпина способствовало увеличению надземной массы растений по сравнению с контролем на 5-37 % (табл. 8).

Таблица 8 Влияние фиторегуляторов на биометрические показатели картофеля (в среднем за 2000-2004 гг.), опыт № 6

Вариант

Число стеблей на 1 куст, шт.

Высота стеблей, см

Ассимиляционная

поверхность листьев

Масса

корней,

г/раст.

м2/куст

тыс. м2/га

Контроль

5,8

50,1

0,67

24,8

25,8

Гуми-20

6,1

50,8

0,77

28,5

26,9

Лигногумат

5,9

50,3

0,56

20...


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.