Фитопатогенный комплекс пшеницы и меры борьбы с ним

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

ФИТОПАТОГЕННЫЙ КОМПЛЕКС ПШЕНИЦЫ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ

Глинушкин Алексей Павлович

Специальность 06.01.07 - защита растений

Москва - 2013

Работа выполнена на кафедре селекции и защиты растений ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» в 2005-2013 гг.

Научный консультант:

Белошапкина Ольга Олеговна

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева»

Официальные оппоненты: Захаренко Владимир Андреевич

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик Россельхозакадемии, главный научный сотрудник отделения защиты и биотехнологии растений Россельхозакадемии

Темирбекова Сулухан Кудайбердыевна

доктор биологических наук, профессор, зав. лабораторией полевых культур, руководитель генофонда ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии

Перевертин Кирилл Александрович

доктор биологических наук, ведущий

научный сотрудник Центра Паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Ведущая организация:

ГНУ Оренбургский НИИСХ Россельхозакадемии

Защита состоится «26» декабря 2013 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 220.043.04 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д.15, тел/факс: (499) 976-24-92, e-mail: dissovet@timacad.ru

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке им. Н.И. Железнова РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Зерновое производство является стратегическим в резко континентальных условиях Южного Урала. В обеспечении качественным зерном Оренбургская область занимает ведущее место, поскольку в удельном весе закупок зерна в РФ 10% и более приходится на ее долю, а, например, твердой пшеницы область производит до 80% от всей экспортируемой из РФ в отдельные годы (Насыбулин, 2006; Крючков, 2008). При этом среднемноголетняя урожайность зерновых составляет 14,0 ц/га, а выход зерна за последние годы - 5,3 ц/га (Росстат, 2012). Низкая реализация потенциальной продуктивности растений является следствием нестабильного фитосанитарного состояния посевов, только вирусы могут снижать урожайность на 70% и более (Жученко, 2000; Захаренко, 2002, 2007; Шпаар и др., 2006; Долженко, Захаренко, 2011). Поэтому актуально проведение изысканий повышения сборов зерна и рентабельности его производства.

Современные концепции защиты растений от вредных организмов, включая возбудителей болезней, предусматривают управление фитосанитарным состоянием агроэкосистем, научно обоснованными интегрированными системами защиты, основанными на достоверной их идентификации и мониторинге (Танский и др., 2002; Бурт и др., 2006; Павлюшин, Танский, 2006; Вострецова, Брагина, 2009, Соколов, 2010).

В развитие комплексной защиты агроценозов пшеницы на черноземах южных Южного Урала существенный вклад внесли Л.Г. Погорелова (1965-1974), В.П. Лухменев (1970-2013), В.А. Немков (1985-1987), Н.С. Чугунова (1998-2001), на черноземах обыкновенных - А.А. Соловых (2006-2013). Однако, детального, всестороннего анализа причин неудовлетворительного фитосанитарного состояния посевов пшеницы в условиях агроландшафтов степной зоны Южного Урала не проводили. Требуется разноплановое совершенствование методов, средств и систем защиты пшеницы в патосистемах с учетом новых и доминирующих возбудителей, а также особенностей агроландшафтов региона.

Цель: научное обоснование и разработка систем защиты озимой и яровой пшеницы от болезней в степной зоне Южного Урала, обеспечивающих стабилизацию фитосанитарного состояния агроценозов.

Задачи исследований:

1. По проблеме оценки фитосанитарного состояния агроценозов и семенного материала:

- уточнить видовой состав, распространенность и вредоносность возбудителей болезней в посевах пшеницы и семенном материале;

- совершенствовать элементы мониторинга, диагностики и идентификации возбудителей болезней разной этиологии.

2. По проблеме использования устойчивых сортов и здорового семенного материала:

- провести скрининг перспективных и коллекционных сортов яровой и озимой пшеницы на зараженность вирусными, грибными, бактериальными составляющими патогенного комплекса;

- выявить устойчивые к доминирующим патогенам сорта, перспективные для производства в регионе, а также для селекционной работы;

- оценить влияние зараженности семян на урожайность пшеницы.

3. По проблемам разработки эффективных систем защиты пшеницы от фитопатогенного комплекса:

- усовершенствовать системы защиты, обеспечивающие эффективность производства пшеницы с учетом устойчивости сортов, исходного качества семян, сроков посева, оптимизированных схем применения пестицидов, почвенных и климатических условий;

- оптимизировать химический метод защиты за счет создания и внедрения новых средств и совершенствования применения комбинаций и способов внесения пестицидов;

- провести системный статистический и экономический анализ предложенных для степной зоны Южного Урала элементов систем защиты яровой и озимой пшеницы.

Основные положения, выносимые на защиту. 1. Современный патокомплекс в семенных фондах и агроценозах озимой и яровой пшеницы, распространенность и вредоносность новых и доминирующих видов в мезоформах агроландшафтов степной зоны Южного Урала.

2. Усовершенствованная методология мониторинга патосистем пшеницы и идентификации возбудителей.

3. Использование системного статистического анализа для оценки ресурсного потенциала сортообразцов пшеницы под влиянием фитопатогенного комплекса.

4. Особенности условий агроландшафтов, устойчивость сортов, усовершенствованный мониторинг фитосанитарного состояния семян и посевов, новые средства и оптимизированные схемы применения пестицидов и агрохимикатов - как основа систем интегрированной защиты пшеницы в степной зоне Южного Урала.

Научная новизна. Впервые в различных агроландшафтах степной зоны Южного Урала уточнен состав патокомплекса озимой и яровой пшеницы, его динамика и вредоносность. В вирусной составляющей патокомплекса впервые идентифицированы вирус полосатой мозаики пшеницы (Wheat streak mosaic virus, WSMV) и почвообитающий вирус мозаики пшеницы (Soil-borne wheat mosaic virus, SbWMV), последний является новым для региона. Приоритетно сделано нозологическое описание бактериоза пшеницы (Xanthomonas translucens pv. translucens (Jones et al. Dye.) в регионе; усовершенствован способ выявления возбудителя.

Разработан программный модуль прогнозирования развития бактериоза и корневых гнилей для агроценозов пшеницы (свидетельства государственной регистрации №2011618840, №2011618841).

Оптимизирована методология определения зараженности семян патогенным комплексом микроорганизмов с учетом модификации шкал, режимов температуры и кислотности.

Дано агробиологическое и экономическое обоснование систем интегрированной защиты пшеницы от болезней в степной зоне Южного Урала и усовершенствованы их элементы, включающие контроль фитосанитарного состояния семян и агроценоза, выявленные устойчивые к доминирующим патогенам сортообразцы, оптимизацию сроков сева, схем применения пестицидов с учетом ландшафтных условий.

Разработан, зарегистрирован и внедрен новый протравитель на основе тирама и комплекса антистрессовых, адаптационных и иммуномодулирующих веществ - ТМТД-плюс, КС (400 г в 1 л) для защиты яровой пшеницы и других культур от болезней (патент на изобретение №2454057). пестицид пшеница вредоносность инфекционный

Выполнен системный статистический анализ ресурсного потенциала 154 сортообразцов озимой пшеницы при воздействии патогенного комплекса, выявлено из них 10 перспективных для производства и селекции (на 4 получено подтверждение в полевых опытах).

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Установлена вредоносность доминирующих грибных, бактериальных и вирусных составляющих фитопатогенного комплекса пшеницы по агроландшафтам региона. Разработаны программы на языке Visual Basic Script + DHTML прогноза бактериоза и корневой гнили яровой пшеницы, созданы 4 прогностические модели продуктивности пшеницы и качества ее зерна.

Выявлены перспективные сортообразцы яровой и озимой пшеницы, высокопродуктивные и устойчивые к комплексу болезней.

Производство разработанного препарата ТМТД-плюс, КС в 2012 г. превысило 140 т.

На площади более 1,0 тыс. га внедрены усовершенствованные для мезоформ агроландшафтов степной зоны системы интегрированной защиты пшеницы на основе оптимизированных схем мониторинга патосистем, средств и способов химической защиты, выделенных устойчивых сортов. Дополнительная прибыль от их внедрения составила более 10 млн. руб. (подтверждено 7 актами внедрения).

В обучающих и научно-производственных процессах ОГАУ, ОГПУ, ОГУ, ВНИИМС используются результаты исследований по усовершенствованию методологии фитоэкспертизы семян, мониторинга патогенных комплексов и разработанных систем защиты в агроценозах яровой и озимой пшеницы.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на 14 международных научно-практических конференциях (Оренбург, 2007, 2011; Троицк, 2006; Чебоксары, 2006, 2009; Саратов, 2007, 2008, 2009; Москва, 2007, 2008, 2009; Орел, 2008; Гродно, 2010; Минск, 2010); всероссийских и международной выставках, получены 1 золотая и 2 серебряные медали («Золотая осень» и «Chicken King»).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 64 работы, из них 24 статьи в журналах рекомендованных ВАК, монография, рекомендации; получены патент, 2 свидетельства о государственной регистрации программ ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 336 страницах, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, рекомендаций производству, включает 57 таблиц, 64 рисунка, 34 приложения. Список литературы состоит из 413 наименований, в т.ч. 71 иностранных.

Организация исследований и декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный в течение 2005-2013 гг. Постановка проблемы исследований, алгоритм решения задач и их реализация, анализ полученных результатов, сделанные на их основе выводы и рекомендации выполнены лично автором.

Отдельные исследования (15%): элементы идентификации возбудителей, структурный анализ элементов продуктивности пшеницы выполнены совместно со специалистами других организаций и активными участниками студенческого научного общества «Агроэкотест» агрономического факультета ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ.

Благодарности. Автор благодарен научному консультанту, профессору, д.с.-х.н. О.О. Белошапкиной за квалифицированное руководство и методическую помощь в проведении исследований и подготовке диссертации; за помощь профессорам: А.Н. Игнатову, Ю.А. Гулянову, |А.В. Ряховскому|, В.П. Лухменеву, З.А. Федотовой, З.Н. Рябининой, В.Н. Яичкину; к.с-х.н. А.В. Кащееву, Н.А.Николаеву, зав. опытным полем ОГАУ А.А. Чащину, А.Ю. Карязину; активным участникам СНО «Агроэкотест»; специалистам ГБОУ ВПО Оренбургский государственный университет, ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ за консультации и выполнение договоров о научно-практическом сотрудничестве.

Глава 1. Состояние и перспективы защиты озимой и яровой пшеницы от инфекционных болезней в степной зоне Южного Урала

Дана оценка фитосанитарного состояния агроценозов пшеницы и особенностей технологий её производства, оказывающих существенное влияние на развитие болезней, урожайность культуры и качество зерна.

Глава 2. Объекты, условия и методы исследований

Объектами исследований служили более 70 сортообразцов яровой и 250 озимой пшеницы, районированные, проходившие государственные сортоиспытания, коллекционные образцы ВИР; патокомплекс микроорганизмов семян и агроценозов, а также ассортимент пестицидов и агрохимикатов, используемых в системах защиты при производстве зерна.

Период проведения исследований охватил все многообразие гидротермических условий степной зоны Южного Урала (ГТК 0,3-1,4): годы, близкие к среднемноголетним (преобладали), острозасушливые и влажные.

Полевые и производственные исследования проводили 3-8 лет в Оренбургской области, Республике Башкортостан РФ и Актюбинской области Республики Казахстан с различными севооборотами и технологиями возделывания пшеницы на пересеченном и пологом рельефе. Многолетние и стационарные опыты были заложены: на учебно-опытном поле ОГАУ (УОП ОГАУ), ОПХ им. Куйбышева Оренбургского района, в ООО «Поиск» Илекского района, КФХ «Галина» Ташлинского района (чернозем южный), в ООО «Русь» Соль-Илецкого района (темно-каштановые почвы), в КФХ «Соловых А.Д.» Переволоцкого района, ОАО «Саринский» Кувандыкского района (обыкновенные черноземы).

Применяемые системы защиты пшеницы в хозяйствах условно разделили на три категории. 1) Наукоемкая (Н), адаптированная к местным агроландшафтным условиям, на основе комплекса фитосанитарного контроля, защиты семян и посевов с использованием плотных высокостебельных кулис из сахарного сорго, с осенним внесением аммиачной селитры 100 кг/га, обработкой семян ТМТД-плюс 2,5 л/т, стартовым внесением 90 кг/га припосевных удобрений (N₁₅P₁₅K₁₅), ранневесенней подкормкой (200 кг/га селитры) + инсектицид (Актара), фоновой подкормкой (100 кг/га селитры в фазу начало стеблевания), фоновым опрыскиванием в фазу флагового листа Гуми 90 0,4 кг/га + Карате Зеон 0,2 л/га + Бактофит 2,0 л/га (опытное поле ОГАУ). 2) Технологичная (Т), включающая фитосанитарный анализ семян и на его основе выбор композиции для их обработки, а в период вегетации - краевое полиполосное опрыскивание от комплекса вредных организмов; обработку семян ТМТД-плюс 2,5 л/т + инсектицид (Круйзер 0,5 л/т), стартовое внесение 90 кг/га припосевных удобрений (N₁₅P₁₅K₁₅), осеннюю обработку фунгицидом (Фалькон 0,6 л/га), ранневесеннюю подкормку (200 кг/га селитры) + фунгицид (Фалькон 0,6 л/га) + инсектицид (Актара), фоновую подкормку (100 кг/га селитры в фазу начала стеблевания), фоновое опрыскивание в фазу флагового листа: Гуми 90 0,4 кг/га + Карате Зеон 0,2 л/га + Бактофит 2,0 л/га (кооператив «Весна»). 3) Региональная (Р) с малобюджетным протравливанием семян Виал ТТ 0,5 л/т, стартовым внесением 90 кг/га припосевных удобрений (N₁₅P₁₅K₁₅), ранневесенней подкормкой 100 кг/га селитры (КФХ «Соловых А.Д.»).

Базовый мониторинг фитосанитарного состояния семян и агроценозов пшеницы проводили на 3-х госсортоучастках и 10 предприятиях в условиях разных ландшафтов и зональных особенностей. Использованы общепринятые и модифицированные фитопатологические, микробиологические, лабораторные, полевые и производственные методы исследований. В частности: оценка фитосанитарного состояния семенного материала и посевов пшеницы, распространенность и развитие болезней - по Методическим указаниям при интенсивных технологиях возделывания (1985), по методикам ВИЗР (1985), Госхимкомиссии (2007), ГОСТ 12044-93; фенологические признаки - по методикам Госсортсети (1971; 1989). Идентификацию патогенных грибов, вирусов и бактерий проводили при агроэкологическом мониторинге, по культурально-морфологи-ческим, физиолого-биохимическим свойствам, с помощью молекулярно-генетических методов - ПЦР (Игнатов, 2004; Чирков, 2009; Можаева, 2011; Rott and Jelkman, 2001; Mishchenko, 2004;); растений-идентификаторов; справочников-определителей Билай (1988), Берджи (1997), Ганнибала (2011) в ФГОУ ВПО «Оренбургский ГУ», «Оренбургский ГАУ», «Оренбургский ГПУ» и НЦ «Биоинженерия» РАН.

Изучение доз, смесевых композиций, препаративных форм средств защиты пшеницы от болезней проведено по Программе и методике исследований в географической сети … (1990). Оценку устойчивости сортообразцов проводили методом ПЦР в ГНУ ВИЗР и по методическим указаниям ВИР (1990, 2009). Качество семенного материала и зерна пшеницы оценивали по принятым в РФ стандартам ГОСТ 10840-64; ГОСТ12042-80; ГОСТ 27839-88, ГОСТ 12038-84; ГОСТ 10968-88; ГОСТ Р 51415-99; ГОСТ Р 51409-99 (ИСО 5530-2-97).

При анализе полученных результатов были использованы статистические методы, в т.ч.: корреляционные, многофакторный, кластерный, диаллельный, пробит анализа, методы главных компонент, Варда, программы Олимп-эксперт, Statistica и другие.

Глава 3. Мониторинг болезней разной этиологии яровой и озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала

Вирусные составляющие патологического комплекса. По степной зоне Южного Урала сведения о распространенности вирусных болезней начали появляться только в последнем десятилетии (Лухменев и др., 2008, 2009; Глинушкин, 2009). Первые данные о вирозах представлены Г.М. Развязкиной в 1965 г. по вирусу штриховатой мозаики ячменя в Самарской области. В посеве яровой пшеницы частота встречаемости растений, зараженных вирозами по Соль-Илецкому району, составила 21,8%±1,5; Ташлинскому - 13,3%±2,4; Переволоцкому - 14,4%±1,6; Адамовскому району - 19,0%±1,3. Посевная площадь по выбранным районам в целом составляла 593,7 тыс. га, а средний процент растений, отнесенных к этим группам, был 24,85% (с колебанием от 18,5 до 31,8%). Методом ОТ-ПЦР впервые (рис. 1) выявили 2 вируса: почвообитающий вирус мозаики пшеницы (Soil-borne wheat mosaic virus, SbWMV) и вирус полосатой мозаики пшеницы (Wheat streak mosaic virus, WSMV) на озимой пшенице.

Рис. 1. Электрофореграмма продуктов ОТ-ПЦР с использованием праймеров, специфичных к WSMV (А) и SbWMV(Б): 1 - маркер молекулярной массы (Fermentas, GeneRuler™ 100 bp DNA Ladder); 2 - ПЦР без ДНК матрицы (К-); 3 - ОТ-ПЦР без РНК-матрицы (К-); 4-6 - ОТ-ПЦР на препаратах РНК, выделенных из анализируемых образцов озимой пшеницы 1- 3, соответственно; 7 - ОТ-ПЦР на препарате РНК, выделенной из неинфицированного растения озимой пшеницы; 8 - ОТ-ПЦР на препарате РНК, выделенной из растений, инфицированных WSMV (А) и SbWMV (Б).

Наличие у переносчика вируса SbWMV - грибоподобного микроорганизма Polymyxa graminis зооспор способствует тому, что он меньше приурочен к легким и сухим почвам, поэтому ниже опасность вирусной инфекции в сухой и холодный периоды (Шпаар и др., 2007). Очевидно по этой причине в острозасушливый 2010 г. проявление вирусных симптомов на пшенице отмечалось в меньших количествах.

Наши обследования по степной зоне Южного Урала свидетельствуют об ухудшении ситуации в агроценозах пшеницы с вредителями - потенциальными переносчиками вирусов, их преимущественном обнаружении в лощинах, западных склонах, по неудобьям в удаленных местах от посевов на сорных растениях. Заселенность клещами Aceria tulipae (A. tritici), переносчиками WSMV растений пшеницы оценивалась как 100% в 6 районах (Светлинский, Ясненский, Домбаровский, Адамовский; Новоорский, Гайский). В целом они присутствовали на каждом поле Оренбургской области, в годы исследований (2005-2012 гг.) заселенность растений варьировала от 12 до 80%. Пшеничный трипс Haplothrips tritici Kurd., пустоцветный Haplotrips aculeatus F. и полевой Chirotrips manicatus Hal. обнаруживались на всех полях занятых пшеницей, заселенность варьировала от 3,0% до 100%, интенсивность заселения растений - от 9 до 85 шт. Цикадки (4 вида) и клопы (6 видов) обнаруживались на всех полях. Количество цикад при кошении на посевах коллекции озимой пшеницы весной в фазу трубкования достигало 122±18 шт. Численность клопа вредная черепашка Eurygaster integriceps Put. значительно превышала пороги вредоносности в 21-27 районах ежегодно. Численность злаковых тлей из-за климатических условий региона сильно варьировала по годам.

Установлено было, что яровая пшеница менее подвержена вирусным болезням по сравнению с озимой пшеницей. Так, распространенность вирозов в фазу кущения на яровой пшенице не превышала 2,0%, а на озимой достигала 6,6% на плакоре, а на склоновых землях - 9,0%. В фазу колошения зараженность вирозами была еще выше; на яровой пшенице при наличии краевой защиты от переносчиков, распространенность вирозов увеличивалась до 2,5%, а без краевой защиты - до 9,0%. На озимой пшенице распространенность на плакоре даже с краевой обработкой полей была почти в пять раз больше и достигала 12%.

Бактериальные составляющие патологического комплекса

В патокомплексе на посевах пшеницы выделялись два рода фитопатогенных бактерий: Pseudomonas и Xanthomonas с преобладанием последнего. Данные фитосанитарного анализа выявили, что семенной материал как яровой, так и озимой пшеницы был основным источником инфекции фитопатогенных бактерий Xanthomonas translucens, в классической фитопатологической литературе описанных как возбудители черного бактериоза пшеницы. Однако его проявление в регионе резко отличалось от описанной ранее симптоматики и выражалось в виде светло-желтых некрозов на концах листьев, их деформаций, угнетения роста и гибели растений. Наличие возбудителя идентифицировали микробиологическим, микроскопическим методами, а впоследствии с помощью диагностики ПЦР и индикаторного растения Plectrantus sp.

В обследуемых хозяйствах распространенность бактериозов в среднем за 2005-2008 годы по мониторингу посевов составила, соответственно на яровой и озимой пшенице: в ООО «Русь» 9,4% и 13,4%; в ООО «Поиск» - 10,0% и 11,5%; в КФХ «Галина» - 4,2% и 18,9%; в КФХ «Мария» - 7,2% и 13,1%; в КФХ «Соловых А.Д.» - 12,5% и 25,7%; в ОАО «Саринский» - по 22,3%; в ЗАО «Искра» - 23,9% и 31,1%; в КФХ «Родник» - 10,4% и 17,5 %. В КФХ «Уран» Новоорского и ЗАО «Обильное» Адамовского районов Оренбургской области озимые не сеют, а яровая пшеница соответственно была поражена бактериозами на 11,3 и 13,9%. Варьирование распространенности бактериозов на яровой пшенице было от 4,2 до 23,9%, а на озимой - от 11,5 до 31,1%.

Частота встречаемости их в посевах изменялась по сортам, а также в зависимости от содержания гумуса в почве и особенностей ландшафта хозяйства. Содержание гумуса в почве обследуемых хозяйств коррелировало с распространенностью бактериозов на уровне 0,56 по яровой и 0,81 по озимой пшенице. За 2009-2012 гг. оптимально поздние сроки сева озимой пшеницы были предпочтительнее из-за уменьшения распространенности бактериозов (на 14-23%). Зараженность посевов возбудителями рода Pseudomonas в условиях агроландшафтов была существенно выше по сравнению с плакором на 21-43% в мезоформах лощина, северный и западный склоны. Для мониторинга превалирующего в регионе бактериоза, вызываемого X. translucens, значение имел не только характер распределения его по ландшафтам в посевах, но и зараженность им семян (варьирующая от 4 до 80%).

Грибные составляющие патологического комплекса

Анализ зараженности семенного материала яровой пшеницы выявил значительные различия по хозяйствам и видам возбудителей (табл. 1). Наибольшую зараженность семян вызывали грибы родов Fusarium - до 14,8% и Alternaria - 12,0%. Зараженность склероциями Claviceps purpurea была минимальной (до 0,5%).

Таблица 1 - Динамика зараженности (%) семенного материала яровой пшеницы в различных хозяйствах степной зоны Южного Урала (2006-2009 гг.)

Болезни	Хозяйства
	1*	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Пыльная головня	1,3/0**	-/-	5,1/0	1,0/0	3,1/0	2,8/0	1,1/0	0,3/0	0/0	0/0
Твердая головня	3,8/0	-/-	16,3/0	2,7/0	7,3/0	8,7/0	2,4/0	2,1/0	0/0	0/0
Гельминтоспориоз	8,9/1,1	6,3/1,3	9,1/0,7	6,7/0,5	6,1/2,1	3,1/0,2	4,3/0,3	7,8/1,9	1,0/0,9	4,3/3,1
Фузариоз	10,3/2,7	6,1/2,8	14,8/2,1	9,8/3,1	10,3/3,1	11,3/2,0	10,7/1,7	14,1/6,3	8,7/4,8	12,6/10,3
Альтернариоз	7,1/2,1	8,9/3,7	9,7/2,8	5,9/4,7	12,0/3,1	8,1/2,3	9,3/3,1	10,3/6,1	6,3/5,1	7,8/4,5
Плесени хранения	3,1/1,3	3,7/2,8	5,8/0,7	5,1/2,0	5,3/1,1	6,3/1,1	4,3/1,7	5,3/4,7	4,1/3,1	4,1/3,7
Спорынья злаков	0,2/0	0/0	0,3/0	0,3/0	0,3/0	0,3/0	0,3/0	0,5/0,1	0/0	0/0

Примечание: * 1. - КФХ «Галина»; 2 - КФХ «Мария»; 3 - КФХ «Соловых А.Д.»; 4 - КФХ «Уран»; 5 - КФХ «Родник»; 6 - ООО «Русь»; 7 - ООО «Поиск»; 8 - ОАО «Саринский»; 9 - ЗАО «Обильное»; 10 - ЗАО «Искра»; ** - в числителе зараженность в первый год учета, в знаменателе - через два года.

Динамичность процессов развития патогенов семян наглядно отражена на рис. 2, в зависимости от пестицидного и сортового ассортимента. Так применение ТМТД-плюс на сорте Воевода увеличило с 5% до 84% число здоровых растений. Из 4-х испытанных сортов наименьшая исходная зараженность семян в условиях КФХ «Карпов А.И.» отмечена на сорте Юго-Восточная 2.

сорт Воевода, (А)

полиноминальная линия тренда (здоровые растения), (Б)

Рис. 2. Варьирование поражения пшеницы болезнями в зависимости от сортов (А) и препаратов (Б), % (рулонный метод, КФХ «Карпов А.И.», 2011-2013 гг.);

- здоровые растения; - пораженные бактериозом; - пораженные микозами; - смешанное поражение.

Выявлены определенные закономерности по показателям роста и развития в зависимости от репродукции (классности семян, табл. 2), также она повлияла на количество здоровых растений.

Таблица 2 - Результаты исследования качества семян озимой пшеницы (рулонный метод, сорт Оренбургская 105, 2009-2012 гг.)

Варианты	Длина, см	Длина корней, см	Распространенность болезней, %
	растения	колеоптиля	1	2	3	4	5	бактери-озы	микозы	смешанные	здоровые
Питомник размножения 4	11,3	7,4	11,14	9,3	7,73	5,8	4,8	1,7± 0,3	2,3±0,5	0,7±0,1	25,3± 4
Супер элита	11,6	6,8	9,8	8,2	6,4	4,8	1,8	4,0±0,9	2,7±0,8	2,0±0,2	21,3± 3
Элита	9,9	5,0	9,3	7,7	6,6	5,3	4,5	3,0± 1,0	11,0±3,0	3,3±0,5	12,7±3
Первая репродукция	10,8	8,3	10,6	8,9	7,4	5,5	4,4	13,6±1,7	28,0±4,0	2,0±0,3	14,0±3
Точность	5,5	3,4	3,3	4,7	4,4	5,85	5,05	-	-	-	-
НСР05	2,00	0,80	1,70	1,30	1,07	1,00	0,68	-	-	-	-

Патогенный комплекс грибов-возбудителей в агроценозах пшеницы насчитывал более 20 видов. Наиболее опасными и распространенными болезнями зерновых были бурая ржавчина (Р = 60-94%), корневые гнили (60-97%), септориозы (27-62%), головневые болезни (0,2-10,0%), снежная плесень (30-90%), мучнистая роса (22-73%). На их долю приходилось до 75% потерь урожая. Колебания распространенности и вредоносности тех или иных грибных патогенных организмов были значительны как по годам, так и по зональным территориям. Возросло значение возбудителей черни (20-76%) и септориоза (21-37%) на колосе.

До 99% ежегодных защитных мероприятий в регионе направлены на защиту пшеницы от ржавчинных болезней, основной из которых является бурая листовая ржавчина пшеницы Puccinia recondite Rob et Dasm. За 2005-2012 гг. исследований этот вид ржавчины в условиях опытного поля ОГАУ, хотя и проявлялся ежегодно на поражаемых сортах яровой пшеницы, но в 2005, 2008 и 2010 гг. - очень слабо (3,8-4,3% развития); в 2006-2007, 2009 и 2011-2012 гг. - умеренно, развитие ее не превышало 30,0% по шкале Петерсона.

Глава 4. Методология маршрутных обследований и идентификации возбудителей болезней пшеницы

В ходе исследований было выявлено, что для раннего обнаружения пораженности агроценозов озимой и яровой пшеницы вирусами и заселенности их насекомыми-переносчиками, начинать обследования следует со склоновых ландшафтов (южный и восточный). Мониторинг посевов на пораженность листостебельными гидрофильными фитопатогенными грибами с r-стратегией и бактериями рода Pseudomonas целесообразно начинать с мезоформ полей: лощина, северный и западный склоны. Микозы колоса первично выявляются на южных и восточных склонах, а возбудители корневых гнилей (K-стратеги) - в первую очередь выявляются на южных и восточных склонах, особенно в острозасушливые годы (ГТК<0,6).

Сортообразцы (250 шт.) мировой коллекции озимой пшеницы (табл. 3)

Таблица 3 - Градация по стеблеобразованию сортообразцов коллекции озимой пшеницы (УОП ОГАУ, 2006-2007 гг.)

Баллы и группа кустистости	Сортообразцы, происхождение	Фактическое количество стеблей, шт.
4 балла - более 50 стеблей или отсутствие продуктивных стеблей	Willi (Австрия)	34,0±5,0
3 балла - 21-50 стеблей	не выявлены	-
2 балла - 12-20 стеблей	Charmany, (США); Coquelles (Франция); Губерния (Саратов); Зiрница (Украина) и др.*	15,0±3,0
1 балл - от 7,5 до 12,0 стеблей	Amelio (Франция); Mandat (Англия); Nelson (США); Безор 3 (Оренбург); Дон 95 (Зерноград); Ресурс (Безенчук) и др.	8,5±1,0
0 баллов - стандартное количество	Leopold (Австрия); Селянка (Краснодар); Мироновская 34 (Украина); Безор 2 (Оренбург) и др.	5,5 ± 2,0

Примечание: * - полный список сортов приведен в диссертации.

была предложена следующая градация: 1-я группа - высоко устойчивые - 2,5±2,5 (не более 5%); 2-я группа - средне устойчивые - 15±10 (от 5 до 25%); 3-я группа - мало устойчивые - 37,5±12,5 (от 25 до 50%); 4-я группа - восприимчивые - 75± 25 (от 50 до 100%). Учитывали как явные признаки вирусного поражения: изменения окраски, деформации, некрозы и др., так и количество стеблей (побегов) по разработанной 5-ти балльной шкале.

Для достоверной идентификации вирусов пшеницы ОТ-ПЦР подобрали необходимые праймеры и экспериментально определили температуру их отжига (59⁰С).

Нами сделано нозологическое описание болезни и возбудителя X. translucens с нетипичными для бактериоза пшеницы симптомами в виде характерных светло-желтых некрозов на концах листьев (поэтому в рабочей версии болезнь была названа «кончиковым бактериозом»).

Для выделения и идентификации X. translucens (рис. 3) семена закладывали в рулоны с вариацией температуры (от +5 до +35⁰С) и pH среды (5-10).

Рис. 3. Электрофореграмма бактериоза X. translucens в образцах пшеницы (анализ в 1,5 % агарозном геле продуктов ПЦР с праймерами на gyrB: М - маркер молекулярной массы (Fermentas); 1-19 - ПЦР на препаратах ДНК бактерий, выделенных из:1-2, 5-8, 15-16, 17-20 - Оренбургская 105 (оз. пш.); 3,4, - Поволжская 86 (оз. пш.); 9-10, 21-22 - Пионерская 32 (оз. пш.); 13-14, 23-24 - Колос Оренбуржья (оз. пш.); 25-32, 35-36 - Учитель (яр.пш.); 11-12, - Скакун (овес); 33-34 - Анна (ячмень); 19, 37 - К+ (ПЦР на ДНК матрице X. translucens); 18, 38 - К- (ПЦР без ДНК-матрицы)

Далее отбирали семена и проростки с явными признаками поражения концов листьев, корешков и культивировали бактерии с них на агаризированной среде с пересевами для получения отдельных колоний, подтверждая их патогенность инокуляцией всходов.

В научном центре «Биоинженерия» РАН с использованием предложенных модификаций выделения бактерий (T +5⁰С, рН 8-10) подтвердили наличие X. translucens в сортах озимой и яровой пшеницы методами ПЦР и реакции сверхчувствительности на индикаторном растении Plectranthus australis R.Br.

Показано, что при производстве пшеницы нецелесообразно использование семян на 29,2% и более зараженных бактериозом X. translucens. Для оценки потерь растений от бактериоза и корневых гнилей рекомендуется использование разработанного программного прогностического комплекса (А.П. Глинушкин, программы для ЭВМ).

Результаты проведенных системных аналитических расчетов по бактериальным болезням подтвердили практические данные об их превалировании и с 99,0% точностью позволяют утверждать, что у семян с зараженностью более 30% бактериальным возбудителем светло-желтых некрозов на концах листьев, всхожесть будет колебаться в пределах от 70,49 до 79,96%, а в средне-интервальном значении температуры - от 73,89 до 76,56% (рис. 4).

Рис. 4. - Динамика всхожести (%) семян яровой пшеницы (показатели всхожести в зависимости от температуры от +5 до +35 ⁰С, описывающие уравнения и линии визуализации трендов развития: линейный, логарифмический, полиноминальный)

ГОСТ 12044-93, регламентирующий методы определения зараженности семян болезнями, базируется на методике Н.А. Наумовой, 1960 г. для Fusarium sp. и B. sorociniana и не предполагает выбора препаратов и их смесей для защиты семян. Нами расширена линейка возбудителей (Fusarium sp., B. sorokiniana, Alternaria sp. и Penicillium sp.) по 4-х балльной шкале оценки при фитосанитарном анализе семян пшеницы с поражением одним и более возбудителями (Глинушкин, 2010). Характерные поражения основными четырьмя возбудителями описаны по баллам подобно Alternaria sp.: 1 балл - наличие налета и изменения окраски, в основном, в светло-серый цвет на зерновке нормального проростка; 2 балла - наличие серо-черного налета и пятен на колеоптиле, стебле или корешках при угнетении не более 50%; 3 балла - наличие характерного налета и пятен на колеоптиле, стебле или корешках при угнетении более 50%; 4 балла - непроросшие или проросшие (с длиной не более 1 см колеоптиля, стебля или корней); с подтверждением наличия патогена микроскопированием спор и мицелия.

Глава 5. Реализация элементов систем защиты пшеницы от болезней

В ходе обследований полей пшеницы выявили достаточно много потенциальных переносчиков вирусов (и бактерий): цикадок, тлей, трипсов, клопов (вредная черепашка), а из грызущих - блошек, злаковых мух, хлебных жуков, саранчовых. От них было эффективно применение контактного инсектицида Карате Зеон по оптимизированной схеме опрыскиваний с чередованием от края поля к центру обработанных и необработанных полос шириной 15-45 м (в 1 -3 прохода опрыскивателя) (Глинушкин, 2009; табл. 4).

Совмещение полиполосной и краевой обработки, позволяло сократить пестицидную нагрузку на 77-90% без потери эффективности защитного мероприятия.

Таблица 4 - Защита посевов пшеницы инсектицидами (КФХ «Галина», 2005-2008 гг.)

Вариант опыта	Динамика численности потенциальных переносчиков	Вирусные симптомы (Р%)	Условная доза пестицида, кг на 1 га	Уро-жайность, т/га
	перед обрабо-ткой	через 10 дней после обработки*	в фазу молоч-ной спело-сти	перед обработкой	в фазу колошения	Актеллик	Актара	Каратэ Зеон
Контроль (б/о)	0,03±0,01	0,18/ -	23,75/ -	2±0,5	9±2,6	-	-	-	1,07/-
Сплошная обработка st.	0,00±0	0,01/94,4	1,53/93,6	1±0,5	2±1	0,50	0,15	0,0125	1,26/17,7
Краевая защита (250 м)	0,01±0	0,04/76,1	3,87/83,7	1±1	1±1	0,38	0,114	0,0094	1,25/16,8
Совмещение 15**	0,02±0,01	0,02 /88,3	5,17/78,2	1±0,5	2,5±1	0,058	0,017	0,0015	1,15/7,5
30	0,00±0	0,04/79,4	4,65/80,4	2±1	2±1	0,087	0,026	0,0022	1,21/13,1
45	0,01±0	0,04/77,2	4,57/80,6	1±1	2±1,5	0,113	0,034	0,0028	1,23/14,9
S ген	0,01	-	-	0,95	2,9	-	0,11***

Примечание: * - в числителе - значение а в знаменателе - биологическая эффективность, %;** - варианты совмещения - 15, 30, 45 метров т.е. соответственно 1, 2 или 3 прохода трактора; *** - наименьшая существенная разность (при точности 95%).

Установлено, что наиболее эффективным было применение инсекто-акарицидов тройным кольцом вокруг поля озимой пшеницы (из-за разных сроков появления всходов на мезоформах), используя препараты системного действия (неоникотиноиды) при обработке семян.

Опрыскивание в период вегетации на склоновых землях лучше было проводить также системным препаратом, а контактные препараты применять на плакоре.

Распространенность и развитие корневой гнили на черноземе южном (Ч.Ю.) было больше, чем на черноземе обыкновенном (Ч.О.) на 7,2 и 8,6%, а на темно-каштановых (Т.К.) почвах меньше, чем на Ч.О. - на 0,9 и 2,3%, соответственно. При данных обследованиях распространенность бактериоза несущественно колебалась по условиям и вариантам, составляя 78 ±14%.

Лучшую защиту, хотя и недостаточную от корневой гнили, обеспечил системный двухкомпонентный препарат Дивиденд Стар. На Т.К. почвах в нормах 0,5 л/т; 0,75 и 1,0 л/т его биологическая эффективность составила по распространенности, соответственно - 19,1%; 19,0 и 20,7%; по развитию, соответственно - 25,2%; 28,6 и 33,3%. На Ч.Ю. при этих же нормах получили по распространенности и развитию, соответственно - 14,6%; 23,0; 21,9% и 22,3%; 31,7; 33,8%; на Ч.О., соответственно - 12,8%; 21,2; 23,5% и 12,8%; 19,0; 25,2%.

Комбинированный препарат ТМТД-плюс во всех почвенно-климатических условиях несущественно уступал этому препарату. В норме 2,0 л/т; 2,5 и 3,0 л/т его биологическая эффективность по развитию корневой гнили на Т.К. почве была, соответственно - 13,5% (снижение пестицидной нагрузки на 20,0-33,0%); 15,0; 12,4%, а на Ч.Ю. по распространенности и развитию, соответственно - 14,6%; 14,05; 12,0% и 15,2%; 14,95; 13,5%. На Ч.О. лучшие результаты обеспечили нормы препарата 2,5 и 3,0 л/т.

По сравнению с ТМТД-плюс, имеющим комплекс иммуномодулирующих и росторегулирующих веществ, контактный препарат ТМТД (только на основе тирама) обеспечил самый низкий уровень защиты.

На всех типах почв получали наибольшую эффективность по урожайности после обработки семян препаратом ТМТД-плюс: на Т.К. почвах в норме 2,0 л/т (на 20% норма ниже рекомендованной «Списком…), обеспечивавшей повышение урожая зерна до 45,05% (0,41 т с 1 га); на Ч.Ю. при 2,5 л/т - 40,0% (0,34 т /га); на Ч.О. при 2,5 л/т - 29,31% (0,34 т/га), с повышением до 3,5 % количества сырой клейковины.

Проведенные методом пробит анализа (рис. 5) расчеты свидетельствуют о невозможности снижения корневой гнили ниже порога вредоносности при развитию 6% и более применением контактных препаратов на исследуемых видах почв.

Исследования фитосанитарного состояния почвы в агроценозах яровой пшеницы на наличие конидий B. sorokiniana Shome. выявили, что под влиянием протравителей семян, применяемых в 2005-2007 гг. в почвах Ч.О., Ч.Ю. и Т.К. в вариантах контроль, ТМТД-плюс (2,0 л/т), ТМТД (3,0 л/т), Дивиденд Стар (0,75 л/т) к фазе полной спелости обнаруживалось, соответственно: 437, 381, 312, 298 (Ч.О.); 284, 250, 208, 187 (Ч.Ю.); 152, 125, 104, 104 (Т.К.) шт. конидий на 1 г почвы, а в 2010-2012 гг. - 319, 264, 215, 187(Ч.О.); 173, 146, 111, 97 (Ч.Ю.); 104, 76, 55, 48 (Т.К.) шт. конидий на 1 г почвы. Несмотря на снижение количества конидий в почве, распространенность корневых гнилей доходила до 60% с симптоматическим проявлением бактериозов в период вегетации в пределах 70-85%, что вызывает необходимость целенаправленного ведения селекции пшеницы на устойчивость к бактериозам и корневым гнилям.

Рис. 5. Результаты пробит анализа по эффективности применения норм препаратов против корневых гнилей и бактериоза

Функционирование системы мезоформы рельефа в агроценозе определяется показателями как: влажность, гранулометрический состав, пористость, влияющими на сохранность и продуктивность растений пшеницы. Исследованиями в 2006-2009 гг. установлено, что средние коэффициенты корреляции между каждым из этих показателей условий и урожайностью культуры были несущественными и составили, соответственно: -0,22 - -0,39; -0,37 - -0,47; 0,21-0,29. Чем менее засушливыми были гидротермические условия года (ГТК 0,8-1,0), тем выше была прибавка урожайности и возрастала корреляционная связь r=0,73-0,82. В целом показатели структурно-агрегатного состава почвы максимальными были в балке, более низкими - на плакоре, наименьшими - на южном склоне. На плакоре водораздельном запас общей влаги почвы перед посевом в слое 0-30 см составил 90,7 мм, а перед уборкой 62,3 мм; на южном склоне, соответственно - 84,4 и 57,8 мм; в балке - 93,5 и 58,0 мм; на северном склоне - 94,0 и 60,3 мм. Необходимые растениям запасы влаги в пахотном горизонте перед посевом были наибольшими в балке и на северном склоне, в остальных мезоформах растения испытывали водный стресс.

Наибольшая средняя прибавка урожайности в разных мезоформах рельефа была получена в опытах с биопрепаратами Фитоспорин-М (44,9%) и Бинорам (35,9%). Сравнительно высокой она была и от применения контактного химического протравителя с иммуномодулирующим эффектом ТМТД-плюс (31,2%), а самой низкой - от системного фунгицида Дивиденд Стар (9,0%) (табл. 5).

Предпосевная обработка семян биопрепаратами стимулировала их прорастание и развитие растений на ранних фазах онтогенеза. В частности длина колеоптиля увеличилась на 8 сортах пшеницы, больше всего от ТМТД-плюс - у сорта Белянка - на 0,6 см, а у Варяга - на 2,3 см. Химические системные протравители снижали длину корней и колеоптиля до 1,9 см (Юго-Восточная 2).

Таблица 5 - Влияние препаратов на урожайность и сохранность яровой пшеницы по мезоформам (КФХ «Соловых А.Д.», Ч.О., 2006-2009 гг.)

Вариант опыта	Урожайность, ц с 1 га/ ±, %	Сохран-ность, %	Урожайность, ц с 1 га/ ±, %	Сохран-ность, %	Урожайность, ц с 1 га/ ±, %	Сохран-ность, %	Урожайность, ц с 1 га/ ±, %	Сохран-ность, %
	плакор водораздельный	балка	южный склон	северный склон
Контроль	7,5/-	65,4	6,0/-	68,4	7,1/-	69,3	7,9/-	66,1
Фитоспорин-М	9,9/32,0	70,9	9,8/63,3	75,0	10,5/47,9	77,6	10,4/31,6	73,2
Бинорам	10,1/34,7	69,4	7,7/28,3	74,9	10,5/47,9	76,2	10,3/32,9	70,6
Дивиденд Стар	8,0/6,7	70,2	6,9/15,0	72,9	7,1/0	74,1	9,0/13,9	74,1
ТМТД-плюс	10,2/36,0	72,2	8,2/36,7	74,7	9,3/31,0	77,9	10,7/35,4	76,9
НСР05 (урожайность)	2006- 0,9; 2007- 1,7; 2008 - 2,1; 2009 г.- 1,6.	2006 - 1,3; 2007 - 1,7; 2008 - 1,7; 2009 г.- 1,1.	2006 - 1,4; 2007 - 1,7; 2008 - 2,2; 2009 г. - 1,1.	2006 - 0,8; 2007 - 1,5; 2008 - 1,2; 2009 г. - 1,3.

Мезоформы рельефа оказывали значительное влияние на сохранность растений (от 65 до 78%) и в целом на продуктивность пшеницы, которая различалась по ландшафтам в 1,4-2,0 раза. Максимальные показатели урожайности пшеницы были отмечены в 2006 г. на плакоре, а в 2007-2009 гг. - на более увлажненном северном склоне; минимальные в 2006 г. - на северном склоне, в 2007-2008 гг. - в балке, а в засушливом 2009 г. - на южном склоне.

Проведенные учеты болезней и вредителей 250 сортообразцов в коллекции озимой пшеницы из фондов ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова позволили выделить условно иммунные и высокоустойчивые образцы к разным патогенам и их комплексам. Вирусами не были поражены: Choc, Rafale (Франция); Leopold (Австрия); Susquehanna, Norkan (США); Казачок, Волга-Дон (Волгоград); КНИИСХ 756, Быстрица, Селянка, КНИИСХ 8 (Краснодар); Мироновская 34, Василина (Украина); Оренбургская 14, Безор 2 (Оренбург); Северодонская 14 (Ростов). Они могут быть перспективными для селекции на устойчивость к вирусам.

На сортах: Престиж (Ростов); Chiefkan (США); КНИИСХ 756 (Краснодар); КНИИСХ 8 (Краснодар); Быстрица (Краснодар); Ника Кубани (Краснодар); Зимородок (Краснодар); Мироновская 5 (Эстония); Ростовчанка 3 (Зерноград); Мироновская 28 (Украина) не выявлена зараженность бактериозами.

Среди представленных на сортоиспытание в 2009-2012 гг. более чем 60 сортов яровой пшеницы не выявили образцы устойчивые к вирусам и бактериям.

Системный статистический анализ фитосанитарных, структурообразующих урожай и других показателей 154 сортообразцов коллекции озимой пшеницы позволил выявить их различные группы, перспективные в качестве источников устойчивости к комплексу патогенов, а также обосновал поиск устойчивых сортообразцов на других континентах (рис. 6).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 6. Гистограммы и графики плотности распределений ресурсов в первой системе; а - континенты, б - «планета»

Было установлено, что показатели «продуктивная кустистость», «ржавчина (r)» и «смешанное поражение вредными организмами» не смогли организовать структуру и тем более подсистему, что свидетельствует о недостаточном количестве устойчивых сортообразцов - источников для селекции.

Скрининг сортов и системный статистический анализ с выбраковкой неперспективных по комплексу хозяйственно значимых признаков, в т.ч. по восприимчивости к болезням, позволил оценить эффективность реализации ресурсного потенциала 154 сортообразцов озимой пшеницы. Наши расчётные данные показали, что самым перспективным является образец №145 (Краснодар) с прогнозируемой урожайностью 50,8 ц с 1 га. Также заслуживают внимания сорта с прогнозируемой урожайностью 45-50 ц/га, к которым относятся Краснодарская 90 (Краснодар) - 45,9 ц/га, №193 (Краснодар) - 49,2, Наследница (Краснодар) - 46,0, Криста (Латвия) - 48,4, Мироновская 34 (Украина) - 48,3 ц/га (рис. 7). Опытным путем установлены 4 высокопродуктивных сорта: Колос 47, Ника Кубани, КНИИСХ 756, Мироновская 64, устойчивых к патогенному комплексу (бурая ржавчина, мучнистая роса, бактериозы и вирозы) с урожайностью зерна 45-50 ц/га (УОП ОГАУ).

Рис. 7 - Экспоненциальное сглаживание урожайности озимой пшеницы по сортам мировой селекции, ц/га

К листостебельным микозам были устойчивы такие сорта озимой пшеницы как: Logor lut (Франция); Пионерская 32 (Оренбург); Дон 85 (Зерноград); Селянка (Краснодар); Наследница 63103 (Адыгея); Roti (Германия); Колос 47 (Краснодар); Августа (Ростов); MсNair 1587 (США); Avir (Нидерланды). Из сортов яровой пшеницы наименее поражаемыми были сорта Лебедушка, Белянка (Саратов), Ульяновская 100 (Ульяновск). По результатам ПЦР отсутствуют перспективные Lr гены устойчивости в обследуемом сортименте яровой и озимой пшеницы. К возбудителям корневых гнилей у озимой пшеницы высокоустойчивых сортов не выявлено. Сравнительная оценка сортов (более 60) пшеницы на устойчивость к корневым гнилям позволила определить наиболее перспективные (рис. 8). Как устойчивый можно выделить сорт Белянка, слабо поражаемыми являются - Лебедушка, Самсар, Варяг, Фаворит, Экадо 70.

Рис. 8. Корневая гниль на сортах яровой пшеницы в КФХ «Галина» (относительная ошибка 5%; - распространенность,%; - развитие, %, Ч.Ю.).

Межгрупповая дисперсия средних показателей (рис. 9) в двух кластерах сортообразцов озимой пшеницы во всех случаях превышала внутригрупповую дисперсию (F-статистики > F-табл. на уровне значимости менее 1%). Согласно этому анализу, включенные в исследование показатели, позволили оптимально распределить сортообразцы пшеницы по двум кластерам. Это распределение показывает возможность целенаправленной селекции на необходимые показатели, а также прогнозировать необходимые системы защиты и их интеграцию.

Рис. 9. График средних значений для каждого кластера по существенным экономико-статистическим характеристикам: - кластер 1; - кластер 2; у1 - урожайность, ц/га; x1 - ржавчина, %; x2 - мучнистая роса, %; x3 - бактериоз, %; х4 - бактериозы и вирозы, %; х5 - поражение растений другими возбудителями болезней и вредителями; х6 - ГТК.

Например, 65 сортообразцов (26%) из кластера 1 могут использоваться в селекции на устойчивость к бурой ржавчине. Однако из-за бактериозов, комплекса бактериозы и вирозы, других болезней и вредителей на этих сортах ожидаются значимые потери урожайности, влияющие на эффективность их производства. Превентивная защита этой группа сортообразцов и полученного от нее селекционного материала с помощью фунгицидов малоэффективна.

Сортообразцы кластера 2 (89 шт.) могут рассматриваться как исходный материал для селекции на устойчивость к бактериозам, комплексу бактериозы и вирозы, другим болезням и вредителям. Ограничения из-за ржавчины эффективности производства сортов озимой пшеницы с подобными характеристиками могут успешно сниматься применением биологических и химических фунгицидов.

В результате регрессионного анализа по 154 сортообразцам пшеницы с использованием следующих показателей: у - урожайность, ц/га; x1 - ржавчина, %; x2 - мучнистая роса, %; x3 - бактериоз, %; х4 - проявление бактериозов и вирозов, %; х5 - поражение растений другими возбудителями болезней и вредителями; х6 - ГТК, выведено следующее уравнение:

(1)

(-3,76) (-3,38) (-3,05) (-4,81) (-4,02) (6,21)

Модель №1, описываемая этим уравнением, обусловливает на 77,02% вариацию урожайности озимой пшеницы, показывая как с увеличением на каждый процент распространенности болезней (х1-х5) уменьшается урожайность пшеницы, а увеличение показателя ГТК (х6) в таких условиях повышает урожайность зерна. Другие аналогично построенные нами модели с такими же факторами показывают вариацию результативных признаков (урожайности и натурной массы зерна).

Наши эксперименты подтвердили эффективность применения разработанного алгоритма против болезней пшеницы, передающихся с семенами, исключая головневые грибы (рис. 10).

Рис. 10. Стандартный (1960 г.) и разработанный алгоритм методик определения пораженности семян, биологии их развития и выбора комбинации средств для защиты и корректирования развития растений пшеницы.

В условиях существующего разбалансированного фитосанитарного состояния семян и агроценозов пшеницы разработанный алгоритм методик для оценки семенного материала позволяет технологически (посредством подбора активных веществ против конкретных патогенов и регуляцией развития растений) подготовить имеющиеся семена для предполагаемых условий их высева или принять решение о замене.

В вегетационных опытах установлено, что еженедельное внесение аммиачной селитры (0,005 г) на 1 растение, позволяло снизить распространенность бактериоза на 31-38%, рентабельность производства при этом падает до 5-23%. Применение биологических фунгицидов на основе живых микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, совместно с органическими кислотами (гуминовые), было более экономичным и позволило получить подобный эффект.

В условиях естественного инфекционного фона бактериозов разработанный протравитель семян ТМТД-плюс, КС (400 г/л тирама вместе с комплексом росто- и иммуномодулирующих веществ) обеспечивал хозяйственную эффективность производства пшеницы. Однако, он не мог обеспечить формирования здорового зерна, как при наличии патогенных бактерий в почве, так и в семенах. Подобные результаты получены при разной исходной зараженности семян (рис. 11): протравители снижали распространенность бактериоза, но не обеспечивали при этом эффективную защиту от него.



Рис. 11. Эффективность препаратов для обработки семян в зависимости от их исходной зараженности с экспоненциальным трендом по урожайности (сорт яровой пшеницы Учитель, вегетационный опыт, ОГАУ, 2008 г.). Примечание: 1, 2, 3 - исходная зараженность семян X. translucens, %. - распространенность X. translucens в фазу налива зерна, %; - развитие корневой гнили в фазу кущения, %; - развитие корневой гнили в фазу восковой спелости, %; - урожайность, ц/га; планка погрешности на уровне 5%.

В процессе исследований была выявлена высокая отрицательная корреляция между биологической урожайностью растений и их пораженностью бактериозом. Используемые препараты существенно повышали биологическую урожайность яровой пшеницы (ТМТД-плюс - на 2,8-5,9 ц/га).

...