Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Биоэкологическое обоснование защиты картофеля от альтернариоза в лесостепи Среднего Поволжья
ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство
Автореферат диссертации по теме "Биоэкологическое обоснование защиты картофеля от альтернариоза в лесостепи Среднего Поволжья"
005009594
да
Шабанова Ирина Олеговна
БИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИТЫ КАРТОФЕЛЯ ОТ АЛЬТЕРНАРИОЗА В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
06.01.07 - защита растений
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
2 6 ЯН В ¿012
Кинель - 2011
005009594
Работа выполнена на кафедре химии и защиты растений ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель:
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Кинчарова Марина Николаевна
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор Шалдяева Елена Михайловна
кандидат сельскохозяйственных наук, Милехин Алексей Викторович
Ведущая организация:
ГНУ Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Защита состоится «16 » февраля 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.058.01 при ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу:
446442, Самарская область, г. Кинель, пгт. Усть-Кинельский, ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, диссертационный совет. Факс: 8-84663-46131 E-mail: ssaa@samara.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», с авторефератом - на сайте http://www.ssaa.ru/ и на электронном сайте ВАК http://vak.ed.gov.ru.
Автореферат разослан и размещен на сайте /Зян? 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, профессор
Г.К. Марковская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В последнее время внимание фитопатологов привлекает такое заболевание картофеля как альтернариоз (макроспориоз, ранняя сухая пятнистость, бурая пятнистость пасленовых). Оно широко распространено на территории Российской Федерации, особо высокий процент вредоносности наблюдается в Прибайкалье, на Дальнем Востоке и Ленинградской области (Козловский, Филиппов, 2005; Иванюк и др., 2005; Ганнибал, 2005). В Самарской области данное заболевание не является новым, но с каждым годом возрастает процент его развития и распространения.
Заболевание распространено повсеместно, степень его развития определяется географическим положением области, почвенно-климатическими, погодными условиями и устойчивостью районированных сортов.
Установлено, что альтернариоз может проявляться и на других растениях, кроме картофеля. Многие виды Alternaría-вызывают серьезные заболевания важных сельскохозяйственных культур (Ганнибал, 2005).
У грибов Alternaría четко выражены признаки факультативного паразита: хорошо растет и развивается на искусственных питательных средах, в качестве источников питания может использовать растительные остатки разных сельскохозяйственных культур. За последние годы характер развития и вредоносность альтернариоза в Самарской области существенно возросли. В связи с этим особое значение приобретают вопросы, связанные с изучением биологических особенностей данного возбудителя.
Цель и задачи исследований. Цель - выявить степень распространенности и вредоносности альтернариоза картофеля в условиях Самарской области.
Для достижения данной цели ставились следующие задачи:
• установить уровень развития и распространения альтернариоза в зависимости от сорта, метеорологических особенностей года и выявить набор устойчивых и перспективных сортов для дальнейшего возделывания в условиях лесостепи Среднего Поволжья;
• определить зависимость физиологических процессов от степени поражения картофеля альтернариозом;
• выявить влияние альтернариоза на урожайность картофеля и его вредоносность;
• исследовать влияние альтернариоза на содержание питательных веществ в клубнях;
• установить влияние некоторых фунгицидов, рекомендованных для борьбы с альтернариозом, на чистые культуры гриба рода Alternaría.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья проведены исследования по изучению альтернариоза на картофеле. Получены новые данные по развитию и распространению болезни, поражаемости культуры в зависимости от сорта и метеорологических условий. Впервые изучено пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле, выявлен его очаговый характер. Исследовано влияние заболевания на биохимические процессы картофельного растения и возможность их использования для диагностирования реакции растений на стрессовые факторы. Изучено воздействие патогена на урожайность и качество клубней. Исследована эффективность применения некоторых фунгицидов и возможность их использования для борьбы с заболеванием.
Практическая ценность работы. Выполненная работа является первым комплексным экологическим исследованием альтернариоза в условиях Среднего Поволжья, выявлены точные симптомы, сроки и условия его проявления на картофельном растении, что вносит значительный вклад в разработку системы защиты картофеля от заболевания, повышая его продуктивность. На основе экспериментальных данных рекомендовано для борьбы с возбудителем применение протравителей Витавакс 200ФФ, Максим и в дальнейшем, при появлении первых симптомов болезни в период вегетации, препаратов - Акробат, Пеннкоцеб, Полирам, Сектин феномен, как наиболее эффективных.
Основные положения, выносимые на защиту:
• альтернариоз картофеля широко распространен в Среднем Поволжье, где поражает практически все возделываемые сорта, причем его распространенность находится в отрицательной корреляционной зависимости от температуры июня и августа. Развитие заболевания меньше зависит от погоды, чем распространение;
• пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле имеет очаговый характер, наиболее отчетливо выраженный в годы с жарким и остро засушливым июлем;
• установлено, что Alternaría sp. изменяет физиолого-биохимические процессы в зараженных растениях, существенно влияя на фотосинтез, дыхание и водоудерживаю-щую способность листьев картофеля;
• под влиянием альтернариоза урожайность картофеля снижается на 38,9-49,0% за счет уменьшения общего числа клубней;
• наиболее эффективна в борьбе с альтернариозом предпосевная обработка клубней препаратами Максим и Витавакс 200ФФ, а также Полирамом, Пеннкоцебом, Акробатом, Сектином феномен в период вегетации.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации ежегодно докладывались на заседаниях кафедры химии и защиты растений Самарской государственной сельскохозяйственной академии, научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Самарской ГСХА в 2008-2011 гг.; на международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова (г. Пенза, 2008); на междисциплинарных микологических форумах (г. Москва, 2009 и 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Работа изложена на 162 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций, списка использованной литературы (включает 294 наименования, в том числе 66 - на иностранных языках) и приложений. Содержит 13 таблиц и иллюстрирована 33 рисунками. В приложение вынесены 22 таблицы.
Декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный автором в течение 2006-2011 гг. Помощь в проведении лабораторных анализов и полевых опытов оказывали сотрудники кафедры химии и защиты растений, Самарской областной лаборатории по диагностике и контролю качества картофеля и студенты агрономического факультета.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю - доценту, кандидату сельскохозяйственных наук М.Н. Кинчаровой за помощь и поддержку во время сбора материала, его анализа и написания диссертации; заведующему кафедрой - профессору, доктору биологических наук В.Г. Каплину за по-
4
мощь и консультации при написании диссертации; ведущему специалисту лаборатории микологии и фитопатологии ВИЗР РАСХН Ф.Б. Ганнибалу за помощь в определении видов гриба рода Alternaría - возбудителя альтернариоза, за что выражаю ему искреннюю признательность.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В главе приведены сведения о распространении и развитии альтернариоза в мире, России и в Самарской области. Представлены типичные представители заболевания на картофеле. Обобщена пищевая специализация некоторых видов рода Alternaría на различных сельскохозяйственных культурах. Проанализирована существующая информация о влиянии болезни и ее возбудителя на некоторые биохимические процессы, протекающие в картофельном растении. Собрана информация по источникам инфекции и способам снижения вредоносности заболевания.
УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Основные исследования проводились на кафедре химии и защиты растений Самарской государственной сельскохозяйственной академии, на базе ГУ Самарская областная лаборатория по диагностике и контролю качества картофеля, расположенных в лесостепной зоне Самарской области.
Погодные условия в годы исследований (2006-2011) были разнообразны с преобладанием засушливых лет и наиболее полно отражали особенности региона Среднего Поволжья.
Исследования выполнялись путем постановки полевых, лабораторных и вегетационных опытов. Посадка картофеля проводилась вручную с площадью питания одного растения 0,35 м2. Распространенность альтернариоза учитывалась путем маршрутных обследований посадок картофеля. Всего изучалось 42 сорта отечественной и зарубежной селекции различных групп спелости. Вредоносность определяли сравнением урожая больных и здоровых растений; потери урожая с единицы площади получали с учетом снижения урожая больных растений и пораженности картофеля аль-тернариозом.
Фенологические наблюдения, учет альтернариоза, урожая проводились покуст-но и поделяночно согласно «Методическим указаниям по защите картофеля от болезней и вредителей» (1972).
При практическом учете альтернариоза на картофельном растении степень поражения определяли в соответствии со шкалой:
0 баллов - симптомы поражения отсутствуют;
1 балл - поражение может составлять от 1 до 10% поверхности листьев в виде единичных пятен на отдельных растениях;
2 балла - поражается от 10 до 25% поверхности листьев;
3 балла - поражается от 25 до 50% поверхности листьев картофеля;
4 балла - поражается более 50% площади листовой поверхности всех растений;
5 баллов — все листья растений полностью поражены.
Для оценки развития альтернариоза на уровне отдельных ярусов листьев картофеля использовали метод N. Boedhram etal., (2001), адаптированный для картофеля. В кусте картофеля выделяли нижний - первый (0-10 см от уровня почвы (УП)), средний - второй (10-20 см от УП), верхний (20 и более от УП) ярусы листьев. На каждом
ярусе проводили систематические (через каждые 10 дней с момента проявления симптомов) наблюдения за развитием болезни.
Изоляция грибов в чистую культуру проводилась путем помещения образцов листьев картофеля с симптомами альтернариоза во влажную камеру.
Определение показателей водного режима проводили по А.И. Ермакову (1972). Содержание свободного пролина устанавливали по L.S. Bates (1973). Содержание основных фотосинтетических пигментов определяли по Х.Н. Починок (1976) с использованием КФК-3 при следующих длинах волн для ацетона 100%: 440,5, 644 и 662 нм. Активность окислительных ферментов определяли по методу А.Н. Бояркина (1951, 1954) и А.И. Ермакова (1972).
Оценку степени устойчивости картофеля к болезням вели по 9-ти балльной шкале: 9 - очень высокая; 8-7 - высокая, 6-4 средняя; 1-3 низкая (Кваснюк и др., 1999).
Действие некоторых фунгицидов на грибы Alternaría изучали методом обработки чистых культур растворами фунгицидов, с последующим содержанием в чашках Петри на стерильном картофельно-глюкозном агаре при различных температурных режимах (17 и 23°С). Изучалось действие следующих фунгицидов:
1. Курзат Р, СП 6. Полирам ДФ, ВДГ
2. Ридомил Голд Мц, СП 7. Максим, КС
3. Сектин Феномен, ВДГ 8. Витавакс 200 ФФ, СП
4. Акробат МЦ, СП 9. Колфуго супер колор, КС
5. Пеннкоцеб, СП
Данные по урожайности картофеля подвергались обработке методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1973) на персональном компьютере в вычислительном центре Самарской ГСХА. Анализ клубней на содержание питательных веществ проведен в зоотехнической лаборатории Самарской ГСХА согласно «Руководству по анализам кормов» (1993), содержание крахмала определяли на инфракрасном анализаторе - ИКА 4500.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РАСПРОСТРАНЕНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА КАРТОФЕЛЬНОЕ РАСТЕНИЕ
Обследования различных сортов и рядовых посадок, проведенные в 2006-2011 гг. показали, что альтернариоз картофеля широко распространен на территории Самарской области и поражает не только районированные сорта, но и перспективные.
В ходе наших исследований выявлено, что заболевание в среднем начинает проявляться в начале июля в основном на нижних ярусах растений картофеля.
Наибольшее количество растений пораженных альтернариозом отмечено в 2008 и 2011 гг., а наименьшее в 2010 г. В среднем по годам и сортам содержание растений с признаками альтернариоза составило 68% (от 43 до 85%). Во влажные годы (2006-2008) количество пораженных растений было в среднем 59% (с колебаниями по сортам от 5 до 100% и по группам спелости сортов от 54 до 64%), в засушливые (2009-2011) - 67,0% (с варьированием от 43 до 85% по годам и от 17 до 97% по сортам) (табл. 1).
Средняя пораженность растений картофеля альтернариозом в зависимости от сроков его созревания изменялась не сильно, а именно в среднем за 6 лет исследований от 65% у среднеранних сортов до 71% - у среднеспелых.
При этом у ранних сортов она изменялась от 42 до 87%, у среднеранних от 37 до 78%, у среднеспелых - 48-82% и у среднепоздних 45-92% соответственно.
Таблица 1. Распространенность (%) и развитие (балл) альтернариоза на сортах картофеля различных групп спелости на фоне естественного заражения
Название сорта Распространенность (%1 Развитие (балл)
2006 I 2007 1 2008 1 2009 I 2010 2011 1 сред. 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | сред.
ранние
Ароза 20 80 35 44 52 85 53 0.2 0,8 0,4 0,4 1,0 2,1 0,8
Брянский ранний 25 85 70 63 48 93 64 0,3 0,9 0,5 0,7 1,3 2,2 1,0
Красная роза 80 35 90 90 30 100 71 0,9 0,6 0,9 1,1 0,9 2,1 1,1
Ред Скарлетт 60 80 100 77 30 95 74 0,6 0,9 1,0 1,6 0,7 1,4 1,0
Жуковский ранний 80 60 25 19 19 58 44 0,8 0,7 0,3 0,4 1.8 2,1 1,0
Каратоп 50 65 95 92 48 89 73 0,8 1,4 1.0 2,9 1.2 2,1 1,6
Приор 85 85 95 91 37 95 81 1.1 2,0 1.3 2,3 2,8 2,7 2,0
Удача 90 100 100 100 95 95 97 1,4 2,8 1,9 1,9 2.1 2,0 2,0
Фелокс 100 50 30 27 50 78 56 1,0 0,5 0,3 1,5 2,1 3,2 1,4
Розара 5 35 95 75 25 80 53 0,1 0,4 1,0 1,3 0,8 3,3 1,2
Пушкинец 40 90 70 100 - - 75 0.4 0,8 0,9 - - - 0,7
Маркиз 35 90 95 100 . 80 0,4 2,0 1,9 1.1 - - 1,4
Латона 25 80 45 47 33 90 53 0,3 0,8 0,5 1,0 1,2 1.9 1,0
среднее 54 72 73 71 42 87 67 0,6 1,1 0,9 1,4 1,4 2,3 1,3
средне ранние
Тёща 30 55 80 83 33 94 63 0.3 0.6 0,9 1,1 0,6 2,4 1,0
Аноста 70 80 65 55 44 83 66 1.3 0,6 0,7 1,0 1,5 1,1 1,0
Арника 100 95 80 72 17 94 76 1,0 1,0 0,9 1,6 0,7 1.6 1,1
Зекура 100 90 25 22 42 100 63 1.0 0,9 0,3 1.7 1.0 2.3 1,2
Волжанин 5 60 95 68 18 74 53 0.1 0,8 1.1 1.1 1,2 2,1 1,1
Памир 75 70 95 100 25 - 73 0,8 1,7 1,3 1.4 1.2 1.3 1,3
Кондор 65 90 95 80 27 20 63 1,2 0,9 1,0 1,2 0,8 2,6 1,3
Космос 90 85 53 50 38 40 59 0,9 0,9 0,5 1.6 1,1 1.7 1,1
Невский 75 60 95 81 57 80 75 0,9 0.8 0,9 1,3 1,9 1.6 >,2
Романо 5 55 85 80 26 78 55 0,1 0,6 1,1 1.6 1.5 2,5 1,2
Санте 80 45 75 75 57 100 72 0,6 0,6 0,8 1,2 1,2 1,2 0,9
Херта 30 75 50 52 37 47 49 0,3 0,8 0,5 1.3 1,2 1.6 1,2
Ромула 60 20 100 100 66 100 74 0,5 0,2 0,9 1,0 1,9 1,6 1,0
Сантана 90 75 45 42 30 100 64 0,9 0,8 0,5 1,1 0.8 1,3 0,9
среднее 63 68 74 69 37 7« 65 0,7 0,8 0,8 1.3 1,2 1,8 1,1
среднеспелые
Арнова 80 45 80 88 57 94 74 1,2 0,6 0,9 1,4 1,4 1,6 1,2
Голубизна 45 60 95 100 42 100 «7 0,4 0,7 1,9 2,1 1,3 2,0 м
Броницкий 70 70 100 98 43 80 77 0,7 0,8 1.2 1,0 1,0 3,0 1.3
Маранка 20 55 60 67 78 88 61 0,3 0,6 0,6 1.3 1,6 1,2 0,9
Расинка 55 75 60 67 88 85 72 0,6 0,9 0,6 1,3 2,6 2.7 1,5
Ресурс 5 90 55 46 16 68 47 0,1 1,2 0,6 0,5 0,5 1,7 0,8
Дезире 80 70 90 82 58 33 69 0,8 0,7 0,9 0,6 1.2 2,7 1,2
Роко 75 85 100 100 22 87 78 0,7 1,7 1,4 1.4 1,2 1,4 1,2
Луговской 45 75 85 75 51 85 69 0,6 0,8 1,0 1,5 1,6 2,5 м
Олимп 80 80 100 70 25 95 75 0,8 0,8 1,1 1.8 1.0 2,5 1.3
среднее 56 71 83 7» 48 82 71 0,6 0,9 1,0 1,3 1,3 2,1 1,2
среднепоздние и позднеспелые
Агрия 80 95 95 100 49 14 0,8 2,7 1,7 2.3 1,9 - 1.9
Пикассо 80 70 60 52 74 100 73 1,4 0,7 0,6 0,7 0,9 2,4 1.1
Сатурна 25 25 100 95 38 76 60 0,3 0,3 1,0 1,3 1,5 1,9 1,1
Курода 50 100 95 95 56 100 83 0,9 1.3 1,1 1.0 1.2 1,5 1.2
Леди Розетта 85 15 35 27 7 - 34 0,9 0,2 0,4 о.з 0,2 - 0,4
среднее 64 61 77 74 45 92 67 0,9 1,0 1,0 1,1 1,0 1,9 1,2
среднее по опыту 59 61 77 73 43 S5 6S 0,7 1,0 0,9 1,3 1,2 2,0 1,2
За 6 лет исследований, наименее поражаемыми альтернариозом в наших условиях оказались: Жуковский ранний, Ресурс - отечественной селекции; Леди Розетта, Херта - зарубежной селекции. Их зараженность в среднем за 6 лет составила 34-49%, тогда как сорта Удача, Маркиз, Приор, Агрия и Курода были заражены на 80-97%.
Кроме того было замечено, что среднеранние сорта в среднем поражались менее интенсивно, чем среднеспелые и ранние.
Почти аналогичные результаты были получены и при анализе развития болезни (табл. I). В среднем за годы изучения этот показатель составил 1,2 балла. Следует отметить, что в 2010 г. несмотря на минимальный по сравнению с другими годами процент распространения отмечен достаточно высокий уровень развития болезни (средний по сортам балл составляет 1,2 с варьированием от 0,2 до 2,8). Наибольших средних значений развитие достигало на сорте Удача - 2,0 (от 1,4 до 2,8 баллов) и Приор 2,0 (от 1,1 до 2,8), наименьших-Леди Розетта 0,4 (0,2-0,9).
Проведенный корреляционный анализ зависимости распространения и развития альтернариоза от погодный условий года выявил, что распространение заболевания находится в прямой корреляционной зависимости от ГТК июня и количества осадков, выпавших в этот месяц с коэффициентами корреляции от 0,62 до 0,77, и в обратной зависимости от температуры июня (-0,54- -0,69) и августа (-0,61- -0,82). То есть чем выше температура июня и августа, тем меньше распространенность альтернариоза. Развитие болезни же наоборот находится в средней отрицательной зависимости от ГТК и осадков июля и, в прямой зависимости от температуры этого месяца. Причем отмечено, что развитие находится в меньшей зависимости от погоды, чем распространение. Распространенность же достаточно сильно зависит от температурных режимов июня и августа, особенно августа. Причем у групп среднеранних и особенно среднепоздних сортов эта зависимость достаточно высока (коэффициенты корреляции -0,76 и -0,82 соответственно).
В среднем, за 6 лет исследований было отмечено, что наиболее сильно поражались альтернариозом среднеспелые и среднепоздние сорта. Следует отметить, что абсолютно устойчивых сортов к альтернариозу нам выделить не удалось, но достаточно высокой устойчивостью обладали позднеспелый сорт Леди Розетта и среднеспелый -Ресурс.
Было отмечено, что развитие патогена и поражаемость им растений в сильной степени зависели не от зараженности семенных клубней и почвы, а от внешнего природного очага инфекции. Во все годы исследований преобладало простирание очагов с запада на восток, вдоль рядков картофеля, что связано не только с технологией выращивания и направлением господствующих ветров. При этом наибольшая выраженность очагов чаще наблюдалась в средней части поля. Анализ пространственного распределения очагов альтернариоза на картофельном поле показывает, что в среднем во все годы исследований основу их составляют ранние и среднеранние сорта. Наиболее поражаемыми альтернариозом являются восприимчивые к данному заболеванию сорта, именно они являются центром очагов заболевания: Удача (5 лет из 6), Елизавета (4 из 6), Маркиз, Жуковский ранний и Приор (по 2 г.). Сравнительно высокую устойчивость к заболеванию показали сорта Ресурс и Леди Розетта. Эти сорта практически ежегодно слабо поражались заболеванием вне зависимости от схемы посадки и распределения очагов инфекции.
Распределение альтернариоза на картофельном растении в зависимости от яруса и особенности проявления его симптомов
Для оценки развития альтернариоза на уровне отдельных ярусов листьев картофеля использовался метод N. ВоесЖгат е! а1., (2001). В кусте картофеля выделялись нижний (0-10 см от уровня почвы (УП)), средний (10-20 см от УП) и верхний (20 и более от УП) ярусы листьев.
Анализ полученных данных показал, что альтернариоз наиболее сильно развивался на среднем ярусе, а в минимальной степени болезнь проявлялась на верхнем ярусе. Отмечено, что в 2008-2009 гг. наиболее сильно поражался средний ярус сред-неранних сортов. В 2009-2010 гг. максимальный процент альтернариоза наблюдался на нижних ярусах у ранних сортов.
Если проследить зависимость от погодных условий года, то можно отметить, что во влагообеспеченный 2008 г. преимущественно поражался средний ярус, затем нижний и менее всего верхний. В засушливые 2009-2010 г. наиболее поражались нижний ярус и средний.
Наиболее восприимчивыми сортами, у которых альтернариоз был отмечен на всем растении, являлись Красная Роза, Ред Скарлетт, Аноста, Волжанин, Космос, Сакгана, Бронницкий, Маранка, Олимп и Сатурна.
Симптомы альтернариоза рассматривались визуально на каждых долях листа. Всего было изучено 32 сорта отечественной и зарубежной селекции.
Замечено, что у некоторых сортов на протяжении двух лет (2007-2008) исследований симптомы практически не изменялись. К таким сортам можно отнести Удачу, Арозу, Брянский ранний, Приор, Маркиза, Инноватор, Арнику, Херту, Куроду, Космос, Аносту, Бронницкий, Ресурс, Дезире, и Латону. Постоянством отличались все изучаемые среднепоздние и позднеспелые сорта, симптомы альтернариоза на этих растениях оставались одинаковыми из года в год.
Можно заметить, что среди ранних сортов - у сорта Каратоп симптомы проявления болезни отличались по годам. В 2007 г. на этом сорте можно было наблюдать размытые пятна поражения по всей листовой поверхности, а в 2008 г. уже были выявлены хорошо выраженные, четкие пятна с концентрическими кругами. Такую же закономерность можно отметить и у среднераннего сорта Кондор, а также на среднеспелых сортах Роко, Расинка и Луговской.
Симптомы альтернариоза могут быть различными в зависимости от сорта, места произрастания, а также в большинстве случаев от видового состава возбудителей, вызывающих альтернариоз.
ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В КАРТОФЕЛЬНОМ РАСТЕНИИ Влияние альтернариоза на фотосинтезирукнцую способность листьев картофеля
Важнейшую роль в процессе фотосинтеза играют зеленые пигменты - хлоро-филлы. Поэтому нами в 2006 г. были проведены исследования влияния альтернариоза на фотосинтезирующую способность листьев картофеля на 3 сортах картофеля: ранний - Удача, среднеранний - Космос и позднеспелый - Пикассо. Было определено содержание основных пигментов - хлорофилла «А», хлорофилла «В» и каротинои-дов, а также соотношение пигментов «А»/»В».
По полученным данным замечено, что на всех изучаемых сортах картофеля содержание пигментов различно. В то же время, содержание хлорофилла «А» было выше, чем хлорофилла «В». У растений, пораженных альтернариозом, содержание фотосинтетических пигментов существенно снижалось по сравнению со здоровыми растениями, а именно в 1,2-3,2 раза в зависимости от вида пигмента и группы спелости сорта. Наиболее существенно заболевание снижало содержание хлорофилла «В», в 1,4-3,2 раза в зависимости от сорта. Содержание хлорофилла «А» снижалось в 1,2-2,2
раза, каратиноидов - 1,2-1,9. Причем отмечено, что содержание фотосинтезирующих пигментов наиболее сильно изменялось у ранних сортов.
По результатам исследований у всех пораженных альтернариозом сортов наблюдается снижение фотосинтетических пигментов по сравнению с контролем, что свидетельствует об уменьшении фотосинтетического аппарата при заражении растений картофеля.
Влияние альтернариоза на содержание свободного пролина в листьях картофельного растения
В процессе эволюции растения выработали механизмы адаптации к неблагоприятным факторам окружающей следы. Одним из важнейших защитных механизмов растения при патогенезе является накопление пролина, являющегося аминокислотой, которая обнаруживается в растительных и животных белках, а также имеет особое значение в качестве маркера стрессовых состояний у растений.
На протяжении 5 лет (2006-2010 гг.) нами были проведены исследования по изучению влияния грибов р. Alternaría на накопление свободного пролина в растении картофеля при естественном инфицировании.
В результате было отмечено, что накопление свободного пролина у разных сортов зависело от группы спелости, к которой они относятся, и от сложившихся погодных условий. А именно, у ранних сортов стрессовая ситуация на внедрение гриба в растение находилась в значительной зависимости от погодных условий. Так, у сорта Удача во влажные и теплые годы (2007, 2008 гг.) содержание свободного пролина постепенно повышалось, а затем по мере усиления поражения до 4-5 баллов резко падало. В засушливых условиях же с увеличением балла поражения снижалось и содержание пролина. Причем отмечено, что у этой группы сортов, как правило, накапливалось наибольшее количество свободного пролина и, отмечался максимальный балл поражения альтернариозом.
У сорта Каратоп несколько иная тенденция - во влажные годы содержание пролина вначале падало, потом менялось мало на протяжении вегетации. В растениях сорта Ароза пролин повышался по мере заражения независимо от погодных условий. У сорта Розара - до 1 балла падало, а затем стабильно расло, исключение составил экстремальный 2010 г.
У среднераннйх сортов в основном растения реагируют на заражение до 1 балла одинаково не зависимо от погодных условий (у сортов Невский и Памир - повышается, Космос - понижается), затем с увеличением балла поражения содержание свободного пролина падает.
Среднеспелые и позднеспелые сорта реагировали следующим образом: у сортов Расинка и Пикассо накопление свободного пролина в зависимости от поражения альтернариозом в засушливые годы изменяется мало, а в благоприятные годы, как правило, возрастает. У сорта Ресурс во влажные годы содержание пролина возрастает, а в засушливых условиях сначала падает, а затем по мере проникновения гриба растет.
У Голубизны, наоборот, в засушливых условиях устойчиво повышается, в благоприятные и относительно благоприятные годы падает, а потом по мере увеличения балла поражения растет.
Кроме того, по мере увеличения площади поражения листа альтернариозом, оцениваемой в 4 и 5 баллов, как правило, содержание свободного пролина снижается у всех сортов.
Влияние альтернариоза на водоудерживающую способность листьев картофельного растения
Анализ водного режима показал, что при поражении растений картофеля аль-тернариозом у многих сортов резко снижается их водоудерживающая способность.
В настоящее время в литературе имеются многочисленные данные о связи водного режима с устойчивостью растений к ряду неблагоприятных факторов окружающей среды (Генкель, 1979). Многими авторами (Сергеев и др., 1961; Грининько, По-спевалова, 1976; Жибоедов, 1979) водоудерживающая способность отмечается как важный диагностический показатель.
Изучение общей оводненности тканей растений показало, что у ранних сортов картофеля в 2007 г. четкой зависимости между общей оводненностью и содержанием пролина не наблюдалось. В 2008 г. у большинства сортов этой группы при накоплении свободного пролина возрастала и оводненность, а у сорта Карают при снижении одного признака - снижался и другой.
В засушливые годы у ранних сортов также видна зависимость водного режима и содержания свободного пролина. В экстремально засушливый 2010 г. у устойчивых к альтернариозу сортов засуха привела к снижению оводненности и увеличению свободного пролина, а затем к его дальнейшему увеличению. Зависимость между общей оводненностью и содержанием свободного пролина наблюдалась также и у средне-ранних и среднеспелых сортов.
Анализ данных показал, что водоудерживающая способность зависела от группы спелости сортов, от сложившихся погодных условий и степени развития альтернариоза.
Отмечено, что у раннего сорта Удача независимо от погодных условий водоудерживающая способность практически не изменялась (2007 г.) или в начале вегетации повышалась, а затем падала (2008-2010 гг.). Следует заметить, что степень распространения и балл развития альтернариоза у данного сорта были максимально высокими.
У сорта Каратоп несколько иная тенденция - на протяжении трех лет (20072009) процент водоудерживающей способности незначительно, но снижался.
Что касается ранних сортов Ароза и Розара, то на протяжении 2008-2009 гг. показатели водоудерживающей способности практически не изменялись.
В разной степени реагировали среднеранние сорта. Во влажные годы повышалась водоудерживающая способность растений сорта Невский, у остальных сортов она менялась незначительно. В засушливые годы она в основном снижалась.
У всех среднеспелых сортов в 2007 г. отмечено снижение водоудерживающей способности на начальном периоде заражения альтернариозом. В засушливые годы этот показатель в основном снижался.
Следует отметить, что у ранних сортов Удача, Каратоп водоудерживающая способность с нарастанием распространения болезни понижалась на протяжении 3 лет исследований (2007-2009 гг.). Такую же тенденцию можно наблюдать у средне-раннего сорта Памир на протяжении 2007-2008 гг., среднеспелого сорта Голубизна в 2007-2009 гг.
Из вышесказанного можно заметить, что наиболее сильно влиянию альтернариоза противостояли сорта из ранней и среднеспелой группы спелости, у большинства представленных сортов реакция растений проявлялась сразу после начального момента заражения альтернариозом - начиналось стабильное накопление влаги, что свидетельствует о способности противостоять патогену. В тоже время следует не за-
бывать и о погодных данных, так как влагообеспеченность в эти годы была разная не только для растений, но и для возбудителя альтернариоза. Поэтому в годы благоприятные для альтернариоза наиболее сильно видна зависимость водоудерживающей способности от развития и распространения заболевания.
Влияние альтернариоза на активность окислительных ферментов в тканях листьев картофеля
Известно, что к числу защитных реакций растений при патогенезе, поранениях и действия других стрессовых факторов относят активацию ферментов, участвующих в модификации клеточной стенки растений - пероксидазы и полифенолоксидазы, которые окисляют фенольные соединения с образованием лигнина и суберина, которые, связываясь со структурными белками клеточной стенки, укрепляют ее (Gross Janse 1977; Kolattukudy, 1984; Трошина, 2007).
В результате проведенных исследований было отмечено, что по многим сортам активность пероксидазы повышалась в пораженных альтернариозом растениях по сравнению с контрольными. Также немаловажную роль в накоплении данного фермента играл и температурный режим. Высокая температура активировала защитные механизмы растений.
У ранних сортов картофеля в 2007 г. активность пероксидазы вначале возрастала с увеличением балла поражения, затем падала. Такую же тенденцию можно было наблюдать и у среднеранних, среднеспелых и позднеспелых сортов.
В отношении полифенолоксидазы выявлено, что активность этого фермента изменяется менее интенсивно, чем пероксидазы. Незначительное повышение активности полифенолоксидазы в пораженных альтернариозом растениях наблюдалось у сортов Удача, Голубизна и Пикассо, а у сортов Космос, Расинка и Памир активность этого фермента снижалась.
Наиболее сильно на внедрение патогена в 2007 г. реагировали сорта из ранней и среднеранней групп спелости. Активность пероксидазы у них увеличивалась наиболее интенсивно. Активность полифенолоксидазы существенно увеличивалась у среднеспелых и позднеспелых сортов.
Исходя из результатов наших исследований, можно привести сорта со стабильной реакцией на заражение растений альтернариозом. К таким сортам можно отнести Розару, Голубизну и Расинку. Таким образом, лероксидаза может являться маркером не только стрессов абиотической природы, но также являться диагностическим признаком при патогенезе растений картофеля.
Что касается активности полифенолоксидазы, то здесь было отмечено, что у ранних сортов Розара, Каратоп, и Ароза активность полифенолоксидазы снижалась независимо от условий года, а у сорта Удача в засушливых условиях (2009-2010 гг.) снижалась, а в относительно благоприятный год (2008) сначала возрастала, а затем снижалась.
У сортов, относящихся к среднеранней группе спелости, выявлено, что активность этого фермента в благоприятные годы сначала возрастает, а затем снижается, а в засушливые - сначала снижается, а потом растет. Некоторое исключение составил сорт Космос - у него в благоприятные годы отмечалось возрастание активности полифенолоксидазы.
Что касается среднеспелых и позднеспелых сортов картофеля, то устойчивое понижение активности фермента наблюдалось у сорта Расинка, Ресурс и Пикассо.
Так как альтернариоз поражает не только стебли растения, но и клубни, то на протяжении двух лет (2008-2009 гг.) нами были также проведены исследования по установлению активности окислительных ферментов в клубнях картофеля.
Отмечено, что активность окислительных ферментов в растениях и в клубнях изменялась, как правило, аналогично.
Таким образом, поражение растений альтернариозом способствует повышению активности пероксидазы, а именно она усиливалась у восприимчивых сортов (Удача, Памир, Невский, Голубизна) и снижалась у относительно устойчивых (Ресурс, Пикассо). Пероксидаза связана с дыханием растений, и именно активность пероксидазы и интенсивность дыхания усиливались на первых стадиях развития болезни, а затем постепенно их интенсивность ослаблялась. В отношении активности полифенолоксида-зы по изучаемым сортам выявлена совершенно противоположная тенденция - постепенное и устойчивое снижение активности фермента, что подтверждается литературными данными.
ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ И ЕГО ВРЕДОНОСНОСТЬ
Вредоносность альтернариоза обусловлена не только снижением фотосинтетической поверхности листьев, загрязнением продукции микотоксинами и аллергенами, но и снижением урожайности клубней картофеля.
Изучение влияния альтернариоза на продуктивность велось на фоне естественного заражения в 2006-2010 гг. на 6 сортах картофеля различной скороспелости и различной устойчивости к альтернариозу, а именно 3 сорта со средней устойчивостью, 1 - со слабой и 1 - с очень слабой и 1 - с высокой устойчивостью к заболеванию.
В среднем за 5 лет исследований альтернариоз снижал урожайность картофеля на 38,9-49,0%, выход клубней с куста - на 14,0-46,5% и товарных на 20,8-49,1%. Средняя масса одного клубня снижалась на 6-37,1% (табл. 2). Причем у сорта с достаточно высокой устойчивостью Леди Розетта отмечалось уменьшение урожайности клубней на 9,1-69,8% и их числа на 14,9-50,0% в зависимости от условий года. Наибольшее снижение урожайности, в основном у большинства сортов отмечено в 2006 г. от 55,5 до 69,8%.
В зависимости от сроков созревания картофеля влияние альтернариоза на продуктивность наиболее отрицательно сказалось на среднеранних, затем ранних и сред-непоздних и позднеспелых и, наименее - среднеспелых сортов. Очень явно это заметно в засушливые годы, какими оказались 2009 и 2010 гг.
Наибольшее снижение урожайности, в основном у большинства сортов отмечено в 2006 г. от 55,5 до 69,8%. Следует отметить, что в 2006 г. распространенность заболевания была на среднем уровне, а развитие - самым низким за все годы изучения, но вероятно сложившиеся погодные условия были благоприятны для патогенеза гриба. Наибольшее снижение урожайности при поражении растений патогеном отмечалось у среднепозднего сорта Леди Розетта (на 70,0%).
Наименьшее снижение показателей урожайности и структуры урожая отмечено в 2008 и 2009 гг. В зависимости от сорта общая урожайность в 2008 г. снижалась от 0 до 45,5% и в 2009 г. - 9,1-44,4%.
Замечено, что под пораженными альтернариозом растениями, снижалось общее количество, а также количество товарных клубней. Но у среднеустойчивых сортов эти показатели изменялись в меньшей степени, особенно товарность клубней.
Год Сорт н внешние Количество клубней, штУкует Товарность, Общая урожайность, ц/га Средняя масса 1 клубня,г
всего товарных
1 2 3 4 5 6 7
неустойчивые
2006 Удача К 7,2 5,0 69,4 194,3 94,4
Удача А 5,2 2,8 53,8 85,7 57,7
2008 Удача К 6,4 3,8 59,4 60,0 32,8
Удача А 6,3 3,6 57,1 51,4 28,6
2009 Удача К 4,0 2,3 57,5 61,4 53,8
Удача А 3,7 1,3 35,1 38,1 36,0
2010 Удача К 5,0 0,8 16,0 28,7 20,1
Удача А 3,3 0,5 15,2 17,1 18,5
Среднее по здоровым 5,7 3,0 50,6 86,1 50,3
Среднее по больным 4,6 2,1 40,3 48,1 35,2
слабоустойчивые
2006 Пикассо К 8,0 8,0 100,0 128,6 56,3
Пикассо А 3,0 2,0 66,7 42,8 50,0
2007 Пикассо К 7,0 3,0 42,9 85,7 42,9
Пикассо А 5,0 2,0 40,0 57,1 40,0
2008 Пикассо К 8,5 5,0 58,8 78,6 32,4
Пикассо А 3,5 2,5 71,4 42,8 42,9
2009 Пикассо К 11,0 6,0 54,5 214,3 68,2
Пикассо А 7,0 4,5 64,3 157,1 78,6
Среднее по здоровым 8,6 5,5 66,3 126,8 50,0
Среднее по больным 4,6 2,8 60,9 74,9 52,9
с реднеустойчивые
2006 Розара К 12,0 10,0 83,3 342,9 100,0
Розара А 12,0 6,0 50,0 128,6 37,5
2007 Розара К 8,0 4,0 50,0 128,6 56,3
Розара А 10,0 4,0 40,0 85,7 30,0
2008 Розара К 13,0 5,0 38,5 85,7 23,1
Розара А 7,5 5,0 66,7 54,2 25,3
2009 Розара К 6,0 4,0 66,7 128,5 75,0
Розара А 4,0 1,5 37,5 71,4 62,5
2010 Розара К 10,0 2,0 20,0 77,4 27,1
Розара Л 4,0 2.0 50,0 49,1 43,0
Среднее по здоровым 9,8 5,0 51,0 152,6 56,3
Среднее по больным 7,5 3,7 49,3 77,8 39,7
2006 Космос К 5,0 5,0 100,0 257,1 180,0
Космос А 5,0 3.0 60,0 114,3 80,0
2008 Космос К 7,5 0 0 21,4 10,0
Космос А 4,0 1,0 25,0 21,4 18,8
2009 Космос К 6,0 4,5 75,0 157,1 91,7
Космос А 6,0 4,5 75,0 128,5 75,0
2010 Космос К 5,0 0 0 17,7 12,4
Космос А 4,0 0 0 12,6 п.о
Среднее по здоровым 5,9 4,8 81,4 113,3 73,5
Среднее по больным 4,8 3,8 79,2 69,2 46,2
2006 Ресурс К 9,0 6,0 66,7 342,9 133,3
Ресурс А 8,0 6,0 75,0 142,9 62,5
2007 Ресурс К 4,0 2,0 50,0 71,4 62,5
Ресурс А 6,0 0 0 28,6 16,7
2008 Ресурс К 11,5 9,5 82,6 300,0 91,3
Ресурс А 7,5 6,0 80,0 228,6 106,7
2009 Ресурс К 7,0 4,0 57,1 149,0 74,3
Ресурс А 5,6 4,6 82,1 131,4 82,1
2010 Ресурс К 6,0 3,0 50,0 84,0 49,0
Ресурс А 3.0 2,0 66,7 51,4 60,0
Продолжение таблицы 2
1 1 2 3 4 5 6 7
Среднее по здоровым 7,0 4,9 70,0 189,5 82,1
Среднее по больным 6,0 3,7 61,7 116,6 65,6
высокоустойчивые
2006 Леди Розетта К 10,0 4,2 42 122,9 43,0
Леди Розетта А 5,0 1,4 28 37,1 26,0
2007 Леди Розетта К 8,0 4,4 55 114,3 50,0
Леди Розетта А 4,6 2,2 48 65,7 50,0
2008 Леди Розетта К 9,4 3,8 40 97,1 36,2
Леди Розетта А 8,0 3,0 38 68,6 30,0
2009 Леди Розетта К 7,8 4,0 51 94,3 42,3
Леди Розелта А 5,4 2,9 46 85,7 55,6
Среднее по здоровым 8,8 4,1 47,0 107,2 43,0
Среднее по больным 5,8 2,4 40,0 64,3 40,4
Среднее по здоровым растениям всех сортов 7,6 4,6 61,1 129,3 59,2
Среднее по больным растениям всех сортов 4,8 3,1 55,2 75,2 49,8
НСРоЗ ШОНИК 76,43
НСРо, больные 52,76
К - здоровые растения картофеля; А - растения, пораженные альтернариозом
Наиболее выражено это у сорта Космос, у которого в три года из четырех товарность не изменялась, а общее количество клубней снижалось только в двух случаях из четырех.
Существенное снижение количества клубней с куста и их товарности ежегодно отмечалось у слабоустойчивых и высокоустойчивых сортов.
Таким образом, урожайность картофеля, зараженного альтернариозом, существенно снижается: происходит уменьшение общего числа клубней с куста и в меньшей степени — товарных. Причем структура урожая изменяется менее резко, чем его величина.
Вредоносность альтернариоза. Помимо урожайности и числа клубней с куста, нами была также изучена вредоносность патогена.
За три года изучения (табл. 3) вредоносность в среднем по 11 сортам составила 29,6%, варьируя от 9,1 до 68,8%. При этом средние значения по сортам отличались незначительно и находились в пределах 23,5-50,0%. Кроме того, замечено, что у среднеранних сортов вредоносность болезни проявлялась в меньшей степени, чем у сортов из других групп спелости. Потери урожая с единицы площади за годы исследований составили 17,9%, с колебаниями от 0 до 51,6%.
В то же время средние значения по сортам отмечены в интервале от 8,2 до 36,4%. Отмечено, что среднеранние сорта за годы исследований имели невысокий процент потерь урожая от альтернариоза (10,0-17,2% соответственно), в то время как ранний сорт Розара и среднеспелый сорт Луговской показали максимальные значения потерь урожая в опыте (25,8 и 36,4%). Наименьшие потери урожая от альтернариоза наблюдались у сорта Ресурс - 8,2%.
Таким образом, вредоносность заболевания альтернариоза заключается не только в количественном снижении урожая, но и в ухудшении его товарных качеств. С увеличением степени поражения ботвы у всех сортов картофеля резко увеличивается количество нетоварных клубней. Полученные данные позволяют заключить, что вредоносность альтернариоза в условиях Среднего Поволжья имеет существенное значение.
Таблица З.Вредоносность альтернариоза картофеля на фоне естественного заражения
Ншшис сорта Год Масса клубней с одного растения, г Пораженность, Вредоносность болезни, % % потерь урожая с единицы площади
здоровых больных
ранние
Ароза 2008 340,0 300,0 80 12,0 9,6
2009 533,0 447,0 44 16,1 7,1
2010 89,6 50,4 52 44,0 23,0
среднее 320,7 2653 59 24,0 14,2
Брянский ранний 2008 300,0 200,0 70 33,3 23,3
2009 275,0 250,0 63 9,1 5,7
2010 80,4 49,8 48 38,1 18,3
среднее 218,5 166,6 60 26,8 16,1
Розара 2008 300,0 190,0 95 36,7 34,9
2009 450,0 250,0 75 44,4 33,3
2010 271,0 172,0 25 36,5 9,1
среднее 340,3 204,0 65 39,2 25,5
средне оаиние
Кондор 2008 180,0 121,0 95 32,8 31,2
2009 370,0 310,0 80 16,2 13,0
2010 9,0 6,5 27 27,8 7,5
среднее 186,3 145,8 67 25,6 17,2
Херта 2008 126,0 114,0 50 9,5 4,8
2009 130,0 47,0 52 63,8 33,2
2010 77,0 65,0 37 15,6 5,8
среднее ш,о 75,3 4« 29,6 14,6
Космос 2008 75,0 75,0 53 0 0
2009 550,0 450,0 50 18,2 9,1
2010 17,7 12,6 38 28,8 10,9
среднее 214,2 179,2 47 23,5 11,0
среднеспелые
Олимп 2008 200,0 160,0 100 20,0 20,0
2009 200,0 178,0 70 11,0 7,7
2010 74,0 38,0 25 48,6 12,2
среднее 158,0 1253 65 26,5 17Д
Луговской 2008 417,0 217,0 85 48,0 40,8
2009 353,0 110,0 75 68,8 51,6
2010 37,5 25,0 51 33,3 16,9
среднее 269,2 1173 70 50,0 35,0
Ресурс 2008 1050,0 800,0 55 23,8 13,1
2009 520,0 460,0 46 11,5 5,3
2010 294,0 180,0 16 38,8 6,2
среднее 621,3 480,0 39 24,8 9,7
с реднепоздние и позднеспелые
Пикассо 2008 275,0 150,0 60 45,5 27,3
2009 750,0 550,0 52 26,7 13,9
2011 228,0 162,0 100 28,9 28,9
среднее 417,7 287,3 71 33,7 23,9
Сатурна 2008 167,0 117,0 100 30,0 30,7
2009 240,0 194,0 95 19,2 18,2
2010 57,6 47,6 38 17,4 6,6
среднее 154,9 119,5 78 22J 18,5
Среднее по опыту 273,8 196,9 61 29,6 18,0
ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА СОДЕРЖАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КЛУБНЯХ КАРТОФЕЛЯ
В течение двух лет (2008-2009 гг.) нами были проведены исследования, направленные на изучение влияния альтернариоза на содержание питательных веществ в клубнях картофеля, а именно крахмала, белка (сырого протеина) и сухого вещества.
Для изучения были отобраны 6 сортов картофеля, относящиеся к отечественной и иностранной селекции.
У среднеспелого сорта Космос в 2008 г. и у раннего сорта Ароза в 2009 г. с увеличением степени поражения заболеванием содержание сухого вещества повышалось, а у раннего сорта Розара такая тенденция наблюдалась на протяжении двух лет исследований. У остальных сортов сухое вещество снижалось.
В зависимости от сорта содержание крахмала в клубнях картофеля колеблется от 10 до 26%. Погодные условия 2008 и 2009 г в отношении влагообеспеченносги существенно различались, поэтому содержание крахмала по сортам отличалось и составляло в среднем 13,0-26,1% в 2008 г. и 12,6-15,1% в 2009 г. Заражение растений альтернариозом не оказало влияния на крахмалонакопление у сортов Ароза и Космос в 2009 г.
Отмечено, что степень накопления крахмала в клубнях была выше в 2008 г, чем в засушливом 2009 г., что связано с высокой температурой воздуха периода вегетации, которая замедляет процесс биосинтеза.
В 2008 г. содержание белка в сухом веществе увеличивалось у таких сортов, как Розара, Космос и Расинка. У позднеспелого сорта Пикассо было замечено снижение белка с нарастанием балла альтернариоза. Исключением в 2008 г. можно считать ранний сорт Ароза, у него показатели по содержанию белка в клубнях не менялись и оставались одинаковым как у контрольного растения, так и у растений с признаками альтернариоза.
У сортов Космос, Памир и Пикассо в 2009 г. показатели по белку росли. У среднеспелого сорта Расинки его содержание снижалось. Что касается раннего сорта Розара, то с повышением степени заражения патогеном, также увеличивалось и содержание белка в сухом веществе.
По утверждению Метлицкого с соавторами (1972), сорта, имеющие повышенное содержание белка, могут оказаться наиболее жизнеспособными и стойкими против различных инфекционных заболеваний. К таким сортам, по результатам наших исследований, можно отнести ранний сорт Ароза, среднеранний сорт Космос и среднеспелый сорт Расинка, на протяжении двух лет исследований показатели по биохимии либо не менялись, либо изменялись, но не значительно.
ДЕЙСТВИЕ НЕКОТОРЫХ ФУНГИЦИДОВ НА ЧИСТЫЕ КУЛЬТУРЫ ГРИБА ALTERNARIA
Радикальным методом борьбы с листовыми патогенами, в том числе и с альтернариозом картофеля, в настоящее время является химический. Фунгициды, применяемые против возбудителей этой болезни, оказывают влияние непосредственно на патогенов, их способность к прорастанию, заражению и распространению в тканях картофеля (Иванюк и др., 2005). Поэтому возникает вопрос об эффективности применения химических препаратов против альтернариоза на листьях картофеля.
Для изучения нами были взяты 9 препаратов, из которых 6 рекомендованы для борьбы с листовыми микозами: Курзат, Сектин Феномен, Ридомил Голд, Полирам, Пеннкоцеб, Акробат, и три для протравливания клубней - Колфуго Супер Колор, Мак-
сим и Витавакс 200ФФ. В наших исследованиях были использованы 3 препарата с контактным действием Пеннкоцеб, Полирам, Максим; 1 системный препарат - Колфуго Супер Колор; 2 системно-контактных - Ридомил Голд, Витавакс 200ФФ; и 3 контактно-трансламинарных — Курзат, Сектин Феномен и Акробат.
В ходе проведенных исследований было установлено, что фунгициды по-разному влияют на возбудителя альтернариоза при различных температурных режимах. А именно при температуре 15°С многие препараты тормозили рост мицелия гриба Alternaría на начальных этапах его развития. Особенно эффективными были протравители Витавакс 200ФФ и Максим, и препараты Ридомил голд, Сектин феномен и Пен-коцеб, рекомендованные по листовым микозам.
При температурном режиме в 23°С (оптимальная температура для роста и развития грибов р. Alternaría) наблюдался не только более сильный рост мицелия гриба, но и более выраженное подавляющее действие фунгицидов. В частности, такие препараты, как Ридомил голд, Сектин феномен, Полирам, Пеннкоцеб и акробат хорошо противостояли развитию мицелия Alternaría. При данной температуре хорошо зарекомендовали себя также протравители Максим и Витавакс 200ФФ, действие которых продолжалось на всех изучаемых стадиях развития гриба. Колфуго супер колор в середине эксперимента спровоцировал рост мицелия.
Под влиянием некоторых препаратов (курзат, пеннкоцеб) цвет мицелия менялся от исходного темно-серого до оливкового с белыми границами, также можно было наблюдать концентрические круги.
В ходе наших исследований выявлено, что влияние некоторых препаратов, направленных на борьбу с листовыми микозами является малоэффективным при низких температурах, это следует учитывать в годы с прохладными условиями. В то же время можно отметить, что протравители Максим и Витавакс 200ФФ действовали эффективно даже при невысоких температурах.
При температуре в 23°С более результативно действовали препараты контактного и контактно-трансламинарного действия.
ВЫВОДЫ
1. Альтернариоз картофеля на территории Самарской области поражает практически все возделываемые сорта. Его распространение составило за последние 11 лет 44,8%, макроспориоза - 30,0. Учитывая, что у заболеваний один возбудитель (согласно современной систематике грибов), можно утверждать, что уровень распространения болезни достаточно высок.
2. Распространенность альтернариоза, особенно у среднеранних и среднепозд-них сортов, находится в отрицательной корреляционной зависимости от температуры июня и августа (-0,76 и -0,82 соответственно). Развитие заболевания меньше зависит от погоды, чем распространение.
3. Пораженность растений картофеля альтернариозом зависела от группы спелости. При этом у ранних сортов она изменялась от 42 до 87%, у среднеранних от 37 до 78%, у среднеспелых - 48-82% и у среднепоздних 45-92%. Наиболее сильно поражались альтернариозом среднеспелые и среднепоздние сорта. У этих сортов отмечался наибольший процент пораженных растений и наибольший балл поражения листовой поверхности
4. Абсолютно устойчивых сортов к альтернариозу выделить не удалось, но достаточно высокой устойчивостью обладали сорта Леди Розетта и Ресурс.
5. Пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле имеет очаговый характер. Очаги очень сильного и сильного поражения отчетливо были выражены в годы с жарким и остро засушливым июлем (2010-2011 гг.). Распространение очагов происходит вдоль рядков картофеля, а также в направлении господствующих ветров с наибольшей их выраженностью в средней части поля. Основу очагов составляют ранние и среднеранние сорта. Наиболее часто очагами инфекции были сорта Удача, Елизавета, Маркиз, Жуковский ранний и Приор.
6. При рассмотрении развития альтернариоза по ярусам листьев картофеля установлено, что наиболее сильно поражался средний ярус растения с максимальной частотой заражения листовых долей 22,0-61,5%, причем по мере увеличения высоты яруса от поверхности почвы частота заражения им существенно снижалась.
7. Симптомы альтернариоза находятся в большой зависимости от сорта, места произрастания, а также в большинстве случаев от видового состава возбудителей.
8. Установлено, что Alternaría существенно снижает ассимиляционную поверхность листьев, влияет на изменения физиолого-биохимических процессов в зараженных растениях и уменьшает фотосинтетический аппарат растения. Заболевание существенно влияет на дыхание и водоудерживающую способность листьев картофеля.
10. Урожайность картофеля, зараженного альтернариозом, существенно снижается: происходит уменьшение общего числа клубней с куста и в меньшей степени -товарных. Причем структура урожая изменяется менее резко, чем его величина. У среднеустойчивых к заболеванию сортов эти показатели изменялись в меньшей степени, особенно товарность клубней. В зависимости от сроков созревания картофеля влияние заболевания наиболее отрицательно сказалось на урожайности и структуре среднеранних, затем ранних и среднепоздних и наименее - среднеспелых сортов.
11. Вредоносность по 11 сортам составила 29,6%, варьируя от 9,1 до 68,8%. У среднеранних сортов она проявлялась в меньшей степени, чем у сортов из других групп спелости. Потери урожая с единицы площади за годы исследований составили 17,9%, с колебаниями от 0 до 51,6%.
12. Контактные и контактно-трансламинарные фунгициды снижали развитие патогена на 69,5-81,7%. Наиболее эффективны в борьбе с альтернариозом контактный препарат Максим и системно-контактный Витавакс 200ФФ, при появлении симптомов - контактные и контактно-трансламинарные препараты Полирам, Пеннкоцеб, Акробат, Сектин феномен.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Исследования, проведенные в условиях Самарской области, позволяют ввести дополнительные приемы в общий комплекс мероприятий по борьбе с листовыми микозами на картофеле:
1. В зонах сильного распространения альтернариоза рекомендуем размножение сортов: Ресурс и Леди Розетта, обладающих устойчивостью к заболеванию.
2. Для фитосанитарного мониторинга картофельных агроценозов и оценки ущерба от заболевания рекомендуется учитывать закономерности распределения альтернариоза по ярусам листьев картофеля. Учет пораженное™ картофеля альтернариозом рекомендуется проводить визуально по внешним признакам заболевания, начиная с первой декады июля.
3. Для повышения урожайности и устойчивости картофеля к альтернариозу необходимо применять протравливание клубней контактными или системно-контактными препаратами типа Максим и Витавакс 200ФФ.
4. При появлении симптомов заболевания в период вегетации для снижения дальнейшего распространения и развития альтернариоза проводить опрыскивание растений контактными или контактно-трансламинарными препаратами — Акробат, Пеннкоцеб, Сектин Феномен.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Шабанова, И.О. Распространение альтернариоза картофеля в условиях лесостепи Среднего Поволжья / И.О. Шабанова, М.Н. Кинчарова // Иммунопатология, аллергология, инфектология. - Москва, 2010. - №1 - С 138-139.
2. Шабанова, И.О. Биоэкология возбудителя альтернариоза картофеля в условиях Самарской области / И.О. Шабанова, М.Н. Кинчарова // Иммунопатология, аллергология, инфектология. - Москва, 2009. - №1 - С 85.
Публикации в иных изданиях
3. Шабанова, И.О. Особенности развития альтернариоза картофеля в лесостепи Среднего Поволжья / И.О. Шабанова, М.Н. Кинчарова // Образование, наука, практика: Инновационный аспект: Сб. материалов международной научно-практ. конф., по-свящ. памяти профессора А.Ф. Блинохватова. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - С. 153155.
4. Шабанова, И.О. Болезни клубней картофеля при хранении / И.О. Шабанова // Студент и аграрная наука. Материалы I Всероссийской сгуд. науч. конф,- Уфа: Башкирский ГАУ, 2006. - С.37.
5. Шабанова, И.О. Изучение устойчивости сортов картофеля к возбудителям болезней клубней картофеля / И.О. Шабанова // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России Материалы 46 науч. - практ. конф. студент, агроном, фак-та /Пензенская ГСХА,- Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С.239-240.
6. Шабанова, И.О. Устойчивость клубней картофеля к болезням в период хранения / И.О. Шабанова // Тезисы докл. XXXIII Сам. обл. студ. науч. конф. Самара, 2007. - С. 207.
7. Шабанова, И.О. Фитопатогенный комплекс инфекций клубней картофеля при хранении в условиях Самарской области / И.О. Шабанова, А. М. Макеева, Н.В. Салманов // Сборник материалов Международной научной конференции. Проблемы и перспективы развития аграрного производства: - Смоленск, 2007. - С. 71 - 72 .
8. Шабанова, И.О. Болезни клубней картофеля при хранении в условиях Самарской области / И.О. Шабанова, А. М. Макеева, Н.В. Салманов // Мат. IV межд. науч.- практ. конф. Краснодар, 2007. - С. 365-367.
9. Шабанова, И.О. Фитопатогенный комплекс клубней картофеля в период хранения в условиях Самарской области / И.О. Шабанова // Тезисы докл. XXXIV Самарской областной студ,- науч. конф. Самара, 2008. - С. 183.
10. Шабанова, И.О. Виды парши, поражающие клубни картофеля в условиях Самарской области / И.О. Шабанова, А. М. Макеева, Н.В. Салманов, Н.Г. Демидова // Материалы Международной науч.-практ. конф., посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова. Пенза, 2008. - С. 144-146.
ЛР № 020444 от 10.03.98 г.
Подписано в печать 10.01.2012.
Формат 60*84 1/16.
Бумага офсетная
Усл. печ. л. 1.
Заказ 7 тираж 100
Редакционно-издательский центр Самарской ГСХА 446442, Самарская обл., пос. Усть-Кинельский, ул. Учебная 2
Тел.: (84663) 46-2-44, 46-2-47
Факс 46-2-44
E-mail: ssaarizg) mail.ru
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Шабанова, Ирина Олеговна, Кинель
61 12-3/651
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САМАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
/1
.........
ШАБАНОВА ИРИНА ОЛЕГОВНА
УДК 632. 952: 633. 491: 632.4.01/08: 632.92
Биоэкологическое обоснование защиты картофеля от альтернариоза в лесостепи Среднего Поволжья
06. 01. 07 - защита растений
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент М.Н. Кинчарова
Кинель 2011
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВОПРОСАМ ИССЛЕДОВАНИЙ 8
1.1 Распространение, вредоносность альтернариоза на
картофеле и биологические особенности его возбудителя 8
1.2 Систематическое положение, строение и пищевая специализация грибов р. Alternaría 18
1.3. Влияние альтернариоза на некоторые биохимические
процессы в растении картофеля 27
1.4. Источники инфекции, пути распространения возбудителя альтернариоза и меры по борьбе с ним 34
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
ИССЛЕДОВАНИЙ 48
2.1. Природные условия и агроклиматическая характеристика
места проведения исследований 48
2.2. Агрометеорологические условия в годы исследований 53
2.3. Методика исследований и исходный материал 59 ГЛАВА 3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА И ЕГО
ВЛИЯНИЕ НА КАРТОФЕЛЬНОЕ РАСТЕНИЕ 63
3.1. Распространение альтернариоза картофеля в лесостепи Самарской области 63
3.2. Поражаемость культуры альтернариозом в зависимости от
сорта 67
3.3. Пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле 74
3.4. Закономерности ярусного распределения микромицета Alternaría 93
3.5. Особенности проявления симптомов альтернариоза в зависимости от сорта 96
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА БИОХИМИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ В КАРТОФЕЛЬНОМ РАСТЕНИИ 105
4.1. Влияние альтернариоза на фотосинтезирующую способность листьев картофеля 105
4.2. Действие заболевания на содержание свободного пролина в растениях картофеля 107
4.3. Изменения водного режима картофельного растения в зависимости от степени поражения альтернариозом 115
4.4. Влияние альтернариоза на активность окислительных ферментов в тканях листьев и клубней 129
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ И СОДЕРЖАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КЛУБНЯХ 144
5.1 Влияние альтернариоза на продуктивность различных сортов картофеля и его вредоносность 144
5.2 Влияние альтернариоза на содержание питательных веществ в клубнях 150
ГЛАВА 6. ДЕЙСТВИЕ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ФУНГИЦИДОВ НА
ЧИСТЫЕ КУЛЬТУРЫ ГРИБА РОДА ALTERNARIA 155
ВЫВОДЫ 160
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 162
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 163
ПРИЛОЖЕНИЯ 193
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В последнее время внимание фитопатологов привлекает такое заболевание картофеля как альтернариоз (макроспориоз, ранняя сухая пятнистость, бурая пятнистость паслёновых). Оно широко распространено на территории Российской Федерации, особо высокий процент вредоносности наблюдается в Прибайкалье, на Дальнем Востоке и Ленинградской области (Козловский, Филиппов, 2005; Иванюк и др., 2005; Ганнибал, 2005). В Самарской области данное заболевание не является новым, но с каждым годом возрастает процент его развития и распространения.
Заболевание распространено повсеместно, степень его развития определяется географическим положением области, почвенно-климатическими, погодными условиями и устойчивостью районированных сортов.
Установлено, что альтернариоз может проявляться и на других растениях, кроме картофеля. Многие виды Alternaría вызывают серьезные заболевания важных сельскохозяйственных культур (Ганнибал, 2005).
У грибов Alternaría четко выражены признаки факультативного паразита: хорошо растет и развивается на искусственных питательных средах, в качестве источников питания может использовать растительные остатки разных сельскохозяйственных культур. За последние годы характер развития и вредоносность альтернариоза в Самарской области существенно возросли. В связи с этим особое значение приобретают вопросы, связанные с изучением биологических особенностей данного возбудителя.
Цель и задачи исследований. Цель - выявить степень распространенности и вредоносности альтернариоза картофеля в условиях Самарской области.
Для достижения данной цели ставились следующие задачи: • установить уровень развития и распространения альтернариоза в зависимости от сорта, метеорологических особенностей года и выявить набор ус-
тойчивых и перспективных сортов для дальнейшего возделывания в условиях лесостепи Среднего Поволжья;
• определить зависимость физиологических процессов от степени поражения картофеля альтернариозом;
• выявить влияние альтернариоза на урожайность картофеля и его вредоносность;
• исследовать влияние альтернариоза на содержание питательных веществ в клубнях;
• установить влияние некоторых фунгицидов, рекомендованных для борьбы с альтернариозом, на чистые культуры гриба рода Alternaría.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья проведены исследования по изучению альтернариоза на картофеле. Получены новые данные по развитию и распространению болезни, поражаемости культуры в зависимости от сорта и метеорологических условий. Впервые изучено пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле, выявлен его очаговый характер. Исследовано влияние заболевания на биохимические процессы картофельного растения и возможность их использования для диагностирования реакции растений на стрессовые факторы. Изучено воздействие патогена на урожайность и качество клубней. Исследована эффективность применения некоторых фунгицидов и возможность их использования для борьбы с заболеванием.
Практическая ценность работы. Выполненная работа является первым комплексным экологическим исследованием альтернариоза в условиях Среднего Поволжья, выявлены точные симптомы, сроки и условия его проявления на картофельном растении, что вносит значительный вклад в разработку системы защиты картофеля от заболевания, повышая его продуктивность. На основе экспериментальных данных рекомендовано для борьбы с возбудителем применение протравителей Витавакс 200ФФ, Максим и в дальнейшем, при появлении первых симптомов болезни в период вегетации,
препаратов - Акробат, Пеннкоцеб, Полирам, Сектин Феномен, как наиболее эффективных.
Основные положения, выносимые на защиту:
• альтернариоз картофеля широко распространен в Среднем Поволжье, где поражает практически все возделываемые сорта, причем его распространенность находится в отрицательной корреляционной зависимости от температуры июня и августа. Развитие заболевания меньше зависит от погоды, чем распространение;
• пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле имеет очаговый характер, наиболее отчетливо выраженный в годы с жарким и остро засушливым июлем;
• установлено, что АЫегпаНа яр. изменяет физиолого-биохимические процессы в зараженных растениях, существенно влияя на фотосинтез, дыхание и водоудерживающую способность листьев картофеля;
• под влиянием альтернариоза урожайность картофеля снижается на 38,949,0% за счет уменьшения общего числа клубней;
• наиболее эффективна в борьбе с альтернариозом предпосевная обработка клубней препаратами Максим и Витавакс 200ФФ, а также Полирамом, Пен-нкоцебом, Акробатом, Сектином Феномен в период вегетации.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации ежегодно докладывались на заседаниях кафедры химии и защиты растений Самарской государственной сельскохозяйственной академии, научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Самарской ГСХА в 2008-2011 гг.; на международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова (г. Пенза, 2008); на междисциплинарных микологических форумах (г. Москва, 2009 и 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Работа изложена на 162 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций, списка использованной литературы (включает 294 наименования, в том числе 66 - на иностранных языках) и приложений. Содержит 13 таблиц и иллюстрирована 33 рисунками. В приложение вынесены 22 таблицы.
Декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный автором в течение 2006-2011 гг. Помощь в проведении лабораторных анализов и полевых опытов оказывали сотрудники кафедры химии и защиты растений, Самарской областной лаборатории по диагностике и контролю качества картофеля и студенты агрономического факультета.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю - доценту, кандидату сельскохозяйственных наук М.Н. Кинча-ровой за помощь и поддержку во время сбора материала, его анализа и написания диссертации; заведующему кафедрой - профессору, доктору биологических наук В.Г. Каплину за помощь и консультации при написании диссертации; ведущему специалисту лаборатории микологии и фитопатологии ВИЗР РАСХН Ф.Б. Ганнибалу за помощь в определении видов гриба рода А1-гетапа - возбудителя альтернариоза, за что выражаю ему искреннюю признательность.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВОПРОСАМ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1. Распространение, вредоносность альтернариоза на картофеле и биологические особенности его возбудителя
Картофель - одна из самых распространенных сельскохозяйственных культур, возделываемых в нашей стране. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей и кукурузой (Уайтхед, 1955; Бацанов, 1970; Вавилов, 1986; Карманов и др., 1988; Шпаар и др., 1999; Васин, 2003).
Это универсальная сельскохозяйственная культура, используемая для продовольственных и кормовых целей, являющаяся хорошим сырьем для перерабатывающей промышленности (Иванюк, 2005).
Согласно С.М. Букасову (1956), картофель относится к семейству пасленовых - Solanaceae L., роду Solarium L., входит в секцию Tuberarium (Dun.) Вис. Известно около 180 различных клубнеобразующих видов картофеля (Correll, 1962; Simmonds, 1963, Hawkes, Hjerting, 1969, 1983). Культурный картофель относится к видам Solarium, tuberosum Buk. et Lechn. и Solarium andige-num Juz. et Buk. В культуре в основном используется лишь Solarium tuberosum. Селекционные сорта картофеля делятся на две группы: первая группа сортов, созданных в результате скрещивания Solarium tuberosum между собой и с Solarium andigenum Juz. et Buk; вторая группа сортов, созданных в результате скрещивания Solarium tuberosum с Solarium demissum Lindl. и других диких и культурных видов (Колесар, 2008).
Наша страна, занимает лидирующее положение в мире по абсолютному количеству производимого картофеля, вместе с тем остается на одном из последних мест по урожайности. При средней урожайности картофеля в мире на уровне 15 т/га в России этот показатель колеблется в пределах 9-11 т/га (Анисимов, 1999, 2000, 2001, 2004, 2010; Анисимов и др., 2005).
Основной путь увеличения производства картофеля в России - повышение урожайности, для чего как указывал В.Н. Зейрук (2001), прежде всего,
необходимо высаживать здоровый посадочный материал, без малейших признаков болезней. Болезни картофеля характеризуются повышенной вредоносностью, что обусловлено биологическими особенностями культуры и возможностью постоянного существования возбудителей в паразитически активной форме. По мнению А.Е. Афериной (1969), богатые водой и питательными веществами клубни и ботва представляют собой благоприятную среду для обитания вредных организмов. Популяции возбудителей из года в год сохраняются в семенном материале, увеличивая количество зараженных клубней в геометрической прогрессии.
Низкое качество семенного материала, в сильной степени зараженного вредоносными патогенами - один из главных факторов, определяющих хронически низкий уровень урожайности картофеля (Анисимов, 2001).
Картофель относится к числу культур, поражаемых большим числом патогенов. В 1977 г. С.Д. Ван Ганди указывал на 18 вирусных, 46 грибных, 6 бактериальных, 5 нематодных и 39 неинфекционных болезней картофеля. В.Ф. Пересыпкин и др. (1990) на территории бывшего СССР отмечают 31 заболевание культуры. A.C. Воловик и др. (1996) выделяют 14 наиболее важных болезней картофеля для Российской Федерации.
Картофель в основном поражается такими патогенами, как бактерии (Pectobacterium, Bacillus, Pseudomonas и др.), грибы {Phytophthora, Rhizoctonia, Fusarium и др.), актиномицеты, вирусы (PVY, PVX, PVS, PVM), фито-плазмы (столбур, КЛК) и вироиды (ВВКК), которые в значительной степени снижают урожайность и качество клубней картофеля (Абрамов, 1953; Ам-бросов, 1966; 1975; Стороженко и др., 1966; Букасов, Камераз, 1979; Попкова и др., 1980; Трофимец, Герасимова, 1980; Погорелова и др., 1984; Шнейдер, 1984; Кваша, 1985; Загурская, 1983; Бельчусова, Коняева, 1985; Трускинов, 1985; Мешечкина, 1985).
Недобор урожая от вышеназванных патогенов может колебаться в пределах 20-90% (Шелудько, 1978; Кучумов, Анисимов, 1974).
Особенно опасная тенденция наблюдается в отношении повсеместного распространения и увеличения вредоносности заболеваний, вызываемых фи-топатогенными грибами, на многих сортах картофеля, находящихся в хозяйственном и в торговом обороте.
Альтернариоз - широко распространенное заболевание в зонах выращивания картофеля на всех континентах земного шара.
В последние годы внимание фитопатологов и специалистов по защите растений во многих странах привлекает возрастающая вредоносность аль-тернариоза на картофеле. Значительное поражение растений отмечается в странах, где прежде эта болезнь не считалась особенно вредоносной - в Швеции, Германии, Нидерландах. Предполагается, что это связано с сокращением применения дитиокарбаматов, позволявших прежде эффективно сдерживать заболевание, а также с потеплением климата (Козловский, Филиппов, 2005).
Впервые в бывшем СССР заболевание обнаружено на томатах A.C. Бондарцевым в Курской области в 1901 г. (Шапова, 1966). В настоящее время болезнь распространена повсеместно в зоне выращивания томата. Наибольший вред наносит на Дальнем Востоке, Сахалине, в Восточной Сибири (Ос-ницкая, 1970, 1971), а также в Белоруссии, Молдавии, Украине, Тамбовской, Орловской, Белгородской, Смоленской, Волгоградской, Ростовской, Саратовской, Астраханской областях, Кабардино-Балкарии, в Узбекистане, где пораженность растений достигала 100%, а снижение урожая - 50% (Верде-ревский, 1968; Заруцкий, 1972; Сайчук, 1989; Осницкая, 1968, 1969; Павлов, 1971; Наталенко, 1966).
В литературе можно обнаружить множество данных, свидетельствующих, что альтернариоз распространен почти на всей территории России, где возделывается картофель, а также в сопредельных государствах (Анненков, 1987; Ганнибал, 2007; Орина, 2010). Поэтому степень его развития определя-
ется географическим положением зоны, почвенно-климатическими, погодными условиями и устойчивостью районированных сортов.
Альтернариоз относится к числу распространенных микозов Solarium tuberosum во многих регионах картофелеводства, особенно в условиях жаркого климата, на поливных участках (Rotem, 1981; Kuczunska, 1989; Christ, Мас-zuga, 1989).
Установлено, что альтернариоз может проявляться и на других растениях, кроме картофеля. Многие виды Alternaría вызывают серьезные заболевания важных сельскохозяйственных культур. Особенно сильно от альтерна-риозов страдают морковь, крестоцветные, зерновые культуры (Ганнибал, 2005).
Альтернариозы томатов наибольшего распространения и развития достигали в Амурской и Астраханской областях (http://alternaria.ru).
Альтернариозы подсолнечника обнаружены на Северном Кавказе, в Воронежской и Самарской областях. Поражено было 10-20% площадей, в Воронежской области к моменту созревания количество зараженных площадей достигало 76%, распространение болезни составляло 3-28%, развитие -1-7%.
В ряде областей Центрального федерального округа в отдельных регионах Северо-Запада, Поволжья и Сибири отмечено интенсивное развитие альтернариозов капусты и рапса. Наиболее сильно листья и стручки рапса были поражены в Брянской и Калининградской области, где распространение болезни часто достигало 100%, а развитие в среднем составляло 28 и 23% соответственно. Максимальное распространение альтернариоза капусты также зафиксировано в Брянской области.
Распространение альтернариозов моркови перед уборкой доходило до 90-100% (Брянская, Псковская области и Красноярский край), а развитие до 14-15% (Ленинградская и Брянская области).
В Беларуси болезнь обнаруживается ежегодно, но особенно сильно в годы с теплым летом при выпадении частых, кратковременных дождей (Ива-нюк и др., 2005).
Средняя распространенность альтернариоза на картофеле колеблется по стране от 38% (Северо-Кавказский район) до 72% (Дальневосточный район), а развитие болезни от 7-8% (Центрально-Чернозёмный и СевероКавказский район) до 29%> (Дальневосточный
- Шабанова, Ирина Олеговна
- кандидата биологических наук
- Кинель, 2011
- ВАК 06.01.07
- Устойчивость новых сортов картофеля к фитофторозу и альтернариозу в условиях Полесья и северной части Лесостепи Украины
- Влияние клубеньковых бактерий и грибных болезней на продуктивность гороха в лесостепи Среднего Поволжья
- Урожайность и качество различных по спелости сортов картофеля в зависимости от применяемых средств защиты растений в условиях Южного Урала
- Биологическое обоснование стратегии применения фунгицидов для защиты картофеля от фитофтороза и альтернариоза
- Устойчивость к болезням и продуктивность картофеля в зависимости от регуляторов роста в лесостепи Среднего Поволжья