Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологические основы комплексной защиты проса от основных болезней в Казахстане

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Биологические основы комплексной защиты проса от основных болезней в Казахстане"

г л

I и

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

Всероссийский научно-исслекователкжий институт защити растений

На правах рукописи

КОРШИБАЕВ Мурат

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОЙ ЗАЩИТЫ ПРОСА ОТ ОСНОВНЫХ БОЛЕЗНЕЙ В КАЗАХСТАНЕ

Специальность #6. 01. 11 - Защита растений от вредителей и болезней

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург 1993

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте запалы растений в 1966-1990гг.

Официальные оппоненты: - доктор сельскохозяйственных

наук В. В ГОТОВА.

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор Э. А. ВЛАСОВА

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор В И. КРИВЧЕНКО

Ведущая организация: Казахский научно-исследовательский институт земледелия им. В. Р. Вдльямса.

Защита диссертации состоится "_"_ 1993 г.

_" часов на заседании специализированного Совета,

Д 020.01.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте защщы растений по адресу: 189620, Санкг-Пе-тербург, Пушкин, 6, шоссе Подбельского, 3, НТЗР.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского института зашиты растений. -

Автореферат разослан "_" _ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета Г. А НАСЕДКИНА

В Е ¡3 Л й Н 1' Е

Актуальность та;.-,ы. Увеличение производства зерна по-лрехнсму . остается важнеЦией проблемой развития сельского хозяйства Республики Казахстан. В зернено:/, баланса многих сё облаете!'. неталый удельный гее занимает просо. В последние 20 лот эту культуру ежегодно возделывали на площади 700-80Э тыс.га, средняя урояа;!ность за этот период не превышала 4,5-6,7 ц/га, валовые сборы зэрнз составляли 325,5-441,0. Одно;: яз основных причин низких урожаев является размещение посевов е недостаточно влагообеопечешшх зонах: в подзоне сухой степи и северной частя полупустынно;! зоны, где ГТК составляет 0,5-0,6, высота осадков - 200-250 мм. О больших резервах повышения урожайности культури свидетельствуют данные научных учреждений. Так, за 10 лот на сортоучастках Акмолинске" области средняя урожайность проса составляла 13,5, максимальная -43,5 ц/га.

Причиной низких урожаев проса являются также по*ери от вредных организмов и сорных растений. Наиболее вредоносна голоеня, вызывающая в отдельных случаях недобор зерна до 20-50%. Оно поражается еще меланозом, бактериальной пятнистостью листьев, корневой „гнилью, мозаикой и другимн боле знача, которые сникают не только урожай, но технологические сеойстеэ пшена и посевные качества семян.

В связи с этим актуальность представляет разработка комплексной системы зациты проса от наиболее вредоносных болезнен. 'Лсследо-гания по данному вопросу проводились нами в 193-3-1990 гг. в различных шчвенно-клдматических зонах республики. Основные этапы работы выполнены по реснубликанской и общесоюзным научно-техническим программам и зарегистрированы во ВНПЩвнтре - 1971-1974 гг. -задание 051.227, 11 70021998, 1931-1985 гг. - 0.Ц.0Г6.0.51. 05Ц.06. 01, 01820072315, Г935-19Э0 гг. - 0.51.05.07.01.01.т.№ 01870003302.

Цель а задачи исследований. Цель работы - определить основные болезни проса и их хозяйственное значение в Казахстане и разработать комплекснуп систему мер борьбы с ними. В связи с этил были поставлены следующие задачи:

- определить ареал, вредоносность болезней проса я видовой состав их Еозбудлтелей в. основных почвенно-климатических зонах республики;

- изучить биологические особенности, специализации доминирующих видов патогенов 'и пути резервации инфекции в природных условиях;

- определить влияние погоднкх условий на развитие основных болезней, разработать предиктора прогностических моделей;

- проанализировать структуру популяции возбудителя головни, подобрать тает - сорта для дифференциации рас, установить расовый состав патогена;

- изучить некоторые морфологические и физиологические механизмы устойчивости сортов проса к головне и меланозу;

- разработать комплексную систему защиты посевов проса от основных болезней с учетом биологических особенностей возбудителей и внедрить ее в производство.

Научная новизна. Впервые наиболее полно выявлены основные болезни проса в Казахстана и изучены биологические особенности их возбудителей, пути сохранения инфекций в природных условиях. Установлена статистическая зависимость проявления заболеваний от погодных- условий. Разработаны уравнения для сезонного й многолетнего прогнозирования развития меланоза для основных зон прососеяния стран СНГ. Аналогичные прогностические модели предложены для определения развития голоьни и загласневеняя семян.

Проведан сравнительный анализ в патосистамэ "просо-головня" по правилу Персона, генотипов устойчивости растения-хозяина и вирулентности патогена; проанализирована структура популяций 8рЬасе1о-ъьеса рап1с1-т111асв1(Рег8.) ВиЪак с использованием тестеров идентифицированными ганаш устойчивости. Иредлокены тест-сорта и ключ для дифференциации рас головня, определен расовый состав патогена. Показана роль естественных и антропогенных факторов в микроэволюции гриба. Предложены доноры устойчивости проса к высоковкруленг-ным расам головни, обладающие также устойчивостью к другим болезням (меланоз, корневая гниль).

Проведан скрининг фунгицидной активности экстракта веществ из высших растений и установлена возможность их использования для протравливания семян.

Разработана интегрированная система защита проса от комплекса болезней, основанная на использовании агротехнических приемов, фи-тосанитарних мероприятий, устойчивых сортов и химических средств защиты с учетом биологических особенностей патогенов, экономических их порогов вредоносности. Предложен более безопасный ассортимент фунгшидоь для протравливания семян. Определены некоторые механизмы и спектр действия комбинированных и системных протравите-

лей на возбудителя головни, сапрофитные и паразитные грабы, передающиеся семенами. Разработана комбинированная обработка семян проса микроэлементами ( Zn,Mn ) и протравителями, стшулирув-цая рост, развитие проса и повышающая его урожай на 1,0-1,5 ц/га.

Реализация результатов исследованяй. Основные положения комплексной завиты проса от болезней вошли в рекомендации и методические указания, утверяценкыа Министерствами сельского хозяйства (Госагролром) СССР и Казахской ССР: "Защита посевов проса от болезней (Алма-Ата, 197?), "Защита зарновых культур от вредителей, Золазней и сорных растений в Северном Казахстана" (Алма-Ата,1984), "Зашита зерновых культур от корневых гнилей" (М.,1986), "Технологическая схема интенсивного возделывания проса" (Алма-Ата ,1986), . "Фитосаянтарная и иммунологическая оценка проса" (М. ,1990) и "Диагностика, учет, прогноз болезней и защита зерновых культур в Северном Казахстане" (Алма-Ата, 1992).

Апробация работы. Результаты исследований долокекы на республиканских и зональных совещаниях по защите растений и технологии возделывания зерновых культур (Алма-Ата, 1974, 1986, 1989, 1990, [991; Москва, 1985; Новосибирск, 1986; Костанай, 1989, 1992). Всесоюзной конференции по бактериальным болезням растений (Киев,1972), ta Всесоюзных совещаниях: по иммунитету растений (Омск, 1981 .Минск, [991); селекции, семеноводству я агротехнике возделывания проса [Харьков, 1983; Москва, 1987), на заседаниях бюро отделения защи-ш растений ВАСХНИЛ (Алма-Ата, 1987), комиссий ВАСХНИЛ. по корневым гнилям зерновых культур (Новосибирск, 1982, Вильнюс, 1983) и по Зактериозу растений (Воронеа, 1983); рабочей группы по фунгицидам, протравителям семян и наматвцидам Госхимкомиссии Госагропрома СССР (Житомир, 1987, Днепропетровск, 1988), координационного Совета по 1роблемз совершенствования защиты растений в интенсивных технологиях (Ленинград, 1986), на симпозиума "Сельское хозяйство Японии" [Алма-Ата, 1969) и на ученых Советах Казахского ШЛ завдты растений в 1975, 1986 и 1991 гг.

Основные итоги исследований экспонировались на ВДНХ СССР и Казахской ССР, автор отмечен дипломом первой степени ВДНХ Казахской ЗСР.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 48 статей, две монографии (одна в соавторстве), 5 ракомзндаций я методических указаний, получены 2 авторских свидетельства на изобретения в соавторстве).

Объем работы. Диссертация состоит из введения и 5 глав, вывалов, списка литературы, включающего 650 наименований, в том числа 75 на иностранных языках и приложений. Основная часть диссертации изложена на 422 страницах машинописного текста, включает 110 таблиц, 24 рисункл и фотографий. В приложение вошли 21 таблица, в том числе материала статистической обработки, акты производственной проварки и внедрения в производство результатов НИР.

Основные положения диссертации. выносимые на защиту:

- видовой состав и вредоносность болезней проса в Казахстане, биологические особенности их возбудителей;

- зависимость развития болезней проса от биотических и абиотических факторов, прогностические модели развития меланоза и под-пленочного некроза для основных зон прососеядая;

- анализ структуры популяций 8рЬ.роп1с1-п111аса1, тест-сорта для дифференциации рас головни;

- комплексная система мер борьбы с основными болезнями.

Глава X. Условия,объект и методика проведения исследований '

1.1. Природно-климатические условия зоны исследований.Приво-дится краткая характеристика климата, почвы, растительности основных зон возделывания проса. Указано, что как^засухоустойчквую культуру его выращивают в подзоне сухой степи и северной части полупустынной зоны на недостаточно влагообеспеченных легких кашгано- . вых и темно-каштановых почвах. Гидротермический коэффициент в период вегетации проса составляет 0,5-0,6, а в отдельные годы - 0,30,3.

1.2. Классификация, хозяйственное значение, 'технология возделывания проса. На основе анализа литературы описываются биологические, физиологические особенности, классификация проса, хозяйственное его значение и зональные особенности технологии возделывв-ешя культуры.

1.3. Методика исследований. Видовой состав возбудителей болезней проса, их ареал определяли путем мерирутных обследований посевов в период псиного выметывания - молочной спелости зерна по общепринятым в фитопатологии методам исследований (Потлайчук,1961; Чумаков, 1974; Хохряков, 1974). Для выделения грибных патогенов использовали метод влачскых кашр, синтетические, падусинтетическив питательные среды. Кроме того, аели постоянные наблюдения в природных условиях, оставляя пораженные растительные остатки на поверхности почвы, на различных глубинах пахотного горизонта. При провэ_

пенни этих работ, в также изучения бактериальных болезней проса, руководствовались общепринятыми в микологии, микробиологии и фитопатологии методам! исследований (Наумов, Козлов, 1954; Израильский, [960; Наумова, 1970; Бэльтпаова, Маташевеквя, Куликовокэя и др., 1368; Хохряков,1974; Чумаков, 1974; Кнрай, Клемент, Шоймоши, Вереш, [974; Виляй, 1980).

Для определения вредоносности головни моделировали разный уровень ияфицированноеги семян и проявления болезни в посевах. Вредоносность бактериальной пятнистости, мозаики и корневой гнили устанавливали путем структурного анализа урожая модельных растений (Чужаков, 1974; Методические указания, 1979).

Для анализа структуры популяций возбудителя головни проса по • лорфо-культурэльным признакам и физиологическим свойствам собирали коллекции спор из основных зон прососеякия Казахстана, а также получала их от селекционных учреждений Украины и России. Культураль-¡ше свойства гриба изучали на пврто£ельно-глюкозном агаре, в физи-злогические - на тест-сортах, предложенных НИИСХЮго-Востокэ (Иль-ш, 1984) с идентифицированными генами и на эмпирических, отобранных нвми на основе многолетних исследований (Койшбаев, Кауменева, [988, 1991).

Гистологический анализ сортов, отличавшихся по устойчивости а головне, проводили по основным этапам органогенеза не ручных и мик-ютомннх срезах (Наумов, Козлов, 1954; Трунов, Лонировевий, 1966; ¡аратыгин, 1967).

Роль климатических факторов в развитии мэланоза и другах болез-10й проса определяли путем парного и множественного регрессионного [ корреляционного анализов не "Электронике" Б-33 и на ЭВМ ЕС 1022 гатодши линейной регрессии и шагового анализа. Образцы оемян [ метеорологические данные в период вегетации растений получали от [аучно-исследоватэльских учреждений Украины, России и от сорто-ис-штатвльных участков Казахстана - через технологическую лаборато-ию по оценке качества сельскохозяйственной продукции.

Влияние предшественников, агротехнических приемов на сезонную ; многолетнюю динамику развития болезней проса изучали в многофак-•орных стационарных опытах на Павлодарской станции по защите почв 1Т эрозии, в 10-польном почвозащитном (1-4 - многолетние травы -оттай пар или полупар - просо - ячмень или просо - черный пар -шениця - гречиха или пшеница) я Уральской, Актгобинской ГОСХОС 5-ольдах зернопаровых (пор - озимая или яровая пшеница - просо -

б

ячмень - пшеница) севооборотах. , Для оценки устойчивости сортов и образцов проса к головне семена искусственно заспоряли (0,5-1,0 г спор на 100 г зерна), а через 20-30 образцов в качества эталона высевали районированный сорт (Ге-шэле, 1971; Кривченко, 1972; Широков, Рейтер, 1981).

Полевые опыты по испытанию эффективности протравителей, макро-микроудобрений и экстракта вешзств из высших растений против головни проса и других болезней проводили по общепринятым методам (Доспехов, 19?2;1985) с искусственно заспоренными семенами (0,1-0,2? спор к массе зерна). Семена протравливали или обрабатывали соответствующими микроэлементами или вепюстввми увлажненным методом (1520 мл воды на I кг семян). Посев проводили ручной (PC-I) или тракторной (СШ-2,4, СЭС-2,1) сеялками, Подготовку почвы, сев и уход за посевами осуществляли согласно принятой технологии возделывания проса СНоккн, Иванов, 197}; Буяянин, Баттелов, IS79; Хованова.1985; Жигайлов, Сапарбаав,..ЛСоЙшибаев, 1986).

Лабораторную всхожесть семян определяли по методике контрольно-семенных лабораторий, полевую - подсчетам всходов на 0,5-1 м в 68 плошадках. Урожай зерна учитывали отбором сноповых образцов с каждой делянки (5-10 ir) и обмолотом их на молотилке или прямым комбайнированием. Для биометрического измерения и структурного анализа с каждого варианта брали по 50 растений.

Производственные опыты по испытанию эффективности протравителей, микроудобрений, а также комплексной системы зашиты проса от болезней проводили на алоаади от 2-5 до 100 га в двух-трехкратной пов-ториос.ти. Урожай убирали комбайнами "Нива" пли "Сбмпо". Экономическую эффективность протравливания семян и обработки их микроэлементами определяли по общепринятым в защита растений методам (Чеякин, 1974; Зяхаренко, 1981; Справочник, IS85).

• При статистической обработке экспериментальных данных руководствовались методическими положениями Б.А.Доспехова(1972,1985), Н.А.Плохинского (1970); Г.Н.Зайцева (XS84) и алгоритмами В.С.Гори (1978).

Автор приносит благодарность ученым.:Н.П.Агафонову, М.В.Богданович, В.З.Вэльсовскому, В.А.Ильину, В.Д.Крэсавину, А.Ф.Курцевой, Г.М.Нрйделовой, Л.Г.Сагдиевой, Н.П.Тихонову, Г.Я.Шагаиой, А.И.Широкову, Ы.А.ЧумаевскрЙ, И.В.Яшовскому, специалистам технологической лаборатория Госинспекгуры по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур MGX и П Республики Казахстан, коллегам по работе и руковол-

?

ству Казахского Ж'Л защити растений, особенно К. ?«Джиомбаеву| за содействие в выполнении атой работы.

Глава 2. Видовой состав, морфологические особенности воз-сГудигэлей, симптомы проявления, распространения 'болезней

По данным Л.Д.Крзенасв (1965,1574),в Казахстане на проса встречаются следующий болезни: головня, бактериоз, аскохитоз и пирику-ляриоз. Нами зарегистрированы 12 болезней, возбудителями 9 заболеваний являются грибы, относящиеся к двум классам: Вазуа1отусеЪэз (головня) и Deut;вгomycвtвз (корневые гнили, септориоз, гельмин-тоспориоэ, аскохитоз, фшыосгинтоз и другие), двух-бактерий (бактериальная пятнистость листьев, меланоз зерна), одного - вирус (мозаика озимой пшеницы).

2.1. Болезни генеративных органов

2.1.1. Головня. Заболевание проявляется на метелке, которая полностью превращается в головневый сорус. В отдельных случаях наблюдается частичное ее поражение. При »том обшеа спороложе - характерный диагностический признан рода 8рЬасв1о^вса ав Вагу-не образуется, а развиваются многочисленные сорусы разной формы и величины, деформируются колосяовые пленки, принимая форму листа. Аномальным является проявление головни в виде галлов на центральной жилке листьев, что указывает на факультативную органотрофную специализацию возбудителя болезни.

Размер телиоспор варьирует в зависимости от зоны возделывания и сортовых особенностей проса. Анализ коллекция спор головни со всех зон его возделывания в республике и сопредельных регионов России (Западная Сибирь, ЮясннИ Урал, Нижнее Поволжье) покязвл.что возбудитель ' балээни - гриб ВрЬасе1о№вса рап1с1-т111асв1 (Регв.) ВиЬак. Мелкоспоровая головня (Sph.manchuri.ca (Л^о) Ш.1ап1зЬ.), ранее зарегистрированная в Средней Азии и Казахстане (Швврцман, 1960; Ульянипев, 1968), нами не обнаружена.

Анализ более 70 образцов семгн, полученных в 1970-1973 гг. из 25 хозяйств Павлодарской и Семипалатинской областей, показал, что головней они инфицированы на 95,7? с нагрузкой от 50-100 до 10-15 тыс.телиоспор на одно зерно. Широкое распространение болезни подтверждено при выборочных обследованиях посевов культуры в хозяйствах Актюбинске» (1967-1970 гг.), Павлодарской и Семипалатинской (1971-1974 гг.) областей. Головня встречалась более чем на 90% обследовании х посевов, максимальная пораженность достигала 25-50*. При слабой инфицироваяности семян (до 0,5-1,0 тыс.спор нэ зерно)

возбудитель болезни не оказывает отрицательного влияния на рост и развитие проса, а при высокой (более 10 тыс.спор) ого урожай снижался не только за счет видимых потерь, но и скрытых.

2.1.2. Ыеланоз или подпленочный"некроз. В начале 70-годов появились ряд публикаций, сообщавших о новой болезни проса - меланозе и факторах, елняших на ее развитие (Тарасов, 1970; Ильин, 1970; Шумкова, 1970,1973; Белиловская, Кан, 1973; Лунин, Кан, 1974). Этиология ее оставалась спорной и поэтому называли по разному: "потемнение ядра", "гниль или порча ядра",,,$уз8риоз", "меланоз" н т.д. Г.П.АвезджаноЕа, В.К.Сидорова (1973) указывали в качестве основных возбудителей меланоза бактерий: Pseudomonas holet и Xanthomonas holcicola. Однако Е.В.Никитина, А.Ф.Курцева (1982) полностью отрицали роль бактерий в патогенезе болезни и считали, что ее возбудитель гриб Helminthosporium panici-miliacei.

Наши исследования (Койшибаев, 1985), проведенные в 1974-1985 и показали, что в целом Казахстан относится к зоне относительно слабого развития и меньшей вредоносности меланоза (табл.1).

Таблица I. Поражвнность зерна проса меланозом в Казахстане

Количество анали-;Поражеяность меланозом, %

Область лет : сортов [средняя ;м8нсималь ■ная | ми отмель :ная

Актюбинская II 6 1,1 5,4 0,2

Западно-Казахстанская II 16 1.4 9,2 0,3

Костанайская 10 12 1.3 10,3 0,3

Павлодарская 10 6 0,9 3.6 0,4

Торгайская 5 3 0,3 0,4 0,0

Акмолинская 7 5 0,6 1,5 0,0

Семипалатинская. 7 6 1,9 8,0 0,5

Заболевание проявляется преимущественно на верхней части зерна но месте схождения цветочных пленок, а зародышевая его форма вгтре. чротся реже (1-3?). При среднем и сильном поражении ядра-масса зер на снижается на 7,tí~27%, лабораторная всхожесть семян - на 5-7%, а полевая - до 30-50$. Кроме того, заметно ухудшаются потребительски качества пиена и уменьшается выход крупы.

Проанализированы более 200 образцов зерна с учетом характера степени проявления болезни. Видовой и количественный состав микро-

организмов, выделяемых из пораженных зерен, заметно колебался как по зонам Еоэдалшания культуры, так и по годам. Лабораторные я полевые опыты с искусственной инокуляцией метелок и зерна проса показали, что основными возбудителями болезни являются Pseudono-ааз holci Rend. u Bipolaria panici-miliacei (Hisik.) Shoem.,

вызывающие пятнистость на листьях, стеблях и корневую гниль. В зависимости от зоны возделывания может превалировать тот или иной возбудитель. Определенное участие в патогенезе принимают грибы Blpolaris sorokiniana (Р.К. et В.) Shoen.u Alternarla alternata Kola, (puc.1).

2.1.3. Плесненение семян. Анализ многочисленных образцов семян с низкой всхожестью показал, что изменение посевных их качеств в основном связано о жизнедеятельность)] грибов кз родов Penicilliun, Asperglllug.TrlchofcheciuM. При влажности зерна •I65S происходит плесневениэ зерна и потеря всхожести (Койшлбаев, 1983).

2.2. Корневые гнили.

Гельмянтоспориозноя корневая гниль ранее была зарегистрирована на Кавказе и Алтае (Хохряков, 1954), а в Казахстане обнаружена в начале 70-х годов (Койшябаев, 1970). Заболевание вызывается узкоспециализированным грибом Bipolarls panici-miliacei, отличающийся от В. eoroklnlana по морфологическим я физиологическим свойствам. Размер конидий в.panici-miliacei сильно варьирует в зависимости от питательного субстрата. Более крупные конидии формируются на органах растения-хозяина. Распространение болезни в Северном я Западном Казахстане не превышает 3-5$, что связано со слабой анфицироианностыо почвы возбудителем. При умеренном проявлении коэффициент её вредоносности составляет 0,13-0,21, а при сильном - 0,50-0,64$,,

В качестве патогена проса гриб Curvuiaaia geniculafca Стгасу et Earie) Boedc зарегистрирован впервые. Просо поражается им при посеве ка тяжелосуглинистую почву в года с холодной весной.

Возбудителями фузариозной корневой гнили проса являются грибы Fusariua охуэрогиш таг. огЬоссгаз (Appl. et? Br,) Bilay u P.nonl-liforae Scheid. Более высокус патогенность имеет первый вид, а у второго она заметно проявляется при низкой температуре (10-12°С) в период посев-всходы. Часто наблвдается смотанная инфекция с преобладанием F.oxysporum ИЛИ B.panici-miliaceio При ЭТОМ ВИДЫ рода Pusariua выделяются больше из подземных междоузлий стебля, а

Рис Л. Соотношение микроорганизмов, выделяемых из пораженных зерен проса, выращенного в различных зонах: а - Верхнее Поволжье; б - Украина; в - Западный Казахстан; г - Северный Казахстан. Обозначения:

Q- без спорояопения грибов, Penicilliian, Aspergillus, Alternarla al terna ta, ф-> Bipolaris eorokiniaiia, B.panicirmlliacei, ф- Fusarium spp.

Pseudononss зрр., Xaathomonas spp.

второй вид - из обоих органов.

2Болезни вегетативных органов

2.3.1. Грибные пятнистости. Возбудителями пятнистости листьев проев являются дейтеромицегы или несовершенные грибы из порядков Sphaeropsidales (Aacochyta mlliacei Hew., Septoria panici-ml-liacei Zybina, Fhyllosticta sorghlna Saoc.) и Hyphomycetales (Bipolaris panici-ffiiltacei). В связи с засушливыми условиями климата болезни (аскохигоз, септориоэ, филлостиктоз, гельминтоспори-оз), вызываемые указанными грибвми, проявляются в слабой степени, имеют ограниченный ареал.

2.3.2. Бактериальные и вирусные болезни.Изучение физиологических и биохимических особенностей выделенных штаммов бактерий (более 300) показали, что возбудителем пятнистости проса является ши-рокоспециализировэиная бактерия Ряеиаошоиаз hold Kendr., а не

Р,panic! Elliott., как считалось раньше (Казенас, 1965,1974). За-5олованив проявляется в период стеблевания - выметывания растений. Сражаются все надземные органы? листья, влагвлише междоузлий зтебля колосковые планки и зерно (меланоз). В годы с засушливымv ibtom распространяется слабо, а в отдельные, наиболее увлажненные 'оды, развивается умеренно, иногда в сильной степени; при этом коэффициент вредоносности болезни достигает 0,20%.

В "Указателе возбудителей болезней сельскохозяйственных расте-гай" (Я.,1975) приведен список 18 вирусов, способных поражать про-!0„ в частности, возбудителей занукливания овса, мозаики озимой шеницы и другие. Анализом по цитологическому методу К.С.Сухова [айн вирусная болезнь проса идентифицирована как мозаика (русская) •зимой пшеница, что несколько позже подтверждено исследованиями .И.Артемьевой и А.ХоМахмудова (1976),

Заболевание проявляется в двух формах: тяжелая - в виде бледно-еленой карликовости растений и сильным отставанием их в росте; егкая - светло-зеленых штрихов ж полос на зеленом фоне листьев, ольныа растения визуально не отличаются по росту от здоровых« При аннем инфицировании (до кушения) проса в метелках нэ формируется ерно или его масса снижается до 50$ и более, а при более позднем аряжении растений урожай снижается незначительно. Количество баль-нх мозаикой растений в посевах проса обычно не превышает 1-3%, олько л отдельных случаях достигает 10-15^ (Койшибаев, 1974).

Главе 3, ШОЭКОШТИЕС.Ш ^{ЩОСЩ ВОЗБУДИТЕЛЕН - '

Известно, что развито болезней растений зависит от взаямодей-

ствия трех факторов: возбудитель - окружающая среда - растение-хозяин (Ячевский,1929; Наумов,1959; Стэкман, Харрар.1959; Степанов, Чумаков,1367; Tapp, 1975). В связи с этим большой практический и теоретически il интерес представляет определение основных источников резервации инфекции возбудителей, влияния погодных условий на их выживаемость и развитие болезней проса.

3.1.Природные источники инфекции болезней.

Установлено, что в передаче инфекции головни основную роль играв? семена. Часть телиоспор при уборка вместе с соломой и половой попадает в почву. Кроме того, на стерне не срезанными остаются головневые сорусы, особенно у низкорослых растений. Лабораторно-по-левыэ исследований показали, что в засушливых условиях Казахстана, основными факторами, лимитирующими прорастаете ее телиоспор,дегенерацию и лизисамицелиалышхобразований,являотся недостаточное увлажнение почвы и низкая ее температура в послеуборочный период. 'Телиоспоры головни перезимовывают в целых и слаборазрушенных вздутиях на поверхносга почвы и в верхнем горизонте пахотного слоя (до 5-10 см) и служат источником почвенной инфекции. При отсутствии контакта с капельно-лидкой влагой как низкая, , так и высокая температура (от -30^ до +30°С) не оказывает отрицательного влияния па жизнеспособность возбудителя болезни (Койшибаев, 1974). При инокуляции культурных и дикорастущих злаков - основных компонентов отру туры зерновых агроценозов-заболзваниэ очень слабо (до 0,5-1%) проявлялось только на кукурузе при пораженности проса до 90-100%.

Основными источниками инфекции гельмингоспориозно-фузариозной корневых гнилей являются послеуборочные растительные остатки и поч во. Гриб B.paiiicl-miliacoi длительное время сохраняется в почве, хорошо переносит низкую температуру (до -30°^). Потенциальным источником инфекции являются такке семена. Анализ образцов зерна про со; полученных из сортоиспытательных участков республики, показал, что из пораяанных меланозом ядер Bipolaric spp. выделяется до 4-5 a Fusarium - 10-1356» Аналогичная пораженность зерна указанными патогенами характерна для прососеюших зон России и Украины.

Гриб В.panici-miiiacв 1 - узкоспециализирован, поражает толькс просо, на других злаках (пшеница, ячмень, рожь, кукуруза, сорго, суданская трава, могар, мышей сизый и др.) не развив'ается. Возбуд! тэли фузариозной корневой гнили (ï.oxysporum, y.culmorum ) широш специализированы, поражаются ими многие виды растений.

( Относительно источнике первичной инфекции бактериоза проса существуют разные мнения. По данным одних авторов (Elliott, 1923; Шевченко, 1947; Сухоцкая, Никитина, IS76; Сурков, 1979) инфекция передается семенами, а других ( Kendriclc, 1926; Чумаевская, 1974; Черемисино, 1975) сохраняется на послеуборочных растительных остатках. Наши исследования показали, что возбудитель болезни на П02НИВШХ остатках сохраняет жизнеспособность до весны следуюпзго года, а при заделке их в почву вытесняется антогонистичвской микрофлорой (КоЯшбаев, 1971,1976).

Семена не являются источником инфекции бактериальной пятнистости листьев и тля поза зерня. В вегетационных опытах, где для посева были использованы сильно пораженные меланозом (до 15-30£) образцу проса из Верхнего Поволжья и Центральной Черноземной зоны, бактериоз не проявлялся на листьях и зерне нового урожая. Розервя-торами инфекции бактериальных болезней являются культурные злаки из трибы торговых, а также дикорастущие. Штаммами, выделенными аз проса, поражается сильно суданская трава, умеренно - могар, в слабой степени - сорго, кукуруза, шшей сизый, куриное просо, практически устойчивы - ячмень, овес, пшеница, рога» озимая. „ Многолетними наблюдениями в разных почвенно-климатических зонах установлено, что основным резервагором инфекции мозаики является озимая пшеница. В Семипалатинской и Алма-Атинской областях заметпое распространение заболевания (до 10-15?!) отмечалось на тех полях, где просо размещалось рядом с этой культурой. Мозаика встречалась реже (до 1-2%) в Актюбянской и Павлодарской областях, где не выращивают озимую пшоницу. Природным резераатороа инфекции болезни являются также виды мшвя, произрастающие во всех зонах возделывания проса. Заметное их переженив наблздается з конце августа -начале сентября, когда яроша зерновые культуры завершают вегетацию (Койшибаев,1976).

Многократные лабораторные и вегетационные опыт показали, что заболевание на передается через гомона и ползу. Переносчиком мозаики япляотся цикадка (Psamaatetttx atristua ь.), которая распространяет ее в период вегетации.,

3.2. Влияние погодных условий на развитие основных болезней.

3.2,1. Головня. Многолетние исследования с использованном естественно-;! искусственно злепорашых семян показали, что сгопень поражениости посевов в основном зависит от уровня заопоренпостяг

семян телиоспорами головни (рис.2). Между этими показателями имеется высокая коррелятивная связь ( г = 0,64-0,97), выражающаяся уравнением регрессии: У 0,0014 X + 1,38 * 5,5.

90

80

и 70

о

ч

а> н

*Я

а> «

w о и о и

о tu а)

м

от о, о (=3

60 50 40 30 20 10

5 10 15 20 25 30 35 40 Заспоренность семян, тыс.шт.

Рис.2. Поракенность проса головней в зависимости от уровня заспоренности семян телиоспорами

Проявление болезни зависит и от погодных условий, в чаотноати, температуры почвы периода посев - всходы (г - -0,30-0,50), суммы осадков до выметывания растедай (г * -0,22-0,42). Заболевание более сильно проявлялось при низкой среднесуточной температуре (12-15°С) почвы весной, или в годы с засушливым летом (сумма осадков <40-50 мм). Разработана прогностическая модель зависимости проявления головни от уровня заспоренности семян и факторов погоды:

7 ш 0,0019 Х1 - 2,4 Хз + 0,12 Хд - 1,15, где Х^ - уровень заспоренности семян;

- среднесуточная температура почвы периода посев. - всходы; Хэ - сумма осадков от посева до выметывания.

При умеренной и высокой инфекционной нагрузке спор не сеиена точность модели достигает 91-97/5. Анализы также показали, что между индексами пораяенности посевов головней и вредоносности болезни

имеется высокая коррелятивная связь ( г в 0,90 í 0,09).

3.2.2. Меланоз, или подпленотный некроз зерна проса. Ряд авто-, ров указывали, что в большей мере заболевание проявляется в годы с дождливым и холодным летом (Шумнова,1970;, Вельсовский, Вельсов-ская, Святова, 1982). В то же время многие исследователи (Души, Кан, 1975; Ходырев,1979; Сурков,1979; Красавин, Дерябина, 1980; Веденеева, Ильин, 1982),не отрицая роль погодного фактора, приводят данные, свидетельствующие об отсутствии определенной зависимости между количеством осадков; в период налив зерна - уборка проса со степенью поражения ядра меланозом.

Для определения функциональной зависимости между пораяенногтью зерна меланозом я погодными условиями проводили парный и множест- -венный корреляционный и регрессионный анализы этих переменных. В обшей сложности проанализирована 101 выборка, включавшая розные зоны возделывания проса и годы исследований (табл.2).

Таблица 2. Корреляционная зависимость между проявлением меланоза и погодными условиями в разных зонах

........ 1 I ■■ 1 ;---—" ....." ---. 1

^Среднасуточ- ;Высо~:Гидро-'Дефи- '.Число дней с

¿ная _:та :терми-;даг [вл-ж. ;аг.я„_

•темпе-: относи.- осад-:ческий:насышэ:г Зоны :ратуря:тэльн.:ков, :коэффи:ния, ¡яостью.кзмк

;воэду-:влаж~ :мы ;циент ;м/бар : <30| : >1мм :ха,°С :ность,: • : : :

м «~ . , т *

Поволжье и ЦЧЗ -0,66 Южный Урал и Западная Сибирь -0,77 Украина -0,45 Северный Казахстан -0,34 Западный Казахстан -0,28 Восточный Казахстан-0,27

Во всех зонах возделывания проса основными факторами, определявшими развитие мэланоза являются относительная влажность воздуха, гидрогермичесЕий коэффициент (ГЭС) и высота атмосферных осадков в период налива зерна (рис.3). Однако ковффициент их детерминации заметно варьирует в разных зонах. С учетом того, что на развитие болезней влияет комплекс погодных факторов, а при взаимодействии мед-ду собой может усиливаться яле ослабляться суммарный эффект, был проведен множественный корреляционный анализ и определены 2-3 основных предиктора развития болезни (табл.3).

0,75 0,70 0,77 -0,37 -0,41 0,52

0,56 0,10 0,70 0 89 0,50 0,59 0,26 0,48 0*75 0 42 0,71 0,51 0,46 0*77 0,49 -0,70 -0,45 -0,58 -0,60 -0,10 0,58 -0,20 -0,66 -0,61 -0,13 0,48 0 71 0,56 0,78 0,08

у=0,047х~0,46+0,80

у=0,18х-8,4±0,64

20 40 60 80 100 количество осадков, мм

46 52 58 64 70

относительная влажность воздуха, %

Рис.З. Поражевнооть зерна меланозом в зависимости от погодных условий в Западном Казахстане

у=г,4х-35,2+1,5

Л—Л 21

влажность верна,%

15 17 19 21

влажность зерна,я

Рис. Развитие плесневых грибов (а) и снижение всхожести семян проса (б) в зависимости от влажности 'зерна в период хранения.

Таблица 3. Уравнения прогносгичее»ой модели развития меланоза проса в зависимости от погодных угловий:

Зоны : вид : ;Коэф$и-

•уравнения; Уравнение регрессии ;цяент ;детер-;мина-•ции

ЦЧЗ и Повол-

жье простое У*

сложное У»

Украина простое Уп

сложное У»

Казахстан:

Западный простое У«

сложное У»

Северный простое У«

сложное У.

Восточный простое Уп

сложное У»

■ 3,7 Х4 + 1,7± 2,8 0,64

7,6 Х4 - 0,74 ^ + 6,5 0,79

0,87 Хд- 1,5± 1,9 0,50

1,1 Х3 - 0,58 Х5 + 40,8 0,79

0,18 8,4 0,54 0,66

ОДбХ^О.ЗбХд- 0,ВХд - 6,3 0,75

0,07 - 3,2- 0,19 0,49

0,0бхг-0,03х6+0,04хз-0,4х4-2,3 0,59

0,024 Хз + 0,26 ± 1,4 0,41

0,11X2- 7,3X4- 0,11 1Т 1,1 0,52

Обозначения "¡осадков, мм;

Х^ - относительная влажность воздуха, - высота

Х3 - число дней с осадками >1 мм; Х4 - гидротермический коэффициент; Хд - дефицит насыщения, м/бяр; Хд - число дней с влажностью ¿.30%; Х^ - температура воздуха,

Сравнение теоретических значений функции, определенных по уравнениям, с эмпирическими данными многолетних исследований, показало достаточно высокую оправдываемость (60-80?) прогностических моделей для Северного и Западного Казахстана, Верхнего Поволжья и Центральной Черноземной зоны (Койшибаев, 1989).

Для районирования территории стран СНГ по уровню развития заболевания использовали гидротермичвский коэффициент, имеющий высокую коррелятивную связь с индексами высоты осадков, относительной влажности и температуры воздуха. Установлено, что для Казахстана характерна "пульсирующая" эпифитотия болезни, повторяющейся 1-2 раза за 10 лет при благоприятных погодных условиях: выпадения в период налива зерна осадков, в 2-3 раза превышающих многолетнюю норму, отопительной влажности воздуха 65-70$ и более, ГТК - 0,75-1,0 и выше. В Верхнем Поволжье и Центральной Черноземной зоне заболевание часто развивается до эпифлтотийного уровня (табл.4).

Таблица 4. Районирование основных зон прососеяния

по уровню развития меланоза на основе ГТК

х.

1 Значение ГТК г. Поражепность зерна"Частота меланозом. % :повтове-

Зона ¡среднее максимальное средняя макси- Ж* мальная :Л9Т

Западный Казахстан 0,4-0,5 0,8-1,2 1,2-1,4 9-12 1-2

Северный Казахстан 0,5-0,6 1,0-1,5 0,8-0,9 2-5 1-2

Южный Урал 0,5-0,6 0,8-1,0 1-2 3-5 1-2

Западная Сибирь 0,8-1,0 1,0-1,5 2-4 ' 7-10 3-4

Украина 0,8-1,0 1,1-1,5 4-5 10-15 5-6

ЦЧЗ и Поволжье 1,1-1.4 2,5-3,5 5-7 20-30 7-8

3.2.3. Пластов еще семян. Развитие плесневых грибов на семени, существенно снижающих их всхожесть, прелое всего связано с влажностью зерна. Статистические анализы показали, что между втими показателями имеется тесная зависимость ( г» 0,8? ^ 0,11}, выражающаяся уравнением регрессии: У а 8,27 + 0,85 X - 4,5.

Раззитае плесневых грибов хотя и является причиной снижения всхожести семян, но не можзт служить основным предиктором прогностической модели,так как во многом определяется влажностью зерна. Между этими показателями имеется достаточно высокая коррелятивная связь (г «= 0,69-0,80), выражающаяся уравнениями прямолинейной регрессии {рис.4).

При влажности зерна, соответствующей требованиям ГОСТа (до 15-16д), продолжительность и температура хранения не оказывают существенного влияния на посевные качества семян. С влажности >16? между снижением их всхожести и продолжительностью хранения, а также развитием плесневых грибов наблюдается прямвя зависимость (г » =0,70 _ 0,15). Дронализировяны статистические ее параметры с учетом исходных качеств семян (табл.5).

Снижение всхожести семян, обусловленное жизнедеятельностью плесневых грибов, можно рассматривать как многофакторный процесс. На основа математического анализа большого объема выборок (до 5060) определены уравнения регрессии, характеризующие динамику зап-лесневения семян (У2) и снижение их всхожести зависимости

от влажности зерна (Х1), сроков и условий хранения (Ь,):

-с высокой исходной лабораторной всхожестью (98-95$), хранимых

Таблица 5. Статистические параметры зависимости снижения всхожести семян проса от влажности (X») и сроков их хранения (З^)

—"Г" —---—"--•--——'— ; Коэффициенты • t

Категория семян по всхожести (|множо'детер;регрессия от * с та ви;мина-;фяктора У0 ¡'для факторов

:ноя ;ция : у • г •корре- • А1 : л2 :ляции; : : Х1 ; Х2

I класс П в Ш классы Ниже стандарта

Примечание;

XX

0,73 0,85 0,79

0,50 0,79 0,63

0,53 0,31 0,48

при уровне при уровне

18,0х* 21,9ХХ

20,9х* У Ь

4.1

6.2 5,2

хх

XX

XX

4,4 2,4 3,9

хх

XX

XX

О.ОГ; 0,01.

0,53 0,72 0,63

> ^т

при оптимальной температура

У1 - 0,75 + 0,02 Х^ - 11,2 У2 « 0,61 Х1 + 0,02 У^ - 10,5

-'Но всхожести отвечающие требованиям П и Ш классов, хранимых в оптимальных условиях, но с некоторым отклонением температуры в отдельные периоды:

Уг » 2,6 Хх + 0,03 \ - 42,6 У2 » 2,9 Хх + 0,08 Х£ - 47,5

Глава 4. ШУЯРИВГДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ ВГНАСЕЮТНЕСА РА111С1-М1ЫЛСЕХ И НЗКА-

ТОРЫЕ СИЗД0101ИЧЕСШ механизмы устойчивое ж ПРОСА К ГОЛОВНЕ

4.1. Анализ популяций по морфологическим и физиологическим свойствам. Биометрические измерения более 40 коллекций галиоспор 8р1ирап1с1-т111асв1 от разных зон и сортов показали заметное варьирование их размеров в зависимости от условий вырвшивания. Кроме того, они различаются по $орме (от несколько угловатых до округлых), окраске (от светлоокрашенных до темноокрашенных) и те^ стуро экзоспории (от гладкой до мелкопунктирной), что обусловлено, в основном,различной степенью их зрелости.

Анализ более 10 популяций гриба на картофельно-глюкозном эгере также выявил большую их гетерогенность по культурельпым свойствам. Описаны пять типов колоний,в зависимости от характера первоначального роста гриба на питательной среде (мицелиальноя, гпорпдиаяьрая, споридиально-шцелиальная), размеру и окраске (беяа'й, бледно-розо-

вая. бесцветная и др.). Исследования показали, что высоковирулент-яне расы патогена не существенно отличаются от слабовирулентных по кор£ алого-куль туральныы свойствам.

Сравнительную патогенность географических популяций 8рЬ.рап1-с1-аЗЛ1йсо1 изучали в разное время и установлена неоднородность их по фязиологичоским свойствам Сг.'.асловский,1968; Лю-цзун-шан,1961; Протасов, 1973; Богданович, 1974; Аядрющенко,1975; Шевкунова,1975). В последние годы предложены различные наборы тест^сортов для дифференциации ее рас (Широков, Ь!асленкова, 1983; Шагагна, 1986),в том числе с идентифицированными генотипами устойчивости (Ильин, 1584; Ильин, Тихонова и др.,1989). Однако из-за отсутствия единого набора тестеров полученные результаты были не сравнимы.

Наши исследования (Койшибаев, 1970,1979) показали, что все районированные в Казахстане и в сопредельных областях России сорта проса .(Саратовское 853, Волжское 3, Долинское 86, Оренбургское 42, 'Омское 9 и др.) на обладают дифферента:рушой способностью и поражаются головной в сильной степени (до 60-907»). В связи с этим в дальнейших исследованиях испытаны генетический набор тестеров,предложенный В.А.Ильиным с соавторами: М~4 (к-9128, к-8751 и Саратовское 2) и эмпирические сорта (к-8740, ВНИС 29, Саратовское 3), отобранные нами на основе многолетних исследований. Набор тестеров в ходе исследований пополнялся выведенными в последние годы устойчивыми а головне сортами (Саратовское 6, Киевское 76, Зоряне и Радуга).

Анализ 19 популяций возбудителя головни, в том числе и высоковирулентных ее рас из Украины и Саратовской области России, на 10 тестерах выявил заметное их отличие по реакции. При сравнении (по парном) поражаемопта сортов и образцов проса различными образцами спор головни установлена идентичность реакции Киевского 76 о Зоряне, Саратовского 2 с ВНИС-29. В то же время Саратовское 3 существенно отличалось от Саратовского 2 по реакции к многим популяциям головни. Каталогообраэцы К-8751 и К-8740 в большинству спорообраз-цов показали идентичную реакцию, но различались заметно в отношении отдельных.

Для определения у отобранных нами тест-сортов генотипов устойчивости, а у возбудителя болезни - генов вирулентности.анализ взаимоотношений в системе "просо-головня" проводили по правилу Персона, основанного на теории Флора "ген на ген". По степени вирулентности на тест-сортах популяции головни сгруппированы на слабовиру-

лентянэ - актюбинская, целиноградская, саратовская, устиковокая; умеренно вирулентные - харьковская, киевская, семипалатинская; высоковирулентныа - R2 и R^: клоны гриба, собранные из устойчивых к головне сортов на Украине (Веселоподолянское 632, ВНИС-29) и НИКСХ Юго-Восгока (Саратовсноэ 2 и Саратовское 3), а также казанская и уральская популяции. Во ключу З.А.Ильина с соавторами (1989) определены генотипы устойчивости у эмпирических сортов с использованием таких параметров как степень вирулентности рас и совпадение их ареала.

В качестве тестеров для дифференциации рас головни проса предложены следующие сорта и образцы с известными гонами устойчивости: Заратовское 2 или ЗЙИС 29 ( Sph.1 ), K-875I ( Sph.2), K-SI28 (Sph.3), Киевское 76 или K-24I ( Sph.4), Саратовсаоэ 3 или K-5I8 ( Spíu5), Радуга или К-5763 ( ЗрЬ.б ), а в качестве универсально восприимчивого сорго - Саратовское 853 или Волжское 3.

В целях идентификации рас головни проса А.И.Широков, Л.И.,Мао-пен ков а (1983) и В.А.Ильин с соавторами (1989) разработали соот-эетствуюшие ключи. Однако в них не принималась во внимание измене-шя в структура популяции гриба, что учтено нами при разработке глюча для определения рас Sph.panici-millacei. При анализе по-1улящш гриба нь 6 тест-сортах по двум реакциям (R-устойчивость, 3 -восприимчивость) теоретически возможны 64 комбинаций генов. С гчетом этого для идентификации рас головни проса использовали ре-зетку А.И.Юрку и М.Н.Лазу, предложенную им для анализа структуры юпуляции Ustilago Zeae. с использованием этой тквлы систематизированы и индексированы последовательно вез возможные комбинация ■еноталов устойчивости растения-хозяина и вирулентности патогена, (бяэательным условием применения решетки является количество тв№-юртов: равное шести и строгая их ранжировка. Определены 12 рас оловни, заметно отличающихся по степени вирулентности на тест-ортах.

4.2.4. Анализ микроэволатионного процесса в структуре популя-

ди Sph.panlci-millacei_ Анализ литературы (Богданович, 1965;

исак, Богданович, 1979; Ильин, 1S84; Константинов, Шатана, 1979; льин,. Тихонов, Золотухин, Унгенфухт, IS69) и результатов наших вслед ований свидетельствует о мякроэволюциониом процессе, прояеходя-QM у Sph.panici—miliacei пед воздействием антропогенного факто-а, в частности, направленного селекционного процесса. На Весело-

¡Таблица 6

КЛЮЧ ДЛЯ определения рас Бр11асе1о1;Ьеса рап1с1~п111асе1

Реакция тасищав. ЕЙН 'виз ¿Эй БЕН 'йБЭ БШ БЗЙ ББг

кш 0 . ШШЕНЕ I ШаШ» 2- ЕИЕЕЗЕ 3- ЕНЕБНЕ 4* ЕЕИЕЗЗ 5- ШЗЗВЗ б* ЕВНЗЗЕ 7 • ттъв

ииз 8 ВВвКНИ о ЕЕЗЕЕЭ Ю- ННЙНЗК 12 Ейззмг ННЗНЗЭ В ЕЕЗЭЕЗ 14* ЕКЗЭЭЕ 15« ЕЕЗввЗ

ЕЗЕШШ 17 ЕЗЕНДБ 18 кзннза 19 ЕЗЙЗШ? 20 КЗЕйЗЗ 21 ЕЗНЗКЭ 22 ВСКЗЗН 23* ЕЗЕББЗ

БЕН " 24' БНННЙН 25 ЭЕЕНЕЗ 26 Бшгкэн 27 БИЛЗШ? 28- ВШИБ 29 ЗЕЕЗЕЗ •зо 31* БЕЕБЗЗ

ЕЭв 32. ЕвЗНЕН 33 ЕЗЗЕНБ 34 ЕЗЭКЗЕ 35 ЙБЭЗЕН 36- Еззавз »37* ЕББЗНБ 38 ЕЭЗЗЗЕ 59* ЕЯ3335

БКЗ З^НЯК 41 зтккз 42 БЕЗВЗН 43 ЭКЗЕК? 44. БЕЗЕЗЭ 45 БИЗЗЕЗ 46 ЭЙБЭЗЕ 47я ЗЕЗЗЗЭ

зэн 4? ЗЗЕЕЕЕ 49 вз'нннз 50 ЭБЕНвй 51 БЭЙБНЕ 52- зэшгзэ 53 ззвзкз 54 ззизвЕ 55 ББЕЗЗЗ

вээ 56 ВБвНЕЕ 57 ВЗБИЙ 56 БЭЗЕЗЙ 59 ББвЗЕЕ 60- вЗЗЕББ €1* БЗвЗЕЗ 62 ЗБЗБЗН 63* Бэззвз

Ранжировка тестеров: Т^ - Саратовское 2 или гибрид ШИС-29 То Х-8751 Т~ - К-9128 (Ми) К - Киевское 76 или К-241 Т§ - Саратовское 3 или К-518

- Радуга или К-5763 * Обозначение: * - зарегистрированные расы

лодолянской опытной станции и в 1ШСХ Юго-Востока были выведены устойчивые и распространенным в 60-70-е года расам головни сорта: Веселоподолянское (ВП) 632, ВП 1202, ЗП 1296, Саратовское 2, Саратовское 6 и параллельно через 8-Ю лет возникли высоковирулвнт-ные клоны патогена (R-2 и R-3), идентифицированные нами как расы 61 и 63, Это свидетельствует о коэволюции или сопряженной эволкь ции возбудителя и растения-хозяина.

Анализ структуры популяций Sph.panici-miliacei во времени также показывает на определенное ее изменение. При изучении образцов спор головни, собранных в начало 70-х и середине В0~х годов из прососэюших зон Казахстана и Украины, выявлено их заметное различие по вирулентности. В последние годы она усилилась у киевской популяции, что особенно заметна по реакции K-874Q. Определенные изменения произошли и в структуре целиноградской и актюбинской популяций головни. Если о 1973-1975 гг. ими на поражались голов-неустойчивые сорта и образцы проса или поражались в очень слабой степени {1-3%), то спорообразцы, собранные в середине 80-х годов, оказались высоковирулентными к Саратовскому 3, выведенному с использованием донора ВНИС-29. Изменение структуры популяций возбудителя головни в Казахстане в начале 80-х годов в основном обусловлено районированием в Семипалатинской, Павлодарской и Акмолинской ' областях сортов Саратовское 2, Саратовское 3 и интродукцией их семенами новой расы.

Наши исследования показали, что выооковирулентлне расы патогена могут возникать и без направленного отбора со стороны растения-хозяина. Все районированные в Татарстане сорта проса (Камское, Казанское 61, Казанское 430) и в Западно-Казахстанской области (Уральское тонкопленчатоэ, Саратовское 853, Уральское 23, Уральское 1419 и др.) силъповосприимчивн к голоэне (Койпшбаев, Каменева, 1988). Возникновение высоковирулэнтных рас патогена в этих регионах свидетельствует о микрозволющюнНых процессах, обусловленных биотическими и абиотическими факторами, в частности, наследственными, изменяющимися под воздействием естественных и искусственных мутаций.

4.2. Некоторые физиологические механизмы устойчивости проса и головне. Начальный этап патогенеза у головневых грибов начинается с прорастания спор на поверхности семени (твердая головня) или энльца завязи (пыльная головня). С учетом этого изучен характер и

интенсивность прорастания телиоспор на семени сортов проса, резко отличающихся от устойчивости к головне. Установлено, что сорта (Дсшшекое Кб, Саратовское 853, Павлодарское 3 - высоко восприимчивые, гибриды БШС-29, Вэселоподолянское 1202 - резистентные) не оказывают зомзтного влияния на прорастание спор и регрессивные изменения мицелиальных образований. Во всех опытах отмечен лизис мицелия, что в основном обусловлено жизнедеятельностью микроорганизмов, особенно бактерий.

Микроскопический анализ ручных и микротомных срезов 2-5 дневных проростков проса показал, что ткани колеоптила восприимчивых к головне сортов (Саратовское 853, Долинское 86, Павлодарское 3 и др.) обильно пронизаны разветвляющейся инфекционной гифой с многочисленными очагами Енэдрения паразита. В колеоптиле устойчивых сортов обнаруживались единичные очаги внедрения, мицелий локализован в одной-двух клетках. Они не разветвлялись, часто подвергались лизису и гипоплазии. Анализ срезов конуса нарастания не 177 этапах органогенеза проса выявил, что в тканях устойчивых сортов очень редко обнаруживаются гифы патогена, а вегетативный и спороганный его мицелий встречался во всех органах восприимчивых сортов.

Глава 5. КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ЗАНЯТЫ ПРОСА ОТ БОЛЕЗНЕЙ

Как указывают Ю.Н.Фадеев и К.В.Новожилов (1985) реальной моделью интегрированной зашты растений может быть комплексная сио-тема, включающая агротехнические методы подавления вредных видов, приемы активизации деятельности полезных микроорганизмов, возделывание иммунных и выносливых сортов, применение биологических и химических средств зашиты растений на основе объективной оценки $и-„ тосанитарного состояния посевов, своевременного прогноза развития вредных организмов и экономического порога их вредоносности.

В целом не отрицая высокой эффективности комплексных систем отметим, что выбор стратегии и тактики заииты растений во мяогсы зависит от способов передачи и сохранения инфекции патогена. В связи с этим при разработке системы обязательно учитывали биологи-чэские особенности возбудителей. Так, если при совершенствовании мер борьбы с головней основное внимание уделяли поиску наиболее эффективных средств прошв семенной инфекции, то применительно к корневым гналям, меланозу и мозаике - фитосанитарным мероприятиям :: агротехническим приемам.

255.1. Роль фитосанитарных мероприятий и агротехнических приемов^ Фитопатогенн в процессе длительной эволюции приспособились к пара-¿итировашго на определенном виде (рода) растений, что позволяет контролировать их развитие в агроценозе путем внедрения научно обоснованных севооборотов с оптимальной структурой культур. Кроме того, важную роль в повышении устойчивости растений к инфекционным заболеваниям играчт пищевой и водный режимы почвы, многие элементы технологии возделывания растений.

Для оптимизации фитогаянтарного состояния агроценозов путем подбора лучших предшественников для зерновых культур, в том числе проса исследовались различные виды полевых севооборотов. Анализ динамики развития корневой гнили в 1381-1985 гг. в 5-польном зерно-паровом севообороте на Тургайской ГОСХОС показал, что в наибольшей степени поражаются ею ячмень и пшеница: распространение болезни колебалось от 30-35 до 65-70/5, степень ее развития 9,2-19,1%. На посевах проса количество больных растений не превышало 1-3/5, что показывает достаточно высокую устойчивость его к Б. вогок1л1апа, , являющемся основным возбудителем корневой гнили колосовых зерновых культур в Казахстане. Инфицированное» почвы в зависимости от предшественников колебалась от 20-30 до 50-70 конидий на I грамм почвн (Койпшбаев, Кельдибеков, 1986).

Исследованиями в 1986-1990 гг. на легких супесчаных почвах Павлодарской области установлено, что змгняв узкоколосый, имеющий высокий удельный вес в севообороте (50^)»корневой пшлыо поражается в очень слабой степени. После 4-5 летнего его стояния отмечалось оздоровление почвы от инфекционных зачатков (до 5-10 конидий на I г почвы) возбудителя гельминтоспориозной корковой гнили. В результате улучшалось фигосянитярное состояние посевов зерновых культур в агроценозе. На посевах проса, посеянного по пласту многолетних трав, обработанного по типу полупара,раннего или черного пара, распространение заболевания не превышало 2-8%, степень развития - 1-2%.

Микробиологические анализы,проведэннне.-совместно с сотрудниками Института ботаники АН Республики Казахстан »образцов почвы о полей севоооборотов выявили, что после житняка заметно снижается количество паразитных грибов ( В1ро1аг1а,рг1ваг1иш ), увеличивается численность антагонистической микрофлоры, в частности, антиномице-

ТОВ И ВИДОВ Тг1с}юйегиа, Реп1с1И1иш.

Правильный выбор предшественников особо важен не только против

поденных патогенов, но и других болезней с семенной или аэрогенной инфекцией. На повторных посевах проса бактериоз проявляется •раньше и развивается сильнее , чем при размааении- культуры после многолетних трав и по пшенице. Против почвенной инфекции головни протравливаете семян недостаточно эффективно. В связи с этим значение предшественников особо возрастает в качестве основного фито-санитарного приема.

Наш многолетние исследования с зерновыми культурами в Юго-Восточном и Северном Казахстане показали, что под влиянием органических к минеральных удобрений, особенно при сбалансированном их применении, пораженносгь зерновых культур корневой гнилью снижается в 1,5-2,0 раза, а с увеличением нормы высева семян от 2,0-2,5 до 4,5-5,0 млн.шт на 1 га развитие ее усиливается (Койшибаев,1983; Койшбаэв, Кельдибеков, 19Ш). Изреженные посевы (до 30-50 растений на I м ) в большей мере поражаются мозаикой, что обусловлено высокой плотностью насекомых-переносчиков.

Наибольшее поражение просе голявней наблюдается на ранних сроках сева семян в недостаточно eme прогретую почву (12-13°С). При этом развитие плесневых грибов приводит к снижению их полевой всхожести, особенно при протравливании формалином (Койшибаав,19?4). Наиболее оптимальный срок сева культуры в Западном Казахстане - 515 мая, а в Северном - последняя его декада.

Условия уборки зерна проса оказывают заметное влияние на технологические свойства зерна и посевные качества семян, что в основном обусловлено жизнедеятельностью сапрофитных микроорганизмов. В годы с дождливой осенью на зерна развиваются плесневые грибы, приводящие к загниванию ядра в валках. Лабораторные опыты показали, что плесневеете зерна начинается с влажности 16-17$, идет медленно при температуре 3-5^3. С повышением ее значения до 20-25°С семена с высокой влажностью {19-21%) теряют всхожесть через 10 суток на 9-I2JS, в через 20 суток - до 42,5$.

5.2. Эффективность химических мер борьбы. Н.М.Голышн (1988) подчеркивает, что необходимость применения пестицидов в интегрированной заште растений обусловлено значительными потерями урожая от вредных организмов, ухудшением качества продукции и отсутствием альтернативных методов. В связи с этим при разработке комплексной зашиты проса от болезней изучали эффективность микроэлементов, экстракта вешеств из высших растений, контактных, системных и комбинированных протравителей семян.

5.2.1. Роль микроэлементов. Б Актюбииской (IS67-I969 гг.) и 1,1авлодарской (1970-1972 гг) областях изучено влияние предпосевного замачивания семян в растворе микроэлементов Сбор, медь, щшк, марганец, молибден, кобальт) на проявление головни в посевах.Эффективность этого цриема заметно колебалась в зависимости от почвен-но-климатических условий. В достаточно увлажненные годы под влиянием микроудобрений пораженность проса головней снижалась в 23 раза, а в засушливые годы они не оказывали существенного влияния на развитие болезни.

Более высокой фунгицидной активностью выделялись соли тяжелых металлов (кобальт, мадь, цинк), которые при низких концентрациях (0,01-0,03?) полностью ингибировали прорастание телиоспор и рост грибов в чистой культуре. Бор и марганец не оказывали отрицательного влияния на эти показатели. Кобальт, обладающий высоким фун-гицидннм действием на in vitro гриба, не приводил к оздоровлению посевов от головни в полевых опытах. Из 5 лат исследований только в трех отмечено уменьшение пораяенности растений болезнью под влиянием меди, марганца и цинка. В то же время бор в четырех из пяти лет полевого испытания существенно снижал-проявление головни в посевах.

5.2.2. Эффективность контактных препаратов, сроков и способов протравливания семян. В 1967-1974 гг. против головни и других болезней испытаны более 20 отечественных и импортных протравителей семян: гранозан, 1,8-2,3^ д.,меркургеас8Н, 31 % с.п..формалин -40$ в.р.,ИЩ , 80$ с.д. и др. Наиболее аффективными (99-100$) были ртуть-оргаиическиэ протравители, а 1ТЩ, 80$ о.п. менее эффективен (60-70$). В засушливых условиях Казахстана протравливание формалином приводило к значительному снижению (до 50-60$) полевой всхожести семян и урожая зерна. Кроле того, он проявил заметную фитотоксичность, уменьшая накопление биомассы растений.

В 60-70-е годы в республике до 80-90$ семян зерновых культур протравливались гранозаном. В связи с этим изучали эффективность различных сроков и способов обработки им семян проса. Установлена более высокая эффективность увлажненного протравливания (96,8 -99,8$), по сравнению с сухим способом (86,7-59,1$). С увеличением срока хранения протравленных семян снижалась эффективность гранозана. Изучен механизм действия ртутных и других препаратов. Более губительными для спор головни является прямой контакт с протравителями.

5.2.3. Эффективность комбинированной обработки семян протравителями и микроэлементами. В связи с недостаточной гм^фектлвнос-тью предпосевной обработки семян в растворах микроэлементов против голот<ни и с учетом положительного влияния отдельных микроудобрений на рост и развитие проса нами изучена возможность её совмещения с протравливанием. Полевые опыты показали, что при обработке семян микроолементами и гранозаном эффективность последнего против головни не снижается. При попаженности метелок болезнью от 15,8 до 36,9/2 в контроле, на опытных вариантах заболевание не проявилось или количество больных мет°лок не превышало 1,01,5$. В опытах, проке пенных в 1Э82-1983 гг. на Гургайско!! ГОСХОС, при сочетании с медью и марганцем эффективность протравителя повысилась в 1,5-3,0 раза. Отдельные микроэлементы заметно стимуля-роЕали рост и развитие растений, повышали урожай и массу 1000 зерен, особенно в достаточно увлажненные годы. Так урожай в вариантах с цинком, медью и марганцем превышал яталои на 2,0-3,3 ц/га.

5.2.4. Эффективность системных и комбинированных протравителей. В "Списке химических и биологических средств борьбы..., разрешенных для применения в сельском хозяйстве на 1976-1980 гг." и в последующих дополнениях к нему на 1982-1985 гг. системные фунгициды (беномил/ витявакс и др.) были рекомендованы для протравливания семян озимой и яровой пшеницы, ячменя, овса. С целью расширения спектра применения проводили испытание системных и комбинированных протравителей семян (анилат, 95$ техн., бенлат, 5С$ с.п., фунцазол, 50$ с.п., витавако, 75$ с.п.; витатиурам, 60$ С.п., фенокс, 75$ с.п., фекооам, 70$ с.п., орлок, 3]$ т.п.

и др.) на просе в 1972-1974 гг. - в Павлодарской и Семипалатин-^г ской, в 1981-1986 гг. - в Тургайской и Лктюбииской областях. Высокую биологическую эффективность (99-100$) против головни показали фунгициды групп бензямидазола карбоматов (беномил, фукдязол) и карбоксина (витавако, фенокс а др.). Комбинированные препараты, содержащие тирам (витатиурам, феворам и орлок), -активно подавляли развитие на семени плесневых грибов. Изучен механизм действия системных протравителрй на возбудителя головни проса. Многие из ни> активно ингибируюг прорастание телиоспор и вызывают их деструкция фунгициды группы карбоксина заметно стимулировали рост и развитие проса: увеличивали густоту всходов, озерненность метелки и массу 1000 зерен. В результате этого урожай по сравнению с искус-

ственно ипфицировашшм контролем повышался на 8,7-13,3 ц/га, где

поражетость растений головней достигала 20-30% (табл.7).

, Таблица 7.Эффективность системных и комбинированных протравителей на просо (ТЪргайская ГОСХОС, 1981-1983 гг.)

!:Нор-;Лабсь;К-во ;Густо;Пора-;Мас-¡Урожай зерна, по ;ма :ратор;запле;та ;жено ;са |годам, ц/га Протравители:рас-:нал :сневе:всхо-:голов:1000;

.•хода^всхо-.'Еших ;дов1С,;ней ;зе-

.•хода^всхо-.Бших .дов.р.нни ;зе- .тдйТ : кг/т:жесть;семя1ишт/лг :мете-;рен,.' ;семян;$ • ;лок,?т

1982

IS83

Беплат,50& с. п. 2,0 93,6 0,8 189 0,0 6,45 и.з 21,5 15,4

Витавакс,75£ с.п. 2,0 93,0 1,9 194 0,0 11,5 14,7

Фенокс,75£ с. п. 2,0 90,3 1.7 157 0,0 7,65 12,7 38,8 14,6

Тенорам, 70$ с.п. 2,0 93,0 1,1 199 0,0 7,10 15,0 31,4

Фундаэол,50£ с.п. 2,0 91,0 1,6 129 0,0 7,15 11,5 29,1 13,1

Гранозан,1,8-2% д.(эталон) 1,0 91,6 1,6 156 1.7 6,95 12,0 27,8 11,4

Контроль - 94,2 3,6 134 17,5 6,95 12,8 25,5 6,7

НСР05 1Д 2,5 2,3

5.2.5. Фунгишдтшя активность экстрактов веществ из высших растений. В последние годы большое вникание уделяется сичтезу менее безопасных для окружающей среды пестицидов. В связи с этим изучена фуягицидная активность около 100 вешеств, полученных из растительного сырья па кафедре химии природных соединений Казах- . ского государственного университета им.Аль-Фараби. В качестве тест объекта использовали возбудителя головни проса (Sph.panlci-milin-cei ) и грибов, вызывавших заплеснэвеше семян (виды Penicillins, Aspergillus ) •

По результатам лабораторных опытов, проведенных в нескольких сериях на in vitro грибов, отобраны 9 веществ с высокой фунгипид-ной активностью, выразившейся в полном икгибировании прорастания телиоспор грибв в низких концентрациях (0,01-0,02$). Полевые опыты с искусственно заспоренными семенами проса и пшеницы показали, что биологическая эффективность отдельных веществ в отнопопии головневых болезней с наружной инфекцией достигает 60-100%. Получены

авторские свидетельства на антрохинон из корня шавеля (а.о.# 675770) и эпилагин-из надземной массы кипрея мохнатого (а.с. № 938431). Удовлетворительную эффективность в отношении головни проса показали аниламкды из жимолости и отходы эфедрина, снизившие поражен-ность растений головней в 4-5 раза. Наши исследования показали, что фунгицядная активность анализируемых веществ зависят от вида растений, химического их состава, способа извлечения и других факторов.

5.3. Роль устойчивых сортов в борьбе с болезнями. Н.И.Вавилов еше в 1940 г. указывал, что важным методом в борьбе с грибными болезнями растений является выведение иммунных сортов. В последние годы эта проблема приобретает особую актуальность в связи с необходимостью получения экологически чистой продукции. В наших исследованиях большое внимание уделялось иммунологической оценке сортов проса и использованию их в качестве одного из элементов интегрированной системы зашиты растений.

5.3.1. Головня. Установлено, что Бое районированные сорта проса сильновосприимчивы к головне. Устойчивых форм не обнаружено среди перспективных сортов и селекционных номеров (линий) Актюбииской, Уральской и Семипалатинской ГОСХОС, Всесоюзного НИИ зернового хозяйства. В связц с этим на первом этапе нашей работа ставилась задача создания банка образцов проса устойчивых к местным популяциям возбудителя головни. На основа анализа данных литературы (Корченюк, 1947; Шкоденко, 1956; Максимчук, 1959; Масловский,1959? Лысак, Богданович, 1964; Константинов, 1966; Лысов, Артемьева,1967; Лысоа, 1970} из коллекции БИРа отобраны соргообразцы проса .. оценена их устойчивость к местным популяциям головни. Многолетние опыты, проведенные в Западном (Актюбинская область). Северном (Павлодарская обл.) и Восточном (Семипалатинская обл.) Казахстане показали, что из проверенных 25 наталогообразцов проса не поражаются головней во всех зонах - 12: КК-8979, 8980, 8884, 8985,8999, £014, 9016, 9122, 9123, 9495 и 9497, другие поражались ею в очень слабой степени (до 1-5$). Эти доноры предложены селекционерам рео-, публики в качестве родительских компонентов при селекции проса на устойчивость к головне (Койшябаев, 1971) „ '

С целью пополнения банка головнеустойчивых образцов исследования в этом направлении были продолжены а 1975-1986 гг. Путем анализа последних данных литературы (Яшовский, 1973; Трыгэнова, Баха-рева, 1978; Лысов,'1979; Яшовский, Овдиенко, 1979; Сурков, Колягин,

1979; Агафонов, Подвязко, Курцева, 1979; Широков, Рейтер, 1981; Шапина, Константинов, Линниа, 1381; Агафонов, 1983; Ильин, 1984) бписок возможных доноров был дополнен. В 1975-1977 гг. испытывали 36 образцов, в том числе 18 ранее выявленных. Из образцов, поступивших для анализа впервые, выделены новые доноры: К-558 (Саратовская обл.), К-984 (Приморский край), КК-6254 и 6257 (Амурская обл.), К-2301 (Северо-западный Китай) и др.

Из 335 испытанных в 1985-1986 гг..совместно с аспиранткой Г.С. Кауменевой,образцов ВИРа, представляющих по классификации В.Н.Ля-сова (1966) 13 эколого-географических групп, наибольшую гетерогенность по пораааемости головней показала дальневосточная. В ней наряду с высокоустойчивнш и практически устойчивыми образцами (КК-50, 917, 984, 1175, 6254, 8630,9109, 9122, 9124, 9143) встречались восприимчивые и слльковосприимчивые (КК-982, 989, 3590 и др.). Практически устойчивые и слабовосприимчивые к головне образцы выявлены среди лесостепной (КК-5161, 6491) и степной украинской (КК-8953, 9234, 9405) эколого-географических групп (КоЯшибаев.Каумеяе-ва, 1988,1990).

Исследования И.В.Яшовского (2974) и других ученых показали,что при использовг отселе «тированных форм и насытаюших скрещиваний значительно ускоряется выведение головнеустойчивых сортов. С учетом этого поиск новых доноров устойчивости проводили среди райояи-' ровчнных и перспективных в Казахстане, России и Украине сортов. Из анализированных 108 сортов выделялись устойчивостью к анпобин-ской и целиноградской популяциям головни сорта селекции НИИСХ Юго-Востока (Саратовское 2, Саратовское 3, Саратовское б). Украинского НИИ земледелия (Киевское 76, Иммунное 366, Радуга, Зоряяе), Украинского НКИРСГ (Харьковское 86), ВНИИЗЕКК (Орловское 590, Орловское 845), НИИСХ ЦЧП (Средявруссное, Росинка).

5.3.2. Меланоз или подпленочный некроз зерна. В 1974-1987 гг. анализировалась естественная поражаемость районированных н перспективных сортов меланозом в различных зонах выращивания просе. В годы эпи|итотийного развития болезни в Казахстане Саратовское 853, Саратовское 3 и Старт поражались болезнью в 2-5 раз слабее, чем Уральское тонкопленчатое, Пожнивное и Саратовское 3. Наши исследования показали, что в Верхнем Поволжье, Центральной Черноземной зоне меланоз развивается сильно почти ежегодно. В связи с .этим об устойчивости проса к болезни судили по результатам анализа образцов, полученных из указанных регионов. Многолетние исследования

с охватом большого набора районированных и перспективных сортов показали, что среди них отсутствует абсолютно устойчивых к мела-йозу. Однако установлено заметное их отличие по степени поражения этой болезнью: более устойчивы Казанское 176, Казанское 430, Орловское 92, Харьковское 57, Зоряне, Взселоподоляиское 38, Оренбургское 42; высоковослриимчивы - Казанское 61, Камское, Веселоподо-лянское 632, Солнечное, Харьковское 65, Янтарное, Омское 5, Уральское тонкопленчатое.

Корреляционный анализ выявил наличие слабой отрицательной связи между пленчагостыо. зерна (г = 0,21 - 0,28) и пора&енностыэ ядра меланозом, положительной - между числом зерен с открытым или неплотно закрытым "захватом" (г*= -0,28-0,32).В то хе время среди Еысоаопленчатах сортов встречаются восприимчивые к заболеванию (Камское, Веселоподолянскоз 632), низкоплэнчатых - устойчивые (Саратовское 6, Старт).

5.3.3. Комплексная устойчивость сортов к основным болезням. Третьей закономерностью, установленной Н.И.Вавиловым (1986), является групповой иммунитет растений, проявлявшийся в устойчивости одних и тех же сортов, видов одновременно к разным заболеваниям. Этот вопрос в отношении болезни проса недостаточно изучен. С учетом того, что наиболее вредоносной болезнью является головня и устойчивость сортов к ней проявляется отчетливо: от сильно восприимчивых до практически устойчивых, проводили иммунологическую оценку доноров к этой болезни в отношении бактериоза^ корневой гнили, мозаики. Многолетние полевые и вегетационные опыты на естественном и искусственном фонах показали, что образцы КК-50, 917, 980, <3979, 9016 практически устойчивы или слабо восприимчивы к головне, бавгэ*-риальной пятнистости листьев и корневой гнили, а КК-8985 , 8986, 8995, 8999, 90000 9122, 9124 и Веселоподолянекое 961 в первым двум болезням.

5.4. Эффективность комплексной зашиты проса от болезней при интенсивной технологии его возделывания. Роль »¿¡^активной зашиты растений от вредных организмов особенно возрастает при внедрении интенсивной технологии возделывания. В связи с этим в 1985-1990 гг. проводили оценку комплексной системы зашиты проса от основных болезней в многофакторннх опытах Павлодарской ОСЗПЭ, Актюбинской и Уральской ГССХОС.

На Павлодарской ОСЭДЭ в 20-польном з ернопарогравяном почвоза-

шитном севообороте просо (Саратовское 3, Саратовское 6) высевали по пласту многолетних трав, обработанных по типу полупара, ранно-Ьо и черного паря. Семена перед посевом протравливали витавяксом или байтан-универсалом в отдельности и сочетании с микроэлементами (гп,Мп,си ), принимая во внимание высокую отзывчивость зерновых культур, в том числе проса, па цинковые, медные и марганцевые микроудобрения (Агафонов, 1964; Мокрлвшч,1967; Шифрипо,1571 и др.) и низкую обеспеченность каштановых почв Казахстана доступными их формами (Грабаров, 1970; Кветкина, 1983 и др.).

Опыты подтвердили высокую эффективность протравливания семян витаваксом против головни. Так, в 1987 г. при пораженяссти метелок до 1,2$ (Саратовское 3) в контроле, опытных вариантах заболевание обнаружено не было. При комбинированной обработке семян вираваксом и цинком (0,5 кг/га) о каждого гектара дополнительно получено от 0,9 до 2,1 ц/га зерна,по сравнению с фоновым вариантом (Л 105 под планируемый урожай). Внесение в почву минеральных удобрений (к6оР4о) Дпег прибавку в среднем 3,1 ц/га зерна. В то же время посев по этому фону обработанных витаваксом и микроэлементами (га,Мп,Си ) семян, позволяет получить дополнительно 1,51,7 ц/га зерн» а суммарная прибавка от слементавхимизации достигает 5,4-5,6 ц/га (табл. 8).

Таблица 8. Эффективность обработки семян проса витаваксом

в отдельности и сочетании с микроэлементами яп " фоне применения минеральных удобрений (Павлодарская ОСЗПЭ, 1988-1990 ГГ.)

;Лабор.п;Кол-во ;Пораже-*торная;заплес;но го-Варианты ;есхо- ;нэвев-,'ловп9й

;жееть *гаих сэ:метелов '.семян, :мяя, %\ %

;7рожай зерна (ц/га) ;до годам _

;1988

1989

1990

Без удобрений

96,3

1,3

№ 105 под планируемый - ^ п ,токай ' '

^05 Шигавак" (2,0кг/96)8 0|б

урожай ЛГ-

^05+ви' (0,5 кг/т)

№ 105+витавакс

96,1

0,4

НСР,

Без удобрений н 60р40

96,1 95,7

05 1,6

1,4 1,2

60 40 сел (2,6 кг/т) 95,8 ^л +С7.п+;.М+ГГ\!,1,ст -Г'1

кг/т)

кср05

0,4

0,4 0,0 0,0

0,0 0,0 0,0

0,0

14.3

15.8 16,0

16.9

0,8

19.4 22,8 22,9

25,4 1,1

12,8 14,6

14.6

16.7 1,2

10,9 13,3 13,3

14,7

0,5

18,0

19,5

20.7

20.3 0,9

12,5 16,0

16.4

18.8

1.4

Более высокая эффективность обработки семян проса системными фунгицидами и микроэлементами отмечалась при подготовке пласта ■многолетних трав по типу черного и раннего пара, а низкая - при полупаровой обработке.

ВЫВОДЫ

1. В Казахстане на просе зарегистрировано 12 болезней. Возбудителями 9 заболеваний являются грибы, относящиеся к классам: Basi-diomycetes (Sphacelatheca panici-miliacei), Deuteromycates (Bipola-rio panici-miliacei, Fusarium oxysporum, F.moniliforme, Cunrularia geniculata, Sepfcoria panici-miliacei, S.graminum, Fhyllosticta panici-miliacei, Ascochyta graminicola), двух бактерий ( Pseudomonas holci, Xanthononas holcicola), одного-вирус (русская мозаика

озимой пшеницы). На зерне с повышенной влажностью (более 16$) в период хранения развиваются плесневые грибы, приводящие к снижению всхожести семян. Доминирующими являются виды Penlcilliua (р. rectrictua, P.notatum), Aspergillus (A.clavatus, A.candidas, Д. niger) u Trichotecium roseum.

2. Наиболее распространена и вредоносна головня, вызывавшая при посеве непротравленных семян ДО 20-30$ потерь урожая.К потенциально опасным болезням относятся гельминтосцориозно-фузариозная корневая гниль, мозаике, бактериальная пятнистость листьев и меланоз. Коэффициент вредоносности при умеренном их развитии составляет 0,05-0,20%. При сильном поражении ядра меланозом лабораторная всхожесть семян снижается до 5-7%, полевая - до 25-30$, Масса зерна - на 8-27$.

3. Для возбудителей болезни проса характерна органотрофиая специализация. Головня поражает преимущественно генеративные орга*" ны, очень редко листья (галлы). Бактерия Рз.holci развивается

на вегетативных органах (листья, междоузлия стеблей), реже на генеративных (колосковые пленки, ддро), а грибы В.panici-miliacei, г.oxysporum, 0,geniculata поражают в основном подземные органы (междоузлия стеблей и корневая система), реже надземную часть (влагалище "листьев, зерно).

При поражении головней и мозаикой происходит системное, а другими болезнями - локальное развитие патогенов.

4. Ведущую роль в сохранении и передаче инфекции головни играют семена, а при монокультуре проса и почва. Возбудители бактериальной и грибных лягнистосгей листьев (гельминтоспориоз, септориоз,

£иллостиктоз и др.) и корневых гнилей сохраняются на послеуборочных растительных остатках и в почве. Природными резерватораш инфекции бактериоза служат отдельные культурные (сорго, суданская трава, могар) и дикорастущие (Sotarla viridia, S.glauca) злаки. Инфекция мозаики сохраняется на озимой пшенице.

5. Уровень пораженности проса головней зависит от звспорэнно-сти семян телиоспорами ( * = 0,56-0,78), а также среднесуточной температуры от посева до всходов (г * -0,18-0,42). Определена прогностическая модель эе развития с оправдываемостью от 60 до 27%.

6. Развитие плесневых грибов на сем-зни определяется влажностью зерна (г » 0,66-0,88), температурой и экспозицией хранения (г я 0,24-0,55). Предложены сложные прогностические уравнения, характеризующие зависимость снижения всхожести семян от уровня влажности зерна, сроков и условий хранения.

7. Во всех зонах возделывания проса яабяюдается достаточно высокая положительная коррелятивная связь меяду пороке нностьэ ядра меланозом с относительной влажностью воздуха (г = 0,50-0,89), гкдротермическим коэффициентом (г* 0,49-0,77) и количеством осадков (г и 0,48-0,75) в период налива зерна, а в Нечерноземной зоне и Верхнем Поволжье отрицательная зависимость - с температурой воздуха (г « 0,66-0,77). Определены простые и сложные уравнения развития меланоза для основных зон прососеяния в странах СНГ.

На основе индекса гидротермического коэффициента составлен многолетний прогноз развития меланоза. Казахстан относится к зоне пульсируошей эпифитотии заболевания, повторяющейся 1-2 раза за 10 лет.

8. Предложен набор тест-сортов для дифференциации рас головки

с идентифицированными генотипами устойчивости. Разработан ключ для определения рас головни с использованием решетки Лазу и Юрку. На 6 тест-сортах определены 12 рас патогена.

9. Под воздействием антропогенного фактора ускоряется формообразовательный процесс у патогена. Высововирулентные расы головни обнаружены в селекционных посевах.

Для Sph.panici-Hiiiiacei характерны несколько типов спаривания клеток прокицелия, в том числе аностомоз различных телиоспор, приводящий к обогащению наследственных факторов и-возникновению высоковирулентных рас патогена.

10. У устойчивых к головне сортов проса проявляется защитная реакция в виде гипоплазии и лизисе мицелиальных образований патогена в тканях колеоптиле. В клетках восприимчивых к болезни сортов происходит интенсивный рост и разветвление гиф-возбудителя.

11. Размещение проса в 10-польном почвозащитном или в 5-поль-ном зорнопяровом севооборотах исключает накопление инфекционных зачатков специализированных патогенов прога(Вр1ирап1.с1.-и111асе1, В.рап1с1-т111асе1, Р.Ьо1с1) в почве и на пожнивных растительных остатках.

12. Под влиянием микроэлементов (бор, медь, марганец,железо) в благоприятные для вегетации годы устойчивость проса к головне повыиаатся в 1,4-2,9 ряза, в в годы с. холодной весной и засушливым летом эффект ояижается значительно или не наблюдается.

13. Против головни проса выгоко иффективны (98-100$) системные .комбинированные протравители семян (беномил, 50$ с.п.,фунда-зол, 50$ с.п.,витавакс, 75$ с.п..витатиурам, 80$ с.п.,фенокс, 75$ с.п,,Тенорам, 70% с.п.). Протравливание ими семян с увлажнением обеспечивает сояранение от потерь 1-2 до 7-8 ц/га зерна. При комбинировании обработки семян микроэлементами (цинк, марганец) и протравителями урожай проса повышается на 1,0-1,5 ц/га.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Просо следует размешать в 10-польном почвозащитном севообороте по пласту многолетних трав, обработанных по типу раннего пара или полупара или в 5-польном зернопаровом по озимой или яровой пшенице - второй культурой после пара с пространственной изоляцией (не менее 1,0-1,5 км) его посевов от полей злаков, воспруг мчивых

к бактериозу (суданская трава, сорго) и мозаике (озимая пшеница, „. озимая рожь).

2. В зоне, где рекомендуется несколько сортов предпочтение следует отдавать Саратовскому 6 ,как высокоустойчивому к головне и слвбо поражаемому меланозом.

3. Семена восприимчивых к головне сортов, я также пораженных фувариозно-гельминтоспориозной и иной инфекцией не уровне > 5-7$ , следует •. протравливать перед посевом или за 7-10 дней до него водной суспензией (И л/т) одного из следующих фу^ницидов: впта-вакс, 75$ с.п. (2,0 кг/т), витатиурам, 80$ с.п. (2,0 кг/т),фено~ рам, 70$ с.п. (2,0 кг/т),орлок, 30$ т.п. (3,0-5,0, кг/т),совмещая его с обработкой микроэлементами (цинк и марганец - 0,5-1,0 кг/?/.

4. В зонах высокой вредоносности меланоза и ожидаемой эпифито-

•ии болезни (порзженность ядра >10£) и Яри высокой численности гасекомых -переносчиков (личинок тряпсов 15-20 шт на метелку или фи сплошном засоления цлкадками и просяным комариком) посевы вы-:оковоспркимчивых к болезни сортов в начале налива зерна обработать одним из следуэии инсектицидов: децис, 2,52 к.э. (0,25-0,3 i/ra), сумицидин, 20;"„ к.э. (0,3 л/га). Срок ожидания 15-20 дней. .

5. Уборку проса проводить раздельным способом в сжатые сроки. Гри дождливой и сырой погоде влоялое зерно незамедлительно сушить lo 15-16%, очистить от сорных примесей.

6. для селекционеров рекомендованы доноры устойчивости: КК-984,

;Г75, 1546, 3934, 46I8.5I6I, 6254, 8630, 8980, 8985, 9571, 9622,

>901 и др. - к слабошрулонтнш расам голосни KK-24I, 1008, 2755,

¡571, 8773, 9016, 9123, S7I0 и др. - вксоковирулентанм - КК-50,

)17, 980, 8S85 - комплексно устойчивые к двум-тром болезням.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Койшибаев М. Исходный материал для селекции проса на устойчивость к гояовне//Вестяик с.-х.науки.-1970.Э. С.58-60. ■

2. Койшибаев Ы. Гельминтоспориоз проса в Казахстане// Микология и фитопатология,- 1970.-Т.4.-Вып.5.- С.423-430.

3. Койшибаев М. Бактериоз проса в Актюбинском области// Вэстниа с.-х. науки,- 1971,- » 4.- С.25-28.

4. Койшибаев М. Болезни проса на западе Казахстана и меры борьбы с ними//Автореф.дис.кандидата с.-х.наук.-Алма-Ата, 1971. 29 с.

5. Койшибаев М. К изучению бактериоза проса в Казахстане//Конференция по бактериальным болезням растений.-Киев,1972.-С.47-48.

6. Койшибаев М. К изучению эффективности фунгицидов против головни проса на западе и северо-востоке Казахстана//Зашита зерно^ вых культур от вредителей, болезней и сорняков.-Алма-Ата: Кай-нар, 1974.- С«146-154.

7. Койшибаев М. Эффективность новых протравителей против головни проса// Химия в сельском хозяйстве.-1974.I0.-C.45-46,

8. Койшибаев М, 0 передаче инфекции головни через почву//Вестник с.-х.науки.- 1974.- J» 4. C.II2-II5.

9. Койшибаев М. Значение микроэлементов в оздоровлении проса от

• головни//Материалы Ш республиканской научно-производственной конференции по защите растений в Казахстане. //Алма-Ата, 1974.

С.103-105.

10. Койшибаев М. Вредоносность головни проса// Вестник с.-х.науки

Казахстана.- 1975.- № 3,- С.35-39.

11. Койшибаев М. К изучению бактериоза проса в Казахстане// Фито-

> ' патогенные бактерии.- Киев: Наукова думка.-1975,- С.157-159.

12. Койшибаев М. Источники первичной инфекции бактериоза проса// Ш Всесоюзная конференция по бактериальным болезням растений.-Тбилиси: Ыецниереба, 1976.- С.81-85.

13. Койшкбаев М. Эффективность производных бензимидазола против головни проса// Химия в сельском хозяйстве.-1976.-№ II.-

С.49-50.

14. Койшибаев М. Болезни просе (на казахском языке).Алмаад: Цай-нар, 1976,- 150 с.

15. Койшибаев U, Эффективность сроков и способов протравливания семян против головни проса// Вестник с.-х.науки Казахстана,-1976.- а 8.- С.46-49.

16. Койшибаев №. Зашита посевов проса от болезней. Рекомендация.-Алма-Ага: Кайнар.- 1977.- 23 с.

17. Койшибаев (.1. Всхожесть семян проса при хранении// Селекция и семеноводство.- 1978.- К 2.- С.65.

18. Авторское свидетельство № 675770 (СССР)// Вещество проявляющее фунгицидную активность. Музычкина P.A. .Чумбалов Т.К. .Койшибаев М.,Илюхин Т.П.

19. Койшибаев М..Турапин В.П. Болезни зерновых культур// Обзор распространения вредителей и болезней (за 1977-1989 гг.) и прогноз их появления (за 1978-1990 гг.).-Алма-Ата,1978-1990 гт.

20. Койшибаев М. Устойчивость проса к болезням//Вестник с.-х. науки Казахстана.-1979.№ № I.- С.41-45.

21. Авторское свидетельство Д 938431 (СССР) //Фунгицидное вещество. Paxмадиева Б.С..Бикбулатова Т.П.,Чумбалов Т.К..Койшибаев ' М.,Илюхин Г.П,

22. Койшибаев М. Болезни зерновых культур и мэры борьбы с ними (на казахском языке)// Ег1нш1л1кте ен1м сапасын арттыру.-Алыаты: Кайнар, 1980,- Б.75-87.

23. Койшибаев М, Устойчивость сортов проса к меланозу семян// Тезисы- докладов УП Всесоюзного совещания по иммунитету с.-х. растений к вредителям и болезням - Новосибирск,1981,- С.124-125.

24. Койшибаев М. Болезни зерновых культур на богарных землях юго-востока Казахстана и факторы, ограничивающие их развитие/'/ Научные основы богарного земледелия.-Алма-Ата,1981.-С.57-68.

25

26

27,

28,

29,

30,

31

32

33

34

35

36,

37

38

Койшибаев U. Особенности развития корневой гнили зерновых культур на юго-востоке Казахстана// Вестник с.-х. науки Казахстана, 1982.- К II.- С.47-52.

Койшибаев М. Роль микроорганизмов в снижении всхожести семян проса/Микология и фи топа тологяя. -IS83. -Выл. 17. -Т. 5, с. 403-409. Койшибаев М. Роль микроэлементов в борьбе с головней проса// Зашита зерновых культур от вредителей, болезней и сорняков. Алма-Ата, 1982.- С.96-106.

Койшибаев М. Болезни зерновых, зернобобовых и масличных куль-тур//2правочник агронома по зашита растений.-Алма-Ата: Кай-нар, 1983.- С. 46-57; 64-66; 76-74.

Койшибаев М. Ликвидировать потери урожая от болезней// Зашита растений.- 1983.- № 3.- С.12-13.

Койшибаев М. Микроорганизмы и урожай (на казахском языке).-Алмати: К^йнар, 1964.- 170 с.

Койшибаев М. Эффективный прием//3ашита растений. 1983.-ft II. С.IO-II.

Койшибаев М. К этиологии меланоза, или поддленочного некроза зерна проса//5итояциды. Бактериальные болезни растений.-Киев: 1985.- С.50-51.

Койшибаев »I. .Кауменева Г.С. Взаимоотношение гриба Sphacelothe-са panici-miliacei (Pers.) Bub. с растением-хозяином на

начальном этапе патогенеза//И1 Всесоюзное совещание по иммунитету растений к болезням и вредителям.-Рига, 1986.- 79 с. Койшибаев М.,Турапин В.Л. Эффективная зашита зерновых культур от болезней//Весгник с.-х. науки Казахстана,-1985, №. 12,-С.40-45.

Койшибаев И. Особенности распространения меланоза в основых прососоюших районах Советского Союза// Совершенствование селекции, семеноводства и технологии возделывания проса.- Орел, 1985.- С.66-72.

Фадеев Ю.Н.,Бенкен А.А.,Буга С,Í..Койшибаев М.К.//Зашита зерновых культур от корчевых гнилей (Рекомендации). !'. :Агропром-издат, IS86.- 36 с.

Койшибаев М. Демиргаляев E.S. Эффективность новых протравителей семян ячменя// Вестник с.-х.науки Казахстана.- I986.-5 12. С.32-36.

Койшибаев М.,Кяреов А.К.,Ыукип Б.К. Влияние приемов обработки почвы на развитие корневой гнили зерновых культур//Вестник

с.-х. науки Казахстана,- 1986,-И I.- С.36-40.

39. Нурмурятов Т.Н..Койшибаев М.,Шек Г.Х.,Гештовт Ю.Н. Зашита зерновых культур от вредителей, болезней и сорных растений// Алма-Ата: Кзйпар,- 1906.- 26? с.

40. Ккгайлов В.В..Сапярбаев К.Е., .Койшибаев М.К. Технологическая схема интенсивного возделывания проса. Алма-Ата: ВО ВАС ХИЛ. ■ 1986.- 17 с.

41. Госсен Э.в.,Койшибаев Ы. Резервы интенсивного поля// Зашита растений.^ 19о7.- 6,- С.3-7.

42. Койшибаев М.Домяргалиев Е.В.,Кауменева Г.О. Протравливание семян зерновых культур системными фунгицидами,- Алма-Ата,-198?.- 6 с.

43. Койшбаев М.,Кельдибеков М.И. Роль агротехнических приемов в ограничении развития болезней пшеницы// Зашита сельскохозяйственных культур при интенсивных технологиях возделывания. -Алма-Ата, 1908,- С.57-58.

44. КойЕИбаев М.,Кауменева Г.С. Устойчивость проса в головне// Вестник с.-х. науки Казахстана.- 1988,- л 4.- С.40-44.

45. Койшибаев М. Теоретические основы разработки прогностических моделей развития меланоза для основных прососеюших зон стран //Принципы и методы математического моделирования в зашито растений. Алма-Ате, 1989.- С.71-94.

46. Койшибаев М.,Кзуменева Г.С. Фпгосонптрпая и иммунологическа оценка проса (Методические указания).- М.: Агропромчздэт.-1990.- 29 п.

47. Койшибаев Ы.,Кауменева Г.С, Гетерогенность популяций ВрЬасе-1оШзса рап1с1-и111асе1 (Регв.) Виоак по првэна вирулонтности//1Х Всесоюзное совещание по иммунитету растени к болезням и вредителям,-Минск, 1521.- Т.2.- С.174-175.

48. Койшибаев М. Статистические параметры, характеризующие зависимость качества семян проса от условий хранения// Доклады Российской академии с.-х. наук.- 1992.- й 7.- С.2-7.