Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОТИВОВИРУСНЫХ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА АРАХИСЕ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОТИВОВИРУСНЫХ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА АРАХИСЕ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА и ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

ДРОНОВА Нина Ивановна

УДК 632.38 : 634.58 : 632.93

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОТИВОВИРУСНЫХ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА АРАХИСЕ

(Специальность,06.01.11— защита растений от вредителей и болезней)

т Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1988

4

Работа выполнена в Университете дружбы народов имени Патриса Лумумбы.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Помазков Ю. И.

Официальные оппоненты—доктор сельскохозяйственных наук, профессор Л. Н. Трофимец, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник С. Ш. Макаев.

Ведущая организация — Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт защиты растений. А .

Защита диссертации состоится «' • » . /1У&г/йуС. , .

1988 г. в «/г » часов на заседании специализированного совета К 120.35.03 при Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49, корп. 8, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «/£» .&№$//&. . 1988

года.

Ученый секретарь специализированного совета

доцент

К. Торянская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В решениях партии и правительства предусматривается значительное расширение ассортимента пищевых продуктов растительного происхождения, обогащенных белками, жирами, витаминами и другими полезными компонентами.

Важное место в реализации данной программы отводится бобовым культурам, в частности арахису, обладающему ценными биологическими особенностями. Семена арахиса (Ага-chis hypogeae Ь) содержат свыше 60% масла, которое по своему качеству приближается к оливковому и находит широкое применение в кондитерской и рыбной промышленности. Содержание витаминов и незначительное содержание воды и клетчатки в семенах арахиса увеличивают его ценность как пищевого продукта (Момот, 1931; Лузина, 1954; Никляев, 1975; Саломе, 1981).

В настоящее время предусмотрено значительное увеличение производства арахиса в СССР, однако расширение посевных площадей под этой культурой сдерживается в значительной степени из-за экологических факторов, а также широкого распространения вирусных и грибковых заболеваний, которые приводят к резкому снижению урожайности и качества получаемой продукции. Поэтому изучение этиологии заболеваний, поражающих культуру, в частности вирусных, и разработка защитных мероприятий являются крайне важными.

В отечественной литературе эти вопросы освещены недостаточно полно. Ряд исследователей занимались, в основном, вопросами биологии и агротехники этой культуры, и только некоторые из них провели описание отдельных вирусных заболеваний (Ягодкина, 1938; Геворкянц, 1970; Бахарева, 1978). Однако, не было проведено идентификации обнаруженных вирусов, изучение путей их распространения для усовершенствования противовирусных защитных мероприятий с целью ограничения их циркуляции и снижения вредоносности. Решению этих вопросов и посвящены наши исследования.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключалась в разработке научного обоснования противовирусной защиты арахиса.

Дли решения поставленной цели определены следующие задачи:

— изучить видовой состав вирусов, поражающих арахис, их свойства;

— выявить источники инфекции и пути ее циркуляции:

— изучить видовой состав тлей-переносчиков и их круг кормовых растений;

— дать биологическое обоснование мер борьбы с вирусными болезнями.

Научная новизна. Впервые на культуре арахис изучен видовой состав вирусов, их свойства, выявлены естественные источники вирусной инфекции и пути ее распространения. Получена диагностическая сыпоротка к вирусу мозаики люцерны (ВМЛ), что позволяет на ранних этапах роста и развития арахиса выбраковывать растения со скрытой формой поражения. Получены данные о видовом составе тлей на посевах арахиса в Краснодарском крае (ВНИИ масличных культур, г. Краснодар и совхоз «Дагомыс», г. Сочи) и во влажных субтропиках Грузии (Сухумская опытная станция ВНИИР). Изучен характер миграции и динамика численности тлей-нереносчиков вирусов в зависимости от погодных условий. Установлены оптимальные сроки проведения химических обработок против тлей. Разработан способ обеззараживания семян арахиса от вируса мозаики люцерны.

Практическая ценность работы. На основе экспериментальных данных предложены усовершенствования и дополнительные приемы существующего комплекса защитных мероприятий. Результаты исследований внедряются на посевах арахиса во ВнИИМКе (г. Краснодар).

Апробация работы. Результаты исследований доложены на 3 научных конференциях молодых ученых и преподавательского состава сельскохозяйственного факультета в Университете дружбы народов (1985—1988 гг.), на Всесоюзной конференции молодых ученых в ВНПОЧиСК (Махарадзе-Лнасеули, 1987 г.).

Диссертационная работа рассмотрена на расширенном заседании кафедры защиты растений УДН (1988 г.) и объединенном заседании кафедры энтомологии, фитопатологии Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева (1988 г.).

Публикация. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, .выводов и рекомендаций производству, изложена на 130 стра-

о

ннцах машинописного текста, списка литературы из 229 отечественных и иностранных источников, иллюстрирована 35 таблицами, 15 рисунками и фотографиями.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Дана краткая характеристика экономического значения культуры арахиса и обоснована актуальность работы.

Обзор литературы. Освещено состояние изученности вирусных болезнен арахиса в различных экологических зонах. Излагаются современные сведения о путях распространения вирусных инфекций бобовых культур.

Место, методика и условия проведения исследований. Экспериментальные исследования проводились на Сухумской опытной станции субтропических культур ВНИИР им. Н. И. Вавилова, во ВНИИМКе (г. Краснодар), в чайном совхозе «Дагомыс» (г. Сочи). Лабораторные анализы и вегетационные опыты были выполнены в отделе защиты растений ГБС ЛИ СССР и на кафедре защиты растений УДН.

Оценку распространенности вирусных болезней осуществляли при обследовании производственных посевов (площадь 2 га) и участков арахиса (по 100 м2) в течение 1986—1987 гг. согласно методическим указаниям ВИЗРа (Власов, Лантас, 1962).

Для идентификации вирусной инфекции использовали индикаторный метод (Власов, 1973), серологический (Ouchter-lony, 1962), электронной микроскопии на микроскопе Philips ЕМ-301 (Власов, Ларина, 1982).

Вредоносность вирусных болезней в полевых условиях определяли путем сравнения продуктивности здоровых и пораженных растений, учитывали урожайность бобов и побочной продукции (сено).

Биохимический состав семян арахиса по жирным кисло -там и аминокислотному составу проводили на хромотографе «CHROM-4» и анализаторе «ХРОМАСПЕКТ» (Плешков, 1976).

Химический анализ растений арахиса проводили на флоу-ресцентном анализаторе TEFA-6110, с использованием методических указаний В. А. Большакова (1978).

Изучение круга растений-резерваторов вирусов, физические свойства in vitro у выделенных возбудителей проводили по методике Bos et al (1960).

Очистку препаратов вируса мозаики люцерны проводили по Hull et al (1969) дифференциальным центрифугированием на Т-24 и «Becman».

Изучение передачи вируса мозаики люцерны (ВМЛ) и вируса обыкновенной мозаики фасоли (ВОМФ) семенами

арахиса и через почву определяли но методике ВИЗРа (Власов и др., 1984). Семена при оценке их зараженности высевали в сосудах со стерильной почвой и помещали под изоляторы. Наличие ВМЛ и ВОМФ определяли индикаторным и серологическим методом, а также электронно-микроскопическим анализом при поверхностном смыве.

Изучение фауны и особенностей развития тлей-переносчиков вирусных заболеваний проводилось на арахисе сорта Желудь. Учет интенсивности лета крылатых тлей проводили с использованием желтых ловушек Мерике (Moerike, 1951). Постоянные препараты тлей готовили по методике Б. В. Верещагина (1975). Виды тлей определяли по Г. X. Шапошникову (1964) и Л. Л. Рупайсу (1969).

Видовая принадлежность тлей подтверждена ст. научным сотрудником отдела защиты растений ГБС АН СССР канд. биол. наук М. А. Келдыш.

Изучение круга кормовых растении основных тлей-переносчиков вирусов проводилось согласно Ю. II. Помазкова и М. А. Келдыш (1979). Продолжительность внрофориости тлей определяли по методике Swenson (1967) и Ю. И. Помаз-кова (1979).

Результаты статистически обработаны но Б. А. Досиехову (1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Вирусные болезни арахиса и их вредоносность

В результате маршрутных обследований посевов арахиса во влажных субтропиках Грузии и Краснодарском крае нами обнаружены заболевания растений, сходные но симптомам с вирусными: «мозаика» и «поспетление жилок», вызванные вирусом обыкновенной мозаики фасоли и вирусом мозаики люцерны.

Изучение распространения заболеваний по годам проводилось на посевах арахиса в разные фазы развития — в фазу 3—4 настоящих листьев и в фазу цветения.

Наибольшее количество больных растений в годы исследований отмечено в фазу цветения арахиса. В 1986 г. процент поражения растений ВМЛ колебался от 8% (совхоз «Дагомыс») до 23% (ВНИИМК), а ВОМФ — от полного отсутствия проявления визуальных признаков (совхоз «Дагомыс») до 8% (Сухумская опытная станция ВНИИР). В период вегетации 1987 г. отмечался меньший процент поражения растений вирусными заболеваниями во всех районах исследований, что объясняется менее благоприятными условиями развития их переносчиков (высокая относительная влажность воздуха до 98%) в период их начала массового лета (фаза

развития арахиса 3—4 настоящего листа). Число растений, зараженных ВМЛ составляло 6% в совхозе «Дагомыс» и до 14% во ВНИИМКЕ (табл. 1).

Признаки заболеваний на растениях арахиса наиболее отчетливо проявлялись в фазу 3—1 настоящего листа. К концу вегетации больные растения увядают, а некоторые полностью погибают.

Таблица 1

Распространение вирусных болезней на арахисе, сорг Желудь

_(фаза 3—4 настоящего листа/фаза цветения)_

Место исследований Процент пораженных растений, %

ВМЛ ВОМФ

1986 г. 1987 г. №6 г. 1987 г.

Сухумская опытная станция суб-

тропических культур ВНИИР . 9/15 7/12 2/8 2/6

Совхоз «Дагомыс» (г. Сочи) . . 1/5 4/6 О/О 0/2

ВНИИМК (г. Краснодар) . . . 16/23 11/14 4/7 0/2

Во ВНИИМКе в условиях естественной зараженности нами изучалась устойчивость различных сортов арахиса (Искра, Краснодарец-13, Лдыг, Перзиван, Гранат, Валенсия-433, Желудь) к ВМЛ и ВОМФ. Наиболее восприимчивым к вирусным заболеваниям оказался сорт Желудь. Процент поражения растений вирусом мозаики люцерны колебался от 16% в фазу 3—4 настоящего листа до 23% — в фазу цветения и от 4%—до 7% соответственно — вирусом обыкновенной мозаики фасоли. К менеее восприимчивым отнесены сорта Искра и Краснодарец-13. Процент растений арахиса этих сортов, пораженных ВМЛ в фазу цветения не превышал 6—7%, а ВОМФ — 4—6%.

Имунных сортов арахиса к вирусным заболеваниям в коллекции ВНИИМК не обнаружено.

Развитие и характер формирования здоровых растении значительно отличается от больных. Больные растении образуют меньше бобов (число бобов с больного растения составляло 19, а со здорового — 56 бобов) и число побегов, отстают в росте. Это ведет к снижению общей урожайности бобов в 3 раза и почти в 2 раза сена. Масличность семян снижалась более, чем в 2 раза (табл. 2).

При инфицировании в тканях больных растении арахиса отмечаются изменения обмена веществ. Действие вирусной инфекции сказывается уже в первые периоды роста и развития арахиса, так в фазу 3—4 настоящего листа в растениях,

Влияние ВМЛ на урожай и качество арахиса (Сухумская опытная станция ВНИИР)

Вариант Высота растений, см Число бобов с растения, шт. Урожайность Ообов, ц/га Урожайность сена, ц/га Масса 1000 семян, г Маслич- ность, %

Больные Здоровые 18,4*0,9 30,4 ±1,9 18,7±1,8 56,2±1,5 7,8* 1,2 21,7*2,0 61,4*2,8 119,5*. 2,3 551,6±19 631,3±14 16,4*0,6 38,3±2,8

пораженных ВМЛ, отмечается снижение содержания как макроэлементов (Al, P, S, К), так и микроэлементов (Mn, Ni, Си, Zn, Fe). Особенно резко снижается концентрация Мп — в 2,6 раза, Си — в 1,4, a 'Fe, Ni и Zn — 1,1 раза. Наблюдаются изменения биохимического состава семян, собранных с зараженных растений арахиса. Отмечается отсутствие некоторых жирных кислот (пальмитоолеиновая, линоленовая, эйкозеновая) или значительное снижение их концентрации (пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, арахиновая, лино-левая, бегеновая).

Выявлены также различия в количественном соотношении аминокислот. Общее содержание аминокислот у здоровых семян выше, чем у больных. Особенно существенные различия (мг/кг) наблюдаются в содержании аспарапшовой (21,6 и 19,4) и глутаминовой кислот (51,9 и 47,9), серина (15,3 и 13,5) и глицина (17,06 и 15,63).

Изучение инфекционности вирусных заболеваний и пути их распространения

Инфекционность выявленных заболеваний проверяли с помощью механического инфицирования растений-индикаторов, в том числе из семейства бобовых. Выделены растения-индикаторы со специфичной реакцией и с наиболее коротким инкубационным периодом. Наиболее характерно реагирует на ВМЛ Vigna sinensis (образуются хлоротичные пятна, посветление жилок), а на вОмФ — Pisum sativum (некротические пятна). Инкубационный период составляет от 5 дней (Vigna sinensis) до 12 дней (Pisum sativum).

Идентификация мозаичных вирусов с помощью набора диагностических сывороток (всего 42 сыворотки) показала, что больные растения дают положительные реакции с сыворотками к ВМЛ и ВОМФ. С остальными сыворотками были получены отрицательные результаты.

Изучение физических свойств выделенных изолятов по-

казало, что точка термической инактивации ВМЛ и ВОМФ составляет 60° и 70°, предельное разведение Г>Х10-3 и 10~3, продолжительность сохранения in vitro — 3 и 5 дней соответственно.

С помощью электронной микроскопии в препаратах обнаружены частицы бацилловидной формы.

Сравнивая полученные результаты (характер симптомов на растениях-индикаторах, результаты серологического ана-4 лиза, физические свойства, электронное микроскопирование) i с данными других авторов Zaumeyer (1953); Смит (1961); Проценко (1966); Елисеева, Гольдин (1970); Joski (1975); Мерцалова (1977) и др. можно сделать вывод, что возбудителями обнаруженных .мозаичных заболеваний являются вирус мозаики люцерны (alfalfa mosaic virus) и вирус обыкновенной мозаики фасоли (bean common mosaic virus). -

Для получения очищенных препаратов вируса мозаики люцерны использовали метод Hull et al (1969) с нашими модификациями. Концентрация препарата составила 250 мкг/мл, а отношение E2fo/E$o — М, что совпадает с данными Hull et al (1969). К препарату получена диагностическая сыворотка. Титр ее составил 1:512. При перекрестной реакции преципитации отмечены реакции с образцами арахиса с симптомами посветлеиня жилок.

Полученная сыворотка была использована при обследовании посевов арахиса во ВНИИМКе (г. Краснодар), а также для выявления естественных источников вирусной инфекции.

Нами установлено методом механического инфицирования растений-индикаторов и серологическим, что в условиях Краснодарского края основную роль в сохранении ВМЛ играет Solidago canadensis, а ВОМФ — Artemis vulgaris. Во влажных субтропиках Грузии (Сухумская опытная станция ВНИИР) растениями-резерваторами ВМЛ служит Amarant-hus retroflexus, а ВОМФ—Trifolium rep. (табл. 3). Эти растения служат основными источниками вирусной инфекции, которые обеспечивают устойчивую популяцию и сохранение возбудителя в природе.

При изучении путей распространения вирусов, поражающих арахис, найдено, что лишь ВМЛ способен передаваться свежеубранными семенами. ВОМФ семенами арахиса не передавался. Зараженные ВМЛ семена имели деформированный вид по сравнению со здоровыми. Отмечено также изменение их окраски. При поверхностном смыве с семян частиц вирусов не обнаружено. Возможно, это объясняется тем, что вМл локализован во внутренних тканях семян. После их двухгодичного хранения зараженность падает до нуля, вероятно, вследствие инактивации ВМЛ. Найдено, что растения,

Растения-резерваторы ВМЛ и ВОМФ

Район исследований Растение-резерватор ВМЛ ВОМФ

Сухумская опытная стан- Solidaj'o canadensis +

ция субтропических культур ВНИИР Совхоз «Дагомыс» (г. Сочи) Artemis vulgaris Amaranthus retroflexus +

ВНИИМК (г. Краснодар) „ Совхоз «Дагомыс» ВНИИМК Amaranthus retroilexus Trifolium repens Trifolium repens + ,+i

пораженные ВМЛ в фазу 3—4 настоящего листа образуют большее число больных семян (43,7%), чем при заражении в более поздние сроки — в фазу цветения (2,2%). Сравнительный анализ всхожести семян от больных и здоровых растений арахиса не выявил существенных различий по этому показателю для свежеубранных семян (81,5% и 83,5% соответственно) .

Изучение роли тлей в передаче ВМЛ и ВОМФ показало, что вирусы активно передаются видами Acyrthosiphon pisurn и Aphis fabae. Процент передачи ВМЛ A. fabae составил 80—90%, A pisurn — 70—80%, а ВОМФ — A. fabae — 70% и A. pisum — 60—70%.

Афидофауна арахиса и ее структура

В результате систематических наблюдений и сборов в посевах арахиса на Сухумской опытной станции выявлено 14 видов тлей, среди которых 7 видов являются переносчиками ВМЛ и 8 видов — ВОМФ. Это составляет 50% и 50,7% соответственно от общего числа выявленных видов. Доминирует в сборах A. fabae, следующее место по численности занимает Aphis craceivora и Myzus persicae. Численность этих видов тлей оставалась в течение 2-х летних наблюдений почти на одном уровне. К массовым видам относится также Hyperomyzus lactucae (16,2—17,6%). Кроме того, в ловушки попадались единичные особи Brevieoryne brassicae, Macro-siphinella sandorni, Aphis roborum. Специализированный вид A. pisum представлен в сборах 2,9—4,1% в зависимости от периода вегетации арахиса.

В сборах тлей арахиса во ВНИИМКе дополнительно вы-

явлены виды: Rhopalosiphum insertum, Rh. maidis, Aphis pomi, A. serpylii, Trilobaphis caricis, Cavariella pastinacae. Это, по-видимому, обусловлено близостью посевов зерновых и плодового сада. Среди обнаруженных на арахисе видов 7 являются переносчиками ВМЛ и 10 видов — ВОМФ (табл. 4). Среди собранных во ВНИИМКе видов тлей Л. pisum является массовым видом (29,5%—31,3%). В эту же группу можно отнести М. persieae (21,3—23,8%). Численность большинства видов тлей колеблется от 4,6%—A. solani, Л. pomi, "A. craccivora до 10,2% — Н. lactucae. Общая численность всех видов тлей-переносчиков ВМЛ в сборах составила в годы исследований от 70,8% до 79,3%, ВОМФ — 78,4— 81,0%.

, Таблица 4

Видовой состав тлей на посевах арахиса Сухумской опытном станции ВНИИР и ВНИИМК, г. Краснодар

Вид ВМЛ ВОМФ

л/п (+ -) *"" (+ -)*"*

.H. Aphis spiraecola L.* *'

2. H. craccivora * **. .

3. H, roborum C. R.* . '4. H. rumicis L. * . . • 5. H. Kossypii Glov. * **

6. A. fabae Koch. * * '

7. A. pomi Deg. ** . . "8. A. evonymi T. ** .

9. A. euyhorbiae Kalt. **

10. Myzus persieae Sulz * ** .

11. Aulacorthum solani Kalt.* **

12. Acyrthosiphon pisum Harr. * **

13. Hyperomyzus lactusae

Born. * **........

14. Macrosiphum euphorbiae Thorn. * **......

15. M. avenae F. * ** . . .

16. Macrosiphinella sanborni Gill. * **.......

17. Brtvicoryne brassicae Van. *

18. Anoecia corni F. * ** . . .

19. Rhopalosiphum incertum VVolk. **......

20. Rh. maidis Fitch. * * . .

21. Trilobaphis caricis * * . .

22. Rh. padi **.....

23. Cavariella pastinacae ** .

+ +

+ + +

+

+ +

+ +

+

* — тли, выявленные на посевах арахиса Сухумской опытной станции субтропических культур ВНИИР;

** — ТлП1 выявленные на посевах арахиса во ВНИИМКе (г. Краснодар);

*** —по рг^вЛ е! а1. (1972).

Наибольшая плотность заселения растений отмечена на посевах арахиса во ВНИИМКе. Максимальная численность тлей в 1986 г. в начале июня была в 8 раз выше, чем в совхозе «Дагомыс» и в 3 раза, чем на Сухумской опытной станции. В вегетационный период 1987 г. численность тлей во всех районах проведения опытов была значительно (в 2—3 раза) ниже, что связано с прохождением в этот период ливневых дождей н повышением относительной влажности воздуха до 98%.

Наибольшая плотность популяции тлей на арахисе зарегистрирована по краю поля (15—20 м) с поветреной стороны (от 13 до 18 экз/растение). В центре она снижалась до 1,0— 1,1 особи на растение.

Известно, что начало, продолжительность и активность лета тлей зависит от погодных условий. Наибольшая активность миграции во всех местах наблюдений проходила при температуре воздуха 20—22°С и относительной влажности воздуха 67—80%. Общая продолжительность ее составляла несколько месяцев (с конца мая до момента уборки арахиса — октябрь).

Первыми на посевах арахиса (май) в местах исследований появлятся Л. pisum и М. persicae.

Для разработки защитных мероприятий с целью снижения вредоносности вирусных заболеваний проводили оценку местных популяций тлей-переносчиков вирусов по их отношению к представителям культурной и' дикой флоры. Найдено, что Л. pisum способна использовать для дополнительного питания 21 вид диких и культурных растений, a A. fabae — 22 вида. Наиболее благоприятны для питания и размножения этих видов тлей бобовые: Trifolium spp., Glycine hyspida, Phaseolus vulgaris, Ph. aereus, Vigna sinensis, Medicago sativa.

Установлено, что BMJI передается тлями без латентного периода. Переносчики быстро утрачивают свою вирофорность. Так, Л. fabae уже через 60 мин после окончания питания на больном растении становится неспособной к передаче ВМЛ. Л. pisum сохраняла вирофорность 45 мин. Наивысшая способность к заражению у Л. fabae (85,9%) и у Л. pisum (74,5%) отмечена после их голодания в течение 10 мин после питания на источнике инфекции.

Способностью к передаче ВМЛ.обладают крылатые и бескрылые стадии тлей. При использовании бескрылых форм Л. pisum заражалось до 89,8% растений, у крылатых — 79,8%. Для Л. fabae отмечена обратная картина — крылатые формы инфицировали 86,7% растений, а бескрылые — 65,6%. Интересно, что при совместном заселении растений видами

А. р18иш + Л. ГаЬае (крылатые и бескрылые) уровень передачи ВМЛ снижался и составил для крылатых особен 53,1%, а для бескрылых — 40% (табл. 5).

Таблица 5

Передача ВМЛ на арахис (сорт Желудь) разными стадиями тлей

Вид Стадия тлей Число тлей, шт/раст. Передача вируса тлями (%) после пересадки

с больного на здоровое растение контроль *

крылатые 25 79,1 0

Л. pisum

бескрылые 25 89,7 0

крылатые 25 85,7 0

Л. ГаЬае

бескрылые 25 67,0 0

крылатые (10+10) 53,1 0

А. pisum + Л. ia-

Ьае бескрылые (10 + 10) 40,0 0

* — пересадка тлей с здорового на здоровое растение.

Установлено, что заражение растений арахиса ВМЛ тлями Л. р18иш происходит после их питания на здоровом растении в течение 3 мин. При этом тля способна заразить лишь одно растение. По-видимому, при кратковременном питании (0,5 и 1 мин) тля не успевает передавать вирус. Однако, она способна заразить следующее растение, но при более продолжительном времени питания на нем (30 и 60 мин). Наибольший процент передачи ВМЛ тлей А. р18иш (90%) отмечен при питании вирофорных тлей на здоровом растении в течение 60 мин. При более продолжительном питании (90 мин) процент передачи снижается

(75%).

Изучение роли 8 видов тлей А. 8р1гаесо1а, А. сгассгуога,

A, gossipii, М. регасае, А. 8о1аш, А. р18иш, Н. 1асШсае,

B. brassicae, распространенных в посевах арахиса, как переносчиков ВМЛ показало, что А. spiraeco1a и А. so1ani неспособны к его передаче, хотя последний ранее от.чгчон в, качестве вектора (Fritzsche е! а1, 1972). Степень инфицирования при участии неспецифического вида В. brassicae составил 15%. Его способность к передаче ВМЛ впервые показана нами. Продолжительность инкубационного периода заболевания на сорте Желудь после инокуляции тлями составляет от 7 дней для М. регасае до 26 дней для В. brassicae.

Таким образом, наиболее активными переносчиками являются Л. ГаЪае и А. р18иш.

Биологическое обоснование противовирусной зашиты

арахиса

В комплексе мероприятий по борьбе с вирусными заболеваниями важное место отводится использованию здорового посевного материала. Практическое применение получил метод тепловой инактивации вирусов в зараженных семенах.

Нами испытаны различные режимы термообработки для выявления оптимальных и пороговых показателей оздоровления семян арахиса от ВМЛ.

Отбор семян производили от растений, зараженных ВМЛ.

Прогревание семян арахиса в течение 1 часа при 60°С приводит к инактивации вируса и способствует повышению всхожести семян (93,3%). При дальнейшем повышении температуры обеззараживания (свыше 80°С) отмечается понижение всхожести семян, а при 100°С в течение уже 30 мин семена полностью теряют свою жизнеспособность.

Растения, полученные из семян, прошедших термообработку, внешне не отличались от семян с контрольных здоровых растений по своим биометрическим показателям. Серологический анализ и метод растений-индикаторов не выявил вирусной инфекции.

Наблюдения за развитием растений из обеззараженных семян проводили в полевых условиях (50 мг) на Сухумской опытной станции субтропических культур. Контролем служил участок (50 м2), на котором высевали семена не прошедшие термообработку. В течение вегетации посевы арахиса обследовались на. зараженность вирусными заболеваниями. Одновременно учитывали степень заселенности их тлями-переносчиками вирусов. Отмечено, что пораженность растений арахиса ВМЛ и ВОМФ на контрольном участке была в 2,5—4 раза выше при почти одинаковой степени их заселенности тлями (42,7% и 48,0%), табл. 6.

Урожайность бобов с участка, засеянного оздоровленными семенами, составила 24,3 ц/га, сена — 127,9 ц/га; в контроле — 18,9 ц/га и 103,7 ц/га.

На основании полученных данных по изучению видового состава тлей, особенностей и сроков начала их массового лета предложена схема химических обработок для защиты арахиса от тлей-переносчиков вирусов. Оптимальные сроки применения антио (0,1%), сумициднна (0,1%) и пиримора (0,05%) были установлены на основании данных отлова

Влияние термообработки (60" и течение 1 часа) семян арахиса на пораженность вирусными заболеваниями посевов арахиса

Пораженность растений, % Урожайность бобов, ц/га Урожайность,

. Вариант ВМЛ ВОМФ

ф. 3—4 л. ф. цвет. ф. 3—4 л. ф. цвет. сена, ц/га

Оздоровленные семена Семена без 1 термообра-1 ботки (контроль) НСРоз 2,7 ±0,4 7,0 ±1,2 4,5±0,3 12,5±1,0 0,5 ±0,3 2,0 ±0,8 1,6 ±0,4 8,6±0,9 24,3±0,4 18,9 ±0.8 5,0 127,9 ±1,9 103,7 ±5,1 23,7

насекомых в период начала их массового лета, когда их среднее количество на 1 чашку составляло от 35 до 40 штук.

Высокую техническую эффективность (75%) и наибольший период токсичности (7—10 суток) показал пиримор (0,05%). При обработке этим препаратом краев поля и обочин дорог — мест наибольшей концентрации тлей, снизилось число тлей-переносчиков вирусных болезней и распространение ВМЛ на 5% и ВОМФ на 0,4%- Вследствие этого урожайность бобов повышается на 5,1 ц/га, сена — на 23,1 ц/га (табл. 7).

Таблица 7

Влияние краевой обработки посевов арахиса 0,05% пиримором на распространение вирусных заболеваний и урожайность арахиса

Вариант Зараженные растения ВМЛ/ВОМФ, % Урожайность бобов, ц/га Урожайность сена, ц/га

Контроль (без обработ- 13,6/2.0

ки) 10.2 ±0,7 98,3 ±1,3

Пиримор (0,05%) 8,6/1,6 15.3 ±0,6 121 4-*-2 2

НСРо5 4,6 20!б

Из-за продолжительной миграции тлей рекомендуется проводить 4 обработки через каждые 7 дней, начиная с третьей декады мая до первой половины июня.

. Анализ основных экономических показателей выращивания арахиса по вариантам опыта с применением 0,05%-ного пиримор а—краевая обработка посевов арахиса — показал,

что чистый доход и рентабельность возросла на 70,5% и 57,5 соответственно.

Выводы

1. В результате проведенных исследовании на посевах арахиса двух районов его выращивания (Краснодарский край и влажные субтропики Грузии) выявлены и идентифицированы вирус мозаики люцерны (alfalfa mosaic virus) и вирус обыкновенной мозаики фасоли (bean common mosaic virus). К вирусу мозаики люцерны приготовлена специфическая сыворотка титром 1 : 512.

2. Степень поражения вирусными болезнями посевов арахиса неодинакова. Она колеблется для ВМЛ от 8% (совхоз «Дагомыс») до 23% (ВНИИМК) и для ВОМФ — от полного отсутствия проявления визуальных признаков (совхоз «Дагомыс») до 8% (Сухумская опытная станция субтропических культур ВНИИР)..

3. Установлена способность ВМЛ передаваться свеже-убранными семенами арахиса. Однако, в процессе их хранения (более 24 месяцев) вирус теряет свою инфекцион-ность. Уровнь семенной передачи колеблется от 2,2%, если заражение растений арахиса ВМЛ произошло в фазу цветения, до 43,7% — если они инфицированы в начале онтогенеза (фаза 3—4 настоящего листа).

4. При поражении арахиса ВМЛ потери урожайности бобов достигают 64,1%, сена — 48,6%, при этом изменяется химический состав растений: снижается содержание макро- и микроэлементов: Л1, Р, S, К, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, концентрация ряда жирных кислот и аминокислот.

5. Установлено, что основную роль в сохранении вируса мозаики люцерны (ВМЛ) играют виды: Solidago canadensis, Amaranthus retroflexus, а вируса обыкновенной мозаики фасоли (ВОМФ) — Artemis vulgaris, Trifolium repens.

6. При изучении фауны тлей в биоценозе арахиса обнаружены виды, известные в качестве переносчиков ВМЛ (7 видов) и ВОМФ (10 видов). Наибольшее распространение и численность имеют A. fabae, A. pisum, A. craccivora, М. persicae и Н. lactucae.,

7. Найдено, что крылатые и бескрылые особи A. pisum и А. fabae переносят ВМЛ с одинаковой эффективностью. Ретенция ВМЛ в A. fabae (после питания на инфицированном растении в течение 1 часа) составляет 60 мин, а в A. pisum — 45 мин.

Инфицирование здоровых растений тлей A. pisum происходит при питании не менее чем 3 мин. При этом переносчик способен заразить только одно растение.

8. В результате экспериментов по искусственной подсадке тлей найдено, что А. р18иш способна использовать для дополнительного питания 21 вид диких и культурных рас-ений, А. ГаЪае — 22 вида.

9. Установлено, что общая численность тлей-иереноечи-'ков вирусов меняется в зависимости от особенностей размещения посевов арахиса и погодных условий. Максимальный лет приходится на третью декаду мая — первую половину июня, когда температура воздуха составляет 20—22°С и относительная влажность — 67—80%. Продолжительность массовой миграции составляет 4—5 недель. Лет тлей продолжается до конца уборки арахиса (октябрь). Наибольшая плотность заселения растений арахиса тлями отмечена но краю поля с поветреной стороны.

10. Разработанный режим термотерапии семян арахиса (60—80°С в течение 1—2 часов) позволяет получать безвирусный материал с повышенной всхожестью (до 93,3%).

11. При испытании химических препаратов наибольшую эффективность в подавлении численности тлей показал 0,05%-ный пиримор.

При использовании 0,05%-ного пиримора для краевых обработок посевов арахиса в период начала их массовой миграции снижается численность тлей-переносчиков вирусов, а следовательно и степень поражения растений арахиса вирусными болезнями. В результате повышается урожайность бобов на 5,1 ц/га, а сена — на 23,1 ц/га, чистый доход и рентабельность возрастает на 70,5% и 57,5% соответственно.

Рекомендации производству

На основании проведенных исследований рекомендуется включить в систему защиты арахиса следующие мероприятия:

— термообработку семян арахиса при температуре 60°— 80°С в течение 1—2 часов для подавления инфекции и повышения всхожести семян;

— профилактические и противовирусные прочистки на семенных участках (на основании выбраковки растений по результатам серологического тестирования), удаление сор-няков-резерваторов ВМЛ и ВОМФ, изоляция посевов арахиса от других бобовых культур;

- — краевую 4-кратную обработку посевов арахиса 0,05%-ным ииримором в период начала массового лета тлей (третья декада мая—первая половина июня) через каждые 7—10 дней.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Дронова Н. И. Передача вируса мозаики люцерны (ВМЛ) семенами арахиса: Тезисы докладов Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов /Махарадзе-Анасеули, ВНПОЧиСК. — 198?. —

2. Дронова Н. И. Химические препараты против тлей-переносчиков вирусов: Тезисы докладов конференции молодых ученых УДН/ Москва, УДН. — 1988. — С. 41.

Л 38187 16/У1—88 г.

Заказ 1465. Тираж 100

Объем А п. л.

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно