Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биоморфологические особенности возбудителей головневых болезней ячменя и некоторые меры борьбы с ними в условиях Зауралья

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Биоморфологические особенности возбудителей головневых болезней ячменя и некоторые меры борьбы с ними в условиях Зауралья"

С"*-*» Г"'*-'

о

На правах рукописи

<4'

ЕВСЕЕВ Вадим Валерьевич ✓

БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГОЛОВНЕВЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЯЧМЕНЯ И НЕКОТОРЫЕ МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМИ В УСЛОВИЯХ ЗАУРАЛЬЯ

06.01.11 - защита растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курган -1997

Работа выполнена в Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С.Мальцева

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

Заслуженный агроном Российской Федерации СТЕПАНОВСКИХ АС.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

академик Международной академии наук Экологии и безопасности жизнедеятельности ГОЛОЩАПОВ АЛ1.

кандидат биологических наук, доцент ВЕРШИНИН Ю.А

Ведущая организация - Курганский научно-исследовательский институт зернового хозяйства РАСХН

Защита диссертации состоится " /У " 1997 г.

в 40 часов на заседании специализированного совета К. 120.98.01 при Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С.Мальцева.

Адрес: 641311, Курганская обл., Кетовский р-н, с. Лесниково, сельхозакадемия, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С.Мальцева.

Автореферат разослан " 77 " 1997 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доцент А.Н. Панфилова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Головневые болезни ячменя ежегодно причиняют значительный хозяйственный ущерб, однако меры борьбы с ними не всегда отличаются высокой эффективностью. Во многом это обусловлено отсутствием четких представлений об основных закономерностях, определяющих устойчивость ячменя к головпе. Практически не изучены особенности физиологии питания возбудителей головни ячменя, недостаточно учитывается эволюционная адаптация головневых грибов к факторам окружающей среды". Это мешает проводить целенаправленную селекцию на разрыв приуроченности патогенов к питающему растению, не позволяет с научно обоснованных позиций применять против головни многие агротехнические и химические приемы.

В борьбе с головневыми болезнями протравливание семян является эффективным приемом, но и оно не позволяет полностью избавиться от головни, остается небезопасным в экологическом плане. Все это требует дальнейшего глубокого изучения биологии патогенов, поиска малотоксичных препаратов, способных защищать посевы при минимальных дозах расхода.

Цель и задачи исследований. Целью исследований было изучение фгоиолого-морфологических особенностей возбудителей головни ячменя и их отношения к некоторым ксенобиотикам для повышения эффективности и экологичности мер борьбы с ними.

Задачи исследований:

- выяснить влияние географического фактора и сортовых особенностей растений на изменчивость морфологических признаков возбудителей головневых болезней ячменя;

- изучить отношение возбудителей головни ячменя к различным источникам питания и витаминам в условиях чистой культуры;

- дать микробиологическую оценку экологической безопасности применения протравителей семян, предлагаемых для борьбы с головней ячменя;

- изучить возможность использования регуляторов роста растений в качестве индукторов устойчивости ячменя к головне.

Научная новизна. Исследования проводились в 1992 - 1996 г.г. в соответствии с планами научных работ Курганской СХА, утверждены Ученым советом академии (протокол № 10 от 20 июня 1992 г.), номер государственной регистрации 01910045 921.

Впервые детально изучены физиолого-морфологические особенности возбудителей головни ячменя. Выявлена существенная за-

висимостъ развития головневых грибов от источников углерода и азота. Показано сходство физиологических особенностей возбудителей твердой и черной пыльной головни. Установлена широта варьирования ряда морфологических признаков у головневых грибов при их развитии in vitro и в естественных условиях. Показана возможность использования некоторых регуляторов роста растений для защиты посевов ячменя от головни.

Практическая ценность работы. Учет адаптивного потенциала возбудителей головни ячменя к факторам окружающей среды и их физиологических особенностей позволяет применять в борьбе с ними агротехнические и химические мероприятия с научно обоснованных позиций, проводить целенаправленную селекцию ярового ячменя на разрыв приуроченности патогенов к растению-хозяину. Предложено использовать регуляторы роста растений совместно с другими препаратами для повышения эффективности и экологичности защитных мероприятий.

Апробации работы. Основные положения диссертации доложены на научно-практических конференциях Курганской СХА (1994, 1995, 1996 гг.) и научно-практической конференции Челябинского НИИСХ (г. Челябинск, 1994).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 166 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству. Содержит 45 таблиц и 11 рисунков. Список использованной литературы включает 213 наименований, в том числе 28 - иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Объекты, условия и методы исследования

Работа выполнялась в 1991 - 1996 гг. на кафедре экологии и защиты растений Курганской государственной сельскохозяйственной академии им. Т.С.Мальцева.

С5т,с:пи исследования: минелиальные структуры возбудителей головни ячменя, популяции почвенных микроорганизмов, яровой ячмень сорта Омский 86. Для изучения влияния географического фактора и сортовых особенностей растений на изменчивость морфологических признаков грибов отбирали по 5 типичных колосьев. С каждого колоса измерению с помощью окуляр-микрометра подвергали 40 телиоспор. Чистые культуры возбудителей получали на синтетическом агаре Чапека. В среду вносили углеводы и многоатомные спирты, натриевые соли органических кислот, аминокислоты и нитрат натрия в количестве 1; 0,2; 0,1% соответственно, витамины по 1 мкг на 1 мл среды, фолиевую кислоту по 0,05 мкг/ мл среды. (Методы экспериментальной микологии, 1982; Н.С.Егоров,1983.). Кислотность сред устанавливали на уровне рН 7,0.

О развитии грибов судили по размеру, структуре колоний, состоянию мицелиалышх структур. Проводили измерения диаметра спорогенного мицелия, хламидоспор, длины и ширины споридий. Число измерений признака составляло не менее 50.

Для изучения воздействия протравителей семян на почвенную микрофлору отбирали почву с полевого опыта, где семена яровой пшеницы обрабатывались различными препаратами. Затем по общепринятой в микробиологии методике (Методы почвенной микробиологии..., 1991) почвенную суспензию рассевали на среды - МПА, Чапека, голодный агар и другие.

Возможность использования регуляторов роста растений в качестве иммуностимулирующих препаратов исследовали в лабора-торно- полевых условиях. Определяли: энергию прорастания и всхожесть семян (ГОСТ 12038-84), противоголовневую активность препаратов методом диффузии в агар. Семена ячменя обрабатывали перед посевом в течение 4 часов растворами регуляторов роста и за-споряли телиоспорами твердой головни. Дозы для гетероауксина и янтарной кислоты - 100 г/т, для ДГ-380 и ДГ-482 - 20 г/т семян. Инфекционная нагрузка - 0,5 г спор на 100 г зерна. Опыты мелкоделя-ночные. Гистологические исследования проростков выполняли по

методике Г.А.Трунова, В.Н.Понировского (1966). Перед уборкой проводили учет элементов структуры урожая.

Статистическая обработка данных выполнена на ПЭВМ по общепринятым методикам (Е.А. Дмитриев, 1972; Б.А.Доспехов, 1985).

2. Результаты исследований

2.1.Биоморфологические особенности возбудителей головни ячменя.

Исследование популяций головневых грибов было начато с выявления морфологических особенностей.

Установлено, что географический фактор и сортовые особенности растений оказывают сильное влияние на морфологию телиос-пор возбудителей головни ячменя (табл. 1).

Таблица 1

Изменчивость телиоспор у возбудителей головни ячменя под влиянием географического фактора и сортовых особенностей растений (Курганская СХА, 1992 г.)

Вид Популяция Морфологическая характеристика

гриба возбудителя X Sx V х ±t01Sx

Ustilago * на сорте Лиман 6,82 0,04 9,15 6,71+ 6,94

hordei (Pers.) на сорте Ильмен 6,48 0,04 9,58 6,37+ 6,60

Kell. et Sw. На многорядном ячмене 6,77 0,05 10,09 6,65+ 6,90

на сорте Лиман 6,42 0,03 7,08 6,34+6,51

Ustilago * на сорте Ильмен 6,95 0,04 8,90 6,84+ 7,07

nigra Tapke на сорте Московский 3 6,45 0,04 8,28 6,35+ 6,55

на многорядном ячмене 6,85 0,04 9,06 6,73+ 6,96

Ustilago Читинская 6,57 0,04 9,48 6,46+ 6,69

nuda (Jens.) Уссурийская 6,34 0,03 6,91 6,26+ 6,42

Kell. et Sw. Алтайская 5,98 0,02. 4,55 5,93+ 6,03

Курганская 6,01 0,03 7,18 5,93+ 6,08

Примечание: средние значения признака и доверительные интервалы даны в мкм, 1о1= 1,96; * - популяции из Курганской области.

Популяции U.hordei на двурядном ячмене сорта Лиман и многорядном подвиде формировали крупные телиоспоры (6,77 - 6,82 мкм) На сорте Ильмен (двурядный ячмень) диаметр телиоспор достоверно меньше (6,48 мкм), найденные доверительные интервалы не перекрываются.

Популяции U. nigra мелкие споры формировали на сортах дву-рядного ячменя Московский-3 и Лиман, крупные - на сорте Ильмен и многорядном подвиде. Разница з размерах телиоспор достоверна.

Популяции U. nuda из Курганской области и Алтайского края по размеру телиоспор практически не отличались. Доверительные интервалы оказались совпадающими (5,93 - 6,03 и 5,93 - 6,08 мкм ).

Уссурийская и Читинская популяции имели значительно более крупные телиоспоры (до 6,57 мкм).

Результаты межпопуляционного изучения морфологии возбудителей головни ячменя свидетельствуют о их высоком адаптивном потенциале к факторам окружающей среды и питающему растению. Это следует учитывать на практике, так как популяции, отличающиеся по крупности спор, могут отличаться и по другим признакам (например, патогенности).

2.2. Физиолого-морфологические особенности развития головневых грибов in vitro на средах с источниками углерода.

Учитывая, что в основе морфологических изменений любого организма лежат физиологические и биохимические реакции, была поставлена цель изучить физиолого-морфологические особенности развития популяций возбудителей головневых болезней ячменя.

Головневые грибы на внесённые в основную среду источники углерода в общих чертах реагировали однотипно (табл.2).

Лучший рост наблюдался на глюкозе, сахарозе, мальтозе. Плохо усваивались лактоза, сорбит, дульцит, органические кислоты. Диаметр колоний на этих вариантах в большинстве случаев достоверно меньше, чем на контроле (среда с сахарозой). На среде без источника углерода роста нет. Органические кислоты, особенно щавелевая, а-кетоглютаровая и пировиноградная неблагоприятно отражались на развитии грибов.

Возбудитель пщьной головни слабо в отличи? от двух других видов усваивал маннит (диаметр колоний на 30-е сутки всего 13,2 мм, на сахарозе в этот же период - 24,6 мм, HCPos= 3,3 ).

Источники углерода оказывали значительное влияние на развитие и морфологические признаки грибов. Так, органические

Таблица 2

Диаметр колоний возбудителей головни ячменя на источниках углерода, мм (Курганская СХА, 1993-1994 г.г.)

Источники Ustilago hordei Ustilago nigra Ustilago nuda

углерода 10-е 30-е 10-е 30-е 10-е 30-е

сутки сутки сутки Сутки сутки сутки

Сахароза (к) 10,3 17,7 7,3 13,8 9,0 24,6

Глюкоза 10,8 22,0 7,5 14,7 8,4 23,7

Арабиноза 7,9 17,3 6,5 11,0 8,1 25,1

Мальтоза 11,6 22,2 7,3 13,3 7,7 22,8

Лактоза 5,1 6,8 4,8 7,3 7,3 9,5

Маннит 7,6 18,8 6,0 15,2 7,9 13,2

Сорбит 6,8 12,8 5,2 6,7 7,2 9,5

Дулыцгг 4,6 4,6 4,0 4,8 2,8 7,6

НСР05 1,2 2,4 1,0 2,6 1,0 3,3

Контроль (сахар-0,2%) 6,5 23,4 8,2 15,0 8,8 14,1

а -Кетоглютаровая к-та 2,6 4,3 5,5 10,0 3,6 4,2

Лимонная к-та 5,2 8,5 5,7 13,2 4,4 5,4

Малоновая к-та 6,1 17,3 6,2 12,7 5,1 10,1

Яблочная к-та 4,4 8,8 5,3 14,0 3,4 3,4

Пировиноградная к-та 3,4 5,9 2,7 3,5 2,6 2,6

Щавелевая к-та 2,3 4,0 2,5 3,3 4,0 6,1

Янтарная к-та 6,4 16,2 8,0 16,5 6,0 . 7,9

НСР05 1,0 2,4 1,8 3,0 1,5 2,1

кислоты изменяли нормальное течение процесса формирования хла-мидоспор. Они возникали не столько на спорогенном мицелии, сколько в результате копуляции споридий. Внесение в питательную среду сорбита приводило к трансформации части споридий в геммы. Некоторые из них прорастали 4-5 мицелиальиыми ростками или интенсивно почковались. Длина споридий на средах с углеводами, как правило, была наибольшей: 9,25-11,91 мкм. Органические кислоты приводили к сокращению длины споридий до 8,79-11,21 мкм. Спо-рогенный мицелий на лактозе, сорбите, органических кислотах не превышал в диаметре 3,5 - 5 мкм, а на углеводах находился в пределах 5 -7 мкм.

2.3. Физиолого-морфологические особенности развития головневых грибов in vitro на средах с аминокислотами.

Установлено, что возбудители головневых болезней ячменя усваивают аминокислоты избирательно (табл. 3).

Таблица 3

Отношение возбудителей головни ячменя к аминокислотам (Курганская СХА, 1994-1995 г.г.)

Вариант Ustilago hordei Ustilago nigra Ustilago nuda

Диаметр колоний (в мм)

10 сутки 30 сутки 10 сутки ЗОсутки 10 сутки 30 сутки

Контроль * 6,0 17,0 6,0 17,0 4,1 23,6

Орнитип 6,7 11,8 6,7 11,8 7,2 8,9

Валин 7,5 14,0 7,5 14,0 7,0 7,8

Тирозин - - - - 7,1 8,5

Лизин 7,7 12,5 7,7 12,5 6,6 8,4

Треонин 6,8 14,2 6,8 14,2 7,2 10,1

а-Алания 7,5 16,5 7,5 16,5 4,7 9,6

Аргинин 7,5 12,7 7,5 12,7 4,0 9,2

Серин 8,5 11,8 8,5 11,8 4,0 9,4

Триптофан 5,5 с О 7¿í 5,5 7,5 6,3 8,5

Метионин 5,0 5 8,2 - 5,0 8,2 3,2 6,5.

Глицин 8,3 20,2 8,3 20,2 3,4 8,0

Про лин 8,8 16,3 8,8 16,3 7,8 13,4

Гистидин 6,8 9,7 6,8 9,7 5,9 8,4

НСРю 0,9 1,9 0,9 1,9 1,3 2,1

Примечание: * - среда Чапека с нитратом натрия (0,1%)

Возбудитель твердой головни лучше всего развивался на глицине и пролине. Худшими источниками азота оказались триптофан и метионин. Потребность возбудителя твердой головни в аминокислотах не оставалась постоянной. Контроль (среда с нитратом натрия) на 20 сутки уже значимо превосходил по размеру колоний многие варианты. На 30 сутки роста активность усвоения грибом различных источников азота продолжала изменяться, но глицин по-прежнему использовался хорошо. Хуже всего гриб усваивал триптофан. Споро-генный мицелий здесь разрушался практически полностью.

Черная пыльная головня подобно возбудителю твердой головни акгавно развивалась в 10-суточной культуре на средах с глицином, про липом и слабо - на метионине и триптофане. Почти наравне с глицином и пролином гриб усваивал серии. Через месяц после засева пробирок почти все варианты уступали в активности роста контролю.

Динамика роста U. nuda на аминокислотах имела заметные отличия от двух других видов. Постоянно лучшей была среда с проли-ном. В первое время хорошо усваивались грибом валин, тирозин, треонин, орнитин. Хуже использовались триптофан, гисгидин и лизин. Введение в среду лизина оказало на рост гриба своеобразное действие. Колонии отличались угольно-черным цветом, в агар не врастали. Под микроскопом наблюдался спорогенньш мицелий с утолщенными клеточными стенками бурой окраски.

С возрастом потребность гриба в источниках азота изменяется. Резко активизируется рост мицелия на контрольном варианте. Лучше начинали усваиваться такие аминокислоты как глицин, а-аланин, серин, аргинин. По-прежнему активно усваивался пролин. Особенностью этого варианта было стимулирование роста мицелия и задержка формирования хламидоспор.

Аминокислоты оказывали существенное влияние на развитие патогенов. Так, спорогенньш мицелий формировался тонким и быстро разрушался, на вариантах с а -аланином и метионином не являлся доминирующим в цикле развития.

2 .4. Физисшого-морфологические особенности развития головневых грибов in vitro на средах с витаминами.

Культуральные признаки Ustilago hordei и Ustilago nigra на средах с витаминами изменений не претерпевали, достоверных отличий по диаметру колоний (табл. 4) от контрольного варианта не отмечено.

Таблица 4

Диаметр колоний возбудителей головни ячменя на витаминах, мм (Курганская СХЛ, 1994 г.)

Вариант Ustilago hordei Ustilago nigra Ustilago nuda

10-е 30-е 10-е 30-е 10-е 30-е

сутки сутки сутки сутки сутки сутки

Контроль 6,5 20,7 6,5 20,5 6,6 12,6

С 7,2 20,2 7,1 20,3 7,8 13,4

Вс 6,8 21,3 6,8 21,0 7,9 15,6

РР 7,2 22,0 7,0 22,1 8,5 15,1

В2 7,6 20,8 7,8 21,0 8,4 16,8

ВЗ 6,9 19,5 6,8 19,3 4,8 9,6

В12 7,7 22,6 7,8 22,4 8,2 16,1

НСР„, 1,3 2,5 1,2 2,6 1,1 2,9

Реакция Ustilago nuda на витамины более четкая. На опытных вариантах, за исключением среды с пантотеновой кислотой, колонии формировались более крупные, чем на контроле. Развитие гриба на среде с витамином Вз слабое (диаметр колоний на 30-е сутки - 9,6 мм, на контроле - 12,6 мм, НСР05=2,9). При микроскопировании отмечено большое количество отмерших мицелиалышх образований.

Результаты опытов показали, что U. hordei и U. nigra имеют близкие физиологические потребности, a U. nuda нередко существенно отличается от них (своеобразная реакция на маннит, витамины, некоторые аминокислоты, формирование тонкого спорогенного мицелия).

2.5. Иммуностимулирующие и обеззараживающие ксенобиотики в интегрированной защите ячменя от головневых болезней.

Далеко не все совремешше протравители семян могут считаться в полной мере экологически безопасными. В результате оценки воздействия широкого набора протравителей (табл. 5 ) на

Таблица 5

Влияние протравителей семян на микрофлору почвы

Количество микроорганизмов, млн / г почвы

Вариант среда МПА а эеда Чапека

опыта 23 10 20 23 10 20

июня июля сентября июня июля сентября

Суми-8 1,64 1,36 3,25 2,12 1,37 2,50

Суми-8Т 1,58 1,20 4,00 1,61 2,28 6,75

Суми-Супер 1,04 2,76 7,25 1,65 1,73 11,25

Суми-Универсал 1,16 1,24 3,25 1,45 1,23 2,25

Фундазол 1,26 1,46 6,75 1,75 1,17 3,25

Пентатиурам 2,24 1,08 3,75 1,49 1,44 8,00

Витавакс 0,88 1,18 7,50 1,59 1,34 3,00

Байтан-Универсал 2,58 1,14 24,00 1,71 0,72 11,75

Контроль 1,66 1,02 5,75 1,92 0,89 6,50

НСР05 0,69 0,48 3,82 0,45 0,22 4,81

почвообигающие микроорганизмы установлено, что препараты су-ми-8, суми-8Т, суми - универсал, фундазол и витавакс в большинстве случаев оказывали после попадания в почву угнетающее воздействие на микрофлору, снижая ее численность в среднем на 17-41%. Только в первой декаде июля численность бактерий постепенно восстанавливалась. Препараты про мет, дивиденд, максим, агат 25, вита-

вакс существенно снижали количество пропагул грибов в почве опыта (среднее число пропагул от 43 - на варианте с дивидентом, до 149 тысяч в 1 г почвы — на варианте с прометом; на контроле - 379 тысяч в 1 г), при этом нередко изменялась структура комплекса почвенных микромицетов.

Так, оценка комплекса грибов на контрольном варианте по показателю временной частоты встречаемости показала, что типичными частыми были микромицеты из родов Pénicillium и Rhizopus, типичными редкими грибы из родов Trichoderma и Fusarium. Доминан-тов не установлено.

В варианте, где применялся витавакс, доминировали пенициллин.

В варианте с биопрепаратом агат 25 чаще всего встречались на первой стадии сукцессии грибы рода Rhizopus. По показателю временной частоты встречаемости как типичные частые зарегистрированы роды Pénicillium, Rhizopus, Paecilomyces.

Там, где применялся препарат берет, в почве доминировали микромицеты из рода Trichodenna (показатель обилия - 91,7 %).

В варианте, где семена обрабатывались прометом, структура комплекса почвенных микромицетов значительно отличалась от контроля. На первом этапе сукцессии доминировали пенициллин, отмечены грибы рода Aspergillus. На следующем этапе из почвы выделялись только грибы рода Mucor.

Все это убеждает в необходимости продуманного выбора препарата для протравливания семян и поиска нетоксичных для полезных микроорганизмов соединений, действие которых основывалось бы в первую очередь на интенсификации защитных механизмов растений.

Из широкого спектра ксенобиотиков выбраны для изучения регуляторы роста и развития растений. Осуществлено испытание ге-тероауксина, янтарной кислоты, препаратов - ДГ-380, ДГ-482.

Изучение влияния препаратов на всхожесть, энергию прорастания семян и первоначальный рост всходов ячменя показало, что всхожесть семян стабильно повышалась под действием янтарной кислоты и препарата ДГ-380 на 2-4%.Только на варианте с препаратом ДГ-482 всхожесть была ниже (90,7%), чем на контроле (92,0), однако энергия прорастания семян существенно повышалась.

В полевых условиях препараты повышали всхожесть на 2 - 8 %. Гистологический анализ 5-суточных проростков ячменя на поражен-ность твердой головней показал, что гетероауксин и препарат ДГ-380 отличались наибольшим защитным действием. Зараженность не

превышала 52-54%. Высокий уровень инфицированности проростков отмечен на варианте, где семена обрабатывали янтарной кислотой (74%). На контроле пораженносп. проростков составляла 60% и более.

В период вегетации растений прослежено влияние препаратов на продуктивную кустистость, длину колоса и ряд других показателей (табл. 6).

Таблица 6

Влияние регуляторов роста на число и массу зерен, длину колоса и продуктивную кустистость ячменя (Курганская СХА, 1993-1994 г.г.)

1993 г. 1994 г.

Вариант Показатели

X V X V

длина колоса, см 8,4 12,6 8,4 17,7

Контроль число зерен в колосе, шт. 21,4 12,2 21,5 14,4

продуктивных стеблей, шт. 2,1 40,9 1,5 41,6

масса зерна с колоса, мг 660,0 39,1 875,0 25,9

длина колоса, см 8,4 П,1 8,4 17,3

Гетеро- число зерен в колосе, шт. 21,1 10,7 20,6 14,7

ауксин продуктивных стеблей, шт. 1,6 73,3 1,5 58,1

масса зерна с колоса, мг 672,2 46,1 889,0 35,5

длина колоса, см 7,6 16,6 8,7 17,4

Янтарная число зерен в колосе, шт. 20,1 14,4 22,2 9,9

кислота продуктивных стеблей, шт. 2,0 62,2 2,0 55,4

масса зерна с колоса, мг 487,4 46,2 838,0 28,7

длина колоса, см 8,7 12,6 8,5 14,2

ДГ-380 число зерен в колосе, шт. 21,5 13,3 21,1 11,4

продуктивных стеблей, шт. 2,4 57,4 1,8 56,4

масса зерна с колоса, мг 742,5 27,2 919,0 31,2

длина колоса, см 8,5 12,9 8,7 19,4

ДГ-482 число зерен в колосе, шт. ' 22,1 11,5 22,7 10,9

продуктивных стеблей, шт. 1,8 55,4 1,9 56,4

масса зерна с колоса, мг 716,7 38,2 912,0 39,0

Примечание: х - среднее с 25 растений; V - коэффициент вариации (%)

Эффективными были препараты ДГ-380 и ДГ-482, которые товышали продуктивную кустистость, длину колоса (до 8,5 - 8,7 ;м), число зерен, массу зерна с главного колоса (до 919 мг) и со »сего растения (1445 -1665 мг, на контроле - 1150 мг). Янтарная ки-;лота способствовала увеличению озерненности колоса, но масса 1ерна с главного колоса и в целом со всего растения (1165 мг)

оказалась низкой. Гетероауксин заметно влиял лишь на продуктивность растения (масса зерна с 1 растения - 1420 мг).

В течение двух лет, независимо от метеорологических условий, обработка семян растворами регуляторов роста снижала поражен-ность ячменя твердой головней и листостеблевыми пятнистостями (табл. 7), хота в условиях лаборатории фунгистатического действия препаратов на чистые культуры головневых грибов не обнаружено. Против головни были эффективными гетероауксин и янтарная кислота (пораженностъ 0,48 и 0,32% соответственно).

Несмотря на высокую зараженность проростков ячменя головней на варианте с янтарной кислотой больных колосьев было мало и поражение ячменя не превышало экономический порог вредоносности. Растения, за счет активизации в них биохимических процессов, оказались способными подавить развитие патогена.

Таблица 7

Влияние регуляторов роста на повышение болезнеустойчивости и урожайности ячменя (среднее за 1993 - 1994 г.г.)

Степень Пораже-

ние

Вариант поражения твердой Урожай-

пятнисто- головней, ность,

стями, % % %

Контроль 9,68 1,22. 13,8

ДГ-380 6,76 0,60 18,9

ДГ-482 7,58 0,72 17,4

Гетероауксин 7,60 0,48 17,3

Янтарная к-та 6,52 0,32 15,3

НСР05 3,1

Гистологические исследования показали, что гриб быстро подвергался лизису. Однако затраты пластических веществ на борьбу с фи-топатогеном привели к снижению массы зерна с колоса, а в дальнейшем и урожайности.

Новые препараты способствовали снижению пораженности ячменя твердой головней, однако выраженность защитного действия была слабее.

Прибавка урожая от применения регуляторов роста растений составила в среднем за два года от 1,5 (янтарная кислота) до 5,1 ц/га (ДГ-380). Гетероауксин, ДГ-380 и ДГ-482 обеспечили статистически значимую прибавку урожая по сравнению с контролем.

Проведенные исследования позволяют говорить о перспективности использования регуляторов роста, обладающих защитным эф-, фектом.

ВЫВОДЫ

1. Результаты сравнительного межпопуляционного изучения ксрфолсппесгагх особенностей возбудителей головневых болезней ячменя свидетельствуют о их высоком адаптивном потенциале к факторам окружающей среды и питающему растению.

2. Установлена четкая зависимость нормального роста и развития головневых грибов, поражающих ячмень, от характера углеродного питания. Хорошими источниками углерода оказались сахара, из многоатомных спиртов - маннит. Плохо усваивались сорбит, дульцит, лактоза, органические кислоты.

3. Источники углерода нередко вызывали отклонения в морфологии и циклах развития возбудителей головни ячменя. Это выражалось в сокращении длины споридий (8,79 - 11,21 мкм - на органических кислотах; 9,25 - 11,91 мкм - на сахарах), уменьшении диаметра спорогенного мицелия (до 3,5 - 5 мкм), трансформации споридий в геммы, возникновении хламидоспор из споридий.

4. Четкой реакции возбудителей твердой и черной пыльной головни ячменя на витамины не обнаружено. Пыльная головня оказалась более зависимой от витаминов, что свидетельствует о большей продвинутости этого гриба в процессе эволюции в сторону паразитизма.

5. Усвоение возбудителями головни ячменя аминокислот отличалось избирательностью. Лучшими источниками азота были глицин, пролин, худшими - метионин, триптофан, гистадии. Аминокислоты (пролин, триптофан, метионин, лизин и другие) оказывали существенное влияние на морфологические особенности и цикл развития головневых грибов.

6. Сравнение физиолого-морфологических особенностей возбудителей головни ячменя показало, что виды U.hordei и U.nigra весьма сходны между собой по ряду параметров, a U.nuda имеет ряд существенных отличий (своеобразная реакция на сахара, витамины, аминокислоты). Это должно быть учтено при разработке мер борьбы с ними.

7. Не все современные протравители семян могут Ъыть признаны безопасными в экологическом плане. Ряд препаратов (суми-8, суми-8Т, суми-универсал, фундазол, витавакс) оказывали в те-

чение месяца после попадания в почву угнетающее воздействие на микрофлору, снижая ее численность в среднем на 17-41 %. Препараты промет, дивиденд, максим, агат 25, витавакс значительно уменьшали содержание грибных зачатков в почве опыта, при этом нередко изменялась структура комплекса почвенных микромице-тов.

8. Испытания регуляторов роста растений показали, что они , оказывают благоприятное влияние на растения, повышая их урожайность на 1,5 - 5,1 ц/га и защищая от ряда фитопатогенных грибов.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения устойчивости растений ячменя к головне предлагается использовать регуляторы роста, обладающие защитным эффектом (ДГ-380, ДГ-482 - 20 г/т семян, гетероауксин и янтарная кислота - 100 г/т семян ). Применять их следует в комплексе с фунгицидами. Это позволит усилить и стабилизировать их защитное действие, понизить норму расхода протравителя, что весьма важно в экологическом плане.

2. Селекцию устойчивых к головне форм ячменя целесообразно вести на высокий уровень накопления в тканях растений лизина, триптофана, метионина, органических кислот.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ

РАБОТЫ:

1. Влияние протравителей семян на микрофлору почвы // Информационный листок Курганского ЦНТИ. - Курган, 1991. - № 193. -3 с. (в соавторстве).

2. Действие новых протравителей семян на почвенную микрофлору // Информационный листок Курганского ЦНТИ. - Курган, 1991. - № 281. - 2 с. (в соавторстве).

3. Углеводное питание гриба Ustilago hordei (Pers.) Kell, et Sw. // Наука - сельскому хозяйству. - Курган: ИПП " Зауралье", 1994. - С. 95-98. (в соавторстве).

4. Влияние различных аминокислот в искусственной питательной среде на рост Ustilago nuda (Jens.) Kell, et Sw. // Наука - сельскому хозяйству. - Курган: ИПП "Зауралье", 1994. - С. 98-101.

5. К физиологии возбудителя твердой головни ячменя // Достижения аграрной науки - практику Уральского земледелия. - Челябинск: ЧНИИСХ, 1995. - С. 69-75. (в соавторстве).

6. Регуляторы роста и экологизация защиты растений // Охрана окружающей природной среды и экологическая безопасность населения. - Курган, 1995. - С. 53-54. (в соавторстве).

7. Углеводное питание как фактор вирулентности возбудителя пыльной головни ячменя // Через опыт - в науку. - Курган: ИПП "Зауралье", 1995. - С. 142-145. (в соавторстве).

8. К разработке основных параметров экологически безопасной системы защиты зерновых культур от комплекса вредных организмов в Зауралье // Через опыт - в науку. - Курган: ИПП "Зауралье", 1995. - С. 150-154. (в соавторстве).

9.Пуги повышения экологичности и эффективности защиты ячменя от некоторых опасных болезней // Экология и здоровье,-Курган: ИПП "Зауралье", 1996. - С. 73-74. (в соавторстве).