Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ЭКОЛОГИЯ СОЕВОЙ ЦИСТООБРАЗУЮЩЕЙ НИКОЛАЕВИЧ
ВАК РФ 06.01.11, Защита растений
Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГИЯ СОЕВОЙ ЦИСТООБРАЗУЮЩЕЙ НИКОЛАЕВИЧ"
А -зобЗ^
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕПЬСК О X 0 оЯЙСТВЕ! ПШ НАУК ВСЕРОССИЙСКИ] 11ЛУ1НЮ- ИССЛЕДОВАТЕЛЬС1{№1 ИИСТИТУТ ФИТОПАТОЛОГИИ
па правах рукописи
МОРОХОВЕЦ Валим Николаевич
ОКОЛОГИЛ СОЕВОЙ ЦИСТООБРАЗУЮЩШ ПГШТОДЫ В ПРИМОРСКОМ КРАЕ
Специальность 05,01,11 - зпадп-л растении от »родителей и ОолезнеП
Автореферат диссертации на соискание учепоп степоии кандидата биологических [[аул
Болыпио Впземы - 1903
Работа выполнена в Дальневосточном НИИ защиты растения.
Научный руководитель: член-корреспондент Российской
Официальные оппоненты: доктор биологических паук, про-
Ведуцее учреждение: Биолого-почвенный институт ЛВО рлн.
в /.(р. часов на заседании специализированного совета к.120.66.01 ВО ВНИИ фитопатологии по адресу: 143050, Московская область, одинцовский район, п/о Большие Вяземы.
С диссертацией можно ознакомился в библиотеке ВН11ИФ.
технологической академии, доктор биологических наук, профессор В.Я.Спиридонов
фессор В.Г. Шестаков (ВНИИФ); кандидат биологических наук, научный сотрудник О.Л. Кулинич (Институт паразитологии).
Зашита диссертации состоится
Ученый секретарь специализированного совета
И.Н.Яковлева
COJIEPMME РАБОТЫ
1, piKPMIR 11 ОГППР Л11ТКРЛТУГ»
. At|tv,4m.nt>nti. топы спя - одна но нажнеПших культур n мироном земледелии. иироко используемая в производство продуктов питании, кормов, в качестве универсального промышленного сырья. П Приморском крае посевы сои спстпнляигг ЩИ тыс. га. Несмотря на пыеонуп потенциальную продуктивность раИоиироплнних сотого», уронень производства сои в Приморьо остается крайне низким, n itopnyn очоредь это связано с отсугстЕшем должного внимания проблемам заингш растений от сорняков, болезней и вредителей. Важнейшим из последних: является соевая инстообразуюмя нематода (СШО, net oi-n<if га Eiycines ichitiohe, 1052. к настоящему■ времени обнаруженная примерно на площадей под соей в Приморском крае (Ерошенко и др.. 1991). По данным этих же авторов, потери сон, вызванные СЦИ. в отдельных районах »рая достигают 30--lax.
Весьма эффективным и доступным способом борьбы с СЦИ является исключение из севооборотов на зараженных полях сои и использование непоражаемых культур. Трудность в реализации подобных севооборотов заключается н тем. что помимо сои С1Ш способна порами, целый ряд других культур и сорняков. Полое того, круг расте-ннй-хоэяев H.eiyeines зависит от особенностей популяций вредителя, шшового и сортового своеобразии выращиваемых и сорных растении. Поэтому без изучения чувствительности растений и местпют популяциям СШ1 невозможны грамотная разработка схем чередования культур и рациональное планирование борьбы с сорняками па зараженных полях.
Другим способом борьбы с СШ1 является использование устойчивых сортов сои. Но эта сортовая характеристика условна и также определяется биологическими особенностями популяций иредителя, что послужило основой для выделения внутри вида и.glycines рас, различающихся по способности паразитировать на определениях сортах сон.
D Приморском крае изучение расового статуса местных популяций СЦН, сортовой реакции сои на заражение и.ei ус i не я. поиск устойчивых сортообразцов для включения в селекционный процесс, он-
"ЦЕНТРАЛЬНАЯ *i НЛ^ЧМлз - -.-'ЮТЕКА I
ределение спектра растений-хозяев этого вредителя до наших исследования не проводились.
Современное соеводстоо, на« и растениеводстао в целом, немыслимо без самого ипролого использования химических средств запиты растения, в частности - гербицидов. Являясь средством ОорьОы с сорной растительностью, гербициды, кан веяное химическое вещество, способны оказывать определенное побочное влияние на агро-и биоценозы, важнейшими элементами которых являются круглые черви, гербициды могут воздействовать па взаимоотношения 5итогель-минтов с их кормовыми растениями, на деятельность других почвоо-битахщих нематод. Несмотря на важность пробдоьш, в нашей стране имеются лишь единичные публикации, посвященные изучению влияния гербицидов на фитонематод.
. Мель и запячи исследований,. Целью настоящей работы явилось выяснение экономического значения СЦН, изучение ряда аспектов экологии н.£]ус1пся применительно к уелапиям Приморского края как основы для разработки мер борьбы с вредителем в данном регионе,
В задачи исследований входило:
- изучение вредоносности СЦН в условиях Приморского края;
- определение расового состава приморских популяция СЦН;
- выявление устойчивых к СЦН районированных и перспективных для края сортообразцов сои из коллекции Приморского П№1СХ;
- оценка сортов и линий сои с известной невосприимчивостью к определенным расам и популяциям СЦН на устойчивость к приморским ПОПУЛЯЦИЯМ Н.й1ус1пея{
- определение круга растений-хозяев СЦН из числа культурных и сорных растений, характерных для Приморского края;
- изучение воздействия гербицидов, применяемых в соеводстио, на И.е1ус1пеэ и некоторые другие виды фитонематод из посевов сои.
Научная новизна и ппяцтнчпсиое знячлпио гшпптм. по результатам полевого опыта установлено, что вредоносность ецн в отношении сои в условиях Приморского крал прошляется даш при незначительной исходной зараженности почвы цистами. Показано, что снижение урожайности зерна связано с общим угнетением зараженных растений
и наиболее тесно коррелирует со снижением их массы и уменьшенном количества образовавшихся босой.
Впервые проведано исследооапио расового состава приморских популяций СШ(. Три испытанные популяции н. в iycj nrs вшщ отнесены и 9-му патотипу.
Rnepnue осуществлена оценка 41 сорта и лилии сои па устойчивость к приморским популяциям СЦН. 2 непораяаемых лииии и 7 ус-тоЯчиаых сортов и линий сои рекомендованы в качество источникоп устопчивости при выведении новых местных сортов и гибридов.
Определен »руг растения-хозяев СЦН из числа культур! lux и сорных растений, характерных для Приморского края, способных поддерживать популяции паразита при отсутствии основного кормопого растения.
Впервые проведено изучение побочного влияния гсрймвици» трефлан (нитран) и классик (хлоримурон) на н,еI ус i «ез и нокптпрз.ю другие виды фитолематод. Поназано, что упомянуты« гербициды в воднмх растворах стимулируют отролденио личинок СЦН и способствуют дополнительному угнетению ипвазиропапиои сои, по cpamianmi с зараженными, но необработанными растениями.
МИПОГЧЭЛЬМИНТ AphPjpiiclmldo« doubl с Ii liens J я рекОмеНДКИЛН » ка-чсстае высокочувствительного тест-oö'емта для тонсинологичеспич исследований пестицидов, обладающих нематицидцоп активности.
Предложена оригинальная методика лабораторного исследования контактного воздеПстпия химических соединений lia ночнеппмх нематод.
Лгщо^апия "аЛоты и публикации. Материалы диссертации излтг.е-ны в четырех статьях, доложены на Всесоюзном координационном совещании по генетике, селекции, семеноводству и технологи» подделывания сои (Благовещенск, 1969).
Структура и об'ем работы. Диссертация издана ta na 1ГЗ страницах маликonиского текста, состоит из трех глав, общих идаслои, практических предложений, списка испольоонпнцоП литературы, содержащего РАЗ наименовании, в том число 107 - на иностранных языках. Работа содержит 10 таблиц и G рисунков.
■
t ЦЕНТРАЛЬНАЯ " НМЧНЛЯ п ■*."!ЮТЕКА
МОСК. • .
ИМ. К. А. . t-J>-.f>/t3««*
2. ПЯЧГНТЫ И МГТРШ ИССЛЕДОВАНИЯ Работа выполнена в 1987-1992 гг. на опытной Сазе Приморского филиала ВНЖ фитопатологии (с 1992 г. - Дальневосточный НИИ оацн-ты растений ДВО РАСХН) - приморский крап, ХанкanскиЯ район, с. Камень-Ръй олов.
2.1. ^учения RnenoHocHocTH QIH в условиях Ппимопсиог? упад Изучение вредоносности СЦН провели в условиях полевого 2-летиего минроделтгочного эксперимента с использованном искусственного заражения опытных делянок цистами «.glycine», для получения достаточного количества инокуляциониого материала нематод размножили в вегетационных условиях на сое сорта приморская (Пр.) 494, Начальная зараженность опытных делянои состапляла 0-75 цист/250 см почвы при средней нал ojiirem гости одной цисты - 178 яиц 'и личинок. Посев сои проводили вручную по схеме 40x5 см. В течение вегетации культуры осуществляли наблюдения за развитием растений, регулярно удаляли сорняки на площади опыта. Осенью растения. собранные с наядой делянки, анализировали по ряду показателей продуктивности и морфометричесним характеристикам. Для каждого признака рассчитали козффициопты.гфсдоноспости (К) СЦН по формуле:
К - (<а-в) х юо]/а, (1) где: а - средняя урожайность неинвазированных растения; в - средняя урожайность и ¡¡Базировал них растений (йестеперов, Балаев, 1988).
2.а. Оппеполоиио рдеппогп соотппр ппцмо"П»1Х...Ц,9Г1УЛЯ11ИЙ СИП Для идентификации патотипов было выделено три популяции СЦН из Ханкайского, Уссурийского и Пограничного районов приморского края. До начала опытов нематоды были размножены в теплице на сорте Пр. 494. При проведении экспериментов применяли традиционную методику определения расового состава СЦН, предусматривают/» использование 4 С0ртов-дифференциаторов: Pickett, Peking, PJ 90763. pi esTsa и стандартного сорта Lee (Golden et al., 1970). В качестве дополнительного контроля о опыты включали раПонироващилй сорт Пр. -494, высокочувствительный к СЦН, Эксперименты проводили в условиях теплицы и вегетационного домика.
Предварительно пророкекньв семена сои указанных сортов высе-
пали по одному в пластмассовый стаканы вмостпмостыо 25» см , наполненные крупно зерня стым про стер или з ова 11 и ым песком. Растопил в Фазу образования l-n nnpu настоящих листье» инокулнровали яйцами и личинками СЦН, Инокулшнонная нагрузка в разных опытах составляла от 3 до 3.5 тыс, яиц и личинок на растение. Oí мг Оыл проведен дэа*ды, с Ханкапскоп популяцией - 3 раза. Повторность каждого опита - 4-5-кратная.
Спустя 40-45 суток поело заражения растения подсчитывали количество самок и иист. образовавшихся на корнях сои и определяли их среднее количество для конкретной популяции на каждом сорте. Затем вычисляли индекс паразитизма <ИШ по Формуле, предложенной Golden et al. (1970):
un - (а/п> x too, (,?)
где: a - среднее количество самок и цист, образонапшихсп па корнях, растений сорта-диффорепциатора; в - среднее количество самок и цист, образовавшихся на корнях растений сорта Loe, Определение расового статуса исследуемых популяций нронодили по схеме, разработанной Riece и schnitt (i9se> и предусматривающей идентификацию JO натотипоо Cltfl.
2,3. Опенка пайО[фппгаанных и перспективных лля Приморья
сортов сои un уптппчивость к CIIH При оценке сортовой реакции сои на взаимодействие с н. с i ус Ines взяли за основу методику, предложенную с сотрудни-
ками (1988), согласно которой количество самок и цист, образовавшихся на нориях тестируемых сортообразцов, сравнивают с аналогичным показателем для эталонного высокочувствительного сорта (2), О пяшх исследованиях о качество эталона был иеисш^оиян сорт Пр.494. ИспытьвасмгП сорт считался устойчивым, если на корнях каждого растения Формировалось менее iüx самок и цист от их количества на эталонном сорте, средне- <относительно) устойчивым - пели этот показатель был равен 10-25.*:; чувствительным (восприимчивым) - если инлекс паразитизма СШ! на данном сорте превышал £5х, Повторность опыта - 5-кратная.
2.4, Олеина соптпп_£ПИ_с ид постной цяпоспттртипостьр_ц
определенным расам и гущуляпиям СИН на устойчивость к
ПРИМОРСННМ ПОПУЛЯЦИЯМ Н.е1уе1(1СЭ
Посев семян, инокуляцию растений проводили по методике, описанной в разделе 2.2. данной главы. Критерия оценки степени устойчивости (восприимчивости) и эталонный сорт те же, что и в опытах с районированными и перспективными сортами сои (раздел 2.3.).
В той случае, если сорт проявлял ту или иную степень устойчивости к СЦН в первых двух экспериментах, его проверяли еае раз. Таким образом, все сорта были протестированы, как минимум, дважды. Повторность каждого опыта - 5-б-кратная.
2.5. Изучение чувствительности ряда культушных и сорных растений к Р1Н п Ппимоппком ипяя
Опыты проводили в условиях теплицы и вегетационного домика как с использованием для выращивания культур и сорняков зараженной почвы из тепличной культуры СЦИ, так и с применением инокуляции личинками и яйцами и.е1ус1по* всходов тсст-растснип, выращенных на стерильном песчано-почвенном субстрате. В обоих случаях инвазионная нагрузка составляла 5,5-6 тис. яиц и личинок на один сосуд, в каждом из которых оставляли от 1 до 5 растений, в зависимости от размеров последних. Эталон - соя Пр. 494, подсчет самок и цист, образовавшихся на корнях испытываемых растений, проводили спустя 4-5 недель после появления всходов (в первом опыте) или инокуляции (во втором опыте).
Дополнительно был осуществлен эксперимент по изучению сортовой ■ реакции . картофеля на заражение СЦИ. Использовали картофель следующих районированных в крае сортов: Долинный, Пауль Вагнер, Приекульский ранний, ФилатоескиЯ и Невский, одновременно заразили сою Пр. <194 для подтверждения эффективности проведенной инокуляции. Личинками и яйцами из цист, образовавшихся на корнях картофеля, инонулнровали сою, виросную на стерильном песне. Образование на корнях сои самок и цист нового поколения доллно было доказать способность картофеля служить дополнительным кормовым растением ДЛЯ 11.£]ус1лея.
Видовую принадлежность нематод, сформировавшихся на нориях культурных и сорных растений, определяли с помощью микроскопичес-
кого анализирования ai Ильи о-в ульв арных пластинок, препарированных по методу Е.С. Кирьяновоп (Î9S3). Кроме этого, осдаествляли промеры личинок 2-го возраста, полученных путем инкубирования цист нового поколения в воле при комнатной температуре,
2.6. Изучение позяеПстппя гепбннилов. применяемых Et соеяопстве. на h.fivcines и„,нек9тртое лоуги? пины антоиематоп
В серии экспериментов изучали ооздеПствие па нематод двух гербицидов - трефлана и классика. О тексте лозы и концентрации препаратов лапы в расчете на 100*- нос действующее венестео.
2.6.1. Изучение влияния_олнпкпатнпго гтп пне не ни я тпеоланп и
КЛасащр н^,11гчн1рносность п отношении сои
Изучение этого вопроса проводили в вегетационных и половых условиях на почве, естественно зараженной СЩ1, Испитшалп влияние на сци следующих доз (концентраций) гербицидов; трефлана - i iirvra < I,22 МГ/П1Г условной абсолютно сухон иочпм) и 2 itrvrn (2.-ut мг/кг); классика - 20 г/га (24 мкг/кг), 40 г/га <-19 шг/нг) и Ш г/та (9? Miir/iir). Нроме этого, в теплице провели аналогичный опыт с использованием неэараженной почвы с целью изучения влияния гербицидов на растения при отсутствии СШ), Нонторность вегетационных опытов - 10-1?-, полевого - 5-кратная.
Со» Пр. -194 кап в поле, так и в теплице выращивали до полного созревания зерна и по разнице урожая с контрольных и опытных растений судили о влиянии гербицидов на культуру. Обработку данных проводили методом дисперсионного анализа при 95к-ном уровне вероятности (Доспехов, 19?3).
2.6.2. Изучения влияния полных о а ст в со on нитрана и классика па пмпугглепие личинок ».rrivctnfs
Перед началом опыта цисты н.glycines оьши номецены оо влажную камеру на трое суток при комнатной температуре, затем под бином у ля ром отобрали необходимое количество крупных, одинаковых по размеру и окраске ( смогло-коричневых) цист, полностью наполненных яйцами (в среднем 2!ЭЗ ярцз на цисту), и разло.тили по 2t> штук па 200-мим сита, слот.синие в чашки nevpn.
При приготовлении растворов герОицидоп основывались на методике, предложенной кгпнв ( ¡901 ), согласно которой дозо гербицида
в 1 кг/га соответствует концентрация препарата, равная l мг/л, В эксперименте Оылл использованы растворы гербицидов следующих концентрации^ шгграна - 50, loa, 250, 1GGQ, 2U03 и классика - 1, 2.5. 5, 10, 2В, мкг/л. Кроме этого, испытывали влияние на вы-лупление личинок СЦП корневых днффуэатоа сои и 5 (-M раствора сульфата цинка. Тест-растворы заливали в чашки Петри таким образом, чтобы верхний уровень жидкости находился чуть выше уровня сетки, полностью покрывая лежащие па ней цисты. 13 контрольном варианте цисты заливали дистиллированной водой. Чашки Петри
о
помещали в термостат с- температурой 26-£8 С. Через каждые 5 суток подсчитывали количество вылупившихся личинок и выражали его в процентах к исходному числу яиц в каждом повторении опыта. Повторность опыта - 3-кратная (3x25 цист для каждого тест-растоо-ра>. Обо, а я продолжительность эксперимента - 20 суток.
Полученные данные были сСЗработаиы методом дисперсионного анализа при ОЭзг-лом уровне вероятности (Доспохоп, ¡973). Кроме этого, с помощью пробит-анализа были рассчитаны значения сроков вмпупления 20, 50, 70 и 90х личинок п каждом тест-растворе СМяги, 1970).
2.6.3. Шучени» влияния нчтппнп и классика lia псиотплыл пчм бптонпмятр ц
Для решения данного вопроса нами был разработан лабораторный мотод исследования контантного воздействия химических соединений на почвенных нематод.
Нематод Aptin ] rnchiie ovnnno Dotitlnn. 1в05 (МИКОГСМп,МИНТ ), Aphcl eneho) dos (taub I сbatnj 1 s Eroshenko, 19GB (микогелЬММНТ) И Acrobeioides sp, (девисапробионт), использованных n опытах в качестве тест-видов, выделили из почвы на посевах сои и размножили на грибе Aitprnarirt яр, и бактериях, выращенных на картофель-но-глюкозном агаре по известным методам культивирования нематод (Судакова. 1965 и др.). Нематодную взоесь в герОнцнлмых растворах соответствующих концентраций наносили на поверхность стерильной почвы, помещенной в сита с диаметром отверстий 40-110 мим. Каждое
сито вкладывали в чашку Петри, которую закрывали крышкой и поме-
о
щали па 5 суток в термостат (26-29 С). Затем под каждое сито устанавливали подставку, заливали чашки водой до верхнего уровня
почвенного слоя и itrmtsi» помещали в термостат на двое суток, поело чего подсчитывали нематод, выделившихся из почвы.
В дважды проведенном опито (повториость каждого - 7-кратная) Сыло »лучено воздействие на нематод трех видов следующих нонцент-раций (доз) гербицидod: нитрана - 1.1 мг^нг абсолютно сухой почни (1 кг/га), 2.2 мг^кг (2 wvra) и 4,4 мг/кг (4 кг/га); классика -22 мкг/иг (20 г-та), 44 миг/кг (40 г/га). «о мигл1г (Ш г/та) и 176 МКГ/КГ (1(30 г/гз).
Полученные данные также били математически обработаны методом дисперсионного анализа (P-0.ST?),
з. результат» исглопплти 3.1. Пгтппновипсть СП» п условиях Приморского нпая Проведенным» навиюдениями установлено, что спустя педель после посева сои в фазе образования 3-4 тройчатых листьев начинало проявляться отставание п росте растений, пырлдлкаемих на инокулированных цистами к,glycines делянках, по сравнению с контрольной нею аражеиной соей. В течение пегетацигшных сезонов, по мере роста и развития культуры, эти отличия становились псе более заметными, Основной и боковой стебли растений, пораженных СЦН. имели меньшие размеры, сократилось количестоо листьев, цветов. а впоследствии - завязей и бобои, Однако никаких признаков хлороза листьео, даже на максимально угнетенных растениях, отмечено не было. Созрстапно бобо» на зараженных растениях было задержано на 2-3 недоли по сравнения с контролем.
Учет урожайности сон с опытных делянок показал, что вредоносность сил проявлялась даже гтри незначительных начальных уровнях заражения ночоы и растений. Так, ут зараженность п 1(1-15 циетлйО см л очны привела, г> итоге, и снижению урож.ая зерна на (9-35*. Изменялись и другие показатели продуктивности растений и их морфометрнческие параметры. Таким образом, было показано, что снижение урожайности зерна сои связано с общим угнетением зараженных растений и наиболее тесно коррелирует со снижением их массы и уменьшением количества образовавшихся бобов.
Повышенно исходной плотности паразита r ночпе приводило к определенному увеличению коэффициента вредоносности. однако umiotl
зависимости между изменением начального популярно иного уровня СЩ[ в пределах от 10 до 75 шст/250 см почни и соответствующим снижением продуктивности культуры отмечено но было. Таким образом, концентрация паразита, рапная 10-75 цистам/ЖО см почвы, а условиях проведенного нами эксперимента проявлялась как зараженность примерно одного уровня и приводила к потере 19-40Х урожая зерна сои. Для дальне (1 те г о возрастания вредоносности СЦН, вероятно, требуется значительное увеличение плотности вредителя, что возможно при длительном бессменном возделывании нультуры на зараженном- поле.
3.2. расовый статус тпех приморских гюпуляниП н.рТуЫпг»
Результаты экспериментов продемонстрировали сходную реакции растении сортов-дифференциаторов па инокуляцию нематодами любой из трех испытанных популяций. Так, линия Р1 эотез оказалась абсолютно невосприимчивой к СЦН всех популяций. На корнях сои этой линии но было обнаружено ни одной самки или цисты. Линия р[ аатва оказалась высокоустойчииой к приморским популяциям и.с)ус 1 гея. Индекс паразитизма нематод па этих растениях колебался от 0,5 до АХ. Высокую чувствительность проявил сорт РсЫпе (ИП-33-63Х). Восприимчивым оказался и сорт рике« (Ш-п-25х>.
Таким образом, на основании иснользоиаиной нами методики определения расового состава можно сделать вывод, что количество самок и цист н.Е]ус1пся трех приморских популяций, образовавшихся на корнях растений линия рг зо7вз и рг яв7ва, не превышало 10* от их количества на корнях растений сорта ьсе. следовательно, заражение этих линий соответствовало индексу а восприимчивых сортов ско (I и ГсМле. на которых образ овыв а лось более юх самок и цист от этого показателя па стандартном сорте, - знаку
Согласно полученным данным, на основании полной классификации рас н,е1уе1»еэ, три испытанные популяции СЦН из Ханкапского, Уссурийсиого и Пограничного районов Приморского края могут быть отнесены к 9-му патотипу, уже известному за рубежом (С1оий «е а 1.., 1900),
Местный сорт Пр. 49-1 подтвердил высокую восприимчивость н СЦН. Количество самок и цкет н.е 1 ус 1пе а любой из трех популяций, сформировавшихся на корнях сои данного сорта , в большинстве слу-
- tl
■mau превышало ifinx от их количества па эталонном сорте i.ce.
3.3. Рваиннп оапоиипспаниых и перспективных лля Приморья впптпц гон па аппаженио СИП
Были испытаны КЗ pafloimponnni iux и перспективных лля Приморья сорта сон. Reo сорта, за исключением канадской сои Ходсои, -селекции Приморского НИИСХ.
Результаты исследований отражены в таблице 1. Как видно, все испытанные сорта оказались восприимчивыми к СЦП. Однако следует обратить внимание ira то, что количество самок и цист, сформировавшихся на корнях растений большей части испытанных сортов, ниже соответствующего показателя для стандартного сорта Пр. <1П*1, на котором в течение определенного времени поддерживалась культура СШ1. Вполне вероятно, что при отсутствии устойчивых сортов сои, пригодных для выращивания в конкретной климатической зоне, да»,« простая регулярная замена чувствительных сортов. полученных от разных исходных форм, может нарушить процесс отбора CIU.I на определенном гепотипо хозяина и, таким образом, снизить вредоносность паразита. Конечно, данное предположение нуждается в последующей проверке.
3.4. Рыярлонне_упоФшцщ_ц_С1Ш_niüM"P.cii4X_НОПУЛИНИЙ
коллективных сортов и линий сои
Усредненные результаты серии экспериментов, направленных на поиск устойчивых к приморской СЦН сортов и линий сон отражены в таблице 2.
Как видно нз таблицы 2, испытанные copra проявили различную степень устойчивости к СЦН ханкайской популяции. Абсолютно непо-ражаомой оказалась линия п <i з 7 с г. 4. На корнях сои зтой линии и и прикорневом песке не было найдено ни одной цисты или самки п.Glycine*, следует отметить, что в мире до сих нор не обнаружена популяция СЦН, способная размножаться на данной линии сои. Наряду с линией ri эптоз, также оказавшейся совершенно невосприимчивой к трем приморским популяциям СЦН (по результатам исследования расового состава ii-ciyoincs » Приморье), п iзтог.4 может i'hiti, » нерву» очередь рекомендована а качестве источника устойчивости при выведении новых сортов сои. С этой же целью могут быть использо-
Таблица 1.
Реакция районированных и перспективных для Приморья сортов сои на заражение соевой цистообразующей нематодой
Сорт Районирован <Р) или Среднее значение ни-
перспективен Ш) индекса паразитизма
Приморская Ш4 П 36
Приморская 1059 П 40
Приморская 1073 П 44
Мечта-301 Р 51
Приморская 1149 П 52
Приморская 903 П 50
Приморская 1059 П 57
Л-63 п 61
Приморская 1051 Í1 63
Приморская 1144 п 65
Вопера р 65
Приморская тез п 67
Приморская 529 р 60
Уссурийская 154 р 75
Ходсон р 80
Приморская 1043 п 83
Приморская 1143 п 86
Приморская 1154 п 116
Приморская 1142 п 117
Приморская í1Б5 п 126
Приморская 1146 п 137
Комсомолка п 139
Приморская 1Н7 п 1«3
_ Количество самок и цист на испытыпаемом сорте
» - ИП-------------------------------------------— х 108
Количество самок и цист на сое Приморская 494
Названия сортов в таблице проставлены в порядке повышения степени восприимчивости и СШК
таблица 2,
Реакция коллекционных сортов сои на заражение соспon цистообразующей нематодой
Сорт it ката- Происхож- Среднее зна- Степень ус-
лога дение чение индек- тойчивости
Bi-P сорта са иаразм-* тизма •сорта
FI 43 7634 СШЛ Й Абсолютно устойчив
Bedford 9109 // 1 Устойчив
П 200332 92П1 // 3 //
Forrest 6851 // б //
Л к л n t Н 7-165 Япония 7 //
V a ye 11 е K111 СШЛ 7 S/
N i s h 1 и г л 1 7Ti72 Япония 9 //
pt лйтег 9131 СШЛ 10 Средне устойчив
Tekyou Sc1 ton 7017 Япония 13 //
HI111DB9 1У10? СШЛ 16 //
Cloud &m // /S
Зр-ХГ!й-ЯИЬ 5260 Ни тай 26 Восприимчив
Frank 11n 7223 СИЛ 53
Пиwo ndcr GOG2 // 57 //
specie1 - A111
SonnarJ Musu»e Г509 Япония 76 //
Амурская-'172 СССР /у
Wnse i)nlm 12 70ii2 «поимя 130 //
ЛИНИЯ 352 ЛИ MCCP 0-111 СССР 152 //
Количество самок и цист на испытываемом сорте
* - ИП....................-.............-.....— -— х 1П0
Количество самок и цист из соо Приморская 49-1
Названия сортов в таблице проставлены в порядке понижения степени устойчивости к соевой цистообразующей нематоде.
залы сорта, пропоившие в наших экспериментах достаточно высокую степень устойчивости, Интересно, что в их число вошли такие сор-га, как Bodford и Forrest, восприимчивые к амурским популяциям IUH. С ДРУГОЙ стороны, ЯПОНСКИЙ сорт Akanlda. УСТОЙЧИВЫЙ К СШ[ В Приамурье, в наших исследованиях подтвердил это качество. Л американский сорт Enneridег speciol-A lit, ОТНОСИТСЛЬНО УСТОЙЧИОЫЙ К "ЦН в Амурской области, оказался восприимчивым к С1Щ в Приморье. Го же,можно сназать и о районированном в Приамурьо сорте Дмурс-кая-472. который в условиях наших опытов поражался на уровне и зыше эталонного сорта Пр, 494,
Полученные нами данные о сортовой устойчивости (восприимчи-зости) районированных, перспективных для Приморья и коллекционных сортов и линий сои к СЦН приморских популяций, а также семена устойчивых и относительно устойчивых сортов и линий сои переданы в Мораторию селекции и Семенов одето а сои Приморского П11ИСХ для осуществления совместной работы по выведению нематодоустойчивых ;ортов, пригодных для вырацивання в условиях Приморского края.
3.5. Пппелеленив нпугп хозяев СИН из числа культурных и
сорных растений, характерных лля Поимопья Всего на поражаемость СЦИ был испытан 41 вид и подвид культурных растении 9 семейств и iiS видов сорняков 20 семейств.
Среди культурных растений наибольшую восприимчивость к СЦИ 1роявила фасоль обыкновенная, количество самок и цист на корнях которой практически не отличалось от такового на сое.
Также существен!гой следует признать поражаемость шпината. Значительно меньшее количество цист было обнаружено на горохе посевном. В незначительном количестве цисты были найдены ira корнях некоторых других бобовых культур: эспарцета, донника белого и кормовых бобов. Остальные испытанные о эксперименте бобовые растения: лядвенец рогатый, лшерна посевная, клевер луговой, вика юсевная и люпин желтый - оказались непригодными в качество хоэя-îb СЦН. Единичные цисты зарегистрированы на корнях подсолнечника. ' Из 5 испытанных сорго» картофеля лишь сорт Долинный в незначительной степени поражался СЩ1. Примерно у половины из общего шела инокулированных растений на корнях были найдены единичные 1исты и самки. Яйца и личинки из них были использованы для зара-
жения сои. Образование на корнях последней самок и цист нового поноления подтвердило способность картофеля Долинный служить дополнительным кормовым растением для СЦН. Кроме того, принадлежность образовавшихся на корнях картофеля самок и «ист виду n.ciyclnce смола установлена в ходе микроскопического анализа ии-рениальных пластинок и личинок нового поколения.
Среди сорных растений сильно поражались пикулышн двуиадре-занпый, прутка нолевая, амотистка голубая, ранее отмеченные в качестве хозяев СЦН на территории Амурской области (Серебренников, 1985). Кроме них, отличными кормовыми растениями для СЦН в наших опытах были пустырник разнолистный, клевер полевой и соя дикая. На последней была получена зараженность, равная контрольной (на еле Пр, 494). Меньше цист обнаружено па корнях жеруипика исландского. герани сибирской, звездчатки средней. Ни одной цисты или самки но было маядепо па канатнике Теофраста, мари белой, дурнишнике, конопле, льнянке, ранее описанных в качестве хозяев СЦН.
Таким образом, полученные нами результата, с on о ста» лот»*; с литературном данными, подтверждают необходимость составления схем чередования культур на зараженных полях в соответствии с особенностями местных популяций СЦН. видовым и сортовым своеобразием нырошваемых растопи И. Кроме этого, необходимым условием успешной борьбы с вредителем является безусловное уничтожение сорняков. в первую очередь - поражаемых tueiycines. которые способны поддерживать популяции нематод при отсутствии основного культурного растения-хозяина.
3.6, Воздействие гепбипилов._применяемых в соенолстно._ш
к.glycine» и не к о то пш ппурие вилы ацтоиематрл 3.6,1. Влияние олцоцр^шро пРЧмонения тгипиланя ц классика
на ипплпносндст;-. C1IH п отношении Учет урожайности сои в вегетационных опытах показал, что применение трефлана и классика во всех испытанных дозах привело к существенному снижению урожая зерна по сравнения с вариантом, о котором соя выращивалась на заряженной CUH, но необработанной гербицидами почве (рис, 1). Увеличение дозы трефлана с 1 до 2 кг/та вызвало дальнейшее снижение урожайности зерна, соответственно - с 25 до 51Х. При этом за 1ЙЙХ принимали урожай зерна.
Урожайность сои, %
I Z 2 4 5 С вариантов
Рис, I, Влияние почвенного применения трефлана и классика на урожайность сои, зараженной соевой цистообраэукэдей нематодой.
х - Отличия от контроля достоверны (Р=0,95),
Варианты опыта:
1. Контроль (почга без гербицидов); 3. Трефлан, 2 кг/га; 5. Классик, чО г/га;
2. Трефлан, I кг/га; 4, Классик, 20 г/га; 0. Классик, ЬО г/га.
полученный в вариаггте с необработанной гербицидами ипваэированной почвой. При применении классика s минимальной дозе (20 г/га) получено достоверное снижение продуктивности сои - на Л2Х. Увеличение дозы до '10 г/га привело к усилению угнетения сои и еннженио урожая зерна на <35*. дальнейшее повышение дозы до' Ой г/та дало менее значительное изменение урожайности культуры по сравнению с предыдущим вариантом. В этом случае зарегистрированы потери зерна недостоверно более высокие, чем в варианте с применением классика в дозе 20 г/га (54 и соответственно).
. Таким образом, в данном опыте минимальное снижение урожайности сои было отмечено при применении трефлапа г» дозе 1 кг/га и классина - 20 г/га. а максимальное - при использовании 'Ш г/га классика.
Масса зерна, выращенного па незаражеипой нематодами почве, обработанной всеми дозами изучаемых гербицидов, существенно не отличалась от контроля. Различия между урожаями » вариантах с равными дозами препаратов также находились в пределах точности опыта.
Аналогичные результаты были получены в нолевом эксперименте. Урожайность сои на делянках, обработанных всеми дозами обоих гербицидов, была достоверно ншг.п количества зерна, полученного с контрольных делянок, пропалываемых вручную,
Таким образом, полученные данные показали, что трефллп и классик при допосевном внесении в везаражеккую цистами и,glycines лугово-бурую ночву не оказывали отрицательного воздействия на сою. но усиливали угнетение инбазированных растений.
3.0.2. Влияние_[щдцщ_пастпопоп тпеолэна и_классика на
вылулленно личинок ii.giyctnes
В первые 5 суток эксперимента вылуплепие личинок во всех вариантах Ошю примерно одинаковым и не превышало 1от исходного количества яиц в цистах. Максимальное количество личинок отродилось с 5 по 11 сутки. Причем во всех вариантах с гербицидами, за исключением трефлана в минимальной концентрации (50 ыкг/л), наблюдалось значительное и существенное (Р-9.99) превышение количества вылупившихся личинок по сравнению с контрольными цифрами (рис. Й и 3). Наиболее массовое появление личинок в этот срок отмечено в
Рис.2, влияние трофланл на ашуплошю личинок соевой
ци сто образующий номатадм Уровни пипунления личинок за кп.т.дип срои. обозначенные одинаконшн с>уи»ами, различались но значительно; буквы в сносках отражают достоверность различий между уровнями вылупления личинок за 11-15 и 16-20 сутки ( Р « 0.99).
Рис.3. Влияние пиа псина на вылулшпие личин ни соепоп
ци стообразующей нематоды Уровни вылуплеиия личинок за накдыя срок, обозначенные одинаковыми суивами, различались незначительно; бу»вы в слойках отражают достоверность различий между уровнями вылуплеиия личинок за И -15 и 10-20 сутки ( Р • 0.99).
варианте с корпевши дифдузатами сои - на 31% выше, чем в дистиллированно (1 воде (рис,4), в растворе классика в концентрациях 2.5 и 5 мкг/л (на 32 и 2?х соответственно) и в варианте с трерлдиом в концентрации 1 мг/л (на .
В период с 11 но 15 сутки количество вылупившихся личинок уже не было столь значительным и в контроле составило лишь Эх. Стимулирующее действие гербицидов также проявилось не столь контрастно. Существенное увеличение количества личинок было характерно только для вариантов с классиком в концентрациях 2.5, 5 и 10 мкг/л. максимальный прирост численности нематод был зафиксирован в варианте с трефланом в концентрации 2 мг/л. Анализируя обцее количество личинок, вылупившихся за весь 15- суточный период, следует отметить, что по всех без исключения вариантах с гербицидами этот показатель существенно превывал контрольнув цифру (37Х). Максимум вылупления за 15 суток - 91* получен в варианта с корневыми ди&фузатами сои, В растворах трефлана наибольшее количество личинок (по 77х) обнаружено в вариантах с максимальными концентрациями (1 и 2 мг/л), и была заметна явная связь, прямая зависимость между изменением дозы этого препарата и количеством отродившихся нематод. О вариантах с классиком максимум выдупления за 15 суток был характерен доя ироможуточных концентрация - 2.5 и 5 мкг/л (60 и 75* соответственно). Дальнейшее повышение концентрации растворов способствовало снижению уровня вылуплепия личинок.
Эти тенденции сохранились в последуемте 5 суток (15-20). Наиболее значительный прирост -количества вылупившихся личинок в этот период был отмечен в вариантах с максимальными концентрациями тредлапа (1 мг/л - на 2 мг/л - 22X1 и с классиком в концентрациях 5 и 10 мнг/л (10 и 13* соответственно). Существенные же отличия в количестве личинок, отродившихся за 16-20 сутки о сравнении с контрольной цифрой (6.5;;) при 99я-ном уровне вероятности. были характерны для вариантов с трефланом в концентрациях 0.5, 1 и 2 мг/л и с классиком п концентрациях 5 и 10 миг/л. Итоговое количество, личинок, ш.шуниотихся за 20 суток в растворах тре {тана в концентрации 1 мг/л и классика - 5 мкг/л, сравнялось с цифрой, полученной в варианте с корневыми диффузатами сон, а в рзстворе трефлана в максимальной концентрации даже превысило этот
Рис.ч. Run mine сульвата щита и корневых диф^узатов с<т на сылупленпе личинок cocßotl цистообразуйтеЛ нематоды
У) и;-.ни выкуплення личиной за i; .Tr.jtiitl срои, об о сточенные одипаковдаи буквами, различались незначительно; бупвы п сносках отражают достоверность различил между уровнями вступления личинок за 11-15 и 1(3-20 сутки ( Р - 0.5Ш.
результат. Со всех париантах с гербицидами итоговое количество личинок, вылупившихся за 29 суток, значительно превышало контрольный показатель.
Отрождение лячинон в растворе сульфата цинка (рис,4) на всех этапах эксперимента (кроме первых 5 суток) также было существенно выше, чем в воде, но, в основном, ниже, чем в вариантах с оптимальными концентрациями гербицидов.
Расчетные значения сроков вылуплония 20, 50, 70 и зох личинок от исходного количества яиц в цистах также демонстрируют значительный стимулирующий эффект гербицидов на динамику отрождения нематод. Так, например, если для вылупления 70* личинок в воде, по расчетам, требуется более 21 суток, то в растворах трефлана -1 мг/л и классика - 5 тг/я на это потребуется около 13 суток. Поскольку процесс вылупления личинок а растворах гербицидов в течение оньл-а нарастал более интенсивно, чем в воде, то еще более значительная для этих вариантов оказывается разница в расчетном времени, необходимом для вьшушюлия 9пх личинок.
Полученные данные, в известной мере, об'ясняют продемонстрированные выше результаты опытов по изучению влияния гербицидов на взаимодействие н.с)ус Iплз с растением сои. Очевидно, что от активизации процесса вылупления личинок, вызванной применением гербицидов, зависит степень первичного инвазнрования растений, численность следующих генераций вредителя и соответствующее изменение уровня угнетения культуры из-за усиления вредоносности СЦН,
3.6,3. влияние_тпейллид и_классика на идиотопью_ЦЩ1Ы
витонемятоп
Результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о том, что Арйе1спейиа апас оказался наименее чувствительным к обоим гербицидам, существенное снижение численности нематод этого вида было зарегистрировано лишь в вариантах с применением классика в максимальной дозе.
НапрОТИВ, ДРУГОЙ МИКОГОЛЬМИНТ Лр]ю1опсКо1(1ея <Ш|Ь)сНлеп!115
показал высокую восприимчивость к испытанным препаратам, ■ Использование трефлапа в концентрациях Я.2 и 4,4 иг/иг и классика во всех дозах значительно и примерно в равной степени сократило количество выживших нематод отого вида.
Значительный рост численности Aerobelolíica sp. бил зафиксирован в вариантах с трефлана. Очевидно, указанный гербицид стимулировал размноженио червей этого вила. Нельзя исключить и возможность опосредованного воздействия трефлана па Acroheioidr;« »р. через активизацию развития бактерий о почве и создания на этой основе благоприятных условий для питания, развития и размножения нематод-бактериофагов. Влияние классика оказалось незначительным.
Таким оСразом, нематоды разных видов, в том числе реалнзую-пис единил способ питания, неодинаково реагировали на воздействие одних и тех же препаратоа.
Сравнение двух гербицидов по результатам их влияния на нематод трех видов показало, что использование трефлана в рекомендованных дозах, с этой точки зрения, менео опасно, чем применение классика.
Высоная чувстпитсльность Aphclenetinlrtes dniibichuf пя I s К препаратам, простота лабораторного размножения и работы с данным видом позволяют рекомендовать его в качество тест-оо'окта для токсикологических исследований пестицидов, обладающих нсматнцидной активностью.
Среди преимуществ, которыми, на наш взгляд, обладает продло-»,синий и использованный в экспериментах мотоЛ", следует вьщелить следующие :
- нематод помещают не в воду или водный раствор испытываемого вещества, как это делается по традиционной методике, а в чистую или обработанную пестицидами почву, являющуюся для черве« естественной средой обитания, что делает возможным проведение сравнительно длительных экспериментов. Это же позволяет более точно соотносить опытнью концентрации испытываемых препаратов с конкретными полевыми дозами, и которых они применяются.
- при реализации данного метода отпадает необходимость в визуальном распознавании живых и мертвых нематод и их раздельном подсчете, так как только живые, достаточно подвижные особи способны к самовшюлению из почвы.
oriihe вшош и практичр.гкик предложения I, По результатам полевого опыта установлено, что вредонос-
ностъ СШ1 в отношении сои в условиях Приморского края проявляется дат.е при незначительной исходной плотности паразита в почве, Уже зараженность о 1B-I5 цистуЯ50 см почвы приводит к потере 19-35* урожая зерна. Повышение исходной концентрации нематод выэьвает определенное увеличение коэффициента вредоносности, но экстремальные потери урожая, близкие к его полной гибели, возможны лииь в случае накопления в почве очень значительного количества инфекционного материала, что возможно при длительном бессменном возделывании культуры на зараженном поле.
снижение урожайности зерна связано с общим угнетением зараженных растений и наиболее тесно коррелирует со снижением их массы и уменьиением количества образовавшихся бобов.
2. На основании полной классификации рас, с использованием стандартных сортов-дифференциаторов, три испытанные популяции CUH из Приморского края отнесены к 9-му иатотину.
Местный сорт сои Приморская 494 подтвердил высокую восприимчивость к СЦП и может Оыть'использоцан в качество эталонного при проведении исследования расового состава н,glycines местных популяций и при изучении сортовой реакции * сои на заражение СЦН.
3. Испытание 23 районированных и перспективных для Приморья сортов сои показало, что все они восприимчивы к. СЩ1. Зарубежные сорта сои по-разному реагировали на заражение. 7 сортов и линий: Dcdr»r<t, pi гоэаза, pi аатав, Forrcst, Afcnnldn, Fayette, Nistiisrai оказались относительно устойчивыми, а линии pi эоюэ h pi 43tg54 - абсолютно устойчивыми (нопоражаамими) к С1Ц1 местных популяций и могут быть рекомендованы в качестве источников устойчивости при выведении новых сортов и гцоридов сои.
4. Среди культурных растений в условиях Приморья наибольшую восприимчивость к СЦД проявляют фасоль обыкновенная и шпинат, П меньией степени поражаются горох посевной, эспарцет, донкик белый, бобы кормовые, подсолнечник, картофель сорта Долинный. Среди сорняков хозяевами к.glycines являются пикульник двунадрезанный, прутка полевая, аметнетка голубая, пустырник разнолистный, клевер полевой, соя дикая, г.ерушник исландский, герань сибирская, звездчатка средняя.
Полученные результаты, сопоставленные с литературными данны-
ми, подтверждают необходимость составления схем чередования культур на заращенных полях в соответствии с особенностями местных популяций CUH, видовым и сортовым своеобразием выращиваемых и сорных растений. Нультури. поражаемые СЦН, подлежат обязательному исключению из севооборота с соей.
Кроме отого. необходима условием успеиной борьбы с вредителем является безусловное уничтожение сорнялда, в первую очередь -поражаемых Heiyeine». которые способны поддерживать популяции нематод при отсутствии культурных растений-хозяев.
5. Установлено, что применение гербицидов трефлаи и классик на участках, зараженных СЩ1, приводит в значительному снижению урожая зерна по сравнению с вариантом, в котором соя выращивалась на инвазированной цистами, но необработанной гербицидами почве. Поэтому при планировании борьбы с сорняками на полях, зараженных СЦН, следует учитывать возможность усиленного угнетения культуры после применения гербицидов.
6. Показано, что гербициды трефлан и классик в водных растворах стимулируют отрождение личико к н.eiycines. от активизации процесса вылупления личинок, вызванной применением гербицидов, зависит степень первичного иипаэирования растений, численность сиедукщих генераций вредителя и соответствующее повышение уровня угнетения культуры из-за усиления вредоносности СЦИ.
7. Исследованием влияния трефлапа и классика на другие группы нематод, встречающихся на посевах сон, установлено, что нематоды разных видов, в том числе реализующие единый способ питания, неодинаково реагируют на применение одних и тех же гербнцндных препаратов.
Сравнение двух гербицидов по результатам их влияния на круглых червсЯ трех видов показало, что использование треглана в рекомендованных дозах менее опасно для почвообитаюпих нематод, чем применение классика.
микогельмипт ApholnnchoJdcii daubjehaenats ПРОЯВИЛ ВЫСОКУЮ чувствительность к испытанным препаратам. Это свойство, а также простота лабораторного размножения и работы с данным видом поэно-ляют рекомендовать его в качестве тест-об'екта для токсикологических исследований пестицидов, обладающих нематишипюй актив-
ностью
8. Предлагается простая методика лабораторного исследования контактного воздействия химических соединении на почвенных нематод, позволяющая проводить достаточно длительные эксперименты, делающая возможным точное соотнесение опытных концентраций испытываемых веществ с их полевыми дозами и не требующая визуальной дифференциации живых и погибших нематод.
Основные материалы диссертации представлены в следующих печатных работах:
1. Пороховой В.П., Спиридонов Ю.Я. Метод исследования контактного воздействия химических соединений на почвенных нематод w паразиты животных и растений. Владивосток: ДОО АН СССР, 19Ш. С. 123-125.
Z. Мороховец В. 1[., Спиридонов п. П., Лнеричева Т.Е. Плипиие однократного применения трефлапа и классика на соевую цистооора-зующую нематоду // Науч.-техн. бюл. RACXIMt. СО. Всерос. НИИ сои, 19Э0, IM. С. 39-44.
3. Мороховец П.П., Спиридонов Ю.Я. Влияние питрана и классика на некоторые виды фнтонематод Вопросы технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Приморском крае: Сб. науч. Тр. Новосибирск; РАС«!. СО. ПримНШСХ, 1991. С, 23-27.
А. Спиридонов Ю.Я., Горбатов P.C., Раскин М.С., Японец В.П., Яковец В,И., Милишкевич Т.П., Мороховец D.H.. Константинов П.Ф. Эффективность препаратов - производных сульфопилмочевины в борьбе с сорной растительностью. Сообщение 5. Эффективность классика в посевах сои Агрохимия, 1391. ТО. С. 93-98.
*
Дли алметок
Для зя меток
- Мороховец, Вадим Николаевич
- кандидата биологических наук
- Большие Вяземы, 1993
- ВАК 06.01.11
- Экологические аспекты повышения устойчивости сои к Heterodera glycines
- Оценка исходного материала сои на устойчивость к вредным организмам
- Фауна и экология корневых нематод растений Дальнего Востока России
- Эколого-генетические основы повышения адаптивного потенциала сои
- Индукторы вылупления личинок цистообразующих нематод сем. Heteroderidae (Skarbilovich) и перспективы их использования для защиты растений