Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эпифитотийные особенности пиренофороза озимой пшеницы (возб. Pyrehophora tritici-repentis) в Западном Предкавказье

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Эпифитотийные особенности пиренофороза озимой пшеницы (возб. Pyrehophora tritici-repentis) в Западном Предкавказье"

На правах рукописи

Андронова Анна Евгеньевна

Ьпифитогийные особенности .пиренофороза озимой пшеницы ( возб. РугеИорНога^ШЫ-гереп^) в Западном Предкавказье

Специальность 06.01.11- защита растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Краснодар 2003

«

Работа кыполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте биологической защиты растений

Научный руководитель, доктор сельскохозяйственных наук.

Официальные оппоненты, доктор биологических наук профессор В.В.Котляров кандидат биологических наук С.Р. Черкизова

. Ведущая организация: Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им П П.Лукьяненко

Защита диссертации состоится « 20 » июня 2003 года в часов на заседании диссертационного совета Д .220 .038 06 в Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, г.Краснодар, ул.Калинина, 13, КГАУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГАУ.

В. И. Терехов

*

4

Автореферат разослан « 19 » мая 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совс доктор биологических наук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время пиренофороз озимой пшеницы является одной из опасных и широко распространенных в мире болезней. Возбудитель пиренофороза гриб Phyrenophoratritici -repentis (D ied) Drechsler обладает высокой адаптивностью благодаря наличию в жив не ином цикле са-протрофной фазы, способностью заражать растение несколькими видами инфекционных структур (конидии, аскоспоры, конидиефоры, обрывки мицелия). А также, высокой скоростью развития болезни в сезоне при благоприятных экоресурсах. Потери урожая при сильном поражении посевов составляют до 40-60 % (Shab eer et al., 1988; Rees et al., 1988).

В сложившихся условиях не избежать применения высокоэффективных, но экологически небезопасных и дорогостоящих средств химической защиты растений. Оптимизация применения фунгицидов возможна с помощью прогноза развития болезни, уровня ее вредоносности. Правильно поставленная сигнализация сроков проведения защитных работ позволяет провести их в период, обеспечивающий максимальный эффект для растения, а также снизить пестицидный пресс на агробиоценоз за счет отмены профилактических или экономически неоправданных обработок. Однако, в отношении пиренофороза пшеницы система прогнозирования развития и вредоносности отсутствует.

Сложность проблемы ограничения развития возбудителя пиренофороза заключается в слабой изученности его биоэкологических, эгшфитогиологических особенностей, сортовых реакций на его внедрение в ткань растения-хозяина.

Необходимость решения этих вопросов послужила основанием для проведения настоящих исследований.

Цель и задачи работы. Изучить биологические свойства возбудителя пиренофороза пшеницы, распространенность, факторы, определяющие воз-

никновение и развитие эпифитотий, а также разработать систему прогноза данного заболевания.

В соответствии с целью исследования предусматривалось решить следующие задачи:

- выявить зоны распространения пиренофороза в регионе;

-изучить влияние комплекса факторов, определяющих развитие и вредоносность возбудителя пиренофороза озимой пшеницы;

-разработать систему краткосрочного прогноза пиренофороза озимой пшеницы;

- разработать алгоритм прогноза вредоносности пиренофороза озимой пшеницы.

Научная но в юна. Изучена распространенность и степень развития пиренофороза в основных агроэкологических зонах Западного Предкавказья. Впервые всесторонне изучены биологические особенности возбудителя пиренофороза озимой пшеницы: зависимость длительности инкубационного периода от температуры; установлена связь между степенью поражения пшеницы пиренофорозом, продолжительностью увлажнения и температурой воздуха за влажный период; динамика болезни и ее вредоносность на районированных и перспективных сортах озимой пшеницы.

Предложены математические модели для оценки параметров основных этапов патогенеза.

Пракгичесгая ценность. Установлено распространение и степень развития пятнистостей озимой пшеницы в основных агроэкологических зонах Западного Предкавказья.

Разработан краткосрочный прогноз трех этапов патогенеза пиренофо-'роза озимой пшеницы: возможности осуществления заражения в зависимости от основных метеорологических факторов, длительности инкубационного периода и интенсивность первичного проявления болезни. Предложен метод прогноза вредоносности пиренофороза, на основании которого дается за-

ключение об экономической целесообразности проведения защитных мероприятий.

Апробация диссертационной работы. Материалы диссертации доложены на координационном совещании «Совершенствование контроля фиго-санигарного состояния с.-х. культур с целью предотвращения вспышек мас-* сового развития болезней, вредителей и сорняков» (Моск.обл., п.Б.Вяземы,

ВНИИФ, 1993), Всероссийском научно-производственном совещании «Эко-► логически безопасные и беспестицидные технологии получения растение-

водческой продукции» (Краснодар, 1994), У краевой конференции молодых ученых «Развитие социально-культурной сферы Кубани» (Анапа, 1999), конференции молодых ученых «Научно-практическое обеспечение с.-х. производства» (Краснодар, 1999), региональной научной конференции «Экологические проблемы Кубани (Краснодар, 2001), Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения ЕМ.Степанова (Краснодар, 2002).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 11 работ.

Объем и структура. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, списка литературы и приложения. Изложена на 106 страницах машинописного текста, включает 19 таблиц и 9 рисунков. Список литературы включает 125 названия, в том числе 95 на иностранном языке.

Основные положения, выносимые на защиту;

(

- распространение и развитие пиренофороза в основных агроэкологи-ческих зонах Западного Предкавказья;

- влияние биотических и абиотических факторов на осуществление инфекции, развитие и вредоносность пиренофороза озимой пшеницы;

- система краткосрочного прогноза пиренофороза;

- алгоритм прогноза вредоносности пиренофороза.

Содержание работы 1 .Обзор литературы

В главе рассматриваются данные литературы по распространению и вредоносности пиренофороза, симптомам поражения, жизненному циклу, влиянию абиотических и биотических факторов на патогенез возбудителя. Приведены имеющиеся сведения о прогнозе и моделированию пиренофороза пшеницы.

2 Материалы и методы исследований

2 J Arpo- иэкоресурсы, сорта и параметры экспериментов. Работа выполнена в 1991-1995, 1999-2001 гг. на базе Северо-Кавказского научно-исследовательского института фитопатологии (позднее Всероссийский научно исследовательский институт биологической защиты растений), а также на производственных посевах отдельных районов Западного Предкавказья.

' Объект исследования - гриб Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Dredis. (анаморфаDrechslera tritici-repentis) -возбудитель пиренофороза пшеницы.

Опыты проводили на районированных сортах озимой пшеницы в Северо-Кавказском регионе: Безостая 1, Даха, Леда, Ника Кубани, Спартанка, Зимдар, Юна, Скифянка, Сфера, Рада, Исток, Юбилейная 75, Массив 809, Одесская 133, Соратница, КНИИСХ-90, Обрий, Тарасовская 89, Руфа, Олимпия, Югтина, Краснодарская 57, Мироновская29, Одесская 51, Купава, Княжна, Крошка, Ейка, Победа 50, Офелия.

В полевых экспериментах использовали фунгициды системного действия: тилт (250 г/л), КЭ и альто супер (250 + 80 г/л), КЭ в дозе 0,5 л/га, каждый.

Для решения поставленных задач эксперименты осуществляли в полевых, вегетационных, лабораторных условиях и в камерах искусственного климата на фоне искусственного и естественного заражения.

Полевые опыты проводили на фоне общепринятой для центральной зоны Краснодарского края агротехники возделывания зерновых культур.

Почвы на опытном поле - типичные малогумусные сверхмощные черноземы, по механическому составу глинистые.

Экспериментальные посевы размещались по пару. Норма высева семян -200 кг/га. Размер делянок 1 ..2,5 м2, в 3-кратной повторности.

Учеты поражения проводили с периодичностью? ...14 суток, с момента появления симптомов болезни.

Интенсивность поражения растений устанавливали путем определения фактически пораженной поверхности листьев по методике Баал и РгеБсо! (1988).

В качестве инфекционного материала использовали конидии, аскоспо-ры, а в отдельных случаях - конидеофоры и мицелиальные фрагменты гриба РЛгйгсьгерепйв, выделенные с пораженного растительного материала, собранного с производственных посевов из разных районов западного Предкавказья.

Ряд экспериментов по влиянию абиотических факторов на инфекционный процесс болезни проводили в климатических камерах с регулируемой температурой воздуха в пределах 0..30 °С, фотопериод - 12 ч, интенсивность освещения -15000 лк.

100%-ную относительную влажность воздуха и капельно-жидкую влагу на листьях создавали с помощью влажной камеры.

Температуру и относительную влажность воздуха в условиях камер искусственного климата и в вегетационных опытах регистрировали с помощью термографа М-16 и гигрографа М-21, показания которого сверяли с показаниями психрометра Асмана МВ-4М.

Фазы развития растений определяли по шкале Цадокса (гайокв, 1974).

Вредоносность болезни определяли в полевых условиях при заражени-ии в разные фазы вегетации, сравнивая урожай и интенсивность поражения на контрольных и опытных делянках.

В процессе исследований вели наблюдения за метеорологическими факторами: температурой воздуха, относительной влажностью воздуха и количеством выпавших осадков (метеостанция ВНИИБЗР) Изучение видовой структуры пятнистости озимой пшеницы проводилось в различных по климатическим условиям районам Западного Предкавказья. Обследованные районы группировали по показателю влагообеспеченности в соответствии с характеристиками, приводимыми в литературе Гидрометеогадата за 19711975 гг.

22- Методика по созданию искусственного инфекционного фона возбудителя пиренофороза пшеницы. Для получения инокулюма в качестве питательных сред рекомендуются среды Чапека с лактозой и мочевиной, морковная и зерновая (образование конидий), а также среды картофельно-глюкозная и зерновая (образование аскоспор). С целью стимуляции процессов спорообразования предлагается круглосуточное освещение лампами • ДРЛ-400 (без защитной колбы).

3 Структура популяции пятнистостей озимой пшеницы и морфо-лого- культуральная дивиргенция возбудителя пиренофороза в Западном Предкавказье.

3.1 Выявление распространения пиренофороза озимой пшеницы в зоне исследований. С целью определения распространения и интенсивности развития пиренофороза в период 1991-1995,1999-2002 гг. были проведены маршрутные обследования посевов озимой пшеницы в 51 районе Западного Предкавказья: 27 - Краснодарского края, 12- Ставропольского края, 6 -юга Ростовской области и 5 - республики Адыгея. Фаза развития на момент обследования: конец цветения - молочно-восковая спелость.

Так, в 1991 г. пиренофороз встречался редко и при низкой степени развития. Однако в 1992-1995 гг. болезнь отмечалась в подавляющем большинстве обследованных районов. Развитие пиренофороза составляло в среднем 5...10%, на отдельных полях-70..£0 %. В условиях 1999 г. он былза-

фиксирован во всех обследованных районах Краснодарского края и республики Адьпея. Пораженность посевов в среднем составляла 10...20 %. В более обеспеченных влагой районах (Белореченский, Гулькевичский. С'евер-ский, Майкопский) этот показатель достигал 50-80 %. Вегетационный сезон 2000 г. также был благоприятен для развития пиренофороза. Пораженность растений отмечалась в широком диапазоне от 1 до 80 %, в зависимости от особенностей конкретного поля.

Для административных районов, относящихся к засушливой зоне, пораженность растений, в среднем, составляла 7 %, для районов недостаточного увлажнения - 20 %, умеренного - 30 %. По сравнению с предшествующим годом в 2000 г. возросло число полей с высокой степенью поражения пире-нофорозной пятнистостью. Если в 1999 г. в фазу цветения молочно-восковой спелости лишь 9 % обследованных полей имели степень поражения 40.. .90 %, то в 2000 г. таких полей было 15 %, т.е. каждое восьмое поле.

В сезон 2001 г. развитие пиренофороза на большинстве полей составляло 3-5 %, лишь отдельные поля, размещенные, в основном, по колосовым предшественникам, были поражены на 60...70 %. В засушливой зоне развитие возбудителя в среднем составляло - 3 %, зоне недостаточного увлажнения - 10 %, умеренного увлажнения - 23 %.

Микологический анализ собранных гербарных образцов показал, чго пятнистости листьев в регионе вызывают 8 видов грибов (таблица 1). С наибольшей частотой встречаются следующие виды: Pyrenophiora tritici-repentis, Septoria tritici, Septoria nodorum, Fusarium sp. Отмечена положительная динамика пиренофороза в структуре пятнистостей. Так, в 1992 г. частота встречаемости пиренофороза в общем числе пятнистостей составила 20,5 %, в период 1995, 1999-2001 гг. этот показатель находился в пределах 52,3-82.5 %. Тем временем доля доминировавшей ранее септориозной пятнистости претерпевала значительные колебания. В период 1992-1993 гг. частота встречаемости возбудителей септориоза составила 50-54 %, в 1999-2000 - лишь 14-19 %, а в сезон 2001 г. - 43,1 %.

Таблица I - Видовой состав патогенных грибов, вызывающих

пятнистости озимой пшеницы и частота их встречаемости на Западном Предкавказье (1993-1995, 1999-2001 гг.)

Виды грибов Частота встречаемости, % по годам

1992 1993 1994 1995 19 99 2000 2001

Pyrenophora tritici-repentis (Died) Drechs 20,5 37,0 70,0 54,0 82,5 77,2 52,3

Septoria tritici Desm 19,0 25,0 10,0 12,0 3,5 18,5 26,0

Septoria nodorum Berk 30,0 24,5 16,5 19,0 10,5 0,5 17,1

Septoria avena Frank 0 3,0 1,5 1,7 0 0 0

Fusarium sp. 16,0 8,0 0 2,2 3,0 3,4 2,7

Bipolaris sorokiniana Shoem 3,0 1,0 1,0 1,3 0 0 0

Alternaría sp. 6,0 1,5 1,0 9,8 0,5 0,4 0,9

Septoria triticicola Lobis 5,0 0 0 0 0 0 0

Таким образом, в настоящее время возбудитель пиренофороза гриб P.tritici - repentis является основным патогеном, вызывающим пятнистости листьев озимой пшеницы в регионе.

За годы исследований патоген был отмечен во всех обследованных районах. Выявлена зависимость степени поражения посевов пиренофорозом от влагообеспеченности зоны произрастания озимой пшеницы. Так, в засушливой зоне степень поражения листовой поверхности за период проведения эксперимента, составляла как правило 1 ...3 %, в зоне недостаточного увлажнения - 6...20 %, умеренного увлажнения - 16...33 % (рисунок I).

3.2 Изучение популяционной структуры гриба по морфолого-культуральным признакам и вирулентность его штаммов к сортам озимой пшеницы. В опыте были использованы моноконидиапьные и моноас-коспоровые штаммы гриба D.tritici-repentis, выделенные из образцов пораженных листьев озимой пшеницы. Образцы были собраны в разных районах Краснодарского, Ставропольского краев и юго-запада Ростовской области.

л н о о ж а: <и К

п)

§■ ю

с

20 15

1992 1993

1995 1999

2001 .2002

Рисунок -1 Динамика пораженности посевов озимой пшеницы пиренофорозом в разных

агроэкологических зонах Западного Предкавказья

Условные обозначения: ^засушливая зона; Щ недостаточного увлажнения □умеренного увлажнения ----осадки за период май- I декада нюня

Штаммы гриба различались по скорости роста, окраске, характеру мицелия, способности к образованию плодовых тел и конидий.

Скорость роста гриба в термостате на средах МА и КСА была примерно одинаковой: на 11 сут диаметр колоний достигал 8 ..9 см, за исключением штаммов 1.1.1 и 1.13 диаметр которых на среде М составил, соответственно, 2.5 и5 см.

При круглосуточном освещении чашек с культурой лампами ДРЛ-400 скорость на среде М была з начигельно ниже, лишь 23 % колоний на 11 суток достигли диаметра 8-9 см. Самую низкую скорость роста -4 см на 13 сут показал штамм 2 5.1.

По характеру роста мицелия преобладали пушистые колонии - 7072 %. Освещение лампами ДРЛ-400 стимулировало бархатистый рост мицелия у 36 % шолятов, при этом колония состояла в основном из конидиенос-цев с минимумом воздушного мицелия. Большинство колоний на КСА имели выступающие над поверхностью основного мицелия белые или светло-серые мицелиальные подушечки, диаметром 5...7 мм в количестве от2 до30 штук на чашку Петри. Характерной особенностью присущей всем штаммам было образование на бортике чашки плотных мицелиальных бляшек темно-серого цвета. Доминирующими цветами воздушного мицелия в зависимости or среды были белый и оттенки серого. Субстратный мицелий был чаще всего окрашен в более темные тона: черный, серый. На КСА с высокой частотой -54 %, наблюдалась малиновая, оранжевая, фиолетовая, коричнево-желтая окраска реверса. Редко встречались морфологические варианты с выщеплением в колонии сектора другого цвета. Например, колония серого цвета - радиальный сектор малинового или оранжевого цвета, в другом случае - по периметру основной колонии серого цвета отходят перьевидные выросты оранжевого цвета.

Образование псевдотециев и конидий отмечено на МА, причем конидии формировались только при освещении лампами ДРЛ-400. Отмечено, что

штаммы, имеющие яркую окраску субстратного мицелия (лиловый, сиреневый, оранжевый) плодовые тела не формируют.

В работе по изучению вирулентности штаммов гриба РЛгШЫ-герепйв использовали моноконидиальные изоляты из 8 районов Краснодарского и Ставропольского краев. Растения пшеницы двух сортов, Безостая 1 и Олим-I пия, выращивали до фазы двух листьев и инокулировали водной суспензией

конидий патогена в концентрации 1х103 шт/мл. ( Все изоляты были патогенны к данным сортам озимой пшеницы, одна-

ко их вирулентность была различна. Так, если изоляты №№ 2 и 4 на сорте Безостая 1 вызывали поражение площадью 12,8... 13,4 мм/растение, то №7 всего 2...2,2, т.е. в 6 раз меньше. Сорт Безостая 1 в целом проявил большую восприимчивость, чем сорт Олимпия. Однако слабовирулентный изолят №7 вызвал практически одинаковое поражение на обоих сортах.

4 Краткосрочный прогноз пиренофороза озимой пшеницы

Краткосрочному прогнозу определена функция предвидения сроков отдельных инфекций и проявления болезни (Терехов В.И., 2001). О положительных решениях в этом направлении относительно пиренофороза по доступной литературе не известно.

Целью исследований было получение информации по ключевым этапам патогенеза и на этой основе - разработка моделей прогноза исхода этих этапов. Оценивались следующие этапы: возможность осуществления зараже-' ния в зависимости от основных метеорологических факторов, длительность

инкубационного периода пиренофороза, и интенсивность первичного прояв-I ления болезни.

4.1 Возможность осуществления заражения (альтернативный прогноз). Установлено, что заражение возбудителем происходит в широком диапазоне температур и длительностей капельно-жидкого увлажнения. Однако наиболее благоприятной можно считать температуру, близкую к 25 °С, при которой заражение осуществляется уже после 6-ти часового периода ув-

лажнения конидиями и 4-х часового - аскоспорами. В интервале температур 5...25 °С с удлинением влажного периода до 48 ч происходит увеличение степени поражения растений.

При температуре 30 °С максимальное развитие болезни наблюдалось при 14-26 часовом периоде увлажнения, при экспозиции свыше 14-26 ч уровень развития болезни уменьшается, что, видимо, связано с угнетением про- ' цессов жизнедеятельности гриба при длительном воздействии высоких температур, )

Для определения возможности осуществления заражения пиренофоро-зом (альтернативный прогноз) нами предложено уравнение:

12

Т = — + 6 (1),

М

где Т - период увлажнения, ч;

t - температура за период увлажнения, °С. Графически модель представлена на рисунке 2. Плоскость То - < разделена гиперболой на зоны возможного и невозможного заражения. Если период увлажнения при заданной температуре, вычисленной по формуле 2, окажется больше или равной фактическому, то заражение растений пшеницы произошло. В противном случае - не произошло.

На рисунке 2 знаком (+) отмечены результаты проведенных в полевых условиях заражений озимой пшеницы возбудителем пиренофороза при соот-

„ 4

ветствующих значениях температуры и периода увлажнения. Все они расположились в зоне благоприятной для заражения, что свидетельствует о корректности предложенной модели. '

2.2 Длительность инкубационного периода. В контролируемых условиях длительность инкубационного периода пиренофороза в пределах температур от 20 до 30 °С составила 50 ч, при 15 °С - 72 ч, 10 °С - 74 ч, а при 5 °С -более 150 ч. Сортовые особенности озимой пшеницы не оказывали влияния на продолжительность инкубации пиренофороза (таблица 2).

10

15

20

25

Рисунок - 2 . Длительность инкубационного периода (т) в зависимости от среднесуточной температуры (Ц.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 4

Рисунок -3 . Возможность осуществления заражения посевов озимой

пшеницы в зависимости от продолжительности увлажнения (Т) и температуры воздуха.

Таблица 2 - Продолжительность инкубационного периода,

в зависимости от температуры и сортовых особенностей (ч) (контролируемые условия, фаза - всходы)

Сорт Температура, °С

5 10 15 20

Безостая 1 150 74 72 50

Спартанка 150 74 72 50

Олимпия 150 74 72 50

Для оценки длительности инкубационного периода предлагается следующее условие:

т (1,-к)-0,0Ц2

т= Е [--------------------]>1 (2),

¡=1 30

где т - длительность инкубационного периода, сут.; Ъ - среднесуточная температура воздуха, °С; к = 4.

На рисунке 3 представлено уравнение для оценки длительности инкубационного периода при условии изотропности температуры за весь период. При анизотропности температуры следует пользоваться уравнением (2).

Предложенное правило сводится к следующему: выражение в квадратных скобках суммируется по данным среднесуточных температур (1,) до тех суток (т), пока не будет выполнено условие > 1.

Отмечено различие в характере первичного проявления болезни при разных температурах: 5 °С - пятна мало заметные, светло-коричневого цвета, размером 1 х1 мм, без ореола; 10 °С - мелкие, 1 5x1 5 мм, темно-коричневые, ореол или отсутствует, или слабо заметен; 20 °С - крупные пятна, 3x1 5 мм, темно-коричневые, ореол ярко-желтый, 05-1 мм.

В полевых условиях заражение растений отмечено в диапазоне температур от 6 до 19 °С . Инкубационный период в этих условиях составлял 3-5

16

сут. При инокуляции в полевых условиях наблюдалась зависимость длительности инкубационного периода от яруса расположения листьев растений. Так, на сорте Безостая 1 в фазу цветения при среднесуточной температуре 19 °С, первые признаки поражения на пятом-шестом листьях появились через 55 ч после инокуляции, а на седьмом флаговом - через 70 ч.

4.3 Интенсивность проявления болезни. Для постановки краткосрочного прогноза после установления возможности заражения и длительности ^ инкубационного периода, необходимо также предвидеть интенсивность про-

явления болезни.

Для оценки интенсивности первичного проявления болезни предложено уравнение следующего вида:

У0 = а,(1-8)1п(7Р+1) (3),

где У0 - интенсивность первичного проявления болезни, %;

р - плотность оседания инокулюма на горизонтальную подложку

при седиментационном оседании (М'2); у - коэффициент инфекционности;

а! - коэффициент пропорциональности, зависящий от пары хозяин- . патоген;

1 = ^(г) ^(Т) - экологический ресурс в момент осуществления заражения;

где = ехр[-(1т - 1пи)2К];

I - температура в момент заражения, °С;

Ъпт - температура, оптимальная для вида. 1 Г2(Т) = [ехр(а2-азТ)]-'

где Т - длительность периода увлажнения, ч; ► а2, а3 - постоянные для вида;

е - малый параметр, обращающий У0 в нуль при критических значениях t и Т.

По имеющемуся массиву данных методом последовательных приближений имеем: а! = 0,4; а2 = 2,11; а3 = 0,19; 10ГГГ=25; е =0,2; К=1,62. "

Разработанные модели трех этапов патогенеза (краткосрочный прогноз) пиренофороза на озимой пшенице, являются составной частью обшей системы прогнозирования данного заболевания.

5 Долгосрочный сезонный прогноз вредоносности пиренофороза

5.1 Влияния сортовых особенностей озимой пшеницы на динамику и вредоносность пиренофороза. Для получения сведений по данному вопросу в период 1992-1994, 2000 гг. была проведена оценка на устойчивость к возбудителю пиренофороза 31-го районированного в зоне Западного Предкавказья сорта озимой пшеницы. В полевые сезоны проведения эксперимента сложилось различное сочетание метеоусловий, интенсивности первичного поражения, длительностей атаки патогена, что повлияло на неоднозначную реакцию одних и тех же сортов по годам опыта. Полученный материал стал основной информационной базой для разработки долгосрочного сезонного прогноза болезни.

5.2 Выбор индекса вредоносности. В качестве индекса вредоносности - показателя, на основе которого можно выйти на прогноз возможных потерь урожая была выбрана площадь под кривой развития болезни, т.к. она позволяет одновременно оценить воздействие погоды, возбудителя болезни и времени на формирование урожая. Сформулировать заявленный выше индекс вредоносности, можно следующим образом: скорость роста доли пораженной ткани ((1у/сК) пропорциональна доле (от 1) пораженной ткани (У); доле, свободной от поражения (1-У) и доле пораженной ткани после первичного проявления болезни (У0):

$ = 0<1->) (4)

т

У/=о=у°

где йуИХ - скорость роста доли пораженной ткани;

Уо - доля пораженной ткани при 1=0; г - коэффициент пропорциональности.

В концепции Ван дер Планка и в настоящей работе г определен как «относительная скорость развития болезни». В таком случае величина г может быть оценена следующим образом:

1 У2 У1

г =-----(1п.......1п--------), (5)

1-у2 1-У1

где уг и у! - доли пораженной ткани в моменты времени 12 и ^ Так как в последующем интерес для исследований будет представлять собой значение у, то после разрешения уравнений (5) относительно у будем иметь:

•у = (1+с ехрС-л)-1; с = (1-у0)/у0 (6) где у - доля пораженной ткани на любой день I развития болезни. Выше было показано, что индекс вредоносности определяется не по у, а по площади под кривой динамики болезни, которую можно оценить следующим образом:

т т А 1

Б=/ у№/ =-----------= — 1п [1+уо(е"-1)] (7)

О 0 1+с-е"1* г

где в - площадь под кривой развития болезни;

т - период в сут, в пределах которого желательно получить значение Б.

Аналитическое описание связи между вир можно представить в виде уравнения:

= 35/1+е3,15"0,718 (8)

где 0 - потеря урожая, %;

Б - площадь под кривой развития болезни. Среднеквадратическая ошибка при оценке потерь урожая по представленной системе составляет 6 %, при 52 - парных сравнениях.

5.3 Анемохорный перенос заразного начала: частный случай наблюдения за градиентами распространения болезни. По мере удаления от источника инфекции на поле выделились участки с разными сроками .шр-вичного проявления болезни. Таким образом, в опыт было включено 3 варианта: 1 - первичное проявление в фазу начало выхода в трубку; 2 - начало

цветения; 3 - контроль, болезнь проявилась лишь в фазу налива (таблица 3). Таблица 3 - Динамика пиренофороза на озимой пшенице сорта Титус, 1999. г

Дата Фаза Флаг 6 5 4 3 2 Средняя

учета развития -7 лист лист лист лист лист пораженность,

по лист %

Цадоксу

I вариант

23.04 30 * 0 0 0 8 16 4,8

0 0 0 - -

30.04 34 0 0 2 20 20 * 9,3

0 0 - - - ' *

14.05 40 2,2 16.7 36,4 90,0 * * 36,7

7,2 16,0 20,0 26,0

21.05 55 3.6 15,6 45,4 86,1 * * 37,7

33,4 53,1 80 109,4

1 2 3 4 5 6 1 8 9

28.05 60 10,0 19.6 67.1 78.3 * * 43,8

36,1 58,4 100,5 120

18.06 75 79.8 100 ♦ * * * 89,0

80,3 >200

II вариант

28.05 60 0 0^5 м м * » 0,6

0 - - -

18.06 75 10.0 85.0 * * * * 45,5

12.4 40,5

Контроль

4.06 70 0 М ТА * * * 3,5

18.06 75 М М * * * * 2,7

Примечание: над чертой - пораженность, %;

под чертой - число инфекционных пятен, шт. * - лист отсутствует; - - учет не проводился.

Степень поражения растений от учета к учету увеличивалась не только за счет разрастания старых точек инфекции, но и за счет появления новых, что свидетельствует об успешном процессе перезаражения в течение сезона. Так, в очаге на момент учета 14 мая на флаговом листе насчитывалось в среднем семь пятен, а к концу вегетации 18 июня -80.

Установлено, что заболевание пиренофорозом депрессировапо все анализируемые элементы структуры урожая: длину колоса, число зерен в колосе, массу зерна со 100 колосьев, массу 1 ООО зерен.

На уровень снижения слагаемых урожайности оказало большое влияние время появления пиренофороза. Наибольшие потери отмечены при появлении болезни в фазу начало выхода в трубку {Ъ 30). В этом случае произошло уменьшение длины колоса на 9,3 %, число зерен в колосе на 10 %, массы зерна со 100 колосьев 25.7 %, массы 1000 зерен на 12 3 %.

Во втором варианте, при появлении болезни в фазу цветения {Ъ 60) вышеназванные элементы структуры урожая уменьшились, соответственно, на8£;7£;12Д;3,8 %.

54 Влияние предшествующей культуры в севообороте на конечную пораженность пиренофорозом сортов озимой пшеницы. В период 2000-2001 гг. на опытных делянках Лабинского ГСУ оценено 26 районированных и перспективных сортов озимой пшеницы на устойчивость к пирено-форозу. Полученные данные свидетельствуют о том, что большинство сортов - 74 % восприимчивы и умеренно-восприимчивы к пиренофорозу. Сильно поражались сорта Офелия, Скифянка, Юна, Наследница, Верна, Русса, Тер-чанка, Победа 50, Ника Кубани, Азау, Тарасовская 97, Горянка, Фишт, Селянка (степень поражения 55 ...75 %). Реакция сортов Маша, Уманка, Дельта отличалась по годам, в 2000 г. она была восприимчивой (степень поражения 55-70 %), а в2001 г.-умеренно-восприимчивой(30...40 %). Показатель раннеспелого сорта Ускорянка колебался от умеренно-восприимчивого -2000 г., до умеренно-устойчивого -2001 г. Относительно - устойчивым можно считать сорт Красота (степень поражения 15,5..27 %). Этот же набор сортов

размешенный по другим предшественникам (многолетние травы, горох) был поражен значительно слабее. Источник инфекции - аэрогенный занос конидий с пораженных посевов озимой пшеницы по колосовому предшественнику.

В данном случае большинство испытанных сортов показали устойчивость к болезни (степень поражения 0,1 ...15 %). Сорта Офелия, Юна, несмотря на слабый инфекционный фон, проявили умеренно-восприимчивую реакцию. А Скифянка, Наследница, Турчанка, Ника Кубани, Победа 50 -умеренно-устойчивую.

ВЬВОДЫ

1. Обследования посевов озимой пшеницы за период 1991 -1995,1999 - 2001 гг. свидетельствуют, что ареал пиренофороза включает 51 административный район Западного Предкавказья. Развитие болезни в большинстве случаев составляло 5-10 %, а в районах высокого влагообеспечения этот показатель достигал 50-80 %. Отмечается положительная динамика доли пиренофороза в общей структуре грибных пятнистостей озимой пшеницы: в 1992 г. частота его встречаемости составляла 24 %, в 1995 -54 %, в 2000 -77 %.

2. По морфолог о-культуральным прганакам Северо-Кавказская популяция гриба Р.^Шсьгерепйв'представлена в основном быстрорастущими пушистыми колониями с белым или серым воздушным мицелием. Реверс чаще был окрашен в более темные тона: черный, темно-серый. 85 % штаммов обладали способностью к спорообразованию. Выявлены различия в вирулентности штаммов гриба, выделенных в разных регионах, к двум сортам пшеницы (Безостая 1,0 л им пия).

3. Предложена модифицированная методика создания искусственного инфекционного фона. Для получения инокулюма в качестве питательных сред рекомендуются: среды Чапека с лактозой и мочевиной, морковная и зерновая (образование конидий), а также среды картофель но- глюкоз ная и зерновая (образование аскоспор). Круглосуточное освещение лампами

22

ДРЛ-400 (без защитной колбы) способствует стимуляции процессов спорообразования.

4. В полевых условиях отмечена зависимость длительности периода инкубации от яруса расположения листьев растений. Сортовые особенности растения-хозяина не оказали влияния на инкубационный период.

5. Определено, что заражение возбудителем происходит в широком диапазоне температур и длительностей капельно-жидкого увлажнения. Наиболее благоприятной является температура 25 °С, при которой заражение конидиями осуществляется после шестичасового периода увлажнения, а аскос-порами- после четырехчасового.

6. Интенсивность первичного проявления пиренофороза определяется продолжительностью капельно-жидкого увлажнения, температурой воздуха за этсгг период, величиной дозы инокулюма и сортовой специфичностью растения-хозяина. В интервале температур 5 ..25 °С увеличение длительности влажного периода до 48 ч синхронно увеличивается степень поражения растений.

7. Оценена реакция на пиренофороз 31 сорта озимой пшеницы из набора районированных ранее и в настоящее время в Западном Предкавказье. Большинство сортов проявило восприимчивую и умеренно-восприимчивую реакцию к возбудителю. Максимальные потери урожая достигали 41 %.

8. Установлено, что заболевание пиренофорозом депрессирует основные элементы урожая: длину колоса, число зерен в колосе, массу зерна со 100 колосьев, массу 1000 зерен.

9. Выявлено влияние предшествующей культуры в севообороте на степень поражения сортов пшеницы: наименее благоприятным является вариант «пшеница по пшенице».

10. Разработана система краткосрочного прогноза пиренофороза, позволяющая количественно оценить следующие этапы патогенеза: возможность

осуществления заражения, длительность инкубационного периода и интенсивность первичного проявления болезни.

1. Разработан алгоритм прогноза вредоносности пиренофороза, позволяющий оценить возможные потери урожая озимой пшеницы. Параметрами прогноза являются: первичное проявление болезни, продолжительность атаки (интервал времени от даты первичного проявления болезни до даты молочно-восковой спелости) и интенсивность осадков за этот период. По' левая проверка этой модели показала приемлемую сходимость модели и оригинала.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для специалистов станции защиты растений, лабораторий диагностики и прогнозов, агрономов сельскохозяйственных предприятий предлагается система прогнозирования пиренофороза озимой пшеницы, состоящая из краткосрочного прогноза заболевания и прогноза его вредоносности. В краткосрочном прогнозе предусматривается количественная оценка следующих этапов патогенеза: возможность осуществления заражения, длительность инкубационного периода и интенсивности первичного проявления болезни. В свою очередь алгоритм прогноза вредоносности позволяет оценить уровень возможных потерь урожая зерна и на этой основе принять экономически оправданное решение о проведении фунгицидной обработки. При использовании колосовых в качестве предшественника под озимую пшеницу рекомендуется возделывание относительно устойчивого сорта Красота.

Список опубликованных работ

1. Андронова А.Е. Распространение пиренофороза озимой пшеницы (возб.РугепорЬога tritici-repentis (Died) Drehs) в Краснодарском крае и факторы определяющие его развитие// Матер, коорд. совещ. «Совершенствование контроля фитосанитарного состояния с.-х. культур с целью предотвращения вспышек массового развития болезней, вредителей и сорняков» (Моск.обл., п.Б.Вяземы, ВНИИФ, 1993).

2. Андронова А. Е., Бессмельцев В. И. Устойчивость районированных и перспективных сортов озимой пшеницы к пиренофорозу в Краснодарском крае // Матер. Всерос. науч-практ. совещ. «Экологическая безопасность и беспестицидные технологии получения растениеводческой продукции». Пущино, 1994.-С.112.

3. Фиссюра Н. И., Андронова А. Е., Бессмельцев В. И. Возбудители грибных пятнистостей пшеницы в основных зерносеющих зонах Краснодарского края // Доклады РАСХН, 1996.-№1 .-С.9-11.

4. Бессмельцев В.И., Андронова А.Е., Корзаченко H.H., Добрянская М.В. Методика создания искусственного инфекционного фона пиренофороза пшеницы// Матер. Всерос. науч-практ. совещ. «Производство экологически безопасной продукции растениеводства». Пущино, 1997.-С.191-194.

5. Андронова А. Е. Устойчивость сортов озимой пшеницы к пиренофорозу (возб. Pyrenophora tritici-repentis (Died) Drehs): биология и биоконтроль.// Матер, 5-я краевая научно-практическая конференция молодых ученых: «Развитие социально-культурной сферы Кубани», Анапа, 9-11 июня 1999 г.-С.

6. Андронова А. Е. Пиренофороз озимой пшеницы (возб. Pyrenophora tritici-repentis (Died) Drehs): биоэкология и распространение в Краснодарском края. Матер. Регион. Научно-практической конф. молодых ученых, Краснодар, 8-10 декабря 1999 г. -С.

7. Андронова А. Е., Денисова Д. В. Краткосрочный прогноз развития пиренофороза озимой пшеницы// Агрохимия. 2000,- №11 .-С. 59-61.

8. Андронова А. Е. Денисова Д. В. Волкова Г. В. Пиренофороз озимой пшеницы в Краснодарском крае и краткосрочный прогноз его развития// Матер. Регион. Научной конференции «Экологические проблемы Кубани» 22-23 марта. Краснодар.-№ 12,- 2001.-С.231-235

9. Андронова А.Е. Пиренофороз озимой пшеницы на юго-западе Рос-сии//3ащита растений. 2001.-№5.- С.32.

Ю.Андронова А.Е., Денисова Д.В. Основные этапы патогенеза пиренофороза озимой пшеницы// Материалы Межд.научно-практ.конф. «Биологизация защиты растений: состояние и перспективы». Краснодар, 2001.-С.23.

11 .Волкова Г.В., Анпилогова Л.К., Андронова А.Е, Мониторинг видового состава и структура популяции возбудителей наиболее опасных болезней пшеницы на Северном Кавказе как основа рациональной защиты растения-хозяина// Материалы 2-й всероссийской научн. конф. «Агротехнический метод в защите вредных организмов». Краснодар, 2002.- С52-53.

Лицензия ИД 02334

14.07.2000.

Подписано в печать 19.05.2003. Бумага офсетная Печл. 1 Тираж 100

Формат 60 х 84 Офсетная печать Заказ №3061

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар^ Калинина, 13

fi 12 4 5 /

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Андронова, Анна Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 2 МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. t 2.1 Агро- и экоресурсы, сорта и параметры экспериментов.

2.2 Методика по созданию искусственного инфекционного фона возбудителя пиренофороза пшеницы.

Глава 3 СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ ПЯТНИСТОСТЕЙ

ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И МОРФОЛОГО-КУЛЬТУРАЛЬ-НАЯ ДИВЕРГЕНЦИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ ПИРЕНОФОРОЗА В ЗАПАДНОМ ПРЕДКАВКАЗЬЕ.

3.1 Выявление распространения пиренофороза озимой пшеницы в зоне исследований.

3.2 Изучение популяционной структуры гриба по морфолого-культуральным признакам и вирулентность его штаммов к сортам озимой пшеницы.

Глава 4 КРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ ПИРЕНОФОРОЗА

ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ.

4.1 Возможность осуществления заражения альтернативный прогноз).

4.2 Длительность инкубационного периода.

4.3 Интенсивность проявления болезни.

Глава 5 ДОЛГОСРОЧНЫЙ СЕЗОННЫЙ ПРОГНОЗ ВРЕДОНОСНОСТИ ПИРЕНОФОРОЗА.

5.1 Влияние сортовых особенностей озимой пшеницы на динамику и вредоносность пиренофороза.

5.2 Выбор индекса вредоносности.

5.3 Модель прогноза вредоносности.

5.4 Прогноз вредоносности для любого сорта.

5.5 Анемохорный перенос заразного начала: частный случай

• наблюдения за градиентами распространения болезни.

5.6 Влияние предшествующей культуры в севообороте щ на конечную пораженность пиренофорозом сортов озимой пшеницы.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Эпифитотийные особенности пиренофороза озимой пшеницы (возб. Pyrehophora tritici-repentis) в Западном Предкавказье"

-проведение агротехнических мероприятий;

-проведение защитных мероприятий с использованием биологических и химических средств.

Ведущая роль должна принадлежать сорту, как наиболее эколо) ически и экономически желательному фактору. Однако уровень устойчивости сортов современной селекции не достаточен для преодоления агрессивности возбудителя пиренофороза.

Реализация второго направления также связана с определенными трудностями. В современных севооборотах наблюдается высокая насыщенность зерновыми колосовыми. Так, в Краснодарском крае 17 % полей засевается пшеницей по пшенице. Расширяется практика минимизации обработки почвы в интересах сохранения влаги, сокращении энергозатрат, предотвращении водной и ветровой эрозии. Все это дополнительно создает благоприятные условия для накопления первичного инокулюма возбудителя пиренофороза.

В сложившихся условиях не избежать применения высокоэффективных, но экологически небезопасных и дорогостоящих средств химической защиты растений. Оптимизация применения фунгицидов возможна с помощью прогноза развития болезни и уровня ее вредоносности. Правильно поставленная сигнализация сроков проведения защитных работ позволяет провести их в период, обеспечивающий максимальный эффект для растения, а также снизить пестицидный пресс на агробиоценоз за счет отмены профилактических или экономически неоправданных обработок. Однако, в отношении пиренофороза пшеницы система прогнозирования развития и вредоносности отсутствует.

Актуальность темы. В настоящее время пиренофороз озимой пшеницы является одной из опасных и широко распространенных в мире болезней. Возбудитель пиренофороза гриб Phyrenophora tritici - repentis (Died) Drechsler обладает высокой адаптивностью благодаря наличию в жизненном цикле сапротрофной фазы, способностью заражать растение несколькими видами инфекционных структур (конидии, аскоспоры, конидиефоры, обрывки мицелия), а также высокой скоростью развития болезни в сезоне при благоприятных экоресурсах. Потери урожая при сильном поражении посевов составляют до 40-60 % (Shabeer et al., 1988; Rees et al., 1988).

Сложность проблемы ограничения развития возбудителя пиренофороза заключается в слабой изученности его биоэкологических, эпифитотиологических особенностей, сортовых реакций на его внедрение в ткань растения-хозяина.

Необходимость решения этих вопросов послужила основанием для проведения настоящих исследований.

Цель работы. Изучить биологические свойства возбудителя пиренофороза пшеницы, распространенность, факторы, определяющие возникновение и развитие эпифитотий, а также разработать систему прогноза данного заболевания.

В соответствии с целью исследования предусматривалось решить следующие задачи:

- выявить зоны распространения пиренофороза в регионе;

-изучить влияние комплекса факторов, определяющих развитие и вредоносность возбудителя пиренофороза озимой пшеницы;

-разработать модель краткосрочного прогноза пиренофороза озимой пшеницы;

- разработать алгоритмы прогноза вредоносности пиренофороза озимой пшеницы.

Научная новизна. Изучена распространенность и степень развития пиренофороза в основных агроэкологических зонах Западного Предкавказья. Впервые всесторонне изучены биологические особенности возбудителя пиренофороза озимой пшеницы: зависимость длительности инкубационного периода от температуры; установлена связь между степенью поражения пшеницы пиренофорозом, продолжительностью увлажнения и температурой воздуха за влажный период; динамика болезни и ее вредоносность на районированных и перспективных сортах озимой пшеницы.

Предложены математические модели для оценки основных этапов патогенеза.

Практическая ценность. Установлено распространение и степень развития пятнистостей озимой пшеницы в основных агроэкологических зонах Западного Предкавказья. Разработан краткосрочный прогноз трех этапов патогенеза пиренофороза озимой пшеницы: длительности инкубационного периода, возможности осуществления заражения в зависимости от основных метеорологических факторов и интенсивность первичного проявления болезни. Предложен прогноз вредоносности пиренофороза, на основании которого дается заключение об экономической целесообразности проведения защитных мероприятий.

Апробация диссертационной работы. Материалы диссертации доложены на координационном совещании «Совершенствование контроля фитосанитарного со стояния с.-х. культур с целью предотвращения вспышек массового развития болезней, вредителей и сорняков» (Моск.обл., п.Б.Вяземы, ВНИИФ, 1993), Всероссийском научно-производственном совещании «Экологически безопасные и бес-пестицидные технологии получения растениеводческой продукции» (Краснодар, 1994), Y краевой конференции молодых ученых «Развитие социально-культурной сферы Кубани» (Анапа, 1999), конференции молодых ученых «Научно-практическое обеспечение с.-х. производства» (Краснодар, 1999), региональной научной конференции «Экологические проблемы Кубани» (Краснодар, 2001), Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Е.М.Степанова (Краснодар, 2002).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 11 работ.

Объем и структура. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, списка литературы и приложения. Изложена на 106 страницах машинописного текста, включает 19 таблиц и 9 рисунков. Список литературы включает 125 названий, в том числе 95 на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Защита растений", Андронова, Анна Евгеньевна

1. Обследования посевов озимой пшеницы за период 1991 - 1995, 1999 - 2001 гг. свидетельствуют, что ареал пиренофороза включает 51 административ ный район Западного Предкавказья. Развитие болезни в большинстве слу чаев составляло 5-10 %, а в районах высокого влагообеспечения этот пока затель достигал 50-80 %. Отмечается положительная динамика доли пире нофороза в обш,ей структуре грибных пятнистостей озимой пшеницы: в 1992 г. частота его встречаемости составляла 24 %, в 1995 - 54 %, в 2000 -

2. По морфолого-культуральным признакам западно-предкавказская попу ляция гриба P.tritici-repentis представлена в основном быстрорастущими пушистыми колониями с белым или серым воздушным мицелием. Реверс чаще был окрашен в более темные тона: черный, темно-серый. 85 % штаммов обладали способностью к спорообразованию. Выявлены разли чия в вирулентности штаммов гриба, выделенных в разных районах, к двум сортам пшеницы (Безостая 1, Олимпия).3. Предложена модифицированная методика создания искусственного ин фекционного фона. Для получения инокулюма в качестве питательных сред рекомендуются: среды Чапека с лактозой и мочевиной, морковная и зерновая (образование конидий), а также среды картофельно-глюкозная и зерновая (образование аскоспор). Круглосуточное освещение лампами ДРЛ-400 (без защитной колбы) способствует стимуляции процессов спо рообразования.4. В полевых условиях отмечена зависимость длительности периода инкуба ции от яруса расположения листьев растений. Сортовые особенности рас тения-хозяина не оказали влияния на инкубационный период.5. Определено, что заражение возбудителем происходит в широком диапа зоне температур и длительностей капельно-жидкого увлажнения. Наиболее благоприятной является температура 25 С, при которой заражение кони 90 днями осуществляется после шестичасового периода увлажнения, а аскос порами - после четырехчасового.6. Интенсивность первичного проявления пиренофороза определяется про должительностью капельно-жидкого увлажнения, температурой воздуха за этот период, величиной дозы инокулюма и сортовой специфичностью рас тения-хозяина. В интервале температур 5...25 С увеличение длительности влажного периода до 48 ч синхронно увеличивает степень поражения рас тений.7. Оценена реакция на пиренофороз 31 сорта озимой пшеницы из набора районированных ранее и в настоящее время на западном Предкавказье.Большинство сортов проявило восприимчивую и умеренно восприимчивую реакцию к возбудителю. Максимальные потери урожая достигали 41 %.8. Установлено, что заболевание пиренофорозом депрессирует основные элементы урожая: длину колоса, число зерен в колосе, массу зерна со 100 колосьев, массу 1000 зерен.9.Выявлено влияние предшествующей культуры в севообороте на степень поражения сортов пшеницы: наименее благоприятным является вариант «пшеница по пшенице».10.Разработана система краткосрочного прогноза пиренофороза, позволяю щая количественно оценить следующие этапы патогенеза: возможность осуществления заражения, длительность инкубационного периода и ин тенсивность первичного проявления болезни.11 .Разработан алгоритм прогноза вредоносности пиренофороза, позволяю щий оценить возможные потери урожая озимой пшеницы. Параметрами прогноза являются: первичное проявление болезни, продолжительность атаки (интервал времени от даты первичного проявления болезни до даты молочно-восковой спелости) и интенсивность осадков за этот период. По левая проверка этой модели показала приемлемую сходимость модели и оригинала.ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для специалистов станции защиты растений, лабораторий диагно стики и прогнозов, агрономов сельскохозяйственных предприятий предлагается система прогнозирования пиренофороза озимой пше ницы, состоящая из краткосрочного прогноза заболевания и прогно за его вредоносности. В краткосрочном прогнозе предусматривается количественная оценка следующих этапов патогенеза: возможности осуществления заражения, длительности инкубационного периода и интенсивности первичного проявления болезни. В свою очередь ал горитм прогноза вредоносности позволяет оценить уровень возмож ных потерь урожая зерна и на этой основе принять экономически оправданное решение о проведении фунгицидной обработки. При использовании колосовых в качестве предшественника под озимую пшеницу рекомендуется возделывание относительно устойчивого сорта Красота.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Андронова, Анна Евгеньевна, Краснодар

1. Гагкаева Т.Ю., Дмитриев А.П., Хачатрян СМ. Влияние элементов интенсивной технологии на урожай и развитие болезней озимой пшеницы в Краснодарском крае/ Сб.науч.тр. Проблемы защиты сельскохозяйственных культур от вредных организмов в интенсивном земледелии.-Д., 1991 .-С.36-37.

2. Гранин Е.Ф., Монастырная Э.И., Краева Г.А., Кочубей К.Ю. Пиренофороз озимой пшеницы на Северном Кавказе// Зашита растений.-1989.-№2.-С.21.

3. Коваленко Е.Д., Санина А.А., Пахолкова Е.В. Видовая и внутривидовая структура популяций возбудителей септориоза на посевах пшеницы// АгроХХ1.-2000.-№5.-С. 10-11.

4. Коваленков В.Г. Сукцессия фитофагов нарастает// АгроХХ 1.-2000.-№10.С.2-3.

5. Монастырная Э.И., Гранин Е.Ф. Комплекс болезней озимой пшеницы на Северном Кавказе и технология применения фунгицидов// Проблемы защиты растений на северном Кавказе.-Краснодар.-1991.-е.55.

6. Назарова Л.Н., Соколова Е.А. Прогрессирующие болезни зерновых культур// ArpoXXl .-2000.-№4.-С.2-3.

7. Назарова Л.Н., Демченко A.M., Полякова Т.М., Жохова Т.П. Роль copra в защите ржи от комплекса болезней// АгроХХ 1 .-2000.-№ И .-С. 11.

8. Неклеса Н.П., Бабаянц Л.Т., Мештерхази А. Методы селекции и оценки устойчивости пшеницы и ячменя к болезням в странах членах СЭВ.Прага.1988.-С.

9. Одум Ю. Основы экологии.-М.: Мир, 1975.-C.286, 740. Ю.Павлова В.В., Поспехов Г.В., Кожуховская В.А., Свистунова Н.С. Чувствительность возбудителя пиренофороза к фунгицидам// Защита растений.1991.-№11.-С.16-17. 93

10. Пидопличко Н.М. Грибы паразиты культурных растений. Т2.-Киев: Наумкова думка, 1877.-С.158-159.

11. ПланкЯ.Э. Болезни растений. М.:Колос, 1956.-C.23.

12. Поспехов Г.В., Рудаков О.Л., Кузмичев А.А. Методические указания по диагностике возбудителя пиренофороза пшеницы.-М., 1990.-е. 10.

13. Поспехов Г.В. Особенности роста и плодонощения гриба P.tritici-repentis в культуре//Микология и фитопатология, 1989, Т.23, 2.-С.117-121.

14. Рудаков О.Л. Пиренофороз озимой пщеницы// Защита растений.-]985.-№ 10.С.28-29.

15. Рудаков О.Л., Титова К.Д., Поспехов Г.В., Фиссюра Н.И. Зоны вредоносной активности возбудителей пятнистостей листьев пшеницы// Повышение продуктивности и устойчивости производства зерна озимой пшеницы в СССР.Мироновка.-1989.-С. 134-139.

16. Рудаков О.Л., Ткачев В.Д., Клиентова Г.В., Стрепенюк Л.П. Селектирующее влияние фунгицидов на грибы филлопланы пшеницы// Микология и фитопатология.-] 987.-Т.2.-В.4.-С.

17. Руднев Е.Д., Терехов В.И., Бугаец Т.Г., Солодухина Л.Д., Афонин СП. Долгосрочный прогноз бурой ржавчины пшеницы для Европейской территории СССР.-Микология и фитопатология, 1976.-Т.10.-В.5.-С.390-397.

18. Справочник «Агроклиматические ресурсы Краснодарского края»/ СевероКавказское управление Гидрометеорологической службы.-Л., Гидрометиздат.-1975.-С.21-27.

19. Степанов К.М., Терехов В.И., Санин С, Кайдаш А.С, Афонин СП. Стратегическая модель эпифитотий стеблевой ржавчины и прогноз потерь урожая от болезни. -х.биология, 1974.-Т.9.-№3.-С.464-468. 94

20. Терехов В.И., Денисова Д.В. Прогнозирование эпифитотий: классификация и частные решения// Защита растений.-2001 .-1 .-С.42-43.

21. Терехов В.И., Кайдаш А.С., Бессмельцев В.И., Солодухина Л.Д., Колесникова В.И. Прогноз возможного недобора урожая озимой пшеницы от желтой ржавчины.-С.-х.биология, 1979.-Т.14.-№6.-С.782-787.

22. Чумаков А.Е. Научные основы прогнозирования болезней растений. М., 1973.,ВНИИГЭИСХ.

23. Чуприна В.П., Исмаилов В.Я., Гончаров В.Т. и др. Важнейшие объекты фитосанитарного мониторинга на посевах Северо-Кавказского региона// АгроХХ1.-2001.-№2.-С.6-7.

24. Хасанов Б.А. Методы дифференциации пятнистостей по симптомам и микроскопическим признакам возбудителей// Биологические науки.-1990.-№2.С.153-159.

25. Хасанов Б.А. Желтая пятнистость листьев злаков, вызываемая Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechs.//Микология и фитопатология.-1988.-Т.22.-В. 1 .

26. Хасанов Б.А., Выприцкая А.А. Виды рода Helmintosporium на дикорастущих злаках в Средней Азии и Казахстане// Микология и фитопатология.-1990.Т.24.-В.4. ЗО.Яблоков А.В. Фенетика. М.: Наука, 1980.-C.133.

27. Adee S.R., Pfender W.F., Hartneff D.C. The use of replacement series ID sady competition between P.tritici-repentis and S.nodorum in the wheat leaf// Phytopatology.-1989.-V.79.-N10.-P.1217.

28. Anon.Drechslera tritici-repentis, eine Krankheit des Weizenz mit zunebmender Bedeutung//ChemieTechn.inLandwirtsch.-1990.-V.41.-N3.-P.46-47. 33, Anon.Fungizideinsats in Winter weizen// Lohnunterhehmen in Land und Forstwirtsch.-1987.-V.42.-N5.-P.318-319. 95

29. Bockus W.W. Claassen M.M. Effect of crop relation and resedue management practica on sewerity of tar spot of winter wheat// Plant Disease.-1992.-V.76.-N6.P.633-636.

30. Cook R.J., Yarham D.J. Occurrence of tan spot of wheat caused by Pyrenophora tritici-repentis on wheat in England and Wales in 1988// Plant Pathology.-1989.V.38.-N1.-P.101-102. 37.Cox D.J., Hosford R.M. Resistant winter wheats compared at differing growth stage and leaf position for tan spot severity// Plant disease.-1987.-V.71.-N10.-. P.883-886.

31. Duff A.D.S. a new disease of wheat in Renya saused by a species of Pyrenophora// East Atr.Agric.J.-1954.-N19.-P.225-228.

32. Dushnicky L.G., Ballance G.M., Sumner M.J., MacGregor A.W. The role of lignification as a resistance mechanism in wheat to a toxin-producing isolate of Pyrenophora tritici-repentis// CanJ.Plant Pathol.-1998.-V.20.-N 1 .-P.35-47.

33. Dushnicky L.G., Ballance G.M., Sumner M.J., MacGregor A.W. Penetration and infection of susceptible and resistant wheat cuhivars a necrosis toxin producing isolate of Pyrenophora tritici-repentis// Can.J.Plant Pathol.-1996.-V. 18.-N4.P.392-402.

34. Ellis M.B. Dematiaceous Hyphomycetes. CMJ., Kew, Surrey.-197l.-p.608.

35. Emmerman A., Gustafsson G., Hendene K.-A. Prediction of leaf and glume blotch diseases in winter wheat and spring barley// Vaxtkuddsnotiser.-1988.-V.52.-N.5.P.112-1I6.

36. Fernandez M.K., Clarke J.M., De Pauw K.M. Effect of environmental variables an the defelopment of kernel discolaration by Pyrenophora tritici-repentis in durum whqat// Can.J.Plant Pathol.- 998.-20.-N 1 .-P. 104-110.

37. Fernandez M.K., Clarke J.M., De Pauw K.M. Response of durum wheat kerhels and leaves at different growth stages to Perenophora tritici-repentis// Plant Disease.-1994.-V.78.-N6.-P.597-600.

38. Fernandez M.K., De Pauw K.M., Zetner R.D. Tillage and summerballow effect of leat spot diseases of wheat in the semiarid lanadian prairies// Can.J.Plant.Pathol.-1998.-V.20.-N4.-P.376-379.

39. FrancI L.J. Local and mesodistance dispersal of Pyrenophora tritici-repentis conidia//Can.J.Plant Pathoi.-1997.-V.l9.-N3..-P.247-255. 97

40. Gilchrist S.L., Fuentes S.F., Lourdes M.J. Identification de Helmintosporium triticiOrepentis a gente causal de um tison de la hoja de trigo en Mexico// Agrociencia.-1984.-N56.-P.151-162.

41. Hosford R.M. Jr. A form of Pyrenophora trichostoma pathogenic to wheat and jther grasses// Phytopathology.-1971 .-V.61 .-N1 .-P.28-32.

42. Hosford R.M.Jr. Propagules of Pyrenophora trichostoma// Phytopathology.-1972.V.62.-N6.-P.627-629. 57,Hosford R.M.Jr. and Busch R.H. Losses in wheat caused by Pyrenophora trochostoma aaand Leptosphaeria avenaria f.sp.triticea// Phytopathology.-1974.V.64.-P.184-187.

43. Hosford R.M.Jr. Interaction of wet period and temperature on Pyrenophora triticirepentis infection and defelopment in wheats of differing resistance// Phytopatology.-1987.-V.77.-N7.-P.l 021-1027.

44. Hosford R.M.Jr. Larez C.R.., Hammond J.J. Interaction of wet period and temperature on Pyrenophora tritici-repentis infection and development in wheats of differing resistance// Phytopathology.-1987.-V.77.-N7.-P. 1021 -1027.

45. Hosford R.M. (Jr), lordahl J.G., Hammond J.J. Effect of wheat genotype, leaf position, growth stage, fungal isolate and wet period on tan spot lesions// Plant Disease.-1990.-N5.-P.385-390.

46. Hosford R.M.Jr., Morrall K.A.A. The epidemiology of leaf spot disease in native prairie. l.The progression of disease with time// Can.J.Bot.-1975.-V.53.-P.10401050.

47. Hunger R.M., Brown D.A. Colony color, growth, sporulation, fungicide sensitivity and pathogenity of P.tritici-repentis// Plant disease.-1987.-V.71.-N10.-P.907-910. бЗ.НиЬег P.M., Lee T.S., Ross M.A. Amelioration of tan spotonfected whe3t mth nitrogen// Plant Disease.-1987.-V.71 .-N1 .-P.49-50. 98

48. Kiian T.N. Effect of light on sporulation in Drechslera tritici-repentis// Trans.British.Mycol.Sos.-1971.-N5.-P.309-311. бб.Кгетег Mathias, Biologische Simulation ven Beffalsverheit an Weizen. physiologische Reaction und Ertrag// Mitt.Biol.Bundesanst. Land.- und Forstwirt. BerlinDahlem.-l 990.-N266.-P. 138. 67.Kr6ther Carolin DTR eine zunchmende Gefahr fur den Weizenanbau in Niedersachsen?// Mitt.Biol.Bundesanst.Land und Fostwirt. Berlin-Dahlem.-1998.N357.-P.86-87.

49. Kasbohrer M., Jachmann H.-Th. Verbreitung und Bedeutung von Blattseptoria und Helmintosporium Biattdurre// Mitt.Biol.Bundesanst. Land und Forstwirt. BerlinDahlem.-1988.-N245.-P.131.

50. Kwon CO., Rasmussen J.В., Meinnhardt S.W. Activity of Ptr ToxA bom Pyrenophora tritici-repentis reguires host metabolism// Physiol.and Mol.Plant Pathol.1998.-V.52.-N3.-P.201.-212.

51. Lamari L., Bernier C.C. Temperature induced resistance to tan spot [Pyrenophora tritici-repentis] of wheat// Can.J.Plant.Pathol.-1994.-16.-N4.-P.279-286. 7LLamari L., Bernier C.C. Toxin of Pyrenophora tritici-repentis: host-specificity, significance in disease, and inferitance of host reation// Phytopathology,-1989.-79.N7.-P.740-744.

52. Lamari L., Bernier C.C, Smith R.B. Wheat genotipes thet develop both tan necrosis and exfensive ehlerisis in responce to isolates of Pyrenophora triticirepentis//Plant rasease.-1991 .-V. 75 .N2 .-P. 121 -122.

53. Lamari L., Gilbert J. Toward a coverent model of host-pathogen interaction in tan spot of wheat// Can.J.Plant.Pathol.-1998.-20.-N4.-P.440-443. 99

54. Larez C.R., Hosford R.M., Freeman T.P, Infection of wheat and oats by Pyrenophora tritici-repentis and initial characterization of resistance// Phytopathology.1986.-N76.-P.931-938.

55. Lhang W., Pfender W.F., Adee E., et al. Effect of selected conservation tillage practices on wetness duration of wheat straw residue and ascocarp production by Pyrenophora tritici-repentis// Phytopathology.-1989.-79.-N10.-P.1163.

56. Loughman R., Deverall B.J. Infection of resistant and susceptible cultivars of wheat by Phyrenophora tritici-repentis// Plant Pathology.-1986.-35.-P.443-450.

57. Marin G.P.(Fungus diseases of wheat in Western Andalusia) Micosis del trigo en Andalusia Occidental// Anales del Institute National de Inoestigaciones Agrarias, Agricola. Univ.-Cordova.-Spain.-1985.-V.28.-N2.-P.105-117.

58. Musha Ashok, Patel A.L., Jadan B.S. Occycence of leif bligt patholagens of wheat NocthGyiarat//Gujarat Agr.Univ.Res.J.-1991.-V.16.-N2.-P.73-75.

59. Mitra M. A leaf spot disease of wheat coused by Helmintosporium tritici-repentis Died// Indian.Jorn.Agricult.Sci.-1934.-V.4.-N4.-P.692-700.

60. Nisikado Y. Studies on the Helmintosporium diseases of Gramineare in Japan/ Ber.Ohara.Inst.fur Landw.Forsch.-1929.-Bd4.-H.l.-P. 103-126. 100

61. Pfender W.F., Pauy C.A. and Zhang W. Saprophytic Growth and Pseudomonatheciae Prodaction by Pyrenophora tritici-repentis in Plant Fissue Held at Controlled Water Potentials// Phytopathology.-1989.-V.79.-N9.-P. 1205-1210.

62. Pfender W.F., Ihang W., Nus A. Fild performance and greenhouse assy of fungi for biocontrol of residue borne Pyrenophora tritici-repentis// Phytopathology.1989.-V.79.-N10.-p.1152.

63. Pfender W.F., Sharma U., Bhatt P., Nus A., Adee E. (Pyrenophora tritici-repentis) Fild tests for effecacy of herbicides to supress ascocarp production by Pyrenophora tritici-repentis on wheat straw//Phytopathology.-1989.-V.79.-N10.-p. 1222. R.M.Hosford 101

64. Platt H.W., Morall R.A.A., Cruen H.E. The effects of substrate, temperature and photoperiod on conidiation of Pyrenophora tritici-repentis// Can.J.Bot.-1977.V.55.-N3.-P.254-259.

65. Raymond P.G., Bochus W.W. and Norman B.L. Tan spot of Winter: Procedures to determine host response// Phytopathology.-1985.-V.75.-N6.-P.686-690.

66. Rees R.G.., Mauer R.J., Platz G.J. Giela losses in wheat from yellow spot a diseaseioss reletionship derived from singe tillers// Austral.J.Agr.Res.-1981.-V.32.N6.-P.851-859.

67. Rees R.G., Platz G.J. and Mayer R.J. Yield losses in wheat from gellow poV. Comparison of estimates devived from single tillers and plots// Aust.J.Arric.Res.1982.-V.33.-P.899-908.

68. Rees R.G., Platz G.J. The epidemiology of Yellow spot of wheat in soutern Queenslend// Australien J.Agric.Res.-1980.-V.31 .-P.259-267.

69. Rees R.G., Platz G.J., Mayer R.J. Susceptibility of Australian wheats to Pyrenophora tritici-repentis// Australian J.Agr.Res.-1988.-39.-N2.-P. 141-151.

70. Rees R.G., Platz G.J. The occurence and control of yellow spot oi" wheat in northlastem Australia// Australian Joyrnal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry.-1989.-N49.-P.369-3 72. 101.Sah P.N., Fehrmarm H. Virulence patterus of geographically differing isolates of Pyrenophora tritici-repentis and sources of resistance in wheat// Plant Disease.1992.-V.76.-N7.-P.712-716.

71. Schilder A.M.C., Bergstrom G.C. Infection of wheat seed by Pyrenophora triticirepentis// Canadian J.Bot.-1994.-V.72.-N4.-P.510-519. 102

72. Schilder A.M.C., Bergstrom G.C. Variation in virulence Within the Population of Pyrenophora tritici-repentis in New York// Phytopathology.-1990.-V.80.-Nl.-. P.84-90.

73. Schmitz H., Grossmann F. Auftreten der Blattdiirre an Winterweizen (Drechslera tritici-repentis) in Abhangidkeit von der Fruchtfolge und unter dem Eintlub verschiedener Spritzbolden// PhytopathoI.Z.-1987.-V.118.-Nl.-P.21-26.

74. Schuh Wolgang. Influence of tillage sistem on the incidence and spatial pattern of tan spot of v/heat// Phytopathology.-1989.-V.79.-N.10.-p.l 135.

75. Scott D.B. Leaf spot diseases on small grain cereals in south Africa: Symptons and causative fungi//Phytophylactica.-l988.-V.20.-NI.-P.77-81. lOS.Sehmitz H., Grossmann F. Auftreten der Blattdurre an Wintleweizen (Drechslera tritici-repentis) in Abhangegheit von der Fruchtfolge und unter dem Einfluss verschiedener Spritzfolgen// PhytopathoI.-1987.-V.n8.-Nl.-P.21-26.

76. Shabeer A., Bockus W.W. Tan spot effects on jeild and jeeld components relative to growth stage in winter wheat// Plant disease.-1988.-V.72.-N7.-P.589-602. I lO.Shoemaker R.A. Drechslera jto// Can.Bot.-1962.-V.40.-N5.-P.809-836. II I.Sim Т., Willis W.G. Kansas wheat diseas losses// Kansas state Board of Agriculture, Topeka.-1982.-P.4.

77. Sissons N.D., Lamari L. Effect of continuous and interrupted leaf wetness on the infection process of Pyrenophora tritici-repentis in chlorotic and necrotic v. heat cultivars//Phytopathology.-1994.-V.84.-N10.-P.1071.

78. Sone J., Bockus W.W., Claasen M.M. Gradient of tan spot of winter wheat from a smallarea source of Pyrenophora tritici-repentis// Plant Disease.-1994.-V.78.N.6.-P.622-627. 103

79. Summerell B.A., Burgess L.W. Saprofutic colonisation of wheat and barley by Pyrenophora tritici-repentis in the fild// Trans Brit.Mycol.Soc.-1988.-V.90.-N4.P.551-556.

80. Sutton J.C, Wyn T.J. Crop seguences and tillage practices in relation to diseases of winter wheat in Ontario// Can.J.Plant.Pathol.-1990.-V.12.-N.4.-P.3 58-368. llV.Tomas A., Bockus W.W. Cultivar specific toxicity of culture filtrates of Pyrenophora tritici-repentis// Phytopatology.-1987.-V.77.-N9.-P. 1337-1340. 118.Van Parijs J., Brockaert W.F., Goldstein J.I. Hevein: an antifungal protein from rubbertree (Hevea brasiliensis) latex// Planta.-1991 .-V.183.-N2.-P.258-264.

81. Walkins J.E., Odvodiy G.N., Boosalis M.G.., Partridge J.E. An epidemic of tan spot of wheat in Nebraska// Plant Disease Reporter.-1978.-N.62.-P. 132-134.

82. Wiese M.V. Compendium of wheat Diseases/ St.Paul: The American Phytopathological Society.-1977.

83. Williams E., jackson K.E., Pratt P.W. Efficacy of triazole fungicides, on foliar diseases common to wheat in Oklachoma// Phytopathology.-1989.-V.79.-N10.P.1206.

84. Wolf P. Epidemiologisch begrundetes von Drechslera tritici-repentis// Mit.Bilg.Bundesanst.Land.- und Forstwirt.Berlin-Dahlem.-1990.-N.266.

85. Wright K.H., Sutton J.C. Inoculum of Pyrenophora tritici-repentis in relation to epidemics of tan spot of winter wheat in Ohtario// Can.J.Plant.Pathol.-1990.V.12.-N2.-P.149-157.

86. Zhang H.F., Francl L.J., Jordahl J.G.. Structural and physical properties of a necrosis inducing toxin from Pyrenophora tritici-repentis// Phytopathology.-1997.V.87.-N2.-P.154-160.

87. Zadoks J C Chang T.T. and Konzak C.F. A decimal cide for the growth stages of cereals//Weed Res.-1974.-N14.-P.415-421. 104