Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Фитосанитарные диагностические системы защиты ярового ячменя от темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориозов"

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Фитосанитарные диагностические системы защиты ярового ячменя от темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориозов""

Российская академия сельскохозяйственных наук Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии

П Г В ОД-

28 А В Г МП правах рукописи

ШЕМНРОВА Людмила Александровна

УДК 632. 4: 633.1.16: 582.288. 45

ФИТОСАНИТАРНЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ОТ ТЕМНО-БУРОГО И СЕТЧАТОГО "ГЕЛЬЖТОСПОРИОЗОВ"

Специальность 06.01.11 - защита растений от вредителей и болезней

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Большие Вяземы - 1995

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте фитопатологии в 1987-1993гг.

Научные руководители -кандидат биологических

Официальные оппоненты:доктор биологических наук Дьяков В. Т., кандидат биологических наук Коваленко Е.Д.

Ведущее учреждение - Московская сельскохозяйственная академия имени К.А.Тимирязева

К 120.66.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте фитопатологии по адресу: 143050, Московская область, Одинцовский район, п/о Большие Вяземы.-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ фитопатологии

наук Санин С. С., кандидат биологических наук Филиппова Г. Г.

Защита состоится

в " №" часов на заседании специализированного совета

Автореферат разослан

Ученый секретар специализированного к. б. н.

Общая характеристика работы.

Актуальность исследований.

Ячмень является одной из наиболее урожайных зерновых культур. Получению стабильных и высоких урожаев препятствует болезни, среди которых в последние годы превалируют "гельминтоспориозы" -темно-бурый и сетчатый. Потери урожая зерна при эпифитотийном развитии "гельминтоспориозов" могут достигать 20-40% , косвенные потери урожая обусловлены снижением посевного и технологического качества зерна.

Решение задачи оптимизации фитосанитарного состояния посевов ярового ячменя невозможно без всестороннего изучения особенностей развития эпифитотий "гельминтоспориозов", выявления факторов, регулирующих эти процессы, и обоснования системы защитных мероприятий.

Во Всероссийском научно-исследовательском институте фитопатологии разработана концепция фитосанитарных диагностических систем (ФДС),где экономический порог вредоносности оценивается с учетом комплекса фитопатологичоских, экологических, экономических, агротехнических и других показателей. Система реализуется в виде компьютерных программ, а также в форме удобных для пользователей таблиц, графиков или определителей.

Цель и заЭачи исследовании.

С целью оптимизации фитосанитарного состояния посевов ярового ячменя в Нечерноземной зоне РФ, изучения особенностей развития эпифитотий "гельминтоспориозов" данной культуры, выявления факторов, влияющих на эти процессы, и как результат - обоснования и разработки фитосанитарных диагностических систем для защиты ярового ячменя , нами в настоящей работе были поставлены следующие задачи:

1. Изучить состав грибного патогенного комплекса ярового ячменя на территории Нечерноземной зоны РФ, а также распространенность и вредоносность темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориозов"; уточнить особенности биологии возбудителей данных заболеваний.

2. Исследовать влияние химических приемов защиты на фитопа-тологическое состояние посевов и вредоносность болезней.

3. Разработать фитосанитарные диагностические системы для принятия решения по защите ячменя от темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориозов" по этапам :

- защита семян и проростков

- защита вегетирующих растений

- защита колоса.

Научная новизна.

Впервые на основании комплексного биологического, экологического и экономического анализа результатов научных исследований созданы фитосанитарные диагностические системы защиты ярового ячменя от сетчатого и темно-бурого "гельминтоспориозов". Указанные системы могут служить руководством при проведении защитных мероприятий на всех этапах онтогенеза растения, начиная подготовкой семян к посеву и кончая получением зерна, свободного от инфекции.

Практическая ценность.

1. Для практического использования специалистам в области защиты растений от болезней, агрономам и руководителям хозяйств предназначены рекомендации " Болезни колоса и семенные инфекции ярового ячменя (Диагностика и защитные мероприятия)" В рекомендациях представлены методы выделения и видовой идентификации патогенов, предложен "Определитель болезней колоса и инфекций семян ярового ячменя", в котором приведены внешние признаки поражений ,вызываемых 32 видами грибов, 2 видами бактерий и 2 видами вирусов. Подробно описаны методы фитоэкспертизы семян. Предложена консультативная система для выбора протравителя в зависимости от патогенного комплекса и уровня инфицированности семенного материала. Даны рекомендации по защите листьев и колоса ярового ячменя от болезней.

2. Разработаны и представлены к печати рекомендации "Эффективная защита ярового ячменя от болезней с помощью препарата Альто 400 к.с. в Нечерноземной зоне РФ". /пробащя результатов исследований.

Результаты работы обсуждались на 10 совещаниях, симпозиумах и конференциях: конференции "Экологические (эпифитотиологичес-кие) основы защиты растений от болезней (Новосибирск , 1990г.), конференции " Выделение, идентификация и хранение микромицетов и других микроорганизмов" (Вильнюс, 1990г.), Всесоюзном совещании "Перспектива создания экологически чистых технологий ..." (Ленинград, 1990г.), конференциях "Ученые Нечерноземья - развитию с.-х. зоны" (Немчиновка, 1991г.),"Эпифитотии, их прогноз и профилактика ..." (Анапа, 1991г.), научно-практическом совещании "Проблемы повышения качества зерна и защита зерновых культур от фузариоза колоса" (Минск, 1991г.), "IX Всесоюзном совещании по

иммунитету растений (Минск, 1991г.), Симпозиуме фирмы "Сиба" (Пятигорск, 1993г.), совещаниях "Совершенствование контроля фитоса-нитарного состояния с.-х. культур" (ВНИИФ, 1993г.),"Состояние и перспективы исследований по фитосанитарному мониторингу, математическому моделированию, программированию и применению вычислительной техники в защите растений (ВНИИФ, 1994г.).

Публикации резддышлюе исслебоеаний.По материалам диссертации опубликовано 19 работ, находятся в печати - 3.

Сявдклщра и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 разделов, выводов и приложения, изложена на 191 странице, содержит 41 таблицу, 17 рисунков. Список литературы включает 138

наименований, в том числе 40 на иностранных языках.

* * *

Автор благодарит сотрудников отдела Грибных болезней зерновых культур, лаборатории Культивирования микроорганизмов и отдела Консервирования и хранения микроорганизмов ВНИИФ за практическую помощь в проведении исследований.

1. Обзор литературы. Распространенность и вредоносность "гельминтоспориозов" ярового ячменя, обоснование тактики защитных мероприятий

Изложен обзор данных отечественных и зарубежных авторов о распространении и вредоносности возбудителей темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориозов" ярового ячменя. Обсуждена тактика разработки принципов построения современных систем защиты растений от болезней.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2. Материалы и методы

Исследования выполнены в 1987-1993 гг. во Всероссийском научно-исследовательском институте фитопатологии (Московская область, Одинцовский район, п/о Большие Вяземы).

Объектами исследований являлись возбудитель темно-бурого "гельминтоспориоза" ярового ячменя - гриб Bipolaris sorokiniana ( Sacc.) Shoem. и возбудитель сетчатого "гельминтоспориоза" ярового ячменя - гриб Drechslera teres (Sacc.) Shoem.

С целью изучения фитопатологического состояния посевов ярового ячменя и определения видового состава возбудителей болезней проводили авиационные и наземные маршрутные обследования в ряде

областей России и других стран СНГ, а также фитоэкспертизу семенных партий зерна в хозяйствах Московской области.

Для решения поставленных задач использовали методики, предложенные Наумовой Н. А. (1970), Чу тиной В. А. (1985), Войтовой Л.Р.(1975), а также оригинальные методы .

Авиафитопатологические обследования приземного слоя атмосферы осуществляли согласно методу, разработанному для мониторинга возбудителей ржавчинных заболеваний злаков (Санин, 1985).

Выделение чистых культур грибов и их идентификацию проводили по традиционным методикам (Билай, 1990; Пидопличко,1978; Хаса-нов, 1992; Ellis, 1971).

Моноконидиальные клоны В. sorokiniana получали на картофель-но-глюкозном агаре, моноконидиальные клоны D. teres - на морковном агаре, для ограничения роста колоний грибов при клонировании применяли медицинскую желчь.Тестирование В. sorokiniana и D.teres по признаку вирулентности проводили по методам, предложенным ВИЗР (Афанасенко, 1978; Петрова, 1985).

Кодирование рас патогенов осуществляли по методу Хобгуда P.M. (Афанасенко, 1978).Сходство популяций патогенов определяли по Животовскому Л.А.(1982).

При оценке заселенности почв В. sorokiniana использовали рекомендации Чулкиной В. А. (1987).

В исследованиях применяли сорта ярового ячменя, районированные в настоящее время в Нечерноземной зоне России; Абава, Аук-синяй 3, Дружба, Зазерский 85, Жодинский 5, Московский 2, Московский 3, Риск, Роланд и Зло.

Агротехника возделывания культуры - общепринятая для данной зоны.

В экспериментах использовали фунгициды: тилт 250 к. э., ба-зоцен 70%с.п., фоликур 25 к.э., альто 400 к.е.; протравители семян: фундазол, 50%с.п., байтан универсал, 19,5% в.р.п..берет универсал, 57,в.п., витавакс 200 фф,34% в.с.к.,эфаль М 64 к.э. и новые препараты ВНИИХСЗР.

Оценку устойчивости сортов к "гельминтоспориозной " корневой гнили осуществляли рулонным методом, в полевых условиях - по методике Л. Р. Войтовой (1977).

Заражение сортов ячменя в полевых условиях проводили с помощью фреонового опрыскивателя конструкции ВНИИФ суспензией конидий грибов в разной концентрации. Расход суспензии 200 л/га. Инокулировали как с использованием пленочного покрытия, так и

без него при наличии достаточного увлажнения растений.

Фазы развития растений определяли по шкале ЕУКАРПИА (гайокэ У С., 1974).

В процессе полевых исследований вели наблюдения за метеорологическими условиями температурой воздуха, относительной влажностью воздуха, продолжительностью увлажнения растений и другими факторами. Метеорологические данные получали из лаборатории Агрометеорологии ВНИИФ.

Урожай в мелкоделяночных опытах оценивали по 5-10 пробным снопам.

Биологическую и экономическую эффективность испытанных приемов химической защиты определяли согласно Ченкину А.Ф. и др. (1978).

Оценку качественных показателей зерна проводили по общепринятым методам (Методические рекомендации по оценке качества зерна, 1977).

При статистической обработке материала применены методы регрессионного, корреляционного и дисперсионного анализа .

Методические особенности отдельных опытов изложены в специальных разделах.

3. Изучение состава грибного патогенного комплекса ярового ячменя на Европейской территории СНГ

Для изучения динамики формирования фитопатологического состояния посевов, а также уточнения видового состава возбудителей болезней проведены фитоэкспертиза семенного материала ячменя (1989-1993г.), а также авиафитопатологические (1987-1990гг.) и наземные обследования посевов зерновых культур (1989-1993гг.).

3.1. Змтоэкспертиза семян ярового ячменя

С целью повышения эффективности и достоверности фитоэкспер-тизы семян изучены условия, способствующие наиболее полному выявлению "гельминтоспориозного" патогенного комплекса в семенах ячменя. Результатом исследований явилась методика (УФ-метод), представляющая модификацию метода Тюлиной Л. Р. и Ефремовой 3.Г. (Семена с-х культур, 1991) и состоящая из следующих этапов-. 1. Семена дезинфицируют 96% этиловым спиртом в течение 1 минуты; 2. В стерильных условиях их раскладывают в чашки Петри на стерильные фильтры, смоченные водой, обязательно бороздкой вверх; 3. Первые 24 часа инкубацию чашек проводят в темноте при 20-24°С; 4. Чашки Петри переставляют на 48 часов под УФ-лампы, имеющие пик

излучения 320-360нм: типа ЛР-33 -фотопериод 12 часов/сутки; типа ПРК-26, ПРК-4, ПРК-8 - фотопериод 2 часа/сутки. Температура воздуха 20-22°С; 5. Чашки Петри выдерживают в темноте при температуре 15°С. Учет пораженности зерна патогенными грибами проводят на 5-6 сутки, просматривая зерновки под микроскопом МБС-10. Анализируют по 200 зерен в каждой партии семян.

Сравнительный анализ эффективности выявления патогенов на семенах ячменя, осуществленный рулонным методом, методом питательных сред и модифицированным УФ-методом, показал, что возбудитель сетчатого "гельминтоспориоэа" наиболее полно проявился лишь после УФ-облучения по оригинальной методике (от 6,0 до 75,0% в разных образцах семян против 0-4,0%, выявленных рулонным методом и 0-12,5% - методом питательных сред )(рис.1).

В 1992 году проведена комплексная экспертиза семенных партий ярового ячменя из 19 хозяйств Московской области (Одинцовский и Можайский районы). Проанализированы образцы семян сортов Зазерский 85, Московский 3, Одесский 100, Носовский 9 и Донецкий 8.

Результаты фитоэкспертизы свидетельствовали о том, что в проверенных партиях отсутствовали семена, свободные от "гельмин-тоспориозной" и фузариозной инфекции.Зараженность зерновок возбудителем темно-бурого "гельминтоспориоэа" составила 8,0-100%, при этом пораженность проростков корневой гнилью колебалась от 4,0 до 94,7% в зависимости от сорта, репродукции и т.д. Степень пораженности семян возбудителем сетчатого "гельминтоспориоэа" составила 6,0-75,0%, фузариоза - 0, 5-21, 3% (рис. 2).

В 1993 году проведена фитоэкспертиза семенного фонда ярового ячменя из 20 хозяйств Московской области (сорта Носовский 9, Зазерский 85, Московский 3, Риск). Установлено, что 58% партий, предназначенных к посеву, оказались некондиционными по целому ряду показателей .

Партии семян переходящего фонда урожая 1991 года характеризовались высоким уровнем "гельмитоспориозной" и фузариозной инфекции (6-100% и 0,5-21,3%,соответственно). Партии семян урожая 1992 года вследствие аномальных погодных условий в период вегетации материнских растений (засуха) и депрессии основных болезней, в том числе и болезней колоса, имели более низкий уровень поражения "гельминтоспориозами" (В. sorokiniana - 0-22,5%, D. teres - 0-26,0%) , а также фузариозом (до 15%). Значительно выше была степень поражения альтернариозом (7,5-100%) и пеницил-лезом (25,0-80,0%).

Зоэерс<ий 85

Рулонный метод

Московский 3

Реп1с:Шиш ярр (в г>

АКегпэгга яр 127 6)

Е&роЦхчя яогокт1апе. ^ (59 0)

Рес1сШш:п ярр. 15 1!

Равагшт 5рр.

1> ОгесЬв1ега 1егез

(0.2)

АИегпаг.а $рр (33 7>

Гивйпиш Ярр (5 £)

Вфо1апз зого1£1л:асй {55 4)

Модифицированный Уф-метод

СтесЬя1ега Ьегез (0 0)

I

00 I

Зазерский 85

Московский 3

Ретс111шга ярр (54)

АИегпапа ярр. (366)

В1ро1аг1я яогокхитпл (45.5)

Реп1сШ1ит ярр

(1-5)

Риаапит ярр.

/? а \ 1>гесЬ11вга -егез

(29) (9 6)

АИегпапа зрр (33.2)

Риаапит >рр.

(2.5)

В^рсЛаггз зого1сшшпа 1.34.6)

ЕтесЬзЗега 1егез (2 6.2 )

Рио. I Пораженное» партий зерна двух сортов ярового ячменя патогенными грибами ( % ).выявленная двумя методами фитопатологнческо! экспертизы

Одинцовский район

10 20 30 40 50 60 Поражвнность семян патогенными грибами, %

Можайский район

(5.8) РегМсППит хрр. (0.9) Ск^овропит $р.

I (53.В)АКвгпаг1а йр.

|(5.4) ГизаНит Брр. (к.г) |(6.4)ГизагЬт эрр. (о.)

(34.4)а»вгв5

I (52 3)8.$огс>и1п1опа (к.г.)

(78.8)В.50г0к1п1апа (о.)

10 20 30 40 50 60 70 Поражвнность семян патогенными гривами, %

80

Ржо. 2 Результат фвтопатологетеско* вхспвртнзн семян ярового ячменя урожая 1991 года хз хоая1сп Московское облаотх

Примечание: к.г. - пораженка проростков хорнево! гнжльв, о.- обцее порахвнхе проростков воабудагтелем хаино-оурого "гелыянтоспорхоза" ш фузаркоаа

Кроме вышеупомянутых возбудителей состав патогенной микофло-ры семенных партий ячменя (урожая 1990-19Э2 годов) был представлен видами Aspergillus, Cladosporium, Trichothecium, Gleospori-um, Septoria, Phoraa,. Некоторые из них потенциально опасны для данной культуры.

3.2. Использование аэробиологического метода для контролирования патогенной микофлоры ярового ячменя

Задачей наших исследований было определить возможность использования аэробиологического метода для изучения патогенной для ячменя микофлоры пограничного слоя атмосферы, а при необходимости провести модификацию этого метода.

Доказано, что с помощью прибора ПАРЗ-1М, установленного на самолете АН-2, и модифицированного метода, предложенного для мониторинга возбудителей ржавчинных заболеваний злаков (Санин, 1985), эффективно выделяются основные возбудители болезней ячменя, распространяющиеся аэрогенно.

В результате микологического анализа материала, полученного при авиафитопатологическом обследовании посевов ячменя в ряде областей Российской Федерации, Украины, Молдовы, Литвы, Татарстана и Башкортостана выделены и идентифицированы грибы, поражающие ячмень и относящиеся к И родам и 25 видам.

В 1987 году наиболее часто выделяли гриб В. sorokiniana (92,8% случаев), за ним по частоте обнаружения следовал гриб А1-ternaria alternata (78,5% случаев), Fusarium glbbosum, F.culmo-rura, Cladosporium tierbarum были зарегистрированы в 3-х пробах.

В 1988 году наиболее часто также идентифицировали возбудителя темно-бурого "гельминтоспориоза" зерновых - В. sorokiniana (72,7% случаев), реже A. alternata (31,8%).

В 1989 году по-прежнему в образцах превалировал В. sorokiniana (50%), а также впервые в воздушных пробах над Европейской территорией СНГ был обнаружен возбудитель сетчатого "гельминтоспориоза" - гриб Drechslera teres Sacc. (23,7% случаев). Нередко на одном образце идентифицировали несколько первичных патогенов, так в 6,2% случаев В. sorokiniana и D. teres выделяли совместно.

В 1990 году отмечена тенденция нарастания представленности возбудителя сетчатого "гельминтоспориоза" в "воздушной" популяции (48,9%). Вероятно это можно обьяснить усилением пораженности

- и -

посевов ячменя данный заболеванием.

Тестирование моноконидиальных изолятов гриба В. sorokiniana по признаку вирулентности позволило выявить в контролируемом регионе 28 условных рас как в "воздушной", так и в "наземной" популяциях. Преобладающими явились расы 0 и 31. Показатель сходства (г), предложенный Животовским Л.А. для статистической оценки генетической близости популяций патогена, оказался равен 0,943,что свидетельствует о высокой степени сходства "наземной" и "воздушной" популяций патогена.

Большое количество клонов, вирулентных к отдельным сортам -дифференциаторам (от 74,5 до 88,8%) содержала как "наземная", так и "воздушная" популяции гриба . Результаты сравнительного тестирования свидетельствовали об общей высокой вирулентности популяций патогена.

При тестировании моноконидиальных изолятов D. teres выявлено 8 рас в "воздушной" и 11 рас в "наземной" популяциях. Последняя характеризовалась большей агрессивностью, т.к. в нее входили расы, вирулентные к большинству тест-сортов (63, 95, 111, 127). Показатель сходства сравниваемых популяций (г) в этом.случае был равен 0,875, что свидетельствует об определенной степени их сходства.

Таким образом, результаты исследований показывают возможность отбора с помощью авиационного метода представительных проб патогенных грибов при обследовании посевов ярового ячменя, этот метод значительно ускоряет изучение возбудителей на популяцион-ном уровне, отражая объективную наземную ситуацию, что может явиться одним из этапов разработки интегрированной защиты ячменя от болезней.

3.3. Изучение патогенных комплексов листостебельных инфекций ярового ячменя в ходе маршрутных наземных обследований.

Маршрутные обследования Центральных районов Нечерноземной зоны РФ, проведенные в 1989-1993 годах , показали, что в исследуемом регионе основу грибного патогенного комплекса данной культуры составляют "гельминтоспориозы" - сетчатый, темно-бурый и в меньшей степени полосатый; ринхоспориоз, пыльная головня, фуза-риозы, карликовая и стеблевая ржавчина, мучнистая роса.В работе приведены сведения о фитосанитарной ситуации на посевах ячменя в

Калужской, Кировской, Московской, Нижегородской, Орловской и Тульской областях, имевшей место в сезонах 1992-1993 гг. Повсеместно отмечено превалирование в патогенном комплексе сетчатой и темно-бурой пятнистостей, причем инфекция носила, как правило, сопряженный характер.Зпифитотийное развитие заболеваний часто связано с возделыванием восприимчивых сортов ячменя и в большинстве случаев является следствием высокой инфицированности семян ячменя В. sorokiniana и D. teres.

К факторам, способствующим развитию эпифитотий "гельминтос-пориозов" и в значительной степени влияющих на качество и инфи-цированность зерна нового урожая, следует отнести отсутствие химических обработок в целях защиты колоса, а также поздние сроки уборки.

* * *

На основании результатов фитоэкспертизы семян ярового ячменя, маршрутных обследований посевов, а также анализа литературных данных изучен состав грибного патогенного комплекса данной культуры в Нечерноземной зоне РФ. Составлен "Определитель болезней колоса и инфекций семян ярового ячменя".В определителе приведены внешние признаки поражений хорошо известных болезней и поражений колоса , имеющих нетипичные симптомы, а также новых для ячменя заболеваний ( глеоспориоз, окаймленно-некротическая пятнистость), вызываемых 32 видами грибов, 2 видами бактерий и 2 видами вирусов.

4. Изучение биологических особенностей возбудителей

темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориозов" ярового ячменя и взаимоотношений между растением-хозяином и патогеном с учетом экологических условий

При разработке схем фунгицидной защиты ячменя от "гельминтоспориозов" целесообразность сроков обработок должна определяться с учетом условий, влияющих на развитие патогена на разных этапах его взаимоотношения с растением-хозяином.

При изучении биологических особенностей возбудителей темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориозов" ярового ячменя нами были рассмотрены следующие не нашедшие полного освещения в научной литературе вопросы:

- влияние температуры воздуха на прорастаемость конидий В.sorokiniana;

- факторы, определяющие заражение ячменя возбудителями темно-бу-

рого и сетчатого "гельминтоспориозов";

- факторы, определяющие конидиогенез В.sorokiniana;

- факторы, определяющие первичную пораженость всходов "гельмин-тоспориозами" при наличии семенной инфекции

4.1. Влияние температуры на прорастаемость конидий В.sorokiniana

Установлено, что критическими температурами для В.sorokiniana являются 2° и 35°С. Прорастание конидий при 2°С отмечено спустя 24 часа инкубации во влажной камере, при этом длина ростковых гиф была минимальной. При 35°С конидии патогена практически не прорастали. В остальных вариантах прорастание спор отмечено через 2-в часов инкубации.

Оптимальной для прорастания спор патогена являются температуры 15-30°С, а для формирования ростковых гиф 20-25°С

4.2., Изучение факторов, влиянщмх на заражение ячменя возбудателем темно-бурой пятнистости

Задача исследований состояла в определении нижних пороговых значений температуры воздуха для заражения ячменя и установлении, сочетаний температуры и длительности увлажнения растений, наиболее благоприятных для инфицирования листьев В.sorokiniana.

Установлено, что заражение ячменя В. sorokiniana может происходить в широких температурных пределах (2-30°С) при увлажнении листьев не менее 4 часов. Оптимальными условиями для заражения являются: температура 26°С (22-30°С) и длительность увлажнения 20-24 часа. Отмечено , что температура периода заражения в более сильной степени влияет на развитие патогена, чем температурные условия периода инкубации.

Исследования проводили на пяти сортах ячменя - Абава, За-зерский 85, Дружба, Московский 2, Риск, различающихся по степени восприимчивости к темно-бурой пятнистости.

Испытано 42 сочетания температуры воздуха и длительности увлажнения растений в период заражения. В качестве критерия, характеризующего возможную пораженность сорта при сложившихся условиях периода заражения, был предложен показатель, условно названный "индексом инфекции", который представляет собой произведение двух метеорологических параметров: длительности увлажнения растений (в часах) и температуры воздуха ( в °С). Составлена таблица, позволяющая прогнозировать потенциальное заражение сор-

та ячменя В. Бого!ишапа (табл. 1).

Результаты оценки влияния изученных факторов внешней среды на поражаемость ячменя позволили классифицировать испытанные сорта по группам устойчивости к болезни: восприимчивые сорта (Абава и Дружба) и относительно устойчивые (Зазерский 85, Московский 2 и Риск).

Таблица 1

Степень пораженности и "индекс инфекции" для восприимчивых и относительно устойчивых к В. Богокхшапа сортов ячменя

Степень пораженности (X) Восприимчивые сорта Относительно устойчивые сорта

"Индекс инфекции" (градусо-часы)* Параметры,при которых на отдельных сортах пора-женность может быть ниже указанной "Индекс инфекции" (градусо-часы) * Параметры, при которых на отдельных сортах пора-женность может быть ниже указанной

менее 1: 40-144 длительность увлажнения - 4 часа, температура воздуха +2 С 40-144 длительность увлажнения - 4 часа, температура воздуха + 2° С

1-5 160-240 длительность увлажнения - 8 часов, температура воздуха 160-336 длительность увлажнения - 8 часов, температура воздуха

6-10 280-336 температура воздуха +4 С 352-480 -

11-20 352-480 - 520-720 -

более 20 520-720 температура воздуха +10 С - -

* - цифровой разрыв между соседними градациями объясняется отсутствием экспериментальных данных, т. к. таблица составлена на основании фактических данных, а не рассчитана теоретически

Группировка сортов по пораженности патогеном на основании значений "индекса инфекции" полностью совпадает с нашими данными, полученными в полевых условиях при оценке вредоносности В. Богок1п1апа на испытанных сортах ячменя (разд. 6).

4.4. Изучение факторов, влияющих на заражение ячменя возбудителей сетчатой пятнистости

Исследования проводили на пяти сортах ячменя- Зазерский 85, Московский 2, Московский 3, Роланд, Риск.

Установлено, что заражение ячменя возбудителем сетчатого "гельминтоспориоза" может происходить в довольно широких температурных пределах. Единичные симптомы заболевания отмечаются как при 2, так и при 30°С. Наиболее благоприятными для заражения условиями являются температуры от 14 до 26°С при увлажнении растений от 8 до 24 часов.

Для каждого сорта проведено ранжирование степени поражен-ности растений по "индексу инфекции" . Проанализировано 27 сочетаний температуры воздуха и длительности увлажнения растений в период заражения. Составлена таблица, позволяющая прогнозировать при наличии инфекционного начала возможность заражения испытанных сортов ячменя возбудителем сетчатого "гельминтоспориоза" при тех или иных сочетаниях температуры воздуха и длительности увлажнения листьев (табл.2).

Таблица 2

Степень пораженности и "индекс инфекции" для разных по восприимчивости к D.teres сортов ячменя

Степень пораженности ( % ) " Индекс инфекции" для сортов ячменя (градусо-часы)

Зазерский 85 Московский 2 Московский 3 Роланд Риск

менее 1 1-5 более 5 56-88 96-720* 48-88 96-352 416-720* 48-56 80-88 96-720

»1- при длительности увлажнения листьев менее 8 часов пора-женность их может быть ниже указанной;

2- при температуре воздуха 6 С пораженность листьев может быть ниже указанной.

4.5. Факторы, определяющие конидиогенез B.soroklnlana

Одним из основных показателей агрессивности возбудителя того или иного заболевания является уровень его спорогенной активности. Близкородственные возбудителю темно-бурого "гельминтоспориоза" виды грибов D. teres, D. tritici-repentis, D.avenae, D. turcica редко спорулируют на небольших инфекционных пятнах (2x2мм2) и имеют тенденцию к споруляции на некротической ткани.

В задачу исследований входило определение факторов, стимулирующих или лимитирующих конидиогенез возбудителя темно-бурого

"гельминтоспориоза" на листьях ярового ячменя.

Установлено, что конидиогенез В. гогок ¡тала возможен на инфекционных пятнах 4-суточного возраста после 24-48 часового периода относительной влажности воздуха выше 95% при температуре от 10 до 30°С. Оптимальная для споруляции гриба на пораженных тканях температура воздуха 25°С. Основным лимитирующим фактором конидиогенеза гриба является возраст листа; на стареющих тканях продуцируется большее количество конидий. Этот факт, наряду с требованием повышенной температуры для своего развития, обьясняет, как правило, позднее распространение листовой формы темно-бурого "гельминтоспориоза" в посевах ячменя.

4.6. Изучение факторов, определяющих первичнуи пораженное» всходов ячменя темно-бурым и сетчатым "гельминтоспориозаыи"

Литературные данные и наши многолетние наблюдения показывают, что в определенные годы преобладающее развитие в период "по-сев-всходы-кущение" получает темно-бурая либо сетчатая пятнистость ячменя. Несомненно, этот факт может быть объяснен различиями в биологии патогенов. В своих исследованиях мы попытались определить влияние температурных условий периода " посев-всхо-ды-кущение" при возобновлении "гельминтоспориозов" весной, когда заражение всходов ячменя является результатом реализации семенной инфекции.

На основании многолетних метеоданных (1981-1991гг.) по Московской области были рассчитаны гидротермические условия "теплой" и "холодной" весны. Имитация этих условий в камерах лаборатории искусственного климата позволила определить влияние погоды на возобновление "гельминтоспориозной" семенной инфекции.

Установлено, что в "теплую" весну (дневная температура воздуха 16-20°С, ночная - 10-15°С) преимущественное развитие имеет возбудитель темно-бурого "гельминтоспориоза"; в "холодную" весну (дневная температура воздуха 12-13°С, ночная -5-9°С) - сетчатого "гельминтоспориоза".

По результатам грунтконтроля 4-х партий семян ячменя сорта Зазерский 85 с разным уровнем инфицированности возбудителями изучаемых заболеваний проведена корректировка лабораторных данных и составлена таблица, с помощью которой можно прогнозировать уровень реализации семенной инфекции "гельминтоспориозов" в зависимости от гидротермических условий весны, а также превалирование сетчатого либо темно-бурого "гельминтоспориозов" на всходах ячменя в начале сезона (табл. 3).

Полученные данные использованы в "ФДС для принятия решения по защите..." (раздел 6).

Таблица 3

Реализация "гельминтоспориозной" семенной инфекции ярового ячменя в зависимости от гидротермических условии периода "посев-всходы-кущение"

Патоген Болезнь Пораженность зерна, % Степень пораженности растений "гельминтоспориозами", % (фаза 21-25) в условиях:

"холодной" весны "теплой" весны

Drechslera teres Сетчатая пятнистость <10 0-1 0-1

10-20 0-5 0-1» 0-1 0-1*

20-50 5-15 1-10 * 0-1 0-1*

Blpolarls sorokiniana Темно-бурая пятнистость 10-20 0-1 0-0,1* 5-15 5-15 *

20-50 >10 >5 * >10 >10

>50 >20 >10 * >20 >20 *

Корневая гниль <10 1-2 1-10* 1-2 1-2*

10-30 5 10-20 * 15 >20 *

>50 >20 >30 * >30 >30 *

» -дефицит влаги (засуха), альтернативный вариант, не отмеченный значком - нормальное обеспечение влагой, ж - эпифитотийный уровень развития болезни.

5. Обоснование системы химической защиты ячменя от почвенной и семенной инфекций B.sorokiniana и D.teres

Ранняя защита зерновых культур от семенной, почвенной и аэрогенной инфекции обеспечивает сохранение высокого потенциала урожайности. Одной из основных стартовых операций при выращивании зерновых культур является протравливание семян . Пораженность растений "гельминтоспориозной" корневой гнилью и ее

динамика определяются уровнем семенной инфекции, состоянием растения-хозяина, экологической обстановкой и плотностью популяции

B.sorokiniana в почве, поэтому эффективность этого приема зависит от знания особенностей развития "гельминтоспориозов" в конкретных условиях.

5.1. Влияние поражения семян ячменя "черным зародышем" на накопление конидий В.sorokiniana в почве и реализацию семенной инфекции

Почва служит естественной средой обитания и накопления конидий гриба В. sorokiniana в сапрофитной фазе. По данным Буга

C. Ф. (1988) и Белоусовой Н.А.(1987) , развитие конидий патогена стимулируется корневыми выделениями ячменя, их число за вегетационный период может увеличиваться в 3,6 раза по сравнению с исходным.

Для изучения влияния семенной инфекции В. sorokiniana на изменение плотности популяции патогена в почве в 1989 году в поле были высеяны 3 партии семян восприимчивого сорта Абава, в разной степени пораженные "черным зародышем". Степень поражения определяли по шкале Чужиной В. А. (1985), основанной на визуальной оценке интенсивности побурения зерновок ячменя .

Степень реализации семенной инфекции В. sorokiniana оценивали по внешним симптомам проявления корневой гнили в фазе всходов (10-21 ) и темно-бурой пятнистости в фазе кущения .

Контролем служили семена, обработанные байтаном универсал.

Установлено, что высев в поле "чернозародышевых" семян, пораженных В. sorokiniana в средней и сильной степени ( >20% ), как без протравливания, так и обработанных байтаном универсал, способствует накоплению пропагул патогена до уровня, равного или превышающего порог вредоносности (20 конидий/ г сухой почвы). При такой фитосанитарной ситуации рекомендуется применять комплекс мер борьбы , который снижает заселенность почв ниже порога вредоносности, предупреждает передачу возбудителя через семена и повышает устойчивость растений к инфекции.

Оценка первичной реализации семенной инфекции на всходах в форме корневой гнили и пятнистости показала, что уровень инфици-рованности семян патогеном определяет пораженность всходов. Максимальное развитие как корневой гнили, так и пятнистости отмечено в вариантах с максимальным инфицированием семян .

Протравитель в данном случае на 62,0% снижал развитие корневой гнили и на 40,0% - развитие пятнистости, причем оздоравли-вающее действие байтана универсал прослеживалось до фазы 55.

5.2. Изучение эффективности действия новых препаратов прошв патогенного комплекса семенной инфекции ярового ячменя

Исследования были направлены на изучение и формирование ассортимента протравителей семян, исходя из установленного нами видового состава патогенного комплекса грибов, инфицирующих семена, их потенциальной вредоносности, а также специфики и спектра действия препарата. Ассортимент фунгицидов изучался применительно к обыкновенной корневой гнили, темно-бурой и сетчатой пятнистостай, с оценкой эффективности и в отношении возбудителей сопутствующих болезней .

Испытывали как широко применяемые протравители: байтан универсал, 19, 5% в. р.п. (фирма "Байер"), витавакс 200 фф,34% в. с. к. (фирма "Внироял"), так и новые препарата: берет универсал 57в.п. (фирма Сиба), эфаль М 65 к.э. (ПО Каустик, г.Волгоград), п. N16-93 (ципроконазол 1,11%+тиабендазол 10%+карбоксин 4230 и п.N27-93 (триадименол-премикс 12,5%+тиабендазол 10,1%+имаза-лил-премикс 5Я+ЫаКМц) (ВНИИХСЗР).

Исследования проводили в 1993 году в полевых условиях Московской области (ОПХ ВНИИФ) на сорте ярового ячменя Зазерский 85.

Поскольку искусственное заражение семян различными патогенами (возбудителями" гельминтоспориозов", фузариозов, головни и пр.) не всегда, на наш взгляд, приводит к удачной имитации естественного инфекционного фона , для опыта специально была отобрана партия семян ярового ячменя сорта Зазерский 85 (урожай 1991 года, 1 репродукция) с высоким уровнем пораженности несколькими грибными патогенами. В результате фитоэкспертизы семян выявлен следующий патогенный комплекс (56): В i polar is sorokiniana -100, (в том числе пораженность проростков корневыми гнилями - 95), Drechslera teres -Í2,5, Fusarium spp.-3,0, Alternaria spp.-80,0; Ustilago nuda - менее 0,1.

Проведенные исследования показали, что обладая различной биологической эффективностью в отношении патогенных для ярового ячменя грибов, испытанные препараты неодинаково влияли на реализацию семенной инфекции и формирование грибного патогенного комплекса на посевах.

При урожае в контроле 31,8 ц/га максимальную прибавку урожая обеспечила обработка семян препаратом берет универсал (17,8 ц/га).Байтан универсал, витавакс 200 фф, препараты n.N 16 и n.N 27 обеспечили прибавку урожая 6,2, 3,8, 5,4 и 2,5 ц/га, соответс-

твенно. В вариантах с обработками получено и более выполненное зерно.

* * *

Выявлена достоверная зависимость эффективности предпосевного протравливания семян против "гельминтоспориоэной" инфекции от фитосанитарного состояния семян и почвы и выбранного препарата. Полученные данные показывают, что протравливание посевного материала сдерживало развитие корневой гнили, темно-бурой и сетчатой пятнистостей до фазы 51-55.

В связи с этим протравливание семян эффективными в отношении "гельминтоспориозов" препаратами необходимо рекомендовать в качестве первого этапа комплексной системы химической защиты ярового ячменя.

На основании результатов оценки эффективности отдельных протравителей в отношении грибного патогенного комплекса семян ярового ячменя, анализа различных фитосанитарных ситуаций, в которых проводили наблюдения за реализацией семенной инфекции, построена " Консультативная система для выбора протравителя ярового ячменя" .

Разработана компьютерная версия "Консультативной системы. ..".

5.5. Консультативная система для выбора протравителей семян ярового ячменя (ФДС 1)

Предлагаемая система, построенная в диалоговой форме, учитывает при выборе оптимального препарата условия, влияющие на реализацию семенной и почвенной инфекции возбудителей наиболее распостраненных и вредоносных заболеваний ячменя: темно-буро-ro(Bipolaris sorokiniana) и сетчатого(Drechslera teres) "гельминтоспориозов" и фузариозов (Fusarium spp.).

Система выбора протравителей представлена в графическом виде на рисунке 3.

Для каждого конкретного поля и конкретной партии семенного зерна оцениваются следующие показатели: уровень инфицирован-ности семян основными патогенами; предшествующая культура; наличие на поле стерни или соломы ячменя; особенности рельефа поля, благоприятствующие развитию листовых пятнистостей на растениях.

Выбор протравителя семян из имеющегося ассортимента препаратов осуществляется с учетом всех этих факторов в соответствии с группой целесообразности . Группировка препаратов проведена на

Цроводоась (итожашр-тки сеют-шго зерна? Семвя&о ифекцш фелюственпк Есть ли на поле стерва ям сшпиа ячкня? Пеле аааяпся В ЭСНВ 141—. II иого дшнвешв (речвя дат, катанка, зв- ветра эою) Риишщдаь грдша

Патоген Ярове») зараиеиы сеют, X

цкяцитш

->ЕТ

ДА

НЕ 0БНАР9-ЕНО

ПРОРОСЛО! ПОРЙЕШ ГЕЛННТОСПОРКШЯ КОМЕВОНГШЫ

г>

ига

с

до

жт

______ТТШ-

КШЕ.ИЯЬ, ОВЕС

дчпе КШЬТУРН

ПРОРОСТКИ ПОРЙЕШ «ВЙРИОЭНОН коиши гшы

—>

ИШйЕЮ

ток. ИШЯЁЮ ОПИПЕй

ЕНЕЕ 102

® С!

& щ

(ЮИИ. ТРЯП-КПЖТИЬ. "

ОВЕС

и->

БОЛЕЕ

102

дчгк кшьтарн

В1РЯЯН$ ЯЖ0КШ1ДО

енее 102

г>

ЯЮ>. ПЕНИЙ. ТРИТЖЙЖ, 1%.

(«ЕС

док калтач

БО/ЕЕ 102

С

ДА

ЕТ

-1;

ДА

Ш

С> Дй >Гжт

->3 ->3 -> 2

-> 1 -> 2

-> 1 -> 2

-> 4 ->3 ->3

-> 2 -> 2

-> 1 ->3

-> 2 -> 2

-> 1 -> 2

>

Ряс.

3 Консультативная система для внОора протравжтеля семян ярового ячменя

основании максимальной эффективности протравителей в отношении основных грибных патогенов семян ярового ячменя: возбудителя темно-бурого "гельминтоспориоза"(группа 2), возбудителей сетчатого и полосчатого "гельминтоспориозов" (группа 3) и возбудителей фузариозов (группа 4). В группу 1 включены протравители, эффективные против комплексной семенной инфекции, включающей пыльную головню.

6. Разработка фитосанитарной диагностической системы для принятия решения о химической защите вегетирупщих растений ячменя от сетчатого и темно-бурого "гельминтоспориозов"

С целью разработки "ФДС для принятия решений о химической защите вегетирующих растений ячменя..." были проведены исследования, обсуждаемые в данном разделе.

6.1. Разработка метода создания искусственного инфекционного фона (ИИФ) темно-бурой пятнистости ячменя

Первым этапом разработки метода создания №№ был поиск питательного субстрата, пригодного для массового образования конидий патогена. В качестве такого субстрата были испытаны зерна ячменя, пшеницы, ржи, а также резаная солома пшеницы с добавлением кукурузного экстракта и глицерина, рекомендованная для культивирования возбудителя пирикуляриоза риса и других фитопа-тогенных грибов(Метод, указ.по диагн.учету и оценке вредон.пирикуляриоза риса, 1988).

Наибольший выход конидий трех штаммов В.sorokiniana был получен на соломенной среде с добавлением кукурузного экстракта (СКС) при оптимальном режиме инкубирования гриба в камере искусственного климата : температура воздуха 18/22°С, освещенность 5-6 тыс. лк. .фотопериод - 16/18 ч.

Размножение конидий В.sorokiniana на СКС разработанным методом позволяет получить с колбы около 20 млн. конидий , обладающих высокой инфекционной способностью.

Изучение влияния возраста культуры гриба на жизнеспособность и инфекционность конидий показало, что максимальной способностью заражать листья ячменя обладали конидии из культуры 2-х и 3-х недельного возраста.

Проведенные в течение трех сезонов ( 1988,1991 и 1993гг.) полевые исследования позволили рекомендовать для создания ИИФ темно-бурой пятнистости использование инфенционых нагрузок 50 и 500

тыс. конидий гриба (2-х недельного возраста, выращенного на СКС) на мг посевов и инокуляцию в фазу кущение-начало трубкования (имитация ранней эпифитотии).

6.2. Оцаика вредоносности темно-бурой пятнистости ячменя

В целях изучения вредоносносности заболевания, оценки эффективности фунгицидов и в итоге - разработки " ФДС для принятия решения по химической защите вегетирующих растений ячменя" в 1988-1990гг. поставлены полевые эксперименты с применением разработанного метода создания ИИФ на сортах Абава, Ауксиняй 3, За-зерский 85, Дружба, Московский 2, Московский 3, Зло, Роланд, Риск, Носовский 9, ¡Ьодинский 5 .

В 1988 году в силу эпифитотийного развития заболевания по конечной пораженное™ пятнистостью (фаза 74) сорта значительно не различались, однако наименьшие потери урожая и наименьшее снижение массы 1000 зерен имел сорт Риск (41,4% и 19,9%, соответственно). Вероятно, это объясняется определенной толерантностью данного сорта к заболеванию.Полученные данные свидетельствуют о высокой вредоносности заболевания, потери урожая зерна на всех сортах в условиях эпифитотийного развития болезни превысили 40%.

В 1989 и 1990 годах минимальные потери урожая зерна имели сорта Риск, Московский 2, Московский 3, Зазерский 85.

Оценка районированных в Нечерноземной зоне сортов ярового ячменя в течение 3-х вегетационных сезонов выявила восприимчивость к темно-бурой пятнистости сортов Ауксиняй 3, Дружба и Зло; относительную устойчивость сортов Зазерский 85, Московский 2, Московский 3, Роланд и Жодинский 5 , и толерантность к заболеванию сорта Риск.

Данная группировка испытанных сортов ячменя совпадает с группировкой сортов по устойчивости, полученной на основании анализа лабораторного показателя "индекс инфекции" (раздел 4).

С помощью корреляционного анализа установлено, что прямые потери урожая зерна ячменя от темно-бурой пятнистости обусловлены снижением массы 1000 зерен ( г- 0,931 ), снижением массы зерна в колосе ( г- 0,932 ) и числа зерен в колосе ( г» 0,882 ).

Имеет значение время начала эпифитотии:так, при раннем развитии заболевания его влияние на формирование урожая ( массы 1000 зерен ) было более выражено, нежели при позднем ( г-0,882 и г-0,687, соответственно ).

Получены уравнения регрессии, позволяющие прогнозировать потери урожая зерна от темно-бурой пятнистости и принимать обоснованное решение о проведении химических обработок ячменя.

6.3. Разработка принципов оценки условий развития темно-бурой пятнистости ячменя

Разработка ФДС предполагает оценку состояния агрометеорологических условий и их влияния на развитие растения-хозяина и возбудителя болезни.

На основании лабораторных экспериментов и анализа условий проявления болезни в поле были определены критерии, позволяющие оценивать условия погоды как благоприятные или неблагоприятные для заражения растений. Анализу были подвергнуты метеоданные за два месяца - июнь и июль, т.е. за период от появления всходов ячменя до уборки урожая.

К неблагоприятным метеоусловиям относятся следующие:

1. Длительность увлажнения (росой или дождем) менее 8 часов;

2. Средняя ночная температура воздуха за период увлажнения растений менее 10° С;

3. Средняя ночная температура воздуха 10-13°С при 8-14 -часовом периоде увлажнения растений;

Указанные " критерии неблагоприятности", также как и " индекс инфекции" использованы в фитосанитарной диагностической системе защиты вегетирующих растений.

6.4. Знтосанитарная диагностическая система принятия решения по защите вегетирующих растений ячменя от

сетчатого м темно-бурого "гельминтоспориоэов" ( ФДС 2)

На основании экспериментальных данных, полученных в 1990-1993гг., были разработаны оптимальные схемы применения фунгицидов для защиты ярового ячменя от темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориоэов" на различных по уровню пораженности фонах и разных по восприимчивости сортах ячменя с учетом погодных условий сезона , возможных потерь урожая и эффективности фунгицидов. Эти схемы явились базой для построения ФДС (рис. 4).

Принятие решения по защите посевов в фитосанитарной диагностической системе осуществляется на основе анализа метеоусловий, необходимых для заражения ярового ячменя В. sorokiniana и D. teres; факторов, усиливающих развитие темно-бурой и сетчатой пятнистостей; рейтинга фунгицидов, полученного на основании эф-

растен*

Есть ш i niu-ш сетчатой км таирьбвро*. лпнстостей на 3-х верхнп мстыв

Степень

[ЩУШРИЫ

лктьев

Погаддю дс-JQBB бипь ЦШПШ дм

Р99ВНТЖИ пятястостей

Есть м ПЕШ-

факторы ИХ»*

дошва-

раввитие болезней ц/га

Реаение о доеден« защитное иеродапяй препаратам гдон 1 ям 2

г>*>29

»

29 и

ПОЗЯБ

Нет

Небшгопри-ятш яп обекх илист ОСТЕЙ

г> Нет

—> Да

->Х0 фазы 29 обработки посевов не доводить

- насдавать набмпеяв

-продавать навиядния

<25—»обработки акоимнесхи нецеяессобраэш

> 25-30—

> >30—

г>

-Я ->1

<25—>обработш жоняючески нецеяессобразш

25-30->30—

->2 ->1 ->1

<30—хфодолать набмкеню

>30->2

<25—>обрабо-пм экаоичсски нвцвлессобразш

Евгарвт ш им ум

сетчатой, имця тшо-бцрой пятяктости

25-30->30—

->2 ->1 ->1

<30—>обработя1 эганиически нвдаессобраан

>30-

->1

Pic. 4 Блок-схема фитосанитарнов дкагностмчвскоЛ систем* ххя пркняткя решения по защите ячменя от твмво-dypot к сетчатой пятнистостей

>

фективности препаратов в отношении контролируемых заболеваний.

Система включает текстовый определитель и справочный материал , характеризующий метеоусловия, необходимые для инфицирования ячменя патогенами, факторы, усиливающие развитие пятнистос-тей, и эффективность фунгицидов по отношению к возбудителям "гельминтоспориозов".

7. ймтосанитарная диагностическая система для оптимизации решений по защите колоса ярового ячменя от темно-бурого "гельминтоспориоза"

Изучение особенностей формирования фитосанитарного состояния колосьев и семян, инфицированных В.sorokiniana, позволило установить возможность как аэрогенного пути их заражения конидиями, так и фронтальной колонизации надземных органов растения грибом путем продвижения мицелия по поверхности вегетативных органов или при попадании из органов растения в зачаточный колос . До выхода колоса из влагалища происходит поражение небольшого количества зерновок ( Войтова, 1977).

По мере формирования колоса количество зараженных зерновок возрастает, отмечено оптимальное заражение в период молочно-вос-ковой спелости, наибольшее - при перестое растений на корню.

Поэтому первостепенное значение в предотвращении заражения семян нового урожая В.sorokiniana имеет защита колоса.

При разработке " ФДС для оптимизации решений по защите колоса. .." было изучено влияние поражения семян ячменя патогеном на технологические качества, а также оздоравливающее влияние фунгицидных обработок растений.

7.1. Влияние поражения семян ячменя "черным зародышем" на технологические качества зерна

Изучение влияния поражения семян ярового ячменя "черным зародышем" на технологические качества зерна проводили в 1991 году, используя зерно, собранное в предшествующий год с матерински* растений, пораженных темно-бурым "гельминтоспориозом",

Опыт был поставлен на районированных сортах ячменя пивоваренного назначения Абава, Зазерский 85 и Московский 2. Сравнивали зерно, сформировавшееся на растениях, искусственно зараженных патогеном в фазе кущения, и растениях, защищенных фунгицидом тилт 250 к.э. (0,5 л/га)(контроль). В фазе колошения незащищенные Фунгицидом растения были поражены пятнистостью на 15-20%, к кон-

цу вегетации пораженность сортов достигла 80-90%.

У пораженных растений сформировалось менее выполненное зерно, в связи с чем ниже оказался его натурный вес (325-335 г/л против 565-570 г/л в контроле) . Поражение патогеном повлияло также на крупность, снизив этот показатель примерно в 2 раза, и выравненность зерна. Зерно с пораженных растений имело относительно большую массу плодовых и семенных оболочек.

Ухудшение выполненности зерна сопровождалось ростом количества белка. В зависимости от сорта содержание белка в опытном варианте составило 13,6-16,9% против 12,1-12,5% в контроле. Содержание белка в ячменях нашей страны колеблется от 8 до 22%, оптимальным считается 9,5-12,0%.

Одним из главных показателей солодовых свойств зерна является его экстрактивность. Хороший ячмень имеет экстрактивность 79-88%; в зависимости от года урожая, места выращивания и т.д. этот показатель колеблется от 65 до 82%. Зерно ячменя в контрольном варианте имело высокие показатели по выходу экстракта -77,5-81,0%. Зерно с больных растений имело экстрактивность на 5,6-8,0% ниже.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что темно-бурая пятнистость ячменя не только существенно снижает урожай, но является одной из основных причин снижения кондиционного качества зерна в Нечерноземной зоне РФ. Поражение материнских растений этим заболеванием приводит к формированию зерна со сниженной крупностью, ухудшенной выполненностью, повышенным содержанием белка и пониженной экстрактивностью.

7.2 Влияние фунгицидных обработок вегетирующих растений на инфицированность семян ячменя нового урожая патогенными грибами

Проведено изучение влияния фунгицидов тилт 250, базоцен и фоликур, применяемых в течение сезона для защиты вегетирующих растений от темно-бурой пятнистости, на инфицированность семян нового урожая патогенными грибами.

Микологический анализ семян, позволяющий выявить внутреннюю инфекцию зерновок, показал, что обработки испытанными фунгицидами, проявляя биологическую и хозяйственную эффективность при защите вегетирующих растений от темно-бурой пятнистости, полностью не защищали колос от поражения В. sorokiniana.

Наиболее эффективными были двукратные обработки тилтом, сни-

зившие инфицированность семян патогенами на 47%.

Проведенные исследования доказывают необходимость фунгицид-ных обработок посевов ярового ячменя с целью защиты колоса от инфицирования патогенными грибами, а также эффективность обработок в поздние сроки (начало колошения и далее ), особенно на семенных посевах ценных сортов.

7.3. Фитодиагностическая система принятия решения по защите колоса ярового ячменя от темно-бурого "гельминтоспориоза"

( еде з>

В полевых условиях опрыскивание фунгицидами посевов ячменя после появления колоса обеспечивает его меньшую колонизацию возбудителями грибных болезней в процессе созревания, лучшие технологические показатели качества зерна. Целесообразность проведения химических обработок посевов ярового ячменя для защиты колоса в значительной степени определяется также величиной ожидаемой прибавки урожая зерна.

С помощью регрессионного и корреляционного анализов результатов полевых опытов по химической защите 9-ти сортов ячменя от темно-бурого "гельминтоспориоза" выявлена зависимость между уровнем пораженности необработанных фунгицидом растений ячменя в фазу колошения ( 4-й лист сверху ) и возможной прибавкой урожая в результате проведения химической обработки: у = 0,7238х + 3,458 (г=0,78), где у - прогнозируемая прибавка урожая зерна (%), х - пораженность 4-го сверху листа растения ячменя в фазу колошения (%).

По результатам двулетних испытаний фунгицидов тилт 250 к. э. и альто 400 к.с. на разных сортах ярового ячменя против комплекса болезней было установлено, что химические обработки посевов ячменя были экономически оправданы, если прибавка урожая зерна относительно необработанных фунгицидом растений превышала 2 ц/га (что соответствовало 7% и более при урожайности свыше 30 ц/га).

Используя рассчитанное уравнение регрессии, установили, что величина прибавки, равная 7%, может быть получена при фунгицид-ной обработке растений, 4-й лист которых в фазу колошения поражен темно-бурым "гелылинтоспориозом" на уровне 5%.

Фунгицидные обработки при меньшей пораженности растений не дадут экономического эффекта.

Более высокая пораженность растений может быть слишком велика для сдерживания развития болезни даже с помощью фунгицидов.

Таким образом, степень пораженности 4-го сверху листа растения ячменя в фазу колошения 5% является отправным моментом для

начала проведения фунгицидных обработок в целях защиты колоса.

* * *

На основании результатов, обсуждаемых в данном разделе, разработана "Фитосанитарная диагностическая система для оптимизации решений по защите колоса ярового ячменя от темно-бурого "гельминтоспориоза"(ФДС 3).

Выводы:

1. В Нечерноземной зоне РФ в грибном патогенном комплексе ярового ячменя в сезоны 1987-1993 годов превалировали темно-бурый и сетчатый "гельминтоспориозы"(возбудители- грибы Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem. и Drechslera teres (Sacc.) Shoem.).

2.Модифицирован УФ-метод фитоэкспертизы семян ячменя, позволяющий обнаруживать более широкий спектр возбудителей семенных инфекций по сравнению с применяемыми в настоящее время методами.

3. Доказана возможность использования авиационного метода для анализа популяций патогенных грибов В. sorokiniana и D. teres. Метод позволяет получать объективную информацию о наземной фито-патологической ситуации посевов ярового ячменя и может быть использован в случае экстренной фитосанитарной ситуации в контролируемом регионе.

4. Тестирование моноконидиальных изолятов В. sorokiniana по признаку вирулентности позволило выявить 28 условных рас, как в "воздушной", так и в "наземной" популяциях, характеризовавшихся общей высокой вирулентностью.

При тестировании моноконидиальных изолятов D. teres выявлено 8 рас патогена в "воздушной" и 11 рас в "наземной" популяциях. Последняя характеризовалась большей агрессивностью

5. Оптимальной для прорастания конидий В. sorokiniana являются температуры 15-30°С, а для формирования ростковых гиф -20-25°С. Для заражения растений темно-бурой пятнистостью наиболее благоприятны температуры от 22 до 30°С при увлажнении в течение 20-24 часов.Температура периода заражения в более сильной степени влияет на развитие патогена, чем температурные условия периода инкубации.

6. Заражение ячменя возбудителем сетчатого "гельминтоспориоза" может происходить в довольно широких температурных пределах (2-30°С). Наиболее успешно заражение происходит при температурах от 14 до 26°С при увлажнении растений от 8 до 24 часов.

7. Показателем, характеризующим возможную пораженность сорта при сложившихся условиях периода заражения, может служить "индекс инфекции", представляющий собой произведение двух метеорологических параметров: длительности увлажнения ( в часах ) и температуры воздуха ( в °С ). Составлены таблицы, позволяющие прогнозировать потенциальное заражение сорта ячменя В. sorokiniana и D.teres при сложившихся условиях погоды и наличии инфекционного начала.

8. Имитацией гидротермических условий периода "посев-всхо-ды-кущение" в камерах ЛИК установлено, что в "теплую" весну (дневная температура воздуха 16-20°С, "ночная - 10-15°С) преимущественное развитие на посевах имеет возбудитель темно-бурого "гельминтоспориоза"; в "холодную" весну ( дневная температура воздуха 12-13°С, ночная 5-9°С) - сетчатого "гельминтоспориоза". Составлена таблица,позволяющая прогнозировать уровень реализации семенной инфекции "гельминтоспориозов" в зависимости от гидротермических условий весны, а также оценивать превалирование листовой формы сетчатого либо темно-бурого "гельминтоспориозов" на всходах ячменя в начале сезона.

9. Построена " Консультативная система для выбора протравителя ярового ячменя" , основанная на учете эффективности отдельных протравителей в отношении грибного патогенного комплекса семян ярового ячменя и анализе различных фитосанитарных ситуаций, в которых проходит реализация семенной инфекции.

10. Разработан метод размножения В. sorokiniana на соломенной среде с добавлением кукурузного экстракта ( СКС ), позволяющий получать с колбы объемом 250 мл около 20 млн конидий, характеризующихся высокой инфекционной способностью. Максимальной ин-фекционностью обладали конидии с СКС 2-3 недельного возраста.

11. Разработан метод создания искусственного инфекционного фона темно-бурой пятнистости ячменя, включающий получение биоматериала и инокуляцию растений в полевых условиях в фазу кущение-начало трубкования .

12. С помощью корреляционного анализа установлено, что прямые потери урожая зерна ячменя от темно-бурой пятнистости обусловлены снижением массы 1000 зерен ( г= 0,931 ), массы зерна в колосе ( г- 0,932 ) и числа зерен в колосе ( г- 0,882 ).

Показано, что темно-бурая пятнистость ячменя не только существенно снижает урожай, но является одной из основных причин ухудшения кондиционных качеств зерна ярового ячменя в Нечерно-

земной зоне РФ. Поражение материнских растений этим заболеванием приводит к формированию зерна со сниженной крупностью, ухудшенной выполненностью, повышенным содержанием белка, пониженной экс-трактивностыо.

13. На основании результатов полевых и лабораторных исследований построена "ФДС для защиты вегетирующих растений ярового ячменя от темно-бурого и сетчатого "гельминтоспориозов".

Система направлена на снижение развития болезней при рациональном применения фунгицидов. Принятие решения по защите посевов проводится на основе анализа метеоусловий, необходимых для осуществления заражения ярового ячменя В.sorokiniana и 0. teres; факторов, усиливающих развитие темно-бурой и сетчатой пятнистос-тей, рейтинга фунгицидов, сделанного на основании эффективности препаратов в отношении контролируемых заболеваний.

14. Установлено пороговое значение пораженности растений темно-бурой пятнистостью, определяющее целесообразность проведения фунгицидных обработок в целях защиты колоса ячменя . Построена "ФДС для оптимизации принятия решений по защите колоса ярового ячменя от темно-бурого "гельминтоспориоза".

Список публикаций по теме диссертации

1. Филиппова Г. Г., Кашемирова Л. А., Чуприна В. П., Санин С. С., Использование аэробиологического метода для контролирования патогенной микрофлоры зерновых культур// Ред. ж. "Биол. науки", М., 1989, 6с,, Библиогр. 14 назв., Рук.деп. в ВИНИТИ 28.03.89, N 2009-В89

2. Филиппова Г. Г., Кашемирова J1. А. Экспресс-оценка патогенности штаммов Bipolaris sorokiniana Sacc., обнаруженных в пограничном слое атмосферы// Сб."Эпифитотии с\х культур, их прогноз и профилактика". III. Принципы и методы управления защитой растений от болезней в условиях интенсивного растениеводства. Ташкент-Чим-ган. 1988. С. 14

3. Филиппова Г.Г., Кашемирова Л.А.Эффективность протравителя байтан универсал против темно-бурой пятнистости ячменя// Сб. "Перспектива создания экологически чистых технологий возделывания с/х культур*'//Тез. докл. Всесоюзн. совещ., Л., 1990. С. 35

4. Филиппова Г. Г., Кашемирова Л. А. Влияние фунгицидных обработок на семенную инфекцию ячменя// Сб."Эпифитотии с/х культур"/Тез. докл. Современн. экологически безопасные системы защиты полевых культур от болезней, Анапа. 1991. С. 188-192

5. Кашемирова Л. А., Филиппова Г.Г.Влияние поражения ярового ячменя темно-бурой пятнистостью на технологическое качество зерна// Сб."Проблемы защиты зерновых культур от фузариоза и других болезней" ,Минск, 1991,С.142-145

6. Филиппова Г. Г., Кашемирова Л.А.Среда для культивирования Bipolar is sorokiniana Sacc.// Микология и фитопатология, Т. 24, В. 4, 1990.С.333-335

7. Филиппова Г. Г., Кашемирова Л. А.Создание исскуственного инфекционного фона темно-бурой пятнистости ячменя// IX Всесоюзн. совещ. по иммунитету раст. к болезням и вредителям. Тез. докл., Минск, сент. 1991. Минск, 1991, Т. 2. С. 209-210-

B. Филиппова Г. Г., Кашемирова Л. А., Чибурова И. В., Дубовая Л. П., Макиенко А.А. Диагностика сетчатой пятнистости ячменя// Сб. Иммунитет с/х культур и возбудителей грибных болезней, М., 1991.

C.68-70

9. Филиппова Г.Г., Кашемирова Л.А.Факторы, влияющие на заражение ячменя темно-бурой пятнистостью// Микология и фитопатология, Т. 25, В. 2, 1991. С. 161-165

10.Кашемирова Л.А., Чибурова И.В. Мониторинг патогенной для ячменя микофлоры пограничного слоя//Сб."Ученые Нечерноземья- развитию с/х зоны", М., 1992. С. 35-37

П.Филиппова Г.Г. .Кашемирова Л. А.Развитие Bipoiaris sorokiniana на сортах ячменя при разных температурных условиях// Микология и фитопатология, Т. 26. В. 6, 1932. С. 502-505

12. Филиппова Г. Г., Кашемирова Л.А.Вредоносность темно-бурой пятнистости ячменя в условиях Московской области//Эксшогичес-кие/Зпифитотиологические/ основы защ. раст. от болезней, Тез. докл. Всес. совещ., Новосибирск, 20-23 марта 1990 г., Новосибирск, 1990. С. 38

13.Филиппова Г. Г. .Кашемирова Л. А.К вопросу о патогенной для ячменя микофлоре пограничного слоя атмосферы//Сб. "Выделение, идентификация и хранение микромицетов и др. микроорганизмов", Вильнюс, 1990. С. 170

14. Санин С. С., Быстрицкая В. Н., Дымченко А. М., Ибрагимов Т. 3., Кашемирова Л.А. и др. Эффективная защита зерновых культур от болезней с помощью нового фунгицида Альто 400 к. с. //Сб. "Эффективная защита...", Б. Вяземы, 1992.15С.

15. Кашемирова Л. А., Филиппова Г. Г., Некпеса Н. П., Чибурова И. В. ,Ка-сацкий А. И. Результаты испытаний препарата Райдер 400 к. э. фирмы "Сиба" против комплекса болезней озимой пшеницы и ярового ячме-

ня//Фунгициды как часть комплексной защиты растений. Докл. и со-общ., 5-6 октября 1993 г., Ставрополький край.1993.С.63-68

16.Филиппова Г. Г. ,Кашемирова Л.А. К вопросу об эффективности фи-тоэкспертизы семян ярового ячменя// Защита растений, 1993. N.10. С.

17.Филиппова Г.Г., Кашемирова Л.А. Распостранение "гельминтоспо-риозов" ярового ячменя в Нечерноземной зоне Российской Федерации и факторы, определяющие их развитие//Сб.докл.совещ." Совершенств. контроля фитосанитарного состояния с/х культур с целью предотвращения вспышек массового развития болезней, вредителей и сорняков", 6-8 июля 1993. С. 28-29

18.Кашемирова Л.А.,Филиппова Г.Г.,Санин С.С.Рекомендации по применению препарата Тилт-премиум 37,5% с. п. на зерновых культурах в Нечерноземной зоне РФ// в печати

19.Филиппова Г. Г., Кашемирова Л. А., Лебедев С. А. Консультативная система для выбора протравителя семян ярового ячменя //Защита растений, N 3, 1994 С. 52-53

20. Кашемирова Л. А. .Филиппова Г.Г. Берет-универсал 57% в.п. -эффективный протравитель семян ярового ячменя// Защита растений, N 4, 1994. С. 44-45

21. Кашемирова Л.А.,Филиппова Г.Г.,Санин С.С.Эффективная защита ярового ячменя от болезней с помощью препарата Альто 400 к.с. в Нечерноземной зоне РФ (рекомендации по применению) // в печати

22. Кашемирова Л.А., Филиппова Г.Г., Санин С.С. Болезни колоса и семенные инфекции ярового ячменя (диагностика и защитные мероприятия), Методические рекомендации// в печати