Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование комплекса почвенной и ризосферной фитопатогенной микобиоты в агроценозе сахарной свёклы ЦЧР

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Формирование комплекса почвенной и ризосферной фитопатогенной микобиоты в агроценозе сахарной свёклы ЦЧР"

На правах рукописи

ШАМИН АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

УДК 633.63:631.472.74(470.32)

ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ПОЧВЕННОЙ И РИЗОСФЕРНОЙ ФИТОПАТОГЕННОЙ МИКОБИОТЫ В АГРОЦЕНОЗЕ САХАРНОЙ~СВЁКЛЫ ЦЧР

06.01.07 - защита растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 5ФЕВ 2015

Москва-2015 005559584

005559584

Диссертационная работа выполнена в лаборатории иммунитета и стационарном севообороте лаборатории агротехники и севооборотов ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени A.J1. Мазлумова» в 2010 - 2014 годах.

Научный руководитель: Кандидат биологических наук, старший научный

сотрудник лаборатории иммунитета ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы и сахара им. A.JI. Мазлумова»

Стогниенко Ольга Ивановна

Официальные оппоненты: Зазимк° Михаил Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАЕ, заведующий кафедрой фитопатологии, энтомологии и защиты растений ФГОУ ВПО Кубанского ГАУ

Кузнецова Мария Алексеевна, кандидат биологических наук, заведующая лабораторией болезней картофеля и овощных культур ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии»

Ведущая организация - ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений» МСХ

Защита состоится «i/>> 2015 года ъЦ. часов на заседании дис-

сертационного совета Д 220.019.01 на базе ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур» по адресу: 143080, Московская область, Одинцовский район, н/о Лесной городок, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д. 14., Факс (495) 599-22-27 E-mail: vnii ssok@mail.ru.

aspirantura@vniissok.ni

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке и на сайте ВНИИССОК ww.vniissok.ru

Автореферат разослан и размещен на сайте www.vniissok.ru <¿2» О £2015 г.. на сайте ВАК Минобрнауки РФ vak2.ed.gov.ru « »_2015 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 220.019.01, доктор с.-х. наук

Бондарева Людмила Леонидовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Сахарная свекла стратегическая сельскохозяйственная культура, ее площади в России составляют 848,6 - 1291,9 тыс. га, в ЦЧР -392,9-702,2 тыс. га. Свекловодство сконцентрировано в крупных специализированных агрохолдингах, где применяются короткоротационные севообороты и малозатратные способы основной обработки почвы без оборота пласта, не вносятся органические удобрения, а комплексные минеральные удобрения зачастую заменяются азотными подкормками во время вегетации, что приводит к сннжению устойчивости растений к болезням. Отказ от классических приемов агротехники и микробиологическая и фитотоксическая деградации черноземов способствовали истощению почв, ухудшению строения пахотного слоя, что в совокупности с отсутствием устойчивых гибридов сахарной свеклы стимулировало нарастание гнилей на разных этапах онтогенеза. Существующие протравители семян постепенно перестают справляться с комплексами почвенных фитопатогенов и семенной инфекции, что на фоне экстремальных погодных условий приводит к эпифитотиям и снижению продуктивности культуры на 1030 %. Сочетанием агротехнических приемов можно достичь баланса комплекса почвенной микобиоты, снижая долю фитопатогенных и токсиногенных видов, тем самым минимизируя потери от гнилей.

Степень изученности проблемы

Во второй половине XX в. и начале XXI в. была изучена микобиота почв России в естественных биогеоценозах (Билай В.И., 1977-1989; Звягинцев Д.Г., 1980-2005; Мирчинк Т.Г., 1981-1988; Дьяков Ю.Т., 2007) и агроценозах зерновых культур (Дурынина Е.П., Великанов JI.JL, 1984; Чулкина В.А., 1985; Чумаков А.Е., Захарова А.Т., 1990; Дурынина Е.П.и др., 1998), плодовых культур (Билай В.И., 1984), картофеля (Кузнецова М.А., 2007, 2012), сахарной свёклы (Стогниенко О.И., 2006-2014) и на различных типах черноземов - типичный (Ананьева Н.Д., 2003), обыкновенный (Трофимова Т.А., 1995), выщелоченный (Кураков A.B., 1983, 2004) и при различных способах защиты растений (Горь-ковенко B.C. и др., 2013, 2014; Зазимко М.И. и др., 2009-2014). Проведен анализ накопления фитопатогенных и токсиногенных грибов (Свистова И.Д. и др., 1995-2008; Щербаков А.П. и др., 2001) в почве агроценозов.

Структура популяции ризосферных микроорганизмов исследована у пшеницы, ячменя, сахарной свеклы, овса, клевера, люцерны, козлятника (Звягинцев Д.Г. и др., 1997; Шурхно P.A. и др., 2007; Чудинова Ю.В., 2007; Платонова Ю.В. и др. 2007; Голованова Т.И.и др., 2009; Стогниенко О.И., 2010;). Установлено сходство между ризосферными микроорганизмами и патогенным комплексом возбудителей гнилей (Саггарова Р.К. и др., 2007, Шутко А.П., 2013) и причины изменения численности (Иванов Н.С., 1982; Мергель A.A. и др., 1996; Веселое С.Ю., 1998; Голованова Т.И. и др., 2010; Алесина Н.В., Снисаренко Т.А., Гордеева Т.Х., 2010; Масленникова С.Н., Гажеева Т.П., 2012; Афанасов E.H., 2012).

Однако в условиях глобального изменения климатических факторов и минимизации агротехники возделывания стали наблюдаться сдвиги в структуре

популяций почвенных и ризосферных микроорганизмов, приводящие к насыщению комплексов фитопатогенными и токсиногенными видами, что спровоцировало массовые эпифитотии сахарной свеклы. В связи с этим были поставлены следующие цели и задачи:

Цель - Изучить особенности формирования комплекса почвенной, ризо-сферной фитопатогенной микобиоты сахарной свеклы в условиях свекловичного агробиоценоза в зависимости от способов основной обработки почвы и фона удобрений.

Задачи:

1. Установить комплекс почвенной и ризосферной фитопатогенной микобиоты в зависимости от элементов агротехники возделывания.

2. Выявить комплекс доминирующих возбудителей болезней корневой системы сахарной свеклы.

3. Установить влияние элементов агротехники возделывания на распространенность и развитие болезней корневой системы сахарной свеклы.

4. Дать оценку влияния агротехники возделывания на фитотоксичность чернозема выщелоченного и биомассу почвенных грибов.

5. Выявить зависимость между гидротермическими условиями и численностью грибов в т.ч. Fusarium в почве и ризосфере; между численностью фитопа-тогенов в почве, ризосфере и распространенностью болезней.

6. Определить пути эффективного снижения вредоносности болезней корневой системы сахарной свеклы с помощью агротехнических и химических методов защиты.

Научная новизна! Впервые в черноземе выщелоченном свекловичного аг-роценоза и ризосфере сахарной свеклы установлен комплекс типичных видов микроскопических грибов. Почвенные и ризосферные грибы из группы доминирующих становятся доминантами в структуре популяции возбудителей корнееда и гнилей корнеплодов. Выявлена тенденция роста численности почвенных и ризосферных грибов с увеличением фона удобренности. Впервые показан индекс видового сходства популяций почвенной и ризосферной микобиоты сахарной свеклы (/^=74%, £¿=84%). Выявлены и обоснованы оптимальные и целесообразные комбинации применения основной обработки почвы и внесения удобрений, позволяющие снизить распространенность корнееда на 15 %, гнилей корнеплодов в два раза. Изучена и математически доказана взаимосвязь между распространенностью болезней корневой системы сахарной свеклы и численностью Fusarium sp. в ризосфере (г=0,50-0,95) и почве (г=0,53-0,98). Установлено влияние ГТК на численность почвенных и ризосферных грибов.

Практическая значимость. Изученные эффективные сочетания способов основной обработки почвы и доз вносимых органических и минеральных удобрений, влияющих на накопление и развитие фитопатогенного комплекса почвенной микобиоты, могут быть рекомендованы хозяйствам при разработке интегрированных систем защиты сахарной свеклы, снижающих заболевания корневой системы. Применение на практике отвальной вспашки на среднем фоне удобренности (N45P45K45+5,5t навоза на 1га севооборотной площади) при возделывании сахарной свеклы позволят снизить численность фитопатогенных

грибов рода Fusarium в почве и ризосфере, фитотоксичность почвы агроценоза (до 2 %), распространенность корнееда и гнилей корнеплодов. На семенном заводе ООО «Бетагран Рамонь» внедрены схемы фунгицидных протравителей рекомендованные для разных систем основной обработки почвы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Изменения в структуре популяции почвенных и ризосферных грибов и их численности влияют на комплекс доминирующих патогенов и развитие болезней сахарной свеклы.

2. Наиболее эффективно оздоравливает фитосанитарное состояние почвы свекловичного агроценоза, снижает численность грибов рода Fusarium sp. и уменьшает фитотоксичность почвы глубокая отвальная зяблевая вспашка с применением удобрений N45P45K45 + 5,5 т навоза на 1га севооборотной площади.

3. Увеличение фона удобренности при всех способах основной обработки почвы приводит к росту плотности популяции почвенных и ризосферных грибов, увеличению фитотоксичности и, как следствие, прогрессированию гнилей корнеплодов сахарной свеклы.

Степень достоверности работы подтверждается корреляционным и дисперсионным анализом и статистической обработкой результатов с применением программ «Дисперсия» и Microsoft Excel 2003.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались на международных научных съездах и конференциях Краснодар, 2011, 2012; Саратов 2011; Улан-Удэ 2011; Москва, 2012, 2013; Санкт-Петербург, 2013 и на заседаниях ученого совета ВНИИСС в 2010 - 2014 годах).

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения с выводами и предложений по практическому использованию результатов исследований, списка литературы из 293 наименований, в том числе 31 иностранных авторов. Текст диссертации изложен на 221 страницах компьютерного текста, содержит 35 таблиц, 32 рисунка и одно приложение.

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 16 статей, в том числе 5 - в ведущих рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК МОН РФ.

УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа выполнялась в лаборатории иммунитета и стационарном севообороте лаборатории агротехники и севооборотов Всероссийского научно-исследовательского института сахарной свеклы и сахара имени А. Л. Мазлумова в 2010 - 2014 гг. в соответствии с тематическим планом ВНИИСС по темам: 04.08.01.04 «Изучить особенности формирования комплекса почвенной и ризосферной фитопатогенной микобиоты корневой системы сахарной свеклы в условиях свекловичного агробиоценоза в зависимости от способов основной обработки почвы» и 04.08.01.03 «Разработать научные основы формирования комплекса почвенной и ризосферной фитопатогенной микобио-

ты в условиях свекловичного агроценоза при различных системах удобрений и обработки почв».

В паровом звене девятипольного стационарного севооборота, находящегося в третьей ротации, в 2-х факторном полевом опыте изучено 3 типа обработки почвы: глубокая зяблевая вспашка на 30-32 см, плоскорезная обработка почвы (30-32 см под свеклу и 20 см в остальных полях севооборота) и комбинированная обработка (глубокая зяблевая вспашка под свеклу и плоскорезная в остальных полях севооборота) и 3 фона удобренности: 1) без удобрений, 2) средний фон удобренносги (N45P45K45+5,5t навоза на 1га севооборотной площади), 3) высокий фон удобренности (N®P69Ko+l 1т навоза на 1га севооборотной площади) (Никульников И.М., Боронтов O.K., 2009). В 2014 г. поставлен опыт по композитному влиянию основной обработки почвы и фунгицидной протравки семян сахарной свеклы: К - контроль без обработки фунгицидами; 1 — 15 л/т ТМТД, ВСК (400 г/л) + 20,7 кг/т Тачигарен, СП (700 г/кг); 2 - 12 л/т ТМТД, ВСК (400 г/л) + 13,6 кг/т Тачигарен, СП (700 г/кг); 3-8 л/т ТМТД, ВСК (400 г/л) + 6 кг/т Тачигарен, СП (700 г/кг).

Объект исследований - почвенные и ризосферные грибы, возбудители болезней корневой системы сахарной свеклы, растения сахарной свеклы гибрида РМС 73 F,.

Исследования и учеты проводились по общепринятым методикам: 1) Учёт развития и распространённости корнееда в 3-х кратной повторное™ (Шевченко, 1959); 2) Определение распространенности корневых гнилей (ВНИИЗР, 1985); 3) Определение видового состава грибов методом микроскопирования с использованием определителей (Fusarium sp. по Билай (1977), Mortierella sp. по Халабуда, (1973), Aspergillus sp. по Пидопличко, Милько (1971), Pénicillium sp. и другие виды и роды почвенных грибов по Кириленко (1977), Литвинову (1967), Watanabe Т. (2002); 4) Отбор проб почвы и ризосферы в мае (корнеед), июле (корневые гнили), октябре (уборка свёклы) методом квадратов в 3-х кратной повторное™ (Билай В.И., 1982); 5) Определение влажности почвы, методом высушивания ее до постоянной массы, при Т=105 °С (ГОСТ 5180-84). 6) Определение численности почвенных и ризосферных фитопатогенных грибов методом почвенного разведения (Waksman, 1932, в модификации Мирчинк, 1984). 7) Фитоксичность почвы методом почвенных пластинок (Звягинцев и др., 1980). 8) Биомасса грибов в почве и ризосфере (Звягинцев и др., 1980). 9) Корреляционный и дисперсионный анализ проведен с использованием Microsoft Excel, Statistica. Статистическую обработку проводили по методике Б.А. Доспехова (1979). 10) Определение видового сходства почвенной и ризосфер-ной микобиоты при помощи коэффициентов Жаккара, Сьеренсена, (Jaccard, 1901; Sörensen, 1948). 11) Ризосферный эффект (Худякова Ю.А., 1972). 12) Определение сахаристости на автоматической линии «Венема» методом холодной дигестии.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

МИКОБИОТА ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО В СВЕКЛОВИЧНОМ АГРОЦЕНОЗЕ

Структура популяции почвенных грибов в свекловичном агроценозе.

Видовой состав почвенных грибов и его своеобразие связан с понятием комплекса типичных видов, который определяется на основе пространственной (ПЧВ) и временной (ВЧВ) частоты встречаемости вида (Мирчинк Т.Г., 1988). Для чернозема выщелоченного в свекловичном агроценозе установлен комплекс типичных и случайных видов.

Доминирующие виды - Alternaría alternata (Fr.) Keissl, Cladosporium herbarum Link ex Fr., Fusarium oxysporiim Schlecht., Fusarium solani (Martin) App. et Wr., Gliocladium ssp. Pidopl., Mortierella ssp., P. cyclopium Westl., P. expansum (Link) Thom, P. digitatum Sacc., P. chrysogenum Thom., Rhizopus síolonifer v. sto-lonifer Ehrenb., Trichoderma viride Pers. являются возбудителями гнилей и корнееда 89 %; частые - Absidia sp. van Tiegh., M. hiemalis Wehmer, Р. pur-purogenum Stoll, P. polonicum Zalessky, P. notatum Westl., P. soliteum Westl., фи-топатогенные для сахарной свеклы 63 % в т.ч. возбудители гнилей и корнееда 25 %; редкие - Botrytis cinérea Pers., F. sambucinum Fuck., F. semileclum Fuck., Penicillium auranto-candidum Thom, Phoma beíae Fr. (71 и 57 %); случайные -F.gibbosum v. acuminatum App. Et Wr., P. roeqforti Thom, P. viridicatum Westl. (30 %). Основную долю почвенных грибов составили виды родов Penicillium (численность которых была наибольшей - 50 - 250 тыс. КОЕ/1 г), и Fusarium (30- 100 тыс. КОЕ/1 г).

Влияние способа основной обработки почвы и фона удобренности на сезонную динамику почвенной микобиоты в свекловичном агроценозе.

Сравнение изменения численности грибов в зависимости от способа основной обработки почвы показало, что увеличение идет в следующем порядке: глубокая пахота - комбинированная обработка - плоскорезная обработка почвы, что связано с накоплением органических остатков в почве на более высоких фонах удобренности. При плоскорезной обработке они скапливаются на поверхности почвы или в слое 0-10 см, очень медленно разлагаются и надолго являются пищевой базой для почвенных грибов (рисунок 1).

С увеличением фона удобренности происходило увеличение численности микобиоты при всех способах основной обработки почвы. Исключение составили май и июль 2010 г.: пик численности наблюдался в мае (149,9 - 312,1 тыс. КОЕ/1 г) на средних фонах удобренности при всех способах обработки, что связано с достаточным количеством влаги в почве. В жарких и засушливых условиях июля 2010 г. (ГТК=0,5; Т=29 °С) наблюдалась обратная тенденция снижения численности с увеличением фона удобренности. Наибольшие показатели установлены в июле 2013 г. в варианте с плоскорезной обработкой и высоком фоне удобренности (682,6 тыс. КОЕ/1 г).

—♦—2010 г. —»-2011 г.

—•—2012 г. -♦—2013 г.

Рисунок 1 - Сезонная динамика численности грибов почвы в зависимости от элементов агротехники, 2010-2013 гг. (1 — без удобрений, 2 - N45P45K45+5,5t навоза на 1га севооборотной площади, 3 - N^P^K^+l 1т навоза на 1га севооборотной площади)

Роль агротехники в накоплении грибов рода Fusarium в почве свекловичного агроценоза. Представители рода Fusarium являлись доминирующими возбудителями болезней корневой системы сахарной свеклы, поэтому динамика изменения их численности важна в прогнозировании эпифитотий фузариоз-ных гнилей.

В засушливых условиях (май - июль 2010 г.) установлен пик численности на средних фонах удобренности (37,5 - 80,5 тыс. КОЕ/1 г), что повторяет динамику общей численности грибов в почве в этот период, в 2011 г. численность возрастала с увеличением фона удобренности при всех способах обработки при достаточном увлажнении, а при недостатке влаги - снижалась. Во влажные годы (2012 - 2013 гг.) изменение численности Fusarium sp. соответствовали изменению общей численности почвенных грибов, т.е. с увеличением фона удобренности численность Fusarium sp. возрастала, при всех способах основной обработки (таблица 1).

Использование плоскорезной обработки почвы способствовало наибольшей численности фузариев (до 134,6 тыс. КОЕ/1 г), а лучше всего оздоравливает фитосанитарную обстановку отвальная вспашка, снижая численность на 30 %.

750 600 : 450 300 150

о

СЕНТЯБРЬ

Отвальная вспаика

Плоскорезная Кс обработка

мбинированн; обработка

Таблица 1 - Численность Fusarium sp. в почве, тыс. КОЕ в1 г абс. сух. почвы (ВНИИСС, 2010-2013 гг.)

Дата Отвальная вспашка Плоскорезная обработка Комбинированная обработка

1 I 2 I 3 . 1 | 2 | 3 1 | 2 | 3

2010 г.

Май 25,1 37,5 12,5 12,4 37,5 12,6 37,6 25,2 12,6

Июль 74,3 80,4 37,2 37,2 12,4 24,8 12,4 74,4 24,8

Сентябрь 19,8 13,2 26,4 26,5 53,0 26,4 26,4 52,8 26,4

2011 г.

Май 37,7 31,2 49,8 56,9 43,6 74,6 79,9 60,9 50,5

Июль 31,4 26,0 24,9 30,7 48,8 50,5 38,2 37,4 55,1

Сентябрь 19,8 19,8 19,9 32,5 58,3 52,2 52,5 59,4 79,1

2012 г.

Май 12,5 25,1 37,7 30,8 30,4 61,5 12,5 37.6 37,7

Июль 53,5 87,1 107,2 101 113,4 134,6 73,7 87 87,1

Сентябрь 32,6 45,9 65,2 65 85 104,8 45,5 58,7 78,5

2013 г.

Май 25,6 19,2 32,1 25,7 51,6 71,4 25,7 32,1 51,7

Июль 43,2 92,5 103,9 94,9 118,8 128,0 55,7 92,7 98,7

Сентябрь 33,4 33,4 60,0 72,4 65,5 91,5 26,7 53,2 66,5

Примечание: 1 - без удобрений, 2 - N4;P45K.45^5,5t навоза на 1га севооборотной площади, 3 - Ыб9Рб9Кб9+11т навоза на 1га севооборотной площади

Распределение биомассы почвенных грибов в пахотном горизонте является наглядным показателем степени антропогенного воздействия на почву (таблица 2).

Таблица 2 - Биомасса грибов и длина мицелия в пахотном горизонте (30 см) на 1 га свекловичного агроценоза (ВНИИСС, 2013-2014 гг.)

Отвальная вспашка Плоскорезная обработка Комбинированная обработка

1 I 2 I 3 1 | 2 | 3 1 1 2 | 3

Длина мицелия (млн. км/га пахотного горизонта)

2013 Июль 52,7 66,0 74,5 74,5 83,9 86,5 59,8 57,6 68,1

Сентябрь 55,3 61,9 74,0 74,0 83,6 85,7 55,4 52,8 58,3

2014 Май 36,89 42,92 49,88 45,87 56,00 57,83 40,12 44,11 49,84

Июль 51,70 64,70 70,54 77,18 84,84 90,25 57,66 62,29 68,10

Сентябрь 49,38 62,70 66,44 72,40 83,11 89,89 55,00 58,34 63,17

Биомасса г рибов (т/га пахотного горизонта)

2013 Июль 7,02 7,48 7,78 5,79 7,96 9,81 8,38 9,32 9,41

Сентябрь 9,99 9,61 9,97 8,06 8,68 10,27 9,06 9,22 9,95

2014 Май 5,50 6,24 6,88 5,97 6,90 7,30 5,52 6,79 7,08

Июль 7,14 7,82 8,04 7,77 8,60 9,22 7,50 7,83 8,51

Сентябрь 9,35 9,36 9,94 9,73 9,99 10,31 9,25 9,56 10,02

Примечание: 1 - без удобрений, 2 - N45P45K45+5,5t навоза на 1га севооборотной площади, 3 - Ыг,9Рб9Кб9+11т навоза на 1га севооборотной площади

На вариантах с отвальной вспашкой и комбинированной обработкой биомасса спор была меньше чем на вариантах с плоскорезной обработкой. Это связано с тем, что при вспашке с оборотом пласта грибы перемещаются в нижние горизонты, поэтому в верхних слоях биомасса мицелия снижается.

Можно констатировать, что плоскорезная обработка способствует накоплению почвенных грибов в т.ч. и фитопатогенных видов в споровой форме. Такое влияние основной обработки во многом основывается на распределении грибной биомассы по профилю почвы. При плоскорезной обработке биомасса мицелия в горизонтах 0-10 и 10-20 см была практически одинакова и составляла 0,085 и 0,082 мг/г соответственно. При поверхностных обработках не происходило равномерного перемешивания горизонтов почв, и основная масса мико-биоты постоянно сохранялась в верхних горизонтах, в нижнем горизонте биомасса мицелия была такая же, как и при других способах обработки.

Биомасса грибов варьировала в пределах 7-10 т/га, длина мицелия 52 - 86 млн. км/га в 30-сантиметровом слое пахотного горизонта: наибольшая — отмечена при плоскорезной обработке на высоком фоне удобренности в июле - 9,81 и сентябре - 10,27 т/га, а длина мицелия составили 86,5 и 85,7 млн. км соответственно (таблица 2).

К концу вегетации биомасса грибов возрастала на 5 - 30 % за счет биомассы спор, а длина мицелия сокращалась на 1 - 14 %.

Фитотоксические свойства чернозема выщелоченного могут существенно меняться под действием способов основной обработки и фонов удобренности: при внесении полных доз минеральных и органических удобрений (2012 г.) наблюдается рост фитотоксичности почвы с увеличением фона удобренности при всех способах основной обработки, что коррелирует с изменением численности токсиногенных видов (рисунок 2).

Рисунок 2 — Фитотоксичность чернозема выщелоченного в зависимости от элементов агротехники, %

Установлена корреляционная зависимость между фитотоксичностью почвы и численностью грибов рода Fusarium г=0,68-0,86, (F. solani r=0,59-0,93; F.

oxysporum r= 0,75-0,86) для Aspergillus flavus r= 0,75. При отвальной вспашке и комбинированной обработке на средних фонах удобренности фитотоксичность отсутствует или минимальна (2 - 20 %). Лучшим для развития растений, без угнетения, следует назвать вариант с отвальной вспашкой со средним фоном удобренности (N45P45K45+5,5 т навоза на 1га севооборотной площади): фитотоксичность составила 0-2 %. Наибольшая фитотоксичность выявлена при плоскорезной обработке (18-72 %).

МИКОБИОТА РИЗОСФЕРЫ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ

Видовое разнообразие в популяции грибов ризосферы. В комплексе ризосферной микобиоты выделены типичные и случайные виды: доминирующие виды - Mortierella ssp., Mucor ssp., R.stolonifer v. stolonifer, A. alternata, A. niger van Tiegh., C. herbarum, F. gibbosum App. Et Wr„ F. oxysporum, F. oxysporum v. ortoceras, F. solani, Gliocladium ssp., T. viride; частые - M. hiemalis, Acremonium ssp. Link ex Fr., A. Candidus Link., A. flavus Link., P. brevicompactum, P. cyclopium, P.chrysöge пит, P. digitalum, P. expansum, P. purpurogenum P. soli-teum\ редкие - Absidia sp„ F. sambucinum, P. auranto-candidum, P. citrinum Thorn., P. commune Thom., P. glabrum (Wehm.) Westl. , P. notatum, P. luteum, P. lilacinum Thom., P. polonicum\ случайные - F.gibbosum v. acuminatum, P. fre-quentans Westl., Phoma beta, Verticillium sp.

Все доминирующие виды ризосферного комплекса выступали в качестве фитопатогенов на различных этапах онтогенеза растений сахарной свеклы. Среди доминирующих видов содержание фитопатогенов в т.ч. возбудителей корнееда и гнилей 100 %, среди частых - 90 и 70%, редких - 60 и 40%, случайных - 40 и 25 % соответственно.

Сезонная динамика численности грибов в ризосфере в зависимости от обработки почвы и фонов удобренности. Общая численность имела тенденцию к увеличению на всех способах обработки с увеличением фона удобренности, что обусловлено наличием органических удобрений, которые способствуют накоплению почвенных микроорганизмов.

Численность грибов в вариантах с отвальной вспашкой на фоне без удобрений была ниже (183-516 тыс. КОЕ/1 г), чем на других вариантах т.к. при вспашке микроорганизмы из верхнего горизонта почвы перемещаются в нижние, где погибают вследствие неблагоприятных условий существования (недостаток кислорода, питательных веществ). Таким образом, глубокая зяблевая вспашка снижает численность почвенных и ризосферных грибов. В вариантах с комбинированной обработкой общая численность грибов приближалась к общей численности в вариантах с отвальной вспашкой, а в отдельные периоды была ниже (например, в 2010 г. - 110,2 - 218,9 тыс. КОЕ/1 г).

При плоскорезной обработке численность ризосферной микобиоты в среднем была наибольшей и достигала максимального значения в июле 2013 г. - 711,1 тыс. КОЕ/1 г (рисунок 3).

п

800

МАИ

Отвальная вспаика

Плоскорезная К обработка

эмбинированнг s обработка

800 600 400 200

СЕНТЯБРЬ

Отвальная вспаика

Плоскорезная К обработка

>мбинированнс-обработка

800

200 0

ИЮЛЬ

«л vg

Отвальная вспаика

Плоскорезная обработка

мбиниро ваннг 5 обработка

■2010 г.

2012 г.

■2011 г.

=2013 г.

Рисунок 3 - Сезонная динамика численности грибов ризосферы в зависимости от элементов агротехники, 2010-2013 гг. (1 - без удобрений, 2 - N45P45K45+5,5t навоза на 1га севооборотной площади, 3 - N69P69K69+11т навоза на 1га севооборотной площади)

Выявлена тенденция роста численности ризосферных грибов с увеличением фона удобренности при всех способах основной обработки. Наименьшая численность ризосферной микобиоты сахарной свеклы обнаружена в вариантах с отвальной вспашкой на среднем фоне удобренности (N45P45K45+5,5t навоза на 1га севооборотной площади) - 328 тыс. КОЕ/1 г и на фоне без удобрений (343 тыс. КОЕ/1 г), наибольшая численность - в варианте с плоскорезной обработкой на высоком фоне удобренности (N69P69K69+11т навоза на 1га севооборотной площади) - 441 тыс. КОЕ/1 г. При неблагоприятных гидротермических условиях численность ризосферной микобиоты менее зависела от динамики почвенных грибов (2010 - 2011 гг.), в более влажные годы (2012 - 2013 гг.) влияние усиливалось. Сравнивая комплексы почвенной и ризосферной микобиоты выявлено видовое сходство их популяций, которое было подтверждено индексами видового сходства Kj=74%, ^^=84% (таблица 3).

Таблица 3 - Индексы видового сходства популяций почвенной и ризосферной микобиоты сахарной свеклы (2010 - 2014 гг.)

Месяц Май Июль Сентябрь Среднее ГТК за вегетацию

Год к, к. к, Ks к, Ks к, Ks

2010 г. 0,70 0,83 0,73 0,84 0,67 0,80 0,70 0,82 0,8

2011 г. 0,67 0,80 0,78 0,87 0,73 0,84 0,73 0,84 1,0

2012 г. 0,70 0,82 0,91 0,95 0,73 0,84 0,78 0,87 1,5

2013 г. 0,68 0,81 0,78 0,87 0,76 0,86 0,74 0,85 1,3

среднее 0,69 0,82 0,80 0,88 0,72 0,84 0,74 0,84

Kj— Коэс )фициент Жаккара Ks - Коэффициент Серенсена

Установлена тенденция возрастания видового сходства популяций мико-биоты почвы и ризосферы во влажные годы и снижения в засушливые. Наибольшее видовое сходство наблюдается в середине вегетации (июль) (¿0=0,80; ATS=0,88), а наименьшее в начале (май) (/0=0,69; 0,82). В благоприятных гидроклиматических условиях видовое сходство выше, а в неблагоприятных ниже.

Особенности накопления Fusarium sp. в ризосфере сахарной свеклы.

Динамика численности ризосферных фитопатогенных грибов, на протяжении всего периода исследований была очень неоднородной, т.к. она зависит от большого количества факторов. Ризосферные грибы в зависимости от климатических условий могут по-разному проявлять фитопатогенные свойства. Они могут выступать в качестве основных возбудителей патогенного процесса или как сопутствующая микобиота, или вообще не участвовать в патологическом процессе. Но есть роды и виды грибов, которые постоянно проявляли фитопатогенные свойства и являлись основными возбудителями. В наших исследованиях таковыми были грибы рода Fusarium: F. oxysporum и F. solani (таблица 3).

В начале вегетации во все сезоны установлена тенденция снижения численности Fusarium sp. с увеличением фона удобренности при всех способах обработки. В предуборочный период установлена тенденция возрастания численности Fusarium sp. с увеличением фона удобренности. Это связано с более стабильными гидроклиматическими условиями (ГТК > 1,0) в эти периоды. Середина вегетации (июль) характеризовалась значительными изменениями численности Fusarium sp.

Таблица 3 - Динамика численности Fusarium sp. в зависимости от элементов агротехники (2010 - 2013 гг.)

Дата Отвальная вспашка Плоскорезная обработка Комбинированная обработка

1 1 2 | 3 1 1 2 | 3 1 | 2 | 3

2010 г.

май 73,4 36,6 24,8 90,3 24,2 - 80,5 18,3 30,9

июль 73,3 61,0 67,4 55,0 12,2 61,2 48,9 24,5 36,7

Сентябрь 26,3 26,4 65,8 59,6 39,7 33,1 65,9 39,8 39,6

2011 г.

май 59,8 51,1 38,2 56,1 37,4 73,2 70,5 51,2 56,9

июль 27,7 48,5 54,0 70,5 61,8 49,3 49,8 42,2 28,1

Сентябрь - 20,2 40,4 13,1 19,7 46,0 19,8 26,5 53,2

2012 г.

май 31,6 25,2 25,3 87,2 49,5 43,5 I 63,0 50,4 31,3

июль 40,1 53,6 80,4 74,1 113,4 141,3 40,2 80,3 93,8

Сентябрь 32,6 45,8 72,1 59,0 98,2 111,7 | 39,2 78,2 91,8

2013 г.

май 110,6 64,9 58,8 111,4 92,0 72,3 91,0 78,5 78,6

июль 121,1 105,3 68,6 166,5 126,7 94,4 133,4 93,5 100,4

Сентябрь 26,3 32,8 59,1 39,1 64,9 78,1 26,2 65,4 65,2

1 - без удобрений, 2 - N45P45K45+5,5t навоза на 1га севооборотной площади, 3 -№,<зРмЮ,()+11т навоза на 1га севооборотной площади

Ризосферный эффект (РЭ) наглядно показывает концентрацию микроорганизмов вокруг корней растения. Величина ризосферного эффекта за годы исследований претерпевала существенные изменения, что связано с изменением численности почвенных и ризосферных грибов вследствие воздействия агротехнических приемов, с погодными условиями каждого сезона, с характером развития болезней корневой системы сахарной свеклы (таблица 4).

Таблица 4 - Ризосферный эффект в зависимости от основной обработки и фона удобренности (ВНИИСС, 2010-2013 гг.)

РЭ Отвальная вспашка Плоскорезная обработка Комбинированная обработка

1|2|3 1 1 2 1 3 1 ! 2 I 3

2010r.

Май 3,3 1,1 2,1 2,4 0,9 1,5 2,3 0,5 1,9

Июль 0,8 1,2 1,3 1,1 1,1 1,6 1,0 0,6 1,1

Сентябрь 1,3 1,2 1,2 1,5 1,1 1,3 1,4 1,0 1,2

2011 г.

Май 0,9 0,9 0,9 0,6 0,7 0,9 1,2 1,0 0,9

Июль 2,5 2,2 1,7 3,2 1,8 1,4 3,3 1,9 1,7

Сентябрь 1,3 1,0 0,8 1,4 1,0 0,9 1,3 1,0 0,9

2012 г.

Май 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,0 1,2 1,1

Июль 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0

Сентябрь 1,2 1,3 1,3 1,2 1,1 1,0 1,4 1,3 1.2

2013 г.

Май 1,6 1,3 1,2 1,7 1,4 1,1 1,4 1,2 1,1

Июль 1,3 1,0 1,1 1,1 1,1 1,0 1,2 1,1 1,1

Сентябрь 1,5 1,8 1,7 1,2 1,3 1,1 1,7 1,8 1,6

Примечание: 1 - без удобрений, 2 - N4sP45K45+5,5 т навоза на 1га севооборотной площади, 3 - Nc.oP^K^+l 1 т навоза на 1га севооборотной площади

В начале вегетации (май) наибольший РЭ наблюдался на фоне без удобрений, наименьший - на среднем или высоком фоне удобренности при всех способах обработки. Это объясняется тем, что на фоне без удобрений - микобиота концентрируется в ризосферной зоне, а на удобренных фонах - в почве, где достаточно элементов питания. В середине вегетации (июль) РЭ выше на фоне без удобрений но более выровнен (1,3-1,0). Предуборочный период характеризуется тенденцией снижения РЭ с увеличением фона удобренности и значения варьируют в пределах - 1,0-1,5.

По величине РЭ определена принадлежность видов к группе ризосферных (>1,0): F. oxysporum, F. solani, Alternaria alternata, Aspergillus niger, P. pur-purogenum (фитопатогенные для сахарной свеклы 83 %, в т.ч. возбудители болезней корневой системы 71 %), почвенных грибов (0-1,0): F. gibbosum v. acuminatum, Botrytis cinarea, P. auranto-candidum, P. brevicompactum Direckx (61 и 46 %) или убиквистов (1,0): Mucor hiemalis, P. chrysogenum, P. cyclop'tum, Phoma betae (67 %) с одинаковым успехом живущие и в почве и в ризосфере. РЭ=0 -виды обнаруженные только в почве (F. semitectum Fuck., P. roeqforti Thorn., P.

viridicatum Westl.). РЭ>2,5 - виды обнаруженные только в PC (P. citrimim, Р. commune Thorn.,) .

ВЛИЯНИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ФОНА УДОБРЕННОСТИ НА БОЛЕЗНИ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ

Фитопатологический мониторинг гнилей корнеплодов сахарной свеклы в ЦЧР, позволил установить специфические комплексы возбудителей гнилей корнеплодов для различных областей: Курская область — F. oxysporum, R. stolonifer v. stolonifer, Mucor sp.; Орловская обл. - F. oxysporum, R. stolonifer v. stolonifer, F. gibbosum v. acuminatum, F. solani, Воронежская обл. - A. alternata, Aspergillus sp., F. oxysporum, F. oxysporum v. ortoceras, F.solani, F. gibbosum, R. stolonifer, Mucor sp., бактерии.

Доминирующими по частоте встречаемости возбудителями гнилей корнеплодов в областях ЦЧР (2010-2011 гг.) являлись F. oxysporum, F.solani, R. stolonifer. На северо-западе ЦЧР из поврежденных корнеплодов выделено наибольшее количество фитопатогенов, в т.ч. здесь были обнаружены бактериальные гнили, появившиеся в хозяйствах Воронежской области в следующих сезонах.

Видовой состав возбудителей корнееда и гнилей корнеплодов. Комплекс типичных и случайных родов и видов грибов, возбудителей корнееда сахарной свеклы был представлен: доминирующие виды - F.oxysporum, F.solani', частые - F. oxysporum v. ortoceras, A. candidus, Rh. stolonifer v. stolonifer, F. gibbosum, Gliocladium sp., Mortierella sp., Cladospirum herbarum, T. viride, Alternaría alternata, Aspergillus flavus, Mucor sp.; редкие - M. hiemalis, A. niger, F. sambucinum, Phoma betae; случайные - Absidia sp., Rhizoctonia solani Kiihn., Botrytis cinarea, Mortierella mutabilis Linnem.

Структура комплекса возбудителей гнилей корнеплодов сахарной свеклы включала в себя: доминирующие виды - F. oxysporum, F. solani, Rh. stolonifer v. stolonifer, частые - бактерии, F. oxysporum v. ortoceras; редкие - Mucor sp., Alternaría alternata, Aspergillus sp., F. gibbosum; случайные - Penicillium sp., Gliocladium sp., T. viride. Наблюдалась тенденция расширения структуры возбудителей гнилей. Некоторые виды выступали в качестве самостоятельных возбудителей гнилей только в отдельные годы: Rh. stolonifer v. stolonifer — 2010-2011 гг. (ризопусная гниль), Penicillium sp. - сентябрь 2010 г. (пеницил-лёзная гниль), A. alternata - сентябрь 2012-2013 гг., что связано с погодными условиями и переходом в комплексе почвенных грибов их группы редких и частых в группу доминирующих.

Влияние элементов агротехники на распространенность корнееда и гнилей корнеплодов. Распространенность корнееда снижалась с увеличением фона удобренности (на 8-40 %), это связано, в первую очередь, с быстрым прохождением фаз развития растений на высоких фонах удобренности (о чем свидетельствует вес 100 растений), способствующее большей устойчивостью к корнееду. Наибольшая распространенность гнилей корнеплодов с 2011-2013 гг. установлена на варианте с плоскорезной обработкой и высоком фоне удобрен-

ности (Р=8,7 - 26,1 %), из-за того что фитопатогенная микобиота ризосферы предыдущих лет и растительные остатки, накопившиеся в верхних горизонтах почвы, способствуют её развитию и увеличивают вероятность заболевания (рисунок 4). Во всех вариантах обработки с оборотом пласта распространенность была наименьшей. При отвальной вспашке и фоне без удобрений распространенность была наименьшей (Р=0 - 16,3 %). Распространенность гнилей увеличивалась при всех способах основной обработки с увеличением фона удобрен-ности, кроме 2010 г., когда гнили корнеплодов проявлялись в основном как результат последействия поражения корнеедом.

Рисунок 4 - Влияние элементов агротехники возделывания на распространенность 1. корнееда, 2. гнилей корнеплодов (ВНИИСС, 2010-2013 гг.) Щ - без удобрений; Н - N45P.15K.45 + 5,5 т навоза на 1 га севооборотной площади; |—| - ЫбЛэКот + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади.

Доля влияния способа обработки и фона удобренности на распространенность корнееда и гнилей корнеплодов. В результате дисперсионного анализа были установлено, что доля влияния основной обработки почвы на распространенность корнееда составила 42 %, фона удобренности — 28 %, совместного влияния факторов - 15 %, влияние прочих факторов - 15 % (рисунок 5).

Рисунок 5 - Доли влияния основной обработки почвы и фона удобренности на распространенность корнееда и гнилей корнеплодов сахарной свеклы (ВНИИСС, 2010-2013 гг.) 1. корнеед; 2. гнили корнеплодов (А - основная обработка почвы; В - фон удобренности; АВ - совместное влияние факторов)

На гнили корнеплодов главным образом оказывала влияние основная обра-

ботка почвы (68 %). Доля влияния удобрений составляла 24 %, совместное влияние факторов - 7 %. Установлена тенденция постепенного снижения влияния основной обработки почвы и усиление влияния фона удобренности. В 2010 г. доля влияния основной обработки достигала 79,9 %, фона удобренности - 5,6 %, в 2013 г. - 60,7 % и 34,6 % соответственно. Стабилизация климатических условий и увеличение ГТК с годами (2010 г. - 0,8; 2011 г. - 1,0; 2012 г. - 1,5; 2013 г. - 1,3), свидетельствует о том, что в благоприятных гидротермических условиях, влияние основной обработки ослабевает и усиливается влияние дозы удобрений.

Влияние систем фунгицидной обработки семян в сочетании с различными способами основной обработки почвы на корнеед. Установлено, что на видовой состав и ЧВ возбудителей корнееда способ основной обработки почвы и дозы вложений препаратов существенного действия не оказывают. ЧВ наиболее вредоносного вида F. oxysporum на всех вариантах опыта была 100 %-ной. На распространенность и развитие корнееда фунгицидная обработка наиболее эффективно действовала при отвальной вспашке: минимальное значение установлено на варианте отвальная вспашка и вложение фунгицидов 15 л/т ТМТД, ВСК (400 г/л) + 20,7 кг/т Тачигарен, СП (700 г/кг) (12,8 %). На контрольном варианте с плоскорезной обработкой распространенность была максимальной (20,7 %) (таблица 5).

Таблица 5 - Влияние способов основной обработки почвы и композиций фунгицидных протравителей на болезни и продуктивность сахарной свеклы

Основная обработка Фунгицидная обработка Всхожесть, % Распространенность, % Густота стояния перед уборкой урожая, тыс. шт./га Биологическая эффективность, % Сбор сахара, т/га

корнеед гнили корнеплодов корнеед гнили корнеплодов

Отвальная вспашка 1 80 12,8 21,1 70 31,9 40,2 4,9

2 94 14,4 20,2 71 23,4 42,8 5,2

3 94 17,8 40,1 54 5,3 -13,6 4,1

К 97 18,8 35,3 42 0,0 0,0 3,9

Плоскорезная обработка 1 77 15,9 25,1 60 23,2 16,3 4,4

2 88 16,5 24,8 64 20,3 17,3 3,4

3 94 16,5 28,5 56 20,3 5,0 4,2

К 96 20,7 30,0 33 0,0 0,0 2,4

Комбинированная обработка 1 79 13,0 25,5 70 34,7 43,1 5,3

2 92 14,6 37,4 53 26,6 16,5 5,1

3 95 17,8 30,2 59 10,6 32,6 5,4

К 96 19,9 44,8 47 0,0 0,0 4,4

НСР05 3,1 4,1 3,9 13,7 - - 0,4

Примечание: К - контроль без обработки фунгицидами; 1 - 15 л/т ТМТД, ВСК (400 г/л)+ 20,7 кг/т Тачигарен. СП (700 г/кг); 2 - 12 л/т ТМТД, ВСК (400 г/л) +13,6 кг/т Тачигарен, СП (700 г/кг); 3 - 8 л/т ТМТД, ВСК (400 г/л) + 6 кг/т Тачигарен, СП (700 г/кг)

Распространенность гнилей была наиболее существенной на контрольном варианте с комбинированной обработкой (44,8 %). Оптимальным для применения можно назвать вариант со средним вложением препаратов при отвальной вспашке. На нем распространенность (14,4 %) и развитие (10,8 %) корнееда были близки по значению варианту с наибольшим вложением препаратов. Распространенность гнилей была минимальной (20,2 %), при этом угнетение растений было гораздо слабее (масса 100 растений - 137,4 г, всхожесть - 94 %; густота стояния - 71-82 тыс.; сбор сахара - 5,2 т/га).

На видовой состав и частоту встречаемости возбудителей корнееда и гнилей корнеплодов, способ основной обработки почвы в сочетании с любыми дозировками исследуемых препаратов существенного действия не оказывает. Частота встречаемости К охуБрогит и бактерий во всех вариантах опыта была 100 %-ной. Из чего можно сделать вывод, что используемые протравители и любые их дозировки не решают проблемы корнееда фузариозной и бактериальной этиологии, поэтому необходим поиск препаратов эффективно снижающих заболевание.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ

Расчет энергетических затрат показал, что самые высокие коэффициенты энергетической эффективности - 3,7 и 3,6 наблюдались при внесении (№К)69 + 11 т навоза с применением комбинированной обработки и отвальной вспашке, соответственно т.е. они являлись лучшими вариантами по энергоэффективности (таблица 6).

Экономические показатели. Наибольший чистый доход составил 16,8 тыс. руб./га при отвальной обработке и (ЫРК)И + 11 т навоза на 1 га. Наибольшей рентабельностью производства отличались варианты без применения удобрений (3848 %), однако низкий уровень выхода продукции не позволяет внедрять такую технологию. Поэтому наиболее рентабельным (37%) можно назвать вариант с использованием отвальной обработки почвы и (ЫРК)69+ 11 т навоза на 1 га.

Экономическая эффективность от использования семян сахарной свеклы с нанесенными на них различными дозировками фунгицидных протравителей. Наиболее экономически эффективным при плоскорезной обработке почвы являлось использование семян с наибольшим вложением фунгицидов (чистый доход - 60,9 тыс. руб./т; рентабельность - 217,7 %). При комбинированной обработке почвы в сочетании минимальной фунгицидной обработки семян установлена наибольшая рентабельность (235,9 %) и чистый доход (75,4 тыс. руб./т). Его можно рекомендовать как наиболее экономически эффективный при данной системе обработки почвы. Наиболее рентабельной композицией фунгицидных протравителей при отвальной системе обработки почвы являлся вариант со средними дозировками (214,8 %), что на 6 % меньше наиболее эффективного варианта. Чистый доход также был наиболее высоким - 71,3 тыс. руб./т. В связи с тем, что распространенность болезней корневой системы на варианте с отвальной вспашкой и средним дозами фунгицидов была наименьшей, его можно охарактеризовать как наиболее экономически эффективный при отвальной системе обработки почвы и наиболее целесообразный, при возделывании сахарной свеклы.

Таблица 6

- Энергетическая и экономическая эффективность возделывания сахарной свёклы, 2010-2014 годы

Система Энергия накопленная в урожае, ГДж/га Приращенная энергия, ГДж/га Энергозатраты, ГДж/га Л1 энергетической эффективности Стоимость продукции, тыс. руб./га Производственные затраты, тыс. руб./га Себести-мость, тыс. руб./т Чистый доход, тыс. руб. Рентабельность, %

обработки лочвы удобрений га т

Отвальная вспашка 1 101,3 - 21,8 4,6 46,0 31,0 1,06 15,0 0,51 48

2 123,2 21,9 40,0 3,1 54,3 45,4 1,31 8,9 0,26 20

3 145,5 44,2 40,0 3,6 62,2 45,4 1,15 16,8 0,42 37

Плоскорезная обработка 1 77,5 - 20,7 3,7 34,5 25,1 1,14 9,4 0,43 38

2 94,8 17,3 38,9 2,4 45,1 39,5 1,38 5,6 0,19 14

3 120,5 43 38,9 3,1 51,7 39,5 1,20 12,2 0,37 31

Комбинированная обработка 1 98,9 - 21,8 4,5 43,0 31,0 1,13 12,0 0,44 39

2 123,7 24,8 40,0 3,1 52,1 45,4 1,37 6,7 0,20 15

3 148,8 49,9 40,0 3,7 61,1 45,4 1,17 15,7 0,40 35

1 - без удобрений, 2 - N45P4sK4s+5,5t навоза на 1га севооборотной площади, 3 - N^PieKéi+l 1т навоза на 1га севооборотной площади

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выводы

1. Впервые в черноземе выщелоченном свекловичного агроценоза и ризосфере сахарной свеклы установлен комплекс типичных видов микроскопических грибов. Почвенные и ризосферные грибы из группы доминирующих становятся доминантами в структуре популяции возбудителей корнееда и гнилей корнеплодов. Индекс видового сходства популяций почвенной и ризосферной микобиоты составил Kj=14%, ÄTs=84%; показано увеличение видового сходства во влажные годы и снижения в засушливые.

2. Выявлена тенденция возрастания численности почвенных и ризосферных грибов с увеличением фона удобренности. Способы основной обработки ранжировались в порядке увеличения численности почвенной микобиоты: глубокая пахота (365 тыс. КОЕ/1 г абс. сух. почвы) - комбинированная обработка (415 тыс. КОЕ/1 г) - плоскорезная обработка (483 тыс. КОЕ/1 г). В ризосфере сахарной свеклы наименьшая численность установлена в вариантах с отвальной вспашкой на среднем фоне удобренности (ЪГ45Р45К45+5,5т навоза на 1га севооборотной площади) - 328 тыс. КОЕ/1 г, наибольшая - в варианте с плоскорезной обработкой на высоком фоне удобренности (N^P^IW-l 1т навоза на 1га севооборотной площади)-441 тыс. КОЕ/1 г.

3. Впервые показана высокая положительная корреляция между численностью почвенных и ризосферных грибов: г=0,93-0,99 при ГТК=0,9-1,1 текущего месяца и ГТК>1,4 предшествующего; г=0,70-0,77 при ГТК>1,1 в месяц отбора проб и ГТК=0,4-0,6 в предшествующий месяц.

4. Биомасса грибов в пахотном горизонте (30 см) чернозема выщелоченного под сахарной свеклой составляла 7-10 т/га, при этом в течение вегетации имела тенденцию к увеличению на 10-30 % за счет биомассы спор, а длина мицелия -52-86 млн. км/га и снижалась на 1-5%.

5. Выявлена положительная корреляция между фитотоксичностью чернозема выщелоченного и численностью. Fusarium solani (r=0,59-0,93), F. oxysporum (r=0,56-0,86), Aspergillus flavus (r=0,75). Наименьшая фитотоксичность наблюдается на среднем фоне удобренности при отвальной вспашке и комбинированной обработке, при плоскорезной обработке - достигает наивысших показателей (60-73%).

6. Динамика численности Fusarium sp. в почве соответствует изменению общей численности почвенных грибов: наименьшая инфекционная нагрузка обеспечивается глубокой отвальной вспашкой (32,6 тыс. КОЕ/1 г), а применение плоскорезной обработки приводит к увеличению численности на 30-40%. Выявлена тенденция снижения численности Fusarium sp. в ризосфере сахарной свеклы с увеличением фона удобренности при всех способах обработки в начале вегетации и увеличения в предуборочный период.

7. Распространенность и развитие корнееда снижались с увеличением фона удобренности (это связано с быстрым прохождением фаз развития растений на высоких фонах), а распространенность гнилей корнеплодов увеличивалась. Доля влияния основной обработки почвы на распространенность корнееда соста-

вила 42%, на распространенность гнилей корнеплодов - 68 %, доля влияния удобрений - 28% и 24%, соответственно.

8. В структуре патогенного комплекса возбудителей корнееда доминировали виды Fusarium oxysporum, F. solani, Alternaria alternata, Aspergillus candidus, Gliocladium sp., и гнилей корнеплодов Fusarium oxysporum и F. solani. Наименьшая доля Fusarium sp. отмечена при отвальной вспашке в структуре возбудителей корнееда, наибольшая - при плоскорезной обработке. Установлена взаимосвязь между численностью Fusarium sp. в ризосфере сахарной свеклы и распространенностью корнееда и (г-0,50-0,82), между численностью Fusarium sp. в почве и распространенностью гнилей корнеплодов (г=0,53-0,98).

9. Наибольший чистый доход (16,8 тыс. руб./га) получен при комбинированной обработке и (NPK)69 + 11 т навоза на 1 га, при этом уровень рентабельности составил 37 %.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

С целью оздоровления фитосанитарного состояния чернозема выщелоченного в ЦЧР, снижения фитотоксичности и численности Fusarium sp., распространенности корнееда и гнилей корнеплодов, рекомендуется применять под сахарную свеклу глубокую (30 - 32 см) отвальную зяблевую вспашку с оборотом пласта на среднем фоне удобренности (N45P45K45+5,5t навоза на 1га севооборотной площади).

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

С целью снижения вредоносности корнееда и его последействия при безотвальной системе обработки почвы под сахарную свеклу рекомендуется изучить возможность применения повышенных доз зарегистрированных фунгицидных протравителей и начать поиск новых препаратов эффективно снижающих корнеед фузариозной и бактериальной этиологии.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК МОН РФ

1. Шамин А.А.. Микобиота корнееда в зависимости от способов основной обработки почвы и фона удобренности [текст] / О.И. Стогниенко., А.А. Шамин, O.K. Борон-тов // Сахарная свекла. - 2011. - № 4. - С. 23-25.

2. Стогниенко О.И. Биотические и абиотические факторы в развитии гнилей корнеплодов сахарной свеклы [текст] / О.И. Стогниенко, А.А. Шамин // Сахарная свекла. -2012,№5.-С. 29-32.

3. Шамин А.А. Влияние элементов агротехники на формирование фитопатогенного комплекса возбудителей и развитие микозов корневой системы сахарной свеклы [текст] / А.А. Шамин, О.И. Стогниенко, O.K. Боронтов // Земледелие, 2013, № 4. - С. 35-38.

4. Стогниенко О.И. Влияние агротехники на почвенную и ризосферную биоту и распространенность микозов сахарной свеклы [текст] / О.И. Стогниенко, А.А. Шамин // Защита и карантин растений. - 2014 г. - № 8. - С. 12-15.

5. Шамин А.А. Факторы, влияющие на фиготоксичность чернозема в свекловичном агроценозе [текст] / А.А. Шамин, О.И. Стогниенко // Сахарная свекла. - 2014. - № 7. -С. 24-27.

Публикации в прочих изданиях:

6. Шамин А.Л. Микобиота чернозема выщелоченного в свекловичном агроценозе [текст] / О-И Стогниенко, A.A. Шамин //Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии: мат. 2 межд. научн. конф. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2011,- С. 130-132.

7. Шамин A.A. Влияние основной обработки почвы и фона удобретгости на болезни корневой системы сахарной свеклы [текст] / A.A. Шамин, О.И Стогниенко, O.K. Боронтов // Агротехнический метод защиты растений от вредных организмов. Материалы V мат. межд. научн.-практ. конф.. Краснодар, 13-17 июня 2011 г. - С. 128-132.

8. Шамин A.A. Мониторинг корневых гнилей в ЦЧР России [текст] / A.A. Шамин, О.И. Стогниенко // Вавиловские чтения - 2011: Материалы межд. науч.-практ. конф. -Саратов: Изд-во «КУБиК», 2011. - 214-216 с.

9. Шамин A.A. Влияние агротехники возделывания на болезни корневой системы сахарной свеклы в ЦЧР [текст] / A.A. Шамин, О.И. Стогниенко // Материалы VIII межд. научн.-практ. конф. «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки», (21 февраля 2012 г.). 4.1. - Владикавказ, Изд. «Горский госагроуниверситет» 2012.-С. 187-189.

10. Шамин A.A. Фитопатогенная микобиота почвы свекловичного агроценоза [текст] / О.И. Стогниенко, АЛ. Шамин // Современная микология в России. Том 3. Материалы 3-го Съезда микологов России. М.: Национальная академия микологии, 2012.-е. 316-317.

11. Шамин A.A. Видовой состав и сезонная динамика почвенной фитолатогенной микобиоты в свекловичном агроценозе [текст] / A.A. Шамин, О.И. Стогниенко // Инновации в свеклосахарном производстве. Сборник научных трудов. Посвященный 90-летию ГНУ ВНИИСС Россельхозакадемии. Воронеж, 2012 г. - С. 350-359.

12. Шамин A.A. Микологическая индикация фитопатологического состояния почв свекловичного агроценоза [текст] /Стогниенко О.И., Шамин A.A. //Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных сред: Тезисы докладов межд. конф., Москва 4-6 февраля 2013 г. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - С. 201.

13. Шамин A.A. Влияние агротехники возделывания на накопление фитопатогенов в почве свекловичного агроценоза и развитие болезней сахарной свеклы [текст] / Стогниенко О.И., Шамин АЛЛ Агротехнический метод защиты растений от вредных организмов: материалы VI международной науч.-практ. конф., Краснодар 17-21 июля 2013 г.-С.П 1-114.

14. Шамин A.A. Влияние агротехники возделывания на накопление фитопатогенных грибов в почве и гнили корнеплодов сахарной свёклы [текст] / A.A. Шамин, О.И. Стогниенко // Материалы третьего съезда по защите растений «Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем» в 3-х томах. Санкт-Петербург. - 16-20 октября 2013 г - Т 1 - С. 279-282.

15. Шамин A.A. Накопление фитопатогенных грибов в свекловичном агроценозе на черноземе выщелоченном в зависимости от основной обработки почвы и фона удоб-ренности [текст] / Шамин A.A., О.И. Стогниенко // Сборник докладов всероссийской научно-практической конференции, посвященной 130-летию выхода в свет книги В.В. Докучаева «Русский чернозем», 25-27 июля 2013 г. Каменная Степь. - С. 96-101.

16. Шамин A.A., Стогниенко О.И. Микобиота ризосферы сахарной свеклы и ризо-сферный эффект в зависимости от способа обработки и фона удобренности [текст] / Шамин A.A., Стогниенко О.И // Сборник научных трудов «Приемы и средства повышения продуктивности сахарной свеклы и других культур севооборота». Сборник научных трудов. - Воронеж: Воронежский ЦНТИ - филиал ФГБУ «РЭА» Минэнерго России.-2014.-208 с.

Подписано в печать 10.02.2015 г. Формат AS Печать цифровая Тираж 150 экз. Типография ООО «Ай-клуб» (Печатный салон МДМ) 119146, г. Москва, Комсомольский проспект, д. 28 Тел. 8-495-782-88-39