Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

КАРЛИКОВОСТЬ («ВЕДЬМИНА МЕТЛА») ЛЮЦЕРНЫ В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ (ВРЕДОНОСНОСТЬ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, НЕКОТОРЫЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ)

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "КАРЛИКОВОСТЬ («ВЕДЬМИНА МЕТЛА») ЛЮЦЕРНЫ В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ (ВРЕДОНОСНОСТЬ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, НЕКОТОРЫЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ)"

А-зож

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ПАНИНА Елена Николаевна

УДК 632.931 : 633.31 : 631.53

КАРЛИКОВОСТЬ («ВЕДЬМИНА МЕТЛА») ЛЮЦЕРНЫ В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ (ВРЕДОНОСНОСТЬ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ

ОСОБЕННОСТИ, НЕКОТОРЫЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ)

(06.01.11 —защита растений от вредителей и болезней)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1994

//У?в¡ЭН& Ьоле^нс/ с.

О /7 / / т. ^ ^

СУ у '

Работа выполнена на кафедре защиты растений ордена Дружбы народов Российского Университета дружбы народов и Прикаспийском научно-исследовательском институте аридного земледелия.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. И. Помазков.

Научный консультант — доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. П. Зволннский.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор В. К. Шильникова, кандидат биологических наук Ю. Н. Козицкий.

Ведущее учреждение—Всероссийский НИИ кормов.

Защита диссертации состоится « /6 у>__. 2994 г>

в часов на заседании специализированного совета

Д-120.35.09 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская улица, д. 49, корп. 8. Ученый совет ТСХА.

Автореферат разослан _»_1994 г>

Ученый секретарь специализированного совета - В. А. Шкаликов

ОБЩАЯ ХАРИКТКРИСТИКА РАБОТЫ " "

• .' Актуальность работ Проблема снижения дефицита растительно- : го белка - одна из самых важных в современном кормопроиз--водстве. Из многодетнимх трав, выраидаваемых на кормовые, цели наиболее продуктивной является люцерна (Ковтун, 1985).,' ' '

Зона пустынь и полупустынь, к которой относится Нижнее Поволжье, является .зоной наиболее давнего возделываниялюцерны (Каравянский, 1990), которая-на орошаемых землях 'в Нижнем Ш-;

волжье способна вегетировать в течение всего безморозного периода и за 4...б укосов формировать от 60...70 до 90...100 т/га зеленой массы (Кружилин и.др.',1989,1993; Каравянский,1990).

• ' В последние годы в хозяйствах Нижнего Поволжья резко сокращаются площади, занятые под этой кормовой культурой вследствие массового распространения заболевания карликовой кустистости, высокой вирулентности-патогена, неэффективности применяемых методов профилактики и уничтожения инфекции. *

Идентификация данного заболевания, изучение особенностей его развития и распространения в Астраханской области не проводились. Нет и единого мнения о природе этого заболевания.

, в свяви с вышеизложенным, учитывая важность люцерны в создании' прочной кормовой: базы для.животноводства и значительное падение урожайности семян и зеленой массы вследствии массового распространения карликовой кустистости и отсутствие точных дан- , ныхо природе заболевания .и мерах борьбы с ним послужило пред- . посылкой для постановки специальных опытов в'конкретных почвен-но- климатических условиях Шжнего ГЬволжьк. •; 1 ' -

V Цель и агиачм исследований. ' В своей работе:. мы поставили цель изучить природу этого заболевания, степень распространения Л вредоносности, а также разработать конкретные рекомендации для снижения потерь. \ < ..

; ; В свяви с этим в задачу исследований входило решение еле" . дующих вопросов: ; . .

,.: - уточнение фитосанитарного состояние агроценозов люцерны, определение видового состава основных вредителей и болезней;

' - проведение оценки сортов люцерны из различных почвен-но-климатических зон- на, устойчивость к возбудителю карликовости; - . ; ч"' ' • ■ ^ " -усовершенствовать методы диагностики заболевания; Л - изучить влияние некоторых агротехнических мероприятий на распространение карликовости люцерны и обосновать технологи- .

ЦЕНТРАЛЬНАЯ. ! НАУЧАЯ Ы'.ЗЛИОТЕКА Маоч. сол-скохоз. академия ■ ил. 1С.-А- Тиурряаоад

ческие решения, направленные на снижение ее вредоносности. '. "

На основе фитосани^арного состояния посевов, идентификации х патогена, с учетом особенностей его циркуляции и изучения влияния элементов агротехники на проявление этого заболевания прог- . раммой предусматривалось разработать и дать рекомендации по, предотвращению снижения потерь от заболевания карликовость люцерны в Астраханской области.

Научная новизна результатов исследований. ~ В результате проведенных.исследований определен видовой состав энтомофауны-агроценозов люцерны в Низшем Поволжье. . Доведена оценка устой-, чивости сортов люцерны из различных эколого-географических зон.' Внесены модификации в диагностику карликовости люцерны.. ".

Впервые изучена возможность использования электрофизиоло-• гического метода для. идентификации микоплазменных заболеваний. Апробирован метод выделения фитомикоплазм с помощью ультрацентрифугирования. Показана возможность синтеза физиологически активных веществ in vitro возбудителем карликовости. Показано влияние элементов минерального питания,, а также неко-

торых агротехнических приемов на проявление визуальных признаков заболевания. .

Практическая ценность и реализация результатов нсслэдэва- . \ ниЯ. Апробированный электрофизиологический метод ускоренной оценки поражаемое™ люцерны фитомикоплазмами может. применяться при оценке большого количества селекционного и коллекционного материала, как в лабораториях так и полевых, условиях. Элементы агротехники 4 и выявленные относительно устойчивые сорта, могут быть использованы при разработке системы защиты этой важной . кормовой. культуры от микоплазменного заболевания "ведьминой метлы". t

Результаты, исследований используются на опорных пунктах и в опытно-производственных хозяйствах ПНИИАЗ,1 а также в научно. исследовательской. работе и учебном процессе^ кафедры аащиты . растений РУДН. ': • "

Апробация работы. Результаты Исследований доложены в 1089 году на II конференции научно-учебного центра физико-химических методов исследований УДН; 4 в 1990 году на III конференции научно-учебного центра УДН "Применение физико-химических'методов исследований в науке и технике"; в 1991 году на конференции Прикаспийского ч НИИ аридного земледелия.по агроэкологическим проблемам Северного Прикаспия и на ежегодных (1991-1992гг.) ■ конфе-

реидаях нрофесеороко-преподавательского состава сельскохо-зяйственногофакультета РУДН. ■

' • Диссертационная работа рассмотрена 'на расширенном заседании кафедры1 аащты растений РУДН (1994г.).

. Пу<Хткац1ш.Х1о теме диссертация опубликовано 5 научных ' статей; .'отражающихосаовное содержание "исследований. ..

> Объём работы. '.Диссертация изложена на страницах мат

шиновис'ногр ,тбкЬ'та1-: состоит из введения', обзора литературы, экс'перимейТазьйс^-;-частиувыводов и . практических рекомендаций. Список' лиуеЬа^тоывта^ает ^ и 47 иностранных авторб^'Вабота-содержит таблиц и /о рисунков. •

..:. соднчшие работы ' Еведенш.' Дйна^драткая характеристика • экономического значения культуры люцерны й обоснована актуальность работы.

V , Обзор литературу. Освещено состояние изученности микоп-лазменных, заболеваний сельскохозяйственных культур в различных экологических зонах.". Излагаются современные сведения о путях их .распространения и'вредоносности. '

Место, условия, , материал и методика исследований. Экспериментальные полевые "'.исследования проводились в 1988-1992 гг. . на,базе-прикаспийского,института аридного земледелия (ОПХ . " Ленинском" ■ Астраханской ъбл'аста). - лабораторные опыты на кафедре ' защиты растений рэсси^когд'университета дружбы народов. Полевые обследования посевов на.пйраженность микоплазменным заболеваниям -про во дилйсьвЧе'рноярс ком районе в ОПХ "Ленинское", сов-хоае- "'ЧерчоярскИй"» в Енотаевском районе колхозе "Родина", л

' - Для' ДОуче^шя: -степени1, распространенности и динамики развития'заболевания» определения циркуляции патогена,- установления фитосанитарного состояния посевов люцерны на производственных участках ОПХ "Ленинское'' на люцерне первого года пользования '(сорт Ленинская местная;'Синкская, Вавиловка, ВНИИОЗ-16, Зарница) в 1988 году на богарном и орошаемых участках были заложены > учетные делянки размером 10x10м в четырехкратной повторности на которых'в течение 1988-1992гг. проводились наблюдения за состояние*, посевов. ; .

1 , " гараже нностьлюцерны болезнью определяли осмотром растений на,-учетных пдодадях. Единицей выборки служили площадки размером 5Ох5О-25О0см2. границы которых одведеляли с помощью проволочной рамки. На каждой учетной деляннЩ-. размещали равномерно по 5 -. учетных плошадок. . ' ' . " ' .

Сборы насекомых при определении'• фауны проводили методом кошения стандартным энтомологическим сачком. Учеты проводили

- 4 - :•- •■ ■ -••■ ■'■■ - Л "

один раз в 10 дней в течение вегетационного периода. ' ' >./

Первичная идентификация, заболевания: была проверена на: тест-растениях. Возбудителя.карликовости поддерживали на растениях в условиях лабораторных теплиц "Tulpex". Для передачи ин- • фекции ç больных растения на здоровые использовали прививку (в "расщеп", в пазуху листа). : . ■

Патогенез карликовости люцерны под действием возбудителя ! ' и его токсинов изучался путем измерения электропроводности тканей по критериям импеданса й биопотенциала. В качестве измерителя использовали прибор "Вносим-I". Повторность десятикратная.

Для проведения биотеста по изучению биологической активности гиббереллинов, синтезируемых фитомикоплазмами, был осу-' щестйлен лабораторный опыт, включающий следуювде Еарианты: ""■

1. обработка колеоптелей пшеницы жидкой .средой Flow -Laboratories с культурой фитомикоплазм; - •/:'■•

2. обработка колеоптелей пшеницы гиббереллиновой кислотой .

со.ou); •: .;

3. обработка колеоптелей пшеницы дистиллированной водой • (контроль); • . . •

4. обработка . колеоптелей ,•- пшеницы • жидкой ■ средой Flow Laboratories (контроль). . . ■-.••',

Для изучения морфологии микоплаам в тканях пораженных ■растений применяли электронную микроскопию ультратонких срезов тканей растений. Выделение и культивирование микроорганизмов' проводили . на искусственных., питательных средах СМИЫВ-72, Milieu-75. ФГМ-С, а также использовались среды идиагыости- . ческие наборы фирмы Flow Laboratories (США). • . '•■•';■

. .Ультратонкие срезы толщиной не более 50-60 нм были получены на ультрамикротоме LKB со стеклянным ножом. Контрастирование ультратонких срезов проводилось последовательным окрашиванием, уранилацетатом натрия и-' цитратом, свинца , по - - Рейнольдсу (Reynolds, ,1963). Полученные, срезы просматривались на микроскопе "Hitachi". .

Основные исследования по изучению, микробиологических ' свойств возбудителей проводили в Лаборатории кафедры защиты растений РУДН./ ■ .■ ^ - л ■ ..." :

Математическую обработку данных ' проводили •■ методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985) с использованием ЭВМ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСХХЯЕДОВАНИЯ

Фитосавитараое состояние . посевов juztspuu Биологические особенности люцерны, как; многолетнего растения, во. многом опрег". деляют популяционную динамику связанных с ней насекомых,' кото-

- Б -

• рых можно разделить на три группы: фитофаги, энтомофаги и опылители. . ■ ■ , ■

Исходя из этого на первом этапе нами была проведена оценка ■ фитосанитарного состояния посевов люцерны в ОПХ "Ленинское". В течение вегетационных периодов 1988-92гг. изучалась распростра-. ненность заболеваний, численность и вредоносность основных видов насекомых в условиях богары и орошения. , >

* Анализ собранных данных позволил установить; что энтомофа-уна люцерны в ОПХ "Ленинское" Астраханской области включает в себя представителей следующих отрядов: Orthoptera, Homoptera, Hemlptera, Thysanoptera, Coleóptera, Lepidoptera, Díptera, Hymenoptera _ "Г :

' Условия орошения -оказывали влияние не только на численность, но и на вредоносность.тихиусов и люцерновой толстоножки, • питающихся формирующимися семенами,в период, когда растение не в состоянии компенсировать потери. ■, Поврежденность'семян личинками тихиуса и брахофагуса, как по годам 1989-1990гг.., так и по вариантам (богара, орошение) отличалась>в 1,5-2 раза. Высокая поврежденность' семян, была отмечена в 1990г.. более благоприятном по складывающимся метеорологическим условиям. Такая же закономерность сохраняется и по вариантам;, когда в 1989г. количество поврежденных семян личинками на богаре составило 1,6%, тогда как на орошении 5,ЗХ. Вместе с тем, семенная продуктивность люцерны на орошении в 2-3 раза выше, чем в богарных условиях, что объясняется,более благоприятными условиями для развития растений и формирования урожая.

, В более благоприятных климатических .условиях 1990; года, когда в мае-июне выпало около 200мм осадков, значительно увеличилось Количество сосущих насекомых: псилиды с 16,7 шт/м2 в 1089г. до 21,7 шт/м2 в 1990г. на богаре и соответственно 28,9 ит/м2 и 39,7 шт/м2 на орошении. Такая же закономерность сохранилась и для люцернового клопа и люцерновой толстоножки.

Видовой состав и количество вредителей изменяется в зависимости от возраста люцерна Так, если после первого укоса в период отрастания на посевах второго года пользования отмечали на 50 взмахов лугового мотылька - 59шт,, тли - 141шт., долгоносиков - 20 шт., трипсов - 35шт., то на полях третьего, года пользования в этот же период их численность увеличивалась более-чем в два раза и составляла соответственног ,165шт.', 384шт., 35шт. и 128шт.- Такая численность значительно превышает экономический порог вредоносности и требует проведения' организационно-защитных мероприятий. г ':•"

Найдено также,' что численность,вредителей коррелировала со

>'••■'' ■'• ■ •• '.. ' - б - •;•. -■ '.-'/ ■■;• ," ' ■ степенью проявления карликовости. ; ■ .-

Среди полезных видов в посевах люцерны доминировали , хищные . , жужелицы: Colosoma aurppunctatum, . ' Poecilus cuprenus, Р. ■ -' sericeus. Всего-за период опыта ка люцерне второго года польза- ■ ,

вания ловчими банками было зафиксировано 587 жужелиц на богаре, ~ и 113 на орошении. Возделывание люцерны при орошении - создает более благоприятные условия:для развития хищных насекомых. .

Тлей и фитофагов на посевах люцерны уничтожали.. Coccinella septempunctata, Adorna variegata;' Propyleae 14-punctata. .В-

• большом количестве представлены пауки.' Меньше встречаются зла-. ' тоглазки Chysopa carnea и Ch. perla, ,Ch. phyllochroma (златоглазка зеленая). .• ■

Соотношение хищник/фитофаг в'целом на люцерне было пример- : . но одинаково. Перед вторым укосом оно составило соответственно 1,3:1. После второго укоса соотношение сместилось в сторону эн-томофагов 2:1.

Таким образом, анализируя фитосанитарное состояние посевов люцерны, можно сделать вывод, что на урожайность люцерны су-, . ~ иэственно влияют тихиус, люцерновая толстоножка. Численность •

• сосущих вредителей в значительной .степени регулируется энтоыо- '• фагами (жужелицы, божьи коровки,- златоглазки.и др.).. Вместе с тем, исследования показали, что в течение вегетационного перио-.

'да на посевах обнаружены цикадки, псиллиды, которые кроме прямого воздействия на .растения как растительноядные насекомые,-оказывают отрицательное влияние как агенты перенос^ микоплаз-менного заболевания карликовости люцерна Распространение, ми- , : коплазменной болезни и степень проявления заболевания находятся в прямой зависимости от численности насекомых-переносчиков.

Оценка поралаеиостн люцерны карлшюлой куститостью

Проведенные обследования на пораженность -карликовостью в. ^ двух хозяйствах Астраханской области - ОПХ "Ленинское".Черно-"ярского района и колхозе "Родина" Енатаевского района показали, что ' на полях двух-четырех годов пользования заболевание имеет широкое распространение. Так, если на полях второго года поль-, ' зоЕания степень распространения составила от О.Ч в начале года-до 16:6Х в конце года, то'на полях третьего года она составила соответственно 1.2 и 48,8Х, причем на последних отмечались очаги со 1002 поражением. ,

Вес зеленой массы * люцерны, пораженной карликовостью,: •уменьшается приблизительно в 8 раз по сравнению со здоровыми растениями, а вес семян - ч 4-5 раз., '-' ■•.'.'■

О синтезе физиологически активных леюеств фитоимкошовиаш

В настоящее время в области изучения фитомикоплазм существует две точки зрения относительно их патогенности: либо они секретируют какие-то вещества,, действующие на рост'растений, либо они сами вмешиваются в систему регуляции роста.

Исходя ив вышесказанного, мы предположили возможность синтеза гиббереллинов фитомикоплазмами в процессе их роста и накопления в растении с помощью биотестов по методике В. И. Кефели (табл. 1).

;■ ' *;■. - . : Таблица 1

• Определение активнности гиббереллинов фитомикоплазм

. методом биопроб (средние данные из 5 опытов)

V ! . '-.-•. Длина-проростков пшеницы, мм

í ■ ' Вариант., : : "!—---------------—------------

•/.'. I 3-х дневных t 5-й дневных ! 7-й днеЕных

1. Контроль (дистилли- , рованная вода) .. 18-20 ' 24-26 •

2. ^Ьістая среда Flow Laboratories 18-20 • . . 23-26

3. Среда Flow Labora- : tories с культурой ' 18-20 . . 21-24

• фитомикоплазм

4. Гиббереллиновая 1 ' •*-. кислота, 0,012 ; 18-20 20-23 1

ИВмерения показали влияние среды с культурой возбудителя карликовости на длину колеоптелей пшеницы по сравнению с конт-po^it Рааница в их размерах колебалась от 2 до 4 мм на 5-й день и соответственно от 3 до 8 на 7-й день, т.е. в изучаема вариантах проивопша задержка роста

; Проведенный нами опыт, подтвержадает выдвинутую'гипотезу, но для окончательного*ответа на данный вопрос" необходимо провести серию специальных опытов.

Кяэнтмфмащмя возбудителя заболевания

v.-v:>' проблемы диагностики микоплазм часто определяются трудностями связанными с их выделением и концентрированием, что необходимо для объективного тестирования заболеваний.

, >Сущ9ствуёт ряд общеизвестных методов выделения фитомикоп-г лазм (Скрипаль,Малиновская,1984; Самсонова и др., 1984; Власов, Самсонова, Каверзнева, 1987; Власов и др. ,1990)«'. Широко расп-

30-33 29-32 : 23-27

л ,.

22- 25

ространенный споеоО прямого выделения фитомикоплазм путем растирания листьев пораженных растений после промывки инфекционного материала в этиловом сплрте имеет существенный недостаток - небольшой выход собственно фитомикоп.газм, что сильно сникает объективность анализа и увеличивает длительность получения препарата (около 8-10 дней). Кроме того, полученный материал непосредственно не может быть использован для других целей С электронная микроскопия, биохимические исследования и т.д.) из-за большого количества примесей. Влияние различных факторов, таких как неодинаковая обводненность тканей, различные по объему образцы, также не позволяет обеспечить стабильность условий при получении препаратов и объективность анализа. Кроме того, выделение микоплазм таким способом отличается случайностью (они могут не выделиться даже из зараженных тканей вследствие присутствия примесей: бактерий, грибов и т. д.).

Выделзниэ фитоштоплази методом ультрацентрифугирования

Для устранения указанных недостатков, увеличения выхода фитомикоплазм мы использовали выделение их с помощью ультрацентрифугирования.

Измельченную ткань растений суспендировали в 200мл НС1 буфера, содержащего 42 Поликлар АТ, 0.52 бентонита, 12 тритона 'Х-100, 0.22 меркаптозтанола при 20-минутном встряхивании. Перед тем как в состав вышеуказанного буфера вносили бентонит, его предварительно очишали. С этой целью 100г бентонита суспендировали а 2л 0,03 М №504+0.2М фосфатного буфера (РН 7,4) и помешали на 2ч на встряхиватель. Затем 1мин. центрифугировали при 1.500 об/мин (400й). Шлученную при центрифугировании жидкость снова центрифугировали 15мин. при 17000 об/мин. Осадок добавляли к "1л 0.001М №934+0.001М фосфатного буфера и снова помешали на встряхиватель, после чего центрифугировали. Сначала 1мин. при 400г. потом 15мин. при 17000об/мин. и полученный осадок от высокоскоростного центрифугирования суспендировали в 0,5л О, СХИМ Ме9Э4+0,01М фосфатного буфера. Конечный выход чистого бентонита (по сухому весу) 25-372. Для работы бентонит разводили до 50 мг/мл. Полученную суспензию фильтровали через двойной слой хлопчатобумажной ткани и осветляли фильтрат с помощью центрифугирования в течение ЗОмин. при 6000 об/мин. Затем проводили осаждение центрифугированием при 80. ОООоб/мин. 2 часа при 5оС в эоне раствора 202 сахарозы в 0,2М трис-НС1 буфере.

Все работы выполняли в холодной комнате при температуре близкой кОС. Применение жидкого азота и сауашзной подушки позволило сохранить целостность и шфекционность их частиц.

Показано, что после указанной операции их наружные мембраны ье разрушаются.

Одновременно проводили выделение путем фильтрации среды, в которой экстрагировались кусочки измельченных растений с симптомами заболевания, черев миллипоровые фильтры с помощью фильтра Зельца и вакуумного насоса, а также микробиологическим методом, рекомендованным Скрипалем и Малиновской (1984)

Для идентификации микоплазм и оценки их инфекционности часть осадка после дифференциального центрифугирования и фильтрации через миллипорцрые фильтры наносили в стерильных условиях на заранее приготовленные питательные .среды СМИМВ-72, Ml lieu-75, ФГЫ-С, а также диагностические среды (жидкие и твердые с фенолротом) фирмы Flow Laboiatones (табл. 2 ).

Таблица 2

Частота встречаемости микоплазм в зависимости от метода выделения (шт./на чашку Петри)

I Сроки после выделения на питательную среду

Метод выделения I--------------------------------------------

13-й день I 7-й день ! 10-й день

1. Цетрифугирование 14 53 Многочисленные колонии

сросшиеся своими краями

2. Фильтрация через

миллипоровые Фильтры 3 18 Отдельные колонии

3. Микробиологический метод _ 5 11 *

Результаты данного эксперимента свидетельствуют, что полученная путем центрифугирования суспензия содержала микоплазмен-ную инфекцию, концентрация которой была в 2-3 раза выше, чем при фильтрации черев миллипоровые фдал^тры. При анализе инкубированных чашек Петри с посевами суспензии, полученной, как методом центрифугирования, так и фильтрацией через миллипоровые фильтры, на 7-й день были отмечены типичные колонии типа "яичницы-глазуньи". Однако частота встречаемости в чашках с посевами суспензии, полученной методом центрифугирования, была в 3-4 раза выше. Так, если на 7-й день в чашках с фильтратами через миллипоровые фильтры и выделенных микробиологическим методом встречались единичные разбросанные по поверхности питательной среды колонии, то в изучаемом варианте наблюдался скученный рост колоний микоплазм, отдельные из которых срастались своими краями.

■ , - îo - - \ •

Учитывая полученные результаты выделения микоплазма-инфекции, можно предположить, что при небольшой концентрации инфек-• ции или на начальных стадиях развития заболевания с помощью ме- . тода фильтрации через миллипоровые фильтры и микробиологическо-, го метода можно получить ошибочные результаты, разработанный: нами метод исключает такие ошибки. .

Наличие микоплазма-инфекции в растительных образцах с.сип-томами карликовости подтверждено и методом окрашивания тканей:, по Динесу, характеризующим патологическое состояние тканей под. , воздействием микоплазм, ■методом тест-растений/анализом срезов В световом микроскопе и методом электронной МИКРОСКОПИИ. >л

Ясаодьаованняиетода электропроводцости для диагностики карликовости

■ Известно, что в клетках, флоэмы растений,; пораженных микоп-^ лаэма-инфекцией, . отмечаются различные патологические изменения клеточных структур, в результате ткани растений подвергаются , глубоким изменениям.: * - - ' . ' ' " ' - ' \

• Учитывая, что вышеупомянутые и общепринятые методы диаг- ! ностики. довольно трудоёмкие, .длительные и дорогостоящие, а визуальная картина проявления заболевания иногда бывает неспеци-; фичной и не всегда можно определить, имеем ли мы v дело с - бо-леьнью или симптомы имеют другую природу, мы решили изучить* ; возможность использования для диагностики биофизический метод . контроля, который позволяет сохранить структурную и функциональную целостность . объекта в процессе проведения исследований. :

Один из таких методов, который находит широкое практическое применение в разнообразных целях, - метод электропровод-.; ности. V. -.'• ; -.г Vv

' . Проведенные исследования по ивучению характеристики возбудителя карликовости люцерны и вызываемого им патологического: процесса - нарушение гормонального баланса, физиологических и > биохимических процессов, присутствия микоплазменных организмов во флоэме больных растений (Власов и др. ,198», 1990; Паршин и др. ,1988; Горбунова и' др. ,1989; Carl,1971; Agrlos, 1975; Chark,\ Davies.1983; .Wang, Shi, Na, 1983) и анализ .электрофизиологических характеристик в у период • вегетации ; здоровых и больных' растений позволил нам предположить,, что метод: элекгропроводи-мости может быть использован для ранней диагностики заболевания и изучения морфофизиологических изменений в процессе;; патогенеза. ■ ■ '. ... ч'-.."' ^ ' ï'rA^:' Сравнительная оценка жизнеспособности здоровой, нормально развивающейся и пораженной микоплавменнымзаболеванием люцерны

о помощью коэффициента поляризации (КЩ • показала, что здоровые растения во все периоды вегетации имели высокую упорядоченность ультраструктуры цитоплазмы,; внутриклеточных мембран, были активнее, чем инфицированные и имели большее 8качения KL

Сравнительный анализ / электрических параметров здорового и больного растения показал, что КП у здоровых растений выше, чем. у больных. Это свидетельствует об активности физиологических процессов.' В начале' вегетации отмечалось, что состояние плазма-леммы,. внутриклеточных мембран и, особенно, организации цитоплазмы у Сольных, растений' значительно хуже, чем у здоровых. Наибольшие различия характерны для цитоплазмы. В период интенсивного роста у больных растений отмечается стабилизация плазма-леммы, 'что связано с торможением роста. Эта зависимость перед I укосоц нарушалась: все мембраны у больных растений дестабилизировались. После укоса,. ответной реакции на срезание у больных ' растений не проявилось, хотя у нормально развитых растений она выражена очень сильно. Эта же тенденция сохранилась и через 1,5 .месяца, '••■..'■■ '." . :<\

Установленная нами зависимость взаимодействия патогена ми-;коплазменной природы с тканями растений согласуется с результатами, .полученными Carle Р. (1965), который считает, что в результате поражения, патогеном ткани растения подвергаются глубоким изменениям, ватрагиванадим.внутреннюю структуру■ мембран и вызывающим .необратимые изменения поражаемых структур путем формирования сложных химических соединений, близких суберину, т.е. ткани реагируют на инфекцию образованием "некробиотических'поражений", являющихся, как видно по их названию, границами между , функционирующими и некротическими участками.

Таким образом, ' проведенные исследования с использованием диагностических ■ наборов фирмы Flow Laboratories подтверждают наличие ЫПО в растениях люцерны с I симптомами карликовости. Электрофизиологическая характеристика здоровых и больных растений, на основании проведенных измерений относительной проводимости, показывает, что микоплазменно^ заболевание прежде всего ингибирует способность растений реагировать на изменения внешних 'условий,.: нарушает систему регулирования и снижает степень упорядоченности структуры цитоплазмы. Данный метод может Сыть использован для ранней диагностики заболевания и изучения мор-фофизиологических изменений в процессе патогенеза.

■ • ' - 12 - , Оценка устойчивости сортов люцерны к шаюплавиеввому заболеванию карликовой кустистоета

'Сортоиспытание показало, что более высокой устойчивостью к карликовой кустистости обладают сорта Синкскаи, Ленинская местная, Вавиловка, на посевах которых процент поражаемости не ■ превышал 20Х; а такие как Зарница, ВНИИОЗ-16, характеризуются высокой степенью поражаемости (30-45%). На вариантах, с оптимальной влажностью почвы (70-80Х) при увеличении доа'вносимых J азотных удобрений отмечалось увеличение поражаемости^ люцерны; (по сорту Вавиловка с 12 до 18Х, Синкская с Юдо 15Z; Ленинская .

местная с 13" до 16 X) (табл.3). - - .•■■•„.....< - ,. ..»..,Л,:

, . - Таблица 3 . .

Урожайность (т/га) и поражаемость "карликовостью" (X) сортов люцерны по у^сам и срокам использования , . * (посев летом 1988г.) • ,

„, ' Год

Сорта : . ------------—-----——

. „. ' • 1989 1990 * 1991 ............-.А...........................

Первый укос

1* ' 15,0/0 . 4 11,3/14,9 7,6/23,5

2 .15,5/0 . 10,1/27,1 ";> 9,7/30,6

3 • 16,4/0 10,8/21,0 8,3/33,2

4 г- ,16,2/0 11,6/10,0 7,8/24,6

5 • 15,8/0 12,0/8,2 11,8/13,5

■ . ' Второй-укос . .

1 14,8/7,8 .: 8,3/16,1 , 7,9/25,2

2 .15,1/14,0 7,2/28,1 : 8,4/31,5

3 15.3/12,3 8,6/22.7 6,6/36,7

4 ' - ч ' 15,6/2,7 6.9/1Q.7 6,3/25,8

5.7 15,5/4,9 11,1/8,5 10,3/15,4

, Третий укос

1 ' 12,5/12,7 6,2/22,2 5,8/28,3

2 12,8/22,5 . 5,1/32,3 , 6,7/33,8

3 ■ V . 12,8/19,4 4,6/30<6 . 5,4/38,3

4 13,4/8,0 5,6/22,4 , 5,8/28,6

5 12,9/7,5 8,7/11,2 , 8,2/17,8

е , ■ - - .. . ■ • • ,.>.«...

Примечание: * - сорта люцерны » . , ;

1 - Зарница 3 - Синкекая 5 - ВИИОЭ-16

2 - Вавиловка ; , 4 - Ленинская местная (контроль) '

- .В условиях Астраханской области при ссхранеии оптимальной влажности почвы (70-80Z) и доз ^азотных'удобрений ( N100-150) и исп ользовании. устойчивых:' сортов можно значительно повысить урожайность люцерны sa'счет снижения ее,поражаемости карликовой кустистостью.: '".■■■ '' >

, : \ ' . Влияние инвералыюао питания и других агроприемов на проявление карликовости моцориы Несмотря на то, что опубликованные результаты и рекомендации отечественных . авторов (Власов и др. ,1987; Власов и др. ,1989; Власов и.др. , 1990) свидетельствуют о Фом, что карликовости люцерны ("ведьмина метла") имеет ыикоплазменную природу». тем не менее, существует мнение о том, 'что израстание растений отмечается при поражении фузариозом,.. бактериозом, а агакже -может быть . . вследствии нарушения баланса потребления элементов минерального питания.. ^

Принимая во внимание, . что проявление заболевания кар'лико-;вой кустистости люцерны проявляется . после / второго-третьего укоса второго года"вегетации и гипотезу о влиянии несбалансированного минерального питания на проявления заболевания мы провели изучение динамики микроэлементов вí зависимости, от -года возделывания. люцерны и их содержание в начале и конце вегетации. .." • ■ ... ..V

. Учитывая-полученные результаты содержания микроэлементов и принимая во внимание увеличение степени распространенности заболевания ' в зависимости от года возделывания' люцерны, можно предположить, что определенная зависимость мевду степенью пора-жания и содержанием микроэлементов в почве наблюдается. Однако, для установления.прямой зависимости необходима постановка специальных ОПЫТОВ. ; ..''*.'

Анализ полученных данных позволя кое содержание органического вешэства

ве, высокая щелочность почвенного раствора и повышенное содер-.жание обменного поглощенного натрия и магния в светло-каштановой почве определяют неблагоприятные физические и физикохими-ческие ей свойства, которые стимулируют проявление, признаков заболевания. - . ■ "• г

гт,предположить, что низи нитратного азота в поч-

ВЫВОДЫ' . ?чд

1. Наиболее вредоносным и распространенным заболеванием лю-' церны в Нижнем Поволжье является "ведьмина метла" или карлико-; вость, которая приводит, к значительным недоборам урожая '(зеле-- \ ной массы (до 30-40?), семян (до 50%)) и снижению его качества. -

. 2. - Микоплазменная природа* карликовости люцерны подтверддё- *•. на исследованиями с использованием специфических отечественны« красителей и фирмы Flow Laboratories, путем выделения возбудителя на питательные среды, -при анализе срезов,. методом тест-растений и электронной микроскопии. •

а Для - выделения фитомикоплаэм из растительных тканей апробирован метод'ультрацентрифугирования суспензии при 80000» в.'. течение 2 ч получаемой из тканей, фиксированных в жидком азоте. Это позволило увеличить выход инфекциойного материала при посевах на среды (4-5 раз) по сравнению с обычным методом микро-1 ' фильтрации.- , *",'"'.'-'.•• -.--г

4. Сравнительное изучение электропроводности тканей стебля 1 здоровых'и пораженных растений в течение вегетационного периода выявило существенные. различия между ними, , особенно во второй' • половине вегетации. Коэффициент поляризации у больных растений превышал этот показатель у здоровых (1,5-2 раза).' -Использован- . ный метод может быть использован для.ранней диагностики карли- . новости. ' < ■ 'Л- •,. •• .• <

5. • С помощью биотестов показано, что возбудитель карлико- • ■ вости люцерны способен продуцировать физиологически активные.

вещества типа гиббереллина,.' которые стимулируют патологические изменения в растениях, приводящие к карликовости. .;„ *'

6. Идентифицированы основные вредители люцерны (листовой -люцерновый долгоносик (Phytonomus viriabilis), люцерновый клоп (Adephocoris lineolatus), люцерновая совка ( ), девятый люцерновый семеед (Tyohyus • flavus),. люцерновая толстоножка

(Bruchophagus roddl),; цикадки (Cicadella viridis, Aphrodes albifrons, Psammotettix sp., Macrosteles sp)., люцерноваяпсил-' лида - возбудитель микоплазменной карликовости (Cyajiphila medicaglnis)). Всего на люцерне было выявлено 43 вида« ив них 29 фитофагов и .15 энтомофагов. .

7. Производственные испытания ряда сортов люцерны в условиях Нижнего Поволжья выявили наиболее перспективные для возделывания и менее поражаемые, в частности Ленинская местная И Сиккская, -

8. Установлено, что при поддержании влажности почвы на уровне 70-80Z ППВ, средних дозах азотного питания N100-150 и испольво- , у ванвд»устойчивых сортов (Ленинская местная,.Синкекая) распространенность заболевания не достигает, экономического порога вре-

донсстности, а урожайность поддерживается на уровне 60-80т/га.

'"'9.. Изучение влияния минерального питания на прояление карликовости' позволяет предположить, что низкое содержание нитратного азота, • а:также;недостаток органического вещества, высокая щелочность почвенного раствора й'повышенное содержание обменного натрия имагния определяют неблагоприятные физико- и физико-химические свойства светло-каштановой почвы, индуцирующие проявление микоплаз^енной инфекции.

Предложения к практическому использованию результатов

Для ускоренной диагностики заболевания "ведьмина метла" люцерны и изучения морфофизиологических изменений в процессе патогенеза можно рекомендовать экспресс?метод электропроводности.

; Апробированный метод выделения фитомикоплазм ультрацентрифугированием может найти широкое применение при проведении исследований. ■

Выделенные устойчивые сорта люцерны могут быть исйользова-ны в селекционной практике для получения, устойчивых сортов 'к "ведьминой метле"/ ' .

Для снижения потерь от микоплазменного заболевания в условиях Нижнего Шволжья-целесообразно поддерживать ППВ на уровне 70-802 и вносить азотные подкормки в дозе N100-150. • *

С целью увеличения продуктивности люцерны в Нижнем Поволжье необходимо' моделировать развитие энтомофауны 'в люцерновых агроценозахпутем определенного состава и чередования куль. тур с учетом активизации деятельности полезных насекомых; размещение полей, позволяющее локализовать различные группы насекомых : на " определенных . местах; оптимальная агротехника, способствующая полной реализации продуктивности растений и снижению вредоносности фитофагов. "

Список работ, опубликованных ш теме диссертации '1. Панина. Е. П. Выделение фитомимоплазм с помощью ультра-центрифутпро вания//Материалы научной I конференции-молодых ученых. ■ Ы.УДН, 1988, с. 37. • |

2. Панина Е.Н., Петру к Я В. Карликовость люцерны в Астраханской области//Ыатериалы научно-теоретической конференции "Вопросы .итенсификации производства сельскохозяйственных продуктов". М. , УДН. 1989, с. 55-56.

3. Паюша Ё. Л. Летрук А Д » аюлинский а а Вредители люцерны в Нижнем 1£>волжье//Материалы 11 конференции научно-учебного центра физико-химичёских методов исследований. ■ М., УДН, 1989, с. 219.

4. Панина Е. 11, ПотрукЯ. В. . Зводииский В. П. . Николаев А.Н. Фитосанитарное состояние посевов люцерны//Материалы III

конференции - научно-учебного центра физико-химических методов исследований. М., УДН, 1990, с. 201.

5. Панина E.H., , Петрук Я В., Звомиккмй В. П.* К вопросу изучения природы карликовости люцернь^/В сб. "Актуальные проблемы агроэкологии и земледелия Нижней Волги". М. .РУДН,- 1992, С. 174-185. • .. ' ' .; ;

Обьем 1 п ^

Ts раж 100

"3at аз 558

Tino р" fui» Мое ірСґОн с к гіа'єчии им К Л Тимирязева 127"» Л) \\ с па И г>"0 Ті чиргчевечзч ул, 44