Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Микроорганизмы свекловичных севооборотов Юго-Востока Казахстана

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Микроорганизмы свекловичных севооборотов Юго-Востока Казахстана"

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ИНСТИТУТ МИКРОЫШОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ

На правах рукошон

ДВОРКИНА Анна Абрамовна

МИКРООРГАНИЗМ СВЕКЛОВИЧНЫХ СЕВООБОРОТОВ ШЗ-ЗХТОКА КАЗАХСТАНА

(03.00.07 - микробиология)

АВТОР Б фБ РА Т диссертации на оо иска газ ученой отвпева кандидата биологичаокюс наук

/

Алма-Ата - 1992

Работа выполнена в Институтах ботаники, микробиологии и Вирусологии Акадамии наук Республика Казахстан,

НАУЧНЫВ РУКОВОДИТЕЛИ» - академик АН Республики Казахстан

-А.Н.ИЛЯЛОТДШШВ,

- кандадатоольскохозяйатвапяшс наук ■ Б,Д,Врквково

ОФВДИАЛЬШВ ОШЮНВНТЫг - доктор биологячаокях наук

ЗМ*ШрвШуНу

- кандидат биологических наук Н.Б»Бакмахааова

ВЕДУЩЕЕ УЧГВЭДЕНИЕ» , - Институт микробиологии АН

Республшш Узбекистан. •

Запита диссертации состоится " & " 1992 р.

на ваоедашш спавдаливированного совета К 008.0t.0I со защите диссертация на ооискавие ученой стзаани кандидата биологических наук при Институте микробиологии« вирусологии АН Рояпуб» ликй Казахстан по адреоу; 480100» Л лш~Ата, ул.Карово, 103» С дксазртадавй шжно озшшмитьоя в библиотека Инотичута микробиологии п вирусологии Республики Казахстан»

Д^рагуапят тезаолан »■ & " ПОе^сФЖ'Ш г.

Ученый Об1фэтарь спвцЕвлазароваияого совета, кандидат биологических, ваук

У^С.^ухамвдивва

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теы. Увеличение производства сахарной свеклы является ванной задачей, стоящей парад сельским хозяйством Республики Казахстан, В последние года наблюдается тенденция к снижении урожаев и ухудшению качеотва корнаплодоз сахарной св8КШ. Так, если в 1980-81 гг. урожайность в среднем составляла 288 ц/га, то в 1985-87 гг. - 258 ц/га. Сахаристость за эта годы снизилась от 14,12 до 12,74$,

Основной причиной снижения урожайности корнеплодов сахарной свеклы являются болезни, в первую очереди, корневые гнили, вызы-вземце патогенными грибами. Известно, что потери от корневой гнили составляют в среднем 10-13$ от валового сбора корнеплодов сахарной свеклы. Интенсивное земледелие, бессменное возделывание отдельных сельскохозяйственных растений такка способствуют накоплении в почве инфекционного-начала и усилению его роли в общем сшшанш! урожая.от болезней (Мишустпн, 1972; Коршунова, 1974; Ка-рамаук, 1979; Туламисова, 1984).

Возделывание сахарной овеклы в условиях орошения, продолжительный вегетационный период и высокие летние температура, характерные для юго-востока Казахстана, благоприятно илиягат на жизнедеятельность возбудителей заболевания гйшш корнеплодов. Состав их непостоянен, изменяется степень вредоносности отдельных патогенов, . ....

Среди мэр, направленных на оздоровление почвы от возбудителей корневой, гнили сахарной своклн , вайгоа- каста принадлежи! агротехническим приемам, способствуют регулирования микробиологических процессов в почве, улучшэнто'разк'гзя растений, повыаа-шш их устойчивости к болезням. -

. .Цель я задачи-... Основная цзлв работа -'.определять роль.гидролитических ферментов фптопатогепних ыикроорганизмов в проявлении заболевания гнилей корнеплодов д внявать 'фзкгори, сшгсивдв раа-Еитпе болезни сахарной овекла на кго-вос*оке Казахстана. В.связи о этим нами 'решались следующие ездзчя: I» Определение .роли-и значения культур в севооборота в проявлении и распространении гишш корнеплодов сахарной овошг»

2. Изучение влияния внорвюшх-шша.рзльпых удобрений к юшка (как к-ифозлеахштв) на дашамяку '.чямевносяг ризосфзркой кхкрофео-рц п заболевание корнеплодов корневой гшдыз.

3» Исследование роли грибов, рода Susoxiua и бактерий в па-тогекззе корневой гнили сахарной свеклы,

4. Ътыатз роли гидролитических ферментов микроорганизмов в формировании заболевания.

Положения. выносимые на .защиту;;

1. Гидролитические ферменты микроорганизмов (амилаза, пектина за) инициируют начало гнианкя корней сахарной свеклы.

2. Микробиоценоз почвы под посевами сахарной свеклы проявляет широкое разнообразна видового состава в зависимости о® места данной культуры в севооборота. Возбудители корневой гнили грибы рода s'usari.ua численно возрастают в севообороте с преобладанием посевов сахарной свеклы и уменьшаются в почве по пласту трав.

3. Внесение в почву минеральных удобрений и цинка оказывает существенное влияние на численность почвенных микроорганизмов п проявление корневой.гнили. В зависимости от цинка уменьшается число микроорганизмов в почва и соответственно происходит синение заболеваемости.

Научная новизна., У фптопатогенных грибов рода .Eusariua link и бактерий рода Bacillus впервые определены гидролитические . ферменты типа амилазы с пектинааы и показана их роль в патогенезе развития корневых гнилей сахарной свеклы. •

. Впервые изучен комплекс.почвенных микроорганизмов при "различных сочетаниях макроэлементов и микроэлемента.-цинка. Дана их фи-тосапитарная оценка по отношению к культуре сахарной свеклы. При внесении цинка численность грибов рода Pueariun снижается в два раза. .

В условиях юго-востока Казахстана определен видовой состав грибов под сахарной свеклой в различных условиях выращивания: .. предшественники, .-бессменные посевы, различные сочетания удобрений. Выявлена-микобиота многолетних трав. ...

Практическая ценность. Результаты. исследований использова-. ны для научного обоснования севооборотов, внесения макро- и микроудобрений, разработанных.Казахским научно-исследовательским институтом земледелия им.Вильямса Лка деши сельскохозяйственных наук. Свеклосеющим хозяйствам, прздлокено проведение следующих мероприятий: выращивание сахарной свеклы не белее двух лет после пласта трехлетней люцерны и предпосевная обработка семян сульфатом цинка. Результаты обработки семян показали, что процент развития корневой гнили снизился на 32,4$ по сравнению о контроль-

ними посевами, урозгзйяость повношгаоь нз 54 ц/га, сахаристость -пэ 1%.

_Апрпбяп7л работ». Матзркзлы диссертации доложены на X научной колфзрэнцпи колодах ученых Казахского изучно-исслздователь-окого института земледелия им.Б.Р,Вилья«сз (Алкз-Ата, 1984), ка УП и УШ копфзронщшх по спорок»: растениям Средней А зля а Казахстана (Алма-Ата, 1984; Тапкзнт, 1989), на конференция молодых . ученых Института ботаника и ботанического сада (Алма-Ата, 1985, 1935), па Ш Всэсокзной конференция "Грябы в биогеоценозах" (Ташкент, I9S5), ка конференции.молбдах-ученых к 40-лзткю обгазова-иия АН КязССР (Алма-Ата, 1936) , на республиканской кояфзренци! по защите растений (Алмэ-Ата, ISSS), на IX съезде Всесоюзного ботанического общества (Алке-Ата, 1988), на научно-координационном совещании НПО "Сяхсвзкдз" (Киев, IS85).

. Публикации, По ¡шериаязм диссертаций опубликовано семь работ.

Структура к объем работ», Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литара-туры, описания объектов я катодов исследования, езсти глав собственных исследована]}, обсуждения-результатов.исследований и выводов. Список литературу вклвчаат 114 источников советских и 82 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 23 таблицами и 13 рисунками,

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная работа - выполнена в IS82-I990 гг. на бэза полвс-jx стационаров отделов сахарной свегага и агрохимии ICasîiffiî эемлэдолня ш.В.Р.Вильямса Академии сельскохозяйственных наук Республики Казахстан.

Почва овэтло-паптановая, сраднесуглиянстая йа лессовлдног суглинка, векгагазт от соляной кислоты по всему профили. Содержание гу?,»уса в пахотном слое - до 2,5%, валового фосфора - 0,20%, общего азота - 0,15$, обмзнного калия - 414 wr/кт почвьг.

Исследовали 8-польныо севообороты о насыщением свеклой 25Я, 37.5^ и 50$' на ¡¡оиэ минерального питания, В качества контроля -бессизшша посев. Опыт о. .бассмошшм посевом сахарной свекл« был panomv. а 195? г. Влияние гторахти удобраннй на микрофлору

почий изучали по следующим вариантам: I, Контроль - без удобрений.

2* к120р60к100

3* N180P60K100

4. Ki20R,00 (бЫЛ ¡ЦгоР90К100)

5- К120К100 + 5 КГ данка 1;120Р50К1С0>

6. K«J20P60K100 + 40 т навоза (на 3 года).

Навоз вносился с 1978 года. На вариантах 4 и 5 до ISS2 г. вносили к^го^до^оо * ф0с$°риь1е и калийные удобрения вносили осенью. Под вспашку азотные удобрения вносили в два призма: 2/3 осенью под основную обработку почвы и 1/3 в подкормку посла прорывки. Фосфорные удобрения - суперфосфат, азотныа удоброния -мочевина или аммиачная'-селитра, калийные - хлористый валяй.

Влияние минеральных удобрений на макробкопаноз почеы изучали по следующим вариантам: . ,

- пласт трехлетней люцерны без удобрений,

1;бок12о; ^бо'Чго^о' к5орб0к120; ^бо^зо'Чво'

- оборот пласта - без удобрений,

К90К100! 1(90?60К100''< Н60Р60К150! ^IJS^SO^OO'

- монокультура - контроль б/у: »^(Аоо № -посдадоЙйт-

вке), К180К100; W-120K-100 <р - 1 »s послаДОЙОТВИЗ) , Щг0^00 + 5 кг цинка (Р - 1,5 посладайотвш), -Чго^Чоо + 40 г saE0-sa«

Вксевзли самана сахарной опзкяы сорта Ялтушковокая односемянная. •

. Сравнительное изучаниэ действия пявка на poos и .развитие возбудителя корневой ГНИЛИ Euaariua cxysporua Ectoleoht проводшш на агариаонанной орада Чапака, Иякроалвман? в сраду вносили в дозах 0,5; 0,1 п 0,05,1. О действия сульфата цивка ка роет гриба судили по размерам и фазйологячвскому состоянии колоний. .

Учат корпвада в $ааа йилочм проводился по ызтодика 3.А.Пожар (1981), Для опрадслэшш корлавой гнила сахарпой овзклы попользовали ыэгодаку В.Н»Шавчанко» З.А,Пожар <J977), Солавыз опыты закладывались по штодике Б.АДоспзхоЕа (1973). Экопарлмэнта-льный материал болшшотаа опытов был подааргцу* вариационно-статкадаеохой обработка (Удолгская, IS76).

Образцы почв отбирали из ризосферы сахарной свеклы по фазам вегетации: всходи, смыкания листьев в рядках и полной спелостя. Из трех образцов какдого варианта готовилась срздняя проба, коте-рая анализировалась обдапршагаяга микробиологическими методами. Бактерии учитывали па ■ ияоо-поптошюи ОША) я крзхкало-ашкачном <КАА) агаро, актинояицеты - нз КАА, гриба - ш агаро Чапека и сусло-агара. Родовую и видовую принадлежность микроорганизмов оп-рздзлнли по' определителям А.И.Курганова и др. (1947), Н,А,Кра-сялышкова (1949), LU .Литвинова (1957), В.И.Билай (1977), Н.М, ПНДОПЯИЧКО (1977), . K.H.Do-asch CI980); В.Booth (IS3X/, Б„Д.Ермакова (1988).

Антагонистическую активность выделенных стамлзв кикрсорганиз-нов по отношению к одному из главных возбудителей корневой гнили сахарной свеклы X'.oxysporua schlechfc определяли методом блоков то E.G.Егорову (1976).

Грибы рода Fusariua изолировали з пробирки со средой сусло-агар и Идентифицировали по определителям В.И.Бнлзй (1977), С.Booth (ISBI). Определение токсичности проводили по методика, предложенной Н.А.Красильнидовш (ÎSSS), патогашшеть - по модифицированной методика Т.П.Сизсвоа (1932)»

• . Определение амилолптяческой активности. згцявяапо двумя методами. Качественное ''определение шяздолиткчеокой активности (singh , Ehatt , 1984) состоит в том, что грибы культивировали. в чайках Петри на-агаризованной среда с добавлением 5,0 г/л растворимого крахлила..Амяйолитичбскуи'способность,ч- по общепринятой микробио-' логической методике (ГОСТ 20264.-2-74).'.

Активность полагалактуронззы определяли по снимании вязкости (метод Витакара о мЬда-рпсацикыи' ШиРодвшовой и др., I9S6) и по радуцзрутап« веществам катодом ' Шо:годья»Нвльсонз ( sooogyi, . 1952). Псктинтрэнрэлйяпгазя определялась спектрофотоматрическя при 235 ш штодот.5, разработанным Р.Алъбарсх<з&ш <1960).

. Для шяелзнияЕ бактерий о.пэкгоянтичаской;активность», которая способствует быстрому сагпанз'шю'корней сахарной свеклы, пс-пользэваля катод 3,Г»Разу?авсяой (1950).. Пактолятотсскуо активно сть определяла вкскоэикзтрэтзскя, яспож&зуя я яач зство суботрэ-сз евзшгавичтй ююв {Картов, 15335, Такс^аогаиоокая-. пракад-авгэооть: <йтряаяьшГа®»аов устапозкзкз m опрздтштелям Бар-гз (1Э74, ÎSSOb

s

РЕЗУЛЬТАТЫ-И ИХ ОБСУЖДЕНИЙ

Микробиоценозы почвы свекловичных севооборотов

Соотношение микроорганизмов различных физиологических групп в ризосфере сахарной свеклы определяется местом культуры в севообороте, £азой вегетации.

Число бактерия и актиномяцетов возрастало от рзы вс::с.дов до $азы смыкания листьев в ряд1сах и снижалось в >|азе полной спелости сахарной свеклы. В порвых звеньях севооборота идет значительное увеличение числа бактерий. При размещении сахарной свеклы по пласту и обороту пласта многолетних трав количество бактерий наибольшее к доходит до 37,0 млн/г абс.-сухой, почвы.-Меньше бактерий при размещении сахарной свеклы по обороту пласта озимой пшеницы (24-<:5,0 млн/г абс.-сухой почвы) . Максимальное развитие актиномицетов наблюдается в севообороте с 37,5 и 2Ъ% насыщением сахарной свеклой (5,2 млн/г почвы), минимальное - при 50$ насыщением сахарной, свеклой. '

В севообороте с 50#-нш,насыщением сахарной свеклы постепенно увеличивается'Число грибов рода. Fusorium от фазы всходов -до полной спелости культуры (рис.1). В севообороте-с 37,насыщением сахарной■свеклы наблюдается-сниазниа количества грибов рода Fusarium к концу /вегетация. до 16% а нарастание грибов рода Peniciiiiua * 40-50$. В. севообороте .с 25^-ным насыщением сахарной свеклой число грибов наибольшее - 7,9 тыс/г почвы. Грибная' флора представлена, в основном, грибами рода Pénicillium , а численность грибов рода Fus&riuia - 1,5-0,5 тыс/г почвы. В бессменных посевах'накапливается грибы рода Jussriua в фазе смыкания листьев в.рядках. К концу вегетации количество грибов этого рода снижается до 2,5 тыс/г почвы, хотя развитие заболевания корневыми гяилями достигает 62$. Следовательно» в бссоконных посевах идет .селективное накопление наиболее патогенных форм грибов, вызывающих'загнивание,корнай сахарной свеклы. В частности, увеличиваются популяции грибов Tusariusa-охуврозяиа, ï.nonili-хогив, F.aolaai , т.е. наиболее патогенных видов.

Влияние минеральных удобрений ^ и микроэлемента цинка на микробный ценоз почвы в бессменных посевах сахарной свеклы

Исследования показали, чй внесение удобрений в соотношении

N^0

£ Л »I

Г] £]

■ярезшест ■ ¿шшк

цжия

:У

Ш

П

л

н

Н'-'у

П ;

1 ! Л ~1

. Ч'* Ц-ч

кх

Щш

ЛХап ДЭйзл?. гхл!ма.а с^гсрл. Ощерни ялааЪл-пще*. • сзекла

лз С'.гх.

С8екг& рхти

бГсро/?} о

п^ас/тг сах.сб. руз-з

даг.лг гу-иян. гласят

езилргя аиср/г. лулу

1

I 1

Ч

■А

пг/СсГ гтуку-Фссу-р- риза

25?

т

п

М

П

Ш

22

П/юста ' пэ С3. Пшеи, '

Р

¡V- }

Г '> й

Г.*1'

,/С /)0-

сеСы

37}3

Р20.1, .Паизмика численности разоофзряой шгзрофлорн в б-ышгальньк свекловичных севооборотах.

грибы р. гиза^ниш; 1 - 'тшоцвэтнке грибы, С

- грибы р.Реп^Шит; I -прочие. \ ~

33 выходов,

за смыкания листьев з рядках, 53 годной спелости.

1,12о;'-1сорбо 1 извоза,• 1Ц2окюо + 5 1<г ^анна угнетает

развитие почвенных патогенных грибов, снижает численность возбудителей корневой гнили сахарной свеклы почти в два раза и увеличивает количество антагонистических видов грибов из родов сЬодегаа и 'Рех&сИИиа . Повышение доз азотных удобрлний на фосфорном фоне сильно увеличивало численность бактерий, актияомя-цетов и грибов.

В варианте с увеличением доз фосфорного удобрения микробиологическая активность снижалась. При доой^лении цинка в дозе 5 кг/гс количество микроорганизмов становилось ниже, чем в конт-' роле. Наилучший вариант - внесение полного минерального питания + 40 т навоза. В начальный период развития растений в почве наблюдается увеличение, в основном, грибов из рода 2usaM.ua и темноцветных грибов. В конце вегетации по всем вариантам популяция грибов ч рода 1из«г1ша снизилась до 20%, при этом возрас-лы популяции грибов из родов РегасхШиа к ССгхсЬойегаа до 80%, которые являются антагонистами в отношении к фитопатоген-ным грибам, вызываждцсл развитие корневых гнилей сахарной свеклы.

Антагонистическую активность выделенных грибов определяли к основному возбудителю корневой гнили сахарной свеклы з?.охуеро-лн БоЫеоМ. . Наибольший процент антагонистов по всем фазам вегетации наблюдался с внесением дайка - 26$, хотя общая численность грибов в этом варианте была самая низкая. Видимо, внесение цинка стимулирует накопление активных форм грибов, которые подавляют развитие г.охуарогид . При увеличении дозы азотного удобрения в 1,5 раза общая численность грибов возрастает, но количество антагонистов Снижается до 6,5$ вместо 12,4% на варианте с одинарной дозой азотных'удобрений ка фона Внесение

11120к-100гб0 +'40'®'навоза стимулируем развитие грибов. Здесь-, максимальная численность доходит до 12,02 тыс./г почвы, при этом процент антауошютов достигает 12,6$ к концу вегетации. К фазе полной, спелости, происходит увеличение общей численности грибов и их антагонистов.по всем вариантам опыта. В видовом составе . грибов-антагонистов преобладала шчашы грибов из рода РепасИ-li.ua . и- .ш^сЬойехиа . Внесение полного, минерального питания совмеотно с навозом способствует.активизации сапрофитной микро- . флоры, что привода® кувеличения,общейчислешшоти микроорганизмов к, соответственно, к возрасташт-антагонистов по отношению к ?,охусрогии . Продан? развития корневой гнили при этом вариан-

та составил 21,23,1, а при добавлении цинка равнялся 27,5% (таблица I).

Табл.1. Влияниа минеральных удобрений на развитие болезни и урогай сахарной свеклы

Варианты Корна-плоды, порэзен-ные гяилкз, Урогай корней, ц/га Содержание сахара, го Сбор саха-ВЗ. ц/га

Контроль 73,7 154+15,9 13,1+1,2 21,3+2,5

Й120Р60К100 35,0 210+19,3 13,6+1,6 27,5+2,0

^ео^о^оо 60,0 220+21,0 13,3+1,4 29,2+1,9

Н120Р90Е100 30,0 215+20,8 13,0+0,9 28,0+1,9

И120К100 + 5 кг цинка 27,5 232+17,G 14,2+1,0 32,9+2,7

'Чго^ео^юо + 40 т навоза 21,2 307+25,3 13,7+1,5 32,1+2,4

Азотные удобрения в дозе 1Цео вызывали увзличениа рэзви-

тля болезни до 60£, Число грибов-антагонистов в этом варианта было низким по всем фазам вегетации корнеплодов сахарной свеклы.

Удобрения существенно-влияют на продуктивность сахарной евз-клы. Максимальный урожай (307 ц) с сахаристостью корней 13,73 был получен при-внесении минеральных я органических удобрений, сбор сахара составил при этом 32,1 ц/га. При внесении оерпокислого цинка урожайность 'составила 232 ц с сахаристостью 14,23 п было получено.3.2,9.ц:сахарз с гектара. Против контроля па этих вариантах сбор сахара увеличивался в 1,65 раза. При впесення повышенной дозы азота (180 кг), из фопа %/)К100 УР0®15 корнай Ста нижа и составил 220 ц, сбор сахарз - 29,2 ц, т.о. на 3,7 ц'ыапь-ие (табл.1. Средние данные отдела агрохимии ЕазНИИ земледелия за 1983-1986 гг.).

.. Таким.образом, внесете в почву минеральных и оргоннчовЕях удобрений, а такжа цинковых'солей з кэчзотез гшероалвкапмв, заметно снимет частоту заболеваемости сзхзрнсЯ свакт г.оркапа!'. гнилью.

Микроорганизмы - возбудители корневых гнилей сахарной свеклы

Анализ микрофлоры здорового и больного корнеплода сахарной свеклы показал, что в ризосфере пораженных корнеплодов имеется и два раза больше бактериальных организмов, чем .в ризосфере здорового корня. Количество актиномицетов находится в обратной зависимости, т.е. в ризосфере здорового корня идет накопление таких микроорганизмов, среди которых имеются, антагонисты к патогенным грибам. Ризосфера больных корней содержит более многочисленные популяции грибов, чем ризосфера здоровых корнеплодов, количество выделенных штаммов из ризосферы первых - 65 видов, из ризосферы здоровых корней - 39. Потенциальных возбудителей корневых гнилей в ризосфере больных корней на 40% больше, чем в ризосфера здоровых корнеплодов. Доминирующие вида ризосферы пораженных коргеплодов сахарной свеклы составляют грибы рода Fusarium, •темноцветные, Kucor , а в ризосфере здоровых корней преобладают Penicilliua, Aspergillus, ïrichoderoa.

Наиболее разнообразен и широко представлен видовой состав, грибов рода Eusariua link . Определено, что в популяции преоб- ■ ладали следующие виды: îTusexiua oxysporua Schlecht, ï.oulBorun (¡».G.SBith), P.redoleas Wolle«?vl?.soaaoi (Wtet) Sacc, F.bate-rltiua Ke es, P.gibbosuo App. et. Vir. emsad. Eil ai, F.eambu-cinum Fuckel, y.Boniliforns Sheldcm.Удельный вес E.oxyspo-ш составил в среднем за годы исследований 39%, F.noniiiforne - 21$,■ ï.aolûoi - 170, S.Isteritiua - 2.аваЪис1пиа -

- 9%, остальные виды встречались режа.

При анализе данных таблицы 2 становится очевидным, что самым токсичным штаммом для семян сахарной свеклы является ЕЧохузро-х-иа Schlecht , за те да Идут ï.l&teritiua, F.culaoruffl И F.moni-liforœe » Процент проросших семян в этих вариантах снизался до 20/5. Все испытанные штаммы грибов р. Euseriúa снизали всхожесть семян й ингибировали рост корней. По сравнению с контролем, длина корней в опыте сникалась в 3-4 раза. Длина проростков изменялась незначительно.

Грибы рода f.expemsun i: ï.harsienun на снижали всхожести семян сахарной свеклы и очень слабо подавляли рост проростков и корнай. Таким образом, грибы из рода ruseriua являются сильнотоксичными по отношению к семенам сахарной свеклы.

Табл.2. Дайотвие культуральной яидкости грибов на семена сахарной овэклы

Гриб Проросших семян, % Длина корней, см Длина прор ков, см

Контроль 90,0 4,7+0,9 4,0+0,9

F.oxyaporua . в,6 I,oTo,24

?.lateritiua 20,0 I,I+P.2 3,1+0,4

P.culcorun 25,S 1,5+0,3 3,5¿p,5

&.nonlliXorse 32,0 I,P+0,3 I,5f),3

B.eoleni 53,3 1,2+0,2 3,I¿0,5

I'.aem'buoinun 55,0 2,4+0,4 2,9+0,4

IT.giDbosum 66,e 1,1+0,2 2,вчЬ,5

P. redolería 73,3 3,3+0,6 3,2*!),6

tf.expansua Link 80,0 3,4+0,5 3,9^3,8

Srichoderaa harsisnua

Exfoi 86,6 3,4+0,7 3,9+0,9

Проведена сравнительная оценка патогениооти 8 видов p. Fusa-rivua (таблица 3), выделенных из ризосферы сахарной свеклы, Пато-генность изолятов получали путем.заражения стерильного субстрата суапеизиай изолированных культур. Наиболее агрессивными грибами оказались Fusarium охузрогии, S.latesitium, F.soleni, Í.boüíIí-formo и F.gibbosun ■, обусловившие поражение корнай на 75100% и снижение размеров корешков и пророатков в 2 раза по сравна пиа о контролем.

Проведены исолздойания патогенных свойств штаммов бактарий, выделенных из ризосфары сахарной сваюш. Выяонилооь, что некоторые из них отличаются высокой патоганноотыо (таблица 4)'. Корни пораженных растений, были тонкими, , длинными, темно-бурыми, по та чернши иливоабауз на развязались. Длкнз проростков па правшяла 1,73 см. Два вида (®1 II и 10) бактерий полностью подавляли poos рзотений сахарной свзшш.

Наиболее аграоскмна по проя&шзната корневой гнали бактерии (йй 7, 8, 9, 10, II) были опрадзлаки до вида по опраяалзчзлэ Бзргя (1974, 1980)í

шт. Л 7 Baolllua puailuí) Кгуер CatClitil In Qot*h<3ll,l901, ВТ. Й 8 Baoillua oirculeaa Josdaai 1S90,

Табл. 3» Патогенность грибов рода гивагАша, изолированных от бодьтх корнеплодов • сахарной свеклы

Штамм Взошло семян, % Пора-кен- НООТЬ, % Корешок, см Длина проростка, см Сухой вес ыг ..

Контроль 95 4,3+0,9 4,0+3,9 0,02180

У.охузрогиш 50- ГОО 2,1¿3,4 2,7+3,5 0,01035

Р.З^еггЫил 66,6 . 95 2,6+0,5 2,5+0,5 0,01162

Е.ео1аа1 63,3 90 2,3+0,5 0,01292

42. 80 2,2+0,3 2,7+0,6 0,01147

У.шоаШГогаэ 53,3 75 2,2+0,4 2,5+0,4 0,01172

Р.сиЗ.иогша 65 72 3,0+0,6 3,0+0,6 0,01534

г.гес1о1ьпз 70- 40 3,2+0,6 2,6+0,6 0,01735

У.БЩлЬисз-пиш 56,6 30 2,2^,4 3,2+0,5 0,01944

Та б л, 4, Патогенность штаммов бактерий ка пророотках сахарной свеклы

1Ш штамма Взошло семян, % ....... Еора-язн- ' иость, а? /о Длина" корешков, см Длина ' про рос яков, "см Сухой-вес проростков, ыг Б0Kтoли-тичес-кая актив- ' , иость,%

Контроль 80 3,4+0,7 - 3,3+0,5 0,0X921 —_

I ■ 65 46,4 ' 4,8+0,9 3,2+3,4 0,01542 8,8

2 60 25,0 3,3+0,7 2,8+0,4 0,01432 9,2

3 Ш 50,0 3,3+р,6 . 2,8^3,4 0,01216 9,2

4 55 39,3 4,7+0,9 2,ЕЩЭ,6 0,01748 14,8

5 55 56,0 3,4+0,6 2,6+0,5 0,01675 12,7

6 50' ' 60,7 4,3^0,8 3,0^0,5 0,01802 5,6

7, 40 62,2 '5,843,9 4Д9+Р.5 0,01238 17,7

8* 35 73,7 2,4^0,5 0,01074 17,3

9 30 03,3 2,7^,5 0,01031■ 19,1

10 все растения, огщми . ' 18,4

II растения сгншга 16,3

ШТ. й 9 Bacillus Qegafceriim de Вагу, 16S4,

ИТ. Ä 10 ВпсШиз GUbtilia (Ehrenberg) Cobn, 1872,

ET» II Bacillus entraoia Coim, 1S72.

Вое пять изолятов использовали в качестве источника углерода сахарозу, а не глюкозу, поэтому можно предположить, что ето селективные патогены для сахарной свеклы.

Гидролитические ферменты микроорганизмов -фактор инициации корневой гнили сахарной свеклы

Развитие "орневйх гнилей сахарной свеклы сопровождается усиленным развитием микроорганизмов вокруг корней, что свидетельствует об увеличении в ризосфере больного растения органических веществ, служащих пищей для микроорганизмов. Повышенный экзосмос органических вещеотв монет быть следствием повреждения стенки меток корна в результата гидролитического действия ферментов микроорганизмов на полисахарида клеточной станет корня, Если правильно высказанное предположение,-то патогенные микроорганизмы ■ ' должны обладать высокой активностью гидролитических ферментов типа амилазы я пектиназы»

В ряде публикаций показано, что микроорганизма о. высокой пск-толитическо?! активностью способствует разрушили» пектина корнай л проникновению-в последние .грибов и бактерий - возбудителей бо*-лезней (Гладких л др., 1978; Лагутина,.IS82; Взсинаусяепе, I9S0; Mueller s.a., 1982; Kali о.з.-, 1960; Hwang o.a., 19S9).

В качества объектов исследования наш были в^яты четыре вида грибов рода ruawiiuB Linie , отличающихся меяду собой по ста' пени повреждения корней сахарной свеклы гнилью. Культуры ж.оху-'sporum Schlooht и .y.laterittuia Hees бшш очень аграобпвнв и поражали корни сахарной свеклы■ корневой гнклыз на 95-1005?, в то. врага как ir.noniliforce ßheldoa Я P.senbucinua Fnol:ol заражали в меньшей степени (таблица 5). .......

В качестве ведущего сектора, характеризующего ююнастойкость растения на ранних этапах развития, ш взяли токазателп всхоазо-та оемян в зависимости от продукции микроорганизмами гидролитических формантов. Как следствие воздействия ферментов на.растз» ния следует рассматривать поракземооть пророотков корнеёой гнилью о комплексом признаков заболевания-(внешний-вид, длина стеблей я корпэй, сухой вес раотапяй).

Табл.5. Степень поражения сахарной свеклы ыикромицетами рода Уиавгхит в зависимости от активности гидролитических ферментов

Пора— хен-ность корней гнилы:

Зона гид-

рол1-

за ' крахмала

см

Гриб

Всхожесть семян при обработке

культура льная

ХШД-кост!

заражение грибом

АС ед/г

ПР йерментн

ПТЭ ед/мп

ИТ, ед/мл

по падении вязкое ти су б страта

РВ

ГШ 6,6 5С 100 30-35 37,5 0,2105 0,0242 0,51

Р.ХаЪег!-, 20,0 66,6 95 15-20 49,1 0,1358 0,0152 0,46

Хогта 32,0 53,3 75 20-30 22,9 0,066 0,0075 0,38

Р.гавЪиох-пит 56,0 56,6 30 5 15,7 0,0315 0,0031 0,31

Выявлена обратная коррелятивная зависимость между агрессивностью грибов по отношению к растениям сахарной свеклы и всхожестью семян данного растения при обработке их культуральной жидкостью грибов, содержащих токсические метаболиты. Культуральная жидкость г.охуерогити снияали всхокесть семян

сахарной свеклы до 6,6-20,03, в то время как в присутствии..мата-болитов Р.иоаШгогае и г.2аиЬио1пиа ■ она достигала 32,056,03. В почве при внесении спор грибов разница всхожести семян, в зависимости от вида гриба примерно-одинаково сглажена ', но половина семян не взошло. В контроле без обработок всхожесть семян

сахарной сваклы равна 90-953. .

У изученных грибов проверялась активность гидролитических ферментов амилазы'и пектиназы. У 2-х патогенных грибов (Е.оху-ерогии, гмаЪегИйиа } уровень активности амилазы был сравни- . тельно высокий (37,6-49,1 ед/г (АС), в то время как у других активность примерно вдвое ниже (22,9-15,7 (АС) ед/г).

Для лучшей наглядности цифровой материал таблицы 5 мы пэре-наоли на рис.2. Из данных рисунка следует, что о повышением решжаоти семян сахарной сваклц снижается степень пора&аеюсти раотвшй корнзвоЛ гакяьв. Летшшосуь фермента с мл лазы корраляру-

Рис. 2. Зависимость всхожести семян, стэпени

инфицированноати сахарной свеклы от.амилоли-тяческой активности грибов

os о воранаемостью и находится в обратной зависимости от всхожести.

Активность поктолитячеоких формантов <ПГ и ПТЭ) бала очень высокой у основного возбудителя корневой ГНИЛИ СВЭКЛЫ F.DXyspo-rua schlecht и относительно низкой у остальных культур. Из ска-ванного Mo.tao заключить-о наличии те оной корреляции меаду способностью грибов подавлять прорастание семян, инфицированием свеклы корневой гншгью и активностью гидролитических ферментов (амилазы и пектиназы).

. Примерно такие es закономерности наблюдаются при-изучении бактериальных организмов, трахающих корни сахарной свеклы. Проведанные исследования -патогенных штаммов бактерий показали, что некоторые из них отличаются.высокой патогенноотьи по отношению -к проросткам.сахарной свеклы,-Корни пораженных растений становилась тонкими, длинны,®, темно-бурыми, почти черными, или вообще не развивались,

■Культуры бактерий были разделены на два группы: сникающие всхожесть семян'сахарной свеклы до 40$ и ниже и вторая группа -роховесл» выше этого показателя. Сильно подавляли всхожесть св-мян внда: Bacillus negateriuia de Вагу (1S84)i Бас. eatracio Coha (4872); Bao.BUbtilis'(Ebrcaberg) Cohn (1872); Bac.pusdlus Meyer and Gcrfctheil (1901). '

В контрольных вариангах без обработки культуральной.жидкостью бактерий всхокесть семян сахарной свакш равнялась 80 нроцан-там. При еншеенип всхонести семян до 20-40% интенсивность пекто-литических ферментов бактерий была относительно высокой и равнялась 16,3-19,1$ при поражаемоети раотешШ корневой гнилью (62,2~ 100£) (рис.3).

Насколько иная картина всхожести семян сахарной свеклы вырисовывается при сопоставлении бактерий с низкой пектолитической актнвноотью (на ряс.З они указаны под поморами 1-6), При обработке оевдн ^льтуральной жидкостью шести бактериальных культур прорзстало 50-65$ семян при поракеиности корневой гнилью 25-60,7/5. Соответственно активность формантов пектиназного комплекса была значительно ниш, у выоокопатогенпых бактериальных культур -5,6-14,о^. Как и в случав о гтбами, показатель всхожести семян сахарной свеклы при обработке культуральной жидкостью бактерий пходится в обратной зависимости от поракаемости раотвниЯ корне-

Бактерии с высокой некто- Бактерии с низкой п&кто-

лигпич^скай октибнасты-а нитиКесксй активностью

Рис. 3. Зависимость всхожести семян, степени инфицированности сахарной своклы от пвктояктической активности вцделеншос бактерий.

вой гнилью. Четыре бактериальные культуры продуцировали в 1.5-2 раза больше поктиназ, чем шесть-другчх культур. Из последних' только одна продуцировала 14, Ql, а остальные пять - 10% и маньиьч Следовательно, высокая пвкткиазяая актшзяоогь коррелирует с низкой всхокестыо семян и высокой поракзнностью растений корневыг.п; гнидл.ш.

Па .основания наших наблюдений приходим к заключении, что грибы и бактерии, обусловливающие низкую всхокасть семян и высокую поражаемо с ть растений корневой., гнкдыо, продуцируют выоовэ активные .амилазу и пектиназу, позволякнгкс ггдролизовать полисахариды семян и корней, и тем самим способствуя» развитию корневой гнили»

Мероприятия, шдазащав развитие корневой гнили сахарной свеклы

Для сюшняя потерь сахарной свеклы от корневой гнили рако-ыавдоздя коашшко иерощдазтй: севооборот, виесенвз удобрений и микроэлемента дкнка, подбор'предшественников, способствугсщт::; регулировании шщробкояогачесгес: процессов в почве, сшюнш числа вредных организмов, улучшив» развития рзотешгй и лошявтш их устойчивости к заболеванию.

Производственная проверка павях яосяздовошй проводилась .в совхозах "Дружба" ДЕамбуяской области к "Комоокольскнй" Аша-Атшюкой области. ....

В IS85-I987 гг. в совхозе "Дружба" Дкакбуяокой ойяастя сахарная свекла высевалась по пласту трехлетней лндарац па фоне полного минерального питания 1%0гб0к1?0 » Площадь опытного пол;!.в 1285 г. составляла 30 га, в 1986 г. - 50 га, в 1987 г. - 70 га. Контроль - производственный посев.

Сахарная свекла выращивалась • во интенашшй гохкологаа. Образцы сахаоной свеклы отбирали по фазам вегетации; вилочки и полной спелости.

Из двнишс таблицы 6 видно, что при посеве сахарной свеклы по пласту трехлетней люцерны за три года процент торашншостя роо'д-ков корнеедом и степень развкихя корневой гшиш сахарной сшюш г. среднем опиаились в два раза по сравнению о производственные

iioosbom.

Урожай' сахарной oboiuu е IBQ7 г. бшх более высоким, чем в

Табл.6» Влияние предшественников' на развитие корневой

гнили сахарной свеклы.(совхоз "Друяба" Дяамбулокой облаоти, I985-1987 гг.)

Показатели Опыт (сахарная свекла по пласту 3-х летней люцерны) Контроль

1985 IS86 1987 1985 1986 I9B7

Пораженюсть ростков корнеедом, % 23,7 20,7 17,8 4,0 36,0 28,0

Степень развития корневой гнили,%.. 25,0 23,2 19,2 52 46,2 39,2'

Распространение корне-" вой таили, % 50,0 42,0 34,6 85 77,0 47,8

Увдкайность сахарной свеклы, ц/га I93+-17,8 300+ 27,4 350+ 29,6 162+ 14,5 252+ 21,0 2ТО+ 25,3

Годовой экономический эффект, руб/га 94 126 270 : : _

Средний экономический эФЖзкт с I га за 19851987. гг.

ISS6 году, однако разница.меаду контролем л опытом составила в 1985 г. 32 ц/га, в 1986 г. - 48 ц/га л 3 1987 г. - 80 ц/га.

.Таким образом, опытпо-пропзводственноз• испытание результатов исследований в.совхоза."Друлба" Чуйского района Джамбулской области показало, что процент порагеннос\.л-развития корневой гнили сахарной свеклы снизился в'два раза со сравнению о производственными. Годовой экономический эффект составил в ореднем за три года 163 руб/га.. . . . ■

В 1989 г. в совхозе."Другба".Дтам£$улскоз1 области сахарная овзкла высевалась по 'обороту пласта 3-х лзтнзй лзпцерпн на фона ... полного минерального питания- и^бо^го * .Площадь опытного поля составила 80 га. Коптроль ~ производственны».йооев»

При посеве сахарной свеклы, раз?,эдшзой по обороту пласта трехлетней люцерны, процент-'поразившем-развитая роотков корне-едем- и степень развития корневой гяпла сахарной счзклн знача-... тельно снизились по сравнению с производственным посевом. Рас-

ироограиенность заболевании в опыте составила в. 1389 году 63,53с а в контроле соответственно,48,63» т.е. снизилась на 153. Годовой экономический доход составил 225 руб/га» Табл.?. Влияние прадагастванников -на развнтиз корневой .гшыш и уроаайнооть.сахарной сеоклц (совхоз« "Другба" Днамбулокой области - 1939 г»)

Показатели

Сахарная свекла по обороту шаата 3-х летней лацер-нн ^ 1

Контроль

Пораженность ростков .. ■ корнеедом, 3 25,2

Степень .развития корневой, гншш, 3' 37,2

Распространенна кордовой гнили, % 48,6

Урожайность сахарной

свеклы, ц/га. 325+30,4

Годовой экономический

доход о I га 225 руб*

40,8 59,2 63,5 275+25,8

В 1920 году в совхозе "Комсомольский" Алма-Атинской области была проЕадзна работа по-испытанию микроэлемента-цинка, который, способствовал снижению развитая корневых гнилей, повышешш уро-езйнооти и качественных показателей сахарной свзклы.

Площадь опытного поля составила 15 га. Предиаотаеюшк - лв~. цзрна 3-го года яязнп. Сахарная свекла выращивалась, по интенсивной технологии. Всхожесть .семян в опыте составила 73,33, в кокт- . рола - 673. Пооев произведен 24 апреля'из расчета 35 штук клубочков на один погоншй метр. . В опыта на один погонный ыатр взошло 7-9 шт. растений, а в контроле - 6-7 шт. Вались фенологические наблюдения за ростом растений. Полученные данные''представлены в таблица 8. . .

При обработка секст шкроэламапхом процант порашшости развития корнавой гнили сахарной оваклы в среднем снизился в три раза по сравнении о производственными посевами, Уройзйнооть в ош-та повысилась из 54 ц/га, сахаристость - па один процант.

Таким образом, -результата обработки сешк сахарной оваюш ь совхозе "Ко^омольокий" Илайокого района Длма-Атипокой облаоти поймав, что процент развития го,тавой гнили оахэрной овеюш

Табл.8. Влияние обработки семян цинком на развитие корневой гнила и уроиэйность сахарно:! свеклы (совхоз "Комсомольский" йляйского района Алма-Атинской области)

Показатели Опыт (обработка сот.'лн) Контроль (бзз обработка)

Пораженность ростков корнеедом, % 24,9 42,5

Степень развития корневой гнили, % 16,3 48,7

Распространенность корневой гнили, % 21,8 54,8

Урожайность сахарной свеклы, ц/га 434+11,2 380+36,7

Сахаристость, % 13,7 12,7

Годовой экономический доход о I га, руб. 625,4

снизился па 32,4$, урогайность а опита составила 434 ц/га, а контроле ~ 380 ц/га, процент сахара а опыта составил 13,73, в контроле.- 12,7$. Годовой зконоштеглй доход составил о 15 -¿а 6172 руб. '

ВЫВОДЫ

1, Установлено, что степень эабодягаетоти сахарной свеклы

. корневой.гпшгкэ определяется местом культуры в севооборота и видом прздгастваяншсз. С возрастанием уровня пзоычаная севооборотов посована сахарной овзкот в почва увеличивается численность грибов рода згизшйш . Рекомендуется гарзщигзннз сяхаршзЗ свеклы нз более двух лат посла пласта трзхлзтнзй люцэрпы. . ■

2. Внесение минеральных удобрений под посевы,сахарной сваяя! способствует увзляченпв обдаЯ чяоланкостгг ;гггфооргонпз:.:оэ й по1-вэ, в то время как при внесении пиши количество миярооргзнш»-глов з рлсосфзрэ корней умзньсаатся в 1,5-2 раза, по пра отса еоз-раотазт колзчаотве мякроорганизмов-зптагояпотоа к основному возбудители корневой гнили ]Гизшг1из охуерогща ВоМееМ; Я спишется процент развитая заболягания до 21%.

3. При анализе популяции грибов рода Fusarium на выявлено корролятивной зависимости ыеоду численностью грибов в почве и степенью порааенности корнаплодов оахарной свеклы корневыми гнилями. В почва бессменных посевов сахарной свеклы происходит процесс селективного накопления выоокопатогашшх штаммов згиза--■llÄ.

4«,Патогенные иташы Fusarium обладают выоокой степенью активности гидролитических ферментов -.амилазы и пактиназы. Вы- .. явлена прямая корреляция мзкду патоганностью, токсичностью и фор-ынтчтивной активностью штаммов yuseriua.

5, Патогенные бактерии, выделанные из свеклы, пораненной корневой гшшыо, проявляют высокую активность пактолитических формантов, что указывает на ванную роль гидролитических фярментов в инициировании корневых гнилей сахарной свеклы,

6» Предпосевная обработка сомян сахарной.свеклы,препаратом, оодеряйщим циик, способствует снижению развития корнзвых гнилей -на 32,4$, повышению урожайности сахарной свеклы на 5<1$ и сахаристости на 1%. Экономическая аффективно'. ?ь при обработке семян сахарной свеклы в пересчете на I га равняется 695,4 руб.

По штеркалам диссертации опубликованы следующие работы:

1, Дворника A.A. Динамика численности микроорганизмов в ризосфере сахарной свеклы // Материалы X научной конференции молодых ученых КазНШ земледелия юл.В.Р.Вильяыса, 1984, - С.75-764

2, Дооркина А.А» Микробиологическая активность почвенной микрофлоры в свекловичных севооборотах // УП конференция по спо~ розам раотениям Сродней Азия и Казахстана: Tes» докл. - Алма-Ата: Наука, IS84« -.С.205-207,

3» Дворника A.A. Микроорганизмы ризосферы пораненного и здо~> нового, корнеплода сахарной свекла // Конференция молодых ученых, посеящ. 40-летню образования АН КазССР: Тез. докл» - Алма-Ата: Наука, 1983. - C.I62. . . . ...

4. Дворкяна A.A. s А кишев Ю»П», Илялзтдиноз А.Н., Ермзкова БД. Влияние насыщенности севооборотов поевваш сахарной свеклы на микробный ценоз почвы и продуктивность раогвний'// Изв. АН KasCCP. Сар. биол» - I9S7. - В 4« -..С.8-13.

5. Дворкина. A.A., Ермакова БД», Лбярова A.A. Дннзшка видового состава почвенных грибов при чередовании культур // Боташ-

Чбокнз пооладовэшш в Казахстана. Алма-Ата» Наука, I983.-C.32.

в» Дворшша ЛоЛ,, Торшша О „Б., Илялатдннов А.Н.» Ермакова БЛ„ Влияние минеральных удобрений на почвенную микрофлору и уронай в бессменных посэезх сахарной овзюш // Изв. АН КазССР. Сер. биол. - 1589. - & 6. - С.72т76. .

7. Ермакова Б.Д., Дворкина А.А, Фитотоксичяооть грибов ризосферы сахарной свеклы // УШ конф. по опоровнм раотениям Средней Азии и Казахстана: Таз. докл. - Тагакэнт: Фзп, 1989.-С. 136-137» ■