Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МУЧНИСТАЯ РОСА ПШЕНИЦЫ И НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К НЕЙ В УСЛОВИЯХ ХАРЬКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "МУЧНИСТАЯ РОСА ПШЕНИЦЫ И НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К НЕЙ В УСЛОВИЯХ ХАРЬКОВСКОЙ ОБЛАСТИ"

Министерство сельского хозяйства СССР

ХАРЬКОВСКИИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯИСТВПИНЫП ИНСТИТУТ имени В. В. ДОКУЧАЕВА

(На правах рукописи)

МУХАМЕД ФДТ'УК МАХМУД ЛТТИЯ (Арабская республика Египет)

МУЧНИСТАЯ РОСА ПШЕНИЦЫ И НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ

УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К НЕЙ В УСЛОВИЯХ ХАРЬКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.11 — фитопатология и защита растений

Автореферат диссертации ил соискание ученой степени кандидата биологических наук

Харьыш — 1!)73

Л1;нтстер стсо- сельского хозяйства СССР

ХАРЬКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ кмечк В. В. ДОКУЧАЕВА

[(На правах рукописи)

МУХАМЕД ФАРУК МАХМУД АТТИЯ (Арабская республика Египет)

МУЧНИСТАЯ РОСЛ ПШЕНИЦЫ И НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ

УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ 1С НЕЙ В УСЛОВИЯХ ХАРЬКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

06,01.11 — фитопатология и защита растений

Автореферат диссертации на соискание учено» степени кандидата биологических наук

Харьков — 1973

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ еиеЛИОТЕКА Моск. п-г!дэмни

им. п.

Диссертационная работа выполнена »а опытном поле учебного хозяйства «Коммунист» н в Моратории кафедры фитопатологии Харьковского сельскохозяйственного института.

Научный руководитель — доктор биологических на-ук, профессор М. Н. Родигнн

Официальные оппоненты:

доктор биологических ил у к, профессор Т. В. Яроиенко, кандидат биологических наук Г, Н. Громыко

Ведущее предприятие — Полтавская сельскохозяйственная опытная стаиния.

Автореферат разослан <*:/£ » Ш 1973 г.

Защита диссертации состоится » ^ 1973 г.

на заседании Совета Харьковского ордена Трудового Крас-лого Знамени сельскохозяйственного института имени В. В. Докучаева, г, Харьков, ул. Артема, 44, аудитория № 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке.

Ученый секретарь Совета, доцент К. Г. Тетерятченко

ВВЕДЕНИЕ

По данным ФАО организации объединенных наций ежегодные потери сельскохозяйственной продукции от вредных организмов составляет в среднем около 20% всего урожая, получаемого на земном шаре. Этого количества вполне хватило бы для существования населения в 500—600 млн. человек. ;

В СССР общие потери сельскохозяйственной продукции оцениваются не менее чем в 5,5 млн. рублей.

Несмотря на то, что в АРЕ (Арабская республика Египет) посевные площади, занятые под зерновыми культурами, постоянно расширяются, особенно после ввода в строй Асуанской плотины, однако их урожай еще остается низким. Это в первую очередь связано с большой пораженностью растений различными заболеваниями, в том числе и мучнистой росой.

Директивами XXIV съезда КПСС поставлена задача в девятой пятилетке увеличить объем производства сельскохозяйственной продукции в СССР на 20—22%, а валовый сбор зерна по стране должен составить 195 млн. тонн. Это будет достигнуто проведением организационно-хозяйственных мероприятий, повышением культуры земледелия и эффективной защиты посевов от вредных организмов. Среди последних, ограничивающих продуктивность растений, большое значение имеет мучнистая роса (Егуз1рИе ёгалмшз ОС), при сильном поражении снижающая урожай зерна пшеницы в Воронежской области до 63,2% (М. В. Горленко, 1&51), в Ленинградской области до 32,8% (Цао Шоу-сянь, 1960) и в Киргизской ССР до 50% (Р. М. Малютина, 1966).

Материалы о мучнистой росе пшенйцы, помещенные в обширной литературе, показывают, что это заболевание довольно широко распространено в СССР.

Исследованиями, проведенными нами в Харьковской области, показано, что мучнистая роса является одним из наиболее распространенных заболеваний пшеницы, нанося ей значительные потери урожая (27,41%), и в настоящее время наблюдается дальнейшее нарастание интенсивности ее развития,

Специальных исследований по мучнистой росе пшеницы в Харьковской области прежде не проводилось.

Б связи с этим в задачу наших исследовании входило выяснение следующих вопросов;

]. Изучение цикла развития патогена, включая пути и источники инфекции, способы перезимовки и весеннего возобновления патогена, и ero онтогенез.

2. Изучение состава п динамики популяций патогена. Это позволит учесть не только встречающиеся о данной зоне, но и мало распространенные физиологические расы, которые, р виду своих агрессивных свойств, могут в будущем вызвать эпифптотип заболевания.

3. Изучение вредоносности мучнистой росы пшеницы, включая влияние ее на развитие растений, па урожай зерна и его качество.

4. Изучение способов повышения устойчивости растений пшеницы к мучнистой росе посредством применения химических веществ внутрнрастнтелыюго действия и микроэлементов.

5. Изучение механизма оздоровления растений пшеницы от мучнистой росы под влиянием химических веществ внутрирастнтелыюго действия и микроэлементов.

Условия и методика проведения исследований

Лабораторные опыты и анализы выполнены на кафедре фитопатологии Харьковского сельскохозяйственного института, мелкоделяночпые полевые опыты проводились в период 1970—1972 гг. на опытных участках учебного хозяйства ХСХИ «Коммунист», расположенных в южной части Лесостепной зоны УССР, па относительно ровной 4-й комплексной террасе р. Уды. Основной тип почвенного покрова — песмытый или слабосмытый мощный среднегумуспын тяжелосуглинистый чернозем па лессе.

В качестве объектов наших исследовании было взято два наиболее распространенных в Харьковской области сорта пшеницы: Харьковская 46 (яровая пшеница) и Мироновская 808 (озимая пшеница).

Опыты проводились в следующей последовательности; а) в лабораторных условиях устанавливались концентрации растворов (суспензий) испытываемых веществ и продолжительность обработки ими семян пшеницы, приемлемые в отношении оздоровления растений от мучнистой росы и повышения урожайности. Наиболее эффективные из них включались в программу полевых опытов,

б) в полевых условиях проводилось два опыта для каждого сорта пшеницы. ПервыЛ опыт выяснял влияние предпоеевг 4

ной обработки семян пшеницы, а второй — опрыскивания растений испытываемыми веществами. Повторность опытов— 4-кратная.

В исследованиях 1970 н 1972 гг. нам« испытывались следующие химические вещества и концентрации в водных растворах (суспензиях): 1) микроэлементы — борная кислота (0,01%), сернокислый марганец (0,1%), сернокислая мрдь (0,05%), сернокислый цинк (0,1%); 2) фунгициды — каратан (0,01%), ТМТД (0,05%), цииеб (0,3%); 3) вещества внутри-растительного действия — гидрохинон (0,05%), малахитовая зелень (0,1%), метилеиовая синь (0,1%), ортонитрофенол (0,01%), паранитрофенол (0,01%).

Намачивание семян проводилось в течение 6 и 12 часов. В качестве контроля служили необработанные семена и обработанные семена в воде.

С момента появления всходов н до конца вегетации проводились учеты полной полевой всхожести, общей и продуктивной кустистости растений, длины колоса и количества колосков в нем; определялся урожай и вес 1000 зерен. Учеты поражениости и развития заболевания проводились в фазу кущения и выхода в трубку по шестибальной шкале (Grainger, 1947, и Mains, 1933, в нашей модификации). Процент развития заболевания вычислялся по следующей формуле:

БСР.Х100 £ (а • б) 100

Р ——-- или Р =-^-—,

к N ■ к

1 где S — сумма;

а — число заболевших листьев; б — балл поражения;

N —: общее число учетных листьев (tía одно растение); к — высший балл шкалы учета (4);

БСр —средний балл поражения;

Р — развитие заболевания в процентах.

Специализация Erysiphe graminis DC изучалась путем перекрестного заражения разных злаковых растений (21 вид из 15 родов и 7 триб). Оценка результатов инокуляции проводилась по шкале Alains (1933), усовершенствованной Н, Ф. Картошкиной (1956).

Для изучения физиологических рас. Erysiphe graminis tri-tici и для выделения моиоизолятов был использован метод Wolfe (1967), а для получения достаточного количества конидий нз монокультур проводилось их размножение па растениях пшеницы (сорт Безостая I), выращиваемых в стеклянных пробирках (Moseman, 1956). Набор сортов-дифферен-цнаторов нами был получен из Всесоюзного института растениеводства,

Выяснение значения различной влажности и температуры для прорастания конидий проводилось во влажных камерах (И. А. Наумов, 1937) и в политермостате.

В лабораторных условиях, кроме того, определялись: а) активность ферментов — полифенолоксидазы и перокснда-зы но методу Д. М. Михлнна и 3. С. Броновицкой, а ката-

лазы — по методу Баха и Опарина (О. А. Вальтер и др., 1957)' _ „

б) содержание общего хлорофилла — по методике Т. п. Годнего (О. А. Вальтер н др., 1957)„

в) содержанке аскорбиновой кислоты по методу И. К. Д'урри (А. В. Петербургский, 1968),

' г) проникновение химических веществ внутри растительного действия в семена пшеницы — по методу Э. К. Африкян1 и др. (1962).

Кроме того проводились гистологические исследования с целью обнаружения гаусторий в тканях инокулнровагпшго растения, и строения клейстокарпиев.

Ре^'льтаты полевых опытов обрабатывались математическим методом (В. Е. Булаев, 1970); точность опыта (Р)_ и наименьшая существенная разница (НСР) при уровне вероятности 1-0,95.

, РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

1. Вредоносность мучнистой росы

Вредоносность заболевания заключается в преждевременном засыхании листьев, целых растений л снижении урожая.

Выяснено {табл. 1), что патоген оказывает отрицательное влияние на рост растений, замедляя развитие пораженных

Таблица 1

Влияние мучнистой росы на рост и развитие растений пшеницы (сорт Харьковский 46) и их урожайность (100 растений)

Варианты опыта

В фазе кущення

За О X

« я

С2 £

и: I о

»ч <

О 3

В фазе полкой спелости

кустистость

ю о

о 5 С-к

С

£0

о

* 3

о .

ва оа

» о

ь; *

оа

а».

>1 п

Здоровые растения .....

Сильно поражеп-

ньге^астения Н снижения .

65,3

59,7 8,57

13.67 11,05

4,63 3.00

1,17 1,10

19,16 35,21.5,93

2,67 2,00

1,33 1,00

25,09.20,37

5,40

4,30 20,37

12,30

10,20 17.07|

47,1 70,4

42,0 151,1 9,55 27,41

растений на 8,57%; кроме того, у пораженных растений снижается процент общей продуктивной кустистости и уменьшается количество листьев. Отрицательное влияние патогена сказывается также на длине колоса и количестве колосков в нем; снижается вес зеленой и сухой массы растений соответственно на 35,21 и 5,98%. У пораженных растений снижается урожай на 27,41% и вес 1000 зерен уменьшается па 9,55%.

2. Биологические свойства патогена 1) Цикл развития и перезимовка патогена

Известны значительные разногласия по вопросу о способах перезимовки патогена. Ряд авторов (Salmon, 1900; Di-mitriou, 1910; Reed, 1913; Fosier, 1937; А. А. Ячесскнй, 1910, 1927; H. А. Наумов, 1926; А. С. Бондарцев, 1931; В. К- Матвеева и Н. Альмуратов, 1960, и др.) придерживаются того мкенпя, что перезимовка патогена может происходить только клейстокарпиями. М. В. Горлепко (I9G3) доказал, что в условиях произрастания яровой пшеннцы патоген зимует в виде клекстокарпиев па остатках зараженных растении, а в местах культуры озимых и яровых злаков в виде мицелия на озимых посевах. Ряд авторов (М. В. Горленко, 1940, 1942, 1963; Н. Ф. Картошкнна, 1956; Л. Р. Тюлина, 1960; Р. М. Малютина, 196G; И, Н. Александров, 1969; Mehta, 1930; Walker, 1957; Smiljakovtic, 1967 и др.) окончательно подтвердили значение мицелия в перезимовке патогена.

В результате наших исследований (1970—1972 гг.) было установлено, что в условиях Харьковской области патоген зимует на посевах озимых пшениц в виде мнцелиалышх скоплений (подушечек) и в виде конидий на живых растениях озимой пшеницы. Клейстокарпни служат только для сохранения патогена летом во время отсутствия живого питающего растения.

Установлено, что в условиях Харьковской области источниками заражения озимой пшеницы мучнистой росой являются: а) конидиалыюе спороношение, образующееся в конце лета и-ранней осенью на пораженном самосеве, б) сумчатое спороношение (аскоспоры в клейстокарпиях), остающееся на остатках растений от прошлого урожая озимой и яровой пшеницы, в) кониднальное спороношение, образующееся на озимых посевах пшеницы осенью и весной.

Источником заражения яровой пшеницы мучнистой росой является, в основном, конидиальное спороношение, образующееся на озимой пшенице весной.

Кроме того, источником заражения пшеницы может быть патоген, развивающийся на видах пырея и ячменя. В наших исследованиях при изучении специализированных форм пато-

гена было установлено, что формы патогена, поражающего пшеницу, встречаются также на ячмене и пырее ползучем, а формы, поражающие ячмень и пырей ползучий, встречаются на пшенице.

На основании данных, полученных нашими исследованиями, установлен для Харьковской области следующий цикл развития Erysiphe graminis f. sp. trîtici: a) в первой половине августа образование аскоспор в клейстокарпиях, б) со второй половины августа до конца октября выбрасывание аскоспор из клейстокарпиев и заражение ими самосева, в) в сентябре— октябре заражение всходов ознмой пшеницы конидиями с самосева и, частично, аскоспорами, г) уход на зимовку патогена на озимой пшепнце), д) в апреле и июне развитие патогена на озимой пшенице, е) во второй половине апреля начало образования клепстокартгев на озимой пшенице, ж) во второй декаде мая переход патогена на яровые посевы, з) во второй половине мая начало образования клейстокарлиев на яровых посевах, н) во второй половине мая—первой половине июля развитие патогена на яровых посевах, к) сохранение сумчатой стадии на остатках урожая до созревания аскоспор.

2) Специализированные формы патогена

Возбудитель мучнистой росы хлебных и кормовых злаков Brysíphe graminis DC. представляет собой сложный вид, внутри которого имеется много специализированных форм, способных заражать одни или несколько видов злаков.

Известно, что выявлением и изучением специализированных форм патогена в Харьковской области никто не занимался.

В результате исследований (табл. 2), проведенных нами в Харьковской области, были зарегистрированы следующие 11 специализированных форм Erysiphe graminis DC.:

1. f. sp. agropyri Jaez. — на пырее,

2. f. sp. agrostidîs Jaez. — на полевице,

3. f. sp. av-enae Marchai — на овсе,

4. f. sp. bromi Marcha)—на костре,

5. f. sp. dactyîîdis Jaez. — на еже,

6. í. sp. festucae Jaez. — на овсянице,

7. f. sp. hordei Marhal — на ячмене,

8. f. sp. lolii Rotum. — на райграсе пастбищном,

9. f. sp. poa Mar-chal — на мятлике,

10. f. sp. secalis Marchai — на ржи,

11. f. sp. triticî Marchai — на пшенице.,

Fes tu cea e I Lollura perenne DaciyMs glomeraia Bromus srvensfs Bromus inermís Poa pratensis Poa bulbosa Poa nemoralis Festuca siívaiica Festuca rubra H ++++ + ++ ++ +++ + н + — + + f+ +++ +++ н ++ ++++ +++ + -Н +

Clorldeae Beekmannla erueiformís 1

aj tq <u ■a Л o « Agrostis alba Alorecurus pratensis Phteum pratensis H н —- — ++++ + н + — И

Panfceae Setaria viridis -1 -

Oryseae Oryjia saíiva И н ,

— отсутствие заражения + субинфекция, но сальному -(-4* слабое поражение

+++ среднее поражение ++++ сильное поражение Н~- некротическне пятна без cnopoHomei

Кроме того нами наблюдалось развитие Ё. graminîs î. sp. hordei па пшенице и f. sp, triiicj на ячмене. Это может иметь важное значение, так как патоген способен переносить неблагоприятные условия на других растениях, которые могут являться источниками ипфекщш. Таким образом, выращивание пшеницы и ячменя на определенном расстоянии друг от друга может быть одним нз способов, предупреждающих заражение этих растений мучнистой росой.

3) Физиологические расы патогена — Erysiphe graminîs DC. f. sp, trîtici Marchai

Erysiphe graminîs f, sp. trîtici состоит нз множества физиологических рас, отличающихся между собой по способности поражать определенные сорта пшеницы. Известно, что к числу факторов, вызывающих возникновение сильных эпифи-тотин мучнистой росы, относится и появление агрессивных физиологических рас патогена, которые поражают наиболее распространенные сорта пшеницы.

Набор сортов-дифференциаторов для идентификации физиологических рас патогена нами был получен из Всесоюзного института растениеводства (ВИР) и в него вошли следующие сорта пшеницы: 1) Salzmunde stamm 14/44; 2) Red Fern; 3) Axminster; 4) Normandie; 5) Haile stamm 13471; 6) Weihenstephan MI; 7) Норе, 8) Chull, 9) Безостая 1.

Нами изучалось 36 монопзолятов патогена, из которых 8 резко различались по лоражаемости сортов-дифференциаторов (табл. 3). Установлено, что наиболее распространенными в учебном хозяйстве ХСХИ оказались физиологические расы; 16 (25,01%), 14 (19,44%), 13 (16,67%); расы 33 и 37 встречались редко (табл. 4).

Таблица 3

Результаты инокуляции сортов-дифференциаторов разными мононзолятами Erystplie graminîs f. sp, trîtici (Учхоз «Коммунист» ХСХИ, г, Харьков, 1970/71 гг.)

Сорта-дифференциаторы ц гены устойчивости

— С .2 •3 — т

S и 'А ut С 'О

рас <я * „ тг п* » -о-3 В gi QJ О *а= —— V И '_> О À

та и? ■ Се 1 о ф ^ о Е X . <и ш

О 7 — + + + — — — — + +

13 — --- — ' — — — - — + +

14 ; — — .— — — — + 4-

15 - — + — — — + — +

16 - — + — — — + + +

33 - + + + + — + + 4-

' 37 — + + + + + — — +

«4-» — восприимчивый. «—» — устойчивый 9

Таблица 4

Частота встречаемости физиологических рас в условиях учебного хозяйства «Коммунист» Харьковского района (в %)

3. Влияние факторов внешней среды на развитие патогена

Из факторов внешней среды температура, влажность и свет в той или иной степени влияют на развитие патогена, что, а свою очередь, отражается на успехах инфекции и течении патологического процесса.

С этой целью нами изучалось влияние указанных выше факторов внешней среды па прорастание конидий и формирование клей стока рп лев патогена.

Установлено, что конидии патогена прорастают при температуре от —1° до +30°С, при оптимуме 15—18°С. Выяснено также, что патоген может поражать озимую пшеницу зимой при температуре —1СС. Возможность прорастания конидий при низких температурах (—1° до +10°С) является основным условием, способствующим заражению растений и нарастанию поражаемое™ озимой пшеницы осенью и весной. Конидии слабо прорастают при 30°С и совсем не прорастают при 35°С. Таким образом, высокая температура может быть одним из условий лимитирующих в летнее время поражае-мость пшеницы мучнистой росой.

Конидии патогена прорастают при относительной влажности воздуха от 10 до 100%; однако наилучшее прорастание их происходит при 80—100% влажности.

Свет, как правило, стимулирует прорастание конидий. В условиях постоянного света прорастание конидий достигает 47—48%, а в условиях затенения — 28,5%. Чередование освещения и затенения не отражается на прорастании конидий патогена и на инфекции растений. Установлено, что инфекция растений в естественных условиях осуществляется как днем, так и ночью.

Образование клейстокарпиев происходит успешно при температуре от 17,3 до 18,1°С и влажности воздуха 62—67%, развитие сумок, соответственно, при 18—19°С и 61—66%, 10

Физиологические расы

Встречаемость (в М)

0 7

13

14

15

16 33 37

8,33 8,33 16,67 19,44 13,89 25,01 5,55 2,78

формирование аскоспор, соответственно, при 12,3—14,8*4] н 71—61%. Следовательно, влажность воздуха является важным фактором для формирования аскоспор.

4. Способы повышения устойчивости пшенииы к мучнистой росе

1) Влияние микроэлементов на повышение устойчивости растений пшеницы

Иззестно, что микроэлементы имеют положительное влияние на повышение устойчивости растений к заболеваниям (Т. Д. Страхов и Т, В. Ярошенко, 1952, 1956; Т. В. Ярошен-ко, 1961; М. Н. Родигин, 1958, 1965, 1966; Ф. Е. Маленеи, 1961; Е. А. Гребенчук, 1962 и др.).

Усиление роста и ускорение развития растений иод влиянием микроэлементов, отмеченные в наших опытах, оказали свое влияние на повышение устойчивости пшеницы к мучнистой росе.

Все испытанные нами микроэлементы (борная кислота, сернокислые соли марганца, меди и цинка) способствовали повышению устойчивости яровой и озимой пшеницы к заболеванию. Так, развитие мучнистой росьг на озимой пшенице под влиянием предпосевной обработки семян в растворах сернокислых солей марганца (0,1%), меди (0,05%) и цинка (0,1%) снизилось в 1971 г., соответственно, на 49,1; 45,1 и 42,8%, а в 1972 г. — па 65,8; 72,9 и 62,7%. Под влиянием опрыскивания растений раствором сернокислой меди развитие мучнистой росы снизилось в 1971 г. на 58,6% и в 1972 г.—78,9% (табл. 5).

Микроэлементы, повышая'устойчивость растений к мучнистой росе, увеличивали урожай пшеницы па 6—35% и вес 1000 зерен на 1,6—2,5 г (табл. 5).

2) Влияние химических веществ внутрирастителъного действия на повышение устойчивости пшеницы к мучнистой росе

М. Н. Родигин (1969) отмечает, что можно считать вполне доказанным, что инфильтрацией или искусственным введением некоторых феиольных соединений в ткани растений, особенно неустойчивых форм, можно активизировать в них защитные силы, изменять обмен веществ и тем самым повышать устойчивость к заболеваниям. По мнению ряда авторов (М. Н. Родигин, 1964, 1966, 1969; Т. Н. Новикова, 1965; Л. Ф. Севрюкова, 1966 и др.) возможно повышать устойчивость растений к заболеваниям с помощью химических веществ, обладающих внутрирастительным действием. В отношении мучнистой росы пшеницы подобные исследования проводятся впервые.

таблица 5

Влияние микроэлементов на урожай яровой н озимой пшскици и их лораженность мучнистой росой

Озимая пше ница Яропая пшеница

1971 г. 1072 г. 1971 г. 1073 г.

Варианты опыта Сред. % развития забол. Сред. % развитиязабол. Сред, п развития забол. Сред. Ч развитиязабол.

в фазе кущения в фазе выхода в Трубку я ->я и СО К Я § О V а =< в фазе кущения в фазе выхода а трубку >5 * с? 53 £ * о г. в фазе кущения и фазе выхода в трубку £ е й 3 5 X о & О.Ч л I: в фазе кущения в фазе выхода в трубку * 1 г« й 4 о Сы=£

Марганец Цинк . • Медь . Борная к-та

Марганец Цинк . . Медь . . Контроль

Предпосевная обработка семян

• » * Щ 10,54 12,09 1026,67 ью 5,36 633,75 12,70 13,18 502,50 2,21 46.33 1 335,00

11,81 13,75 1261,67 1,20 5,65 974,25 11,65 13,83 485,00 1,22 9,53 412,50

* ♦ » * 11,36 12,37 1020,00 0,87 5,25 873.75 7,12 8,19 517,00 1,01 5.75 415,00

* * * * 13,53 17,39 1050,00 1,95 7,33 888,25 _ — — — — —

воде) , 20,71 24,07 953,33 3,22 11,56 775,00 21,аэ 22,43 432,50 6,39 63,53 290,00

нср = нср = нср = нс1> = нср = нср = пср = !1ср = нср = нср пср — !нср -

2,79 0,94 138,26 1,29 6,(.6 54,49 2,33 3,42 49,10 1,22 15,13 | 22,29

Опрыскивание растений

3,80 13,53 980,00 1,62 5,03 900,00 6.80 7,25 590,00 1.79

— — — — — 7,50 12,17 617,50 1,51

2,40 10,25 1156,67 1,21 4,66 940,50 4,90 7.07 590,со 0,78

5,80 26,80 978,00 5,75 11,08 766,00 14, ео 14,55 445,50 5,69

НСР = НСР = НСР = НСР = НСР = НСР = НСР = НСР = НО> = НСР =

1,28 4,61 78,61 0,62 0,89 36,75 6,47 2,91 46.73 0,69

7.75 7,42 3,67 55,25 НСР-16,24

i382,50 ! 410.00 423,75 310,00 НСР = 30,13

> I 1 S Hordeeae <* I о | •o я ■ел E

-- Avena sativa > > ¡f I H Я <й 0 2 £ О о й. 3. S ■w ГС л> g л э а с с п> я 3 3 Я ¿ К „ » с! <1> "S. Я № от" 5 од л Э с о э Растения, Ny из которых N. D3HT инокулюм Иноку- \ лированные \ч растения \

as "Í" Гг + + + + + Tritlcum aestivam

1 1 1 1 í ± + ^ Hordeum vulgare

1 1 1 i 1 I + Secale cereaíe

] + + , + + 1 1 ± + + ~ Agropyrura repens

1 + + 1 + Í 1 'i Agropyrum glaueum

•t* 4-+ + ] I i t 1 Avena sativa

1 f 1 1 i 1 Lollum perenne

t i + 1 l. + DactylLdis gtoroerata

Г l 1 1 1 1 Bronms arvensis

1 1 l 1 l l Agrostls alba

1 1 ! 1 1 1 Poa pratensts

l 1 1 I 1 1 Poa bulbosa

1 I i 1 1 1 Festuca sltvatlca

я

и

а »

S *

£> ft»

■в я

ё **

fa Я 5 о 3 ¡я

31 я: £ о

К»

и о К

se

* й ы

а га

I»

о Ы

я-

fí

<м

Q1 §

э

О О

В наших опытах было испытамо 9 химических веществ (фунгицидов и веществ внутри растительного действия) посредством предпосевной обработки семян и опрыскивания раетенкй.

Установлено, что некоторые испытуемые нами вещества положительно влияли на всхожесть семян, общую продуктивную кустистость, увеличивали длину колоса' и количество колосков в нем, абсолютный вес семян и другие элементы урожая (табл. 6).

Лирические вещества повышали устойчивость пшеницы и мучнистой росе (табл. 6).

Наилучшие результаты за годы наших исследований получены при предпосевной обработке семян от применения каратана (0,01%) в отношении озимой пшеницы п гидрохинона (0,05%), ортонитрофепола (0,01%) и метиленовой сини (0,1%) — в отношении яровой пшеницы.

При опрыскивании растении яровой пшеницы лучшими оказались растворы (и суспензии) гидрохинона (0,05%), каратана (0,01%) и цинеба (0,3%), а для озимой пшеницы — гидрохинона (0,05%), паранитрофеиола (0,01%) и каратана (0,01%) (табл. 7).

5. Механизм действия внутри растительных веществ, фунгицидов и микроэлементов в повышении устойчивости пшеницы к мучнистой росе

Для объяснения механизма действия испытуемых химических веществ в повышении устойчивости пшеницы к мучнистой росе нами исследовались следующие вопросы:

а) установление наличия веществ в семенах пшеницы;

б) влияние веществ на активность окислитель)ю-восстановительных ферментов в растениях пшеницы;

в) влияние веществ на содержание аскорбиновой кислоты и общего хлорофилла в листьях пшеницы.

Работами некоторых исследователей (3. К. Африкяи с соавторами, 1962; И. А. Карташева, 1966; В. В. Скорик, 1967; В, Я. Сабелышкова, 1969 и другие) доказано, что различные химические вещества способны проникать и накапливаться в семенах в количествах, достаточных, чтобы сделать растения устойчивыми. Кроме того имеется достаточно данных о возможности применения биотестов для определения наличия химических веществ в семенах и различных частях растепнй-

13

Таблица 6

Влияние предпосевной обработки семян пшенипы на лораженность растении мучнистой росой н их урожайность.

Озимая пшеница Ярозая пшеница

1971 г. 1972 г. 1971 г. 1972 г.

Варианты опыта Средн. М развития забол. Сред. Ц развития забол. Сред. Н развития забол. Средн. % развития забол.

в фазе кущения в фазе выхода в трубку а «а * й5 О и о. ч в фазе кущения в фазе выхода в трубку X 11 Л п О 4> в фазе кущения в фазе выхода в трубку £ *Й О ы fi.Fi в фазе кущения в фазе выхода в трубку ! Урожай г/делянки

Гидрохинон . , . , 11,03 12,93 891,67 0,88 5,01 816,25 4,80 5,44 492,00 0,40 2,75 435,00

ОНФ........ — — — — . — 8,70 6,65 505,00 0,83 4,42 380,00

Меткленовая синь.. __ — — — — 5,40 10,42 500,00 0,19 5,75- 390,00

Каратаи...... 10,25 11,04 1356,67 1,38 4,66 1000,0 9,90 7,88 450,00 0,97 10.72 332,5Ф

Гранозан ...... 14,72 18,71 1016,67 2,21 7,06 780,00 10,50 14,20 472,00 2,01 18,02 302,0»

Контроль (в воде) . 20,71 24,07 953,33 3,22 11,56 775,00 21,90 22,43 432,50 6,39 63.58 290,00

НСР...... 2.76 1,63 152,77 1,43 1,23 41,25 3,58 2,71 50,99 1,45 10,39 27,77

Таблица 7

Влияние опрыскивания растений [пшеницы веществами внутри растительно го действия и фунгицидами на развитие мучнистой росы _и урожай зерна ____

Озимая пшеница Яровая пшеница

1971 г. 1972 г. 1971 г. 1972 г.

Средн. М развития забол. Средн. Н развития забол. Средн. ц развития забол. Средн. % развнтня забол.

в фазе кущения в фазе выхода в трубку Урожай г/делянок в фазе кущения в фазе выхода в трубку Урожай г/делянок в фазе кущения в фазе выхода ■ грубку Урожай г/делянок в фазе кущения в фазе выхода в трубку Урожай 1 г/делянок

Гидрохинон . . . 4,60 10.54 1160,00 2.82 5,40 896,25 0,80 2,62 510,00 0,31 2.33 355.00

Ортонитрофепол , , 3,00 12,28 1043,33 0,48 4,97 891,25 1,50 2,57 502,00 0,53 3,59 307.50

Параннтрофеиол 2,40 12,21 1243,33 2,20 5,71 820,50 1,60 1,50 500,00 0,69 2,58 320,00

Метнленонан синь . 2,90 11,84 1046.67 0,52 4,58 911,25 — — — — — —

»Малахитовая зелень 3,40 11,90 1076,07 0,75 4,94 908,75 — — — — — ' —

Каратан...... 1,57 10.41 1236,67 0,88 4,38 879,75 4,00 4,27 615,00 1.00 9,33 475,00

ТМТД...... 3,47 11,34 1010,00 2,15 5,40 864,25 4,60 7,47 532,50 1.43 19,50 410.00

Иинеб....... 2,53 11,60 1033,33 2,79 5,67 895,00 4,00 6,82 592.50 1,89 13,83 427,50

Контроль . . , , . 5,80 26,80 973,00 5,75 11,08 766,00 14,60 14,55 445,00 5,69 55,25 310,00

НСР........ 0,52 1,80 79,78 0,97 1,13 28.21 2.11 2,30 50,71 0,51 И,7Г 42,57

Наличие испытуемых веществ в семенах пшеницы уста-гасл;и>ллось биологическим методом при помощи суточной культуры BaciSlus subtilis {Ehrenberg) Cohn, штамм «Москва», Величина зон подавления роста бактерий вокруг семян свидетельствовала об интенсивности проникновения того или другого химического вещества.'

Установлено, чт^о хорошо проникают в семена и легко обнаруживается гидрохинон, ортонитрофепол, паранигрофенол, метиленовая синь, малахитовая зелень, ТМТД и гранозан.

По Т. Д. Страхову и Т. В. Ярошенко (1956), изменения, происходящие в растениях лод влиянием микроэлементов и других химических веществ, являются сложными физиологическими процессами, связанными с деятельностью ферментативного аппарата растений и обменными его реакциями. Целью дальнейших исследований было установление влияния химических веществ на активность окислительно-восстановительных ферментов, содержание аскорбиновой кислоты и общего хлорофилла в листьях яровой и озимой пшеницы.

Анализами установлено, что предпосевная обработка семян и опрыскивание растений пшеницы химическими веществами изменяют активность окислительно-восстановительных ферментов, увеличивают содержание аскорбиновой кислоты и общего хлорофилла в листьях растений пшеницы. Под влиянием предпосевной обработки семян растворами микроэлементов, таких как борная кислота и сернокислый цинк, активность пероксндазы увеличивалась в 2—6 раз, а содержание аскорбиновой кислоты — на 32—75 мг/100 г сырого вещества по сравнению с контролем (в фазу кущения).

Оказывая влияние на биохимические процессы, протекающие у растений, химические вещества повысили устойчивость пшеницы к мучнистой росе. По многим вариантам "снижение процента пораженных растений мучнистой росой было связано с повышением активности окислитель!ю-восстановительных ферментов, содержанием аскорбиновой кислоты и, частично, с содержанием общего хлорофилла в листьях растений.

Выводы

1. Мучнистая роса пшеницы широко распространена в Харьковской области. Она отрицательно влияет на рост растений, снижает процент общей и продуктивной кустистости н уменьшает количество листьев. Под влиянием мучнистой росы снижается вес зеленой массы, сухого вещества растений, снижается урожай.

2. Возбудителем мучнистой росы пшеницы в Харьковской области является гриё Егу51рЬе graminis ОС. эр. ЫИс) 16

March., который встречается в конидиальной стадии, а со второй половины лета образует плодовые тела— клейстокарппи.

3. Мучнистая роса на пшенице проявляется в виде налетов на листьях и их влагалищах, в виде субиифекции, а также в виде некрозов по типу местного отмирания отдельных пораженных тканей.

4. Основную роль в весеннем возобновлении и развитии заболевания играет копидналытая стадия: патоген зимует в виде плотных подушечек мицелия и конидий на живых тканях растений озимой пшеницы; сумчатая стадия в весеннем возобновлении и развитии заболевания не играет роли.

Источниками инфекции озимой пшеницы являются, в основном, конидии, переносимые ветром с пораженных самосенов, озимой пшеницы, а также аскоспоры с оставшихся неубранных пораженных растений озимой и яровой пшеницы.

5. Цикл развития патогена в Харьковской области осуществляется последовательно следующим образом: образование и созревание аскоспор (начало августа), распространение аскоспор и конидий и инфекция озимой пшеницы и самосева (конец августа, сентябрь и октябрь), перезимовка конидиальной стадии в растениях озимой пшеницы (ноябрь, апрель), развитие в тканях озимой пшеницы (апрель—июнь), качало формирования плодовых тел-клейстокарпиев на растениях озимой пшеницы (вторая половина апреля), распространение конидии н инфекции растений яровой пшеницы (середина мая), формирование плодовых тел-клейстокарпиев на растениях яровой пшеницы (конец мая), развитие патогена в тканях яровой пшеницы (конец мая—июль).

6. Опыты инокуляции различных видов зерновых культур и кормовых злаков показали, что формы Erysiphe graminis, встречающиеся в Харьковской области, могут быть трех видов: широко специализированные, поражающие кроме основного питающего растения еще и другие виды (напр., f. sp. tritici и f. sp. festucae и др.), узко специализированные, поражающие только одно питающее растение (напр., f, sp. secalis и др.) н формы, занимающие промежуточное положение, поражающие кроме основного питающего растения очень слабо еще н другие виды (напр., f. sp. horaei и др.).

7. В Харьковской области в 1970—1972 гг. зарегистрировано 8 физиологических рас возбудителя мучнистой росы пшеницы — гриба Erysiphe graminis f. sp. tritici: 0, 7, 13, 14,

15, 16, 33, 37; наиболее распространенными оказались расы

16, 14, 13. Раса 16 выделена на 25% проанализированных нзолятов. Расы 33 и 37, наиболее агрессивные, встречались редко.

8.- В условиях Харьковской области оптимальными температурами для прорастания конидий являются 15—18°С, а оп-

тимальной влажностью — 80—100%. Свет рассеянный стимулирует, а интенсивный — тормозит прорастание конидий патогена. Продолжительность освещения, а также чередование света и темноты положительно влияют на формирование плодовых тел (клейстокарпиев) патогена.

9. Предпосевное намачивание семян и опрыскивание растений растворами микроэлементов, растворами и суспензиями внутрирастительных веществ и фунгицидов являются высокоэффективными приемами повышения устойчивости яровой и озимой пшеницы к мучнистой росе.

10. Обработка растений пшеницы растворами микроэлементов вызывает повышение урожая на 6—35%, при этом увеличивался вес 1000 зерен на 1,6—2,5 грамма, увеличивается содержание аскорбиновой кислоты и хлорофилла.

П. Пораженность растений яровой и озимой пшеницы мучнистой росой под влиянием обработки раствором сернокислой меди снижается в среднем в 2,5 раза, сернокислого цинка и сернокислого марганца — в 2 раза по сравнению с контролем.

12. Повышение устойчивости и урожайности яровой и озимой пшеницы под влиянием микроэлементов является результатом глубокого и всестороннего их действия на физиологические и биохимические процессы в растениях.

В здоровых растениях, обработанных микроэлементами, активность ферментов пераксидазы, полифеиолоксидазы и каталазы повышена и на внедрение ■патогена они отвечают значительным увеличением активности этих ферментов.

13. Обработка растворами и суспензиями веществ внутри-растительного действия оказывала заметное влияние на рост и развитие растений яровой и озимой пшеницы и на повышение урожая. По всем вариантам увеличение урожая было выше контрольного на &—45%.

14. Обработка растений яровой и озимой пшеницы веществами внутрирастительного действия значительно повышала устойчивость их к мучнистой росе. Лучшими вариантами оказались гидрохинон и каратан. Так, под влиянием гидрохинона процент пораженных растений составил по озимой пшенице 54—59% в 1971 г. и 32—44% в 1972 г. Соответственно, под влиянием каратана — 60% и 55%'.

15. Обработка растений яровой я озимой пшеницы способствовала изменению активности окислительно-восстано-лительчых ферментов.

16. Наличие веществ внутри растительного действия в семенах было обнаружено с помощью применяемых биотестов.

Предложения производству

На основании проведенных опытов рекомендуется в. с.-х. производстве применять следующие мероприятия по борьбе с мучгшстой росой пшеницы.

Семена перед посевом замачивать в растворах и суспензиях микроэлементов и веществ внутрирастктельного деист« бия: сернокислой меди (0,05%), сернокислого цинка (0,10%), сернокислого марганца (0,10%), гидрохинона (0,05%) и кз-ратана (0,01%).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ СТАТЬЯХ:

1. Влияние микроэлементов на рост р-астенин и раавитне мучгннстоА росы 'Пшеницы. Сбор». «Растениеводство, фшдалогм расгенш5 л плодоовощеводе г и о», Харьков, 197).

2. К вопросу об оздоровлении пшеницы от мучнистой росы. Сборн. ¿Растениеводство, фимология растений и плодоовшцеводотво», Харьков, 1971.

3. К вопросу о специализации паразитных форм Егу$1рЬс дгатЫта. Сборн. «Защита растений от вредителей, болезней н сорняков», Труды ХСХИ, т. ¡72, Харьков, 1973 (в соавторстве с М. Н. Родит иным),

4. О специализации возбудителя мучнистой росы пшеницы в Харьковской области. «Микология и фитопатология», т. 7, № 1, Ленинград, 1973 (в соавторстве с М. Н. Родигикым),

Результаты исследований были доложены на научных конференциях Харьковского СХИ в 1972 и 1973 гг.

Ответственный з.а выпуск А. М. А н и с и м о в

Подписано к печати 12.III 1973 г. Формат GOXSO'/ie. Объем 1,25 печ. л., _1,25 усл.-печ. л. Заказ 892. Тираж .150._

Харьковская типография № 13 Облуправления по делай издательств, полиграф и а и книжной торговли, ул. Артема, 44.

Бесплатна