Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ В ЗОНЕ РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ В ЗОНЕ РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ"

А-ьшё

На правах рукописи

СЕМИЗЕЛЫШКОВА Ольга Анатольевна

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ В ЗОНЕ РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность06.01.11 -з' чтарастении

Автореферат диссертации па соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курган 2004 г

\

Работа выполнена в Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С. Мальцева в 2000 — 2004 гг.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.П. Гсшощапов

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.И. Широков,

кандидат сельскохозяйственных наук, Ю.А. Усольцев

Ведущая организация:

ФГУ «Федеральная государственная территориальная станция защиты растений в Курганской области»

Защита диссертации состоится « 29 » сентября 2004 г, в 10 часов на заседании диссертационного совета К 220.039.01 при Курганской государственной сельскохозяйственной академии им. Т.С. Мальцева.

Адрес: 641300, Курганская область, Ке. . \>сий район, с. Лесниково, сельхозакадемия, зал заседаний Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в бибг"\. чекой государст-

венной сельскохозяйственной академии имени Т ч -е»

Автореферат разослан «

'СУ'!'*

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент

Актуальность темы. Одной из задач, поставленных перед сельским хозяйством, а в зоне радиацконио-неблагополучиой в особенности, является поиск резервов повышения урожайности зерновых культур, в частности гшзекицы без прессинга пестицидов. Донные отложения и поймы бассейнов рек Исетъ л Теча имеют высокое содержание радиоизотопов, которые с подземными водами мигрируют, попадают в колодцы, распространяются с кормами и навозом на поля Здесь содержание ®°5г и шСя довольно высокое и на таком фоне расположено землепользование СПК «Заря» Долматовского района.

Интенсификации растениеводства в свое время вызвала негативные изменения не только в технологии возделывания, но и в окружающей среде. Немаловажным фактором, диктующим необходимость экологизации технологий, является чрезмерное насыщение севооборотов в основном злаковыми культурами и монокультура, внедрение различных приемов минимальной обработки почвы, применение большого количества удобрений и пестицидов, что привело к значительным изменениям в распространенности и вредоносности патогенных организмов, без борьбы с которыми выраспггь хороший урожай сегодня стало практически невозможно. В связи с этим здесь нужна альтернатива химическому методу - беспесвдщд-ные технологии.

Цель нсслядгдянпй Основной целью исследований являлась разработка организационных и агротехнических методов зашиты пшеницы от заболеваний зерна и корневой гнили в реабилитационной зоне Курганской области, поскольку этот вопрос в настоящее время слабо изучен.

Задачи исследований... 1. Изучить особенности патологического процесса в зоне реабилитации и изыскать эффективные и безопасные организационные методы борьбы с чернотой зародыша; 2. Изучить географическое распределение видов грибов-возбудителей заболевания семян; 3. Выяснить и практически использовать дифференцирующую роль несовершенных грибов с целью улучшения качества семенного материала; 4. Разработать новые методы картирования фитосанитарной обстановки на конкретном поле с мелью внедрения эффективных и адресных ремонтных мероприятий; 5. Усовершенствовать агротехнические методы борьбы с болезнями семян.

На защиту выносятся следующие положения: 1) Изучение географического распределения видов грибов - возбудителей заболевания семян; 2)Использование дифференцирующей роли несовершенных грибов-возбудителей чернозародышевости и корневой гнили; 3) Разработка новых методов картирования фитосанитарной обстановки на поле с целью проведения экономически и энергетически эффективных адресных ремонтных мероприятий; 4) Совершенствование агротехнических методов улучшения качества семян.

Научная краизра, В этиологическом и диагностическом плане впертые выявлены существенные различия в морфологии спороношеиня в зоне радионуклидного загрязнения.

В изучаемом регионе до сего времени не проводилось исследование дифференцирующей роли несовершенных грибов из рр. А1(сшаш и В1ро1апз с целью улучшения качества семян, повышения энергетической и экономической эффективности мероприятия, что является приоритетом.

Изучены ноше подходы к географическому способу распределения видов грибов - возбудителей заболевания семян, что делается впервые.

Разработаны новью методы картирования фитосанитарной обстановки поля с целью проведения адресных ремонтных мероприятий.

Усовершенствованы агротехнические методы улучшения качества семян.

Выявлено значение ориентации колоса в пространстве в отношении распределения черно-зародышевых семян в колосках, что имеет определенное научное значение при изучении этиологии заболевания зерна пшеницы.

Практическая ценность работы Результат исследований дифференцирующей роли возбудителей заболеваний, картирования фитосанитарной ситуации ва конкретном поле, улучшения качества семенного материала, ориентации колоса в пространстве (персстральности >

могут быть использованы в системе реабилитационных ме I в родиаш|^^р-н^^ополучно<

: -¿учиай литературьг

зоне с исключением применения пестицидов в далях получения экологически чистой продукции. Оценка фктосанктарного состояния поля смоделирована » условиях СПК «Зара» Далматовского района в 2003-2004 гг., а результаты ее можно применять повсеместно. Результаты исследований можно использовать в учебном процессе при преподавании курса «Селекция и семеноводство», что нашло отображение в составленных автором диссертации методических указаниях для студентов старших курсов агрономического факультета.

Рекомендован производству новый вариант микологической экспертизы, позволяет в любых условиях существенно улучшить качество семенного материала.

Дпрпйугдад работы. Результаты проведенных исследований были доложены: Региональной научно - практической конференции, посвященной 50-летию Курганского областного краеведческого музея в ноябре 2001 года; Всероссийской научно - (фактической конференции, посвященной 60-летию со дня образования Курганской области н 90-летию сельскохозяйственной науки Зауралья в августе 2002 года, Международной конференции в Башкортостане в 2003 году, Региональной конференции в г. Челябинске (2004 год); VIII Всероссийской научно-практической конференции в Пензе (2004 г.),

Пу^пиуяцця результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ общим объемом 5,9 Печатных листов, в том числе две брошюры по вопросам, связанным с темой исследований.

Личный вклад соискателя. Работа выполнена иа базе Курганской государственной сельскохозяйственной академии (КГСХА), СПК «Заря» Далматовского района (зона реабилитации) в 1999-2004 гг. полевые опыты, лабораторные анализы, математическая обработка результатов проводились непосредственно автором диссертационной работы В рамках плана НИР кафедры семеноводства и ТХПР, номер госрегистрацни 01.99.0 08778,

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 157 страницах. Работа состоит из введения, 5 глав, 20 разделов, 2 подразделов, заключения, выводов и рекомендаций производству, иллюстрирована 34 таблицами и 34 рисунками, содержит 15 приложений. Список литературы содержит 226 источников, в том числе 9 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Объекты, условия и методика проведения исследований

К объектам исследования относятся: сорта яровой пшеницы, ТгШсит агтхит, районированные по области и проходящие конкурсное сортоиспытание на Даяматовском ГСУ; грибы из класса Несовершенные Л/ро/лга зогокШапа №оету Л 11етагм гетшм, А!/етаг1а Ьо1-гутрога, А!1егпаг;а сотрасшт и Ршаг1ит.

Метеорологические условия за годы исследований были типичными для западной зоны Курганской области. По теплообеспеченностн все годы были практически одинаковыми.

2000 год. Май был дождливым (133,5 мм, 380% от нормы) В августе пошли дождя (70,7 мм, 122% от нормы). Сентябрь холодный.

2001 год. Май теплый, нюнь - холоднее обычного. Осадков выпало три месячные нормы. Июль - прохладный (17,б°С). Осадков выпало 77% нормы. В августе осадков было 205% от нормы.

2002 год. Май прохладный (осадков 8% от нормы). Это сдерживало посевные работы. Июнь был прохладным, а июль - средний по температурному режиму.

2003 год. Май и июнь были прохладными. Июль - средний по температурному режиму. Август - очень теплый и засушливый, но способствовало развитию черноты зародыша. Сентябрь также теплый с небольшим количеством осадков.

Радиационная обстановка зоны исследований является весьма экстремальной. Так, в пойме р. Теча в районе д. Лобанове, расположенной вблизи границы с Челябинской областью, активность радиации достигает 140 мкР/ч; в д. Скилягнно (хвойные посадки) - 96 мкР/ч; в д. В, Теча отложения в иле 1Г1С5 достигало 2,794 Бк/кг ида, что превышает ПДК в 27 раз, а по - 209,8 Бк/кг ила (2 ПДК); в д. Першииское - по тСз - 790 Нк/кг, а по -

417,2 Б к/кг; у с. Затеченское при впадении р. Теча в р. Исеть активность радионуклидов в ловушках достигает 40 мкР/ч.

Все это при северо-западном направлении ветров образует ВУРС, который движется в направлении реки Миасс и других районов Курганской области. Что касается самой р. Ми-асс, то она загрязнена торием. Таким образом, перепазы активности радионуклидов по эпицентре загрязнения составляют от 16 до 2 Ки/км\ а по - от 13 до 1,5 Ku/км .

Адаптивность в математическом выражении мы определяли по методике А,П. Годошало-ва, впервые предложившего этот критерий. Критерий позволяет точно уловить генетические различия между сортами и отдельными вариантами опытов.

Выделение биотипов проводили по методике, разработанной в нашей академии eme в девяностых годах и усовершенствованной нами сегодня.

Роль глубины посева семян, ее влияние на модель растения и его иммунологические характеристики изучали по методике А.П.Толошапова.

Декстральность определяли по методу М.Д. Велибекова и H.A. Кузьмина.

Культуральные исследования осуществляли на агаровых средах. Грибницу и споры идентифицировали по В. А. Мархасевой и Bit Билай.

Микрофотографирование осуществляли с помощью мнкронасадки МФН-1, фотоаппаратов «Зоркий» к «Зенит ET». Макросьемку проводили с помощью насадочкых колец к фотоаппарату Зенит ET. Для работах семенами использовали стандартный комплект лаборатор* ных решет.

Суммарное содержание аминокислот в водной вытяжке здоровых и больных хрен сортоб пшеницы определяли с помощью венгерского прибора «Спектромом 195D». Для этого готовили водные вытяжки из здоровых и больных семян сортов мягкой пшеницы Жигулевская и Вера, при этом больные семена дифференцировали по возбудителям. Объем вытяжки - 3 мл. Повторность трехкратная. Расход вытяжки иа 1 повтори ость I мл.

Количества конидий в грамме воедушно-еухой почвы определяли в образцах почвы по С.Г.Ф, Чину и Р.И. Ледннгаму методом флотации. Глубину посева семян изучали в рядовом и разбросном посевах.

Нами бьши изучены глубины посева семян: 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5,6,0; 6,5; 7,0 см при объеме выборки 100 растений.

Моделирование оптимального фенотипа сортов пшеницы проводили по ряду элементов продуктивности; числу вторичных корней, кустистости, высоте растений, длине колоса, числу колосков, зерен в колосе и др.

Полевые наблюдения проводили на производственных посевах. Рядовой и разбросной посев изучали на пшенице в учебно-опытном хозяйстве в четъгрех повторениях. Длина делянки - 20 м, ширина - 5 м. В течение всего вегетационного периода вели фенологические наблюдения и учет корневой гнили.

Посев осуществляли сеялками «Конкорд» с трактором К-701, и сцепом СЗП-З.б, переоборудованных разбросными сошниками в агрегате с трактором К-701.

Расчет энергетики урожая и затрат делали по методике И. В Дюрягина.

Математическую обработку опытных данных проводили по Б, А. Досяехову.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 .Культуральные признаки н видовой состав возбудителей черноты зародыша

семиц пшенниы

Анализы черноты зародыша в образцах пшеницы, взятых на Далматовском ГСУ и в других хозяйствах, показывают, что болезнь встречается на всех без исключения сортах, но с разной степенью тяжести (Таблица I).

Видовой состав возбудителей черноты зародыша при явной и скрытой инфекции представлен родами: Alternaría, Bipolaris, Fusarium, Гораздо реже встречаются грибы

Таблица 1 - Географическое распространение грибов 6 популяции

Зона Хозяйство Сорт, партия семян Разновка- иость Соотношение грибов по видам, %

Alternaria Bipolaris Fusarium

1 2 3 4 S 6 7

1 Даиматовский ГСУ 2003 г. Лютесценс 70 Омская 13 Фора Новосиб>фская15 СКЭНТ-1 Тулунская 12 Омская 20 Курганская 1 Новосибирсюн89 Терция Омска* 35 Жигулевская лютесценс лютесценс лютесцснс лютесценс лклесценс лютесцеяс лютесценс лютесценс лютесценс лютесценс лютесненс эртросгт 26 22 66 36 38 64 30 36 20 10 18 40 54 68 18 52 34 24 52 34 64 70 64 48 6 2 '

СПК «Сафакулев-сккй» Сафакулевскмм район Омская 18 Лютесцснс 70 лютее цейс лютесменс 42 48 4 -

ОГТХ «Садовое» Кеговскнй район Недоснб>фскяя 89 лютесценс 92 88 72 92 92 86 94 8 12 23 8 8 14 6 -

ЗАО «Знамя» Куртамышский район Омская 18 лютесценс 33 l 1

2 Целинный ГСУ Дарина * Фнеста Саратовская 70 Ария Икар Авиада Серебрила лкпесиенс лютесценс пнротрнке лютесценс 52 SS 46 44 24 18 12 6 to 4 12 . 4 0 5 8 6

Шловшкжий ГСУ Омская 35 Терция Омская 18 Новосибирск а»89 лютесненс лютесценс лютесценс лютесцеяс 87 83 72 90 1 -

Совхоз «Полевой» Пстуховский район Омская 29 лютесценс 16 - -

КФК «Елена» Макушннский район Омская 18 Новосибнрская89 лютесценс лютесценс 64,5 76,5 6 -

Матсушшккий ГСУ Ария лютесценс 42 3 . -

3 СПК «Суерь» Мокроусовский район Тулунска* 12 Новосибнрская89 лютесценс лютесценс 62 J8 6 1 )6

ЗАО «Новый путь» Лебяжьевский район Лютесненс 70 лютесценс 18 - -

ОГК «Речновскос» Лебяжьевский район Новосибирская®? лютесценс 48 6 -

Средник - - 43,45 25,6 0,54

НеЫп(Нафог1шп и [>есЫега, доля которых в популяции возбудителей исключительно мала и практического значения не имеет. Остальные виды паразитируют на всех сортах и особен-

но Вгро^аш хогоНЫапа (на растениях), Акетагга сотрасшп, АЬегпапа <ет>й и АЬетагШ Ьо(гу<хрога (на семенах).

8)

100 тГ

2001 2002 2003 Гомткдопни

□Фора МТ«рция пТупумская 12 ОЛютасцвнс 70

Рисунок 1. Поражаемость семян районированных сортов мягкой пшеницы по годам и визам возбудителей: а) АНегаапа; 6) В1ро1агк

На рисунке 1 (а,б) представлена поражаемость районированных сортов в разрезе по годам за период с 2001 по 2003 годы, из которого следует, что видовой состав грибов - возбудителей черноты зародыша существенно изменяется по годам, что связано с особенностями условий года Во влажный 2003 год оба вида грибов присутствовали в минимуме ва сортах, различающихся по иммунологическим характеристикам, а в 2003 - в максимуме, что связано с гндротермическими характеристиками года. Самыми благоприятными для развития грибов да зародыше семян следует считать годы с ГТК=0Дчего не наблюдается при ГТК< 1,5-2,5. •

В условиях сильного воздействия ионизирующих излучений загрязненной золы нами отмечены отклонения конидий грибов по форме, что представлено на рисунке 2.

■а) - 6)

Обычная форма конидии Отклонение по форме, отмеченные в

триба В<ро]ап5 условиях северо-западной зоны

Рисунок 2. Форма конидий гриба ЕНроклэ

Рисунок 3. Динамика роста грибов на агаровой среде

Культуральные исследования на агаровых средах, показали, что скорость роста колоний грибов Акегпапа и Шро!апа достаточно велика и стабильна, что представлено на рисунке 3.

2.2, Географическое распространение н виды возбудителей в Курганской области и в золе радиационного загрязнения

Географическое распространение грибов ЩрЫапх и Акетатга представлено на рисунках 4,5. На карте области легко просматривается, что условия зоны играют решающее значение в распространенности, вредоносности и соотношении видов грибов. Оказалось, что сорт Жигулевская является повсеместно наиболее восприимчивым к данному заболевании}, а второе место традиционно занимают Саратовская 39 и Новосибирская 89. Необходимо отметить, что саратовские сорта слабо отселектировалы на устойчивость к этому заболеванию, о чем многократно упоминалось в работах наших предшественников. Сорта местной селекции Курганская I и Терния могут быть отнесены к относительно устойчивым. Данные рисунков 4 н 5 указывают, что поведение сортов зависит, прежде всего, от географических условий.

Так, сорт Омская 18 в Кетовском, Половинсюом, Куртамышском районах (вторая зона области) поражается в пределах 1-2 %, тогда как в более влажном климате Макушинского района -25 % (в условиях сильносолонцеватых почв). .

К числу выносливых можно отнести сорта Терция, Вера, Серебряна, Ария, Омская 35, Омская 18, Вировка, Тулеевская, Икар, Квинта и Лклесценс 70.

Рисунок 4. Распространение пораженности пшеницы чернотой зародыша по области

ЮПЯ НННИ ЮН410ШЧШ| вияпнрш

□ Омская 18 ЯЛютесченсТО □ Новосибирская 89 С Ария

Рисунок 5. Поражаемость сортов пшеницы чернотой зародыша по районам облаете

и. Дифференцирующая роль грибов я ее использование к производстве

В 1966 году И.Г. Строна указал на три типа разнокачественное™ семян: экологическую, матрикальную и генетическую. Их оценивают по-развому.

Нами рассматривается резнокачественносп» семян с позиций дифференцирующей роли грибов Шро1атк и Акетагга. Установлено, чТо В)ро1аг1з поселяется ка более мелких, ослабленных семенах, тогда как АШтагю - на крупных, хорошо сформировавшихся, но с ослабленной оболочкой зародыша Эти закономерности настолько четки, что позволяют выработать тактику разделение семян на фракции с выходом на профилактику заболевания и повышение урожайности пшеницы, в конечном счете.

Таблица 2 - Соотношение видов возбудителен черноты зародыша в

партиях осман в центральной зоне Курганской области

Хозяйство, кон- Предшествен- Пораженных семян. %

трольная «днинца Сорт ник ВфоЬго А[№гпагта

1 2 3 4 5

а) по партиям

СХК им. Ломоносова Жигулевская пар 4-14 96-86

ЗАО «Меяшикоское» Новосибирская 89 пшеница 4-12 96-88

Жигулевская кукуруза 0 100

АОЗТ «Разлив» Новосибирска* 89 - 2-28 98-72

Б) по контрольным единица«

АОЗТ «Разлив» Новосибирска» 89 неизвестен - ■ ' -

-2620 28 72

-2622 22 " 78

-2624 10 90

- 2626 24 76

-2628 ч<- 8 92

-2630 12 88

-202 2 98

СХК им, Ломоносова Жигулевская пар • -

-2527 6 94

-2529 •К' 4 96

-2531 6 94

-2533 14 86

-3774 -и- 6 94

-3776 2 98

-3778 4 96

Наличие больных семян не позволяет повышать урожайность сортов яровой пшеницы в связи с вредоносностью грибов, что является общепризнанным фактом, однако такая, хотя я единодушная точка зрения, является ошибочной. Причиной этого мы видим разнокачест-ве ни ость в контрольных единицах любой партии семенного материала. В этой связи можно предположить, что часть семян, которая является естественным субстратом для проявления факультативного паразитизма у гриба Btpolaris, является физиологически ослабленной и ее необходимо отделить из всех контрольных единиц партии семенного материала.

Из таблицы 2 следует, что соотношение вндоа грибов различно не только в партиях, но и в отдельных контрольных единицах их Любая партия семян неоднородна по качеству и это объективный факт. Опыты показали, что в контрольных единицах сорта Новосибирская $9 в одной из них подлежит удалению 28, а в другой - только 8 %. В связи с этим тактика работы с любой партией должна выбираться с учетом обязательного проведения микологической экспертизы отдельно по каждой контрольной единице. Только в этом случае мы сможем нрецизионно устранить разнокачественность семенного материала. Контрольные единицы партии формируются при обмолоте хлебного доля, пестрота плодородия которого существует объективно и, в дальнейшем контрольные единицы максимально сохраняют свою целостность.

2.4. Распределение черноты зародыша семян в пределах колоса пшеницы

Для определения пораженностн семян пшеницы чернотой зародыша в пределах колоса нами были проведены специальные исследования декстральности и ярусностн, по которым можно судить о влиянии некоторых параметров колоса на распространение болезни.

На рисунке 6 представлена дисперсия распределения больных зерен в популяции достаточно устойчивого copra местной селекции Терция с учетом ориентации колосков.

Данные рисунка б указывают на существенные различия в количестве больных зерен в совокупности правых и левых колосков. Так, процент больных зерен у левых резко варьирует в пределах популяции (по выборкам). Размах варьирования параметра декстральности является трехуровневым, что означает наличие в популяции сорта Терция трех ведущих биотипов. Рисунок 7 выполнен по трем явно различающимся по средним арифметическим группам (х|" 24,9, Х2 = 34,1, х, = 45,4). У каждого из биотипов свой спектр декстральности.

/Г

% больных 2

1 О

4

3

1

2 3 4 б Выборки

[О Левый колоски Я правые «о/иэсхи |

Рисунок б. Неравномерность распределения больных зерен в популяции устойчивого сорта Терция с учетом ориентации колосков

Рисунок 7. Зависимость количества чернозарояышевых зерен от декстралъносга колоса

На рисунке 8 (а, 6, в) представлено распределение показателей структуры растения до биотипам сорта Вера. Показатель высоты растений и длины колоса незначительно варьирует в пределах биотипов, а поэтому эти параметры не находятся в корреляционной связи с наличием хлорофилла и его плотностью.

4 б)

»««ййяхйкни

|а«Ц»И Я попоено» ]

Рисунок 8. Распределение показателей структуры растения по

биотипам сорта Вера: а) высота растения; б) длина колоса; в) количество зерен и колосков

И

Что касается числа зерен и колосков в колосе, то с увеличение» числа хлоренхимных тяжей при практически неизменном количестве колосков число зерен находится в пределах случайных колебаний.

По данным таблицы 3 в популяции сорта Вера максимальное количество инфекционного начала представлено грибом нз роща АКетпапа, средний процент которого в 1,5 - 10 раз превышает долю гриба В1ро1аш, Однако этот показатель варьирует в зависимости от биотипа по показателю количества анатоиострукгур. Если в биотипе 50 это превышение всего в два раза, то в биотипе 58- в 50 раз.

Таблица 3. Специализация видов возбудителей в структуре биотипов

популяции птеншш сорта Вера

Биотип Количество чер- нозародышевых, % Соотношение грибов по визам, %

Вфо1апз АНегпапа Гизаттшл

35 75,8 2Л 5,7 0.4

50 40.4 4,5 9,0 0,7

52 46,4 1,5 16,9 0.2

54 37,4 0,9 7,2

56 48,5 9,8 0,1

58 35,6 0,9 47,6 3,8

60 46,8 0,4 8,5 -

68 47,5 0,7 5,1 -

На рисунке 9 (а,б) отражено распределение больных растений в структуре популяции позднеспелого биотипа сорта Вера.

а)

б)

2 3 4 Семьи биотипа

■ верхний ярус □ нижний ярус

■ четные О нечетные

Рисунок 9 (а,б). Распределение больных зерен в структуре популяции

позднеспелого биотипа сорта Вера; ,

а) по ярусам; б) по сторонам колоса ~

Из рисунка 9 (а,б) следует, что в структуре популяции позднеспелого биотипа наблюдаются четкие различия в отношении инфидароваяности семян. Вместе с тем особенности формы колоса не позволяют судить об этом, поскольку разницы » поражвемостн зерен я пределах яруса с учетом ориентации колоса в пространстве не наблюдается.

Рисунок 9 демонстрирует зависимость черноты зародыша зерен в пределах колоса от степени скороспелости по биотипам внутри популяции. Эта зависимость криволинейная при корреляционном отношении, равном ^»0,77*0,119.

Рисунок 9. Зависимость чернозарояышевости зерен в колосе от

количества хлорофкллоиосных тяжей по сторонам колоса

80 т —---------------

Рисунок 10, Зависимость чернозародышевости зерен в колосе от

количества хлорофидлоносных тяжей по ярусам •» «

12 3 4 9

|С вдриний ярус Отиниййрус |

% больны»

¡□верхний ярус в нижний ярус"}

в)

□ вермшй яр^с Внижний ярус

Рисунок 11 (а,б,в). Распределение больных зерен по ярусам у сортов

яровой пшеницы: а) Терция; 6) Жигулевская, в) Сурента-2

Рисунок 11 показывает, что количество больных зерен находится в тесной криволинейной зависимости от скороспелости.

2.5, РОЛЬ АГРОТЕХНИКИ В ФОРМИРОВАНИИ ОПТИМАЛЬНОЙ МОДЕЛИ УСТОЙЧИВОСТИ К КОРНЕВОЙ ГНИЛИ

2,5.1. Способ определения псстроны плодородия пали

Для того чтобы сформулировать способ определенна пестроты плодородия, были проанализированы многочисленные аналоги и прототипы, которые встречаются в литературе в настоящее время. Все они имеют ряд недостатков.

Более близким по техническому решению и достигаемому результату является способ определения потребности растении в удобрениях, или листовая диагностика. Прототип предусматривает анализ листьев по внешним симптомам, на основании которых судят о пестроте плодородия на поле.

Предлагаемый способ в нашем исполнении значительно проще и точнее. Эта достигается тем, что выявление пестрота плодородия проводят путем анализа черноты зародыша в контрольных единицах партии семенного зерна во время его хранения, а о плодородии отдельных мшфоландшафтов поля судят по проценту чернозародышевости бялояяриозной природы в соответствующей контрольной единице. При этом последовательность формирования таких единиц во время обмолота наносят на схему конкретного поля в соответствии с поступлением зерновой массы ort комбайна. В данном случае размер загонки для формирования контрольной единицы определяют путем деление величины ее на уменьшенную вдвое бункерную урожайность.

Рисунок 12, Интерполяция контрольных единиц пшеницы сорта Лютесценс 70 в складе и на местности

Вычерчивают схему поля с нанесением на нее контрольных единиц, которые обязательно нумеруют (рисунок 12). Важно при этом следить за размещением контрольных единиц в пространстве. Способ проверен нами на поле и партии семян в С ПК «Заря» Далматов-ского района.

Таблица 4 - Влияние фитосанитарного состояния контрольных единиц

на показателя всхожести семян пшеницы сорта Лютесценс 70

Количество больны* семян тю вцоам Кол-во Всхожесть сети в слу-

Контроль- грнбов.% конидий чае южЬекднн, %

ная еди- Altemaria Bipolaris гриба

ница внеш- внеш- сум- внеш- внеш- сум- Bipo-

не не И&р- не не мар- laris в 1 сред-

боль- здоро- гая боль- здо- ная. Г B.C. явкой скры- нее

кие вые ин- ные ро- ин- почвы, той значе-

фек- вые фек- BIT. ние

ция ция

1 54 30 84 17 3 20 64 82 82 82

2 47 24 71 24 9 33 82 75 94 84

3 54 25 79 26 3 29 88 76 90 83

4 42 13 55 24 11 ■35 104 77 86 81

Среднее

по контр. 49,3 23,0 72,3 22,3 , V ■ 29,3 84,5 77,5 88,0 82,0

еданкивм

В таблице 4 и на рисунке 12 показаны участки поля севооборота С ПК «Заря» Долматовского района, подлежащие ремонту, и для которых нужно адресное вмешательство-

Способ обеспечивает следующие преимущества в сравнении с имеющимися аналогами и прототипами: 1) упрощается анализ отдельных участков поля в связи с использованием данных анализа контрольных единиц,; 2) увеличивается прецизионность дробного учета условий среды обитания растений в пространстве, то есть в отдельных частях конкретного поля; 3) обеспечивается точное представление о потенциальных возможностях режима питания при дробном учете контрольных единиц; 4} появляется реальная возможность адресного применения различных агроприемов в отдельных частях поля; 5) резко сокращается расход дорогостоящих удобрение и других веществ при ремонте поля; б) уменьшаете» нежелательное и избыточное применение химических веществ; 7) повышается экономическая эффективность ремонтных мероприятий.

2 JJ.Po.Tb глубины посева к формировании устойчивости пшеницы

От глубины посева семян зависят многие показатели формирования растения и патогена. От нее зависят элементы продуктивности и формирование оптимальной модели хозяина в отношении продуктивности и резистентности, о чем было сказано в результатах наших исследований.

Вторичные корни появляются позднее и перед самым выходом растения в трубку достигают максимального развития, хотя они всегда формируются на постоянной глубине 1,52,0 см, и этот параметр не зависит от глубины посева. Длина подземного междоузлия - это функция глубины посева.

Одинаковой глубины заделки семян добиться трудно. В производственных условиях при посеве рядковыми сеялками 57% семян оказываются на глубина1-4 см (Рисунок 13).

Проценты .

ш

.JHs^

1,S 2 IS S 3.5 * 4,5 в

□ Разбросной "Конкорд" ■ разбросной

□ роаово*_,

Рисунок 13. Распределение семян по глубинам при различных способах посева

На рисунке 14 приведена оптимальная модель сорта Жигулевская по восьми элементам структуры растения: количество вторичных корней, высота растений при полном кущении, длина колоса, количество колосков в колосе, количество зерен в колоске, количество колосков в колосе, количество зерен в колосе, масса зерен в колосе.

, Вбей

1,ЧИМ.ИЛ1Я!ЙГВ!П

ГТГ'ТЗ МЙ

($41 здз

| и-30(Х2) |

»•1,1 4*1,4

Эк^из вг«

IV)

| Длин!* шк1 |

| 1=7,2

1 У*=М,7

I

1 §¡4-2,1

| |

1 Ь"<и-м> ягпраяиых 1 1 кед«* I

ртгм ржэб росной $-1,79 У»-27

1-4,1 »¡-«Л

1-1 м

\V-17.4

А2)

»пне: раабрЖВОЙ

9-М

\*=24 >4-34

5,-0,02 si-e.es

ВЛ'Л'^УЛГ ^.-а ...ч:;;1"!

М15Г 1«М

в-че 8-9,2

^=1,3

5^=3,1

— I |||| | —

......Л Р Г ?|

1-2,1

„

Ух-13 V*-»

БгОД* ЗИУВ

5,4.-2,7

| 1+-1103) |

Рисунок 14. Оптимальная модель растения

Элементы структуры растения представлены в онтогенезе (индивидуальном развитии). Каждый из параметров показан отдельно для рядового и разбросного посева.

Модель дает возможность визуально представить различия в элементе при сравнении способов. Наиболее чувствительными к распределению семян в почве являются количество зерен в колоске и количество зерен в колосе, что характеризует конечный результат и это логично, поскольку при гармоничном сочетании всех параметров этот показатель зависит от высоты растения, в которой (ф говорит не в пользу рядового посева и отдает преимущества рендомязярованному разбросному распределению семян в почве. Одновременно это еще раз указывает на несостоятельность формирования высоты растения при рядовом посеве, поскольку конечный результат полностью зависит от высоты растения только при разбросном посеве, и указывает на большую отрицательную роль конкуренции.

3.1. Эффективность проведения мероприятий

Таблица 5, Эффективность применения мероприятий

Мероприятие Энергетическая оценка Биологическая (техническая), % Хозяйственная, % Экономическая (окупаемость затрат)

1 Фракционирование -без проведения - проведение 1,3 3,2 76.3-91,3 13 1,6

2.Посев - рядовой - разбросной 3,0 6,0 60,5-100 100 1,7 4,1

3. Глубина посева - 3,0-4,5 см -1,0-2,5 см - 12,2 34,7 31,3 43,8

4. Картирование - без проведения -проведет« 1,2 7,3 75 28-45 прибыль 89150 руб.

■ Выводы

1.B зоне радиационно-загрязмеиной с целью получения экологически чистой продукции необходимо применение самых различных организационных и агротехнических методов, способствующих снижению заболеваний и повышению продуктивности растений без применения химических веществ, вредных для окружающей среды и человека. Эти методы могут включать ряд приемов подавления заболеваний и должны опираться на биологические особенности возбудителей заболеваний.

2, Особенностью патологического процесса в указанной зоне является то, что популяция возбудителей заболеваний семян здесь представлена в основном Bipolaris soroktnuma, который является более вредоносным, тогда как в благополучной зоне - видами р, AlteTnaria (менее вредоносным): в этой связи процент поражения биполярксом оказывается в 4-5 раз больше. Здесь чаще наблюдаются аномалии в морфологии спор, что, как мы предполагаем, происходит под воздействием излучений: конидии приобретают веретеновидную форму с заостренными концами и увеличенным количеством поперечных перегородок. Кроме этого, здесь наблюдается поражение грибом Bipolaris не только мелких щуплых семян, но и более крупных, что говорит об ослаблении последних под действием высокого фона ионизации; в этой связи зерновки внешне выполненные бывают ослаблены.

3.В условиях воздействия ионизирующих излучений внешне здоровые зерновки имеют ослабленную оболочку в зоне зародыша, которая является более идеальным субстратом для начала развития гриба Bipolaris. Гриб Alteroaiia паразитирует в обычном режиме. Такое поведение грибов возможно связано с балансом альбуминов, глобулинов и глиадинов в зерне, а также с различием в аминокислотном составе. В пользу этого говорят данные, полученные нами в отношении количественного состава аминокислот (альтершриозная фрахтом- 1,37'1(Г7,{>иподяриозная-2,0*10"т,здоровые семена- 1,5-W1 г по сорту Жигулевская).

4, Изучено географическое распространение видов ко территории Курганской области. Видовой состав грибов-возбудителей черноты зародыша и корневой гнили находится в прямой зависимости от сортового состава и от гидротермического коэффициента (ГТК). Чем меньше ГТК, тем выше степень проявления заболевания. Замечено, что при ГТКО.5 отмеча-

етея эпифитотия черноты зародыша и корневой гнили, при ГТК>1,5 наблюдается среднее развитие заболевания и при ГП02,0 вред от заболевания практически не заметен.

5. Распределение видов грибов зависит не только от географического фактора, но и от пестроты плодородия поля. На определенной площади можно встретить участки, на которых наблюдается сильное развитие заболеваний и преимущество бнполяриозной инфекций, что было основой для способа определения пестрота поля в целях проведения ремонтных мероприятий. При этом пестроту предлагается определять по контрольным единицам хранящегося зерна.

6. Поскольку возбудители черноты зародыша (р. Акегпала) и корневой гнили (р. В1ро-1апз) имеют разные типы питания, что сформировалось эволюшюнно, нами была сформулирована методика практического применения дифференцирующей роди этих грибов с целью улучшения качества семян для тестирования, выбора тактики фракционирования, и размещения отдельных фракций.

7.Устаноалено влияние ориентации колоса в пространстве на распределение пораженных семян в колосьях а зависимости от декстралыюсти и ярусности. При этой у левосторонних колосьев наблюдается преимущество в поражении, а наиболее поражаемыми являются нижние колосщ, что связано с особенностями архитектоники колоса и плотностью прилегания колосковых чешуй,

8. Длина подземного междоузлия является функцией глубины посева семян, и сформирована в результате эволюционного процесса, поэтому оказывает максимальное влияние на формирование оптимальной модели растения: чем длиннее подземное междоузлие, тем больше отклонение от оптимума, тем сильнее поражается растение тилями.

9.0отимальная модель растения складываете« из следующих параметров фенотипа: количества вторичных корней, высоты растения, длины колоса, количества колосков в колосе, количества зерен в колосках, числа зерен в колосе, массы эерея ъ колосе и др, Все эти параметры полностью зависят от глубины посева семян.

10. Доказано, что длина подземного междоузлия и основные параметры оптимальной модели зависят от способов посева. Разброской посев в отличие от рядового обеспечивает оптимальное распределение растений по площади и по глубине, исключает конкурентные отношения в стеблестое и высокую устойчивость растений к заболеваниям. Бели при рядовом посеве распространение корневой гнили достигает 50,2, развитие - 2,0%, то при разбросном сеялкой «Конкорд» • 22,0 и 83%, то при посеве СЗП в разбросном варианте болезнь отсутствует.

11 .Выделение наиболее выравненных и ценных фракций семян, а также размещение их на оптимальную глубину обеспечивает максимальный энергетический коэффициент. Посев семенами, свободными от инфекционного начала и альтернариозной фракции при разбросном посеве обеспечивает достоверную прибавку урожая и окупаемость затрат.

Предложения производству

1.С целью повышения продуктивности пшеничных полей и снижения заболеваемости рекомендовать проведшие фнтосаннтарного картирования по каждому тюлю с использованием микологической экспертизы в контрольных единицах партий семян. При этом в период формирования контрольных единиц при обмолоте зерна следить за перемещением их

2. Для улучшения качества семян рекомендовать хозяйствам обязательное проведение микологической экспертизы и о каче^тве той или. иной фракотш, выделенной на основании згой экспертизы, судить по процентному соотношению альтериариозной и биполяриозной чернозародышевости.

3.Лучшей фракцией является альтернариозная, поэтому ее следует размещать в традиционных сроках посева, принятых в Курганской области, то есть с 15 по 25 мая; а биполя-риозная фракция, уступающая по ряду показателей должна размещаться при сверхранних и

ранних посевах, то есть в конце апреля и первой пятидневке мая с одновременным использованием стимулирующих веществ.

4.Посев зерновых культур, в частности тпенииы проводить подпочвенно-разбросным способом, обеспечивающим оптимальную модель растения н максимальную продуктивность.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Голощапов А-П-, Семизелшвдсова O.A., Дробышева Е.А. Методические указания и задания для проведения лабораторных работ по биотехнологии.- Курган: Изд-во КГСХА, 2002.-30 с.

2. Голощапов А,П., Семизельннкова O.A., Дробышева Е.А. Методические указания и задания по сортоведению для студентов агрономического факультета.» Курган: Изд-во КГСХА, 2002.- 40 с.

3. Дробышевл RA., Семизелышкова O.A., Порсев И.Н. Защитные технологии реабилитационной зоны Курганской области // Музей - ты мир! / Мат-лы регион, науч -fTpajcr. конф., поев. 50-лешю Курганской обл. музея., Курган: Зауралье.- 2003.- С. 258-260,

4. Семизелышкова O.A. Видовой состав возбудителей черноты зародыша семян яровой пшеницы в Кеговском районе И Музей - ты мир! / Мат-лы регион, науч.-пракг, конф., поев, 50-летию Курганской обл. музея., Курган: Зауралье.- 2003.- С. 262-266.

5. Семизельникоеа O.A. Микологическая экспертиза семян // Музей - ты мир! / Мат-лы регион, науч.-практ. конф., поев. 50-летню Курганской обл. музея.. Курган: Зауралье.- 2003- С. 266-268.

6. Семизельникова O.A. Фитоэкспертиза семян пшеницы в радиааионно загрязненной зоне Далматовского района // Наука - сельскому хозяйству / Мат-лы Всерос, науч.-практ, конф., поев. 60-летию со дня образ. Курганской области и 90-летию с.-х. науки Зауралья., Курган: Зауралье,- 2003.- С. 200-203,

7. Семизельннкова O.A. Результаты фитоэкспертизы семян яровой пшеницы в Щучан-ском районе // Наука - сельскому хозяйству / Мат-лы Всерос, науч.-практ, конф., поев. 60-летию со дня образ. Курганской области и 90-летию с.-х. науки Зауралья., Курган: Зауралье,- 2003,-С. 203-206.

8. Семизельннкова O.A. Способ улучшения качества семян Н Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России / Мат-лы всерос. науч.-гтр акт. конф. к IX междунар. спец. Выставке «Ирод Урал - 2003»., Уфа: Изд-во БГАУ.-2003.-С 218-222.

9. Семизельнккоаа O.A., Голощапов А.П. Способ определения пестроты плодородия почвы Н Мат-лы XUII науч.-техн. конф., Ч.З,-Челябинск: ЧГАУ.»2004,- С, 400-404.

10. Семизельннкова O.A. Использование фитосанитарного картирования а семеноводческих посевах пшеницы//Селекция и семеноводство с.-х. культур / Мат-лы VIII Всерос. науч.-практ. конф., Пенза: РИО ПГСХА, 2004,- С. 126-127.

»15538

_ЛИЦЕНЗИЯ ЛР № 021298 от 18 июня 1998 г._

Подписано в печать 12.08.2004 Формат 60х 84V1( Бумага офсетная. Гарнитура Tunes. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 1208

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ^Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С.Мальцева» 643300 Курганская область, Кетовский район, с. Лесниково, КГСХА