Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРИЕМЫ ОЗДОРОВЛЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ ОТ МОЗАИЧНЫХ ВИРУСОВ И СПОСОБЫ УСКОРЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ БЕЗВИРУСНОГО ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ПРИЕМЫ ОЗДОРОВЛЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ ОТ МОЗАИЧНЫХ ВИРУСОВ И СПОСОБЫ УСКОРЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ БЕЗВИРУСНОГО ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи Владимир Алексеевич ШКАЛИКОВ

&/№

ПРИЕМЫ ОЗДОРОВЛЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ ОТ МОЗАИЧНЫХ ВИРУСОВ И СПОСОБЫ УСКОРЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ БЕЗВИРУСНОГО ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

(Специальность JV» 06.01.11 — фитопатология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА—«974

Диссертационная работа выполнена на кафедре фитопатологии Опытной станции защиты растений Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — академик ВАСХНИЛ доктор с.-х. наук заслуженный деятель науки РСФСР профессор М. С. Ду-

НИ.Н.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Ю. И. Шнейдер; кандидат биологических наук И. С. Узуноз.

Ведущее учреждение—Московское отделение Всесоюзного института растениеводства им. Н. И. Вавилова.

Автореферат разослан « О » С-**"./*: .... 1974 г.

Защита диссертации состоится на заседании Ученого совета агрономического факультета ТСХА « /у »****./. 1974 г.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ (корпус 10).

Просим Вас принять участие в работе указанного Совета пли прислать письменный отзыв по данному автореферату по адресу: 125008, Москва А—8, ул. Тимирязевская, 49,.корп. 8, Ученый совет ТСХА.

Отзывы, .заверенные печатью, просьба направлять в д*_у<-экземплярах._-

Ученый секретарь Совета ~тл} Я_лолБ • ,_----г»Т

Ф. А. Девочкин-

ВВЕДЕНИЕ

Потери урожая картофеля от вирусных болезней в большинстве стран, в том числе и в СССР, в зависимости от состава возбудителей, эколого-географических зон, особенностей сортов и агротехники, нередко достигают 30—95%.

Имеющийся научный и передовой производственный опыт свидетельствует о том, что при успешном оздоровлении посадочного материала от вирусных болезней обеспечивается повышение урожайности картофеля на 30—50%. Поэтому разработка эффективных методов оздоровления картофеля от наиболее вредоносных вирусных болезней, является одной из государственно важных научно-производственных' проблем. Решение этой задачи значительно облегчается в результате выведения и внедрения в практику вирусоустойчнвых сортоа. Однако в современных условиях и в ближайшем будущем основное значение в оздоровлении районированных сортов картофеля, неустойчивых к вирусам, имеет комплекс семеноводческих и агротехнических приемов, главными элементами которого являются: получение исходного безвирусного посадочного материала и ускоренное его размножение в условиях, максимально ограничивающих вторичное заражение вирусами.

Простым и доступным методом оздоровления картофеля и многих других культур является клоновая селекция безвирусных растений по результатам визуальных, серологических и индикаторных оценок (Амбросов, 1966; Филиппов, 1971; Лебедева, Рейфман, 1971; Марченко и др., 1971; Осипова, 1973 и "др.). На в тех многочисленных случаях, когда исходные сор-тообразцы заражены вирусами на; 100% и когда возможность отбора хотя бы единичных безвирусных растений исключена, для получения, таких растений успешно применяется метод культуры свободных от вирусов верхушечных меристем в сочетании с воздействием высоких и низких температур, внесением в питательную среду веществ антивирусного действия (Holmes, 1948; Noris,' 1954;. Guak. 1961; Baker, 1962;, Campbell, 1962; Miller,. 1962; Morel, 1964; Svobodova, 1964; Капица, Ан-

дреева, 1965; Харченко, 1970; Цуркан, 1973; Трофимец и др., 1974 и др.). Но, несмотря на эти успехи, широкое производственное применение комплекса приемов культуры апикальных тканей в известной мере ограничено сложностью составов и приготовления питательных сред, необходимостью соблюдения асептических условий, большими затратами рабочего времени квалифицированных специалистов.

Использование безвирусных растений-кормилиц для выращивания здоровых растений картофеля из апикальных меристем позволило упростить и ускорить выращивание исходных безвирусных растений (Дунин, Харченко, Нгуен-.Туй, 1971; Коновалов, 1973; Диба Лли, 1973; Шкаликов, 1974). Однако в рамках общей проблемы многие вопросы методического характера остаются еще нерешенными. К тому же получение исходных безвирусных растений решает лишь первую часть проблемы семеноводства картофеля на безвирусной основе. На последующих этапах оздоровительных работ решающее значение имеет надежная защита исходного высокопродуктивного безвирусного посадочного материала от повторного заражения вирусными инфекциями. Поэтому в задачу наших исследований входило усовершенствование методов получения свободного от вирусов X, М, Б картофеля (в первую очередь— увеличение размеров безвирусных зон верхушечных тканей в целях улучшения их последующей культуры на питательных средах и на растениях-кормилицах), ускоренное размножение исходного безвирусного материала и сравнительное изучение противовирусной эффективности некоторых системных инсектицидов в защите размножаемого картофеля от вторичного заражения вирусами.

МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Экспериментальна}! работа выполнена лабораторными, вегетационными и нолевыми методами. Полевые опыты выполнены в учебном хозяйстве ТСХЛ «Дубки» Московской области, вегетационные и лабораторные — в теплицах Опытной станции защиты растений ТСХЛ и учебного хозяйства «Дубки» в 1971 — 1973 гг.

В качестве подопытного материала использовали клубни и вегетирующие растения картофеля сортов Лор.\, Истринский, инфицированных вирусами X, М, Б и оздоровленных от этих вирусов сортов Лорх, Приекульский ранний, а также и иммунные к вирусу X сортообразцы Сафир, Сако, сеянец 41950.

При изучении эффективности некоторых системных инсектицидов в защите размножаемого оздоровленного картофеля от заражения вирусами X, М, Б использовали 5%-ный грану. 2

лнроваиныи афидан и 70е,о-иый смачивающийся порошок сайфос*. " * •

В вегетационных опытах, проводимых в теплице, растения картофеля и индикаторные растения выращивали в 1-литровых вазонах со стерильной почвой. В осенне-зимний период температура в теплицах поддерживалась на уровне 13—25 X, освещенность, создаваемая блоками люминесцентных ламп,— на уровне 3—4 тыс. люкс. В весенне-летний период температура колебалась в пределах 15—35 X, освещенность (естественная) — от 6 до 30 тыс. люкс.

Полевые опыты выполнены на изолированных участках. Почвы дерново-подзолистые, супесчаные на флювиогляци-альных песчаных образованиях. Предшественниками картофеля были: в 1971 г. — озимая рожь, в 1972 г. — озимая пшеница, в 1973 г. — земляника.

Погодные условия за время проведения опытов существенно различались по годам.

Таблица 1

Метеорологические условия по данным метеопункта учхоза «Дубки»

1971 г. 1972 г. 1973 г. Средние

многолетние

Месяц

осад- осад- осад- осад-

ки, ки, ки, ГС ки,

мм мм мм мм

Май 12.2 22,5 11,5 66.6 12,7 27,5 11,2 51,0

Июнь 15.8 43.8 18,0 48.0 17,6 26,0 14Й 78,0

Июль 16,3 100,3 21.6 40.8 17,5 123,7 16,8 101,0

Август 16,5 20,3 19,7 21,0 15,4 180,0 15,0 73.0

Итого за период 61.3 107,0 70,8 1ЫЭ.0 63.2 357,2 57,0 212,1

Проведению основных экспериментов по получению без-ьирусного картофеля комбинированным методом термотерапии н трансплантации верхушечных тканей на растения-кор-мн.тшш предшествовали некоторые подготовительные работы.

Период физиологического покоя све;кеубра::ных клубней, используемых в -вегетационных опытах в летние и раннеосен-нис сроки, прерывали путем обработки клубней риндитом (7 частей "этиленхлоргидрина, 3 части дихлорэтана, 1 часть четыреххлористого углерода по объему) в герметических со* Пользуюсь случаем выразить признательность кандидатам биологических наук—А. И. Гордейчуку и В. А. Ш.мыгле — за оказанное мне содействие в приобретении инсектицидов.

судах при 20СС в течение 24 часов и последующей обработкой в 3%-ном растворе тиомочевины ц растворе гиббереллина (35 мг/л) в течение 10 мин.

Почву для вегетационных опытов стерилизовали в автоклаве при. 105—108 °С под давлением 1,2—1,3 атм. в течение 2 часов, керамические сосуды — в термошкафе при 200 "С в течение 1 часа.

Для получения безвирусных растений-кормилиц за 40— 45 дней до начала прививок семена помидоров сорта Белый налив прогревали в термокамере при 50—52 СС в течение 48 часов и. 80° С в течение 24 часов. Семена высевали в рассадные ящики со стерильной почвой. Сеянцы выращивали в теплице под блоками люминесцентных ламп Л Б-80 при освещенности 7—7,5 тыс. люкс и 16-часовой длительности светового периода. С образованием первого настоящего листа сеянцы помидоров пикировали в 1-литровые сосуды, а в опытах, где изучали способы ускоренного размножения, — в торфо-не-регнойные горшочки.

Верхушечные ткани-трансплантанты картофеля в опытах по оздоровлению от вирусов X, М, Б и стеблевые почки картофельных растений в опытах по ускоренному размножение безвирусного картофеля прививали на безвирусные растения помидоров «в расщеп». Для этого верхушки растений-подвоез срезали на расстоянии 2 см над их первыми или вторыми листьями (в зависимости от варианта опыта) и делали диаметральный разрез стебля на глубину 3—5 мм. От стебля картофельного растения вычленяли верхушечные ткани и пазушные почки, придавали им клинообразную форму и вставляли в вертикальный разрез стебля-подвоя так, чтобы их раневые поверхности были погружены в разрез. Для плотного контакта места прививок обматывали влажными ватными жгутиками. Повышенную влажность воздуха для привоев создавали с помощью полиэтиленовых чехликов размерами: 50x8 — 10 мм. Через 7—8 дней ватные жгутики и чехлики снималил

В течение первых двух недель после прививок подопытные растения через каждые три дня опрыскивали из ручного пульверизатора раствором гиббереллина в концентрации 35 мг/л.

Для термотерапии верхушечных тканей вирозного карто-феляЛ нами была сконструирована и изготовлена термокамера со стенками из двойного стекла. Это улучшало ее термоизоляционные качества. Фронтальная сторона камеры снабжена шарнирами, позволяющими открывать камеру во время ухода за растениями, проведения прививочных работ и т. д. Обогрев камеры осуществляется электрическими лампами накаливания мощностью 600 ватт. Температура в камере регу-

лируется автоматически с помощью контактного термометра ТК.-1 (О — 100СС) и электронного регулятора на полупроводниковом триоде, работающего в режиме ключа. Размеры камеры (80X70X105 см) позволяют одновременно воздействовать на надземные части 15 картофельных растений температурой 39э± ГС. Клубни и корни находятся вне камеры при температуре 18—25°С.

Термотерапия верхушечных тканей вирозных растений. Надземные части растений высотой 8—10 см в течение первых. 6 дней выдерживали при 33—35° С, затем температуру повышали до рабочей (39°i ГС) и удерживали на этом уровне в течение времени, запрограммированного схемой опыта. Освещенность в 6,5—7,0 тыс. люкс создавали лампами ЛБ-80 и лампами накаливания в соотношении 2: 1. Относительную влажность воздуха в камере поддерживали на уровне 70— 75%. В целях увеличения числа верхушечных почек через две недели с начала термотерапии проводили декапитацию верхушек растений. Через определенное время (согласно схеме опытов) с подопытных картофельных растений отделяли верхушечные почки определенных размеров, соответствующих вариантам опыта, и прививали «в расщеп» на безвирусные растения помидоров.

Вирусологическую оценку подопытного материала выполняли визуально, а также капельным методом Лунина-Поповой и с помощью растений-индикаторов (Qomphrena globosa L.— на вирус X, Nicotiana debneyi Domin.— на вирус Д\, Solarium rostratum Dun. — на вирус S). Заражение индикаторных растений осуществляли путем механической инокуляшш по общепринятой методике.

Для получения безвирусных клубней привои, в которых по однозначным результатам анализов капельным методом и на растениях-индикаторзх не были обнаружены вирусы, высаживали в 10 л сосуды со стерильной почвой таким образом, чтобы места прививок были покрыты почвой слоем G—8 см.

Р ЕЗ У Л bfAT Ы И С С Л ЕД О В А Н И Я

Из всех испытанных растений в качестве растений-кормилиц (подвоев) для меристем-трансплантантов картофеля: Datura stramonium L., D. ferex L., D. quercifolia H. B. et K. Nov. D, roseosopha hort, D. factuosa L., D. metel L., D. sanguínea Ruiz, et Pav. и растении помидоров сортов; Де-Барао, Белый налив. Пионер, Иммуна, Ревермун по приживаемости и интенсивности роста тканей картофеля наиболее пригодными оказались растения помидоров сорта Белый, налив. Растения этого сорта были использованы в последующих работах.

ВЛИЯНИЕ ТЕРМОТЕРАПИИ ВИРОЗНЫХ РАСТЕНИЙ НА ОЗДОРОВЛЕНИЕ ИХ АПИКАЛЬНЫХ МЕРИСТЕМ

Практическое, решение вопроса о термотерапии вирозных растений связано с разработкой таких условий и режимов обогрева, которые обеспечивали бы максимальное выживание растений при успешной инактивации вирусов в верхушечных меристемах. Нами установлено, что предварительная закалка при 33—35° С в течение 6 дней увеличивала 'выживаемость. картофельных растений в период термотерапии при 39°± 1°С в течение 35 дней. Наилучшая термостойкость растений в камере наблюдалась при относительной влажности воздуха 70— 75%, освещенности 6,5—7,0 тыс. люкс, создаваемой люминесцентными лампами и лампами накаливания в соотношении соответственно 2:1.

Длительность термотерапии. Схема опытов: термотерапия в течение 30 и 85 дней. Повторность— 20-кратная. В соответствии с этой схемой с подопытных растений вычленяли верхушечные ткани размерами 3 мм и прививали на растения помидоров. Вирусологический анализ растений производили при-достижении привоями высоты 15—16 см. Результаты этих опытов показали, что увеличение продолжительности термотерапии с 30 до 85 дней как по сорту Лорх, так и по сорту Истринский оказывало небольшое влияние на выход верхушечных тканей размерами 3 .мм, свободных от вируса X (табл. 2).

Таблица 2

Влияние длительности термотерапии на выход верхушечных

безвирусных тканей_

Сорт Продолжительность термотерапии, дни % безвирусных тканей по вирусам

X X, М. 8

30 40 0

85 47 0

30 46 0

85 55 0

Соотношения между размерами,.приживаемостью и выходом безвирусных тканей привоев. Вирозные растения прогревали в течение 50 дней, а затем прививали их верхушечные ткани размерами 1 и 3 мм. Повторность опыта 20-кратная.

Как видно из табл. 3, с уменьшением размеров верхушечных тканей увеличивается процент безвирусных привоев, но одновременно с этим приживаемость их уменьшается.

Таблица 3

Влияние размеров привоев на их приживаемость и зараженность вирусами

Размеры привоев, мм

Сорт Элементы учета 1 3

Лорх Приживаемость привоев, % . . 25 S3

% растений, без вируса X . . '. 60 53

в том числе:

без X, М, &...... 60 0 0

20 0

Истринский Приживаемость привоев, % . . . 15 70

% растений, без вируса X . . . 66 43

в том числе:

без X, М, &...... 66 0

Га X, &....... 66 0

без X, М........ 34 0

Эти данные, согласующиеся с результатами исследований Л. Т. Харченко (1969), Н. И. Горбаренко, И. П. Жук (1971), Нгуен Туя (1971), наглядно показывают значение задачи увеличения размеров безвирусной зоны верхушечных тканей.

Влияние повторной термотерапии на инактивацию вирусов в верхушечных тканях. Еще Стейс-Смит и Меллор (Stace-Smith and Mellor," 1968) отмечали снижение концентрации вирусов X и S в растениях, подвергавшихся прогреванию. Однако в практике терапии картофеля от вирусных инфекций эта закономерность до последнего времени не принималась в расчет. Снижение концентрации вирусов в верхушечных тканях (размерами до 3 мм) вирозного растения в результате однократной термотерапии при 39°±:ГС указало на возможное повышение эффективности инактивации вирусов от использования повторных обогревов. В результате 3-кратной термотерапии в 1972 г. и 2-кратной в 1973 г. (вначале — маточных растений, затем привоев) и трансплантаций верхушечных тканей размерами 3 мм на безвирусные растения-кормилицы нами получены растения и клубни картофеля, свободные не только от вируса X, но и от трудноинактивируемых вирусов М iiS (табл.4).

Метод повторной термотерапии вирозных растений позволяет проводить работу с меристематическимн тканями относительно больших размеров (2,5—3,0 мм). Это облегчает выращивание безвирусных исходных растении картофеля путем культуры верхушечных тканей на специальных питательных средах, а также и более простым путем — методом прививок этих тканей на безвирусные растения-кормилицы. Прививка

Таблица 4

Влияние повторной термотерапии на выход безвирусных верхушечных тканей. Сорт Лорх. 1972 г.

Элементы учета

Число i ривоев после термотерапии

первой 1 втооой третьей

шт. % шт. % шт. %

34 88 10 80 8 100

10 28 8 80 8 100

0 0 3 33 4 50

0 0 0 0 2 25

Приживаемость привоев . . Число привоев без вируса X

в том числе: _без X, Б_

без X, М. S

таких тканей обеспечивает их высокую приживаемость (до 90%) при полном освобождении от комплекса вирусов X, М, S. По сравнению с культурой меристем на искусственных питательных средах (Нгуеи Туй, 1971) при этом сокращается время (на 50—СО дней) с начала оздоровительных работ до получения безвирусных клубней.

Эффективность сочетания термотерапии и использования иммунных сортов картофеля в инактивации вируса X. Тсоу и др. (Tsow, Phyllis, Ivo, Rich, 1967) показали, что сок из листьев иммунного к вирусу X картофеля сорта Сако инак-тивировал этот вирус в соке картофеля Green Mountain при их смешивании in vitro. Рич (Rich, 1969), прививая глазки инфицированных клубней G. Mountain на клубни сорта Сако с последующим проращиванием их в течение 11 дней при 38°С, получил 2 растения сорта G, Mountain без вируса X.

В связи с этими и некоторыми другими аналогичными данными ми изучали возможность комбинированного воздеи-,

Таблица 5'

Влияние термотерапии и прививок инфицированных глазков сорта Лорх в клубни иммунных сортов на инактивацию вируса X в привоях

Термотерапия Без термотерапии элементы учета

Подвой—привой

Сафир + Лорх ......

Сако + Лорх......

Сеянец 41956+Лорх .... Контроль. Вирозные растения Сорт Лорх.......

II

50 45

г! «.О

щ

о с~р.

о. о щ

Н 100 16 14

4 100 8 9

8 100 16 13

32. 10 32

ствия на вирус X путем термотерапии и имплантации глазков инфицированных клубней сорта Лорх в клубни сортов, иммунных к этому вирусу (Сафир, Сако, сеянец 41956). В результате такого воздействия в привоях достигалось снижение концентрации вируса X в 2—8 раз (табл. 5).

При всем этом нам не удалось осуществить полную инактивацию вируса X. Но показанные в табл. 5 значительные различия в его концентрации в контрольных и подопытных растениях (особенно в сочетании с термотерапией) можно рассматривать как показатель того, что при дальнейшей оптимизации сочетаний изучавшихся факторов, по-видимому, возможна и полная инактивация вируса X.

УСКОРЕННОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ БЕЗВИРУСНОГО КАРТОФЕЛЯ

Для семеноводства картофеля на безвирусиой основе важное значение имеет длительность работы, начиная от вычленения меристем, получения исходных здоровых клубней и последующего размножения оздоровленного материала до объема, необходимого для размножения элитного материала. Согласно существующих схем производства элиты для выполнения этих работ требуется 5—7 лет. На протяжении всего этого времени реальна большая опасность повторного заражения безвирусного картофеля. Очевидно, что вероятность такого заражения тем выше, чем длительнее процесс размножения. В связи с этим особо остро стоит задача о разработке таких способов, которые позволили бы быстро размножить вмеющийся в небольшом количестве исходный оздоровленный гартофель и тем самым при прочих равных условиях — в воз-ложно большей мере предохранить его от повторного заражения.

Для ускоренного размножения картофеля отечественными I зарубежными исследователями были опробованы такие приемы, как посадка верхушками, частями клубней, глазками, эостками, черенками и т. д. (Козлов, 1943; Дунин, 1943, 1947; Ван Те-хуа, Ян И-нун, 1956; Филиппов и др., 1962, 1970; Тро-фимец и др., 1974 и др.). Для всего разнообразия этих методов весьма характерна и важна одна закономерность: чем выше коэффициент размножения, тем больше дополнительные затраты труда и времени. Одни из них, например, посадка резанными клубнями, допускают почти полную механизацию, но характеризуются относительно низким коэффициентом размножения. Другие (размножение отводками, черенками и т. д.) дают исключительно быстрое размножение, но требуют больших затрат ручного труда и средств, что сильно ограничивает их производственное использование.

Учитывая практическое значение ускоренного размножения безвирусного посадочного картофеля, мы включили в число задач своего исследования: добиться высоких коэффициентов размножения исходных небольших количеств безвирусного картофеля за счет усозершенствования способов получения возможно большего числа ростков с одного клубня, прививок стеблевых картофельных почек на безвирусные растения помидоров с применением некоторых предложенных нами средств механизации этих работ.

Испытание стимуляторов укоренения ростков

В свете поставленных задач ускорение и повышение уко-реияемостн ростков картофеля представляет понятный интерес. В наших опытах изучалась эффективность ряда стимуляторов укоренения и оптимизация их применения: 2,4-дихлор-феноксиуксусной кислоты (2,4-Д) — 2 мг/л, 4 мг/л, 6 мг/л; ии-долилуксусной кислоты (ИУК) —40 мг/л, 00 мг/л, 80 мг/л; бета-индолилмасляной кислоты (р-ИМК) — 10 мг/л, 20 мг/л, 30 мг/л; альфа-нафтилуксусной кислоты (се-НУК) — 10 мг/л, 20 мг/л, 30 мг/л; ' марганцевокислого калия (КМпОО — 500 мг/л, 800 мг/л, 1000 мг/л. Наилучшая укореняемосгь ростков картофеля сорта Лорх достигалась при обработке нх раствором р-ИМК в концентрации 20 мг/л в течение 12 часов при температуре рабочего раствора и воздуха 20СС.

Изучение способов увеличения числа ростков с одного клубня

Из всех испытанных способов получения ростков: съем ростков с корневой системой от целых маточных клубнеЕ (контроль), срез надземной части ростков (без корневой си стемы) от целых клубней, съем ростков с корневой системоГ: от четвертинок маточных клубней, срез надземной части ростков от четвертинок маточных клубней, срез ростков от четвертинок клубней над 2-й пазушной почкой, срез ростков oi четвертинок клубней над 3-й пазушной почкой — наибольший выход ростков обеспечивало сочетание резки клубней на четвертинки с последующими срезами выращенных из них ростков над 3-й пазушной почкой. Эти приемы позволили получить до 75—76 ростков в расчете на 1 исходный клубень или в 5 раз больше, чем обычным методом отводков. При этом получено наибольшее (469) число пропагативных единиц (почек), используемых для дальнейшего повышения коэффициента размножения путем прививок их на безвирусные растения помидоров (Дунин, 1971).

Подготовка привоев. В начале апреля 1972 и 1973 гг. клубни со световыми ростками в 1 см разрезали на 4 части, обра-

батывали 5%-ной суспензией ТМТД и высаживали в ящики с перегнойной почвой по схеме 10X10 см. Режимы выращивания: температура 16—22 °С, освещенность 4—6 тыс. люкс. В конце апреля ростки, достигшие высоты • 25 см, срезала над 3-й пазушной почкой, обрабатывали раствором р-ИМК (20 мг/л в течение 12 часов) и высаживали в теплице для укоренения на рассеянном свету при освещенности 7— 10 тыс. люкс и относительной влажности воздуха 85—90%. В начале первой декады мая отделяли пазушные побеги. С ними выполняли все те же операции, что и с ростками первого съема. Ростки укореняли с тем, чтобы облегчить подготовку одновозрастных подвоев, обеспечить одновременную прививку и получить выравненные припои. В третьей декаде мая полупали ростки 3-го съема. Их почки сразу же прививали на растения помидоров.

Подготовка подвоев. Безвирусные растения помидоров выращивали в торфо-перегнойных горшочках. К началу третьей декады мая подвои находились п фазе 3-го настоящею листа и были пригодны для проведения прививок.

Прививки стеблевых почек картофеля на растения помидоров

В 1972 г.. стеблевые почки картофеля прививали методом «в расщеп». Однако в процессе работ были выявлены некоторые недостатки описанного способа. Метод связан с относительно большими затратами труда и времени. При снятии повязок возможны случаи поломов, травмирования привоев, а также отделение привоев от подвсев. В ' связи с этим, п 1973 г. нами был применен новый прием прививки стеблевых почек картофеля «в прокол». Стебель подвоя, как и в случае прививок «в расщеп», срезали на высоте 2 см над его 2-м листом. Предложенным и изготовленным нами скальпелем специальной формы, под возможно большим углом к горизонтали и отступя от плоскости среза на 3—1цм, делали прокол.

Для механизированного серийного производства однотипных привоев и для повышения производительности прививочных работ совместно с М. С. Луниным разработали и изготовили прибор, позволяющий в короткое время заготовлять серии многочисленных однотипных клинообразных привоев, вставляемых затем в проколы подвоев.

Посадка привитых растений. Виолевых опытах растения высаживали в лунки в наклонном положении по схеме 70Х ХЗО см. Места прививок покрывали слоем почвы в б—9 см. Это необходимо для образования привоями собственной корневой системы, столонов и клубней, а также дополнительной корневой системы на стеблях подвоев. По мере роста растения трижды окучивали. Для зашиты посадок от вирофорных тлей

растения трижды опрыскивали 0,1%-ной суспензией сайфоса: первый раз через 1 неделею после высадки подвоев в грунт, "второй — через 2 и третий — через 4 недели после первого. Вирусологическую оценку подопытного материала выполняли капельным методом. Урожай убирали и учитывали с наступлением заморозков.

Результаты

В 1972 г. в результате 3-кратных съсмов от 5 клубней за 45 дней получено 167 ростков с 1210 стеблевыми почками. Из привитых на растения помидоров методом «в расщеп» 1220 почек прижилось 95%. На растениях-кормилицах после высадки в почву развивались мощные растения картофеля с хорошо развитыми листьями. Рост привоев зависел от вегетативной мощности растений помидоров. Последняя, в свою очередь, определялась сортовыми особенностями подвоев, режимом их питания (составом перегнойных горшочков), температурой, освещенностью, влажностью воздуха и субстрата. В результате выращивания привитого картофеля на растениях помидоров в открытом грунте было получено в расчете на 1 маточный клубень 664 клубня весом 56,3 кг. Коэффициент размножения был в 138 раз больше, чем в контрольном варианте при выращивании из целых клубней. В условиях этого исключительно засушливого года с каждого подопытного растения в среднем было получено 4,8 клубня весом 0,316 кг, в контроле — 4,8 клубня весом 0,273 кг. Из всех подопытных растений только 2% содержали вирусы М, Б в скрытой форме, контрольные растения — 3,4%.'

В 1973 г. с первой декады апреля по вторую декаду май от 5 клубней в результате 3-кратных съемов получено 218 ростков с 1841 стеблевой почкой. Прививки «в прокол» с помощью скальпеля специальной формы и прибора для серийного приготовления привоев позволили в 2—3 раза сократить затраты времени, необходимого для прививок соответствующего числа привоев методом «в расщеп». Тургес-центное состояние подвоев обеспечивало плотный контакт между привоями и подвоями и как следствие — быстрое их срастание. Из 1841 привитой почки прижилось 1730, или 94%. привоев. .Образование дополнительной корневой системы на привоях способствовало развитию значительной ассимиляционной поверхности. В фазу бутонизации привитые растения имели 9—12 стеблей, в контроле (посадка целыми клубнями) — 1 — 5. Нарастание вирусной инфекции (вирусов Л\ и Б) составило 2,3% против 4,7% в контроле (при посадке безвирусными целыми клубнями). При уборке урожая получено 1028 клубней весом 154 кг, в расчете на 1 исходный клубень,

в контроле соответственно 5,6 клубня весом 0,56 кг. Коэффициент размножения составил 1 : 1028, или в 183 раза больше, чем в контроле (1 : 5,6), при дополнительных затратах труда, не превышающих 1 чел.-дня.

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АФИДАНА И САЙФОСА В ЗАЩИТЕ ОЗДОРОВЛЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ОТ ЗАРАЖЕНИЯ ВИРУСАМИ

Недостаточная изученность наиболее перспективных инсектицидов (афидана и сайфоса), отсутствие однозначных данных об их влиянии на сдерживание распространения вирусов X, М, Б побудили нас предпринять сравнительные испытания этих инсектицидов в условиях Московской области.

Методика. Эффективность афидана и сайфоса в защите оздоровленного картофеля от вирусов X, М, Б изучали в полевом опыте по схеме:

1. Контроль, без ядохимикатов.

2. Лфидан. Припосевное внесение гранулята 4- 3-кратное опрыскивание.

3. Сайфос. 3-кратное опрыскивание растений.

Опыт провод2 или методом наложения. Делянки с учетной площадью 40 м2 размещали по схеме латинского квадрата с пространственной изоляцией одна от другой в 3 м. Повтор-ность опытов — трехкратная. В 1971 и 1972 гг. делянки размещали в посевах подсолнечника, в 1973 г. — в плодовом саду на отдельном участке. Посадку проводили в 1 и 2 декадах мая вручную по шнуру с севера на юг по схеме 70X25 см на глубину 8—10 см.

Обработка афицидами. Гранулированный афидаи вносили при посадке в лунки из расчета 1 г на 1. клубень. Кроме этого, растения во время вегетации трижды опрыскивали 0,1%-ной суспензией этого препарата. Сайфос применяли путем опрыскиваний 0,1%-ной суспензией 70% смачивающегося порошка. Опрыскивания инсектицидами проводили: первый раз — через 10 дней после появления массовых*всходов, второй — через 2 недели после первого, третий — еще через 2 недели. Норма расхода рабочей жидкости — 500 л/га.

В течение вегетационных периодов 1971 —1973 гг. на всех делянках опыта проводили фенологические наблюдения. Крылатых тлей учитывали по методу Мерике_ (Моепске, 1951), бескрылых — методом «100 листьев» по Дэвису (Бау1е8, 1932). Видовой состав тлей определяли, пользуясь бинокулярным микроскопом, по таблицам Г. X. Шапошникова (1964) и Ф. Мюллера (Б. МпПег, 1966). Эффективность афидана и сайфоса в профилактике вторичного заражения картофеля вирусами X, М, Б определяли с помощью серодиагно-

стики капельным методом. Растения анализировали дважды за вегетацию: в фазу бутонизации и перед удалением ботвы (третья декада июля). Количественное определение-остатков сайфоса в клубнях выполняли методом хроматографии в тонком слое (по М. Н. Клисенко и М. В. Письменной, 1970).

♦Урожаи учитывали со всей учетной площади делянки. Структуру урожая определяли по 100 растениям, с каждой делянки. Крахмалистость клубней — по методу Эверсп. Статистическую обработку урожайных данных выполняли методом дисперсионного анализа (Б. Л. Доспехов, 1973), экономическую эффективность применения сайфоса на картофеле в профилактике вторичного заражения вирусами рассчитывали по методике П. Л. Гранлинкого, Л.'М. Овчинниковой. В. М. Ефремова (1973).

Результаты

В результате исследований было замечено, что интенсивность лёта крылатых особей в годы проведения опытов находилась в зависимости от погодных условий и не зависела ог типа применяемых инсектицидов (табл. 6),

Таблица-6

Интенсивность активного лёта и видовой состав крылатых тлей в 1971 —1973 гг., учхоз «Дубки» Московской области

Год Варианты опыта -я! §| 1 щ ог| З-Б» а к -е >>/=. с &й и:™ с 2 «л — сл ¡-а * £, 54 «5 « рз 1 х .2 3.2 И >>.о С а. с « л : < 1 о П 1Т. Й~2 8« а с-| <" е _: О л '- ех cw* * о:— з о ^О 13 Я 1/5 • — та № З Д Е О § 1§ 1 С

1971 Контроль 72 28 9 3 3 10 8 13

Афидан 72 20 10 • 12 3 11 И 3

Сайфос 73 21 16 10 8 1 13 8

1972 Контроль И И 41 0 5 И 10

Афидан 84 14 26 0 а > 11

Сайфос 63 21 21 0 0 > 3

1973 Контроль 410 35 53 13 203 23 64 28

Афидан 389 18 38 18 189 49 43 26

Сайфос 371 40 40 о 183 37 5Э 12

В интенсивности лёта крылатых тлей летом 1971 г. отмечался один ник (3 декада июля). Среднесуточная температура была 17—18 СС, сумма осадков за декаду — 33,8 мм. В популяции крылатых тлей преобладали М. persicae Sulz. и A. naslurtii Kalt.

В 1972 г, отмечались два пика в численности" крылатых особей. Первый совпадал с концом первой декады июля (температура 22СС, сумма осадков 32, 7 мм), второй — с концом I декады августа (температура 22,0 СС, сумма осадков 0,6 мм). Распространенными видами были М. persicae Sulz. и A. nasturtii Kalt.

Наиболее интенсивный лёт отмечался в 1973 г. Это обусловлено было благоприятными для размножения тлей погодными условиям)! начала июня. Лёт насекомых достигал своего максимума в середине и конце июня (температура 17,2 "С, сумма осадков 20,0 мм). Среди отловленных видов большинство составляли особи A. fabae Scop. В значительном количестве встречались также М. persicae Sulz., M. solanifollii Ashm'., A. solani Kalt.

Соотношение учтенных бескрылых тлей по вариантам опыта свидетельствует о том, что наибольшей афицидной активностью обладает сайфос (табл. 7).

Таблица 7

Число бескрылых тлей на 100 листьях картофеля сорта Приекульский ранний в зависимости от типа применяемых афицидов

Число тлей на 100 листьев картофеля

IVipaatiTU 1971 г. 1972 г. 1973 г.

опыта всего % к контролю всего % к контролю всего % к контролю

Контроль 2«2 100,0 .174 1CO.Q ' G30 Ш.О

Лфадан 18 6,1 100 17,2 57 9.0

СзЛфог 0 0.0 0 0,0 за 5.0

" Эффективность афицидов в защите оздоровленного картофеля от вторичного заражения вирусами оценивали по разнице зараженности в конце и начале вегетации и выражали в % к числу проанализированных растений (табл. 8).

О том, какие формы тлей переносят вирусы, в литературе имеются противоречивые суждения. Одни исследователи (Davies, 1934; Ribbands, 1903) считают переносчиками вирусов бескрылых тлей, другие (Broadbent, 1950; Gabriel, 1961 и др.) — крылатых. Наши данные позволяют предположили

Таблица 8

Эффективность системных инсектицидов в защите картофеля от вирусов X. М, 8 в 1971—1973 гг. Сорт Приекульский ранний

Варианты опыта

% растений, вторично зараженных вирусами

1971 г. 1972 г. 1973 г.

X лг Б X 1 М 1 8 X 1 М Б

7.9 2,3 0,6 9,8 6,7 0,4 3,1 0,8 0.0 10.6 4,4 5,4 15.Б 7.9 4,1 8.2 5,1 1,1 2,7 0,2 0.8 29.6 12.7 3.7 10,4 4,3 0.9

Контроль

Лфидзн

Сайфос

тельно считать переносчиками как крылатых, так и бескрылых тлей. В самом деле, если бы вирусы распространяли только крылатые, особи, то различий в нарастании вирусной инфекции но вариантам опыта не наблюдалось бы, т. к. афициды не вызывали существенных изменений в интенсивности лёта крылатых особей. Если бы вирусы переносили только бескрылые особи, то с помощью обработок инсектицидами, исключающими появление бескрылых форм, решалась бы проблема защиты оздоровленного картофеля от заражения вирусными инфекциями. В наших опытах, полное освобождение растений картофеля от этих форм (вариант с сайфосом, табл. 8) не обеспечивало абсолютной сохранности этой культуры от вирусной инфекции.

Различия в уровнях зараженности картофеля вирусом X по вариантам опыта (табл. 8) позволяют предположить, что в распространении этого вируса участвует еще не обнаруженный переносчик. Применение афидана и сайфоса отчасти ограничивает распространение этого вируса.

Учет урожая. Снижение уровня зараженности вирусами X, М, Б в результате применения афидана и сайфоса сопровождалось некоторым увеличением урожайности картофеля (табл.9).

Таблица 9

Структура урожая картофеля сорта Приекульский ранний в среднем за 1971—1973 гг.

Вес кл убней Число к.пбней Выход

Варианты опыта с 1 растения, • г в % к контролю с 1 растения, шт. в % к контролю посадочных единиц, О /0

339 360 100.0 104,6 111,1 1.8 6.7 . 6.8 100,0 139,1 141,1 73.6 73.3 69,5

ЫСРо8 — 22.7

Все затраты по химической защите окупаются в последующих репродукциях за счет высокой продуктивности оздоровленного от вирусов картофеля. Однако получение дополнительной продукции защищаемого картофеля, позволило окупить все расходы даже и в годы применения инсектицидов. При -атом себестоимость продукции снижалась в 1,8 раза, производительность труда возрастала в 1,3 раза, рентабельность повышалась в 2,1 раза.

Через 1,5 месяца с момента последнего опрыскивания картофеля суспензией сайфоса остатки препарата не были обнаружены ни в кожуре, ни в сердцевине клубней.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ПОМОЩЬ УЧХОЗУ«ДУБКИ» В ПОЛУЧЕНИИ ИСХОДНОГО БЕЗВИРУСНОГО КАРТОФЕЛЯ

С 1971 по 1973 г. методом клоповой селекции, по данным визуальной и серологической оценок, с последующим размножением отобранного высокопродуктивного материала при соблюдении противовирусных фитосанитарных мероприятий получено 3,76 т семенного картофеля сорта Лорх, свободного от вирусов X, М, Б на 97,1%. и 16,9 т картофеля того же сорта, свободного от указанных'выше вирусов на 91,7%. Высококачественный материал каждой репродукции был передан хозяйству для дальнейшего его размножения.

Выводы

1. Прививки безвирусных меристем картофеля на растения-кормилицы имеют ряд преимуществ перед культурой меристем на искусственных питательных средах. При этом: отпадает необходимость в приготовлении стерильных питательных сред сложного состава, устраняется опасность биологического загрязнения меристем (заражение грибами, бактериями), ускоряется морфогенез растений, выращиваемых из апикальных тканей.

2. Оптимальными режимами термотерапии апикальных меристем являются: предварительное выращивание вирозных растений картофеля в течение б—7 дней при 33—35 °С и в последующем — при 39° ± 1 °С в течение 35 дней при относительной влажности воздуха 72—75% и освещенности 6,5— 7,0 тыс. люкс.

3. При однократной термотерапии вероятность получения верхушечных тканей, свободных от вирусов X, Б, возрастает по .мере уменьшения их размеров, однако приживаемость таких привоев снижается.

2

17

4. Метод повторных термообработок с последующими повторными прививками верхушечных тканей позволяет, даже и при увеличении размеров привоев (до 2,5—3,0 мм), освободиться от трудно инактивируемых вирусов X, М, Б. Вместе с тем повышается приживаемость привоев'до 85% и выход безвирусных растений — до 29%.

5. По .приживаемости* росту и развитию верхушечных тканей-привоев картофеля наилучшими растениями-кормилицами являются безвирусные растения помидоров сорта Белый налив в фазе 1—2 настоящих листьев.

О. Имплантация инфицированных вирусом X клубневых глазков картофеля сорта Лорх в клубни иммунных к этому вирусу сортов Сафир, Сако, сеянец 41956 в сочетании с термотерапией при 38 "С в течение 12 дней не обеспечивала полную инактивацию патогена, но снижала его концентрацию в растениях.

7. Коэффициент размножения исходного безвирусного картофеля можно увеличить по сравнению с размножением целыми клубнями больше чем в 183 раза за счет: а) разрезания клубней на четвертинки, б) получения из них ростков, срезаемых над 3-й пазушной почкой, с последующими их укоренением и прививкой стеблевых почек этих ростков на безвирусные растения помидоров сорта Белый налив.

8. Разработанный нами совместно с М. С. Луниным метод прививки картофеля «в прокол» на безвирусные растения помидоров в сочетании с элементами механизации (скальпеля специальной формы и прибора для механизированного получения однотипных серий привоев) позволяет в 2—3 раза по сравнению с прививками «в расщеп» сократить затраты труда на выполнение прививочных работ.

9. Наиболее эффективную защиту картофеля от распространения вирусной инфекции в Московской-области обеспечивали трехкратные опрыскивания растений 0,1,%-ной суспензией сайфоса: снижение зараженности вирусами X — на 29%, М — на 78,5%, Б— на 91,4% и повышение урожая на 8,4-25,0% по сравнению с контролем.

10. Остаточные количества сайфоса через 1,5 месяца после последнего опрыскивания не были обнаружены ни в кожуре, ни в сердцевине клубней.

11. Высокая техническая и экономическая эффективность 3-кратных опрыскиваний 0,1%-ной суспензией сайфоса позволяет рекомендовать этот инсектицид для широких производственных испытаний в различных зонах возделывания семенного картофеля.

12. В результате клонового отбора на основе визуальной и серологической оценок в комплексе с защитными.мероприя-

тиями нами получено и сдано в учебное хозяйство «Дубки» для дальнейшего размножения 3,76 т семенного картофеля сорта Лорх, свободного от вирусов X, М, Б на 97,1%, и 16,9 т картофеля того ;ке сорта, свободного от тех же вирусов на 91.7%.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы;

1. Защита оздоровленного картофеля от повторного заражения вирусами. Ж. «Защита растений», № 3, 1973.

2. Пути ускоренного размножения безвирусного картофеля. Ж. «Защита растений» № 10, 1973.

3. Эффективность системных инсектицидов в защите семенного картофеля от вирусов «М» и «Б». Доклады ТСХА, вып. 192, 1973.

4. Некоторые пути ускоренного размножения безвирусного картофеля. Краткие тезисы докладов к межреспубликанской научно-технической конференции «Опыт творчества молодых ученых и специалистов в ускорении темпов научно-технического прогресса в сельскохозяйственном производстве», Л., 1973.

5. Эффективность повторной термотерапии в оздоровлении картофеля от вирусов. Доклады ТСХА, вып. 199, 1974.

Материалы по диссертационной работе были доложены:

1. На декабрьской научной конференции ТСХА,-1972 г.

2. На межреспубликанской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства. Ленинград, 28—29 ноября 1973 г.

Объем 17» п. л. Заказ 154©. Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44