Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РОЛЬ БАКТЕРИАЛЬНОЙ. МИКРОФЛОРЫ (ВИДЫ РОДОВ PSEUDOMONAS И BACILLUS) В РАЗВИТИИ ГНИЛЕЙ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ И СПОСОБЫ ИХ ПОДАВЛЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "РОЛЬ БАКТЕРИАЛЬНОЙ. МИКРОФЛОРЫ (ВИДЫ РОДОВ PSEUDOMONAS И BACILLUS) В РАЗВИТИИ ГНИЛЕЙ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ И СПОСОБЫ ИХ ПОДАВЛЕНИЯ"

й-28524

. государственный агропромышленный КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи ИВАНОВА Нина Григорьевна

УДК 582.951.4:632.937.15

РОЛЬ БАКТЕРИАЛЬНОМ. МИКРОФЛОРЫ (ВИДЫ РОДОВ PSEUDOMONAS И BACILLUS) В РАЗВИТИИ ГНИЛЕЙ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ И СПОСОБЫ ИХ ПОДАВЛЕНИЯ

06.01.11.— защита растений от вредителей и болезней

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА —1987

Работа выполнена в отделе .защиты картофеля от болезней и вредителей Научно-исследовательского института картофельного хозяйства.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Ю. И. Шнейдер.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Натальина О. Б., кандидат биологических наук, ассистент Джалилов Ф. С.-У.

Ведущее учреждение — Белорусский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский' институт картофелеводства и плодоовощеводства.

Защита состоится «/БГ » « W < Л Г . 1987 г. в </&"•■ час. на заседании Специализированного совета К 120.35.03 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « • гГ> <лр&*?*~. .1987 г.

Ученый секретарь Специализированного советаЛ —. п

доцент Н. К- Торянская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 и на период до 2000годаи Продовольственной, программой СССР на период до 1990 года предусмотрено довести среднегодовое производство картофеля в* двенадцатой пятилетке до 90—92 млн. тонн. Для успешного решения поставленной задачи, наряду с наращиванием.темпов производства картофеля, необходимо резко сократить потерш урожая от вредителей и болезней, улучшить его сохранность.

В настоящее время отмечены большие потери картофеля при хранении, что, вызвано Лмногими причинами, главными из которых являются многочисленные заболевания клубней. По данным Н. Л. Дорожкина и С. И. Вельской (1982), ущерб, причиняемый клубневыми гнилями, в отдельные годы может достигать 30—50%. Наиболее вредоносными среди клубневых, гнилей картофеля являются бактериальные..Бактерии-возбудители заболеваний'клубней способны быстро размножаться и при благоприятных для их.развития условиях в короткий. срок могут привести к гибели большие партии картофеля.. ." • • ..

Известно, что значительное количество патогенных штаммов встречается в популяции обычных сапрофитных бактерий из родов Pseudomonas и Bacillus. Среди многочисленного -штаммового состава .бактерий этих родов выделились в процессе эволюции фитопатогенные виды Pseudomonas fluores-cens Migula, Ps. xanthochlora. (Schuster) Stapp, Bacillus po-lymyxa Migula, Вас. mesentericus vulgatus Flugge и другие, способные самостоятельно вызывать загнивание клубней картофеля — чаще всего твердую черную гниль и водянистую (бактериальную) ,гниль.

Изучению фитопатогенных бактерийл родов Pseudomonas и Bacillus как возбудителей клубневых гнилей картофеля уделялось недостаточное внимание, хотя их значение в-последние годы в картофелеводстве сильно возросло.

. Цель и задачи исследований состояли в том, чтобы изучить

A-Z&SZ4

роль бактериальной микрофлоры в развитии гнилей клубней картофеля в условиях Центрального района Нечерноземной зоны.

Программа исследований включала следующие вопросы:

— определить видовой и штаммовый состав фитопатоген-них бактерий родов Pseudomonas и Bacillus — возбудителей клубневых гнилей картофеля;

— разработать лабораторный метод определения вирулентных свойств бактерий указанных родов;

— описать состав и симптоматику бактериальных клубневых гнилей н методы их диагностики;

— разработать метод оценки устойчивости клубней картофеля к возбудителям бактериальных гнилей (видам Ps. xant-hochlora и Вас. polymyxa);

— выделить сорта с повышенной устойчивостью к Ps. xanthochlora и Вас. polymyxa для использования в селекционном процессе как доноров устойчивости;

— изучить влияние некоторых агротехнических приемов (различные дозы минеральных удобрений и их соотношения, сроки посадки) на развитие.бактериозов в период хранения.

Научная новизна:

— Уточнен состав бактериальных гнилей клубней в Центральном районе Нечерноземья и их симптоматика. Изучены биологические свойства возбудителей, которые использовались при проведении оценки устойчивости картофеля к бактериозам.

— Впервые разработан и внедрен лабораторный экспресс-метод определения вирулентных свойств бактерий родов Pseudomonas и Bacillus, позволяющий дифференцировать их по данному признаку.

. — Разработан лабораторный метод, оценки устойчивости селекционного материала к возбудителям бактериальных гнилей, Ps. xanthochlora и Вас. polymyxa.. .

— Установлено, что применение повышенных доз фосфорных и калийных удобрений в сочетании с умеренным количеством азотных обеспечивает получение высоких урожаев картофеля и снижение развития твердой черной и водянистой (бактериальной) гнилей при хранении. , . . Практическая ценность и реализация результатов.

1 Разработанным лабораторным экспресс-методом определены вирулентные свойства у 17 штаммов вида Ps. fluorescens, у 25 штаммов вида Ps. xanthochlora, у 20 штаммов вида Вас. polymyxa, у 8 штаммов вида Вас. mesentericus vulgatus. Наиболее вирулентные из них используются научными и селекционными учреждениями в целях проведения оценки на устойчивость к бактериальным клубневым гнилям.

Разработанным лабораторным методом оценки селекцион-

кого Материала на устойчивость к Ps.- xanthochlora и Вас. ро-lymyxa оценено 69 сортов, из них 8 с повышенной устойчивостью переданы отделу селекции и генетики НИИКХ. для использования в качестве доноров устойчивости к бактериозам.

Апробация* Результаты исследований были доложены и обсуждены на заседаниях научно-тематического совета отдела защиты картофеля от вредителей и болезней НИИКХ- в 1980—1983 гг.; на Ученом Совете селекцентра НИИКХ в 1983 г.; на конференции молодых ученых и аспирантов по картофелеводству в НИИКХ (апрель, 1985); на Всесоюзном совещании «Фитонциды, бактериальные болезни растений» (Киев, октябрь, 1985). Лабораторный метод оценки селекционного материала картофеля на устойчивость к возбудителям клубневых бактериальных гнилей Ps. xanthochlora и Вас. polymy-ха рассмотрен и утвержден для практического использования в селекционном процессе на Координационном совещаниипо решению научно-технической проблемы 0.51.17 (Москва, январь, 1984).

Публикация-результатов исследований.- Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 печатных работах. • . .

Объем-работы. Диссертационная работа изложена на 115 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству. Содержит 23 таблицы, . 19 рисунков, II приложений. Список использованной литературы включает 207'источников, в том числе 53 на иностранных языках. . : -

МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ ИУСЛОВИЯПРОВЕДЕНИЯ* • ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 1979—1984 гг. в отделе защиты растений и лаборатории агротехники и удобрений Научно-исследовательского института картофельного хозяйства, полевые опыты — в ОПХ «Коренево» Московской области.

Для определения распространённости бактериальных клубневых гнилей картофеля обследовали хранилища в опытно-производственных хозяйствах «Коренево», «Заворово», колхозах и совхозах Московской области. Отбирали образцы с характерными признаками бактериальных или смешанных ми-козно-бактериальных гнилей для детального изучения симптомов болезни с одновременным выделением возбудителя в чистую культуру.

Выделение бактерий в чистую культуру проводили по методикам, описанным в книгах: «Бактериальные болезни растений», «Руководство для изучения бактериальных болезней растений» под ред. В; П. Израильского' (!960,. 1968); К. И.

Пельтюковой и др. «Методы, исследования возбудителей бактериальных болезней растений» (1968). ......

С целью идентификации выделенных изолятов исследовали вирулентные, морфологические, биохимические свойства методами, принятыми для изучения бактерий (Омелянский, 1910; Рождественский, Васильев, 1940; Бондарцев, 1954; Рос-кин, Левинсон, 1957; «Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследований», 1973; Кирай и др., 1974;Тепиер и др., 1979 и другие). ....

*~. Для изучения вирулентных свойств изолированных бактерий использовали разработанный метод, основанный на проведении искусственного заражения клубней чистыми культурами бактерий (Иванова, 1983).

Изучение устойчивости сортов картофеля к видам Ps. xant-hochlora и Вас. polymyxa проводили по разработанному нами лабораторному методу (Шнейдер, Иванова, 1983).

Влияние различных доз минеральных удобрений и их соотношений на развитие гнилей клубней картофеля при хранении изучали в полевом миогофакторном опыте лаборатории агротехники и удобрений.

Уход за посадками осуществляли согласно «Рекомендациям но возделыванию картофеля в Московской области» (1981). Сорт — Любимец.(элита), среднеранний. Для изучения влияния различных доз минеральных удобрений на развитие клубневых гнилей в период хранения исследовали клубни, выращенные на следующих фонах: N us, Pus, Kiso. PnsKiso. N180P180K225. N180P4SK22S. N45P180K2IS. >Ni8oP|8oK90. Nj$oP45K90. контроль (без удобрений). В период хранения проводили наблюдения и учеты за развитием бактериальных гнилей. Типы гнилей и вызывающие их виды возбудителей определяли микробиологическим методом;- -• . • •"

При изучении влияния сроков посадки картофеля на развитие бактериальных клубневых гнилей в период хранения объектом исследований служили клубни сортов Любимец (среднеранний), Гатчинский, (среднеспелый), Раменский (среднепоздний). Агротехника возделывания картофеля была общепринятой для хозяйств Московской области. Опыты закладывали на поливном участке в 4-кратной повторности, учетная площадь делянок — 12,25 м2. Посадку проводили в четыре срока: 10, 15, 20, 25 мая, а уборку — в один срок. В период хранения картофеля проводили наблюдения за развитием клубневых бактериальных гнилей.

Математическая обработка полученных данных проводилась методами вариационной статистики .(Мннкевич, .Захарова, 1977; Доспехов, 1979). • _!'... .."- * * 4

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

1. ТИПЫ-КЛУБНЕВЫХ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ГНИЛЕИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

В годы исследований было собрано 138 образцов из семи хозяйств, при этом охвачено 25 сортов и гибридов картофеля.

Все собранные образцы картофеля с бактериальными гни-лями по комплексу внешних признаков были отнесены к трем типам поражения: 1-й тип — мокрая мягкая гниль, 2-й тип — твердая черная гниль, 3-й тип —водянистая (бактериальная) гниль (табл. 1).

' , Таблица!

Происхождение образцов клубней с бактериальными гнилями

н типы поражения картофеля •

Номер образца Происхождение образна • Сорт • Тип поражения Вид возбудителя

2 ОПХ «Коренево» Любимец 1 Pect. carotovoram Pect. aroideae

7 » Гатчинский 2 Вас. polymyxa ч

20 »- Любимец 3 Ps. xantiiocftlora -

33 » Любимец 2 Ps. fluoresceins

' 45 » Гатчинский 2 Ps. fluorescens

85. ОПХ «Суйда» СЗ НИИСХ Гатчинский .3 Ps. xanthodilora

95 ' Совхоз им. Моссовета Гатчинский 2 Ps- fhiorescens

99 > • Домодедов- 2 Вас. me&entericus

ский vulgatus

103 т» Любимец 2 Вас. mescntericuv

vulgatus

111 Объединение «Петровское» Темп . 1 Pect. carotovorum Pect, phytophthorum

114 » Лошидкий 2 Вас. polymyxa

122 ОПХ «Коренево» Раменский 3 Ps. xanthochlora

129 » Любимец 3 Ps. xanthociilora

137 > Любимец ' 2 Вас. mesentericus

vulgatus

1-й тип—мокрая Мягкая гниль. Причиной заболевания являются фитопатогенные виды бактерий из рода Pectobac-terium (Erwinia): Pect. phytophthoram, Pect. carotovoram, Pect. aroideae.

Они выделены из 29образцов картофеля с симптомами бактериальных гнилей. Возбудителя мокрой мягкой гнили вызывают поражение клубней как самостоятельно, так и в комплексе с видами бактерий из родов Pseudomonas и Bacillus.

2-й тип — твердая черная гниль. Заболевание вызывают фитопатогенные виды.бактерий Ps. fluorescens, Вас. pplymy-

ха, Вас. mesentericus vulgatus. Эти виды патогенов обнаружены в 41 образце картофеля с признаками бактериальных гнилей. Твердой черной гнилью поражаются следующие сорта: Любимец, Гатчинский, Белорусский ранний, Приекульский ранний, Домодедовский, Темп, Виктория, Лошицкий, Смена, Раменский и другие.

3-й тип — водянистая (бактериальная) гниль. Возбудитель болезни — Ps. xanthochlora. Выявлена на сортах: Любимец, Гатчинский/ Раменский и других.

Наши исследования подтвердили широкое распространение в изучаемом районе трех основных описанных ранее типов поражения картофеля бактериальными гнилями. Микробиологическое изучение пораженных бактериальными гнилями клубней картофеля показало, что каждому типу.гнилей соответствует определенный возбудитель или их сочетание.

2. ВИДОВОЙ И ШТАММОВЫП СОСТАВ" • ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ГНИЛЕЙ, ИХ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ' '

2.1. Вирулентные свойства фитопатогенных бактерий

Из образцов картофеля, пораженных бактериальными гни-лями, было изолировано 1057 штаммов, в том числе 157 обладали вирулентными свойствами, что составило 14,9% от общего числа изолированных штаммов (табл. 2).

Изученные штаммы отдельных видов бактерий в значительной степени отличались по вирулентностн*'(табл. 3).

Вид Ps. Huorescens представлен в основном слабовирулен-тнымн штаммами (94,1%), и только один штамм средневиру-лентный. Вид Ps. xanthochlora включает штаммы в основном с повышенной вирулентностью. Средпевнрулентные штаммы эгого вида составили 48%, сильновирулентные — 28%. Вид Вас. polymyxa составляют почти в одинаковой степени слабо-и средневирулентные штаммы—соответственно 50 и 45%,один штамм сильновирулентный. У вида Вас. mesentericus vulgatus отсутствуют сильновирулентные штаммы, а слабо- и средневи-рулентные штаммы представлены по.4, или по 50%.

Результаты исследований показали, что разработанный метод определения вирулентных свойств бактерий родов Pseudomonas и Bacillus позволяет дифференцировать их по признаку вирулентности. Средне- и сильновирулентные штаммы были использованы при оценке селекционного материала на устойчивость к бактериальным гнилям клубней картофеля.

Таблица 2' Выделение изолятов бактерий из клубней с признаками

бактериальных гнилей по сортам

Хозяйство, сорт, гибрид Количество, шг.

образцов выделенных изолятов в том числе патогенных

ОПХ «Коренево»

Любимец . 45 260 62

Раменский 10 86 4

Гатчинский 11 70 12

Дружный •7 23 5

' Сагита 1 12 0

Кристалл 3 27 1

Пламя 4 37 1

Смена 3 31 I

Гибриды..... 13 123 7 •

ОПХ «Заворово» -

Раменский . 2 2 0

Совхоз им. Моссовета

Любимец 6 65 7

Белорусский ранний 1 16 о

Гатчинский 9 119 8

Смена 2 10 2 '

Приекульский ранний 1 15 2

Домодедовский 1 6 2

Объединение «Петровское»

Темп 3 25 11

Виктория 2 16 7

Лошицкий 2 1& 7

Смена 1 7 3

Птицефабрика «Константинове»

Лорх 2 12 . 4

Смена _ 3 IS 8

Фаленский 1 11 0

• Любимец 2 14 0

ОПХ «Докучаевское» НИИСХ

ЦЧП

Лорх 1 7 0

ОПХ.«Суйдз» СЗ НИИСХ

Гатчинский; 2 22 1

Всего: 138 1057 157

2.2; Морфологические, культуральные, биохимические • свойства патогенов

У всех изученных штаммов были детально определены мор-фолого-культуральные, биохимические, вирулентные и в ряде случаев серологические свойства. Они позволили идентифицировать возбудителей бактериальных клубневых гнилей: 17 штаммов отнесены к виду Ps. fluorescens Migula, 25 — Ps. xan-thochlora (Schuster) Stapp, 20—Вас. polymyxa Migula, 8 —

Вас. mesentericus vulgatus Flügge. Наряду с этими патогенами из пораженных образцов картофеля были изолированы 20 штаммов, отнесенных к виду Pect. phytophthorum (Лрре!)

' - Таблица 3

Распределение видов бактерий родов Pseudomonas и Bacillus по признаку вирулентности

Всего штаммов, шт. • Вирулентность

~г ВИД л - слабая средняя сильная

шт. % шт. % шт. 0'

Ps„ flaorescens 17 16 94,1 1 5.9 О 0.0

Ps. xanthochlora ' 25 6 24,0 12 48.0 7 28.0

Вас. polymyxa 20 10 50,0 9 45,0. 1 5,0

Вас mesentericus

vulgatus 8 4 50,0 4 50.0 0 0,0

Waldee, 13 — Pect. carotovorum (Jones) Burgwitz, 9 — Pect. aroideae (Towns) Stapp (табл. 4). "

Таблица 4

Видовой состав фитопатогенных бактерий, выделенных из пораженных бактериальными гнилями клубней картофеля

Всего штаммов

Род Вид шт. %•-'

Pseudomonas Всего Ps. fluorescens Ps. xanthochlora 17 25 42 15.2 - 22.3 37,5

Bacillus Всего • Вас. polymyxa Вас. mesentericus vulgatus 22 OO OO о 17,9 7,1 25,0

Pectobacterium -(Erwinia) Pect. phytophthorum Pect. carotovorum Pect. aroideae 20 13 17,9 11.6 . 8,0

Всего 42 37,5

Итого s 112 100,0.

Г

3. УСТОЙЧИВОСТЬ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ

К ВОЗБУДИТЕЛЯМ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ГНИЛЕЙ И МЕТОДЫ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Устойчивость клубней картофеля к фитопатогенным видам бактерий Рз. хапШосЫога и Вас. ро1утуха была установлена у 69 образцов. Среди испытуемых не были обнаружены иммунные. Все сорта поражались Рз. хапШосЫога и Вас. ро1утуха, но в разной степени.

По степени устойчивости к Рз. хапШосЫога сорта-распре-делились следующим образом: преобладали высоко(ВУ)- и относительно устойчивые (ОУ) (соответственно 50,7% и 23,2%); среднеустойчнвые (СУ) составили 17,4%; 8,7% представили неустойчивые сорта (НУ) (табл.5).

Таблица 5

- Результаты оценки сортов картофеля на устойчивость к-рб. хапшоеЫога я Вас. ро1утуха

Группа устойчивости

Вид ВУ ОУ СУ НУ

Всего, шт. шт. % шт, % шт. • % шт. %

Ре. хапШосЫога 69 35 50,7 16 23.2 12 17,4 6 8.7

Вас. ро1утуха 69 8 П.6 26 37,7 16 23.2 19 27.5

На основании проведенной оценки устойчивости сортов к Рз. хапШосЫога сорта отнесены к следующим группам: высокоустойчивые: Люберецкий, Славянский, Зорька, Юбилейный Осетии, Чарнвныця, Житомирянка, Горизонт, Вятка, Мавка, Искра, Омский ранний, Домодедовский, Новинка, Уральский ранний, Дружный, Волжанин, Белорусский ранний, Пригожий, Немешаевский ранний, Титан, Лаймдота, Юбилейный, Пензенская скороспелка, Немешаевский юбилейный, Краснопольский, Столовый 19, Огонек, Гатчинский, Заречный, Верба, Темп, Лорх, Екатерининский, Идеал, Ласточка.

Относительно устойчивые: Весна, Ермак, Любимец, Прие-кульский ранний, Бородянский, Верховина, Детскосельский, Колпашевский, Смена, Сосновский, Прикарпатский, Пересвет, Раменский, Мета, Вильня, Берлнхинген. .

Среднеустойчнвые: Варена, Адретта, Уфимец, Повировец, Вармас, Приобский, Ермак улучшенный, Арина, Воротынский ранний, Кабардинский, Степанаванский, Богатырь.

Неустойчивые: Невский, Седов, Пионер, Южанин, Полесский розовый, Бирюза.

По степени устойчивости к Вас. ро1утуха сорта распределились иначе: почти половину образцов составили высоко- и относительно устойчивые (49,3%), значительная часть представлена средне- и неустойчивыми 23,2% и 27,5% соответственно (табл. 5).

На основании проведенной оценки устойчивости сортов к Вас. ро1утуха выделены сорта:

Высокоустойчивые: Зорька, Житомирянка, Дружный, Лай-мдота, Пензенская скороспелка, Немешаевский ранний, Заречный, Верба.

Относительно устойчивые: Славянский, Юбилейный Осетии, Горизонт, Вятка, Детскосельский, Мавка, Домодедовский, Бородянский, Уфимеи, Повировец, Искра, Пригожий, Титан, Юбилейный, Немешаевский юбилейный, Краснопольский, Сте-панаванскнй, Кабардинский, Прикарпатский, Темп, Вильня, Мета, Раменский, Ласточка, Идеал, Екатерининский.

Среднеустойчивые: Люберецкий, Верховина, Приекульский ранний, Невский,. Варена, Весна, Ермак, Колпашевский, Омский ранний, Новинка, Уральский ранний, Смена, Арина, Богатырь, Пересвет, Лорх.

Неустойчивые: Чаривныця, Адретта, Любимец, Волжанин, Пионер, Ермак улучшенный, Белорусский ранний, Сосновский, Воротынский ранний,.Столовый 19, Южанин, Огонек, Гатчинский, Бирюза, Полесский розовый, Берлихинген, Седов, Вар-мас. Приобский. _: ; . . :

Результаты исследований показали, что разработанный метод оценки сортов картофеля на-устойчивость - к Р8. хаи1-ИоеШога и Вас. ро1утуха позволяет дифференцировать исходный селекционный материал по устойчивости к возбудителям клубневых гнилей. Выделенные высокоустойчивые сорта с комплексной устойчивостью к обоим возбудителям: Зорька, Житомирянка, Дружный, Лаймдота, Пензенская скороспелка, Заречный, Верба, Прикарпатский и другие — можно использовать как исходные формы для селекции картофеля. Математическая обработка данных подтвердила, что эти сорта с высокой степенью вероятности относятся к группе высокоустойчивых и относительно устойчивых.

• Ч. ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА РАЗВИТИЕ КЛУБНЕВЫХ ГНИЛЕП КАРТОФЕЛЯ

4.1. Влияние различных доз минеральных удобрений и их соотношений на развитие бактериозов при хранении картофеля.

Влияние различных доз минеральных удобрений и их соотношений на развитие бактериальных гнилей картофеля нал

ми изучалось в многофакторном опыте лаборатории агротехники и удобрений НИИКХ. Развитие мокрых гнилей учитывали двумя йутями: а) искусственное инфицирование клубней с разных вариантов опыта видами бактерий Р8. хапШосЫога, Вас. ро1утуха, Вас. те8еп1епсш уи^а^ с последующим хранением, в картофелехранилище; б) инокулирование частей (дисков) клубней в лабораторных условиях.

Проведенные опыты показали, что поражение, клубней фи-топатогенными бактериями зависит от фона, иа котором воз-делывался картофель, наличия инфекционного начала на клубнях и механических повреждений на них (табл. 6).

Т а б л и ц а 6

Влияние различных доз минеральных удобрений на развитие твердой черной и водянистой гнилей-картофеля в период его хранения (1979—1982 гг., ОПХ «Коренево»), %

Варианты

Клубни с механическими повреждениями инфицированные

Клубни с механическими повреждениями, ми, неикфи-цированные

Клубни бе5з механиче5 ских повреждений, инфицирован-ные

Контроль (клубни без механических повреждений, не-инфицированные)

Р138 К180 Л Р135К180

№есР1еоКЛ8 Ш80Р45К228 . №8Р1еоКа8 М8СР180К90 " Ш80Р45К00 Без удобрений

20,7 10,7 9.3 7.0 3,3 6,7 4,0 5,7 7.3 4,7

1,0 4,0 3,5 1,0 1,0 3,0 1,5 4,5 4,0 4,0

4.7

2,3 3,3 1,3 1.3 4,0 1.7 3.0 3,3 2,3

1,3 ьо. 1,7 з,з

0.7 1,0 0.7 1,0 1.7 1,3

♦ Максимальное развитие бактериозов на клубнях картофеля било отмечено в вариантах, где поврежденные клубни были инокулированы фитопатогенными бактериями. Внесение азота в дозе N135 привело к активному развитию бактериальных гнилей и составило 20,7% пораженных клубней при 4,7% в контроле (без удобрений): Одностороннее внесение фосфора 3^35 и калия Кню в данном опыте приводило к значительному увеличению количества больных клубней — соответственно 10,7% и 9,3%. .

Также было установлено, что при внесении в почву тройных сочетаний минеральных удобрений (М8рР180К225) ИЛИ С пониженными дозами азота в полном удобрении (К«Р18оК228) происходило снижение развития заболеваний на клубнях до 3,3% и 4,0%. .

И

Проведенное изучение и анализ таблицы б показали прямую зависимость развития бактериальных гнилей от наличия инфекционного начала и повреждений. При одностороннем внесении/повышенных доз отдельных элементов минерального питания, и прежде всего азота, механические повреждения клубней при достаточной инфекционной нагрузке способствуют резкому увеличению количества бактериальных гнилей.

При внесении под картофель полного удобрения в количестве М80Р180К225 или повышенных доз фосфора и калия, но в сочетании с умеренным количеством азота (К45Р180К225) травмирование клубней во время уборки вызвало минимальное развитие бактериозов картофеля в период его хранения. Механически поврежденные клубни в данных вариантах поражались бактериозами на 2,0% и 2,3% ниже по сравнению с нетравмнрованными. В варианте, где под картофель минеральные удобрения не вносились, этот показатель составил 2,4%. -

Наибольший урожай картофеля получен в вариантах

К45Р18оК225 Н №80Р18оК.225 И был рЗВНЫМ 420 Ц/ГЗ И 363 Ц/ГЗ-

соответственно (табл. 7). В данных вариантах отметили по... Т а б л и ц а 7 • Урожайность и выход здоровых клубней картофеля , в зависимости от различных доз минеральных удобрений (1979—1982 гг., ОПХ «Корекево»)

1 Варианты ; Урожайность при осеннем учете •'- Выход здоровых клубней весной •

% к ва-

и/га. % (ролю % ловому сбору

333,0 115.4 268,0 95,9. 79,3

Piss 312,0 106.5 278.6 99,8 89,3

Kieo 342,0 116.7 •310,2 111,1 90,7

PiasKjeo 362,0 123,5 336,7 120.6 93.0

NiWPi8cK:23 NI8OP«KKS 363.0 123,9 351,0 125,7 96,7

344.0 117,4 321,0 115.0 93.3

N'tsPisoKas 420.0 143.3 403,2 144,4 96,0

NieoPistiKso 342,0 116.7 322,5 115,5 94,3

NieoPwKao 323,0 • 110,2 299,4 107,2 92,7

Контроль 293,0 100,0 279,2 100,0 95,3

вышенный выход здоровых клубней, он превзошел контроль на 44,4% и 25,7%. При внесении повышенных доз азота без фосфора и калия (Кш), хотя и был получен урожай выше контроля на 15,4%, но выход здоровых клубней составил только 79,3%, потери от бактериальных гнилей составили 70 ц/га.

Влияние различных доз минеральных удобрений и их соотношений изучали в лабораторных условиях путем искусствен-

ного заражения клубней, выращенных на разных фонах, чистой культурой возбудителя Вас. polymyxa (штамм 2456).

Максимальное развитие болезни отмечено при выращивании картофеля при одностороннем внесении азота Nns и при избыточном внесении азота на недостаточном фойе фосфорных и калийных удобрений (NuoPttKw). При внесении в почву тройных сочетаний минеральных удобрений (N180P180K225) или с пониженными дозами азота в полном удобрении (N45P180K225) развитие заболевания находилось в пределах контроля (без удобрений). •

Таким образом, как показали комплексные исследования, проведенные нами и лабораторией агротехники и удобрений НИИКХ,внесение оптимальных доз минеральных удобрений при выращивании картофеля (N4SP180K225) обеспечивает прибавку урожая при хорошем качестве картофеля и его сохранность. (Для данного типа высокоокультуренной почвы при орошении и по фону 60 т/га бесподстилочного навоза лабораторией агротехники и удобрений НИИКХ для получения высокого урожая с хорошим качеством и сохранностью клубней рекомендуется сочетание N4S-90P180K225) •

Проведенное изучение подтвердило, что фитопатогенные бактерии родов Pseudomonas и Bacillus могут принимать ак-. тивное участие в патогенезе гнилей клубней, в основном при наличии механических повреждений, обеспечивающих проникновение их внутрь клубня.

Для уменьшения количества больных клубней необходимо, во-первых, снижать всеми возможными приемами травмирование клубней при уборке и .транспортировке "картофеля и, во-вторых, создавать определенные условия, при которых защитные реакции в тканях проходят интенсивно и препятствуют проникновению и развитию патогенов. Среди этих условий важное место должно быть отведено рациональному подбору доз н соотношений элементов минерального питания в полном удобрении в конкретных почвенно-климатических условиях. . •

.:-4.2. Влияние сроков посадки картофеля на развитие бактериальных гнилей клубней в период хранения

Проведенные исследования показали, что более поздние сроки посадки картофеля приводят к более активному развитию бактериальных гнилей клубней под воздействием бактерий родов Pseudomonas и Bacillus впериод хранения урожая-Особенно четко это проявилось на сорте Любимец. Увеличение больных клубней составило 2,8 раза, то есть от 4,3%' при-посадке 10 мая до 12,0% при посадке 25 мая. По.сорту Гатчинский эта же тенденция к увеличению заболевания в период хранения сохраняется. При более поздних сроках посад-

J3

ки (20 и 25 мая) отмечено увеличение процента клубней, "пораженных бактериальными.гнилямн, до 10,7% и 13,0% при 9,3% в варианте, где посадка картофеля была проведена 10 мая. Отмечено высокое развитие бактериозов на клубнях сорта Раменский в период хранения во всех вариантах — от 32,0% до 44,3%. - ............. .

.....• Выводыл v "

1. Выявлено два типа бактериальных гнилей клубней в условиях Центрального района Нечерноземной зоны, вызываемых видами родов Pseudomonas и Bacillus. Фитопатогенные виды бактерий Ps. fluorescens, Вас. polymyxa, Вас- mesenteri-cus vulgatus вызывают твердую черную гниль, a Ps. xanthoch-lora — водянистую (бактериальную) гниль клубней картофеля. Широкое распространение имеет мокрая мягкая гниль, возбудителями которой являются виды рода Pectobacterium (Erwinia). .

2. Выделено из 138 образцов клубней картофеля с признаками поражения бактериальными гннлями 1057 изолятов бактерий, из "них 157 изолятов обладали различными вирулентными свойствами.

. 3. По комплексу признаков определены следующие виды и штаммы фптопатогенных бактерий: род Pseudomonas— Ps. fluorescens Migula (17 штаммов); Ps. xanthochlora (Schuster) Stapp (25 штаммов); род Bacillus—Вас. polymyxa Migula (20 штаммов); Вас. mesentericus vulgatus Fliigge (8 штаммов); род Pectobacterium (Erwinia) — Pect. 'phytophthorum (Appel) Waldee (20 штаммов), Pect. carotovorum (Jones) Burgwitz (13 штаммов); Pect. aroideae (Towns) Stapp (9 штаммов). •

4. Разработанным лабораторным экспресс-методом, осно-* ванном на искусственном заражении клубней картофеля сорта Любимец, определены вирулентные свойства у 70 штаммов фптопатогенных бактерий родов Pseudomonas и Bacillus. Вид Ps. fluorescens представлен в основном слабовирулентными штаммами (94,1%), Ps. xanthochlora — средне- и сильновирулентными (48% и 28%), Вас. polymyxa — слабо- и.средневи-рулентными (50% » 45%), Вас. mesentericus vulgatus — слабо- и средневируленпшмн (по 50%).

5. Предложен лабораторный экспресс-метод оценки селекционного материала картофеля на устойчивость к фитопато-генным бактериям Ps. xanthochlora и Вас. polymyxa, основанный на искусственном заражении частей (дисков) картофеля суспензией чистой культуры возбудителей.

. 6. Лабораторным экспресс-методом оценили 69 сортооб-разцовпо степени устойчивости к Ps. xanthochlora и Вас. po-lymyxaA Отобрано 8 сортообразцов с повышенной устойчиво-

U-

стью к обоим возбудителям, рекомендованных для использования в селекционном процессе в НИИКХ.

7. Установлено, что развитие бактериальных' клубневых гнилей значительно увеличивается при одностороннем азотном питании, а также при усиленном азотно-калийном питании без достаточного внесения фосфора. Минимальное количество бактериозов картофеля в период хранения наблюдали', при внесении умеренного количества азотных удобрений в сочетании с повышенными дозами фосфорных и калийных удобрений.

8. Посадка картофеля в более поздние сроки (на 10—15 дней позже оптимального) приводит к возрастанию поражен-ности картофеля бактериальными гннлями в период хранения его на 3,7—7,7%.

Рекомендации производству

1. Научно-исследовательским и селекционным учреждениям по картофелю:

— Экспресс-метод определения вирулентных свойств бактерий родов Pseudomonas и Bacillus.

— Метод оценки селекционного материала картофеля на устойчивость к фитопатогенным бактериям Ps. xanthochlora и Вас. polymyxa.

— В качестве доноров устойчивости к твердой черной и водянистой (бактериальной) гнилям выявлены сорта — Зорька, Житомирянка, Дружный, Лаймдота, Пензенская скороспелка, Заречный, Верба, Прикарпатский.

2. Семеноводческим хозяйствам Центрального района Нечерноземья:

— внесение достаточных для накопления урожая доз азотных удобрений.в сочетании с повышенными дозами фосфорных и калийных на фоне органических удобрений, что позволяет получать наибольший урожай клубней хорошего качества с минимальными потерями от бактериальных гнилей при хранении картофеля.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Иванова Н. Г. Определение вирулентных свойств бактерий родов Pseudomonas и Bacillus.— Защита растений, 1983, № 12, с. 32.

2. Иванова Н. Г., Ш ней дер Ю. И. Метод оценки сортов као-тофеля на устойчивость к клубневым гнилям.— Картофель и овоши, 1983, № 7, с. 34—35.

3. Иванова Н. Г. Защита картофеля от мягких гнилей. В кн.: Фитонциды. Бактериальные болезни растений. Тез. докл. (Ред. кол. Гвоздяк Р. И. и др.) — Киев: Наук, думка, 1985, — ч. 2. — с. 115.

4. И в а н о в а Н. Г. Лабораторный метод оценки картофеля на устойчивость к возбудителям клубневых бактериальных гнилей.— Актуальные вопросы картофелеводства. (Материалы конференции молодых ученых 5—10 мая 19S5 г.). 1985. 139—143.—Рукопись деп. во ВНИИТЭИСХ 20.01.86). V« 16/17 BC-S6 Деп. .

Л 57737 17/11—87 г. Объем 1 п. л. Заказ 566. ." Тираж 100-

Типография Московской с.-х. академии им. К. А» Тимирязева-127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44.

а

. Бесплатно