Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Устойчивость зерновых культур к шведским мухам в условиях интенсивного возделывания в Нечерноземной зоне

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Устойчивость зерновых культур к шведским мухам в условиях интенсивного возделывания в Нечерноземной зоне"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА Н ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИИ

На правах рукописи

СИНЕЛЬНИКОВ Евгений Аркадьевич

УСТОЙЧИВОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР К ШВЕДСКИМ МУХАМ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ

Специальность: 06.01.11 — Защита растений от вредителей и болезней

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ЛЕНИНГРАД 1990

Диссертационная работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте защиты растений.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор И. Д. Шапиро.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, профессор С. М. Поспелов; кандидат биологических наук Г. Н. Макаренко.

Ведущее учреждение — Украинский НИИ защиты растений.

Защита диссертации состоится «5?» 1990 г. в часов

на заседании Специализированного совета, шифр Д 020.01.Ш при Всесоюзном научно-исследовательском институте защиты растений. Адрес: 189620, Ленинград—Пушкин-6, шоссе Подбельского, д. 3, ВИЗР.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института защиты растений.

Автореферат разослан « и» НсЧс^ч 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат биологических наук — Г. А. Наседкина

I. одая лАГЙСГШЮТШЛ РАБОТЫ

Актуальность теин, оерновые культуры занимают ведущее место структуре посевных шнэдадей Нечерноземной зоны PC-iCP. Важный ре- , эрв повышения их урожайности - снижение потерь, наносимых вредныш рганизмами.

Шведские мухи (овсяная - Osclnella frit 1>. и явленная -.pusiila Mei^ принадлежат к чяслу ochoehux вредителей зерновых рльтур в Нечерноземной зоне. Наиболее перспективный, экологически iicTUit путь ограничения наносимого ими ущерба - использование устой-лвых сортов в сочетании с агротехническим метопом защиты растений.

Интенсификация сельскохозяйственного производства, предполага-цая, в первую очередь использование высоких доз минеральных удоб-5нил, воздействует на выраженность сортовой устойчивости растений вредным организмам. Исследование влияния элементов интенсивных шюлогий возделывания на устойчивость сортов зерновых к шведским /-хам необходимо для разработки интегрированных систем защиты. В ютоящее время недостаточно изучены характер проявления устойчивос-i сортов хлебных злаков к шведским мухам в условиях интенсификации ютениеводства, факторы устойчивости зерновых, культур к Oscinelia р . Недостаточна изученность устойчивости к шведским мухам сорто-)го ассортимента Нечерноземной зоны, в связи с чем возникла необхо-шость в усовершенствовании методики выделения устойчивых сортообраз-

)в.

Цель и задачи исследований, цель работы - обоснование использова-ы устойчивых сортов для запиты зерновых культур (главным об^йзом меня) от шведских мух в условиях интенсификации сельскохозяйственно производства в Нечерноземной зоне; в задачи исследований входи->:

1. Усовершенствование методики оценки сортовой устойчивости яч-нш к ивеюкой мухе.

2. Исследование сортового ассортимента яч;.;еня и яровой пиениш ¡черноземной зоны с целью- выделения устойчивых к шведским мухам cop-is из числа районированных и перспективных в данном регионе'".

3. Изучение влияния фона минерального питания как одного из вак-Й1И1Х элементов технологии возделывания зернових культур на их сорто-П) устойчивость к (ий}дся!ы мухам.

4. Usinc'TOS ;акго,ов устоячапоета ячменя к кведскоа мухе, действе кодерах моча-цшкруется уровнем шпералыгаго питания.

Научная новизна резульу^ор_и<?°?едрг.ани}). Получены новые данные о воздействии удобрений на устойчивость сортов ячменя к шведской мухе. Выявлена связь устойчивости ряда сортов ячкеня к шведской мухе и вирусным мозаикам. Показана роль отложений кремния в листовых влагалищах в устойчивости ячменя к о.риаШа.

Практическая кенностьпдбдтц. Усовершенствована методика оценки устойчивости сортообразцов и теня к шведской ь>ухе.-Выявлены у о тойчивые сорта ячменя и яровой пшеницу, в том числе среди районированных и перспективных в Нечерноземной зоне. Обоснована необходимость учета сортовой специфики при разработке систем защитних мероприятий в рамках интенсивных технологий возделывания зерновых.

Апробация работы. Результаты исследований били долог.ени на X съезде Всесоюзного энтомологического обпества (Ленинград, 1Ш9 г.) и на УЦ конференции молодых ученых-биологов "отологические проблемы рационального природопользования" (Рига, ХШ9 г.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликованы две печатные работы, в том числе получено одно авторское свидетельство. Две работа находятся в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов,практических рекомендаций, списка литературы, и изложена на 151, страницах машинописного текста. Работа иллюстрирована 27 таблицами И рисунками. Список использо ванной литературы включает 219 источников, в том числе 54 на иностранных языках. • -

П. СОДСШАШЁ ДИССЕРТАЦИИ

I лава I. Обзор литературы.

Приводятся данные о характере вредоносности шьедоких пух на посевах зерношх культур. Рассматриваются: основные барьеры, определяющие устойчивость злаиов к шведским ыухам; фенология и динамика популяций Оас1пе11а ар современное состояние систем защитных мероприятий от шведских «ух на зерновых культурах. Анализируется •влияние ялетнтог. технологий возделывания на устой<лвосу>- злакоь к Овс1пе11а ар. Ототио сущеотгонное и неоднозначное воздейст-■ риё кинерольных удоСреьий на цовре*:дао1..ость посевов зерновых культур швсдскш.,1! 1|ухак1!.

В!..ог.тс с том обзор публикаций показал шдостаточнуы изученность особенностей влияния удобрений на устойчивость сортов зерно-цк культур и ии:с:дсл1;и !,.у:са;:,, а тийг.е мгыуногешингеских Сарьсроь.

'к

определящих устойчивость злаков к Osolneila sp . Требуют усовершенстБОваьтш методы отбора устойчивых форм растений, особенно для Нечерноземной зоны. Указанные вопросы и определили задачи исследований. '

Глава 2. ¡Материалы и методы исследований.

Работа прово ¿даась в I9S6-89 it. в Дзшшградской и московской областях и включала полевые и лабораторное эксперименты. Собствен-нне посевы (г.;елкоделяноч1ше опыты) произво пились на опытных полях ВПЗР (Ленинград-Нуикин) и СЗЩЮ "Бодогорка" (Гатчинский район Ленинградской обл.). Проводились исследования на производственных эпытах в С31Ш0 "Гелогорка" и на полигоне опытной станции Вй/А (Домодедовский район Московской обл.).

Излагается методика проведения полевых и вегетационных опытов, з том числе экспериментов с различны® фонаш минерального питания, 1ряменяэшв лабораторное жтошпси. Поврежценность растений личинка-га шведских мух определялась по методике ßiibP (Шапиро, 1973)» Ио-юльзовался общепринятый метод создания провокационного фона швед-жих ыух на посевах'изучаемых сортов, а таете принципиально новый шособ, вклгочавдлй оценку устойчивости растений к шведской мухе в гсловиях вирусного стресса. Методика,разработанная наш совместно.. со :т.научнкм сотрудником ВИЙР А.Е.Цыпленковым, выполнявшим вирусологическую часть работы, подробнее рассматривается в главе 4. Кестккй юн достигался также за счет регуляции сроков сева ячменя: изуча-мые образцы испытывались в период лета второй, более многочислен-ой генерации Oeclnella sp

Срони лета и численность тлаго весенней генерации Oscinella sp првявлялись при помощи кошения энтомологическим сачком на посевах ерновых и з естественных стациях. Видовую принадлежность отлов-енных и выведенных из пупариев мух определяли по соотношению чле-иков арисга ( Агапова, ИБ7). Для оценки избирательности сетями ведских мух различных сортов ячменя при откладке яиц использовался рибор Узблп-(Вилкова,1963). Антибиотическое воздействие сортов чкеня на развивающихся личинок оценивалось по размерам пупариев ¡орбоков, Гой4). В иелях изучения сопряженности развития вредителя сортов коркового растения (органогенетический барьер) аналиэиро-1лй оргапогзивз ячменя, по- С-.М.Купврман (1977) на начальных этапах 1-У). Характер и уровень отдохэния окиси кремния в листовых влага-щах определялся по сподогрзшагл, изготовленном по модифицирован-зл на-'и ко.то.'яко лэшшага ( Laiming et al , 195Ь). При изучении »здвЗвэткя вирус:-;;« козеш яа сортовую устойчивость ячменя к

шведской мухе растопил заражались в (¿азе 2 листьев. Лчя этого один лист кавдого расгения натирался суспензией ин^екццоннигс ННОКуДШШ.

Статистическая обработка эксдершонталышх данных проводилась методами дьепзрсионного, регрессионною и кваитяыюго анализа. Пршенялосъ угловое преобразование процентных данных. Для расчета использовались программируемый калькулятор Б3-34 и ЭВ'Л Сы-4.

Глава 3. Бедовой состав, фенология и численность шведских, мух

В 198'?-88ir. определялись сроки лета, численность и видовой состав весенней генерации oecineiia sp. В 19У/ г. начало лета шведских мух на естественных стациях и посевах зерновых культур (п. Бело юрка) отмечено в июня, в 1988 г. - 27 мая. Численность шага перезшовавшей генерации в течение всего периода наблюдений не превышала 34 особей на 100 взмахов сачком, что существенно нинз порога вредоносности, составляющею 30-40 цух/ЮО взмахов сачком в фазу кушения. .

Отмечены сезонные колебания соотношения видов шведских цух. Наблюденш, проведенные по гадам показали, что в условиях холодной и влажной погоды (I9&7 г.) преобладала о. t'rit , тогда как высокие температуры воздуха и низкое количество'осадков в ¡лае-июне (1988 г.) способствовали росту доли o.pusina в общей чме ленности популяции примерно до 50%.

Выявлены различия в соотношении имаго овсяной и ячменной швзд скис мух, отловленных в 1988 г. в различных стациях,- удаленных . друг от друга на расстояние около 1,5 км. Б районе естественного резервата Oscimuia ьр(луг, нспользуешй под сенокос) и расположенном рядом опытного посева яровой пыешащ преобладала û.pusiiia : 82,t£2 отловленных осооей. На посеве пшешщы, удален^ ном от возможных мест зшовки otcijieiiu было отловлено' в0% o.rri Как показал анализ пупариев, собранных с яровой ишонодц в этих двух пунктах,-доля o.ri it , в общей численности вшютйвишх ' шведских мух составляла 15,8% и 43, соответственно.

Наблюдаемые особенности соотношения видов шв.едекнх пух в различных стаЦ1шх согласуются с шйодошися. в литоратух?'.; сис&ешшмь о характере ми'радионног-о поведения'о.irit и ( Nielsen, Meisen, >9811, hielseu, 1 »!>!>),.

Таким образом, видовой состав шведских -мух определяется как погодными условиями сезона, raie я стацкалышми фаи-горами. Biicoküo температуры воздуха .способствовали увеличен!® дола 'o.pusiiia в общей численности Oscirreiiaар. Этот вид преобладал на нноголет-

ысм'ала»>вом ¿«звоъравьс, кеиольауошн п^д сено::пс к рнсиолохадшш

рядом посевах гзриошх.

I лапа 4. Усовершенствование методики выявления устойчивых к О.риаШа сортов на основе использования воздействия вирусных мозаик на порреадешюсть растений шведской мухой.

Установлена, что ячмень, зараженный вирусом штриховатой мозаики (ШМЛ), о также вирусом мозаики костра (ВЧК) сильнее повреждается шнедской мухой. Внрокенность отмеченного эффекта вэ]вировала по годам, однако наблюдаемая тенденция в течение всех сезонов наблюдений сохранялась, несмотря на контрастность их условий. При этом выявлены четкие сортовые различия (рис.1); на неустойчивых к шведской мухе сортах ячменя наблюдался значительный рост поврея-деиности главных стеблей личинками О.ризШв после инокуляции растений ШШ: на устойчивых к вредителю сортах, таких как Донецкий 4, Омский 13709, Лииса в большинстве случаев та отмечалось статистически существенного воздействия вчрусной инфекции на иов-режденность главных стеблей шведской мухой.

Для ряда неустойчивых к вирусной инфекции и шведской мухе сортов отмечена высокая линейная корреляция между степенью проявления вирусной инфекции в баллах и повреяденносЧгью главных стеблей личинками шведской мухи {%)( г ог'0.09 до 0.99). Для устойчивого к обоим вредным организмам сорта Донецкий 4 указанная зависимость нелинейна: при слабом проявлении вирусной инфекции повррвденность главных стеблей шведской мухой несколько увеличивается по сравнении с контролем, но при более интенсивном развитии заболевания остается практически на том же уровне. . • '

Вирусная инфекция но оказывала существенного угнетающего воздействия на сорта ячменя, проявившие устойчивость к иведской мухе. В то же время рост и развитие неустойчишх к ячменной шведской ■ мухе сортов замедлялось после инокуляции Еирусной суспензией. Показано,, что вирусная инфекция задерживает органогенез неустойчивого как к-болеэни так и к вредителю сорта Зазерский 85 еще до внешнего проявления симптомов мозаики. Такгм ооразом воздействие вирусной инфекции" на поврежденность ячменя гаведской мухой можно связать с торможением органогенеза поврежденных растений. Отмечена' комплексная устойчивость ряда сортов к вредители и возбудителям вирусных мозаик. Растительные организмы, проявившие комплексную устойчивость, обладают, по-видимому, определнной надежностью СГродзянский ЮТ) и в меньшей степени реагируют на действие стрессовых факторов.

Различная степень влияния вирусной инфекции'на устойчивость

со

50 40 30 20 10

Заселено главных стеблей %

■ТТТЯ ЕЭСкляз

штпЖл

ш

I I си I ез с- ¿л т сь I о>

ЯЧг аз ¡.то ч' А ^О5 ® счо о о со с-. <3 А м

0) о щ у -К о) ко N ш кж о и ос я

1*5 Ь. 55*5 я К О- о,: К- ИС О и от 14 М и » Л

о и К ОЕ О, В Й Ы О К С ^ Ф О о « о

чк И М И П Он 14 с*} м я О Я» Й а. о

Рис.1 Влияние вирусной' инфекции на заселенность сортов ячменя О. риаШа 1330 г., Пушкин'

- заселенность глаЕних стеблей в контроле

□ - заселенность.главных стеблей шведской мухой при заражении ШМЯ

сортов ячь.вня к 0. риа111а дала основание предложить использование искусственного заражения растений ШМЯ для повышения достоверности выделения устойчивых к шведской мухе форм. Дано описание предлагаемого метода. Устрйчииость ячменя к 0. pusi.Ha оценивается ь условиях стресса, вызванного вирусной• инфекцией, что позволяет выявить' потенциальные возможности сорта. Предлагаемый способ позволил дифференцировать изучаемые сортообразцы по устрйчивости к шведской мухе в условиях низкой численности вредителя,; когда общепринятый метод создания провокационного фона не оСоспечйьал 'необходимого для достоверной оценки уровня . заселения ^

Глава 5. Изучение устойчивости сортов 'зерновых культур к

шведским мухам ,

В 19ВС-80гг. изучалась устойчивость к шиедской мухе 21 сорта ячыеня, главит-пи образом из числа районированных и перспективных ь Нечерноземной зоне РМСР. и Прибалтике. 11спояьзо1.ался рассматриваемый Ь гласе 4 метод оценки сортообразцов ячменя в условиях вирусного стресса, а также провокационный посев в период лета второй генерации 0зс1пе11а . ар. .

В табл.! привечены результаты оценки 15 сортов в условиях высокой. численности вредителя,

В качестве эталонов устойчивости рассгатрииались сорта Омский 13709 и Донецкий 4. '

Проведенный анализ позволил выделить среди анализируемых образцов один сорт с високоя устойчивостью к ыводскоа мухе - Лииеу (лилькема х Дизмавт, ¿ССР, питерская оштнал стьнция). ¡йот сорт мотло рекомендовать в качзстае источника устойчивости к О.ривШа , а также для преимущественного посева в условиях высокой численности вредителя, К среднеустойчяЕнм отнесены сорта Московский 121 и Викинг. •

Большинство выращиваемых в Нечерноземной зона сортов ячменя, включая все районированные в Ленинградской области (КриничныЙ, Бел торский, Потра), оказались слабоустойчивыш к о. ривШа • Огр;. -ичелность сортового ассортимента Нечерноземной зоны РС.Л'Р и Приб,. ггг;ки, почти полное отсутствие в нем устойчивых к иве декой ?яу-хе сортов создает возможность для периодических вспышек массовых размножений вредителя. •

Таблица I

Изу;.лие устойчивости сортов ячменя.к ыведской мухе' Ц9ОД Г; июльский посев)

Сор

иоврехюно ишодско^

ЕЛУМЙ, %

Погибло растении в результате повреж-

главных боковых

стеблей , стеблей

)мский 13709 19,7 + 14,5 + 1,4 6,4

1ииса ¿1,5 + о,0 16,7 _ 3,4

Энецкий 4 - 26,1 + 3,2 "15,0 1г 1,9 7,5

5осковский 121 38,3 + 2,0 25,5 + 3,4 10,4

!шашг 45,2 т 6,0 31,9 Т 4,2 19,5

!аряг . 40,0 7 6Д 37,2 + 3,9 23,0

¡елогорглш 85 49,4 + 4,6 48,0 + 5,3 • 13,9

£ИНИЧНЬ.Й 51,0 т ¡¿,6 31,3 1.7 10,5

■елогорский 52,0 - 5,0 41,4 + 5,5 10,9.

аворит 52,8 т 9,3 26,1 т 7,0 13,6

осовский 9 53,9 * 6,5 34,8 г 5,7 9,9

алоые 54 Д Т 4Л 31,8 + 3,7 13,2

азерокий 85 54,7 * 4,0 33,5 + 1|9 '¿1,1

этра 58,2 ? 8,2 51,3 т 5,9 35,0

Зава 66,1 + 4,7 33,7 + 3,6 ^2,6

В результате трехлетнего изучения 36 сортообразцов яровой пшеницы различного происхождения выделены 4 сох/га, которые могут быть использованы в качестве источников устойчивости к шведским мухам. При оценке на фоне высокой численности вредителя (ХЭШ) из 160 сортообразцов яровой пшеницы отобраны '¿6 сортов, характеризующихся низкой поврежденностыа личинками Oecinella ер.

В 19Ь9 г. в условиях провокационного позднего посева на сортах Кршшчный н Лииса оценивались коэффициенты вредоносности O.puBilla . Потери зерна при повреждении главного стеб-ля составили соответственно'66,5-76$, I бокового - 34,5 - 35,6%. Опыт проводился в условиях острого дефицита влаги, существенно ограничившего возможность регенерации поврежденных растений. В связи с атим вредоносность шведской мухи в условиях нашего эксперимента . превысила обычно отмечаемый в Нечерноземной зоне уровень (Ьеляев, 1974, Самерсов, Лобань, 1978).

Как показали наши исследования, в ассортименте районированных и перспективных сортов Нечерноземной -зоны недостаточно устойчивых к шведской мух? сортов ячменя. Выявлены только ' один устойчивый и два среднеустойчивых сорта. Выделены 4 сорта яровой пшеницы, пригодных вдш использования в качестве .источников устойчивости к Oecinella ер.

Глава 6. Влияние минерального питания растений на выраженность сортовой устойчивости ячменя к шведской мухе.

В полевых опытах (включая, производственные), изучалось влияние минеральных удобрений на взаимодействие о. puailla с различающимися по устойчивости к ней сортами' ячменя. В условиях, близких к оптимальным для развития вредителя отмечена тенденция к увеличению численности личинок шведской мухи с возрастанием доз азотных удобрений (рис.1 г,от 0.75 до 0.84 по сортам). Однако, на среднеуст.ойчивом к шведской мухе сорте Московский LSL темпы роста плотности личиночной популяции о. puuilia были существенно ниже. Наблюдаемая зависимость частично обусловлена расшире-' нием кормовой базы вредителя (увеличение кустистости) на' высоких фонах азотного питания. На неустойчивых к шведской мухе сортах ■ фаворит и Носовский 9 с возрастанием доз азотных удобрений увеличивался и процент поврежденных'стеблей. В то ж врет в условиях эксперимента не отмечено роста плотности популяции о. pusilia на неустойчивых сортах при увеличении дозы.аьртних удобрений со 120 до ¿40 кг/га. Максимальная плотность, достигнутая в варианте И'120 Р90 К 150 определяется, по-видалому, численностью перезимо- '.

100

ьо

ЛичинокАг

Контроль P90K150 N6dP90K150 N120P9OK15O H2U0P9OK150

Рис.2. Плотное» популяции ллчшюк шведской мухи на^различ-Сорт:

ных фонах внесения минеральных удобрений. ЦОС ШУА, Московская обл., 1507 г.

Московский 121 аворит

Носовский Э

шшэй генерации и ее продуктивностью.

Дисперсионный анализ полученных данных (табл.2-3) выявил существенное влияние взашодействия'факторов сорта и минерального питания (азотного и фосфорно-кадийного) на показатели поврежден-, поста растений о. ривШа и численности личинок вредителя на единице площади гюоева. Наблюдается, таким образом, дифференцированная реакция устойчивости сортов ячменя к шведской муха на применение минеральных удобрений. Различия меэду сортами наиболее отчетливо проявились в условиях оптимального минерального питания (полное. сбалансированное удобрение) и сглаживались при отсутствии азотного либо фосфоряо-каяийного питания, а.такав при повышенных дозах азотных удобрений. По-видимому, сбалансированное минеральное питание способствует более полному проявлению механизмов устойчивости ячменя к о. ривШа . Известно', что избыток азотных удобрений на начальных этапах развития ячменя тормозит ростовые процессы (Баранов и др., 198В). Отим, по-видимому, мо.шо объяснить выявленное снижение устойчивости ячменя к.шведской мухе на высоких фонах азотного питания.

П

Рассчитанные.в соответствии с подученными коэффициентами вредоносности шведской мухи (гл.5] потери урожая в условиях провокационного qona (1988 г., Ленинградская обл.) составили 8-9$ для устойчивого 'сорта Лииса и 1А% для районированного сорта Кршшчный.

В целом устойчивые и среднеустойчивне сорта отличались большей стабильностью взаимодействия с федителс-м, повроаденность стеблей шведской мухой и численность личинок вредителя на посева меньше колебались в зависимости от'уровня внесения удобрений, увеличение доз азотных удобрений но влекло за собой значительного роста ЛИЧИНОЧНОЙ популяции O.pusilla.

i Таблица 2 о

Влияние удобрений на поврежденность различных по устойчивости к о.рившпсортов ячменя шведской мухой и численность дичинок вредителя на посеве. ЦОС ВЙУА (Московская обл. 1987 г.)

Показатель

■ Фактор

Критерий Фишера

Поврежденность стеблей личинками шведской мухи

Поврежденноеть растений личинками вшсдской мухи

Азотное удобрение Сорт

Взаимодействие факторов

Азотное удобрение Сорт

Взаимодействие факторов

Численность личинок Азотное удобрение на I кв.м Сорт

- Взаимодействие {■акторов

4,19й 3,32-

,K3f

2,69*

27,92** 2,11

2,89*

Сила влияния фактора по Плохипскоыу,%

30,25 9,1

21,6

57.5 9,6

9,9

59.3 3,6

12,3

ж

Влияние фактора существенно на 99% уровне вероятности

^Влияние фактора существенно на 95$уровне вероятности.

ости

Таблица 3

Влияние удобрений на поврежденность контрастных по устойчивости к с.ривШа сортов ячменя шведской мухой и численность личинок на посеве (Ленинградская обл., 1988 г.) '

Показатель

Фактор

Критерий Фишера

Сила влияли фактора по Плохинскому,%

2

Поврогдонность глав- Фосйорно-калги- 5,36* них стеблей лнчшка- ное"удобрение >3! ивадег.ой цухс (А)

Азотное удоблсш'о (13) * 0,36

3,30

0,45

Численность личинок швецской мухи на Wu растении

Глава 7. ¿еятори устойчивости ячыола к ы-едеко», мухе.

Рассматривается характер проявления устойчивости сортов ячменя к 0. pusllla по-антиксенотцчоскону н антибиотическому воздействию па вредителя. Не выявлено четких различий по количеству яиц, откладулиеинх сайками мведской мухи на контрастные по устойчивости сорта ячменя. Голь антиксекоза во' взаимодействии ячменя с О, pueilla нуждайся в дальне.Пием изучении.

Исвледовалось шгаиОисотаческое во зи.е истине устойчивых сортов . _ цчменя на личинок вредителя. В одном из экспериментов получены данные об отрицательном влиянии устойчивых сортов на диаметр пупариов' шведской мухи (рис.3). на сортах'Омский 13709 и Лииса развивалось ' больше "тонких" пупариев. )1ря определении численности яиц и личинок шведской мухи на посевах устойчивого сорта ячменя Лииса и районированного неустойчивого Кршшчпого не внямено существенных различий '• ,ио количеству отложенных яиц 0. puailla ■ . & то же время на сорте Криничний численность личинок, успешно внедрившихся в стебли, была почти в 1.5 pasa выше, чем на Лииса (соответственно 11,8+0,9 и 8,3-0,6 личинок /100 растений, различие существенно при 99$ уровне вероятности). Так на устойчивом сорте обнаружено 40jí личинок от количества отлокешшх яиц, тогда как на неустойчивом -

По-видимому антибиотическое действие изучаемых усУойчиша сортов ячменя на 0. pusilla .• проявляется препкуцссл с-Нпо на уровне смертности личинок при внедрении я стебель. 1то согласуется о . ными Т.Джонассона ( Jtmasson , 1982, 1986) о природе у стопчи- . вости овса к о. frit' •и-О.С.Кгаовской (ХЖ'Э) о различной ¿юи-шемости личинок о. jusilla . -на контрастных но устойчивости сортах ячменя,

Сорт (С) Í3.-J0S* ~4,8

ли ;j, _ü. ;_,?

AC 4, Ю-™ 0,5

Ш 7,3

A ¡JO 3,35 * 3,3

^oc^opno-Kajnni.ioo . ,

удoüfeuuo (A) D.GISf 1,3

азотное удобрение (3) t!,4b/* В,4

Сорт (O ÍG.JO"; .л,г

ль 10,91 10,8

АС 1,09 • 1,6

ы 3,3

ABC' 1,12 i,В

Диаметр пупария (юл)

1,0

0.75

0,50'

Ж.

т

4

Рис.3. Квантильная диаграша диаметра пупариев, развившихся на различных сортах ячменя 1988г. июльский посев. Сорта: Т-Омский 13709, 2-Лииса, З-Белогорский 85, 4-Носовский 9,. 5-Зазерский 85, 6-Московский 121

В связи с выявленным дифференцированным воздействием удобрений на устойчивость сортов ячменя к шведской мухе (гл.6) исследовались факторы устойчивости ячменя, выраженность которых определяется уровнем минерального питания. ■

Ввиду узкой онтогенетической специализации личинок ОвсШе&а ер для них особенно важна сопряженность с развитием кормового растения. Известно, что устойчивость злаков к шведским мухам связана с интенсивностью роста и развития растений.

Изучалась связь устойчивости ячменя к 0- puellia, со скоростью развития растений на ранних этапах органогенеза. Устойчивые к шведской мухе двурядные сорта характеризовались высокими темпами органогенеза. Так, в условиях климокамеры, Донецкий.4 по степени дифференциации и,длине конусов нарастания примерно на I этап one- . рекал развитие неустойчивых сортов' Базерский 85 и Абава. Изучаемые сорта многоряиного ячменя (Белогорский, Ьелогорский 85) отличались, однако, высокими темпами роста и дифференциации конусов нарастания ¡1 низкой устойчивостью к о. pusiiia • Скорость органогенеза,

по-шдкшлу, лшл опосредованно влияет на устойчивость сортов яч*»-ня к uiöaacKoU мухе. ¿¡еддошшЙ рост и дифференциация конусов нарастания сочетались с няокоа повреадаешстыо главных етвсЗлей личинками вредителя, однако быстрое развитие конуса нарастания не всегда обеспечивало высокую устойчивость.

Внесение полного сбалансированного удобрения насколько ускоряло органогенез главных Стеблейкак двурядных, так и инюгорядных ячменей. Ьто объясняет часто иьблвдаемое сшиение новрежденности главных стеблей личинками Oscinella вр на удобренных фонах но сравнению с контролем без удобрений. Однако рост gduieä кустистости, наблюдаемый при применении удобрений, обеспечивает хорошую кормовую базу для вредителя а создает возможность для достижения высокой численности популяции Oscinella ер на неустойчивых сортах.

Устойчивость сортов зерновых культур к шведским мухам может определяться развитием механических тканей, препятствующих внедрению личлиок в стебель. Механическая прочность стеблей злаков при этом связана с содержанием в них кристаллов двуокиси кремния. Известно, что кремниевые-.включения являются фактором структурной устойчивости злаков к различным вредителям и болезням. Д.Мур/ Moore , 1984/ показал, что устойчивость сортов райграса к о. frit зависит от количества и расположения кремниевых включений.

В наших исследованиях сопоставлялось отложение двуокиси крем-.ния во влагалищах лервого листа двух устойчивых к шведской мухе (Донецкий 4 и Лииса) и двух неустойчивых (Криничныи и Зазерский сортов ячменя. Все 4 сорта существенно (95;i уровень вероятности) отличались друг от друга по плотности расположения кристаллов двуокиси кремния на единице площади влагалища (табл.4). Количество кремниевых включений во влагалище I листа высокоустойчивого к шведской мухе сорта Донецкий 4 в 1,9 раза превышало их численность на сорте Вазерский относящемся к числу наиболее Повреждаемых шведской мухой. Ишрина просвета шежду рядами кремниевых включений была наименьшей на устойчивых сортах, lie величина соизмерима с диаметром тела личинки 1 возраста. Oscinella вр (0,13-0,.¿6ш; Lanapo, 1&оУ). Характерно, что на неустойчивых сортах кремниевые ышвчения располаг/мись. вдоль шок в i-2 ряда, а на устойчивых, особенно на Донецком 4, в большинстве с ну чаев в ¿-3, иногда -в 4 ряда, предполагается, что кристаллы двуокиси кремния участвуют в создании шх'анд--ческого барьера на пути личинок О. pusilla . Открывается возможность унриш'.ения уровнем■вэаш.йцо.ютвия ячьэия с О. pusill а за . очит внесения в ноч;<у доступных v>»i растоты соединены.! кремния.

Известно, что избыточное азотное питание препятствует отложению окиси кремния в растениях ячменя (Дурынина и др., 1989). По-видимому это.является Одной из причин наблюдаемого снижения устойчивости к шведской мухе при несбалансированном применении минеральных удобрений.

Таким образом, к числу модифицируемых условиями минерального питания факторов, связанных с устойчивостью ячменя к шведской мухе, относятся скорость органогенеза растений на начальных этапах развития и характер отложения двуокиси кремния в листовых влагалищах.

Таблица 4

Плотность расположения включений двуокиси кремния во влагалище ¿первого листа сортов ячменя, различающихся по устойчивости к шведской мухе!

Ссрт

Кол-во Плотность расположен. Ширина просвета между иссле- кремниевых включений рядами кристаллов

дован. -:----

сподо- Кол-во ко и,-- Вариабе- о.,„. Вариабель-грачм сталлов/мм2 льность,". Значение, мм Н0£ТЬ) %

Донецкий 4 19 225,4 + 7,8 15,0 0,16 + 0,011 . • 26,2

Лииса 21 171,6 + 5,8 15,4 0,18 + 0,008 22,1

Криничный 12 147,2 + 7,9 . 18,6 0,21 + 0,02 28,8 '

Зазерский 85 21 119,0 + 5,5 ?1,3 0,22 + 0,015 31,4

ВЫВОДЫ

1. Выявлены различия в стадиальной приуроченности о. ir.Lt и О.ривШа , связанные с особенностями их миграционного поведения. При изучении соотношения видов шведских мух необходимо учитывать стадиальные условия местности.

2. Вирусные заболевания ячменя (ВГ.1МЯ и ВМК) способствуют возрастанию повре:хденности растений шведской мухой, что связано с угнетением ростовых и органообраэовгтельных процессов. Впервые выявлена сэеэь сортовой устойчивости ячменя к вирусным ыозаикал и шведской мухе, выделены комплексно устойчивые сорта.

3. Разработан и обоснован принципиально новый метод выявления устойчивых к шведской пухе сортообраоцов ячменя, основании на оценке испытуемого материала в условиях -стресса, вызванного вирусной ин-Акцией. Предлагавный метод повышает достоверность оценки, особенно в условиях низкой численности вредителя, поозоляет оценить потенц;:-' аль'ш® возможности сортов. Получено риторское свидетельство на пред-легким:"' способ сцен:--! уотгйчиэостя ктазкя к шведской «ухо.

ТП

4. В результате проведенного исследования из 21 сорта ячменя( главным образом районированного и перспективного в Нечерноземной зоне РС1СР и Прибалтике вццелен один сорт, устойчивый к шведской мухе - Яииса (ЭССР). К среднеустойчивым отнесены Московский 121 и Викинг. Анализ 36 сортов пшеницы позволил выделить 4 сорта, пригодные для использования в качестве источников устойчивости.

5. Выявлена зависимость выраженности устойчивости сортов ячке-ня к шведской мухе от уровня и сбалансированности минерального питания. Сортовые различия проявлялись наиболее отчетливо при внесении полного сбалансированного минерального удобрения; сглаживались при отсутствии одного из макроэлементов или использовании повышенных доз азотных удобрений. Наблюдаемое явление связывается с воздействием фона минерального питания на срганогенетический и морфологический барьеры устойчивости растений. Численность личинок О.ри-вШа на посевах в благоприятных для вредителя условиях растет с увеличением доз азотннх удобрений. Экспериментально показано, что на устойчивых сортах те .-.ты нарастания плотности личиночной популяции существенно ниже.

6. Устойчивость изучаемых сортов ячменя.к шнедской мухе связана со скоростью роста и дифференциации конусов нарастания (ростовой и органогенетический барьеры), но не определяется ими непосредственно. Высокие толпа органогенеза являются необходимым, но в р?де случаев недостаточным условием устойчивости сорта ячменя к О.ризШа,

7. Листовые влагалища устойчивых к шведской мухе сортов ячменя характеризовались высокой плотностью расположения включений двуокиси кремния, препятствующих, очевидно, внедрению личинок в стебли (морфологический барьер).

ПРАКТОЧЯЖИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ

1. Необходимо пополнить сортовой ассортимент- ячменя и провой -пшеницы Нечерноземной зоны сортами, устойчивыми к шведским мухам.

2. Дал повышения достоверности оценки сортов ячменя на устойчивость к шведской мухе и.ускорения селекционной работы использовать предлагаемый способ, включающим инокуляцию растений вирусом гстриховатоЙ мозаики ячменя, а также посев изучаемых образцов в период лета второй генерации ОзсПпеПа Ер.

3. При интенсивном выращивании кчменп следует использовать устойчивые к О.ризхНа сорта и применять. сбалансированные нормы внесения минеральных удобрений, дифференцируя их в соответствии с сортовой агротехникой.

4. В процессе селекциолнсЯ работы использовать, я качества одного из признаков устойчивости к шчг'.-ум^й мухе, оценку еортообрязцоц

ячменя по характеру и степени отлочения кристаллов двуокиси кремния в листовых влагалищах.

По теме 'диссертации опубликованы следующие работы:

1. Синельников Е.А. Характер влияния минеральных удобрений на сортовую устойчивость ячменя к 0зс1пе11а ризШа Ые1в // Тез.докл. 8-й конф.молодых ученых-биологов. Рига, 1989. - С.144 - 145.

2. Способ определения устойчивости ячменя к шведской мухе. Авторское свидетельство № 1558348, АМН 1/04. Бюлл. № 15, 1990 (Соавторы И.Д.Шапиро, А.Е.Цыпяенков, Е.Б.Вачельман).

3. Шапиро И.Д., Синельников Е.А., Цыпленков А.Е., Бакельман Е.Б. Характер сопряжённости устойчивости сортов ячменя к вирусам мозаичной группы и шведской мухе, в тьфяь. у^

4. Шапиро И.Д., Синельников Е.А. Устойчивость сортов ячменя к ОгсхпеНа риэ111а и минеральные удобрения // Тез.докл. X. съезда ВЭО. В печати.

РТП.Теп.ВИР. Загс.№7. Тир. ТОО. З.ОЭ.ЭЗ.Бесплатко.