Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние химических средств защиты и биологически активных веществ на снижение вирусной реинфекции семенного картофеля

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Влияние химических средств защиты и биологически активных веществ на снижение вирусной реинфекции семенного картофеля"

На правах рукописи

005535746

ПРИЩЕПЕНКО Елена Александровна

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СНИЖЕНИЕ ВИРУСНОЙ РЕИНФЕКЦИИ СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ.

06.01.07 - защита растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

г 4 ОКТ 2073

Йошкар-Ола - 2013

005535746

Диссертационная работа выполнена в ГНУ «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» РАСХН в 2004-2006 гг.

Научный доктор сельскохозяйственных наук, профессор

руководитель: Замалиева Фания Файзрахмановна

Официальные доктор сельскохозяйственных наук, профессор оппоненты: Марьин Геннадий Семенович

кандидат сельскохозяйственных наук Мартынова Галина Петровна

Ведущая организация:

ГНУ «Марийский НИИСХ Россельхозакадемии»

Защита состоится « 28 » ноября 2013 г. на заседании диссертационного совета ДМ 212.116.02 в ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет» по адресу: 424002 г. Йошкар-Ола, ул. Красноармейская, 71, ауд. 320.

Факс: 8(8362) 424017, e-mail: atf @ marsu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет».

Автореферат разослан « » октября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Вирусные болезни наносят существенный вред картофелю, как вегетативно размножаемой культуре, снижая потенциальную урожайность различных сортов на 50-80%. В настоящее время основным способом защиты от вирусных болезней является ведение семеноводства картофеля на оздоровленной основе, которое позволяет получать потенциальную урожайность современных сортов, достигающую 50-60 т/га. Однако, в открытом грунте оздоровленный картофель может повторно заразиться вирусами и потерять свои ценные качества. Перенос большинства вредоносных вирусов картофеля происходит, главным образом, с помощью тлей. В условиях Татарстана суммарная векторная активность тлей в различные годы может колебаться в значительных пределах - не достигая или превышая в несколько раз критический порог численности. Основную долю в суммарной векторной активности тлей составляют бобовая, крушинная и крушиннико-вая тли, являющиеся основными переносчиками Y-вируса картофеля (Наз-миева P.P.,2007, Замалиева Ф.Ф.,2009). В условиях континентального климата республики лет тли ежегодно имеет свои особенности, поэтому проведение систематических наблюдений за динамикой векторной активности тлей сохраняет свою актуальность. В защите от переносчиков вирусов одним из наиболее эффективных практических способов борьбы с тлями является химический метод. Рекомендуется обрабатывать семенные посадки от тлей через каждые 10-15 дней, чередуя инсектициды с различным механизмом действия. Однако, применяемые инсектициды могут по-разному воздействовать на тлей: иногда они вызывают гиперактивность тлей и снижают зараженность вирусами (Gibson, 1983; Sawicki et al., 1983), в других случаях могут вызывать повышение зараженности неперсистентным Y вирусом картофеля (Cabriel et al., 1981). В семеноводстве картофеля часто используют биологически активные вещества, которые увеличивают коэффициент размножения материала, ускоряют рост растений и достижение возрастной устойчивости, а также обладают противовирусной активностью. Антивирусное Действие могут оказывать вещества самого разного механизма действия, повышающие иммунитет растений и обладающие ингибирующим действием на вирусы, в частности витамин Е, эпин, микроэлементы (Малеванная, 2007).

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния схем защитных обработок и биологически активных веществ на снижение вирусной реинфекции оздоровленного семенного картофеля в условиях Республики Татарстан.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- провести мониторинг крылатых тлей на семенных посадках картофеля в 2004-2006 гг.,

- изучить сравнительную эффективность различных схем защитных обработок в снижении вирусной реинфекции оздоровленного семенного картофеля,

- изучить влияние биологически активных веществ на интенсивность повторного заражения вирусами оздоровленного семенного картофеля.

Научная новизна. Впервые показано, что в условиях Татарстана трехкратные защитные обработки, проведенные в течение трехлетнего репродукционного размножения, снижали повторную зараженность суперэлиты У-ви-русом картофеля в 2-4 раза по сравнению с однократными. Установлено, что применение схемы защиты Конфидор Экстра+Конфидор Экстра+Би-58 Новый по сравнению со схемой защиты Би-58 Новый + Конфидор Экстра + Конфидор Экстра снижало зараженность суперэлиты У-вирусом картофеля в 2 раза. Впервые выявлено, что инсектицид Би-58 Новый обладает ростости-мулирующим свойством, что способствует повышению урожайности картофеля, но одновременно усиливает восприимчивость растений к заражению УВК. Обнаружено, что применение на семенном картофеле биологически активных веществ эпин и биогумус, активирующих рост растений, может вызывать повышение зараженности УВК в течение одного вегетационного периода до 4,7 % и 3,1 %, соответственно.

Практическая значимость работы заключается в снижении заражения высоких репродукций семенного картофеля У-вирусом в результате применения трехкратных защитных обработок инсектицидами в вегетационный период. В семеноводстве картофеля рекомендуется применять инсектициды и биологически активные вещества, обладающие антивирусным действием, не вызывающие повышения восприимчивости растений к вирусам.

Основные положения, выносимые на защиту:

- проведение трехкратных защитных обработок инсектицидами (Би-58 Новый и Конфидор Экстра) вместо однократной (Конфидор Экстра) в течение трех вегетационных периодов снижает зараженность УВК полученной суперэлиты картофеля на 49,4-74,9 %;

- применение инсектицида Би 58 Новый для защиты от крылатых тлей, обладающего ростостимулирующим свойством приводит к повышению заражения вирусами оздоровленного семенного картофеля;

- биологически активные вещества эпин и вытяжка из биогумуса, стимулируют рост растений картофеля и повышают вирусную реинфекцию оздоровленного картофеля.

Апробация результатов работы. Основные результаты исследований докладывались на заседаниях Учёного Совета ТатНИИСХ, а также демонстрировались в рамках «Дня Поля», проводимого в ТатНИИСХ, на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и практики в современных условиях и пути их решения» (Казань 2004, 2005, 2006), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты картофеля, плодовых и овощных культур от болезней, вредителей и сорняков» (Минск, 2005). Всероссийской научно-практической конференции молодых ученных «Инновационные разработки молодых ученных - АПК России» посвященной памяти Р.Г. Гареева (Казань 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья - в зарубежных изданиях.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 126 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов, предложений производству. Работа содержит 29 таблиц, 11 рисунков. Список литературы содержит 166 наименований, из них 46 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Материал и методика исследований

Опыты закладывали в питомниках размножения оздоровленного семенного картофеля на опытных полях ТатНИИСХ РАСХН в Лаишевском районе зоны Предкамья Республики Татарстан: в 2004-2005 гг. - н.п. «Сокуры», в 2006 г. - н.п. «Большие Кабаны». Питомники располагались с пространственной изоляцией от населенных пунктов и картофельных посадок - на расстоянии 5 и 2 км, соответственно.

Объектом исследований являлся среднеранний сорт картофеля Невский. Исходный материал - тепличные миниклубни. Оздоровленные тепличные миниклубни картофеля получали в защищенном грунте в отделе сельскохозяйственной биотехнологии ТатНИИСХ. В полевых условиях оздоровленный семенной картофель выращивали по следующей схеме: первый год -тепличные миниклубни (ТМ) на первое полевое поколение (ППП), второй -ППП на супер-супер-элиту (ССЭ), третий год - ССЭ на суперэлиту (СЭ). Семенной картофель в опыте отбирали из одних и тех же вариантов: из урожая 2004 г. - для посадки в 2005 г., из урожая 2005 г. - для посадки в 2006 г.

Опыт 1.Сравнение эффективности различных схем защитных обработок на снижении вирусной реинфекции оздоровленного семенного картофеля. Схема опыта: 1 вариант - 0+Конфидор Экстра+0; 2 вариант - Конфидор Экстра + Конфидор Экстра + Би-58 Новый; 3 вариант - Би-58 Новый + Конфидор Экстра + Конфидор Экстра. Сроки первой, второй и третьей обработок проводили соответственно в 2004 г. - 22 июня, 4 июля, 15 июля; в 2005 г.- 1 июля, 12 июля, 26 июля; в 2006 г. - 28 июня, 12 июля, 26 июля. Площадь делянки составила 100 м2 (10x10), размещение делянок рендомизированное в 3 повторностях. Учеты тлей проводили в каждом варианте опыта в трех повторностях и определяли средний показатель. Чашки Мерике (по одной) были установлены на специальных кронштейнах внутри каждой повтор-ности, их передвигали вверх по мере роста растений. Защитные обработки проводились ранцевым опрыскивателем.

Опыт 2. Изучение влияние биологически активных веществ на интенсивность повторного заражения вирусами оздоровленного семенного картофеля: 1 вариант - контроль (без обработки); 2 вариант - эпин (80 мл/га, 2-х кратная обработка 25 июня и 5 июля); 3 вариант - иммуноцитофит (1табл./0,5

сот, 2-х кратная обработка, 15 и 30 июня); 4 вариант - акварин (2 кг/га, 2-х кратная обработка, 20и 30 июня); 5 вариант - вытяжка из биогумуса (1,5 кг/га, 2-х кратная обработка, 30 июня и 5 июля); 6 вариант - янтарная кислота (100-150 г/га, 2-х кратное опрыскивание, 10 и 30 июня). Общая площадь опыта 240 м2, площадь делянки -10м2 (5x2). Против тлей проводили фоновую обработку по схеме БИ-58 Новый + Конфидор Экстра + Конфидор Экстра. Чашки Мерике (2 шт.) устанавливали внутри опыта на кронштейнах на расстоянии 5 м друг от друга. Тлей из них отбирали отдельно из каждой чашки и вычисляли среднее количество на 1 чашку Мерике. Обработку проводили ранцевым опрыскивателем.

Почва опытного участка серая лесная, среднесуглинистая. Агрохимический анализ почвы: содержание гумуса - 2,9-3,2 %, щелочно-гидролизуе-мого азота - 60,2-62,2 мг/кг, подвижного фосфора - 198-212, обменного калия - 75,2-77,5 мг/кг, pH - 5,5-5,8. Посадку картофеля проводили вручную. Сроки посадки: 2004 г. — 15 мая; 2005 г. - 17 мая; 2006 г. - 15 мая. Уборку опытов проводили вручную в августе. Урожай учитывали поделяночно: выкапывали 50 кустов, подсчитывали количество и взвешивали массу полученных клубней. Опыты закладывали и проводили в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1985) и ВНИИКХ (1961).

В период исследований на опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: учеты крылатых тлей проводили методом желтых водных ловушек Мерике (А.Г. Зыкин, 1970; L. Broadbent, 1948; W. Moericke, 1951;

H.Muller und Unger, 1955; JI. Йотов, 1967). Сбор насекомых проводили через 1-2 дня. Уловы тлей определяли и классифицировали по видам в лаборатории ЦСХБ ТатНИИСХ по описаниям Г.Х. Шапошникова (1964), В.А. Шмыгли, Б.С. Герасимова, И.П. Дамрозе (1969,1975), А.Г. Зыкина (1970). Расчет КП численности крылатых тлей проводили с использованием коэффициентов вредоносности для каждого вида переносчика (С.А. Банадысев, 2003). Вредоносность персиковой тли принимается равной единице, вредоносность остальных видов определялась по следующим коэффициентам: персиковая —

I,0; крушинная - 0,4; крушинниковая - 0,4; обыкновенная картофельная -0,4; большая картофельная и черная бобовая - 0,1. Суммарную векторную активность крылатых тлей (СВАТ) за вегетационный период определяли - общее количество крылатых тлей - переносчиков вирусов картофеля, отловленных за вегетационный период, и переведенных при помощи коэффициентов вредоносности в единицы, эквивалентные персиковой тле. Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием компьютерных программ «Agros», по Г.Ф. Лакину (1990). Скрытую зараженность на вирусы определяли «сэндвич» - методом иммуноферментного анализа (ИФА) по методикам (Атабеков И.Г., 1985, Бобкова А.Ф., 1983) в секторе диагностики картофеля ЦСХБ ТатНИИСХ. Были использованы диагностические наборы для ИФА фирмы Биореба (Швейцария) на вирусы X, S, М, Y, L. Для анализа использовали листья картофеля в количестве 50 листовых проб, отобранных на

опытных делянках. Отбор проб проводили по методике исследований (Воловик A.C., Трофимец Л.Н., Долягин А.Б., Глез В.М., 1995).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Динамика лета, видовой состав и векторная активность тлей в зависимости от климатических условий в 2004-2006 гг.

Вегетационный период 2004 года характеризовался выпадением ливневых дождей с сильными ветрами в первой и второй декадах июня (75 мм), что задержало начало лета крылатых тлей до третьей декады июня (23 июня). Зафиксированное нами начало лета тлей произошло при достижении суммы эффективных положительных температур 477°С (на 55-й день). Продолжающиеся ливневые дожди в июле (87 мм, при норме 50 мм) помешали расселению и размножению тлей (рис. 1). В 2004 году было отловлено 201 экземпляр крылатых тлей на одну чашку Мерике.

iCMiicpaiypa воидуха

Рис. 1. Динамика численности крылатых тлей в зависимости от климатических условий 2004 года (черный пар)

Таким образом, низкая численность крылатых тлей в 2004 году была связана с неблагоприятными для развития тлей погодными условиями -ливневыми дождями в июне и июле месяцах.

Видовой состав тлей был следующим: Aphis fabae - 83,7 экз., Aphis nasturtii Kalt - 28,1 экз., Aphis frangulae Kalt - 39,4 экз., Macrosiphum solanifolii - 20 экз., Aulacorthum solani Kalt - 6,5 экз.

Суммарная векторная активность крылатых тлей (СВАТ) была относительно низкой (0,8 от КП) и составила 39,5 экв. ед. (100%), в том числе: бобовая (Aphis fabae) - 8,37 экв. ед. (21,0 %), крушинная (Aphis nasturtii) - 11,36 экв. ед. (29,0 %), крушинниковая (Aphis frangulae) -15,76 экв. ед. (40,0%).

В 2004 году можно отметить в динамике невысокой векторной активности тлей в течение вегетационного периода лишь двукратный рост ВАТ в июле по отношению к июню. В векторной активности тлей основную долю по месяцам стабильно составляли крушинная и крушинниковая тли: июнь - 75 %, июль - 62,4 %, август - 63,9 %.

Вегетационный период 2005 года отмечался повышенными температурами воздуха 17,7-17,5°С во второй и третьей декадах мая, которые способствовали раннему началу размножения крылатых тлей на первичных хозяевах. С первой по вторую декады июня выпало большое (106 мм) количество осадков, которые задержали начало весеннего лета крылатых тлей В 2005 году было отловлены 3022 экземпляра крылатых тлей на одну чашку Мерике. Весенний лет тлей начался с 15 июня (рис. 2). Зафиксированное нами.начало лета тлей произошло при достижении суммы эффективных положительных температур 510106 °С (за 46 дней).

Рис. 2. Динамика численности крылатых тлей в зависимости от климатических условий 2005 года (черный пар)

В течение вегетационного периода среднесуточная температура колебалась в благоприятных для развития тлей пределах - от 13,7 до 21,9° С. Отсутствие ураганных ветров с ливнями, в отличие от 2004 года, не ограничивало размножения тлей и привело к развитию их высокой численности. Массовый лет крылатых тлей был растянутым и наблюдался в течение всего июля. В первой декаде августа лет крылатых тлей прекратился, и в ловушки попадались лишь отдельные единичные экземпляры тлей.

Видовой состав был следующий: бобовая (Aphis fabae) - 2406,0 экз., крушинная (Aphis nasturtii) - 353,0 экз., крушинниковая (Aphis frangulae) -160,5 экз., Macrosiphum solanifolii - 26 экз., Aulacorthum solani Kalt - 12,5 экз.

Суммарная векторная активность крылатых тлей была высокой (в 9,1 раз превышала КП) и составила 453,7 экв. ед. (100%), в том числе: бобовая (Aphis fabae) - 240,5 экв. ед. (53,0 %), крушинная (Aphis nasturtii) - 141,4 экв. ед. (31,2 %), крушинниковая (Aphis frangulae) - 64,2 экв.ед. (14,2 %).

В 2005 году в динамике высокой векторной активности тлей можно отметить стремительное развитие с начала вегетации - уже в июне ВАТ была в 6 раз выше, чем в 2004 г, а в июле - возросла в 6 раз по отношению к июню текущего года. В векторной активности тлей в 2005 году стабильно по месяцам максимальную долю составляла бобовая тля: июнь - 50,9 %, июль - 53,5 %, август-43,5 %.

В 2006 году не отмечалось возвратных похолоданий, температура повышалась постепенно. За вегетационный период 2006 года было отловлено 205 экземпляров крылатых тлей на одну чашку Мерике.

Рис. 3. Динамика численности крылатых тлей в зависимости от климатических условий 2006 года (черный пар).

Зафиксированное нами начало лета тлей в третьей декаде июня произошло при достижении суммы эффективных положительных температур 492°С (за 52 дня). На снижение численности тлей повлияли засушливые условия в период со второй декады июня по первую декаду июля - за этот период выпало 17 мм осадков вместо 73 мм (дефицит 56 мм). При этом среднесуточная температура воздуха была выше нормы во второй декаде июня - на 1,2° С , а в третьей декаде июня - на 4,4° С. Засуха и высокие температуры значительно ухудшили кормовую базу для тлей. Весенний лет тли, начавшийся в третьей декаде июня, совпал с крайне неблагоприятными условиями для растений хозяев, а также был неблагоприятен для самой тли -температура днем в этот период достигала 26-31°С. Гибель крылатых тлей на ранних этапах весеннего расселительного лета привела к значительному сокращению общей численности тли. Далее можно отметить два небольших пика летнего лета тли - во второй декаде июля и в первой декаде августа.

Видовой состав был следующий: Aphis fabae - 103,5 экз., Aphis nasturtii - 55,5 экз., Aphis frangulae - 12,5 экз., Macrosiphum solanifolii - 4,0 экз., Aulacorthum solani Kalt - 4,0 экз.

Суммарная векторная активность крылатых тлей в 2006 году не достигла критического порога (0,8 КП) и составила 39,55 экв. ед. (100 %), в том числе: бобовая (Aphis fabae) -10,35 экв. ед. (26,2 %), крушинная (Aphis nasturtii) - 22,2 экв. ед. (56,1 %), крушинниковая (Aphis frangulae)-5,0 экв. ед. (12,6 %).

В 2006 году в динамике невысокой векторной активности тлей в течение вегетационного периода можно отметить трехкратный рост в июле по отношению к июню и медленное снижение активности в августе по отношению к июлю. В векторной активности тлей основную долю по месяцам стабильно составляли крушинная и крушинниковая тли: июнь - 86,8 %, июль - 61,1, август - 70,6 %. Таким образом, начало лета тлей в исследуемый период 2004-2006 гг. наступало во второй-третьей декадах июня при сумме эффективных температур (> +5°С) равной 477-510°С, количество дней до наступления лета составило 46-55 дней. Годы отличались только развитием общего количества тлей - в 2004 и 2006 гг. количество было низкое на одном уровне - 201-205 экз., в 2005 году численность развилась до значительных показателей - 3022 экз.

Векторная активность тлей в 2004 и 2006 гг. была невысокой, критический порог не достигнут за весь вегетационный период. Очень опасным стал 2005 год, когда векторная активность тлей 9-кратно превысила критический порог. Причем, высокая векторная активность тлей совпала с ранней фазой активного роста растений-в третьей декаде июня и первой-второй декадах июля.

В 2004 и 2006 гг. доля бобовой тли в суммарной векторной активности тлей составляла 21-26 %, а в 2005 году - 53 %. Доля участия в создании суммарной векторной активности у бобовой тли, несмотря на ее невысокий коэффициент вредоносности (0,1), существенно возросла. Произошло это благодаря имеющейся у этого вида способности развивать большую численность в благоприятных условиях.

За три года исследований с 2004 по 2006 гг. общая суммарная векторная активность тлей составила 533,5 экв. ед., в том числе: бобовая тля - 259,3 экв.ед. (48,6 %), крушинная и крушинниковая тли - 259,9 экв. ед.(48,7 %), обыкновенная и большая картофельная тли - 14,2 экв. ед. (2,7 %).

В динамике векторной активности тлей можно отметить, что в годы с неблагоприятными погодными условиями (2004, 2006) векторная активность тлей в июле повышается в 2-3 раза, с благоприятными (2005) - в 6 раз.

3.2 Эффективность различных схем обработок инсектицидами в защите семенного картофеля от тлей и вирусной реинфекции

Влияние различных схем защитных обработок на векторную активность основных видов тлей представлено в таблице 1. В 2004 г. в вариантах опыта доля бобовой тли в векторной активности составляла 21,0-26,2 %. В

2005 г. доля бобовой тли была выше по сравнению с 2004 г. - 32,3-37,7 %. В

2006 г. доля бобовой тли была примерно одинаковой во всех трех вариантах

- 26,3-28,4 % . Остальную и более значительную долю в векторной активности тлей во все годы испытаний составляли крушинная и крушинниковая тли. Таким образом, в схеме опыта не отмечается выборочного влияния обработок на видовой состав тлей.

В таблице 1 также представлены данные учета тлей на черном пару. Обнаружена существенная разница в численности тлей, отловленных с помощью чашек Мерике двумя способами - при установлении чашек непосредственно на земле (черный пар) и чашек, установленных в опыте на держателях на уровне зеленой листвы внутри картофельного поля. Суммарная векторная активность тлей на черном пару и в контрольном варианте (однократная обработка конфидором) составляла: в 2004 г. - 35,49 и 12 экв. ед., в 2005 г. -492,1 и 82,73 экв. ед., в 2006 г.- 37,55 и 14,91 экв. ед., соответственно.

Таблица 1. Влияние схем защитных обработок на долевой состав основных видов тлей в суммарной векторной активности в 2004-2006 гг.

Вид тли Векторная активность тлей

Черный пар 1 вариант 2 вариант 3 вариант

экв.ед. % экв.ед. % экв.ед. % экв.ед. %

2004 год

Бобовая 8,37 23,6 2,56 21,3 2,2 26,2 1,3 21,0

Крушинная + Крушинниковая 27,12 76,4 9,43 78,6 6,2 73,8 4,87 78,9

Всего 35,49 100,0 12,0 100,0 8,4 100,0 6,17 100,0

2005 год

Бобовая 237,7 48,3 26,73 32,3 31,01 37,7 31,57 36,8

Крушинная + Крушинниковая 254,4 51,7 56,0 67,7 51,32 62,3 54,28 63,2

Всего 492,1 100,0 82,73 100,0 82,33 100,0 85,85 100,0

2006 год

Бобовая 10,35 27,6 4,19 28,0 3,42 26,3 2,38 28,4

Крушинная + Крушинниковая 27,2 72,4 10,72 72,0 9,6 73,7 6,0 71,6

Всего 37,55 100,0 14,91 100,0 13,02 100,0 8,38 100,0

Таким образом, векторная активность тлей внутри картофельного поля была ниже, чем на черном пару: в 2004 году - в 3 раза, в 2005 - в 6, в 2006 году - в 2,5 раз. В благоприятные годы бобовая тля развивает большую численность, но внутри поля ее доля в суммарной векторной активности ниже, чем на черном пару.

В 2004 году численность тлей составила в контроле 53 экз., во 2-м варианте - 52 экз., в 3-м варианте - 45 экз. а суммарная векторная активность - 14,3; 9,7; 6,8 экв. ед, соответственно. То есть, в 2004 году при общем невысоком уровне СВАТ, вторая и третья схемы обработок показали снижение векторной активности тлей (табл. 2).

В 2005 г. численность тли была ниже во 2-м (473 экз.) и 3-м (457 экз.) вариантах (в контроле - 537 экз.), но по СВАТ между тремя вариантами разницы практически не было (85,2; 86,0; 87,8).

В 2006 г. численность тлей в контроле составила 71,5 экз., во 2-м варианте - 60,5 экз., в 3-м - 44 экз., а СВАТ - 14,3; 9,7 и 6,8. То есть в 2006 г. наиболее эффективными в защите от тлей оказались 3-й и 2-й варианты.

Таблица 2. Влияние схем защитных обработок на численность и векторную активность тлей в 2004-2006 гг.

Вариант 2004 г. 2005 г. 2006 г. Всего за 3 года

кол- СВАТ кол- СВАТ кол- СВАТ кол- СВАТ

во, экв.ед. во, экв.ед. во, экв.ед. во, экв.ед.

шт. шт. шт. шт.

О+К+О 53,0 14,3 537,0 87,8 71,5 15,24 661,5 117,3

К + К+БИ-58 52,0 9,7 473,0 85,2 60,5 13,3 585,5 108,2

БИ-58 + К+К 45,0 6,8 457,0 86,0 44,0 8,5 546,0 101,3

По сравнению с контрольным вариантом, где предусмотрена одна обработка Конфидором Экстра (в связи с ежегодной вынужденной защитой от колорадского жука) в двух других вариантах количество тлей и суммарная векторная активность были ниже, кроме 2005 г., когда СВАТ была одинаковой во всех вариантах.

За три года суммарная численность тлей в контроле составила 661,5 экз., 2-м варианте - 585,5 экз., что ниже контроля на 11,5% , в 3-м варианте -546 экз. (что ниже контроля на 17,5%). Суммарная векторная активность тлей соответственно - 117,3; 108,2, (ниже контроля на 7,8%) и 101,3 (ниже на 13,6%). При обработке Би-58 в начале вегетации (3-й вариант) численность тлей и СВАТ были меньше, чем при обработке в конце вегетации (2-й вариант). Таким образом, во втором и третьем вариантах наблюдается эффект от дополнительных обработок Би-58 Новый и Конфидором Экстра в снижении численности тлей и векторной активности. По эффективности в снижении численности тлей и СВАТ варианты можно расположить в порядке убывания: 3-й, 2-й, 1-й.

Влияние вариантов защитных обработок на снижение повторного заражения вирусами семенного картофеля представлено в таблице 3. Заражение вирусами наблюдается в 2004 г. только во втором варианте - 1,04 %, в 2005 г. - одинаковое в первом и третьем вариантах - 1,37 %. На третий год испытаний зараженность YBK составила в контроле - 5,53 %; во втором варианте

- 1,39%, в третьем - 2,8%. В третьем варианте - с самой низкой векторной активностью тлей в опыте (101,3 экв. ед.) зараженность вирусами оказалась в два раза выше (2,8 %), чем во втором варианте (1,39 %), где векторная активность была выше (108,2 экв. ед.).

Таблица 3. Рост зараженности вирусами картофеля в вариантах

с различными схемами защитных обработок в 2004-2006 гг.

2004 г. 2005 г. 2006 г.

Вариант Миниклубни на 111111 на ССЭ ССЭ на СЭ

ППП

У X м ь I У X м ь I У X м ь X

о+к+о 0 0 0 0 0 1,37 0 0 0 1,37 5,53 0 0 0 5.53

К+К+Би-58 1,04 0 0 0 1,04 0 0 0 0 0 1,39 0 0 0 1,39

Би-58+К+К 0 0 0 0 0 1,37 0 0 0 1,37 2,8 0 0 0 2,8

При этом, второй и третий вариант отличались друг от друга только порядком применения препаратов.

В 2004 г. (рис. 4) период активного роста картофеля прошел до лета тлей, который запоздал из-за ураганных ветров и ливней. Зараженность УВК проявилась во 2-м варианте, где во второй декаде июля была наиболее высокая векторная активность тлей, по сравнению с другими вариантами, а картофель был обработан препаратом Би-58 Новый, что, по-видимому, оказало определенное влияние.

Рис. 4. Динамика векторной активности тлей в вариантах с различными защитными обработками в условиях 2004 г.

В 2005 г. (рис. 5) условия вегетации были очень благоприятны для роста и развития культуры. Во II декаде июля наблюдался пик активности тлей. На этот момент можно отметить более высокую активность тлей в 3-м варианте, где картофель на этот момент обработан Би-58 Новый и Конфи-дором Экстра. Во втором варианте картофель дважды обработан Конфидо-ром, а обработка Би-58 Новый была проведена позже, когда векторная активность тлей снизилась. Контрольный вариант был обработан Конфидором Экстра, но однократно. ИФА-анализ листовых проб в 2005 г. показал зараженность УВК растений картофеля в 1-м и 3-м вариантах на уровне 1,37 %. Двукратная обработка Конфидором Экстра в начале схемы во 2-м варианте оказалась более эффективной.

1 дек.июля (1 обработка 1,07.)

т

2 дек.июля (2 обработка 1407.)

1 вариант

l^o;

-2 вариант

3 дек.июля (3 обработка 2Ь07.)

-3 вариант

4,62 2,ВЗ

1 дек. августа

Рис. 5. Динамика векторной активности тлей в вариантах с различными схемами защитных обработок в 2005 г.

В 2006 году (рис. 6) условия для роста картофеля в начале вегетации были неблагоприятными из-за засухи во -II-III декадах июня и I декаде июля и низких температур в III декаде июня и I декаде июля. Благоприятные условия наступили со II декады июля и совпали с летом тли, что способствовало усилению передачи вирусов. Самая высокая векторная активность в этот период наблюдалась в 1-м варианте, ниже - во 2-м и самая низкая - в 3-м. Зараженности YBK в 1-м варианте увеличилась до 5,53 %, во 2-м до 1,39 %, в 3-м до 2,8 %. В 2006 г. рост зараженности вирусами в контрольном варианте положительно коррелирует с самой высокой векторной активностью тлей. А вот во втором варианте, где была выше активность тлей (13,2 экв. ед.), зараженность вирусами оказалась ниже - 1,39 %, чем в третьем варианте - 2,8 %, где векторная активность была ниже (8,38 экв. ед.)

Таким образом, за три года испытаний при проведении однократной защитной обработки в течение трех вегетационных периодов в контроле была самая высокая зараженность YBK-5,53 %, в двух других вариантах с

трехкратными обработками за три вегетационных периода зараженность составила - 2,8 и 1,39 %, что ниже контроля на 49,4 и 74,9 %, соответственно.

Применение Би-58 Новый в третьем варианте в начале схемы оказывало более сильное влияние на снижение векторной активности тлей, но меньше сказывалось на снижении зараженности вирусами картофеля. Применение Би-58 Новый в конце схемы оказывало более сильное влияние на снижение вирусной зараженности материала, чем на ослаблении векторной активности тлей.

Рис. 6. Динамика векторной активности крылатой тли в вариантах с различными схемами защитных обработок в условиях 2006 г.

Каждый химический препарат имеет свои особенности воздействия на насекомых. Ряд инсектицидов раздражает тлей и может увеличить распространение УВК при применении на картофеле. Фосфорорганические соединения, к которым относится Би-58 Новый, оказывают на тлей действие, повышающее их активность. Кроме прямого действия на насекомых, препараты могут влиять и на сами растения. При обработке биологически активными веществами может происходить активация роста растений и по этой причине одновременно возрастает эффективность заражения вирусами.

Урожайность картофеля в 2004-2006 гг. была самой высокой в третьем варианте (824 г/куст (+49,0 %), 857г/куст (+32 %), 1155 г/куст (+58,0 %), немного ниже во втором - 694 г/куст (+25,7 %), 804 г/куст (+23,9 %), 829 г/куст (+13,7 %) и самой низкой в первом - 552, 649, 726 г/куст, соответственно.

Таким образом, обработка Би-58 Новый в третьем варианте проводилась рано и препарат присутствовал в растениях с самого начала роста, что привело к максимальному повышению продуктивности в опыте, во втором варианте обработка препаратом проводилась значительно позже, что снизило

период действия препарата и продуктивность оказалась ниже, чем в третьем варианте.

Следовательно, препарат Би-58 Новый, обладает способностью стимулировать рост растений, что отразилось на повышении урожайности картофеля в вариантах опыта. Ускорение роста растений способствовало повышению эффективности передачи вирусов тлями, а применение препарата на ранних стадиях роста растений увеличивало количество зараженных вирусами растений. Полученные результаты объясняются следующим образом: в третьем варианте ранняя обработка препаратом Би-58 Новый снижала численность тли, повышала урожайность картофеля, но одновременно способствовала повышению зараженности картофеля энтомофильными вирусами за счет повышения эффективности передачи вирусов.

Таким образом, результаты опыта показали, что снижение численности тлей не гарантирует однозначного снижения заражения вирусами. Важное значение имеют свойства используемых препаратов. Те из них, которые обладают ростостимулирующим эффектом, могут создавать опасность повышения зараженности вирусами, так как при активном росте растений эффективность передачи вирусов тлями возрастает.

3.3. Влияние биологически активных веществ на снижение вирусной зараженности семенного картофеля

В опыте с применением биологически активных веществ суммарная векторная активность тлей в 2004 г. внутри посадок картофеля за вегетационный период составила 7,55 экв. ед., в том числе: в середине первой декады июля - 2,2 экв.ед., во второй декаде — 2,85 экв. ед., в третьей декаде июля -1,85 экв. ед., в первой декаде августа - 0,65 экв. ед. Численность тлей не превысила критический порог вредоносности.

У тепличных миниклубней, высаженных на получение первого полевого поколения, зараженность вирусами во всех вариантах с обработкой БАВ отсутствовала. В 2005 г. суммарная векторная активность тлей внутри посадок картофеля за вегетационный период составила 58,2 экв. ед., из них: в середине первой декады июля - 5,05 экв. ед., во второй декаде - 37,05 экв. ед., в третьей декаде июля - 14,75 экв. ед., в первой декаде августа - 1,35 экв. ед. Несмотря на высокую активность тлей в 2005 году, зараженность вирусами у первого полевого поколения, высаженного на получение супер-суперэлиты, во всех вариантах с обработкой БАВ отсутствовала (табл. 4).

В 2006 г. в связи с отсутствием повторного заражения материала в течение двух предыдущих лет, в качестве умеренного источника вирусов, на небольшом расстоянии от опыта, была высажена суперсуперэлита сортов оздоровленного картофеля. Лет крылатых тлей в 2006 г. в опыте с применением биологически активных веществ начался немного раньше, чем в предыдущие 2004 и 2005 годы. Суммарная векторная активность тлей внутри посадок картофеля составила 5,3 экв. ед., в том числе: в третьей декаде июня

— 1,4 экв. ед., в первой декаде июля - 1,05 экв. ед., во второй декаде - 1,5 экв. ед., в третьей декаде июля - 0,65 экв. ед., в первой декаде августа - 0,7 экв. ед. Активность тлей была низкой, критический порог численности тлей не был достигнут, однако зараженность вирусами на суперэлитном картофеле, тем не менее, была обнаружена. Как мы и рассчитывали - наличие близкого источника заражения ускорило реинфекцию семенного картофеля. В 2006 году была обнаружена зараженность семенного картофеля У-вирусом в вариантах с применением эпина - 4,7 %, биогумуса - 3,1 % (табл. 4).

Таблица 4. Зараженность вирусами семенного картофеля в опыте с обработкой биологически активными веществами в 2004-2006 гг.

Вариант 2004 г. 2005 г. 2006 г.

миниклубни на 111111 ППП на ССЭ ССЭ на СЭ

У X м ь X У X м ь I У X м ь X

Контроль 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Эпин 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4,7 0 0 0 4,7

Иммуноцит офит 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Акварин 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Биогумус 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3,1 0 0 0 3,1

Янтарная кислота 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Анализ полученных данных показал, что вирусами были заражены растения только в двух вариантах, а именно - в тех, где вторая обработка растений БАВ была проведена 5 июля. В условиях 2006 г., в которых проводилась обработка растений в опыте с БАВ среднесуточная температура воздуха превышала норму - в 1 декаде июня на 2,6 °С, во 2 декаде июня на 1,2°С, в 3 декаде июня - на 4,4°С. Максимальная дневная температура с начала второй и до конца третьей декады июня была не ниже 26-31 °С. При этом в течение трех декад - со второй декады июня по 1 декаду июля продолжалась засуха. Поэтому все обработки БАВ, проведенные в запланированные сроки - 10, 15, 20, 25 и 30 июня - не оказали положительного влияния на рост растений. В первой декаде июля температура снизилась и стала ниже нормы на 4,6°С, поэтому обработки эпином и биогумусом, проведенные 5 июля, оказали положительное действие на рост растений и одновременно вызвали повышение зараженности вирусами. В варианте с обработкой эпином зараженность УВК повысилась до 4,7% и урожайность была выше, чем в контроле на 21,4%. В варианте с биогумусом зараженность УВК повысилась до 3,1%, но роста урожайности не наблюдалось, урожайность оказалась ниже контроля на 14,3%. По-видимому, воздействие эпина на урожайность осуществляется за короткий срок, а биогумус, как известно, оказывает замедленное влияние на урожайность. Скорее всего, последовавшее 9

июля (через 4 дня после обработки) резкое повышение температуры остановило начавшееся положительное влияние биогумуса на урожайность.

Снижение урожайности в опыте в 2006 г. произошло в вариантах: с двукратной (20 и 30 июня) обработкой акварином (-21,4 %), двукратной (30 июня и 5 июля) обработкой биогумусом (-14, 3%), двукратной обработкой (15 и 30 июня) иммуноцитофитом (-7,1 %). По-видимому, обработки при аномально высоких температурах этими БАВ имели отрицательный эффект, проявившийся в снижении урожайности. Не имела отрицательных последствий для урожайности двукратная обработка эпином 25 июня и 5 июля (+21,4 %), янтарной кислотой 30 июня (+7,1 %),

Таким образом, в опытах с БАВ, в условиях 2004 и 2005 гг. заражения вирусами картофеля не произошло из-за низкого вирусного инфекционного фона, что не позволило сравнить эффективность испытуемых препаратов. В 2006 году в связи с высокими температурными условиями во время обработок, действие большинства испытуемых препаратов не проявилось, однозначно можно утверждать только о повышении зараженности вирусами при обработке эпином и биогумусом, обработки которыми были проведены после снижения температуры воздуха. Можно предположить, что большинство биологически активных веществ, которые создаются с целью ускорения роста растений, могут усиливать эффект повышения зараженности вирусами, особенно при проведении обработок в период, совпадающий с активным летом тлей. Возможно, что только определенные виды БАВ, которые укрепляя-ют клеточные стенки растений, или обладают другими специфическими антивирусными свойствами, препятствующими передаче вирусов насекомыми - не будут иметь таких отрицательных свойств. Можно также отметить, что за три года испытаний не было отмечено ни одного случая заражения вирусами в варианте с применением янтарной кислоты.

Таким образом, перед применением биологически активных веществ в семеноводстве картофеля, необходимо тщательно изучить влияние препаратов на повышение зараженности семенного материала энтомофильными вирусами, так как БАВ могут повышать эффективность переноса вирусов тлями, в связи с вызываемым ими ускорением роста растений.

ВЫВОДЫ

1. В 2004-2006 гг. лет тли начинался во второй-третьей декадах июня при сумме эффективных температур 477-510°С, накопленных за 46-55 дней.

2. Численность крылатых тлей на семенных посадках картофеля в РТ в 2004-2006 гг. колебалась от 201 до 3022 экземпляров за вегетационный период и зависела от климатических условий текущего вегетационного сезона.

3. Снижению численности тлей в 2004 г. способствовали ливневые дожди в июне, в 2006 г. - высокие температуры и отсутствие осадков в 1-3 декадах июня.

4. В среднем за три года в суммарной векторной активности тлей доля бобовой составила 48,6 %, крушинной и крушинниковой - 48,7 %, обыкновенной картофельной и большой картофельной - 2,7 %.

5. В годы с неблагоприятными погодными условиями (2004, 2006 гг.) векторная активность тлей в июле по отношению к июню повышалась в 2-3 раза, с благоприятными (2005 г.) - в 6 раз.

6. В снижении векторной активности тлей наиболее эффективными были схемы с трехкратными защитными обработками: Би-58 Новый + Конфидор Экстра + Конфидор Экстра-101,3 экв. ед. (-13,6 % к контролю) и конфидор+конфидор+Би-58 Новый-108,2 экв. ед. (-7,8 % к контролю), по сравнению с однократной обработкой Конфидором Экстра - 117,3 экв. ед.

7. Зараженность УВК семенного картофеля за три года репродукционного размножения возросла в варианте с однократной обработкой Конфидором Экстра до 5,53 %, с защитными обработками по схеме Конфидор Экстра + Конфидор Экстра + Би-58 Новый - до 1,39 % (-74,9 % к контролю), по схеме Би 58 + конфидор + конфидор - до 2,8 % (-49,4 % к контролю).

8. Более высокая степень зараженности растений УВК в схеме обработки Би-58 Новый + Конфидор Экстра + Конфидор Экстра с меньшей векторной активностью тлей (2,8 % и 101,3 экв. ед., соответственно) по сравнению со схемой обработки Конфидор Экстра + Конфидор Экстра + Би-58 Новый (1,39 % и 108,2 экв. ед., соответственно) объясняется ростостимулирующим действием препарата Би-58 Новый.

9. Прибавка продуктивности к контролю была максимальной в 3 варианте с обработкой Би-58 Новый в ранние сроки, по сравнению со 2 вариантом, где обработка проводилась в поздние сроки в 2004-2006 гг.: + 49,0; +32,0; +58,0 % и +25,0; +23,9; +13,7 %, соответственно.

10. Обработка семенного картофеля биологически активными веществами повышала зараженность УВК в вариантах с эпином - до 4,7 % и биогумусом - до 3,1 %. Эпин и биогумус повышали эффективность переноса вирусов тлями, в связи активацией роста растений и повышением восприимчивости к заражению вирусами.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях республики Татарстан рекомендуется проводить трехкратные защитные обработки инсектицидами семенных посадок картофеля от основных переносчиков вирусов крылатых тлей.

2. Для защиты оздоровленного картофеля от вирусной реинфекции необходимо применять инсектициды (Конфидор Экстра), которые не обладают свойствами активации роста растений.

3. В семеноводстве картофеля на оздоровленной основе рекомендуется применять биологически активные вещества, обладающие противовирусным действием, не сопровождающиеся активацией роста растений и повышением их восприимчивости к заражению вирусами.

Список

работ соискателя, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Гаранина Л.А. Основы стратегии борьбы с колорадским жуком в условиях Республики Татарстан / JI.A. Гаранина, Е.А. Прищепенко, Ф.Ф. Замалиева // Картофель и' овощи. - 2007. - № 8. - С. 8-9.

2. Прищепенко Е.А. Ограничение численности крылатых тлей - переносчиков вирусов в семеноводстве картофеля в семеноводстве картофеля / Е.А. Прищепенко, JI.A. Гаранина, Ф.Ф Замалиева // Картофель и овощи. -2007. - № 8. - С. 10.

3. Прищепенко Е.А. Защита семенных посадок картофеля от заражения Y-вирусом картофеля / Е.А. Прищепенко, Ф.Ф. Замалиева // Защита и карантин растений. - 2013. - № 8. - С.44-46.

4. Прищепенко Е.А. Особенности лета крылатых тлей на семенных посадках картофеля в 2004-2006 гг. / Е.А. Прищепенко, Ф.Ф. Замалиева // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2013. -№3. - С. 130-136.

Научные статьи, опубликованные в иных изданиях:

5. Прищепенко Е.А. Способы защиты оздоровленного семенного картофеля в открытом грунте от переносчиков вирусных болезней картофеля - крылатых тлей в условиях РТ / Е.А. Прищепенко, Ф.Ф. Замалиева, Л.А. Гаранина // Научные труды молодых ученых ГНУ ТатНИИСХ - Казань. -2005. - С. 37-41.

6. Назмиева Р.Р. Мониторинг крылатых тлей и снижение численности переносчиков в семеноводстве картофеля на оздоровленной основе в Республике Татарстан / Р.Р Назмиева, Е.А. Прищепенко, Ф.Ф. Замалиева // Вопросы картофелеводства. Актуальные проблемы науки и практики: Научные труды ВНИИ картофельного хозяйства. - Москва,- 2006. - С.521-526.

7. Замалиева Ф.Ф. Семеноводство картофеля в Среднем Поволжье. / Ф.Ф. Замалиева, 3. Сташевски, Г.Ф Сафиуллина, Р.Р. Назмиева, Е.А. Прищепенко и др. // Нива Татарстана. - 2007. - № 5. - С. 65-67.

8. Zamalieva F.F. Potato seed production in middle Volga région./ F.F. Zamalieva, Z. Stasevski, G.F. Safiulina, R.R. Nazmieva, E. A. Prichepenko // Potato production and innovative technologies. Wageningen Academic Publishers The Netherlands. - 2007. - P. 184-193.

9. Прищепенко Е.А. Эффективность защитных обработок от повторного заражения У-вирусом семенного картофеля в условиях РТ / Е.А Прищепенко, Ф.Ф. Замалиева // Инновационные разработки молодых ученных - АПК России. Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученных. - Казань. - 2010. - С. 262-268.

10. Прищепенко Е.А. Эффективность схем защитных обработок от повторного заражения энтомофильными вирусами семенного картофеля в РТ / Е.А. Прищепенко, Ф.Ф. Замалиева // Сорта и технологии возделывания картофеля в современных условиях. Материалы XIX Инновационного совета НИУ Урала, Западной Сибири, Поволжья и Северного Казахстана по картофелеводству. - Казань. - 2013. - С. 93-97.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Прищепенко, Елена Александровна, Йошкар-Ола

ГНУ ТАТАРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ

04201 457512 На правах рукописи

Прищепенко Елена Александровна

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СНИЖЕНИЕ ВИРУСНОЙ РЕИНФЕКЦИИ

СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ

Специальность: 06.01.07 - защита растений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

Замалиева Ф.Ф.

Йошкар-Ола - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Сокращения и условные обозначения 3

Введение 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Вирусные болезни картофеля 8

1.2 Переносчики вирусов картофеля 14

1.3 Семеноводство картофеля на оздоровленной основе 27

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Условия и материал проведения исследований 46

2.2 Краткая характеристика инсектицидов и биологически активных веществ 48

2.3 Агротехника и методика испытаний 51

2.4 Расчет критического порога численности тли 53

2.5 Определение скрытой зараженности растений картофеля на вирусы 54

2.6 Статистическая обработка результатов 55

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Природно-климатические условия Республики Татарстан и района исследований 56

3.2 Динамика лета, видовой состав и векторная активность тлей в зависимости от климатических условий в 2004-2006 гг. 58

3.3 Эффективность различных схем обработок инсектицидами в

защите семенного картофеля от тлей 75

3.4 Влияние схем защитных обработок на снижение зараженности вирусами семенного картофеля 79

3.5 Влияние защитных обработок против тлей на продуктивность и структуру урожая картофеля 88

3.6 Влияние биологически активных веществ на снижение вирусной зараженности семенного картофеля 90

3.7 Влияние биологически активных веществ на продуктивность и

структуру урожая 97 3.8 Экономическая и энергетическая эффективность возделывания картофеля из семенного материала с применением

различных вариантов защиты от переносчиков вирусов тлей 98

Выводы 105

Рекомендации 107

Литература 108

Сокращения и условные обозначения

БАВ - биологически активные вещества

КРВЗ - коэффициент роста вирусной зараженности

КП - критический порог

ВАТ - векторная активность тлей

СВАТ - суммарная векторная активность тлей

ГТК- гидротермический коэффициент

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Вирусные болезни наносят существенный вред картофелю, как вегетативно размножаемой культуре, снижая потенциальную урожайность различных сортов на 50-80%. В настоящее время основным способом защиты от вирусных болезней является ведение семеноводства картофеля на оздоровленной основе, которое позволяет получать потенциальную урожайность современных сортов, достигающую 50-60 тонн/га.

Однако, в открытом грунте оздоровленный картофель может повторно заразиться вирусами и потерять свои ценные качества. Перенос большинства вредоносных вирусов картофеля происходит, главным образом, с помощью тлей. В условиях Республики Татарстан суммарная векторная активность тлей в различные годы может колебаться в значительных пределах - не достигая или превышая в несколько раз критический порог численности. Основную долю в суммарной векторной активности тлей составляют бобовая, крушинная и крушинниковая тли, являющиеся основными переносчиками Y- вируса картофеля (P.P. Назмиева 2007, Ф.Ф. Замалиева, 2009). В условиях континентального климата республики лет тли ежегодно имеет свои особенности, поэтому проведение систематических наблюдений за динамикой векторной активности тлей сохраняет свою актуальность.

В защите от тлей - переносчиков вирусов - одним из наиболее эффективных практических способов является химический метод. Рекомендуется обрабатывать семенные посадки от тлей через каждые 10-15 дней с чередованием инсектицидов с различным механизмом действия. Однако, применяемые инсектициды могут по-разному воздействовать на тлей: иногда они вызывают гиперактивность тлей и снижают зараженность вирусами (Gibson, 1983; Sawicki et al., 1983), в других случаях могут вызывать повышение зараженности неперсистентным Y вирусом картофеля (Cabriel et al., 1981).

В семеноводстве картофеля применяют биологически активные вещества, которые увеличивают коэффициент размножения материала, ускоряют рост растений и достижение возрастной устойчивости, а также обладают противовирусной активностью. Антивирусное действие могут оказывать вещества самого разного механизма действия, повышающие иммунитет растений и обладающие ингибирующим действием на вирусы, в частности витамин Е, эпин, микроэлементы (H.H. Малеванная, 2007).

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния схем защитных обработок и биологически активных веществ на снижение вирусной реинфекции оздоровленного семенного картофеля в условиях Республики Татарстан.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести мониторинг тлей на семенных посадках картофеля в 20042006 гг.

2. Изучить сравнительную эффективность различных схем защитных обработок в снижении вирусной реинфекции оздоровленного семенного картофеля.

3. Изучить влияние биологически активных веществ на интенсивность повторного заражения вирусами оздоровленного семенного картофеля.

Научная новизна. Впервые показано, что в условиях Республики Татарстан трехкратные защитные обработки, проведенные в течение трехлетнего репродукционного размножения, снижали повторную зараженность суперэлиты Y-вирусом картофеля в 2-4 раза по сравнению с однократными.

Установлено, что применение схемы защиты Конфидор Экстра+Конфидор Экстра+Би-58 Новый по сравнению со схемой защиты Би-58 Новый + Конфидор Экстра + Конфидор Экстра снижало зараженность суперэлиты Y-вирусом картофеля в 2 раза.

Впервые выявлено, что инсектицид Би-58 Новый обладает ростости-мулирующим свойством, что способствует повышению урожайности

картофеля, но одновременно усиливает восприимчивость растений к заражению УВК.

Обнаружено, что применение на семенном картофеле биологически активных веществ эпин и биогумус, активирующих рост растений, может вызывать повышение зараженности УВК в течение одного вегетационного периода до 4,7 % и 3,1 %, соответственно.

Практическая значимость работы заключается в снижении заражения высоких репродукций семенного картофеля У-вирусом в результате применения трехкратных защитных обработок инсектицидами в вегетационный период. В семеноводстве картофеля рекомендуется применять инсектициды и биологически активные вещества, обладающие антивирусным действием, не вызывающие повышения восприимчивости растений к вирусам.

Связь работы с научными программами. Работа выполнялась в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2001-2005гг и 2006-20Югг (№ госрегистрации 15070.2311008207.06.8.004.5).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Проведение трехкратных защитных обработок (Конфидор Экстра и Би-58 Новый) вместо однократной (Конфидор Экстра) в течение трех вегетационных периодов снижает зараженность УВК полученной суперэлиты картофеля на 49,4-74,9 %.

2. Применение инсектицида Би 58 Новый для защиты от крылатых тлей, обладающего ростостимулирующим свойством, приводит к повышению заражения вирусами оздоровленного семенного картофеля.

3. Биологически активные вещества эпин и вытяжка из биогумуса, стимулируют рост растений картофеля и повышают вирусную реинфекцию оздоровленного картофеля.

Апробация работы. Основные результаты исследований и выводы докладывались на заседаниях Учёного Совета ТатНИИСХ, а также

I

I 114 1'

демонстрировались в рамках «Дня Поля», проводимого в ТатНИИСХ, на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и практики в современных условиях и пути их решения» (Казань 2004, 2005, 2006), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты картофеля, плодовых и овощных культур от болезней, вредителей и сорняков» (Минск, 2005). Всероссийской научно-практической конференции молодых ученных «Инновационные разработки молодых ученных - АПК России» посвященной памяти Р.Г. Гареева (Казань 2010).

Публикации. Материалы исследований изложены в 10 публикациях, в том числе 4 статей в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ, 1 статья - в зарубежных изданиях.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 126 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендации производству. Работа содержит 30 таблиц, 11 рисунков, приложений. Список использованной литературы содержит 166 наименований, из них 46 на иностранном языке.

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам отдела биотехнологии картофеля за помощь в проведении анализов Назмиевой P.P., Гараниной J1.A., Сафиуллиной Г.Ф., Пикаловой И.В. Особую благодарность выражает научному руководителю диссертационной работы Замалиевой Ф.Ф.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Вирусные болезни картофеля

В настоящее время известно около 40 наиболее опасных вирусных болезней картофеля, идентифицированных на картофеле в различных странах и регионах с разнообразными природно-климатическими условиями (Б.В.Анисимов, 2004, Л.Н.Самсонова, А.Е.Цыпленков, Т.А. Якуткина, 2001).

Все вирусы не могут размножаться, а большинство - и длительно сохраняться вне живых клеток растений. Лучший источник их сохранения в зимний период - зимующие вегетативные части зараженных растений. Поэтому наибольший урон вирусы наносят вегетативно размножаемым растениям, таким, как картофель. Особенности взаимоотношений вируса и растения специфичны для каждого возбудителя и хозяина. (Б.В. Анисимов, 2009).

Вредоносность вирусов объясняется глубокими физиологическими

изменениями и функциональными расстройствами, которые отрицательно

влияют на общую массу и структуру урожая клубней картофеля, изменяют их

биохимический состав (А.Г. Зыкин, 1976). В пораженных вирусными

болезнями клубнях картофеля понижается содержание сухого вещества,

крахмала, аскорбиновой кислоты, повышается содержание общего азота,

свободных аминокислот, фосфора, растворимых Сахаров (А.Л. Амбросов,

Ж.В. Блоцкая, 1975; В.М. Чмулев, Ф.И. Бобрышев, 1971). Заражение вирусами

X и М на различных фонах питания снижает интенсивность фотосинтеза,

особенно на плохо обеспеченных фонах. Наиболее общим результатом

воздействия вирусной инфекции на растение является снижение

фотосинтетической активности. Это вторичное следствие инфекции,

проявляющееся через некоторое время после образования вирусов и развития

симптомов заболевания. (P.C. Owen, 1958). По данным М.П.Марковской и

Ю.Л.Леонтьевой (1971) вирусные болезни влияют на водный режим растений,

усиливая транспирацию, что приводит к резкому обезвоживанию организма.

Во многих комбинациях хозяин-вирус, характеризующихся отсутствием

8

местных некрозов, происходит увеличение скорости дыхания, которая может начаться до появления симптомов и продолжается в течении некоторого времени по мере развития болезни (Т. Whitehead, 1931).

И .Г. Атабеков, В. А. Шмыгля (1986) классифицируют вирусы по форме вирионов. Вирусы картофеля имеющие в основном удлиненную форму вирусных частиц относятся в основном к группам: потексвирусы - Х-вирус (potato virus X), F -вирус (potato aucuba mosaic virus) - длина 500-600 нм, диаметр 11-13 нм, потивирусы -Y- вирус (potato virus Y), А вирус (potato virus А) длина 730 нм, диаметр 11 нм, карлавирусы - М- вирус (potato virus М), S вирус (potato virus S) длина 650 нм, диаметр 15нм. К вирусам картофеля, имеющие сферическую форму частиц относится вирус скручивания листьев картофеля.

P.M. Мэтьюз (1973, Уотсон, 1938, Уотсон, Роберте, 1939, 1940) считают, что вирусы, распространяемые тлями подразделяются на две группы: неперсистентные и персистентные. Такое деление какое - то время сохранялось, но вскоре исследователи стали обнаруживать все больше вирусов, которые обладали промежуточными свойствами. Неперсистентные вирусы приобретаются тлями за очень короткий промежуток времени (менее 1 мин) и находятся в переносчике не более 1 часа. Латентный период вируса в теле насекомого отсутствует. Для оптимальной передачи достаточно 15-60 сек питания насекомого на здоровом растении. Тлей, передающих неперсистентные вирусы, называют «летающими шприцами». С удлинением периода питания тли на инфицированном растении интенсивность передачи в большинстве случаев ослабевает. При голодании тли перед поглощением вируса интенсивность передачи возрастает. После линьки переносчика инфекционность утрачивается. Место инфицирования тли - преимущественно эпидермис. Неперсистентный вирус легко передается механически (в большинстве случаев). Из картофельных вирусов к ним относятся SBK, МВК, YBK, ABK. Эффективность передачи неперсистентных вирусов зависит от

I I

тк ¡ж

скорости инфицирования переносчика и передачи инфекции здоровым растениям, а также от высокой подвижности и плодовитости тлей.

Поведенческие особенности тлей (пробные питания) весьма благоприятствуют распространению неперсистных вирусов. Раннее появление и быстрое распространение таких вирусов зависит от наличия местных очагов инфекции. Степень поражения культуры зависит от стадии развития в момент колонизации тлей. Специфичность передачи очень низкая.

Персистентные вирусы (в большинстве случаев) не приобретаются переносчиками за короткие промежутки времени, и способность к передаче вируса возрастает с увеличением времени питания на источнике вируса обычно до нескольких часов. Вирусы приобретаются насекомыми из проводящих тканей растений. Для этих вирусов характерно наличие латентного периода в теле насекомого (несколько часов), когда патоген селективно адсорбируется или прикрепляется к стенкам переднего пищеварительного тракта, концентрируется в гемолимфе и выбрасывается вновь на растение, проходя через слюнные железы. Феномен размножения персистентных вирусов в тлях не показан, но через линьку - вирус передается. Насекомое сохраняет вирофорность в течение жизни. Персистентные вирусы, как правило, не передаются механически.

Персистентность делает уязвимыми многие из разработанных превентивных систем. Дело в том, что тли могут приобретать вирофорность от очень далекого непредвиденного и неизвестного источника инфекции и распространять ее на огромных площадях. Из персистентных вирусов, поражающих картофель известен ВСЛК.

Полуперсистентные вирусы разделяют свойства неперсистентных и персистентных. На картофеле вирусы полуперсистентного типа пока неизвестны.

На основе современных представлений и сведений, опубликованных в мировой литературе по культуре картофеля в последние годы, к числу наиболее важных фитопатогенных вирусов, получивших практически

повсеместное распространение везде, где возделывается картофель, относятся: вирус скручивания листьев картофеля, BCJIK (potato leaf roll virus , PLRV); Y вирус, YBK ( Potato virus Y, PVY); X вирус , XBK (Potato virus X, PVX); S вирус, SBK (Potato virus S, PVS); M вирус, MBK (Potato virus M, PVM).

X - вирус картофеля вызывает межжилковую мозаику, крапчатость, верхушечный некроз. Х-вирус в природе чаще всего передается контактным путем. Болезнь имеет широкое распространение при наличии диких и сорных растений. Круг растений хозяев ХВК широк (семейства Маревые, Сложноцветные, Губоцветные, Мятликовые). Частицы вируса X нитевидные, имеют форму относительно гибких палочек (Varma A., Gibbs A.J., Woods R.D., Finch J.F., 1970, Амбросов A.Jl., 1975), нормальная длина 500-600 нм, диаметр 11-13 нм. Болезнь распространена повсеместно. Снижение урожая составляет 20-25%, а от сильнопатогенных штаммов потери достигают 43-51%.

S - вирус картофеля (Potato virus S) вызывает легкое посветление листа, иногда слабую мозаику, углубление жилок на верхней стороне листьев, которые могут стать морщинистыми, небольшую отогнутость книзу вершины листьев и уменьшение их размера, меньшую облиственность, морщинистость, бронзовость. Многие сорта проявляют некоторую повислость листьев и более свободное стояние растений. Вирус легко переносится с соком, при прививках, (контактным путем). По данным Боде (1969), имеются данные о возможности переноса его некоторыми видами тли. Этот вирус представляет собой относительно гибкую палочку диаметром около 15 нм и длиной 650 нм. Вирус SBK сравнительно мало влияет на урожай, снижая его у особо восприимчивых сортов на 10-15% (О.Боде, 1968). По А.В.Крылову (1971), вирус способен заражать помимо картофеля, целый ряд видов растений из семейства пасленовых.

Y - вирус картофеля вызывает морщинистость листьев, некрозы листьев и стеблей картофеля. Симптомы на картофеле широко варьируют в зависимости от штамма и сорта. Поверхность листьев имеет морщинистый,

ишш

бугристый вид, ткань между жилками сильно вздута, края листьев загибаются, так как рост жилок замедляется. Растения отстают в росте и развитии. Имеются сорта, реагир�