Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Защита картофеля от болезней препаратами группы стероидные гликозиды в условиях Курганской области

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Защита картофеля от болезней препаратами группы стероидные гликозиды в условиях Курганской области"

005042697

Максимовских Сергей Юрьевич

ЗАЩИТА КАРТОФЕЛЯ ОТ БОЛЕЗНЕЙ ПРЕПАРАТАМИ ГРУППЫ СТЕРОИДНЫЕ ГЛИКОЗИДЫ В УСЛОВИЯХ КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.07 - защита растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

о УАЗ т?

«д.

Краснодар - 2012

005042697

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Курганский государственный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Голошапов Анатолий Павлович

Официальные оппоненты: Котляров Владимир Владиславович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», профессор кафедры физиологии и биохимии растений Есипенко Леонид Павлович кандидат биологических наук, ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», завлабораторией интегрированной защиты растений

Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский

институт риса», отдел овощекартофелеводства

Защита диссертации состоится 23 мая 2012 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.038.06 при ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина,13.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», с авторефератом - на сайтах http://wvvw.vak.ed.qov.ru и www.kubsau.ru

Автореферат разослан « 20 » апреля 2012 г.

Ученый секретарь . *

диссертационного совета ^ ^¿Г^^Горьковенко В.С

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Картофель - важный источник питания для человека и животных, основная кладовая энергии для большей части населения планеты. Кроме углеводов, он содержит белки, жиры и богат витаминами. От этой культуры в более короткие сроки можно получить гораздо больше продукции, чем от любой другой. Вместе с тем, производство картофеля не обходится без применения химических средств защиты растений, которые чаще всего экологически опасны. Актуальной задачей земледелия становится снижение химического прессинга с одновременным поиском менее опасных в экологическом плане средств защиты растений.

Цель и задачи исследований. Целью работы является агробиологическое обоснование применения препаратов группы стероидные гликозиды на картофеле против болезней в условиях Курганской области.

В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:

- определить вредоносность патогенов, вызывающих заболевания картофеля в центральной зоне Курганской области;

- изучить влияние препаратов группы стероидные гликозиды на процессы роста и развития растений картофеля с различной степенью устойчивости;

- подобрать оптимальные сроки и дозы применения стероидных гликозидов, определить их биологическую, энергетическую и экономическую эффективность;

- разработать предложения по эффективному использованию в технологии возделывания и защиты картофеля от болезней препаратов стероидных гликозидов;

Научная новизна исследований. Обоснованы способы применения препаратов из группы стероидных гликозидов в картофелеводстве Курганской области и изучена их эффективность в борьбе с фитофторозом и паршой картофеля, усовершенствована система защиты картофеля с учетом восприимчивости сортов к болезням и их отзывчивости на данные регуляторы, обоснованы агроэкологические параметры, при которых возможна обработка растений картофеля.

Практическая значимость.

Производству предложены :

1. Способ защиты картофеля от фитофтороза и парши обыкновенной путем наземной обработки листовой поверхности растений капсикозидом в концентрации 0,01 % водного раствора, при расходе рабочей жидкости 200 л/га.

2. Приемы уменьшения потерь клубней при хранении от болезней и прорастания путем обработки капсикозидом в 0,01 % и пурпуреагитозидом в 0,001 % рабочего раствора.

Положения, выносимые на защиту. ® Особенности динамики распространения, развития и вредоносность заболеваний на сортах картофеля с различной устойчивостью к возбудителям болезней в условиях резко континентального климата Курганской области. • Биологические особенности, продуктивность и устойчивость сортов

картофеля при применении препаратов группы стероидных гликозидов -капсикозида, томатозида и пурпуреагитозида.

• Различия в биологической и экономической эффективности регуляторов стероидной природы капсикозида, томатозида, пурпуреагитозида и оксигумата на сортах картофеля, различающихся по степени устойчивости к фитофторозу и парше.

Апробация работы. Результаты исследований доложены: на Научно-практической конференции «Реализация государственный программы РФ по радиационной реабилитации Уральского региона» (Екатеринбург, 1993), Всероссийской научной школе для молодежи «Инновационные методы и подходы в изучении естественной и антропогенной динамики окружающей среды» (Киров, 2009), Международной научно-практической конференции «Проблемы модернизации АПК» (Курган, 2010), Всероссийской конференции к 90-летию Уральского государственного университета им. А. М. Горького (Екатеринбург, 2010), Международной научно-технической конференции «Достижения науки - агропромышленному производству» (Челябинск, 2011) и Международной научно-практической конференции «Научные исследования -основа модернизации сельскохозяйственного производства» (Тюмень, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано - 9 работ, в том числе 2 - в изданиях рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, предложений производству и приложений. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц и 14 рисунков. Библиографический список содержит 243 источника, в том числе 15 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна, практическая значимость, положения, выносимые на защиту.

1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Проведен анализ распространения и вредоносности фитофтороза и парши картофеля в Курганской области и в других регионах России, сделан краткий обзор методов борьбы и определены пути их совершенствования.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены на агробиологической станции Курганского педагогического института на черноземе солонцеватом, малогумусном, среднемощном и среднесуглинистом(содержание гумуса 3,75 %, фосфора 24 мг/кг, азота легкогидролизуемого 15 мг/кг и калия 92 мг/кг).

Объектами исследований были сорта картофеля (Solanum tuberosum L.), а также возбудители - фитофтороза картофеля гриб Phytophtora infestans (Mont.)

de Вагу и парши обыкновенной Streptomyces scabies LetL. В работе нами были исследованы препараты — томатозид, пурпуреагитозид, и капсикозид. Это -регуляторы роста стероидной природы, разработанные в лаборатории натуральных биорегуляторов Института генетики и физиологии растений АН Молдова.

Метеорологические условия за годы исследований были типичными для развития фитофтороза.

Агротехника в полевых опытах общепринятая для возделывания картофеля в нашей зоне. Площадь опытной делянки — 7 м2. Повторность четырехкратная, размещение сортов - систематическое, вариантов опыта -рендомизированное. Опытные делянки картофеля размещались по предшественнику - пар черный. Посадку проводили: в 1993 г. — 13 мая; 1994 г. - 26 мая; 1995 г. - 15 мая; 2009 г. - 18 мая; 2010 г. - 15 мая. Норма посадки картофеля 45 тысяч растений на гектар. Учет и наблюдения провели по стандартным методикам государственного сортоиспытания. Биохимические исследования качественного и количественного анализа проведены после уборки урожая.

Математическая обработка данных проведена с применением методов вариационной статистики, дисперсионного анализа, корреляции и регрессии (Доспехов, 1985).

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ

3.1 Влияние стероидных гликозидов на фотосинтетическую активность растений картофеля

Благодаря процессу фотосинтеза растения создают 90-95% сухого вещества, и только 5-10% формируется за счет питательных веществ, поступающих из почвы. Большое значение имеет не только площадь листовой ассимиляционной поверхности сельскохозяйственных культур, но и продолжительность ее функционирования. Площадь листьев наиболее часто связана с продуктивностью посевов. От размера листовой поверхности зависит коэффициент поглощения солнечной энергии растениями. По литературным данным известно, что максимальная ассимиляционная площадь картофеля формируется в фазу цветения, и чем больше величина площади, тем более высокий урожай можно получить. Для получения максимального урожая картофеля необходимо, чтобы растения в период формирования листовой поверхности находились в оптимальных условиях, при которых наиболее эффективно идет формирование, распределение и накопление продуктов фотосинтеза. Площадь листьев в зависимости от года и вариантов значительно варьировала (таблица 1). Минимальная величина ассимиляционной поверхности листьев сформировалась в вегетационных условиях 1995 года, в связи с недостатком почвенной влаги. И, как следствие действия погодных условий, произошло подавление ростовых процессов у растений, выразившееся в том числе, в слабом развитии листовой поверхности. Все это снизило продуктивность растений картофеля.

Таблица 1 -

Влияние капсикозида картофеля.

на плошадь листовой поверхности

Г! ло щадь листьев, тыс.м' /га

Вариант 1993 г. ¡994г. 1995г. средняя

Контроль 29,4 26.5 15,6 23,9

Капискозид 0,01% 41,6 35,7 22,4 33,3

Капискозид 0,001% 30,3 28,9 21,5 26,9

Капискозид 0,0001% 31,0 1 26,6 17,0 24,9

НСР05отдельных лет А (год) В (вариант) АВ 1,6 1,4 3,5 2,8 1,0 1,6

Однако, по сравнению с контрольным вариантом (15,6 тыс. м2/га), применение капсикозида 0,01% достоверно увеличило площадь листьев (22,4 тыс. м2 /га). Максимальная площадь листовой поверхности сформировалась в 1993 году, что способствовало получению более высокого урожая клубней картофеля! Площадь листьев в контрольном варианте составила 29,4 тыс. м2 /га, а обработка капсикозидом в концентрации 0,01% увеличила листовую поверхность до 41,6 тыс. м2 /га. В 1994 году увеличению ассимиляционной поверхности способствовала обработка вегетирующих растений картофеля в фазу бутонизации капсикозидом в концентрациях 0,01% и 0,001%.

В среднем за годы исследований обработка вегетирующих растений регуляторами роста обеспечила прирост площади листьев, а максимальное ее значение получено в варианте с обработкой капсикозидом в концентрации

0,01% раствор (33,3 тыс. м2 /га).

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) характеризует активность работы фотосинтетического аппарата растений картофеля во время вегетации (таблица 2). Максимальное значение чистой продуктивности фотосинтеза отмечено в условиях 1993 года, характеризующегося более благоприятным гидротермическим режимом вегетационного периода.

Зависимость чистой продуктивности фотосинтеза от обработки картофеля капсикозидом

Таблица 2

Вариант

Контроль

Капискозид 0,01%

Капискозид 0,001%

Капискозид 0,0001% НСР05 отдельных лет А (год) В (вариант) АВ

Чистая продуктивность фотосинтеза, г./ м в сутки

1993г.

6,54

9,24

6,73

6,89 1,57

1994г.

7,94

6,43

5,92 0,40

1995г.

3,47

4,98

4,77

3,78 0,65

средняя

5,30

7,39

5,98

5,53

0,64 0,20 0,36

Для продуктивности посадки картофеля определяющее значение имеет продолжительность работы ассимиляционной поверхности. Этот фактор оказывает существенное влияние в условиях резко континентального климата, где поздние весенние и ранние осенние заморозки нередко повреждают листья, сокращая период их продуктивной работы.

Чистая продуктивность фотосинтеза изменялась от 6,54 до 9,24 г. сухого вещества на 1м2 листовой поверхности в сутки. Максимальное значение по данному показателю отмечено в варианте с обработкой капсикозидом в концентрации 0,01% .В 1995 году получили наиболее низкие показатели ЧПФ от 3,47 до 4,98 грамм сухого вещества на 1м2 листовой поверхности в сутки. Достоверную прибавку обеспечил вариант с применением капсикозида 0,01% раствор (7,94 г/м2/сутки) при обработке вегетирующих растений в фазу бутонизации по сравнению с контролем (5,88 г/м2/сутки). В 1994 году величина чистой продуктивности фотосинтеза имела среднее значение в отличие от других лет испытаний. Но варианты с обработкой капсикозидом в концентрациях 0,01% (7,94 г/м2/сутки) и 0,001% (6,43 г/м2/сутки) математически достоверно превысили контрольные (5,30 г/м2 /сутки).

В среднем за годы исследований максимальные значения ЧПФ были получены в вариантах с применением капсикозида в концентрации 0,01% и 0,001%. Оптимальной концентрацией применения препарата оказался 0,01 % водный раствор капсикозида, что подтверждается статистической обработкой данных.

3.2 Влияние капсикозида на рост и развитие картофеля

Рост - это сложный физиологический процесс, тесно связанный с другими процессами (фотосинтезом, дыханием, питанием и пр.). Рост органов растений обусловлен как делением, так и увеличением размеров клеток. Нарушение ростовых процессов предопределяет снижение потенциальной продуктивности картофеля. В таблице 3 представлены данные высоты растений картофеля при обработке капсикозидом.

Существенное влияние на высоту стеблей картофеля оказал вариант с обработкой в концентрациях 0,01%, по сравнению с контролем. Следует отметить, что применение капсикозида в концентрации 0,01 % уменьшает показатель высоты стеблей по сравнению со всеми остальными вариантами опыта.

Таблица 3 - Действие капсикозида на высоту растений картофеля

Вариант Высота растений, см

1993 г. 1994г. 1995г. средняя

Контроль 69,8 64,7 62,8 65.8

Капсикозид 0,01% 54,7 56,8 56,6 57.0

Капсикозид 0,001% 68,3 63,8 61,4 64.5

Капсикозид 0,0001% 65,4 59,5 60,9 61,9

НСР05 12,1 7,1 5,2

В данном варианте опыта препарат проявляет ингибирующее действие на ростовые процессы, формирует компактные размеры куста картофеля и

уменьшает акселерацию стеблей. __

В таблице 4 представлены данные учета измерения количества стеолеи в кусте картофеля при использовании перечисленных выше концентрации водного раствора препарата капсикозид.

Таблица 4 - Влияние капсикозида на количество стеблей в кусте

-" I/" .,,..1.г^.-тЛ ПРИП(>М О 1С\/СУГ

Вариант

Контроль

Капсикозид 0,01 %

Капсикозид 0,001% Капсикозид 0,0001%

НСРрз__1_х-__^--=---—с—

-Обмотка капсикозидом в концентрации 5,01% снижает число стеблей в

кусте до 5 2 шт./куст, в контрольном варианте - 6,4 шт./куст . Наибольшее влияние на количество стеблей оказала обработка растений 0,001% раствором

капсикозида, сформировалось от 6,8 до 8,3 шт./куст.

По данным исследователей густота стеблестоя определяет урожайность картофеля в большей степени, чем густота посадки. Поэтому формирование оптимальной плотности посадки сводится к определению необходимого числа стеблей на единицу площади для конкретного сорта и условий возделывания картофеля За оптимальную густоту посадки для товарного картофеля принимается та, при которой во время цветения картофеля площадь листьев превышает площадь питания растений в 3-5 раз. В фазу цветения нами были сделаны замеры вегетативной массы растений картофеля сортов Невскии и Гранат (таблица 5). В варианте с применением капсикозида в концентрации 0 01% масса листьев и стеблей превышала показатели всех остальных

Количество стеблей в кусте, шт./куст

1993 г.

6,1

1Л

8,3

1994г.

6,9

5,3

5,3

0,9

7,1

5,8 1,3

1995г.

6,2

5,2

6,8

5,4 0,9

среднее

6,4

5,2

7,4_ 5,5

Таблица 5 - Биологическая масса сортов картофеля в фазу цветения

при

обработке капсикозидом 1 Показатель Контроль і Капсикозид 0,01% Капсикозид 0,001% Капсикозид 0,0001%

Сорт Невский

листьев, грамм 290 445 253 249

стеблей, грамм 290 369 305 196 !

число листьев, штук 74 1 136 90 85 __,

Сред, масса листа, г/шт. 3.92 3,27 2,81 2,92

Масса- Сорт Гранат

листьев, грамм 246 491 300 340

стеблей, грамм 192 438 260 279

число листьев, штук 93 125 104 116

I Сред, масса листа, г/шт. 2,65 3,94 2,88 2,93

вариантов опыта на двух сортах картофеля в среднем за 3 года испытаний. Так капсикозид 0,01% на сорте Невский увеличил массу стеблей до 369 г/куст (контроль 290 г/куст) и массу листьев до 445 г/куст (контроль 290 г/куст), число листьев возросло до 136 штук (контроль 74 штуки). Аналогичные результаты получены в этом же варианте на сорте Гранат: масса листьев возросла до 491 г/куст, масса стеблей до 438 г/куст, число листьев 125 штук. Следует отметить, что обработка капсикозидом растений картофеля во всех концентрациях увеличила количество листьев по сравнению с контрольным вариантом.

Данные трехлетних исследований показали, что обработка вегетирующих растений картофеля 0,01 % раствором капсикозида уменьшает такие показатели, как высота и количество стеблей в кусте, и увеличивает площадь листовой поверхности. Концентрация препарата 0,0001 % также действует отрицательно на величины: количество стеблей в кусте и высоту стебля, но не изменяет площадь листа. Вариант обработки капсикозидом в концентрации 0,001% только немного увеличил площадь листовой поверхности по сравнению с контролем.

3.3 Защитные свойства стероидных гликозидов

Наряду со стимулирующим действием, регулятор капсикозид проявляет защитный эффект, включает иммунные реакции растения. Защитные свойства можно наблюдать по довольно значительному снижению процента поражения листовой поверхности и клубней картофеля в борьбе с такими вредоносными и распространенными возбудителями заболеваний как Phytophlhora infestons (Mont.) de Вагу и Streptomyces scabies LetL.

Следует отметить, что фитофтороз очень вредит в посадках картофеля нашей зоны исследования и периодически проявляется в форме эпифитотий.

В благоприятные для фитофтороза годы он в значительной степени поражает листовую поверхность картофеля. В листьях снижается количество пигментов, что связано с разрушением хлоропластов. Замечено, что сорта картофеля по-разному реагируют на поражение фитофторозом листьев. Капсикозид оказывает положительное влияние на иммунологические характеристики растений картофеля в отношении фитофтороза.

В таблице 6 представлены данные по развитию и распространенности фитофтороза картофеля на различных сортах при обработке капсикозидом.

На эффективность препарата оказывают большое влияние сортовые особенности культуры. Так применение капсикозида на сорте Невский, дает существенное снижение процента развития болезни по всем концентрациям.

В контрольном варианте процент развития болезни составил 83,2%. Обработка капсикозидом, снизила процент развития до величин от 38,6 до 35,2 %. На сорте Гранат положительный результат получен только в варианте обработки стимулятором в концентрации 0,01%. Все варианты с регулятором на сорте Сосновский оказались мало эффективными и достоверно не уменьшили развитие фитофтороза. Величина распространения фитофторы снизилась в варианте с обработкой капсикозидом в концентрации 0,01%, на сорте Невский до 63,3% и сорте Гранат до 28,1%. Распространенность

фитофтороза по годам была высокой и варьировала от 66,2 до 75,3 % (таблица 7).

Таблица 6 - Влияние капсикозида на показатели развития и _распространенности фитофтороза картофеля(1993-1995 гг.)

Варианты,сорт Развитие, % Распространение, %

Невский

Контроль 83,2 99,8

Растворы, % 63,3

0,01 38,6

0,001 35,2 82,4

0,0001 36,4 72,8

НСР05= 35,8 НСР05= 34,2

Гранат 66,2

Контроль 26,4

Растворы, %

0.01 9,2 28,1

0,001 20,1 44,1

0.0001 17,5 52,6

НСР05=14,2 НСР„5- 34,2

Сосновский

Контроль 31,5 68,4

Растворы, %

0.01 56,4 98,6

0,001 52,8 83,3

0,0001 20,3 44,4

НСР05=19,0 НСР05= 34,2

Таблица 7 - Влияние капсикозида на распространение фитофтороза картофеля __(фаза цветения, %)_____

Вариант Распространенность болезни Биологическая эффективность

1993г. 1994г. 1995г. средняя 1993г. 1994г. 1995г. средняя

Контроль 66,2 75,3 66,7 69,4

Капсикозид 0,01% 28,1 66,7 27,6 40,8 57,6 11,4 58,6 42,5

0,001% 44,1 70,3 45,1 53,2 33,4 6,6 32,4 24,1

0,0001% 52,6 56,3 52,6 53,8 20,5 25,2 21,1 22,3

НСР05 А (год) 12,4 В (вариант) 8,9 АВ 10,8

Максимальное распространение болезни наблюдалось в 1994 году. При проведении дисперсионного анализа распространенности фитофторы картофеля установлено, что данный показатель наиболее эффективно сдерживала обработка капсикозидом в концентрации 0,01% как в отдельные

годы, так и в среднем за три года. Биологическая эффективность в среднем за годы исследований составила 42,5%.

Все остальные изучаемые концентрации препарата обеспечивали биологическую эффективность от 22,3 до 24,1 %. Максимальный процент развития отмечен в 1995 году в контрольном варианте (56,7 %). Проведенный анализ показателей развития болезни показал, что применение капсикозида на картофеле снижает поражение растений фитофторозом от 11,5 до 16,2 % (таблица 8).

В 1993 году развитие болезни было значительно ниже, чем в последующие годы, которые характеризовались благоприятными условиями для развития возбудителя заболевания.

Таблица 8 - Степень поражения картофеля фитофторой (фаза цветения, %)

Вариант Степень развития болезни Биологическая эффективность

1993 г. 1994г. 1995г. средняя 1993г. 1994г. 1995 г. средняя

Контроль 25,0 47,1 56,7 42,9

Капсикозид 0,01% 6,9 34,7 38,9 26,7 72,4 26,3 31,4 37,8

0,001% 25,4 35,6 33,3 31,4 - 1,6 24,4 41,3 21,4

0,0001% 15,8 27,4 43,6 28,9 36,8 41,8 23,1 24,3

НСР05 А (год) 9,6 В (вариант) 5,1 АВ 6,7

Наибольшую биологическую эффективность в среднем за 3 года показало применение капсикозида в концентрации 0,01% (37,8 %), несколько ниже при обработке другими концентрациями (21,4-24,3%).

При анализе поражения клубней картофеля фитофторозом было зафиксировано снижение количества инфицированных под действием препарата (таблица 9).

Таблица 9 - Процент поражения клубней фитофторозом при обработке

капсикозидом.

Вариант Процент пораженных клубней, %

1993г. 1994г. 1995г. среднее

Контроль 6,8 9,6 2,0 6,1

Капсикозид 0,01% 5,8 8,4 1,9 5,4

Капсикозид 0,001 % 6,3 8,9 1,8 5,7

Капсикозид 0,0001% 6,9 9,2 1,8 6,0

НСР05 0,7 1,1 0,3

Наибольшее количество пораженных клубней было получено в 1994 году на контроле - 9,6 %. Минимальные показатели получены в 1995 году от 1,8 до 2,0 %. Обработка капсикозидом в концентрации 0,01% в среднем за три года исследований снизила поражение клубней на 0.7% по сравнению с контролем. Исследование препаратов группы стероидные гликозиды были

продолжены в 2009-2010 году (таблица 10). В производственных посадках картофеля были испытаны три препарата и определена полевая устойчивость листьев и стеблей к фитофторозу сорта картофеля Невский.

Таблица 10 - Оценка устойчивости растений картофеля к фитофторозу

Вариант Юиюля 20июля ЗОиюля 1Оавгуста 20августа среднее

Контроль 9 9 9 8 7 8,4

Капсикозид 0,01% 9 9 9 9 8 8,8

0,001% 9 9 9 8 7 8,4

0,0001% 9 9 9 8 7 8,4

Томатозид 0,01% 9 9 9 8 7 8,4

0,001% 9 9 9 8 7 8,4

0,000 Г/о 9 9 9 8 7 8,4

Оксигумат 50г/га 9 9 9 9 8 8,8

100г/га 9 9 9 8 7 8,4

150г/га 9 9 9 8 7 8,4

НСР05 0,3

после 10 августа оценка снизилась до высокой и относительно высокой. В 2010 году устойчивость ботвы была очень высокая на протяжении всего периода наблюдений на всех вариантах, кроме вариантов с обработкой томатозидом во всех концентрациях (таблица11).

Таблица 11 - Устойчивость ботвы картофеля к фитофторозу картофеля (сорт

Т 1_______У. ЛЛ1Л ШЛЯ

Вариант 1 1уиу1шп) л. 1 Оиюля 20июля ЗОиюля 1Оавгуста 20августа среднее

Контроль 9 9 9 8 8 8,6

Капсикозид 0,01% 9 9 9 9 9 9

0,001% 9 9 9 9 9 9

0,0001% 9 9 9 9 9 9

Томатозид 0,01% 9 9 9 9 8 8,8

0,001% 9 9 9 9 8 8,8

0,0001% 9 9 9 8 8 8,6

Оксигумат 50г/га 9 9 9 9 9 9

1 ООг/га 9 9 9 9 9 9

150г/га 9 9 9 9 9 9

НСР05 0,35

Парша обыкновенная ежегодно и повсеместно приносит большой вред картофелю. В условиях нашей зоны исследований парша обыкновенная за годы испытаний поражала клубни в контроле от 21,7 до 43,6 %, в среднем 32,1% (таблица 12).

Таблица 12

Влияние капсикозида на поражение паршой обыкновенной клубней картофеля сорта Невский

Варианты опыта

Контроль

Капсикозид 0,01 %

0,001%

0,0001%

НСР

'05

1993г.

43,6

10,4

13,2

16,5

21,5

Поражение клубней, %

1994г.

21,7

5,8

8,7

11,3

15,8

1995г.

30,9

14.3

23,6

21,6

12,6

среднее

32,1

10,2

15,2 16,4

Наиболее благоприятным для развития парши обыкновенной был !993 год, процент пораженных клубней достигал 43,6 % и контроле, а применение капсикозида снизило поражение в 3,2 раза.

3.4 Содержание белка в клубнях картофеля

Исследования показали, что сортовые различия в содержании белка колеблются в пределах 1,0-2,9 %, а изменчивость, обусловленная условиями года, составляет от 0,6 до 1,0 % (таблица 13). Обработка капсикозидом в концентрации 0,01 % водный раствор существенно повысила содержание белка на сортах Невский, Белокаменный, Удача, Утро Омское, Эффект, Сосновский и Рождественский. Применение регулятора на сортах Белоярский ранний и Гранат было эффективно только один год из двух лет испытаний.

Таблица 13 - Влияние капсикозида на содержание белка в клубнях различных

гпптло І/ОПТПЛРПЯ

Сорт Содержание белка, %

1993 г. 1994г.

0,01% контроль Ц)акт 0,01% контроль ^фак-г

Невский (стандарт) 2,34 1,97 23,0 2,32 1,95 10,0

Белокаменный 1,8 1,56 7,0 1,47 1,27 3,0

Белоярский ранний 1,85 1,68 1,0 1,97 1,79 2,0

Удача 1,85 1,48 2,0 1,75 1,41 3,0

Утро Омское 1,88 1,68 4.0 2,13 1.90 4,0

Сосновский 1,77 1,68 2,0 1,68 1,37 -5--! 3.0

Гранат 1,7 1,59 2,0 2,06 1,91 1,0

Эффект 1,94 1,47 6,0 2,04 1,73 4,0

Рождественский 1,76 1,55 4,0 | 1,99 1,75 3,0

Данные изменения химического состава приведены в таблице 14.

Таблица 14 - Влияние регуляторов роста на химический состав клубней картофеля сорта Невский ( 1995 г.)

Вариант

Контроль (вода)

Сухое

вещ-

во,%

21,4

Оксигу мат 0,01 %

0,05%

0,1%

Капсикозид 0,01%

27,5

24,5

24,1

Азот

общ.,

%

0,30

Калий, %

0.52

0,40

0,38

0,001%

0,0001%

Пурпуреагитозид 0,01%

0,001%

0,0001%

То матозид 0,01 %

0,001%

0,0001%

НСР05

23,6

22,2

28,2

25,9

24,4

23,6

22,7

24,7

22,8

6,5

0,35

0,38

0,36

0,45

0,42

0,35

0,36

0,34

0,39

0,67

0,56

Фосфор,

оа

0,14

0,24

Азот

белков. %

! Крахмал,

%

0,20

0,24

0,18

0,23

0,57

0,52

0,41

0,60

0,56

0,58

0,56

0,54

0,56

0,37 I 0,51

0,12 | 0,25

0,20

0,16

0,16

0,19

0,14

0,23

0,21

0,18

0,20

0,19

0,18

0,18

0,15

0,10

0,24

0,20

0,22

0,21

0,22

0,24

0,20

11,5

15,6

13,7

12,9

12,3

12,3

15,2

14,8

13,3

12,4

12,2

13,0

0,13

3,65

Существенное влияние на химический состав клубней картофеля оказало применение раствора капсикозида 0,0001 % - получена достоверная прибавка по содержанию сухого вещества, крахмала и общего азота. Общий азот повысился при применении пурпуреагитозида в концентрации 0,01 %. Содержание фосфора в клубнях повысил только единственный вариант с обработкой 0,01 % раствором оксигумата. Если в контроле содержание фосфора было 0,14 %, то в варианте с оксигуматом на 42 % больше. По азоту белковому и калию различия не достоверны.

3.5 Влияние стероидных гликозидов на элементы структуры и урожайность картофеля

Количество клубней в кусте картофеля - наиболее варьируемый элемент урожайности. Этот показатель зависим от многих факторов, прежде всего от гидротермического режима вегетационного периода (таблица 15). Наибольшее количество клубней в кусте получено в 1993 году от 14,6 до 19,9 штук на куст. Минимальные показатели были получены в условиях засухи 1995 года.

Из представленных в таблице данных видно, что концентрация раствора 0,01 % достоверно увеличивает количество клубней в кусте по сравнению с контролем во все годы испытания. В среднем за три года количество клубней в кусте увеличилось от 6 до 33% .Другие концентрации капсикозида были менее эффективны, прибавка оказалась в пределах наименьшей существенной

разницы.

Таблица 15 - Зависимость количества клубней в кусте от применения ________капсикозида на картофеле

Вариант

Контроль

Капсикозид 0,01 %

Капсикозид 0,001%

Капсикозид 0,0001%

НСРо

Количество клубней в кусте, штук/куст

1993 г.

14,6

19,9

17,0

15,2

2,5

1994г

13,0

17,!

14,5

13,4

3,5

1995 г.

12,4

15,3

12,8

13,6

_______2,1 _

Обработка капсикозидом растений картофеля повышает среднюю массу клубня (таблица 16). 3

Таблица 16 - Влияние концентрации капсикозида на массу клубня картофеля_

Вариант ,1_Средняя масса клубня, г/шт.

среднее

13,3

J7J 14,8

14,1

Контроль

1993г.

Капсикозид 0,01 %

78.1

Капсикозид 0,001%

Капсикозид 0,0001 %

98,

1994г.

75,5

72,8

84,8

НСРо

97,i

18,2

70,9 66,0

9,6

1995г.

59.7

57.8

средняя

71,1 76,3

48,3

68,0

33,2

14,2

65,7

Максимальные значения получены в благоприятных условиях 1993 года" В контроле масса клубня составила 78,1 грамма, в вариантах с применением капсикозида она была от 84,8 (концентрация 0,001%) до 98,1 (концентрация 0,01/о) грамм. Минимальные показатели были в засушливых условиях 1995 года. Наибольшее влияние на среднюю массу клубня за 3 года полевых исследований оказала обработка капсикозидом 0,01 % по сравнению с контрольным вариантом.

У картофеля также важным показателем является товарность кпубней которая выражается в процентах отношением массы клубней более 30 грамм' к общей массе (таблица 17).

Применение регулятора в концентрации 0,01% на сорте Невский увеличивает процентное содержание мелкой и средне-мелкой фракций клубней одновременно снижая количество крупных клубней. Концентрации 0,001% и 0,0001% положительно влияют на значения средне-мелкой и средней фракции клуоней. На сорте картофеля Гранат все концентрации капсикозида дали прибавку двух фракций клубней (30-50 грамм) и (50-80 грамм) по сравнению с контролем. Обработка препаратом сорта Белоярский ранний повысила выход крупных клубней. Сорта Эффект и Удача дали прибавку клубней массой более 80 грамм в двух концентрациях применения 0,001% и 0.0001%.

В таблице 18 представлены данные влияния опрыскивания вегетирующих растений картофеля капсикозидом на урожайность сорта Невский за 3 года исследований. Наибольшая хозяйственная эффективность получена при

Таблица 17 - Фракционный состав урожая картофеля при обработке капсикозидом (1993-1995 гг.)_____

Процент клубней по фракциям

Вариант до 30 грамм мелкие 30-50 грамм средне-мелкие 50-80 грамм средние более 80 грамм крупные

% % % %

Сорт Невский

Контроль 3,3 3,1 10,8 82,8

Капсикозид 0,01% 0,001% 5,9 2,6 5,5 6,2 10,1 16,1 78,5 75,3

0,0001% 2,3 11,8 13,7 72,2

Сорт Гранат

Контроль 7,9 7,6 12,2 72,3

Капси козид 0,01 % 7,1 6,4 15,0 71,5

0,001% 7,1 12,6 20,2 60,1

0,0001% 6,7 9,5 14,4 69,4

Сорт йелоярский ранний

Контроль 4,0 16,8 37,1 42,1

Капсикозид 0,01% 3,1 3,6 11,1 82,2

0,001% 11,0 11,9 21,9 55,2

0,0001% 1,6 10,9 7,6 79,9

Сорт Эффект

Контроль 3,3 2,1 17,1 77,5

Капсикозид 0,01% 2,7 2,8 6,6 87,9

0,001% 0,8 4,7 6,7 87,8

0,0001% 0,8 5,9 16,9 76,4

Сорт Удача

Контроль 3,2 9,0 28,5 59,3

Капсикозид 0,01 % 2,5 5,6 23,9 68,0

0,001% 1,8 1,0 14,8 82,4

0,0001% 5,3 22,3 22,0 50,4

Таблица 18 - Урожайность картофеля сорта Невский при обработке

Вариант Урожайность, т/га Хозяйственная эффективность, %

1993г. 1994г. 1995г. средняя

Контроль 31,6 36,7 31,2 33,2

Растворы, % 57,2

-0,01 76,7 36,0 43,8 52,2

-0,001 48,0 43,4 41,5 45,3 36,4

-0,0001 45,1 19,3 31,2 _31,9 0

НСРо, 9,9 7,0 7,3

обработке растений капсикозидом в концентрации 0,01% -57,2% при урожайности 52,2 т/га. В контрольном варианте выход клубней составил 33,2 т/га.

В 2009-2010 году исследования были продолжены при использовании более широкого набора стероидных гликозидов(таблица19). Представленные в таблице данные свидетельствуют о том, что максимальная прибавка урожайности получена при применении капсикозида в концентрациях 0,001% -7,3 т/га и 0,01% -5,7 т/га. В вариантах с обработкой картофеля оксигуматом и томатозидом прибавка урожайности оказалась значительно меньше - от 2,4 до 3,8 т/га.

Таблица 19 - Урожайность клубней в зависимости от обработки растений картофеля стероидными гликозидами (сорт Невский. ___2009-2010 гг.), т/га__

Вариант Урожайность Средняя урожайность Отклонение

2009г. 2010г. от контроля

Контроль 18,9 15,3 17,1 -

Оксигумат 50г/га 23,6 16,9 20,3 3,2

100 г/га 23,1 16,7 19,9 2,8 2,4..........

150г/га 23,4 15,6 19,5

Томатозид 0,01 % 24,1 15,3 19,8 2.7 3.8

0,001% 22,5 19,3 20,9

0,0001% 22,3 18,9 20,6 3,5

Капсикозид 0,01% 26,9 18,6 22,8 5,7

0,001% 27,5 21,3 24,4 7,3 |

0,0001% 27,0 17,0 22,0 4,9---------

НСР05 4,8 5,9

Применение исследуемых препаратов способствовало снижению поражения болезнями, что приводило к формированию большего урожая картофеля, и позволяло дополнительно получить от 2,7 до 7,3 т/га.

3.6 Снижение потерь клубней картофеля от болезней и прорастания при

хранении

Данные таблицы 20 позволяют сделать вывод о том, что из всех испытанных концентраций препаратов, только капсикозид (0,01 %) и пурпуреагитозид (0,001 % и 0,0001 %) повышают сохранность клубней картофеля при хранении, обеспечивают минимальные потери от гниения и прорастания. Томатозид не дал положительного эффекта, результаты его применения во всех концентрациях были на уровне контроля.

Обработка капсикозидом в концентрации 0,001 % раствор повысила процент поражения гнилями в сравнении с контролем в 1,8 раза, тогда как потери от прорастания уменьшились на 16 %; 0,0001 % раствор стимулировал процесс прорастания клубней и увеличил потери на 45 %, но гнилями был поражен на уровне контроля. Очевидно, обработка капсикозидом изменяет

Таблица 20 - Влияние регуляторов группы стероидных гликозидов на __сохранность клубней картофеля (1994 -1995 гг.)_

Вариант Кол-во клубней в пробе, штук Поражение гнилями, % Проросшие, % Потери, %

Контроль (вода) 100 1,6 8,3 9,9

Растворы, %

Капсикозид 100 1,2 6,0 7,2

-0,01 100 4,4 7,1 11,5

- 0,001 100 1,6 12,1 13,7

-0,0001

Пурпуреагитозид

-0,01 100 0,9 11,3 12,2

- 0,001 100 1,6 7,2 8,8

-0,0001 100 3,2 5,6 8,8

Томатозид

-0,01 100 1,1 8,6 9,7

-0,001 100 1,6 8,4 10,0

- 0,0001 100 2,8 8,1 9,9

гормональный баланс клубня при хранении, вызывая, в зависимости от дозы, или уменьшение периода покоя, или снижение устойчивости против патогенов. Оптимально на это равновесие действует доза 0,01 % раствора.

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ

Экономическая эффективность капсикозида представлена в таблице 21. Хотя капсикозид (0,0001 % раствор) повышает выносливость растений картофеля к патогенам, он не дает прибавки урожая. Поэтому, последний вариант опыта не целесообразно внедрять в технологию выращивания картофеля в нашей зоне.

Таблица 21 - Экономическая эффективность различных концентраций

капсикозида при обработке картофеля сорта Невский (1993-1995 гг.)

Вариант ■а & § 2 їх -і: св (-* о п. >. Затраты, руб. Стоимость I I продукции с 1 га, руб. Условно чистый доход, руб. Окупаемость затрат, раз.

на 1 га на 1 т на 1 га на 1 т

Контроль 33,2 24255 730,57 166000 141745 4269,42 5,84

Растворы, %

-0,01 52,2 24720 473,56 261000 236280 4526,43 9,55

-0,001 45,3 24445 539,62 226500 202055 4460,37 8,27

-0,0001 31,9 24356 763,51 159500 135144 4236,48 5,54

Экономически оптимальной дозой применения препарата следует считать концентрации от 0,0! % до 0,001 % водного раствора. Производственная проверка полученных результатов проведена в 2004 году СП К «Заря» Далматовского района и в 2006 году в СПК «Невский» Кетовского района, экономический эффект составил 38 и 43 тысячи рублей на гектар.

ВЫВОДЫ

1. В условиях Курганской области наиболее распространенными и вредоносными заболеваниями картофеля инфекционного характера являются: фитофтороз (Phytophthora infestans(Mont.) de Вагу) и парша обыкновенная (Streptomyces scabies L et L).

2. Применение капсикозида в концентрации 0,01 % стимулирует ростовые процессы у картофеля, увеличивает площадь листовой поверхности на 39 %, уменьшает высоту на 15 % и количество стеблей в кусте на 19 % по сравнению с контролем.

3. Капсикозид повышает биологическую продуктивность, в частности, количество клубней в гнезде на 33,1% % по сравнению с контролем и их среднюю массу на 7,3% в зависимости от сорта и дозы действующего вещества.

4. Биопрепарат в концентрации 0,01 % раствора увеличивает содержание белка в клубнях различных сортах картофеля от 1,5 (Белокаменный) до 2,3 % (Невский).

5. Обработка вегетирующих растений препаратами группы стероидных гликозидов - капсикозидом 0,0001 % и пурпуреагитозидом 0,01 % увеличивает содержание в клубнях картофеля сухого вещества на 31 %, крахмала на 32 % и общего азота на 40 % по сравнению с контрольным вариантом.

6. Регулятор роста группы стероидных гликозидов - капсикозид, в концентрации 0,01 %, уменьшает поражение фитофторозом листьев сортов Невский на 48%, Гранат на 18%.

7. Препарат капсикозид в защите картофеля от парши обыкновенной снижает долю пораженных клубней на 36-69%.

8. Применение капсикозида в концентрации 0,01% и пурпуреагитозида в концентрациях 0,001 и 0,0001% эффективно действует на сохранность клубней во время хранения, уменьшая потери от прорастания и заболеваний от 11 до 27 %.

9. Разработанный способ обработки капсикозидом картофеля обеспечивает окупаемость в пределах 8,27-9,55 рубля на каждый вложенный рубль затрат.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. С целью повышения устойчивости к болезням и продуктивности растений картофеля в центральной зоне Курганской области рекомендуем использовать в технологии возделывания полифункциональные фитоактиваторы растительного происхождения препараты группы стероидных гликозидов - капсикозид и пурпуреагитозид, обеспечивающие в перспективе переход сельскохозяйственного производства на систему экологического земледелия.

2. Производству предложен способ защиты картофеля от фитофтороза и парши

обыкновенной путем наземной обработки листовой поверхности растений капсикозидом в концентрации 0,01 % водного раствора, при расходе рабочей жидкости 200 л/га.

3. Производству предложены приемы уменьшения потерь клубней при хранении от болезней и прорастания путем обработки капсикозидом 0,01 % и пурпуреагитозидом 0,001 % рабочего раствора.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в научных изданиях, включенных в перечень ВАК РФ:

1. Немченко" В.В. Эффективность гуматов в Курганской области / В.В. Немченко, J1.Д. Рыбина, С.Ю. Максимовских, Ю.А.Вершинин// Химизация сельского хозяйства.- 1991,- № 8. - С.45-46.

2. Максимовских C.IO. Эффективность стероидных гликозидов на картофеле в условиях Курганской области Н Вестник Алтайского ГАУ.-2010.-№6.-С.17-22.

Монографии:

3. Голощапов А.П., Евсеев В.В., Порсев И.Н., Стрелецких И.А., Захарова О.В., Максимовских С.Ю., Богданова В.В. Восточно-Уральский радиационный след - ресурсы питания диких и домашних животных. [Под редакцией А.П.Голощапова] Монография,- Курган: ООО Комстат, 2009. -429с.

Статьи, опубликованные в прочих изданиях

4. Максимовских С.Ю. Фитостерины растений как стимуляторы продуктивности и устойчивости биотипов Solarium tuberosum / С.Ю.Максимовских, А.П. Голощапов // Бюллетень МОИП.Отдел биологический Т.114,выпуск 3.Приложение 1,часть 3.-М,2009.-С.109-110.

5. Максимовских С.Ю. Влияние стероидных гликозидов на биотипы Solatium tuberosum // Материалы Всероссийской научной школы.- ВятГГУ.- Киров.: ООО «Лобань»,2010.-С.88-89.

6. Максимовских С.Ю. Стероидные гликозиды экологически безопасные стимуляторы продуктивности Solatium tuberosum / С.Ю.Максимвоских, А.П. Голощапов// Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы модернизации АПК». - КГСХА,- Курган: Изд-во Курганской ГСХА.2010.-В 2-х T.-T.2.-C.426-427.

7. Максимовских С.Ю. Стимуляция продуктивности растений стероидными гликозидами // Материалы Всероссийской конференции к 90-летию Уральского государственного университета им.A.M.Горького.-Екатеринбург:Изд-во АМБ, 2010.-С.96-97.

8. Максимовских С.Ю. Экзогенная регуляция продуктивности и устойчивости растений стероидными гликозидами // Материалы L международной научно-технической конференции./ Под ред. докт. техн. наук, проф. Н.С. Сергеева. - Челябинск: ЧГАА ,2011 .-Ч. VII.-C.62-68.

9. Максимовских С.Ю. Применение стероидных гликозидов в технологии выращивания картофеля // Материалы международной научно-практической конференции «Научные исследования - основа модернизации сельскохозяйственного производства». - Тюмень: ТГСХА.2011.-Т. 1.-С.88-90.

Подписано в печать 20.04.2012 г. Формат 60x80 1/16

Ьумага офсетная Офсетная печать

Усл.п.л. 1 Закат №338 Гираж 100

Отпечатано в типографии КубГАУ 350044. г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Максимовских, Сергей Юрьевич, Курган

61 12-6/510

ФГБОУ ВПО «КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

Максимовских Сергей Юрьевич

Защита картофеля от болезней препаратами группы стероидные гликозиды в условиях Курганской области

Специальность 06.01.07 - защита растений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель;

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, Голощапов А.П.

Курган-2012

СОДЕРЖАНИЕ

с

ВВЕДЕНИЕ............................................................................4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................7

1.1 Происхождение и пути распространения

культуры картофеля........................................................7

1.2 Биологические особенности развития

. изучаемых болезней картофеля.........................................11

1.3 Генетические аспекты резистентности

сортов картофеля к болезням............................................17

1.4 Стероидные гликозиды как регуляторы

роста и защиты растений.................................................21

2 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ .................................................................29

2.1 Природно-климатические условия

места проведения исследований.........................................29

2.2 Объекты исследований...................................................36

2.3 Методы исследований............................................................40

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ..............................................................................45

3.1 Влияние стероидных гликозидов на фотосинтетическую активность растений картофеля.........................................45

3.2 Влияние капсикозида на рост и развитие картофеля...............52

3.3 Защитные свойства стероидных гликозидов.........................57

3.4 Содержание белка в клубнях картофеля..............................75

3.5 Влияние стероидных гликозидов на элементы

структуры и урожайность картофеля.................................79

3.6 Снижение потерь клубней картофеля

от болезней и прорастания при хранении............................89

4 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ..................................................93

4.1 Энергетическая эффективность.........................................93

4.2 Экономическая эффективность..........................................95

ВЫВОДЫ.............................................................................98

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ..........................................100

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...........................101

ПРИЛОЖЕНИЯ.....................................................................122

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Картофель - важный источник питания для человека и животных, основная кладовая энергии для большей части населения планеты. Кроме углеводов, он содержит белки, жиры и богат витаминами. От этой культуры в более короткие сроки можно получить гораздо больше продукции, чем от любой другой. Вместе с тем, производство картофеля не обходиться без применения химических средств защиты растений, которые чаще всего экологически опасны. Актуальной задачей земледелия становиться снижение химического прессинга с одновременным поиском менее опасных в экологическом плане средств защиты растений.

Нель и задачи исследований. Целью работы является агробиолсгичзское обоснование применения препаратов группы стероидных гликозидов на картофеле в условиях Курганской области.

В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие

задачи:

-определить вредоносность патогенов, вызывающих заболевания картофеля в центральной зоне Курганской области;

- изучить влияние препаратов группы стероидных гликозидов на процессы роста и развития растений сортов картофеля с различной степенью устойчивости;

-подобрать оптимальные сроки и дозы применения стероидных гликозидов, определить их биологическую, энергетическую и экономическую эффективность;

- разработать предложения по эффективному использованию в технологии возделывания и защите картофеля от болезней препаратов группы

стероидные гликозиды;

Научная новизна исследований Обоснованы способы применения препаратов группы стероидных гликозидов в картофелеводстве Курганской

области и изучена их эффективность в борьбе с фитофторозом и паршой картофеля, усовершенствована защита картофеля с учетом восприимчивости сортов к болезням, их отзывчивость на данные регуляторы, обоснованы агроэкологические параметры, при которых возможно обработка растений картофеля.

Практическая значимость. Производству предложены способы:

1 .Способ защиты картофеля от фитофтороза и парши обыкновенной путем наземной обработки листовой поверхности растений капсикозидом в концентрации 0,01 % водного раствора, при расходе рабочей жидкости 200 л/га. 2. Способ уменьшения потерь клубней при хранении от болезней и прорастания путем обработки капсикозидом в дозе 0,01 % и пурпуреагитозидом в дозе 0,001 % рабочего раствора.

Положения, выносимые на защиту.

• Особенности динамики распространения, развития и вредоносность заболеваний на сортах картофеля с различной устойчивостью к возбудителям болезней в условиях резко континентального климата Курганской области.

• Биологические особенности, продуктивность и устойчивость сортов картофеля при применении препаратов группы стероидных гликозидов -капсикозида, томатозида и пурпуреагитозида.

• Различия в биологической и экономической эффективности регуляторов стероидной природы - капсикозида, томатозида и пурпуреагитозида и гумата натрия на сортах картофеля, различающихся по степени устойчивости к фитофторозу и парше.

Апробация работы. Результаты исследований доложены: на Научно-практической конференции «Реализация государственный программы РФ по радиационной реабилитации Уральского региона» (Екатеринбург, 1993),

Всероссийской научной школе для молодежи «Инновационные методы и подходы в изучении естественной и антропогенной динамики окружающей среды» (Киров, 2009), Международной научно-практической конференции «Проблемы модернизации АПК» (Курган, 2010), Всероссийской конференции к 90-леию Уральского государственного университета им.А.М. Горького (Екатеринбург, 2010) , Международной научно-технической конференции «Достижения науки - агропромышленному производству» (Челябинск, 2011) и Международной научно-практической конференции «Научные исследования -основа модернизации сельскохозяйственного производства» (Тюмень,2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано - 9 работ, в том числе 2 - в изданиях из списка ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, предложений производству и приложений. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, включает 28 таблиц и 14 рисунков. Библиографический список содержит 243 источника, в том числе 15 иностранных авторов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Происхождение и пути распространения культуры картофеля

Родина картофеля - Центральная и Южная Америка. Было установлено три Центра видового разнообразия: горный массив Анд Перу, Боливии, Аргентины - дикие и культурные виды; побережье Чили - культурные и дикие виды; Мексика - дикие виды. Исследовав генетический код более двухсот видов дикого картофеля и около 100 сортов - культурного (всего в мире культивируется более 4 тысяч сортов картофеля), группа ученых под руководством Д. Спунера из университета Висконсина обнаружила вид дикого картофеля, который произрастает в южной части Перу и является прародителем всех сортов «второго хлеба» [4,5,7,26,38,40,47,98]. Это позволяет называть Перуано-Боливийский ареал «Первичным генцентром происхождения и наибольшего разнообразия клубненосных видов рода Solatium». Дикая флора Перу и Боливии очень богата эндемичными видами этого растения. Этот очаг развивался на основе флоры, эволюция которой шла в естественных изолированных ареалах, в тропиках и субтропиках с оптимумом влажности и тепла. Важным свидетельством древности Перуано-Боливийского центра является наличие неклубненосных видов рода Solanum, которые по морфологическим признакам не отличаются от некоторых клубненосных растений. Видимо, здесь неклубненосные виды эволюционоровали в клубнеобразующие [24].

В результате морфологических исследований Международного центра картофеля была разработано новая классификация культивируемого картофеля по 4 видам: S. tuberosum, разделенный на андскую и чилийскую группы сортов, а также три гибридных культивированных вида «горького картофеля».

Изменчивость видов картофеля описана в работах П.И. Альсмика [5], Б.В. Анисимова [7], В.В. Бурлаки [26], П.А.Власюка [38], А.С.Воловика [40], С.М. Букасова, Н.Я. Камераза [24] и других.

По некоторым данным, формирование культурного картофеля проходило на диплоидном уровне (2п = 24), так как из всех видов картофеля диплоидные виды составляют около 70 %. В результате спонтанного опыления различных биотипов между собой, а также мутаций возникли новые формы и виды [24]. Дикие и культурные диплоидные формы распространились по Аргентине, Колумбии, Эквадору, Чили, Венесуэле, Бразилии, Парагваю и Мексике. В Чилийском (вторичном) генцентре виды, попавшие из Перуано-Боливийского генцентра, эволюционировали в культурные тетраплоиды. По числу хромосом в клетках все виды картофеля делятся на диплоиды, триплоиды и тетраплоиды, образуют полиплоидные ряды с основным числом хромосом 12. Обычный картофель S. tuberosum является тетраплоидом, содержит в соматических клетках 48 хромосом.

Впервые о картофеле в Европе узнали в 1538 году из книги «Хроника Перу» Сиеса де Лионе. В 1565 года клубни впервые завезли в Испанию, откуда культура «шагнула» в Италию, Францию, Бельгию, Голландию, Польшу и другие страны. Швейцарский профессор медицины Каспер Баугин, тщательно изучив новое растение, определил его родство с растениями семейства пасленовых и в 1590 году дал ему ботаническое название «Solanum tuberosum esculentum», что означает «паслен клубненосный съедобный». Это название и закрепил за ним ученый-систематик К. Линней [16].

В Россию картофель впервые попал в XVII веке из Роттердама. Петр I, путешествуя в 1697 - 1698 годах по Европе, переслал в Петербург клубни картофеля. Затем вопрос о широком распространении картофеля подняла Медицинская коллегия, ранее утвержденная им же. В 1765 году был издан Указ о внедрении картофеля. В том же году было разработано «Наставление о разведении земляных яблок, Потетес именуемых», которое издали гигантским по тем временам тиражом в 10 тысяч экземпляров. Большую работу по пропаганде и внедрению картофеля в России проводило «Вольное экономическое общество», которое печатало статьи и заметки о способах

возделывания этой культуры. В 1770 году русский агроном А.Т. Болотов опубликовал первую печатную работу о разведении картофеля под названием «Примечание к картофелю». Под Петербургом другой отечественный селекционер Е.А. Грачев испытывал уже до 200 зарубежных сортов. Лучшие из них он усиленно размножал и распространял по всей России. В 1881 году, на выставке «Вольного экономического общества» его сын В.Е. Грачев продемонстрировал 93 сорта картофеля. Однако Грачев занимался не только приобретением, размножением и распространением клубней, а сам вывел около 20 сортов картофеля отличающихся по цвету клубней, по форме и по устойчивости к заболеваниям.

К концу XIX века картофель в России получил всеобщее признание и возделывался уже на всем протяжении от Прибалтики до берегов Тихого океана. Но низкая агротехника картофеля не обеспечивала получения высоких урожаев. Средняя урожайность в период с 1895 по 1915 годы составляла 5,9 т/га. До революции действовала небольшая сеть опытных учреждений, а начало семеноводческой работе по картофелю было положено Декретом Советского правительства 1921 года, в котором были намечены большие государственные мероприятия по организации размножения и распространения чистосортного

посевного материала.

Огромную работу по изучению видов и сортов картофеля в 20-х годах XX века провел Н.И. Вавилов [24]. В тот период активно и глубоко разрабатывались вопросы защиты картофеля от биотических и абиотических факторов. Л.Н. Андреевой и М.Н. Талиевой, Н.В. Любимовой и Е.Г. Сальковой раскрыта роль физиологически активных веществ в системе хозяин - патоген -среда [6,23,117,131]. В.И. Билай изучила грибы рода фузариум (продуценты

антибиотиков) [14].

Труды А.И. Боргарда и Д.Д. Вердеревского занимают видное место в изучение природы защитных реакций растений [22,32]. Свой вклад в изучение способов защиты внесли H.A. Дорожкин, Л.М. Новикова [67-71], В.Н. Зейрук

[92,93], М.Н. Родигин [188,240], Б .А. Рубин, Е.В. Арциховская, В.А., Аксенова [189], C.JI. Тютерев [203,204] и патриарх практической фитопалогии С.М. Тупеневич [202].

В тридцатые годы был предложен способ защиты растений от болезней путем обогащения почвы микробами-антогонистами.

Дело в том, что поражение картофеля паршой значительно снижается при внесении антагонистических бактерий в почву [34,53,67,82,121124,169,170,184,193,194]. Позднее наметилось два основных направления: 1- использование продуктов метаболизма микробов-антогонистов; 2- создание благоприятных условий для развития микробов-антогонистов в почве [91,230,229]. В 60-х годах XX века, ученые сформулировали новый метод защиты растений, основанный на повышении естественной устойчивости растений к возбудителям болезней [118,135,162,174].

Интенсивное развитие органической химии, особенно ее физико-химических методов и способов выделения биологически активных веществ (БАБ), позволило получить новые средства защиты растений [41, 42,132,134,141,163,185,190]. Это было подтверждено работами Г.С. Муромцева, К.З. Гамбурга, О.Н. Кулаевой [149], JLB. Метлицкого, O.JI. Озерецковской [137140], в которых раскрыт функциональный механизм фитоалексинов в растениях. По индуцированной устойчивости проведены исследования Л.И. Ильнской, Н.И. Васюковой, O.A. Озерецковской, В.И. Кефели, К. Турецкой, B.C. Шевелухи [96,106,121,239].

В последнее время активно развивается новое направление по механизму действия иммуностимуляторов на основе хитиновых соединений, обладающих сильными ингибирующими и индукторными свойствами [203,234,235]. Хитозан - производное соединение от хитина. В работах А.П. Голощапова, И.Н. Порсева он исследован как мощный индуктор болезнеустойчивости [55-59, 177-183], эффективно действующий на фитопатогенные грибы в дезацеэлированной форме, в то время как ацелированный хитолигосахарид не проявляет

фунгистатического действия. Глубоко исследован хитозан в работах C.JI. Тютерева [203,204].

Среди работ по технологии возделывания картофеля и применению

ч.

средств защиты, особый интерес представляют труды В.П. Кокшарова [112], Н.М. Коняевой [113], В.В.Немченко [155-157], В.А. Чулкиной [214-219], И.Н. Гребенюка [20,45], В.П. Кратенко [119], Э.А. Косогоровой [115,116] и других, в которых дано подробное описание культуры в различных географических зонах [8,125,127,129,147,153,156,158,173,195,225].

Вопросам болезней картофеля при хранении посвящены работы П.В. Бекетова [13], Н.П. Кораблевой [238], Н.Я. Квасюка [100], Г.А. Барской [11], A.B. Николаева [159].

Клубни картофеля содержат - около 76 % воды и 24 % сухого вещества. В составе сухого вещества около 17,5 % крахмала, 0,5 % Сахаров (фруктоза и сахароза), 2 % белков, 1 % минеральных солей, а также макроэлементы (калий, кальций, магний, фосфор, железо) и витамины (тиамин, рибофлавин, никотиновая кислота, аскорбиновая кислота). В картофельном белке содержатся все аминокислоты встречающиеся в растениях, в том числе в удачном соотношении незаменимые: лизин, лейцин, изолейцин, треонин, триптофан, валин, фенилаланин [46]. Белок картофеля носит название туберин, он относится к группе глобулинов. Во всех органах картофеля содержится стероидный алкалоид соланин. Больше всего его содержится в ростках, образовавшихся при позеленении клубней картофеля, цветках и кожуре [48].

1.2 Биологические особенности развития изучаемых болезней картофеля

Картофель в регионе Западной Сибири поражают 27 видов заболеваний. Из них 48% составляют почвенные инфекции, 30% - трансмиссивные, 15%-воздушно-капельные и 7% -семенные. Почвенные инфекции преобладают по

количеству видов, распространенности и вредоносности в районах Западной Сибири [215,217,218].

ФитоФтороз картофеля РЬ^орМога Ыев^пв с!е Вагу.

Систематическое положение: Царство С1жтш1а, отдел Оотусо1а, класс Оотусе1ез, подкласс 1псеЛае, Порядок Ру1:Ыа1е8, семейство Руйиасеае [49,50,79,164].

Отдел Оотусо1а,класс Оотусе1ез, порядок РегопоБрогакБ, семейство РЬ^орИШогасеае, род РЬуШрМюга, вид РЬуЬрМюга infestans ¿е Вагу [50,213].

Во второй половине 20-го века накопились данные о том, что класс оомицетов больше похож на водоросли, чем на грибы (разножгутиковые зооспоры, трубчатые кристы митохондрии, в клеточной стенке есть целлюлоза, биогенез лизина как у водорослей). Во время изучения геномов последних данные полностью подтвердились, поэтому они были изъяты из Царства грибов и перенесены в Хромисты или гетероконтые водоросли [213]. Считается, что гриб фитофтора была завезена из Южной Америки с больными клубнями.

Однако болезнь впервые появилась в Бельгии в 1840 году, в предместье Льежа [152]. Н.А.Наумова считает, что на Британских островах фитофтора была обнаружена в 1842 году [152]. В России впе