Биологические основы защиты картофеля в лесостепи Западной Сибири от основных почвенно-клубневых инфекций (стр. 2 )

Уточнение видового состава возбудителей основных почвенно-клубневых инфекций, их агрессивности и патогенности, резистентности к фунгицидам, а также требований к температуре и влажности позволяет оценивать устойчивость сортов к ним, разрабатывать технологии защиты картофеля и его хранения, обеспечивающие наибольшую сохранность урожая, и, в определенной степени, прогнозировать распространенность болезней. Все это создаёт фундамент для успешной защиты культуры от ризоктониоза и фомозно-фузариозных гнилей в условиях региона.

Глава IV. Распространенность и вредоносность основных

почвенно-клубневых инфекций картофеля

В лесостепи Западной Сибири в комплексе гнилей, поражающих картофель в период хранения, преобладают сухие фомозно-фузариозные гнили (до 73%). В годы, наиболее благоприятные для их развития, пораженность клубней неустойчивых сортов достигает 30-86%.

В наших исследованиях было показано, что посадка клубнями, зараженными возбудителями сухих гнилей, приводит к увеличению выпадов растений и задерживает их развитие. На течение патологического процесса значительно влияют погодные условия вегетационного периода (доля влияния 80%). Так, засуха и высокие температуры 1989 г. обусловили большее количество выпадов при заражении клубней патогенами (F. sambucinum – 10,6%, P. exigua var. foveata – 5,8%, совместно F. sambucinum и P. exigua var. foveata – 23,7%) по сравнению с благоприятными условиями достаточного увлажнения 1990 г., когда их количество снизилось до 6,0; 2,0 и 1%, соответственно (рис. 3). Наибольшее влияние погодные условия оказывают на развитие смешанной инфекции. Температура почвы около +20°С, наблюдаемая на глубине заделки клубней в период всходов в 1989 г., усилила вредоносность совместной инфекции. В 1990 г. температура около +15°, очевидно, способствовала антагонизму между F. sambucinum и P. exigua var. foveata и поэтому выпады не были столь значительными.

Задержка роста и развития растений картофеля, выращенных из заражённого семенного материала, составляла 10-40%, уменьшение стеблестоя – 8-12%.

НСР05: 1998 г. - 10,4; 1990 г. – 0,7

Рис. 3. Влияние заражения клубней сорта Berlichingen различными

возбудителями сухих гнилей на всхожесть картофеля ( гг.)

Выпады всходов, задержка развития растений, латентное течение болезни отразились на урожайности и сохранности картофеля нового урожая (табл. 4).

Таблица 4 - Влияние зараженности посадочных клубней картофеля

сорта Berlichingen на урожайность культуры

Вариант	Урожайность, т/га	Потери клубней
1989	1990	средние	1989	1990	средние
т/га	%	т/га	%	т/га	%
Контроль, без заражения	13,2	24,9	19,1	-	-	-	-	-	-
F. sambucinum	11,6	23,9	17,7	1,6	12,1	1,0	4,0	1,3	8,1
P. exigua var. foveata	12,6	23,7	18,1	0,6	4,5	1,2	4,8	0,9	4,7
F. sambucinum + P. exigua var. foveata	11,4	23,2	17,3	1,8	13,6	1,7	6,8	1,7	10,2
НСР05	0,1	0,1	0,6

Фомозно-фузариозная инфекция семенных клубней существенно снизила урожайность при любом увлажнении (в среднем за два года 10%), тогда как условия засухи увеличивают восприимчивость картофеля к фузариозной гнили и в этом случае теряется 12% урожая.

Зараженные возбудителями сухих гнилей семенные клубни способствуют передаче данных заболеваний из сезона в сезон, и в результате потери в период хранения возрастают в 1,5-2,0 раза (табл. 5).

Таблица 5 - Распространенность сухих гнилей на клубнях нового урожая сорта Berlichingen, % (средние за гг.)

Вариант	Всего сухих гнилей	Гнили
сухая фузариозная	фомоз	смешанная фомозно-фузариозная
Контроль, без заражения	6,4	6,1	0	0,3
F. sambucinum	9,5	9,4	0	0,1
P. exigua var. foveata	13,2	1,3	10,1	1,8
F. sambucinum + P. exigua var. foveata	15,7	9,6	0,3	5,8
НСР05		1,8	1,5	1,8

Таким образом, следствием значительной зараженности посадочного материала сухими гнилями в регионе в период хранения является существенная потеря урожая картофеля, величина которой является интегрированным показателем, включающим ряд составляющих, различающихся в зависимости от условий года, биологических особенностей возбудителя, степени зараженности клубней и партий картофеля, устойчивости или толерантности сорта.

Также культура в регионе ежегодно и повсеместно поражается ризоктониозом, распространенность которого на клубнях различных сортов варьирует от 11,4 до 81,4%. Нами было установлено, что менее всего заболевание поражает клубни картофеля среднеранних сортов. В большей степени склероции распространены на раннеспелых сортах (в среднем 34,8%), тогда как на среднеранних, среднеспелых и среднепоздних данный показатель в 1,2-1,5 раза ниже. Таким образом, заселенность семенного материала ризоктониозом зависит от иммунных свойств сорта и его скороспелости. Картофель ранних сроков созревания в большей степени требует проведения защитных мероприятий от черной парши.

Обобщение исследований и (1996; 1998; 2004; 2005; 2007) показало, что в патогенезе ризоктониоза большую роль играет почвенная инфекция. Однако отмечено, что на первых этапах развития болезни более важное значение имеет клубневой инокулюм. При совместном механизме передачи возбудителя характерна значительная интенсивность патологического процесса и отсутствие существенных различий, что указывает на ведущую роль почвенного инокулюма по сравнению с клубневым. При заселенности почвы грибом R. solani ниже порога вредоносности увеличение степени инфицирования посадочного материала повлекло за собой повышение (в 1,2-2,7 раза) количества клубней нового урожая, заселенных склероциями. При передаче пропагативных структур через почву распространенность склероций была еще выше и составила 31,1%. В то же время совместное действие клубневой и почвенной инфекции не увеличивало данный показатель по сравнению с почвенной. Таким образом, стратегия защиты картофеля от данного заболевания должна быть в первую очередь направлена на снижение исходной численности возбудителя ниже порога вредоносности не только на клубнях, но и в почве.

Глава V. Устойчивость сортов картофеля к возбудителям основных

почвенно-клубневых инфекций

Выведение и внедрение в производство устойчивых к фомозу, фузариозам и ризоктониозу сортов картофеля может быть одним из наиболее эффективных, экологически безопасных и малозатратных методов защиты культуры от данных болезней.

Проведенная нами лабораторная оценка устойчивости клубней к обеим разновидностям фомоза показала, что ею обладают сорта Приекульский ранний, Невский, Пушкинец, Томич, Adretta, Cardinal, Eskort. Анализ происхождения выделившихся сортов позволил предположить, что источниками устойчивости могут выступать такие родительские формы, как Early Rose, Fransen, Jaune d’Or, а также дикие виды Solanum andigenum и S. demissum. С помощью метода главных компонент было выяснено, что для характеристики устойчивости клубней картофеля к возбудителям фомоза достаточно использовать один показатель – средний радиус язвы.

Сортов, устойчивых к возбудителям сибирской популяции фузариоза, нами не обнаружено. Среднеустойчивы сорта Лина, Накра и Berlichingen. Источниками устойчивости могут быть такие сорта, как Bekra, Irich Cobbler и Pepo (1919 г.), а также S. andigenum, S. demissum, S. demissum, S. rubinii, S. chacoense, S. kesselbrenneri, которые использовали при получении изученных сортов и гибридов.

Исследования, проведенные нами на искусственном инфекционном фоне, показали, что к образцам, обладающим оптимальным сочетанием продуктивности, устойчивости и выносливости к местной популяции R. Solani, можно отнести сорта Жуковский ранний, Львовянку, Томич, Оредежский, Escort и Fresco. Анализ их происхождения показал, что вероятнее всего источниками устойчивости в этом случае являются дикие виды S. demissum, S. andigenum, S. chacoense и S. stoloniferum, а также некоторые устойчивые сорта Katahdin и Golden Wonder.

Таким образом, групповой устойчивостью к почвенно-клубневых инфекциям обладают сорт Невский (средне поражаемый возбудителями фомозно-фузариозных гнилей), а также Escort и Томич (устойчивы к ризоктониозу и фомозу). Выделившиеся сорта, а также некоторые дикие виды, следует использовать для получения новых сортов и гибридов, обладающих повышенной устойчивостью к фомозу, сухой фузариозной гнили и ризоктониозу.

Глава VI. Антагонистическая активность штаммов Pseudomonas

fluorescens и торфогуминовых веществ по отношению к возбудителям

основных почвенно-клубневых инфекций

Лабораторная оценка, проведенная нами, показала, что по отношению к возбудителям почвенно-клубневых инфекций у штаммов бактерий P. fluorescens наблюдается в разной степени выраженный антагонизм. Бактериальные клетки с титром 1х107 подавляли линейный рост возбудителей фомоза, фузариоза и ризоктониоза на 50-80%, и по действию на них имели четко выраженную специализацию. Так как на картофеле обычно встречается комплекс различных болезней, для борьбы с ним предпочтительно использовать смеси штаммов, состоящих из изолятов, активных к каждому возбудителю в отдельности – и в сумме к их комплексу, при этом необходимо учитывать их совместимость и взаимоотношения между собой. Исследования выявили, что в смесях штаммов псевдомонад присутствуют три типа отношений между организмами: индифферентные, антагонистические, синергические.

Изучение антагонистической активности торфогуминовых веществ показало, что гуминовые кислоты при концентрации их в растворе от 0,1% и выше полностью подавляют рост мицелия R. solani. Гумат натрия в концентрации 0,45% полностью ингибировал рост P. exigua var. foveata, а в концентрации 0,045% - на 22-31% . В первом случае также наблюдали сначала подавление, а затем достоверное ограничение роста P. exigua var. exigua и F. sambucinum var. minus. Оксидат, оксигумат и оксигумат с микроэлементами в десятых долях процента полностью прекращали рост возбудителей или значительно ограничивали его (оксидат в отношении P. exigua var. exigua). Такой же эффект наблюдали у оксидата и оксигуматов при концентрации 0,02 и 0,002% в отношении F. sambucinum var. minus и возбудителей фомоза.

Таким образом, антагонистические свойства бактерий рода Pseudomonas и торфогуминовых веществ дают возможность использования их в борьбе с почвенно-клубневыми инфекциями, что позволяет не только расширить ассортимент экологически безопасных средств защиты растений картофеля от болезней, но и сохранить структуру агробиоценозов, а также повысить их устойчивость.

Глава VII. Оптимизация фитосанитарного состояния картофеля в

отношении основных почвенно-клубневых инфекций

В лесостепи Западной Сибири вредоносность возбудителей почвенно-клубневых инфекций проявляется в увеличении количества выпадов всходов и торможении развития растений, что отражается на урожайности культуры. Однако оптимизация минерального питания картофеля способствует повышению устойчивости растений к возбудителям сухих гнилей и увеличивает урожайность культуры.

Так, нами было установлено, что при заражении посадочного материала P. exigua var. foveata или совместно F. sambucinum и P. exigua var. foveata внесение под картофель азота, фосфора и калия приводило к снижению распространённости фомозно-фузариозных гнилей в 1,6 раза, фузариозной сухой гнили – в 1,3 раза, фомоза – в 2 раза в период хранения (рис. 4).

НСР05 по фактору: удобрение – 1,0; возбудитель – 1,5

Рис. 4. Влияние минерального удобрения на урожайность картофеля сорта Berlichingen при заражении посадочных клубней возбудителями сухих гнилей

Минеральные удобрения в дозах N40P40K80 и N80P80K160 уменьшали поврежденность стеблей и столонов ризоктониозом в 1,2-2,0 раза (табл.6), а также повышали качество нового урожая. В первом случае количество здоровых клубней в весовом эквиваленте было на 18,5, а во втором – на 11,6% больше, чем на неудобренных делянках. Наблюдалось снижение распространенности различных форм ризоктониоза в 1,3-1,8 раза, а фузариозной гнили - в 2,7 и 1,5 раза, соответственно. Таким образом, удобрения способствуют не только ускорению роста растений, но и в значительной степени улучшают фитосанитарное состояние посадок картофеля в период вегетации, а также и клубней нового урожая в отношении ризоктониоза и сухих гнилей.

Таблица 6 – Влияние минеральных удобрений на развитие ризоктониоза на

растениях картофеля сорта Лина в период вегетации, % (средние за гг.)

Фон минерального питания	Фазы развития растений
полные всходы	конец цветения - начало созревания
развитие болезни	поврежден-ных столонов	развитие болезни	поврежден-ных столонов	опавших столонов
Без удобрений	16,5	11,5	48,2	25,5	5,3
N40P40K80	11,4	6,4	39,4	21,4	3,8
N80P80K160	10,2	7,7	35,3	21,5	2,7
НСР05	8,0	7,5	12,7	14,4	3,0

В связи с тем, что жизненный цикл возбудителя фомоза характеризуется передачей его через посадочный материал картофеля, важнейшим показателем его качества является наличие в нем больных клубней. В лесостепи Западной Сибири при передаче возбудителей фомоза через клубни первой составляющей вредоносности являются выпады всходов (доля влияния фактора 97,1%) (табл. 7).