Защита картофеля от болезней препаратами группы стероидные гликозиды в условиях Курганской области (стр. 1 )

На правах рукописи

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

Краснодар − 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Курганский государственный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный

университет», профессор кафедры физиологии и биохимии растений

кандидат биологических наук,

ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский

институт биологической защиты растений», зав. лабораторией 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» г. Краснодар, ул. .

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

Автореферат разослан « 20 » апреля 2012 г.

Ученый секретарь .

диссертационного совета С

ОБЩАЯ 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. (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 Bary 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 на площадь листовой поверхности картофеля.

Вариант	Площадь листьев, тыс. м2 /га
1993г.	1994г.	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	26,6	17,0	24,9
НСР05 отдельных 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.

Таблица 2 – Зависимость чистой продуктивности фотосинтеза от обработки картофеля капсикозидом

Вариант	Чистая продуктивность фотосинтеза, г./ м2 в сутки
1993г.	1994г.	1995г.	средняя
Контроль	6,54	5,88	3,47	5,30
Капискозид 0,01%	9,24	7,94	4,98	7,39
Капискозид 0,001%	6,73	6,43	4,77	5,98
Капискозид 0,0001%	6,89	5,92	3,78	5,53
НСР05 отдельных лет А (год) В (вариант) АВ	1,57	0,40	0,65	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
1993г.	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.