Агрохимическая политика в АПК: уроки прошлого и современные задачи (стр. 12 )

Проблему стеблевой ржавчины, практически на всех континентах, удалось решить путем использования в селекции эффективных генов Sr24, Sr26, Sr31 и Sr38. Транслокации всех перечисленных генов, кроме Sr 26, несли также гены, детерминирующие устойчивость к бурой и желтой ржавчине и мучнистой росе. Благодаря успешной генетической защите, к середине 90-х годов прошлого века стеблевая ржавчина не имела экономического значения.

Раса Ug99 впервые была идентифицирована в Уганде в 1999 г. (Pretorius et al., 2000) и отличалась от известных вирулентностью к сортам пшеницы с геном длительной устойчивости Sr31, локализованном в транслокации 1BL.1RS от ржи. Позже по Северо-Американской номенклатуре ее обозначили как TTKS (Wanyera et al., 2006). Транслокация 1BL.1RS, первоначально переданная сортам Аврора и Кавказ позже была широко использована в селекции яровой пшеницы во всем мире. До 70% линий CIMMYT (International Maize and Wheat Improvement Center) в 1980–1990 гг. имели эту транслокацию, но к настоящему времени их доля составила только 30% (Singh et al., 2006). Раса Ug99 отличалась вирулентностью не только к сортам с геном Sr31, но и к другим сортам с неизвестными генами устойчивости, которые были устойчивы к другим расам из природной популяции в США ( Jin, Singh, 2006).

Широкое распространение этой расы угрожает развитию пандемии в первую очередь в Северной Африке и на Азиатском континенте. В настоящее время она распространилась на территорию Кении (2002), Эфиопии (2003), Йемена (2006), Ирана (2007) (Nazari et al., 2009). Очевидно, что распространению расы Ug99 будут способствовать направление и интенсивность воздушных потоков от восточной Африки в сезон выращивания пшеницы, наличие широко возделываемых восприимчивых сортов в зоне возможной миграции и благоприятные условия для развития болезни от первичного очага. Имея пример распространения расы желтой ржавчины, вирулентной к сортам пшеницы с геном Yr9 из Восточной Африки через Аравийский полуостров в Среднюю и Юго-Восточную Азию можно предположить вероятный путь распространения расы Ug99 (Hodson et al., 2005).

В зоне потенциальной миграции пшеница является доминирующей культурой (примерно 19% от мирового производства), население этого региона составляет около миллиарда человек. Эпифитотии стеблевой ржавчины могут привести не только к огромному экономическому ущербу, но и к драматическим социальным последствиям. Известно, что огромные площади в Пакистане и Индии заняты всего двумя сортами PBW343 и Inqualab 91, которые восприимчивы к расе Ug99 (Singh et al., 2006). Определено, что 80% сортов пшеницы в мировом ее производстве восприимчивы к этой расе (Hodson et al., 2009).

CIMMYT в кооперации с ICARDA (Международный центр сельскохозяйственных исследований в аридной зоне) и другими национальными институтами разработали стратегию уменьшения риска возможных эпифитотий, которая включает в себя следующие положения:

1) мониторинг за распространением расы Ug99 из восточной Африки;

2) скрининг имеющихся и создаваемых сортов пшеницы, а также коллекционных образцов на устойчивость к этой расе;

3) распространение источников устойчивости для селекции и устойчивых сортов для возделывания в регионах возможного риска;

4) улучшение высокоурожайных, адаптированных к местным условиям сортов путем рекуррентной селекции с использованием генетически разнообразных доноров устойчивости (www. globalrust. org).

Перспективными для использования в селекции являются следующие гены специфической устойчивости эффективные против расы Ug99: Sr24, Sr25, Sr26, Sr28 и Sr36. Следует отметить, что перечисленные гены устойчивости могут быть неэффективными в отношении известных рас возбудителя стеблевой ржавчины. Так в Южной Африке и Индии имеются расы вирулентные к сортам с геном Sr24; гены Sr28 и Sr36, с высокой частотой встречаются в сортах мягкой озимой пшеницы в США и расы, отличающиеся вирулентностью к этим генам также обычно встречаются в природных популяциях возбудителя. Вследствие этого такие гены могут быть использованы в селекции только в комбинации с другими, эффективными против остальных рас паразита. Расы возбудителя стеблевой ржавчины вирулентные к сортам с геном Sr25 пока не выявлены. Известно, что гены Sr24 и Lr24 (устойчивость к бурой ржавчине) и Sr25 и Lr19 тесно сцеплены (Singh et al., 2006). Таким образом, сорта пшеницы с генами устойчивости к бурой ржавчине Lr24 и Lr19 будут устойчивы и к расе Ug99 стеблевой ржавчины.

К сожалению, следует констатировать, что устойчивость большинства российских сортов к расе Ug99 не известна. Из 35 российских сортов, испытанных в Кении в 2006 г., только один проявил среднюю устойчивость (15–30% развитие болезни), остальные были отнесены в группу восприимчивых (Singh et al., 2006). Совершенно очевидно, что информация об устойчивости к расе Ug99 как селекционного материала, так и возделываемых в России сортов пшеницы необходима для уменьшения риска развития эпифитотии.

Региональные системы интегрированной защиты растений

 И.
Всероссийский НИИ защиты растений (ВИЗР), Санкт-Петербург

В соответствии с Отраслевой научно-технической программой Россельхозакадемии на 2006–2010 годы перед учеными по защите растений стоит задача по разработке региональных систем управления процессами фитосанитарного оздоровления агроценозов.

Термин система можно расшифровать как определенный порядок в расположении и связи методов, приемов, технологий и т. п.

Только зональные системы защиты растений (ЗСЗР) представляют собой завершенный цикл исследований и являются востребованной научной продукцией, в которой сведены воедино разработанные средства, приемы, методы и технологии.

ЗСЗР должны базироваться на общих подходах и положениях современной защиты растений с учетом долговременных механизмов саморегуляции фитосанитарного состояния агроэкосистем и особых токсикологических и экологических требований к производству определенных видов сельскохозяйственной продукции. Мероприятия в ЗСЗР должны быть ориентированы на исчерпывающее применение всего набора защитных мер, т. е. на полную интеграцию, при которой химические допускаются только в критических ситуациях.

Какие же факторы являются определяющими при разработке зональных систем защиты растений?

В работах видных ученых – земледелов А. Л. Иванова, В. И. Кирюшина, А. В. Захаренко и других – определяющим фактором выделяется система земледелия, система обработки почвы, севообороты. В. В. Глуховцев, Н. В. Войтович, Б. И. Сандухадзе и другие – выделяют сорта, удобрения, севообороты.

В. А. Захаренко выделяет агротехнические и экологические основы. А. А. Жученко (2004) отмечает, что в числе факторов, определяющих зональную специфику интегрированной системы защиты растений, находятся видовая и сортовая структура агрофитоценозов, почвенно-климатические и погодные условия, видовой состав и темпы генотипической изменчивости вредных видов.

В последнее десятилетие учеными ВИЗР были разработаны, апробированы, утверждены НТС различного уровня и изданы зональные системы защиты зерновых культур для разных регионов Российской Федерации.

В 1998 году сотрудниками ВИЗР совместно с Белгородским НИИСХ и СТАЗР разработаны и внедрены «Рекомендации по защите озимой пшеницы от комплекса вредных организмов в Белгородской области». В этой работе уточнены наиболее вредоносные организмы, порядок и методы мониторинга, дана система мероприятий по комплексной защите озимой пшеницы.

Результатом многолетних исследований, проводимых в Ростовской области сотрудниками ВИЗР явилась разработка зональной системы защиты озимой пшеницы под названием «Рекомендации по защите озимой пшеницы от комплекса вредных организмов в Ростовской области» (2002). В работе определены наиболее значимые виды вредителей, болезней и сорняков, даны виды и характер повреждений, вредоносность, ЭПВ. Система защиты озимой пшеницы включает все агротехнические приемы возделывания культуры в данной зоне (севооборот, способы и технологии обработки почвы, удобрения, сорта), специальные защитные мероприятия (обработка семян и вегетирующих растений), технику. Сама система защитных мероприятий дана в виде таблицы. Приведены наиболее эффективные и экологически приемлемые средства защиты растений. Важной составляющей «Рекомендаций…» является наличие раздела по оценке экономической эффективности применения как всей системы в целом, так и отдельных мероприятий.

В 2005 году завершена разработка и издана работа «Защита зерновых культур от вредителей, болезней и сорняков в Нижегородской области». В работе представлена зональная система защиты зерновых культур от комплекса вредных организмов. Опыт использования данной системы показал, что комплексное сочетание необходимых мероприятий, средств химизации и агроприемов гораздо выгоднее, чем раздельное и некомплексное их применение. Предложенная ЗСЗР рассчитана, в основном, на центральные районы области, базируется на общепринятой в зоне технологии возделывания зерновых культур и дается как типовая схема. Оптимальное сочетание различных мероприятий и технологий позволяет успешно защищать зерновые культуры.

В 2006 году разработана и издана работа ВИЗР «Защита яровой пшеницы от вредителей, болезней и сорных растений». В работе приводятся схемы организации ЗСЗР, видовой состав вредных организмов, методы мониторинга, методы определения потерь урожая, вредоносность, ЭПВ, основные этапы, методы и средства защиты яровой пшеницы, методы оценки биологической и экономической эффективности системы защиты. Типовая, модельная система защиты яровой пшеницы может быть адаптирована для каждой конкретной зоны региона и хозяйства.

В работе ВИЗР «Экологически малоопасная технология применения пестицидов для защиты озимой и яровой пшеницы от вредителей и болезней в Нижнем Поволжье» (2008) приводятся современные технологии и системы защиты зерновых культур от вредных организмов.

Приведенные выше ЗСЗР могут модернизироваться и дорабатываться под нужды конкретного сельхозтоваропроизводителя. Они могут быть приспособлены под конкретные технологии и орудия обработки почвы, севообороты, сорта, новые средства и технологии защиты сельскохозяйственных культур, фитосанитарные и экономические ситуации.