Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Пенкин Роман Владимирович
Использование элементов прогноза, Силипланта и Циркона для снижения фунгицидной нагрузки при
защите картофеля от альтернариоза
Специальность: 06.01.07- Защита растений
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Москва 2012
Диссертационная работа выполнена на кафедре защиты растений Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К. А. Тимирязева
Научный руководитель: доктор биологических наук
Смирнов Алексей Николаевич
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, ведущий научный
сотрудник кафедры микологии и альгологии
МГУ имени М.В. Ломоносова
Лихачев Александр Николаевич,
кандидат биологических наук, доцент,
заведующая кафедрой микробиологии и иммунологии
РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева
Селицкая Ольга Валентиновна
Ведущая организация: ГНУ ВНИИКХ имени А.Г. Лорха
Защита состоится л 20 декабря 2012 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д220.043.04 при ФГБОУ ВПО Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49 (тел./факс 8-499-976-24-92).
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К. А. Тимирязева.
Автореферат разослан л ноября 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета В. В. Гриценко
Общая характеристика работы
Актуальность исследований. В современной интегрированной защите картофеля от болезней и вредителей уделяется большое внимание, прежде всего устойчивым сортам и использованию химических средств защиты растений. Однако в настоящее время все большее значение приобретает проблема здоровья людей, которая непосредственно связана с экологической безопасностью продуктов питания. Сегодня не менее 8-10% произведенной продукции растениеводства отечественной и импортной бракуется из-за высокого содержания в ней пестицидов (Дорожкина Л.А. и др., 2012). Прежде всего, это связано с их многократным применением.
Уменьшить пестицидную нагрузку можно, если проводить обработки растений по прогнозу, используя пестициды в смеси с антистрессовыми препаратами. В связи с этим необходимо было усовершенствовать и развивать существующие методы прогноза, что позволило бы существенно снизить кратность обработок пестицидами либо отказаться от них вовсе, заменив их более безопасными препаратами или их смесями с заниженными нормами расхода пестицидов. Как показали исследования Л.А. Дорожкиной с соавторами (2005-2011), В.Н. Зейрука, О.В. Абашкина (2011) уменьшить норму расхода пестицидов можно при совместном их применении с мнгогофункциональными регуляторами роста и препаратами кремния.
Наиболее ощутимые потери урожая картофеля связаны с поражением растений возбудителями фитофтороза и альтернариоза. Несмотря на определенные различия в характере развития этих болезней, они имеют много общего в распростнранении инфекции, и для подавления их распространения и развития используются в основном одни и те же фунгициды, а так же их смеси с такими регуляторами роста как Циркон, Эпин-Экстра, микроудобрением Силиплант. Однако многие аспекты высокой эффективности действия данных смесей до сих пор выяснены, в частности, уровень фунгицидной активности кремнийсодержащего удобрения Силипланта и регулятора роста Циркона.
Применение подобных смесей и изучение механизма их действия обусловлено не только экономическими, но и экологическими факторами, связанными с охраной окружающей среды.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые установлено ингибирующее действие регулятора роста Циркона и кремнийсодержащего удобрения Силипланта на развитие Alternaria alternata (Ell.et.Mart.), которое проявилось в торможении роста колоний патогена и резкого снижения численности конидий. Использование этих препаратов совместно с фунгицидами при протравливании клубней и опрыскивании вегетирующих растений позволило сократить норму расхода пестицидов на 20-50%. Данные смеси проявили высокую биологическую эффективность и по результативности действия не уступали рекомендованным нормам расхода фунгицидов. Рекомендовано использование сигнальных участков для прогноза распространения альтернариоза и соответствующих степеней опасности его развития, которые позволяют корректировать сроки обработки и кратность применения фунгицидов и их смесей.
Практическая ценность работы. Доказано, что Циркон и Силиплант уменьшают поражаемость картофеля альтернариозом, что приводит к повышению урожайности. Баковые смеси Cилипланта или Циркона со сниженными нормами расхода фунгицидов до 50% обеспечивают получение большего урожая, чем рекомендованные нормы препаратов. Разработанные элементы прогноза позволяют своевременно организовать и провести защитные мероприятия для подавления альтернариоза и повысить урожайность картофеля.
Апробация и публикация результатов исследования. Материалы диссертации доложены на международной научной конференции молодых учёных и специалистов РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева (июнь 2011 г.) и на научно-практической конференции в РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева Проблемы развития АПК и сельских территорий в XXI веке (декабрь, 2011), на научно-практическом совещании в МГУ имени М. В. Ломоносова Генетические и агротехнологические ресурсы повышения качества продовольственного и технического картофеля (март 2012 г., Москва), на научно - практической конференции Гавриш посвященной производству овощей закрытого грунта (апрель и октябрь 2012).
По материалам работы опубликовано 8 научных работ, в том числе 4 - в журналах списка ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 187 страницах машинописного текста, содержит 62 таблиц и 60 рисунков. Работа состоит из 3 глав: обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты исследований; выводы и практические рекомендации. Список литературы содержит 155 источников, в том числе 66 работы иностранных авторов.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору Смирнову А.Н., сотрудникам фирмы НЭСТ М, особенно профессору Дорожкиной Л.А. и коллективу кафедры защиты растений (сектору фитопатологии), оказанную при проведении исследований и подготовке диссертации.
Содержание диссертации
Введение. Показана актуальность и практическая ценность работы. Определены цель и задачи исследований.
Глава I. Обзор литературы.
Дана характеристика фитофтороза и альтернариоза - основных возбудителей болезней картофеля. Представлены мероприятия по борьбе с ними, в том числе применение регуляторов роста растений и соединений кремния. Приведены характеристики основных моделей и систем принятия решения (СПР) по обработкам фунгицидами, получивших широкое применение в Северной Америке и странах Евросоюза.
Глава II. Места проведения опытов, материалы и методы исследований.
Полевые и лабораторные исследования проведены в лаборатории защиты растений и на кафедре фитопатологии РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, а так же в хозяйстве Ильинское Домодедовского района.
Изоляты A.alternata (российский и иранский) выращивали на питательных средах: ОИПС (овсяная искусственная питательная среда) и КМА (картофельно - морковный агар) в течение 12 дней в чашках Петри и ннкубировали при различных температурных условиях (-200С, 5Ц7 0С, 16-180 С и 21-230С). Учеты диаметра мицелия и подсчет конидий проводили на 3, 6 и 9 сутки.
Для определения влияние различных температур на жизнеспособность конидий A.alternata in vitro использовали конидии изолята Карт., которые переносили на 2%-ный агар. После экспозиции чашек с конидиями при различных температурах: -20, -16, -10, -5 и 40, 35, 30, 25, 18 и 30С проводили осмотр и подсчет конидий под микроскопом в 10 полях зрения (10 мм2) при увеличении х200. Повторность опыта 4-х кратная, в каждой повторности было 3 чашки Петри.
Действие Силипланта и Циркона на развитие A.alternata определяли при искусственном заражении отобранных листьев томата патогеном.
В опыте на 14 сутки учитывали в баллах:
размер некроза (РН): 1 - некрозов нет; 2 - до 10% некротизировано; 3 - 11-30% некротизировано; 4 - 31-60% некротизировано; 5Ц61-90% некротизировано; 6- 91- 100% некротизировано;
интенсивность спороношения (ИС) 1 - 0%; 2 - 0,1 - 10% покрыто спороношением; 3 - 10,1 - 30% покрыто спороношением; 4 - 30,1 - 60% покрыто спороношением; 5 - 60,1 - 90% покрыто спороношением; 6 - более 90% покрыто спороношением.
размер хлороза (РХ) 1- хлороза нет; 2 - хлороз проявился до 10% поверхности листа; 3 - хлороз проявился на 10 - 25%; 4 - хлороз проявился на 25 - 50% поверхности листа; 5 - хлороз проявился на 50 - 80% поверхности листа; 6 - хлороз занимает до 80 - 100% поверхности листа;
частоту инфекции (ЧИ) : 1 - заражения нет 2 - 1-2 сегмента заражены; 3 - 3-4 сегментов заражены; 4 - 5-6 сегментов заражены; 5 - 7-8 сегментов заражены; 6 - 9 -10 сегментов заражены
инкубационный период (ИП-1) - это период в сутках до появления первых признаков хлороза на каждом листе. В каждой повторности было10 сегментов листьев.
инкубационный период (ИП-2) - это период в сутках от заражения до появления некроза, который учитывали для каждого листа. В каждой повторности было 10 сегментов листьев.
атентный период или период споруляции (ЛП). Это период в сутках до появления спороношения
На основе этих показателей рассчитывали ИИА (итоговый индекс агрессивности). ИИА=ЧИ*РН*ИС*РХ/ИП 1хлороз*ЛП*ИП 2некроз
За основу взята методика определения индекса агрессивности Phytophthora infestans (Смирнов А.Н., 2010), которая была дополнена показателями РХ и ИП1, в связи с тем, что несовершенные грибы медленно заражают растения. Появляются хлороз и антоцианоз, которые являются частью проявления агрессивности патогена и отражают уровень выделения им вивотоксинов и микотоксинов, убивающих ткани растения и облегчающих развитие мицелия A. alternata (Leiminger J., 2004; Leiminger J., Hausladen H., 2005).
Определение показателей развития патогена в полевых испытаниях. Распространенность (Р) и развитие альтернариоза (ИР) в полевых опытах определяли по стандартной методике (Попкова К.В. и др., 1976). Для определения спороношения и поддержания жизнеспособности конидий каждые три дня с растений отбирали пораженные листья картофеля, которые помещали в чашки Петри с увлажненной фильтровальной бумагой.
Учет конидий каждого образца проводили в 10 полях зрения микроскопа, площадь 10 мм2 по ранговой шкале: 1 (очень редкие) - 1-50, 2 (редкие) - 51-150, 3 (умеренно встречаемые) - 151-200, 4 (частые) - 201-250, 5 (очень частые) - более 250. Далее рассчитывают индексы встречаемости конидий (ИК): ИК= 0,05ОРК + 0,1РК + 0,5УК + 0,75ЧК + ОЧК, где ОРК - процент встречаемости образцов с очень редкими конидиями; РК - процент встречаемости образцов с редкими конидиями, УК - процент образцов с умеренной частотой конидий, ЧК - процент встречаемости образцов с частыми конидиями, ОЧК - процент встречаемости образцов с очень частыми конидиями. ИА=Р ИР ИК / 10000. Повторность трехкратная, в каждой повторности по 5 чашек Петри.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью программ STRAZ (версия 2.1) и EXCEL (2007).
Результаты исследований
Действие температуры на образование и прорастание конидий A. alternata
В первые сутки инкубирования отмечали увеличение числа жизнеспособных конидий с повышением температуры, но оно было не равномерным. Наименьшее их количество 3,1 шт./10 полей зрения было при температуре 3 оС, а наибольшее - в диапазоне температур 30 - 35оС соответственно 24,1 и 24,8 шт. На 3 сутки инкубирования наблюдалась тенденция к увеличению числа проросших конидий в диапазоне температур от 3 до 250С (табл. 1, рис. 1-4).
Таблица 1. Действие положительной температуры на численность (шт. / 10 полей зрения) и жизнеспособность конидий A.alternata
Температура, о С | 1-ые сутки | 3 сутки | ||
Число конидий | Проросшие | Число конидий | Проросшие | |
3 | 5,7 | 3,1 | 7,1 | 5,4 |
18 | 14,5 | 4,1 | 19,5 | 11,0 |
25 | 21,0 | 7,8 | 23,0 | 17,0 |
30 | 25,8 | 24,1 | 0* | 0 |
35 | 32,4 | 24,8 | 0 | 0 |
40 | 20,3 | 8,2 | 0 | 0 |
НСР05 | 6,4 | 6,4 | 0,8 | 1,3 |
0*- единичных конидий не обнаружено, все находились в цепочках.
Рисунок 1. Конидии при 180С. Рисунок 2. Конидии при 250С.
При температуре от 30 до 350С на 3 сутки конидии активно образуют цепочки. При этом количество образованных цепочек и число конидий в них было неравномерным (табл.2, рис. 3 и 4.) При температуре 400С конидии разрушились. Следовательно, эта температура была губительной для них.
С увеличением периода инкубации до 5-7 сутки количество цепочек и численность конидий в них возрастали. Однако четкой закономерности их роста в зависимости от температуры не наблюдалось. Так на 7 сутки. количество цепочек при температуре 18оС было меньше, чем при 3оС (соответственно 7,6 и 13 шт.). Число конидий в цепочках с повышением температуры от 18оС до 30 и 35оС уменьшалось.
При инкубации 5 сутки при 18о С цепочка состояла из 16,3 конидий, а при 350 С - из 8,5 шт. Однако численность цепочек при этом возрастала с 8 до 18,2 шт. Подобные результаты получены и при 7 суточной инкубации.
Итак, при температуре от 3 до 250С цепочки образовывались на 5 и 7-ые сутки, а при 30-35оС - на 3 сутки. С ростом температуры до 350С в целом численность цепочек увеличивалась.
Таблица 2. Влияние температуры на количество конидиальных цепочек A.alternata и число конидий в них / 10 полей зрения
Темпера тура, о С | 3 сутки | 5 сутки | 7 сутки | |||
Количество | Количество | Количество | ||||
конидий | цепочек | конидий | цепочек | конидий | цепочек | |
3 | 0 | 0 | 10,1 | 7,4 | 12 | 13 |
18 | 0 | 0 | 16,3 | 8,0 | 22 | 7,6 |
25 | 0 | 0 | 15,7 | 14,3 | 24,3 | 14,5 |
30 | 5,6 | 3,6 | 8,1 | 14,7 | 11,0 | 15,0 |
35 | 7,8 | 15,5 | 8,5 | 18,2 | 13,2 | 21,5 |
40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
НСР05 | 2,4 | 0,9 | 3,3 | 3,5 | 1,8 | 2,1 |
Рисунок 3. Цепочки A. alternata при 180С. Рисунок 4. Цепочки A. alternata при 350С
При инкубации в течение месяца в области отрицательных температур от -5 до -100 отмечали тенденцию к снижению численности конидий с 3,2 шт. до 2,1 шт. После реанимации при температуре 23-25о С на 3 сутки численность конидий не изменялась, но часть из них проросла (57% при температуре -5оС и 40% при - 10оС). На 5 и 7 сутки проросшие конидии образовывали цепочки (табл.3).
Таблица 3. Действие отрицательных температур на образование конидий A.alternata (шт. на 10 полей зрения) после инкубирования в течение месяца при отрицательных температурах и последующей реанимации при температуре 23-25о С
Температура инкубирования в течение месяца, оС | 1-е сутки | 3-е сутки | ||
Число конидий | Проросшие | Число конидий | Проросшие | |
-5 | 3,2 | 0 | 3,7 | 2,1 |
-10 | 2,1 | 0 | 2,5 | 1,0 |
НСР05 | 1,2 | - | 1,1 | 0,9 |
Следует отметить, что конидии сохраняют свою жизнеспособность и образуют цепочки на 5 и 7 сутки. Причем динамика образования конидий и цепочек возрастает при обоих значениях температур (табл. 4).
Таблица 4. Количество конидиальных цепочек A.alternata и число конидий в них (шт. на 10 полей зрения) после инкубирования в течение месяца при отрицательных температурах и последующей реанимации при температуре 23-25о С
Температура инкубирования в течение месяца, оС | 5-е сутки | 7-е сутки | ||
Число конидий | Кол-во цепочек | Число конидий | Кол-во цепочек. | |
-5 | 8,6 | 6,7 | 11,3 | 9,2 |
-10 | 5,9 | 4,3 | 7,5 | 5,3 |
НСР05 | 2,4 | 1,8 | 3,1 | 2,7 |
Численность цепочек увеличивалась с ростом периода инкубации и снижалась с понижение температуры. При температуре -15 выживало около 25% конидий, прорастающих мицелием при последующей инкубации в диапазоне температур 16-180 С. При температуре минус 20о С наблюдалась гибель всех конидий, т.е. чистые конидии без мицелия не выдерживают такой температуры. Интересно отметить, что температура гибели конидий A.alternata примерно совпадает с температурой вымерзания озимых культур (в диапазоне минус 17- 180 С).
Влияние Силипланта, Циркона, Ридомил Голд М - и их смесей на жизнеспособность A.alternata in vitro
После посева патогена на искусственные питательные среды, содержащие различные концентрации фунгицида, Силипланта, Циркона или их смесей, проводили осмотр колоний и измеряли их рост. Патоген активно развивался в контроле и рост колонии был настолько быстрым, что на девятые сутки чашки полностью заросли A.alternata. При внесении в питательные среды фунгицида Ридомил Голд МЦ в концентрациях 0,8% и 0,4% , что соответствовало рекомендованной норме расхода препарата и сниженной в 2 раза, а также его смесей с Силиплантом (концентрация 0,4%) или Цирконом (концентрация 0,02%) на третьи и шестые сутки отмечалось полное ингибирование роста колоний гриба. Аналогичное ингибирование роста колонии на третьи сутки наблюдали при внесении Циркона в концентрации 0,02%. При применении Циркона в более низких концентрациях (0,005 и 0,01%), а также Силипланта (0,005-0,4%) отмечался рост колоний A.alternata. На фоне Циркона диаметр колоний гриба был меньше, чем на фоне Силипланта. Так, в вариантах, где применялся чистый Циркон в концентрации 0,005% диаметр мицелия составлял 13,5 мм, в концентрации 0,01% - 10,5 мм, а при использовании Силипланта в концентрации 0,05% -17,9 мм, 0,1% -18,8 мм, 0,2% -17,3 мм и 0,4% -18,6 мм.
Следовательно, ингибирующее действие Циркона на рост колоний было выражено ярче, чем Cилипланта.
На шестые сутки во всех вариантах с Цирконом диаметр мицелия был практически одинаковым (16-17,7 мм). На питательной среде, содержащей Силиплант, рост мицелия также замедлялся и был в пределах 26,4-26,7 мм, и только при концентрации 0,05% он был выше (30,3 мм). Следовательно, Силиплант в концентрации 0,05% не влиял на рост мицелия гриба.
На девятые сутки Циркон по-прежнему сдерживал рост колоний лучше, чем Силиплант. Причем существенной разницы между концентрациями 0,02% и 0,01% не было.
Полное отсутствие конидий на 9 сутки зафиксировано только при использовании фунгицида в рекомендованной норме (0,8%). В остальных вариантах опыта они обнаружены. При этом наибольшее количество конидий (10 полей зрения) было в следующих вариантах: контроль -15,5 шт., чистый Ридомил Голд МЦ (1/2 нормы) - 13,6 шт., а также в смеси Ридомил Голд М - (1/2 нормы) с Силиплантом (0,4%) - 12,8 шт. Однако по жизнеспособности они резко отличалась от контрольных. Так, в контроле было 6,3 шт. жизнеспособных конидий, на фоне Ридомил Голд М - (1/2 нормы) -2,3 шт. и в варианте со смесью Циркона с фунгицидом (1/2 нормы) -1 шт. В остальных вариантах опыта конидии не проросли, то есть они были стерильными и соответственно не смогут вызвать заражение растений
Таким образом, хотя Силиплант оказывал слабое ингибирующее действие на рост колоний гриба в отличие от Циркона и фунгицида, но он вызывал стерилизацию конидий так же как Циркон и Ридомил Голд М - в рекомендованной норме. Отсутствие жизнеспособных конидий не только под воздействием фунгицида, но и в результате действия Циркона и Силипланта имеет большое практическое значение и является основной причиной снижения распространения и развития заболевания при использовании их смесей с половинной нормой расхода фунгицида.
Влияние Силипланта и Циркона на развитие и агрессивность A. alternata (опыт на отделенных листьях томата)
Изолированные листья томата обрабатывали Ридомилом Голд МЦ, Силиплантом, Цирконом и их смесями и затем проводили заражение патогенном A. alternata. После заражения листьев определяли показатели агрессивности (табл.5).
Таблица 5. Влияние Ридомила Голд МЦ, Силипланта, Циркона и их смесей на развитие конидий и агрессивность A.alternata (листья томата)
Вариант | ЧИ | РН | РХ | ИС | ИП-1 | ИП -2 | П | ИИА |
Контроль | 4,3 | 3,7 | 4,3 | 3,3 | 3,0 | 3,0 | 7,0 | 3,6 |
Ридомил Голд М - (0,8%) | 1,7 | 1,3 | 2,0 | 3,0 | 7,0 | 9,0 | 10,0 | 0,0 |
Ридомил Голд М - (0,4%) | 3,7 | 3,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 6,0 | 5,0 | 1,1 |
Ридомил Голд М - (0,8%) + Циркон 0,02% | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 1,0 | 5,0 | 9,0 | *- | 0,0 |
Ридомил Голд М - (0,8%) + Силиплант 0,4% | 1,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 8,0 | 11,0 | - | 0,0 |
Ридомил Голд М - (0,4%) + Циркон 0,02% | 1,0 | 1,0 | 3,0 | 1,0 | 8,0 | 12,0 | - | 0,0 |
Ридомил Голд М - (0,4%) + Силиплант 0,4% | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 1,0 | 10,0 | 12,0 | - | 0,0 |
Циркон 0,02% | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | - | - | - | 0,0 |
Силиплант 0,4% | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 1,0 | 7,0 | 6,0 | - | 0,0 |
НСР05 | 2,4 | 1,4 | 1,8 | 1,2 | 3,6 | 3,2 | 4,3 | 1,0 |
Примечание: ЧИ - частота инфекции, РН - размер некроза, РХ - размер хлороза, ИС - индекс спороношения, ИП -1 - инкубационный период до появления первых хлорозов, ИП-2 - инкубационный период до появления первых некрозов, ЛП - латентный период, ИИА - итоговый индекс агрессивности.
Анализ представленных показателей указывает, что Силиплант и Циркон снижают итоговый индекс агрессивности (ИИА). Следовательно, они обладают фунгицидной активностью (рис.5, 6) и способны подавлять развитие такого опасного патогена, как A.alternata. Поэтому их использование в системе защиты растений в чистом виде и в баковых смесях с фунгицидами дает возможность снижать норму расхода препаратов и пестицидную нагрузку на агроценоз и таким образом избежать загрязнения продукции остаточными количествами пестицидов. Так же эти препараты, обладая иммуностимулирующим действием, повышают неспецифическую устойчивость растений к болезням
Рисунок 5 Листья без обработки Рисунок 6. Обработка Цирконом
Оценка размножения и поддержания жизнеспособности
A. alternata
Установлено, что конидии A. alternata - структуры, универсальные по реализации своей жизнеспособности. Они сохраняют свою жизнеспособность в диапазоне температур от -15 до 35о С. Жизнеспособность мицелия была еще выше и несколько превышала указанный диапазон. Половая стадия (телеоморфа) в нашем исследовании, как и в предшествующих (Ганнибал Ф.Б., 2011) не обнаружена.
Эти данные свидетельствуют о невозможности выделять у данного патогена разные типы (стратегии) размножения и поддержания жизнеспособности. Размножение осуществляется преимущественно конидиями, образующимися с разной интенсивностью (Kapsa J, Osowski J., 2007), которую довольно легко ранжировать. И агрессивность, и сохранение A. alternata также реализуются за счет конидий, что продемонстрировано в наших исследованиях. Таким образом, конидии A. alternata представляют собой универсальные структуры и у данного патогена сложно разграничить краткосрочную и долгосрочную жизнеспособность, так как они реализуются за счет одних и тех же структур универсального назначения. Это существенно отличает многие гифомицеты с многоклеточными конидиями, например, от оомицетов, у которых имеются отдельные структуры, отвечающие за разные типы размножения, краткосрочную и долгосрочную жизнеспособность (Смирнов А.Н., Кузнецов С.А., 2006).
Также важно, что после инкубации при температуре -10о С конидии A. alternata проросли мицелием и конидиями (изначально в цепочках). Часть таких мицелиальных блоков (около 30%) наряду с конидиями способны заражать листья картофеля. Первичное инфицирование растений-хозяев осуществляется конидиями при участии мицелия, вторичное - конидиями при их высоких концентрациях и условиях, благоприятствующих заражению.
Ранги интенсивности образования конидий в полевых условиях могут свидетельствовать о возможности распространения конидий и об эффективности химических обработок. Многие соединения с фунгицидным и иммунизирующим эффектом блокируют именно образование конидий.
Ранги агрессивности полевых популяций A. alternata можно использовать для определения инфекционных фонов патогена.
Следует отметить, что в производственных посадках нужно минимизировать потенциалы размножения и агрессивности полевых популяций A. alternata. Это главная задача, которую следует оперативно решать. Но определение этих потенциалов на сигнальных участках, расположенных в непосредственной близости от производственных посадок и в то же время надежно изолированных от них, поможет получить оперативную информацию о потенциале патогена и устойчивости сорта Leiminger J, Hausladen, H., 2007), которые через 7-10 дней могут реализоваться и в производственных посадках. Этот аспект следует учитывать при оптимизации проведения обработок против возбудителя альтернариоза картофеля. Рекомендуется использовать сигнальные участки, расположенные в непосредственной близости от производственных посадок и в то же время надежно изолированные от них, которые позволяют получать оперативную информацию о потенциале патогена, так как через 7-10 дней может произойти поражение производственных посадок картофеля.
Обоснование показателей развития A. alternata в полевых условиях
При проведении исследований (в опытах с картофелем и томатом) мы учитывали степень развития, распространения заболевания и определяли индекс агрессивности A.alternata. После обнаружения первых симптомов болезни, начиная с 29 июня по 23 июля, с интервалом 3 дня отбирали листья картофеля и томата, которые помещали во влажные камеры и отслеживали спороношение патогена, количество конидий. Последний учет проводили незадолго до уборки культур.
Наиболее интенсивное развитие альтернариоза наблюдалось с 5 по 8 июля, в период цветения картофеля и формирования урожая, что отразилось на величине урожая. Начиная с 5 августа, количество листьев с поражением в 5 баллов резко сократилось, вероятно, это связано со снижением температуры и старением листьев, что вызывает изменение соответствующих биохимических процессов. Индекс развития (ИР), начиная с июля, был высоким 75%. В конце июля этот показатель достигал 95 - 100%. Происходило обильное образование конидий и перезаражение растений. И только в августе индекс спороношения снизился до 65%.
Конидии лучше учитывать на 6-е сутки инкубирования. Это совпадает с пиком их образования. На 3-е сутки спороношение идет слабо, а на 9-е сутки отмечается наличие сапротрофов, способных его ограничивать.
Основываясь на индексе агрессивности (ИА), для патогена A.alternata определили и ранжировали агрессивность полевых популяций (РА) (табл.6).
Таблица 6.Ранг агрессивности полевых популяций A.alternata.
Градация | Показатель ИА | Характеристика | Показатель ИА | Ранг (РА) |
М (Малоагрессивная) | 40,0 | М1 (неагрессивный) | 0 - 20,0 | 1 |
М2 (малоагрессивный) | 20,1 -40,0 | 2 | ||
А (Агрессивная) | 40,1 - 100% | А1 (умеренноагрессивный) | 40,1 - 60,0 | 3 |
А2 (агрессивный) | 60,1 - 80,0 | 4 | ||
А3 (очень агрессивный) | 80,1 - 100 | 5 |
Таблица 7. Показатели, характеризующие развитие альтернариоза в 2010 г.
Дата | аКультура | Р | ИР | ИК | ИА | Ранг агрессивности (РА) |
26.06.2010 | картофель | 100 | 81 | 95 | 77 | А2-агрессивный (4) |
06.07.2010 | картофель | 100 | 75 | 98,3 | 73,7 | А2-агрессивный (4) |
14.07.2010 | картофель | 100 | 74,2 | 100 | 74,2 | А2-агрессивный (4) |
05.08.2010 | картофель | 100 | 62,4 | 65 | 40,6 | А1- умеренно-агрессивный (3) |
26.06.2010 | томат | 100 | 63,8 | 100 | 63,8 | А2-агрессивный (4) |
06.07.2010 | томат | 100 | 61,8 | 98,3 | 60,7 | А2-агрессивный (4) |
14.07.2010 | томат | 100 | 62,6 | 98,3 | 61,5 | А2-агрессивный (4) |
05.08.2010 | томат | 100 | 65 | 95 | 61,8 | А2-агрессивный (4) |
Защита картофеля от альтернариоза с использованием Циркона и Силипланта
В полевых опытах, проведенных на территории лаборатории защиты растений РГАУ-МСХА (ЛЗР) и хозяйства Ильинское первые проявления симптомов альтернариоза были зафиксированы 02.07.2011 года.
Вначале обнаружили поражение контрольных растений и при использовании Престижа (0,75л/т). В остальных вариантах опыта поражение растений не выявлено. Следовательно, обработка клубней сниженной нормой расхода Престижа с Силиплантом и Цирконом, а так же чистым Силиплантом сдерживала развитие альтернариоза даже при высоком фоне инфекции. ИА в контроле составил 28,5, в варианте с Престижем (0,75 л/т) -17,6.
Спустя 10 дней растения всех вариантов были поражены альтернариозом. Индексы агрессивности составили в контроле - 54,8, в варианте с Престижем 0,75 л/т -30,0. В вариантах, где клубни обрабатывали баковыми смесями Престижа с Силиплантом и Цирконом, а также чистым Силиплантом индексы агрессивности были значительно ниже, 12,7; 9,1 и 1,8 соответственно. Это свидетельствует о том, что данные препараты стимулируют устойчивость растений и оказывают непосредственное воздействие на развитие патогена.
Следующий учет конидий патогена проводился через 2 суток после обработки фунгицидом Ридомил Голд М - 15.07.2011 (табл.8). Определяли как действуют на альтернариоз баковые смеси фунгицидов с Силиплантом и Цирконом а также эффект обработки чистым Силиплантом. Отбирали листья в количестве 30 шт. с каждого варианта, учет конидий проводился по 10 полям зрения.
Применение фунгицидов и их баковых смесей снизили, прежде всего, такие показатели как индекс образования конидий, и агрессивности (табл.8).
Таблица 8. Влияние применения Ридомила Голд МЦ, его смесей с Силиплантом и Цирконом, а также одного Силипланта на показатели развития A. alternata (ЛЗР РГАУ-МСХА)
Варианты | ИР | ИК | ИА | БЭ, % |
Контроль (Клубни без об-ки. Вегетация-Ридомил Голд М - 2кг/га (норма) | 48,7 | 40,7 | 25,0 | - |
Клубни Престиж 0,75 л/т; Вегетация- фунгицид | 56,7 | 43,3 | 25,0 | - |
Клубни- Престиж 0,6 л/т+Силиплант 30 мл/т; Вегетация: смесь ( фунгицид + Силиплант 1 л/га | 45,3 | 10 | 4,5 | 82,0 |
Клубни- Престиж 0,6 л/т+ Циркон 10 мл/т Вегетация-смесь ( фунгицид + Циркон 10 мл/га) | 36,7 | 10 | 3,5 | 86,0 |
Клубни-Силиплант 1л/т. Вегетация- Силиплант 1 л/га | 35,3 | 9,8 | 3,3 | 87,0 |
НСР05 | 12,1 | 7,0 | 7,8 | - |
Примечание: ИР - индекс развития, ИК - индекс образования конидий, ИА - индекс агрессивности, БЭ - биологическая эффективность.
Как видно из табл. 9, индексы образования конидий были самыми высокими в контроле (40,7) и варианте, где обработку проводили одним фунгицидом в сниженной норме расхода (43,3). Индексы агрессивности в обоих этих вариантах составляли 25,0. В вариантах с применением баковых смесей Ридомила Голд М - с Цирконом и Силиплантом индексы образования конидий и агрессивности были на одном уровне, ИК - 10, ИА - 4,5 и 3,5. Биологическая эффективность 82-86-87. Следовательно, в этот период применение Силипланта для обработки клубней и вегетирующих растений оказало такое же действие на развитие альтернариоза, как и применение смесей, содержащих фунгицид, для обработки клубней и растений
Спустя семь дней после обработки Ридомил Голд М - провели еще одно опрыскивание препаратом контактного действия Пеннкоцебом. Вторая обработка понизила индекс агрессивности еще больше в вариантах, где обработки проводили полной нормой расхода фунгицида, а также баковыми смесями: Пеннкоцеб+Силиплант или +Циркон, а также одним Силиплантом. ИА в этих вариантах равен 3,2. В варианте с применением нормы расхода фунгицида без компенсации ИА составил 4,8.
Результаты данного полевого опыта (ЛЗР РГАУ-МСХА) показали, что обработка клубней баковыми смесями Престижа с Силиплантом и Цирконом сдерживала появление болезни на 7-10 дней. Применение в период вегетации смесей фунгицидов (1/2 нормы расхода) с Силиплантом и Цирконом на фоне обработки клубней оказывало более активное воздействие на развитие A.аlternata, чем одних фунгицидов в рекомендованной норме. Они резко снижали спороношение патогена, и соответственно потенциал агрессивности. И особенно следует отметить, что Силиплант оказал на патоген такое же ингибирующее действие, как и фунгицид.
В хозяйстве Ильинское, где инфекционный фон был низким, альтернариоз проявился за 2 дна до уборки, и не представлял существенной опасности, поэтому обработку растений фунгицидами не проводили.
В 2012 году мы использовали сигнальные участки для прогноза. Сигналом для обработки служило появление симптомов заболевания у растений, выросших из необработанных клубней. После обнаружения первых признаков альтернариоза провели опрыскивание фунгицидами всех вариантов опыта, а в хозяйстве основных площадей культуры.
Таблица 9. Влияние применения фунгицида Сектин Феномен на показатели развития A. alternata (ЛЗР РГАУ-МСХА)
Вариант | ИР | ИК | ИА | Б.Э. % |
Контроль (клубни и растения без обработки). | 17,3 | 5,0 | 0,6 | - |
Клубни Престиж 0,75 л/т. Вегетация - Сектин Феномен полная норма расхода | 13,3 | 5,0 | 0,2 | 66,7 |
Клубни - Престиж 0,6 л/т. Вегетация : фунгициды. | 12,0 | 6,7 | 0,5 | 16,6 |
Клубни - Престиж 0,6 л/т+Силиплант 30 мл/т. Вегетация: смесь ( фунгицид + Силиплант 1 л/га) | 8,0 | 5,0 | 0,1 | 83,3 |
Клубни - Престиж 0,6 л/т + Циркон 10 мл/т. Вегетация-смесь ( фунгицид + Циркон 10 мл/га) | 12,0 | 5,0 | 0,3 | 50,0 |
Клубни-Силиплант 1л/т. Вегетация - Силиплант 1 л/га | 18,7 | 5,0 | 0,2 | 66,7 |
Клубни без обработки. Вегетация- Силиплант новый 1 л/га | 18,7 | 5,0 | 0,1 | 83,3 |
НСР05 | 4,7 | - | 0,3 |
Примечание: ИР - индекс развития, ИК - индекс образования конидий, ИА - индекс агрессивности, БЭ - биологическая эффективность.
На основании учета конидий и определения индексов, характеризующих активность патогена, было установлено, что наиболее низким индекс агрессивности (0,1) был при обработке растений смесью ( фунгицид+Силиплант) и Силиплантом новым. Несколько выше (0,2) ИА был при опрыскивании растений рекомендованной нормой фунгицида и одним Силиплантом. Наибольшую биологическую эффективность (83,3%) в подавлении патогена также проявили смесь (1/2 Сектин Феномен+Силиплант) и Силиплант новый. Это указывает на целесообразность их использования в системе защиты культуры
Влияние обработок клубней и растений на урожайность картофеля
Относительно благоприятные условия для выращивания картофеля были в 2011 и 2012 гг. В результате в 2011 г. урожайность картофеля в контроле составила 31,8 т/га о Обработка клубней и затем вегетирующих растений обеспечила хорошую защиту от альтернариоза особенно при выращивании картофеля на территории ЛЗР РГАУ-МСХА, где инфекционный фон был достаточно высоким, это способствовало дальнейшему росту урожайности. Так, при применении смеси пестицидов с цирконом прибавка урожая составила 6,2 т/га (19,5%) , а аналогичной смеси с силиплантом - 4,4 т/га (13,8%). Использование Силипланта для обработки клубней и растений повысило сбор клубней на 5,6 т/га (17,6%). Следовательно, при определенных погодных условиях можно получить хороший урожай картофеля без применения пестицидов в защите культуры или снижая норму их расхода.
В хозяйстве Ильинское препараты применяли только для обработки клубней. Наибольшая прибавка урожая в размере 6т/га (30%) также была получена при использовании Циркона в смеси с Престижем. Обработка клубней смесью Престиж (0,6л/т)+Силиплант (30 мл/т) повысила урожайность на 17%, прибавка 3,4т/га. В то же время применение Престижа в норме 0,75 л/т обеспечило минимальный рост урожайности, всего на 10%.
В 2012 г. погодные условия были благоприятными не только для развития альтернариоза, но и фитофтороза, особенно на территории ЛЗР, где из-за отсутствия севооборота инфекционный фон достаточно высокий (табл. 10). Применение стандартной схемы защиты растений (вариант 2) обеспечило рост урожайности с 21,9 т/га до 23,1 т/га (на 5,5%). В то время на фоне применения только Силипланта она повысилась до 28,8 т/га (на 31,5%). Однако наибольший рост урожайности до 33,9 т/га получен при использовании смесей пестицидов с Силиплантом (вариант 4). Достаточно высокая прибавка урожая (31,5%) получена и при применении смесей фунгицидов с Цирконом. Снижение нормы расхода пестицидов без использования Силипланта или Циркона приводит к снижению урожайности даже в сравнении с контролем (вариант 3). Применение новой марки Силипланта с повышенным содержанием меди и серы (вариант 7) обеспечило хорошую защиту растений от альтернариоза и фитофтороза, что подтверждено повышением урожайности на 12,3%.
Таблица 10. Действие фунгицидов и их смесей с Цирконом и Силиплантом на урожайность картофеля (2012 г., ЛЗР РГАУ-МСХА)
Вариант | К-во пестицидов кг/га | Урожай-ность, т/га | Прибавка, | |
т/га | % | |||
1.Контроль (без обработки клубней и растений) | 0 | 21, | 0 | 0 |
2.Клубни Престиж 0,75 л/т Вегетация фунгициды полная норма | 3,25 | 23,1 | 1,2 | 5,5 |
3.Клубни-Престиж 0,6 л/т клубни. Вегетация фунгициды норма). | 1,86 | 18,6 | -3,3 | -15,1 |
4.Клубни-Престиж 0,6 л/т+ Силиплант 30 мл/т. Вегетация- фунгициды + Силиплант 1 л/га | 3,89 | 33,9 | 12,0 | 54,8 |
5.Клубни-Престиж 0,6 л/т+ Циркон 10 мл. Вегетация фунгициды + Циркон 10 мл/га | 1,89 | 28,8 | 6,9 | 31,5 |
6.Клубни-Силиплант 1л/т. Вегетация- Силиплант 1 л/га | 3,00 | 28,8 | 6,9 | 31,5 |
7.Контроль 2 (клубни без обработ-ки). Вегетация Силиплант новый 1 л/га | 2,00 | 24,6 | 2,7 | 12,3 |
НСР05 | 2,3 | 3,8 | - | - |
Высокая эффективность использования пестицидов в заниженных нормах в смеси с Цирконом или силиплантом, а так же одного Силипланта подверждена и полевым опытом, проведенном в Ильинском (табл.11)
Таблица 11. Действие фунгицидов и их смесей с Цирконом и Силиплантом на урожайность картофеля (2012 г., Ильинское)
Вариант | Количество пестицидов кг/га | Урожайность т/га | Прибавка | |
т/га | % | |||
Контроль ( клубни без обработки) | 2,5 | 35,6 | 0 | 0 |
Клубни- Престиж 0,75 л/т. Вегетация фунгициды полная норма | 3,25 | 36,2 | 0,6 | 1,7 |
Клубни-Престиж 0,6 л/т+Силиплант 30 мл/т. Вегетация фунгициды + Силиплант 1 л/га | 3,89 | 38,6 | 3,2 | 9,0 |
Клубни-Престиж 0,6 л/т+ Циркон 10 мл/т. Вегетация фунгициды + Циркон 10 мл/га | 1,89 | 38,8 | 3,0 | 8,4 |
Клубни-Силиплант 1л/т. Вегетация Силиплант 1 л/га | 3,00 | 42,2 | 6,6 | 18,5 |
НСР05 | 1,8 | 2,3 | - | - |
Таким образом, представленные данные о воздействии Циркона и Силипланта на развитие альтернариоза и агрессивность патогена (опыты in vitro) и данные урожайности картофеля убедительно свидетельствуют о высокой эффективности баковых смесей пестицидов с этими препаратами, а также одного Силипланта. Это дает основание для включения их в систему защиты картофеля для снижения пестицидной нагрузки.
Отработка элементов прогноза альтернариоза картофеля для оптимизации системы принятия решений (СПР) по проведению защитных мероприятий против данной болезни
Современный прогноз, который очень широко распространен в странах Европы и Америки, имеет большие недостатки. Во всех схемах и моделях построение защитных мероприятий опирается на агрометеорологические условия, при этом не учитывая биологические особенности возбудителя, реально функционирующего в полевых условиях (Kapsa J., Osowsky J., 2004). К примеру, в Голландии стратегия защиты картофеля от альтернариоза еще не отработана и разрабатывается на основе продуктов компании Dacom (Spits H.G. et al., 2005). В Италии и Великобритании ситуация сходная (Bugiani R. et al., 2007; Hinds H.,2012).
Основной целью данного этапа нашей работы была отработка элементов прогноза альтернариоза картофеля, включающих в себя не только метеорологические данные, но, что особенно важно, биологические особенности возбудителя (Haddeers J., 2002). Иными словами, мы провели исследование, направленное на биологизацию прогноза развития альтернариоза картофеля для оптимизации последующих защитных мероприятий для подавления патогена.
На основе полученных нами ранее данных мы построили блок-схему, представляющую собой алгоритм построения прогноза посредством анализа не только агрометеорологических показателей, но и показателей инфекционной нагрузки в естественных условиях (Hadders J., 2004; рис. 7). Лучше всего ее отражают ранги агрессивности РА. РА с учетом ранжированных агрометеорологических показателей позволяют определять и оценивать инфекционный фон болезни - в данном случае альтернариоза картофеля.
Рисунок 7. Последовательность системы принятия решений (СПР) по проведению обработок картофеля против альтернариоза с использованием сигнальных участков.
Последовательность защитных мероприятий на основе прогноза строится следующим образом. На сигнальных участках производится посадка картофеля необработанными клубнями, и в период вегетации пестициды не применяют (Haddeers J., 2002). На таких участках болезнь проявляется раньше в среднем на 7-10 дней. После проявления первых симптомов болезни на сигнальном участке проводят первое профилактическое опрыскивание основных посадок картофеля. Если агрометеорологические условия благоприятны для развития и распространения болезни, то следует внимательно следить за состоянием сигнального участка, где болезнь продолжает прогрессировать. С участка отбирают пробы растительного материала (листья с некрозами) для дальнейшего анализа. Отталкиваясь от таких показателей как индекс развития (ИР), индекс образования конидий (ИК), рассчитываем индекс агрессивности патогена (ИА), в полевых условиях отражающий важнейший хорошо известный показатель - инфекционную нагрузку или потенциал инокулюма (мицелий патогена, развивающийся по некротическим поражениям листвы растения-хозяина и образующий конидии) (Тарр С., 1975). По последнему показателю определяют ранг агрессивности РА (табл. 6, 7). Анализ метеорологических условий и оценка инфекционной нагрузки по РА позволяют определить степень инфекционного фона. Далее необходимо определить степень опасности развития альтернариоза (СО) в данном текущем вегетационном сезоне, после чего принимаем то или иное решение о последующих обработках картофеля. Отметим, что в рамках данной работы во второй половине вегетационного сезона по стандартным шкалам, принятым в агрономических исследованиях, давали оценку состоянию полей, пораженных альтернариозом. Полученные данные сопоставляли с инфекционными фонами возбудителя заболевания. Это и позволило выделить степени опасности развития альтернариоза (СО), соответствующие его инфекционным фонам (Schuller E., Habermeyer J., 2001).
При возникновении благоприятных внешних условий для альтернариоза опрыскивания стоит производить баковыми смесями фунгицидами совместно с Силиплантом и Цирконом. При этом первое опрыскивание лучше проводить, применив системный фунгицид (Ридомил Голд МЦ, Сектин Феномен, и т.д. совместно с Цирконом. Далее надо провести несколько опрыскиваний контактными фунгицидами Пеннкоцеб, ДитанЦМ 45, Манкоцеб и т.д. совместно с Силиплантом. Следует отметить, что могут применяться разные пестициды, рекомендованные списком, в сочетании с регуляторами роста и кремнием.
Если погодные условия меняются в сторону понижения температуры и увеличения влажности (выпадение осадков и.т.д.), опрыскивание основных посадок против альтернариоза следует производить одним Цирконом или Силиплантом. Но следует иметь в виду, что в таких условиях очень вероятно значительное развитие фитофтороза, против которого следует проводить надлежащие обработки фунгицидами.
Одним из важных этапов нашей работы было ранжировать погодные условия в соответствии с применяемой в экологии кривой нормального распределения (табл.12).
Таблица 12. Ранжирование погодных условий
Температура воздуха С0 | Относительная влажность воздуха % | Экологические градации в соответствии с кривой нормального распределения. | Ранги |
Более 40 | до 40 % | Максимум | 1 |
35- 40 | 41 - 60% | Правый пессимум | 3 |
25 - 35 | 61 - 75 % | Оптимум | 5 |
20 - 24 | 76 - 90 % | евый пессимум | 3 |
ниже 20 | 91 - 100% | Минимум | 1 |
Погодные условия играют очень важную роль в развитие несовершенного гриба A.аlternata,и соответственно прогнозирования альтернариоза картофеля, это доказано в серии специальных исследований в разных регионах мира (Hadders J., 2005). Мы ранжировали погодные условия на 3 ранга согласно кривой нормального распределения. Так, рангу 1 соответствуют два температурных диапазона: менее 20 и более 400 С. Оба эти диапазона температур являются критическими. В наших исследованиях установлено, что при температуре 400С и выше, влажность воздуха обычно очень низкая (до 40%), развитие альтернариоза резко тормозиться, снижаются активность распространения и развития, а также образование конидий. Конидии патогена не выживают при такой температуре и разрушаются, следовательно, запас инфекции резко снижается. При температуре 200С и высокой влажности воздуха (91Ц100%), развитие альтернариоза также снижается или останавливается совсем, и его место занимают другие патогены, более приспособленные к данным условиям, например, Phytophthora infestans.
Рангу 3 соответствуют правый и левый пессимумы. Правый находится в диапозоне температур от 35 до 40оС. Если температура начинает приближаться к максимуму, развитие альтернариоза начинает тормозиться. Примерно такая же ситуация складывается в районе левого пессимума (20 - 240С). Альтенариоз начинает активно развиваться при приближении температуры к оптимальным значениям, это активизирует инфекционный потенциал гриба, что опасно при возделывании картофеля в монокультуре.
Рангу 5 соответствует оптимум развития A.alternata. Диапазон температур колеблется от 25 до 350С. Влажность воздуха составляет 61 - 75%, при таких условиях альтернариоз начинает быстро развиваться на полях за короткий промежуток времени. Наблюдается активный рост мицелия и образование конидий патогена. Гриб создает большой запас инфекции на будущий год, что следует также учитывать при возделывании пасленовых.
Далее, нами была принята следующая система расчетов и ранжирования естественного инфекционного фона (табл. 13).
ИФ = РАранг ВУранг
где: РАранг ранг агрессивности жизнеспособности полевых популяций A.alternata; ВУранг внешние условия за период вегетационных сезонов. Все показатели, использованные в формуле, измеряются в баллах.
Таблица 13. Ранжирование инфекционных фонов
Ранг | Степень | Диапазон значений в баллах |
ИФ1 | Очень слабый | 1-5 |
ИФ2 | Слабый | 6-10 |
ИФ3 | Умеренный | 11-15 |
ИФ4 | Сильный | 16-20 |
ИФ5 | Очень сильный | 21-25 |
Оценку состояние полей проводили по 5-бальной шкале, общепринятой в агрономии, в фазы бутонизации и цветения. Далее полученные оценки состояния полей совмещали с рассчитанными на них инфекционными фонами альтернариоза с использованием корреляционного анализа (табл. 14).
Таблица 14. Итоговая таблица, отражающая РА, ВУ, ИФ и состояние полей в течение трех лет (2010-2012)
Место учета | Год | Дата | РАранг | ВУранг | ИФ (расчет) | ИФранг | Состояние поля (ранг)* |
Полевая опытная станция РГАУ-МСХА | 2010 | 26.06. | 4 | 3 | 12 | 3 | 2 |
06.07. | 4 | 3 | 12 | 3 | 2 | ||
14.07. | 4 | 3 | 12 | 3 | 2 | ||
05.08. | 3 | 3 | 9 | 2 | 1 | ||
аборатория защиты растений РГАУ-МСХА | 2011 | 02.07. | 2 | 5 | 10 | 2 | 3 |
13.07. | 3 | 5 | 15 | 3 | 2 | ||
15.07. | 2 | 5 | 10 | 2 | 2 | ||
23.07. | 1 | 5 | 5 | 1 | 2 | ||
Хозяйство Ильинское | 04.08. | 2 | 3 | 6 | 2 | 4 | |
Икша | 04.07. | - | - | 0 | 0 | 4 | |
10.08. | - | - | 0 | 0 | 3 | ||
аборатория защиты растений РГАУ-МСХА | 2012 | 06.07. | 1 | 5 | 5 | 1 | 4 |
13.08. | 1 | 3 | 3 | 1 | 3 |
* ранг 1- некрозы 71-100%; ранг 2- некрозы 31-70%; ранг 3- некрозы 11-30%; ранг 4- некрозы 6-10%.
Между состоянием поля и степенью инфекционного фона возбудителя альтернариоза коэффициент корреляции =-0,570,25 (t=2,29,аP<0,05)а. Это свидетельствует о том, что между ними имеется достаточно достоверная обратная взаимосвязь. Развитие альтернариоза оказывает отрицательное влияние на состояние растений картофеля, хотя не исключается и влияние других факторов.
Данные, приведенные в табл. 10, 11 и 14 позволяют ввести для прогнозирования развития альтернариоза ранги степени опасности (табл.15).
Таблица 15. Ранжирование степени опасности для картофельного поля (ожидаемая гибель ботвы, потенциальные потери урожая) при его поражении альтернариозом
Ранг | Степень | Ожидаемая степень некротизации и увядания ботвы в фазу бутонизации, % | Потенциальные потери урожая, % |
СО1 | Отсутствует | До 5 | Не ожидаются |
СО2 | Крайне низкая | 6-10 | До 5 |
СО3 | Низкая | 11-30 | 6-15 |
СО4 | Высокая | 31-70 | 16-50 |
СО5 | Очень высокая | 71-100 | 51-100 |
Они соответствуют потенциальным состоянию поля и потерям урожая при том или ином инфекционном фоне болезни, обнаруженном ранее на сигнальном участке. Отталкиваясь от ранжирования состояния поля, нами был предложен и ранжирован такой показатель, как степень опасности (СО) (табл. 15). Диапазоны потенциальных потерь урожая рассчитывали на основе данных, приведенных выше.
После анализа ранжированных данных по инфекционным фонам A. alternata и состояниям полей, пораженных альтернариозом, полученных за трех летний период в Москве и Московской области (табл. 14), можно построить номограмму соответствия между инфекционными фонами патогена и степенью опасности развития альтернариоза. Данная номограмма наглядно отражает зависимость между данными показателями (рис. 8).
Степень опасности, ранги | ||||||
| СО5 | ||||||
| СО4 | ||||||
| СО3 | ||||||
| СО2 | ||||||
| СО1 | ||||||
| ИФ1 | ИФ2 | ИФ3 | ИФ4 | ИФ5 | Инфекционный фон, ранги |
Рисунок 8. Номограмма соответствия между степенью опасности развития альтернариоза и инфекционным фоном.
Построенная номограмма наглядно отражает связь между инфекционным фоном и степенью развития альтернариоза. Чем выше ранг инфекционного фона (ИФ), тем выше опасность развития альтернариоза и, следовательно, возникновения эпифитотий и соответственно тем выше вероятность значительных потерь урожая картофеля.
Выводы
1. Разработанная нами методология позволяет определить индекс развития болезни (ИР), а также индексы образования конидий (ИК) и агрессивности (ИА) полевых популяций возбудителя альтернариоза картофеля. Опираясь на базовый показатель ИА, отражающий инфекционную нагрузку и ранжированные агрометеорологические показатели, целесообразно определять степень инфекционных фонов A.alternata.
2. Конидии с мицелием хорошо переносят низкие отрицательные температуры (-20-220С), без мицелия они погибают при температуре ниже -150С. При температуре минус 3 - 50С эффективность прорастания конидий снижается и блокируется при температуре 0..10С. Оптимум их прорастания находится в диапазоне от 23 до 350С. При более высоких температурах конидии разрушаются.
3. В опытах in vitro Силиплант и Циркон ингибировали развитие A.alternata. В первые 6 суток их фунгицидное действие сопоставимо с воздействием Ридомила Голд. На 9 сутки инкубирования ни один из препаратов (Ридомил Голд МЦ, его смеси с Цирконом и Силиплантом, а также Циркон и Силиплант) уже не сдерживали рост мицелия. При применении Силипланта и Циркона количество конидий резко уменьшалось (с 15,5 шт. до 2,8-8,9/10 мм2) и они были нежизнеспособными в отличие от контрольных
4. Установлено, что обработка клубней Силиплантом, а также смесями Престижа с Силиплантом или Цирконом в большей степени снижают агрессивность (ИА) полевых популяций A.alternata, чем обработка одним Престижем. Аналогично ингибирующее действие смесей Циркона или Силипланта с половинной нормой расхода фунгицида на развитие патогена выражено сильнее, чем рекомендованных норм этих же фунгицидов. Биологическая эффективность смесей (1/2 норма фунгицида+Силиплант или Циркон) против альтернариоза составляет 82-86%, а одних фунгицидов (рекомендованная норма) - 50-60%.
5. Для уточнения прогноза и сроков обработки культур рекомендуется использовать сигнальные участки. Наличие сигнальных участков дает огромное преимущество при прогнозировании первичного проявления заболевания и позволяет корректировать сроки обработок картофеля.
6. Разработанная номограмма соответствия между инфекционными фонами возбудителя альтернариоза картофеля и степенью опасности отражает гибель ботвы и потенциальные потери урожая картофеля. Это подтверждено наличием отрицательной корреляцией (r=-0,570,25 (t=2,29,аP<0,05)амежду степенью инфекционного фона возбудителя альтернариоза и состоянием растений картофеля.
Рекомендации производству
1. Для коррекции сроков обработок более эффективной защиты и повышения урожайности культуры от альтернариоза рекомендуется использовать имеющиеся сигнальные участки для прогнозирования развития фитофтороза картофеля. Площадь сигнального участка до 100 м2.
2.Посадку проводить клубнями, обработанными Силиплпантом (30 мл/т) или смесью Престижа с Цирконом (10 мл/т). В период вегетации при первых признаках заболевания, зафиксированных на растениях сигнального участка, проводить опрыскивание смесями Силипланта (1 л/га) или Циркона (10 мл/га) с заниженными нормами расхода фунгицидов при отсутствии популяций, устойчивых к ним. При низком инфекционном фоне опрыскивать растения одним Силиплантом (1 л/га). При угрозе эпифитотийного развития альтернариоза растения на сигнальном участке следует убрать в кратчайшие сроки. Производственное поле обработать эффективными фунгицидами в соответствии со Списком пестицидов и агрохимикатов,разрешенных к применению на территории РФ, совместно с Цирконом или Силиплантом.
Список публикационных работ по теме диссертации
1. Пенкин Р.В. О возможности прогнозирования поражения картофеля и томата альтернариозом и фитофторозом // Вестник РАСХН.-2011.- № 2.- С.-9-11.
2. Пенкин Р.В. Развитие фитофтороза и альтернариоза на картофеле и томате в Московской области при аномальной погоде / А. Золфагари, В.В. Антоненко, Д.В. Зайцев, А.А. Игнатенкова, А.Г. Мамонов, Р.В. Пенкин, А.Ю. Поштаренко, А.Н. Смирнов // Защита и карантин растений. - 2011. - № 12. - С. 40-42.
3. Пенкин Р.В. Силиплант против альтернариоза картофеля / Л.А. Дорожкина, Р.В. Пенкин, А.Н. Смирнов // Гавриш.- 2012.- № 3.- С.-18-21.
4. Пенкин Р.В. Необходимость биологизации прогноза развития основных болезней картофеля и томата / Р.В. Пенкин, А.Н. Смирнов // Защита картофеля.- 2011. - № 2. - С. 20-25.
5. Пенкин Р.В. Роль Силипланта, Циркона и ЭпинаЦЭкстра в повышении урожайности картофеля и снижении расхода пестицидов / Р.В. Пенкин, А.Н. Смирнов, О.В. Абашкин, Л.А. Дорожкина // Сб. Современное состояние и перспективы развития картофелеводства. Материалы 4-го научно - практической конференции. - Чебоксары, 2012. - С. 130 - 133.
6. Пенкин Р.В.. Рекомендации по применению Эпин - Экстра, Циркона и Силипланта в технологии выращивания картофеля в Центральном и ВолгоЦВятском регионах России / Н.И.Васильев, С.В.Павлов, Л.А. Дорожкина, Н.Н. Малеванная, А.Н. Смирнов, Р.В. Пенкин, П.Е.Пузырьков, Е.В. Чувелев - Чебоксары, 2012. - 22 с.
7. Пенкин Р.В. / Рекомендации по применению регуляторов роста в технологии выращивания картофеля / Л.А. Дорожкина, И.Х. Габдурахманов, Т.Г. Хадеев, А.Н. Смирнов, Р.В. Пенкин, П.Е. Пузырьков, Е.В. Чувелев, В.П. Владимиров, К.В. Владимиров. - Казань, 2012. - 52 с.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству