Замалиева Фания Файзрахмановна

Вид материала

Автореферат

Содержание Первый принцип Второй принцип Третий принцип Закономерность снижения зависимости роста зараженности вирусами от численности крылатых тлей при низкой степени исходной заражен

Подобный материал:

• С. А. Замалиева Философские основания, 852.65kb.
• Республики Татарстан «Не стоит село без праведника…», 75.45kb.
• Хуснутдинова Фания Салимовна Село Старокутлумбетьево, 2011 год конспект, 79.64kb.

Исходная зараженность приближена к нулевому значению - 0,000006%, что составляет одно больное растение на 333 гектара. Можно заметить, что ежегодный кратный рост вирусной зараженности остается скрытым для нас в течение первых 9 из 12 лет, благодаря низкому значению степени зараженности и, соответственно, низкой вероятности ее выявления. На практике мы чаще всего наблюдаем только конечную лавинообразную часть процесса нарастания степени вирусной зараженности – ее последние этапы, длительностью 3-4 года, когда степень зараженности начинает превышать 1-2%. Предыдущий девятилетний период остается для нас периодом скрытого накопления зараженности. Сравнивая рисунок 1, на котором представлены четыре цикла нарастания степени зараженности вирусами у сорта Невский в производственном размножении с созданной нами моделью, можно заметить, что эти циклы являются составными частями модели нарастания зараженности, представленной на рисунке 2. В зависимости от степени исходной зараженности и коэффициента роста зараженности в отдельные годы, эти кривые могут быть совмещены с определенным участком модели – в начальной или конечной ее части. Таким образом, модель роста степени зараженности вирусами, рассчитанная с постоянным коэффициентом роста равным 4, является отражением ее нарастания у семенного материала при репродуцировании, наблюдавшимся в производственной практике.

Исходя из полученных результатов, можно сделать следующий вывод - рост степени зараженности вирусами оздоровленных посадок картофеля в условиях республики происходит с определенной кратностью к начальной степени зараженности - в течение вегетационного периода, и по законам геометрической прогрессии - при репродуцировании по годам.




Рис.2. Модель нарастания степени зараженности вирусами семенного картофеля за 12 лет с ежегодным коэффициентом роста равным 4 .

Кратность роста зараженности вирусами у сорта на практике бывает разной и может меняться в определенных интервалах, но она не возрастает в течение вегетационного периода в геометрической прогрессии пропорционально росту численности тлей. Это подтверждается значениями КРВЗ относительно устойчивых к заражению вирусами сортов, полученных нами на практике за период с 2002 по 2006гг (табл.4). Рассмотрим далее обоснование причин кратного роста степени зараженности вирусами в течение вегетационного периода.

Кратность роста повторной зараженности вирусами оздоровленного картофеля в течение вегетационного периода

При изучении процесса распространения вирусов крылатыми тлями в течение вегетационного периода были использованы три важных принципа.

Первый принцип - статистически более вероятно, что ближайшие к источнику инфекции растения, будут поражены намного чаще, чем более удаленные от него. На соседние с больным растения происходит наибольшее количество залетов тлей, инфицированных вирусом. Поэтому, вероятность того, что большинство тлей переносят вирусную инфекцию, в первую очередь, на ближайшие здоровые растения - намного выше, чем на растения, находящиеся на большем расстоянии от источника инфекции. Подобное заражение ближайших окружающих растений вокруг источника, описывается даже при передаче персистентного вируса ВСЛК (Bradley R.H.E.,1959). Для сохранения вируса в растении и его дальнейшего размножения необходимо, чтобы в растение попало определенное количество вируса, а эта вероятность возрастает с увеличением количества посетивших растение вирофорных тлей.

Второй принцип – первичные источники вирусной инфекции имеют основное значение в заражении растений в течение вегетационного периода. Вновь инфицированные растения в течение определенного промежутка времени не способны передавать полученный вирус тлям. При любой вирусной инфекции появлению новообразованного вируса предшествует определенный латентный период (Kassanis B.,1960). Вирус обнаруживается в листьях только через 6-10 дней после заражения, концентрация вируса достигает максимума через 7-14 дней после заражения (Ross A.F.,1941, Обручков В.С.,1993). То есть, вторичные источники заражения вирусами становятся способными к передаче вирусов только через какой-то промежуток времени после начала лета тлей. Этот промежуток времени зависит от фазы развития растения на момент заражения, количества вирусной инфекции, попавшей в растение, благоприятных условий для размножения вируса в растении. На наш взгляд, в условиях республики вторая волна передачи вирусов от вторичных источников инфекции ограничена из-за снижения динамики лета крылатых тлей.

Третий принцип – тли, по мере удаления от больного растения, постепенно теряют свою вирофорность, так как, речь идет о неперсистентных вирусах УВК, МВК, и, становятся безопасными для следующих посещаемых ими растений. В условиях опыта инфицированная персиковая тля теряла свою способность к передаче У - вируса картофеля при питании на здоровых растениях табака через 1 час (Bradley R.H.E.,1959).

Модель распространения вирусов крылатыми тлями в полевых условиях мы представляем следующим образом. Вероятность заражения здоровых растений, соседних с инфицированным, зависит от их удаленности от больного растения, векторной интенсивности крылатых тлей и от устойчивости сорта. Равноудаленные от инфицированного источника растения имеют статистически равную вероятность заражения. Поэтому, значение КРВЗ включает в себя количество зараженных растений, попавших внутрь окружности, в центре которой находится инфицированное растение. Радиус этой окружности зависит от векторной интенсивности тлей, устойчивости сорта. Необходимо подчеркнуть, что мы представляем всего лишь модель процесса заражения и на практике форма идеальной окружности может меняться в зависимости от преобладающего направления ветров, дующих в период заражения.

Картофельные растения в поле высажены при густоте посадки 55 тысяч растений на 1 га - с расстоянием между рядами 75 см и между растениями в рядке - 24 см. Крона растений картофеля занимает отведенное по технологии место в ряду и междурядьях, которое представляет собой прямоугольник размером 75 см х 24 см, с центром в месте посадки клубня в гребне. Для определения количества заражаемых растений, попадающих внутрь опасной окружности, наращиваем диаметр окружности дискретно – с шагом равным 24 см (по количеству дополнительно зараженных растений, ближайших к центральному больному растению). Радиусы этих окружностей будут равны: при заражении от больного источника по одному растению с каждой стороны в рядке - (24см х 3 растения) : 2 = 36 см, при заражении по два растения с каждой стороны в рядке - (24см х 5 растения) : 2 = 60см, и так далее – 84, 108, 132, 154, 178см. Причем, вероятность заражения растения будет зависеть также от площади кроны растения, попадающей внутрь опасной окружности.

На рисунке 3-а схематично представлены окружности, внутри которых здоровые растения будут заражены от центрального инфицированного растения крылатыми тлями. Радиус окружностей возрастает с ростом векторной интенсивности крылатых тлей. На рисунке 3-б схематично представлена очередность заражения растений от инфицированного источника в зависимости от расстояния, на которое они удалены от него. Инфицированное растение обозначено цифрой 0. Растения, равноудаленные от источника инфекции, и, имеющие одинаковую вероятность заражения, обозначены одинаковыми цифрами. Например, цифрой 1 обозначены два растения, внешний край кроны которых удален от центра на 36см, цифрой 2 обозначены два растения в рядке, внешний край кроны которых удален от центра на 60см, и так далее. Всего представлено 7 ступеней с перечисленными радиусами. Суммарное количество растений, попадающих внутрь окружностей с радиусами 36, 60, 84, 108, 132, 154, 178 см, с учетом площади захваченной кроны растений, и, включая источник заражения, составляет следующий ряд чисел -3,5,7,11,13,17,21. Таким образом, КРВЗ имеет определенное математическое объяснение – он равен среднему количеству инфицированных от источников инфекции здоровых растений картофеля в течение вегетационного периода.

7	5	7
6	2	6
4	1	4
3	0	3
4	1	4
6	2	6
7	5	7

а б

Рис. 3. Модель очередности заражения крылатыми тлями окружающих здоровых растений в зависимости от удаленности их от источника инфекции

а- увеличение размеров окружностей, внутри которых растения заражаются от центрального инфицированного растения, в зависимости от векторной интенсивности крылатых тлей и устойчивости сорта;

б- указана очередность заражения растений картофеля, в зависимости от их удаленности от источника инфекции (0);

Рассмотрим также вопрос об эффективности переноса вирусов тлями при более дальних перелетах в пределах поля, так как тли могут взлетать и совершать более дальние перелеты. Причинами дальних полетов тлей могут быть неподходящий корм, в связи с огрублением листьев из-за старения растения или в связи с сортовыми особенностями. Для того, чтобы с помощью тлей были заражены растения, находящиеся на более дальнем расстоянии от источника инфекции, необходимо сочетание следующих условий: благоприятные условия для взлета и приземления тлей; повышенная эффективность заражения растений при небольшом количестве инфицирующего источника, поступающего от единичных вирофорных тлей; благоприятная для инфицирования фаза развития растения; благоприятные условия для дальнейшего роста и развития растений и, соответственно, для размножения вирусов и системного заражения растения. Возможность одновременного сочетания перечисленных условий понижена, поэтому мы считаем, что рост степени зараженности вирусами в полевых условиях происходит, в основном, за счет инфицирования ближайших к источнику заражения растений. Инфицирование более удаленных растений происходит с меньшей вероятностью, но в отдельные годы при благоприятном сочетании перечисленных условий, оно может приводить к значительному росту КРВЗ.

Эффект наложения заражения вирусами, ограничивающий рост степени вирусной зараженности оздоровленного картофеля в течение вегетационного периода

Отсутствие роста вирусной зараженности в геометрической прогрессии в течение вегетационного периода связано с эффектом наложения новых вирусных заражений на одни и те же растения, окружающие источник инфекции. Растения, окружающие источник инфекции, являются своеобразным барьером для тлей, пролетая через который, переносчики теряют вирусную инфекцию. В следующем вегетационном периоде, когда здоровые и инфицированные клубни от урожая будут перемешаны и высажены в поле – начнется новый цикл заражения окружающих растений, который приведет к новому кратному возрастанию степени повторной зараженности репродукции.

Влияние на КРВЗ эффективности передачи вирусов из зараженных листьев

в клубни нового урожая

Известно, что вирусы из листьев не всегда попадают в клубни нового урожая. Эффективность этого процесса зависит от многих причин, связанных со сроками лета тлей, сроками наступления возрастной устойчивости, сроками удаления ботвы, устойчивостью сорта и др. Поэтому результаты ИФ анализа листьев картофеля и ростков перезимовавших клубней могут различаться. КРВЗ, выявленный по листовым пробам, может претерпеть определенную корректировку. Например, если по листовым пробам оказалось, что зараженность за сезон возросла в пять раз, коэффициент размножения клубней картофеля составил 10, а передача вирусов из листьев в клубни произошла с эффективностью 70% и зараженными оказались в среднем 7 клубней из куста, то КРВЗ окажется равным 3,5. Таким образом, при выявлении коэффициента нарастания вирусной зараженности оздоровленного семенного картофеля при его репродуцировании, необходимо учитывать также эффективность передачи вирусов из листьев вегетирующих растений в клубни нового урожая.

Закономерность снижения зависимости роста зараженности вирусами от численности крылатых тлей при низкой степени исходной зараженности оздоровленного картофеля

Для объяснения полученной закономерности рассчитаем зависимость расстояния между инфицированными растениями от степени зараженности. Допустим, что инфицированные растения картофеля равномерно рассеяны в поле и все поле состоит из квадратов, в центре каждого из которых находится одно инфицированное растение. Размеры квадратов зависят от степени зараженности. При степени зараженности 1% - это будет квадрат из 100 растений, 2% - из 50 растений и т.д. Тогда площадь, занятая 50 растениями, равна: кв.м. Сторона квадрата равна квадратному корню из его площади и она равна расстоянию между инфицированными растениями в центрах квадратов. Таким образом, мы получаем формулу расчета расстояния между инфицированными растениями в зависимости от степени зараженности посадок:

, где, l - расстояние между инфицированными растениями, метр; у – степень зараженности вирусами, % ; х – густота посадки, растений/га.

Особенностью этой математической формулы является то, что значение степени зараженности, равное единице, является пограничным моментом. При снижении степени зараженности ниже 1%, расстояние между инфицированными растениями резко возрастает, а степень зараженности меняется незначительно, при возрастании степени зараженности свыше 1%, расстояние меняется незначительно, зато степень зараженности возрастает стремительно. Расчетные расстояния между инфицированными растениями в зависимости от степени зараженности вирусами репродукции картофеля при теоретически равномерном расположении инфицированных растений на поле, представлены в таблице 7 , на рисунке 4.

Чем меньше степень зараженности, тем больше расстояние между инфицированными растениями – причем, четырехкратное уменьшение степени зараженности отражается двукратным увеличением расстояния между ними. Из данных таблицы становится ясным, почему при низкой степени исходной зараженности снижается зависимость роста степени зараженности вирусами материала от численности векторов. Дело в том, что вероятность посещения векторами инфицированных растений снижается пропорционально возрастанию расстояния между инфицированными растениями и, наоборот, возрастает пропорционально сокращению этого расстояния. При низкой степени зараженности большая часть крылатых тлей пролетает только над здоровыми растениями и положительная взаимосвязь между численностью тлей и нарастанием зараженности вирусами теряется.

Вышесказанное является основой для следующего вывода - чем ниже степень первоначальной зараженности материала, тем больше расстояние между инфицированными растениями, а это в свою очередь означает снижение зависимости роста степени зараженности вирусами от численности переносчиков.


Таблица 7

Теоретическое расстояние между растениями, инфицированными вирусами,

в зависимости от степени зараженности при густоте посадки 55тысяч раст./га

Степень зараженности, %	Расстояние между инфицированными растениями, метр
0,008	48
0,03	24
0,125	12
0,5	6
2	3
8	1,5
32	0,75