На правах рукописи - ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА

advertisement
На правах рукописи
Шабанова Ирина Олеговна
БИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИТЫ КАРТОФЕЛЯ ОТ
АЛЬТЕРНАРИОЗА В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
06.01.07 – защита растений
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Кинель - 2012
Работа выполнена на кафедре химии и защиты растений ФГБОУ ВПО
«Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель:
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Кинчарова Марина Николаевна
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор
Шалдяева Елена Михайловна
кандидат сельскохозяйственных наук,
Милехин Алексей Викторович
Ведущая организация:
ГНУ Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Защита состоится «16 » февраля 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного
совета ДМ 220.058.01 при ФГБОУ ВПО «Самарская государственная
сельскохозяйственная академия» по адресу:
446442, Самарская область, г. Кинель, пгт. Усть-Кинельский,
ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, диссертационный совет.
Факс: 8-84663-46131
E-mail: [email protected]
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Самарская
государственная сельскохозяйственная академия», с авторефератом сайте ВАК
http://vak.ed.gov.ru.
Автореферат разослан «_____» ____________ 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат биологических наук, профессор
Г.К. Марковская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В последнее время внимание фитопатологов привлекает
такое заболевание картофеля как альтернариоз (макроспориоз, ранняя сухая
пятнистость, бурая пятнистость паслёновых). Оно широко распространено на
территории Российской Федерации, особо высокий процент вредоносности
наблюдается в Прибайкалье, на Дальнем Востоке и Ленинградской области
(Козловский, Филиппов, 2005; Иванюк и др., 2005; Ганнибал, 2005). В Самарской
области данное заболевание не является новым, но с каждым годом возрастает
процент его развития и распространения.
Заболевание распространено повсеместно, степень его развития определяется
географическим положением области, почвенно-климатическими, погодными
условиями и устойчивостью районированных сортов.
Установлено, что альтернариоз может проявляться и на других растениях,
кроме картофеля. Многие виды Alternaria вызывают серьезные заболевания важных
сельскохозяйственных культур (Ганнибал, 2005).
У грибов Alternaria четко выражены признаки факультативного паразита:
хорошо растет и развивается на искусственных питательных средах, в качестве
источников питания может использовать растительные остатки разных
сельскохозяйственных культур. За последние годы характер развития и
вредоносность альтернариоза в Самарской области существенно возросли. В связи с
этим особое значение приобретают вопросы, связанные с изучением биологических
особенностей данного возбудителя.
Цель и задачи исследований. Цель - выявить степень распространенности и
вредоносности альтернариоза картофеля в условиях Самарской области.
Для достижения данной цели ставились следующие задачи:
 установить уровень развития и распространения альтернариоза в зависимости
от сорта, метеорологических особенностей года и выявить набор устойчивых и
перспективных сортов для дальнейшего возделывания в условиях лесостепи Среднего
Поволжья;
 определить зависимость физиологических процессов от степени поражения
картофеля альтернариозом;
 выявить влияние альтернариоза на урожайность картофеля и его
вредоносность;
 исследовать влияние альтернариоза на содержание питательных веществ в
клубнях;
 установить влияние некоторых фунгицидов, рекомендованных для борьбы с
альтернариозом, на чистые культуры гриба рода Alternaria.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья
проведены исследования по изучению альтернариоза на картофеле. Получены новые
данные по развитию и распространению болезни, поражаемости культуры в
зависимости от сорта и метеорологических условий. Впервые изучено
пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле, выявлен его
очаговый характер. Исследовано влияние заболевания на биохимические процессы
картофельного растения и возможность их использования для диагностирования
реакции растений на стрессовые факторы. Изучено воздействие патогена на
урожайность и качество клубней. Исследована эффективность применения некоторых
фунгицидов и возможность их использования для борьбы с заболеванием.
Практическая ценность работы. Выполненная работа является первым
комплексным экологическим исследованием альтернариоза в условиях Среднего
Поволжья, выявлены точные симптомы, сроки и условия его проявления на
картофельном растении, что вносит значительный вклад в разработку системы
защиты картофеля от заболевания, повышая его продуктивность. На основе
экспериментальных данных рекомендовано для борьбы с возбудителем применение
протравителей Витавакс 200ФФ, Максим и в дальнейшем, при появлении первых
симптомов болезни в период вегетации, препаратов - Акробат, Пеннкоцеб, Полирам,
Сектин феномен, как наиболее эффективных.
Основные положения, выносимые на защиту:
 альтернариоз картофеля широко распространен в Среднем Поволжье, где поражает
практически все возделываемые сорта, причем его распространенность находится в
отрицательной корреляционной зависимости от температуры июня и августа.
Развитие заболевания меньше зависит от погоды, чем распространение;
 пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле имеет
очаговый характер, наиболее отчетливо выраженный в годы с жарким и остро
засушливым июлем;
 установлено, что Alternaria sp. изменяет физиолого-биохимические процессы в
зараженных растениях, существенно влияя на фотосинтез, дыхание и
водоудерживающую способность листьев картофеля;
 под влиянием альтернариоза урожайность картофеля снижается на 38,9-49,0% за
счет уменьшения общего числа клубней;
 наиболее эффективна в борьбе с альтернариозом предпосевная обработка клубней
препаратами Максим и Витавакс 200ФФ, а также Полирамом, Пеннкоцебом,
Акробатом, Сектином феномен в период вегетации.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации ежегодно
докладывались на заседаниях кафедры химии и защиты растений Самарской
государственной
сельскохозяйственной
академии,
научно-практических
конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и
аспирантов Самарской ГСХА в 2008-2011 гг.; на международной научнопрактической конференции, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова (г.
Пенза, 2008); на междисциплинарных микологических форумах (г. Москва, 2009 и
2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них 2 в
изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Работа изложена на 162 страницах компьютерного
текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций, списка использованной
литературы (включает 294 наименования, в том числе 66 - на иностранных языках) и
приложений. Содержит 13 таблиц и иллюстрирована 33 рисунками. В приложение
вынесены 22 таблицы.
Декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический
материал, полученный автором в течение 2006-2011 гг. Помощь в проведении
лабораторных анализов и полевых опытов оказывали сотрудники кафедры химии и
защиты растений, Самарской областной лаборатории по диагностике и контролю
качества картофеля и студенты агрономического факультета.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному
руководителю - доценту, кандидату сельскохозяйственных наук М.Н. Кинчаровой за
помощь и поддержку во время сбора материала, его анализа и написания
диссертации; заведующему кафедрой - профессору, доктору биологических наук В.Г.
Каплину за помощь и консультации при написании диссертации; ведущему
специалисту лаборатории микологии и фитопатологии ВИЗР РАСХН Ф.Б. Ганнибалу
за помощь в определении видов гриба рода Alternaria – возбудителя альтернариоза, за
что выражаю ему искреннюю признательность.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В главе приведены сведения о распространении и развитии альтернариоза в
мире, России и в Самарской области. Представлены типичные представители
заболевания на картофеле. Обобщена пищевая специализация некоторых видов рода
Alternaria на различных сельскохозяйственных культурах. Проанализирована
существующая информация о влиянии болезни и ее возбудителя на некоторые
биохимические процессы, протекающие в картофельном растении. Собрана
информация по источникам инфекции и способам снижения вредоносности
заболевания.
УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Основные исследования проводились на кафедре химии и защиты растений
Самарской государственной сельскохозяйственной академии, на базе ГУ Самарская
областная лаборатория по диагностике и контролю качества картофеля,
расположенных в лесостепной зоне Самарской области.
Погодные условия в годы исследований (2006-2011) были разнообразны с
преобладанием засушливых лет и наиболее полно отражали особенности региона
Среднего Поволжья.
Исследования выполнялись путем постановки полевых, лабораторных и
вегетационных опытов. Посадка картофеля проводилась вручную с площадью
питания одного растения 0,35 м2. Распространенность альтернариоза учитывалась
путем маршрутных обследований посадок картофеля. Всего изучалось 42 сорта
отечественной и зарубежной селекции различных групп спелости. Вредоносность
определяли сравнением урожая больных и здоровых растений; потери урожая с
единицы площади получали с учетом снижения урожая больных растений и
пораженности картофеля альтернариозом.
Фенологические наблюдения, учет альтернариоза, урожая проводились
покустно и поделяночно согласно «Методическим указаниям по защите картофеля от
болезней и вредителей» (1972).
При практическом учете альтернариоза на картофельном растении степень
поражения определяли в соответствии со шкалой:
0 баллов – симптомы поражения отсутствуют;
1 балл – поражение может составлять от 1 до 10% поверхности листьев в виде
единичных пятен на отдельных растениях;
2 балла – поражается от 10 до 25% поверхности листьев;
3 балла – поражается от 25 до 50% поверхности листьев картофеля;
4 балла – поражается более 50% площади листовой поверхности всех растений;
5 баллов – все листья растений полностью поражены.
Для оценки развития альтернариоза на уровне отдельных ярусов листьев
картофеля использовали метод N. Boedhram et al., (2001), адаптированный для
картофеля. В кусте картофеля выделяли нижний – первый (0-10 см от уровня почвы
(УП)), средний – второй (10-20 см от УП), верхний (20 и более от УП) ярусы листьев.
На каждом ярусе проводили систематические (через каждые 10 дней с момента
проявления симптомов) наблюдения за развитием болезни.
Изоляция грибов в чистую культуру проводилась путем помещения образцов
листьев картофеля с симптомами альтернариоза во влажную камеру.
Определение показателей водного режима проводили по А.И. Ермакову (1972).
Содержание свободного пролина устанавливали по L.S. Bates (1973). Содержание
основных фотосинтетических пигментов определяли по Х.Н. Починок (1976) с
использованием КФК-3 при следующих длинах волн для ацетона 100%: 440,5, 644 и
662 нм. Активность окислительных ферментов определяли по методу А.Н. Бояркина
(1951, 1954) и А.И. Ермакова (1972).
Оценку степени устойчивости картофеля к болезням вели по 9-ти балльной
шкале: 9 - очень высокая; 8-7 - высокая, 6-4 средняя; 1-3 низкая (Кваснюк и др., 1999).
Действие некоторых фунгицидов на грибы Alternaria изучали методом
обработки чистых культур растворами фунгицидов, с последующим содержанием в
чашках Петри на стерильном картофельно-глюкозном агаре при различных
температурных режимах (17 и 23°С). Изучалось действие следующих фунгицидов:
1. Курзат Р, СП
6. Полирам ДФ, ВДГ
2. Ридомил Голд Мц, СП
7. Максим, КС
3. Сектин Феномен, ВДГ
8. Витавакс 200 ФФ, СП
4. Акробат МЦ, СП
9. Колфуго супер колор, КС
5. Пеннкоцеб, СП
Данные по урожайности картофеля подвергались обработке методом
дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1973) на персональном компьютере в
вычислительном центре Самарской ГСХА. Анализ клубней на содержание
питательных веществ проведен в зоотехнической лаборатории Самарской ГСХА
согласно «Руководству по анализам кормов» (1993), содержание крахмала определяли
на инфракрасном анализаторе – ИКА 4500.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
РАСПРОСТРАНЕНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА
КАРТОФЕЛЬНОЕ РАСТЕНИЕ
Обследования различных сортов и рядовых посадок, проведенные в 2006-2011
гг. показали, что альтернариоз картофеля широко распространен на территории
Самарской области и поражает не только районированные сорта, но и перспективные.
В ходе наших исследований выявлено, что заболевание в среднем начинает
проявляться в начале июля в основном на нижних ярусах растений картофеля.
Наибольшее количество растений пораженных альтернариозом отмечено в
2008 и 2011 гг., а наименьшее в 2010 г. В среднем по годам и сортам содержание
растений с признаками альтернариоза составило 68% (от 43 до 85%). Во влажные
годы (2006-2008) количество пораженных растений было в среднем 59% (с
колебаниями по сортам от 5 до 100% и по группам спелости сортов от 54 до 64%), в
засушливые (2009-2011) – 67,0% (с варьированием от 43 до 85% по годам и от 17 до
97% по сортам) (табл. 1).
Средняя пораженность растений картофеля альтернариозом в зависимости от
сроков его созревания изменялась не сильно, а именно в среднем за 6 лет
исследований от 65% у среднеранних сортов до 71% - у среднеспелых.
При этом у ранних сортов она изменялась от 42 до 87%, у среднеранних от 37
до 78%, у среднеспелых – 48-82% и у среднепоздних 45-92% соответственно.
Таблица 1. Распространенность (%) и развитие (балл) альтернариоза на сортах
картофеля различных групп спелости на фоне естественного заражения
Название
сорта
2006
2007
Распространенность (%)
2008 2009 2010 2011
сред.
2006
2007
Развитие (балл)
2008 2009 2010
2011
сред.
ранние
Ароза
Брянский
ранний
Красная роза
Ред Скарлетт
Жуковский
ранний
Каратоп
Приор
Удача
Фелокс
Розара
Пушкинец
Маркиз
Латона
среднее
20
80
35
44
52
85
53
0,2
0,8
0,4
0,4
1,0
2,1
0,8
25
85
70
63
48
93
64
0,3
0,9
0,5
0,7
1,3
2,2
1,0
80
60
35
80
90
100
90
77
30
30
100
95
71
74
0,9
0,6
0,6
0,9
0,9
1,0
1,1
1,6
0,9
0,7
2,1
1,4
1,1
1,0
80
60
25
19
19
58
44
0,8
0,7
0,3
0,4
1,8
2,1
1,0
50
85
90
100
5
40
35
25
54
65
85
100
50
35
90
90
80
72
95
95
100
30
95
70
95
45
73
92
91
100
27
75
100
100
47
71
48
37
95
50
25
33
42
89
95
95
78
80
90
87
73
81
97
56
53
75
80
53
67
0,8
1,1
1,4
1,0
0,1
0,4
0,4
0,3
0,6
1,4
2,0
2,8
0,5
0,4
0,8
2,0
0,8
1,1
1,0
1,3
1,9
0,3
1,0
0,9
1,9
0,5
0,9
2,9
2,3
1,9
1,5
1,3
1,1
1,0
1,4
1,2
2,8
2,1
2,1
0,8
1,2
1,4
2,1
2,7
2,0
3,2
3,3
1,9
2,3
1,6
2,0
2,0
1,4
1,2
0,7
1,4
1,0
1,3
Тёща
Аноста
Арника
Зекура
Волжанин
Памир
Кондор
Космос
Невский
Романо
Санте
Херта
Ромула
Сантана
среднее
30
70
100
100
5
75
65
90
75
5
80
30
60
90
63
55
80
95
90
60
70
90
85
60
55
45
75
20
75
68
80
65
80
25
95
95
95
53
95
85
75
50
100
45
74
83
55
72
22
68
100
80
50
81
80
75
52
100
42
69
33
44
17
42
18
25
27
38
57
26
57
37
66
30
37
0,3
1,3
1,0
1,0
0,1
0,8
1,2
0,9
0,9
0,1
0,6
0,3
0,5
0,9
0,7
0,6
0,6
1,0
0,9
0,8
1,7
0,9
0,9
0,8
0,6
0,6
0,8
0,2
0,8
0,8
0,9
0,7
0,9
0,3
1,1
1,3
1,0
0,5
0,9
1,1
0,8
0,5
0,9
0,5
0,8
1,1
1,0
1,6
1,7
1,1
1,4
1,2
1,6
1,3
1,6
1,2
1,3
1,0
1,1
1,3
0,6
1,5
0,7
1,0
1,2
1,2
0,8
1,1
1,9
1,5
1,2
1,2
1,9
0,8
1,2
2,4
1,1
1,6
2,3
2,1
1,3
2,6
1,7
1,6
2,5
1,2
1,6
1,6
1,3
1,8
1,0
1,0
1,1
1,2
1,1
1,3
1,3
1,1
1,2
1,2
0,9
1,2
1,0
0,9
1,1
Арнова
Голубизна
Броницкий
Маранка
Расинка
Ресурс
Дезире
Роко
Луговской
Олимп
среднее
80
45
70
20
55
5
80
75
45
80
56
45
60
70
55
75
90
70
85
75
80
71
80
95
100
60
60
55
90
100
85
100
83
88
100
98
67
67
46
82
100
75
70
79
57
42
43
78
88
16
58
22
51
25
48
1,2
0,4
0,7
0,3
0,6
0,1
0,8
0,7
0,6
0,8
0,6
0,6
0,7
0,8
0,6
0,9
1,2
0,7
1,7
0,8
0,8
0,9
0,9
1,9
1,2
0,6
0,6
0,6
0,9
1,4
1,0
1,1
1,0
1,4
2,1
1,0
1,3
1,3
0,5
0,6
1,4
1,5
1,8
1,3
1,4
1,3
1,0
1,6
2,6
0,5
1,2
1,2
1,6
1,0
1,3
1,6
2,0
3,0
1,2
2,7
1,7
2,7
1,4
2,5
2,5
2,1
1,2
1,4
1,3
0,9
1,5
0,8
1,2
1,2
1,3
1,3
1,2
Агрия
Пикассо
Сатурна
Курода
Леди Розетта
среднее
среднее по
опыту
80
80
25
50
85
64
95
70
25
100
15
61
95
60
100
95
35
77
100
52
95
95
27
74
49
74
38
56
7
45
100
76
100
92
84
73
60
83
34
67
0,8
1,4
0,3
0,9
0,9
0,9
2,7
0,7
0,3
1,3
0,2
1,0
1,7
0,6
1,0
1,1
0,4
1,0
2,3
0,7
1,3
1,0
0,3
1,1
1,9
0,9
1,5
1,2
0,2
1,0
2,4
1,9
1,5
1,9
1,9
1,1
1,1
1,2
0,4
1,2
59
68
77
73
43
85
68
0,7
1,0
0,9
1,3
1,2
2,0
1,2
среднеранние
94
83
94
100
74
20
40
80
78
100
47
100
100
78
63
66
76
63
53
73
63
59
75
55
72
49
74
64
65
среднеспелые
94
100
80
88
85
68
33
87
85
95
82
74
87
77
61
72
47
69
78
69
75
71
среднепоздние и позднеспелые
За 6 лет исследований, наименее поражаемыми альтернариозом в наших
условиях оказались: Жуковский ранний, Ресурс – отечественной селекции; Леди
Розетта, Херта – зарубежной селекции. Их зараженность в среднем за 6 лет составила
34-49%, тогда как сорта Удача, Маркиз, Приор, Агрия и Курода были заражены на 8097%. Кроме того было замечено, что среднеранние сорта в среднем поражались менее
интенсивно, чем среднеспелые и ранние.
Почти аналогичные результаты были получены и при анализе развития болезни
(табл. 1). В среднем за годы изучения этот показатель составил 1,2 балла. Следует
отметить, что в 2010 г. несмотря на минимальный по сравнению с другими годами
процент распространения отмечен достаточно высокий уровень развития болезни
(средний по сортам балл составляет 1,2 с варьированием от 0,2 до 2,8). Наибольших
средних значений развитие достигало на сорте Удача – 2,0 (от 1,4 до 2,8 баллов) и
Приор 2,0 (от 1,1 до 2,8), наименьших – Леди Розетта 0,4 (0,2-0,9).
Проведенный корреляционный анализ зависимости распространения и
развития альтернариоза от погодный условий года выявил, что распространение
заболевания находится в прямой корреляционной зависимости от ГТК июня и
количества осадков, выпавших в этот месяц с коэффициентами корреляции от 0,62 до
0,77, и в обратной зависимости от температуры июня (-0,54- -0,69) и августа (-0,61- 0,82). То есть чем выше температура июня и августа, тем меньше распространенность
альтернариоза. Развитие болезни же наоборот находится в средней отрицательной
зависимости от ГТК и осадков июля и, в прямой зависимости от температуры этого
месяца. Причем отмечено, что развитие находится в меньшей зависимости от погоды,
чем распространение. Распространенность же достаточно сильно зависит от
температурных режимов июня и августа, особенно августа. Причем у групп
среднеранних и особенно среднепоздних сортов эта зависимость достаточно высока
(коэффициенты корреляции -0,76 и -0,82 соответственно).
В среднем, за 6 лет исследований было отмечено, что наиболее сильно
поражались альтернариозом среднеспелые и среднепоздние сорта. Следует отметить,
что абсолютно устойчивых сортов к альтернариозу нам выделить не удалось, но
достаточно высокой устойчивостью обладали позднеспелый сорт Леди Розетта и
среднеспелый - Ресурс.
Было отмечено, что развитие патогена и поражаемость им растений в сильной
степени зависели не от зараженности семенных клубней и почвы, а от внешнего
природного очага инфекции. Во все годы исследований преобладало простирание
очагов с запада на восток, вдоль рядков картофеля, что связано не только с
технологией выращивания и направлением господствующих ветров. При этом
наибольшая выраженность очагов чаще наблюдалась в средней части поля. Анализ
пространственного распределения очагов альтернариоза на картофельном поле
показывает, что в среднем во все годы исследований основу их составляют ранние и
среднеранние
сорта.
Наиболее
поражаемыми
альтернариозом
являются
восприимчивые к данному заболеванию сорта, именно они являются центром очагов
заболевания: Удача (5 лет из 6), Елизавета (4 из 6), Маркиз, Жуковский ранний и
Приор (по 2 г.). Сравнительно высокую устойчивость к заболеванию показали сорта
Ресурс и Леди Розетта. Эти сорта практически ежегодно слабо поражались
заболеванием вне зависимости от схемы посадки и распределения очагов инфекции.
Распределение альтернариоза на картофельном растении в зависимости от яруса
и особенности проявления его симптомов
Для оценки развития альтернариоза на уровне отдельных ярусов листьев
картофеля использовался метод N. Boedhram et al., (2001). В кусте картофеля
выделялись нижний (0-10 см от уровня почвы (УП)), средний (10-20 см от УП) и
верхний (20 и более от УП) ярусы листьев.
Анализ полученных данных показал, что альтернариоз наиболее сильно
развивался на среднем ярусе, а в минимальной степени болезнь проявлялась на
верхнем ярусе. Отмечено, что в 2008-2009 гг. наиболее сильно поражался средний
ярус среднеранних сортов. В 2009-2010 гг. максимальный процент альтернариоза
наблюдался на нижних ярусах у ранних сортов.
Если проследить зависимость от погодных условий года, то можно отметить,
что во влагообеспеченный 2008 г. преимущественно поражался средний ярус, затем
нижний и менее всего верхний. В засушливые 2009-2010 г. наиболее поражались
нижний ярус и средний.
Наиболее восприимчивыми сортами, у которых альтернариоз был отмечен на
всем растении, являлись Красная Роза, Ред Скарлетт, Аноста, Волжанин, Космос,
Сантана, Бронницкий, Маранка, Олимп и Сатурна.
Симптомы альтернариоза рассматривались визуально на каждых долях листа.
Всего было изучено 32 сорта отечественной и зарубежной селекции.
Замечено, что у некоторых сортов на протяжении двух лет (2007-2008)
исследований симптомы практически не изменялись. К таким сортам можно отнести
Удачу, Арозу, Брянский ранний, Приор, Маркиза, Инноватор, Арнику, Херту,
Куроду, Космос, Аносту, Бронницкий, Ресурс, Дезире, и Латону. Постоянством
отличались все изучаемые среднепоздние и позднеспелые сорта, симптомы
альтернариоза на этих растениях оставались одинаковыми из года в год.
Можно заметить, что среди ранних сортов - у сорта Каратоп симптомы
проявления болезни отличались по годам. В 2007 г. на этом сорте можно было
наблюдать размытые пятна поражения по всей листовой поверхности, а в 2008 г. уже
были выявлены хорошо выраженные, четкие пятна с концентрическими кругами.
Такую же закономерность можно отметить и у среднераннего сорта Кондор, а также
на среднеспелых сортах Роко, Расинка и Луговской.
Cимптомы альтернариоза могут быть различными в зависимости от сорта,
места произрастания, а также в большинстве случаев от видового состава
возбудителей, вызывающих альтернариоз.
ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
В КАРТОФЕЛЬНОМ РАСТЕНИИ
Влияние альтернариоза на фотосинтезирующую способность
листьев картофеля
Важнейшую роль в процессе фотосинтеза играют зеленые пигменты хлорофиллы. Поэтому нами в 2006 г. были проведены исследования влияния
альтернариоза на фотосинтезирующую способность листьев картофеля на 3 сортах
картофеля: ранний – Удача, среднеранний – Космос и позднеспелый – Пикассо. Было
определено содержание основных пигментов – хлорофилла «А», хлорофилла «В» и
каротиноидов, а также соотношение пигментов «А»/»В».
По полученным данным замечено, что на всех изучаемых сортах картофеля
содержание пигментов различно. В то же время, содержание хлорофилла «А» было
выше, чем хлорофилла «В». У растений, пораженных альтернариозом, содержание
фотосинтетических пигментов существенно снижалось по сравнению со здоровыми
растениями, а именно в 1,2-3,2 раза в зависимости от вида пигмента и группы
спелости сорта. Наиболее существенно заболевание снижало содержание хлорофилла
«В», в 1,4-3,2 раза в зависимости от сорта. Содержание хлорофилла «А» снижалось в
1,2-2,2 раза, каратиноидов – 1,2-1,9. Причем отмечено, что содержание
фотосинтезирующих пигментов наиболее сильно изменялось у ранних сортов.
По результатам исследований у всех пораженных альтернариозом сортов
наблюдается снижение фотосинтетических пигментов по сравнению с контролем, что
свидетельствует об уменьшении фотосинтетического аппарата при заражении
растений картофеля.
Влияние альтернариоза на содержание свободного пролина
в листьях картофельного растения
В процессе эволюции растения выработали механизмы адаптации к
неблагоприятным факторам окружающей следы. Одним из важнейших защитных
механизмов растения при патогенезе является накопление пролина, являющегося
аминокислотой, которая обнаруживается в растительных и животных белках, а также
имеет особое значение в качестве маркера стрессовых состояний у растений.
На протяжении 5 лет (2006-2010 гг.) нами были проведены исследования по
изучению влияния грибов р. Alternaria на накопление свободного пролина в растении
картофеля при естественном инфицировании.
В результате было отмечено, что накопление свободного пролина у разных
сортов зависело от группы спелости, к которой они относятся, и от сложившихся
погодных условий. А именно, у ранних сортов стрессовая ситуация на внедрение
гриба в растение находилась в значительной зависимости от погодных условий. Так, у
сорта Удача во влажные и теплые годы (2007, 2008 гг.) содержание свободного
пролина постепенно повышалось, а затем по мере усиления поражения до 4-5 баллов
резко падало. В засушливых условиях же с увеличением балла поражения снижалось
и содержание пролина. Причем отмечено, что у этой группы сортов, как правило,
накапливалось наибольшее количество свободного пролина и, отмечался
максимальный балл поражения альтернариозом.
У сорта Каратоп несколько иная тенденция – во влажные годы содержание
пролина вначале падало, потом менялось мало на протяжении вегетации. В растениях
сорта Ароза пролин повышался по мере заражения независимо от погодных условий.
У сорта Розара - до 1 балла падало, а затем стабильно расло, исключение составил
экстремальный 2010 г.
У среднеранних сортов в основном растения реагируют на заражение до 1
балла одинаково не зависимо от погодных условий (у сортов Невский и Памир –
повышается, Космос – понижается), затем с увеличением балла поражения
содержание свободного пролина падает.
Среднеспелые и позднеспелые сорта реагировали следующим образом: у
сортов Расинка и Пикассо накопление свободного пролина в зависимости от
поражения альтернариозом в засушливые годы изменяется мало, а в благоприятные
годы, как правило, возрастает. У сорта Ресурс во влажные годы содержание пролина
возрастает, а в засушливых условиях сначала падает, а затем по мере проникновения
гриба растет.
У Голубизны, наоборот, в засушливых условиях устойчиво повышается, в
благоприятные и относительно благоприятные годы падает, а потом по мере
увеличения балла поражения растет.
Кроме того, по мере увеличения площади поражения листа альтернариозом,
оцениваемой в 4 и 5 баллов, как правило, содержание свободного пролина снижается
у всех сортов.
Влияние альтернариоза на водоудерживающую способность
листьев картофельного растения
Анализ водного режима показал, что при поражении растений картофеля
альтернариозом у многих сортов резко снижается их водоудерживающая
способность.
В настоящее время в литературе имеются многочисленные данные о связи
водного режима с устойчивостью растений к ряду неблагоприятных факторов
окружающей среды (Генкель, 1979). Многими авторами (Сергеев и др., 1961;
Грининько, Поспевалова, 1976; Жибоедов, 1979) водоудерживающая способность
отмечается как важный диагностический показатель.
Изучение общей оводненности тканей растений показало, что у ранних сортов
картофеля в 2007 г. четкой зависимости между общей оводненностью и содержанием
пролина не наблюдалось. В 2008 г. у большинства сортов этой группы при
накоплении свободного пролина возрастала и оводненность, а у сорта Каратоп при
снижении одного признака – снижался и другой.
В засушливые годы у ранних сортов также видна зависимость водного режима
и содержания свободного пролина. В экстремально засушливый 2010 г. у устойчивых
к альтернариозу сортов засуха привела к снижению оводненности и увеличению
свободного пролина, а затем к его дальнейшему увеличению. Зависимость между
общей оводненностью и содержанием свободного пролина наблюдалась также и у
среднеранних и среднеспелых сортов.
Анализ данных показал, что водоудерживающая способность зависела от
группы спелости сортов, от сложившихся погодных условий и степени развития
альтернариоза.
Отмечено, что у раннего сорта Удача независимо от погодных условий
водоудерживающая способность практически не изменялась (2007 г.) или в начале
вегетации повышалась, а затем падала (2008-2010 гг.). Следует заметить, что степень
распространения и балл развития альтернариоза у данного сорта были максимально
высокими.
У сорта Каратоп несколько иная тенденция – на протяжении трех лет (20072009) процент водоудерживающей способности незначительно, но снижался.
Что касается ранних сортов Ароза и Розара, то на протяжении 2008-2009 гг.
показатели водоудерживающей способности практически не изменялись.
В разной степени реагировали среднеранние сорта. Во влажные годы
повышалась водоудерживающая способность растений сорта Невский, у остальных
сортов она менялась незначительно. В засушливые годы она в основном снижалась.
У всех среднеспелых сортов в 2007 г. отмечено снижение водоудерживающей
способности на начальном периоде заражения альтернариозом. В засушливые годы
этот показатель в основном снижался.
Следует отметить, что у ранних сортов Удача, Каратоп водоудерживающая
способность с нарастанием распространения болезни понижалась на протяжении 3
лет исследований (2007-2009 гг.). Такую же тенденцию можно наблюдать у
среднераннего сорта Памир на протяжении 2007-2008 гг., среднеспелого сорта
Голубизна в 2007-2009 гг.
Из вышесказанного можно заметить, что наиболее сильно влиянию
альтернариоза противостояли сорта из ранней и среднеспелой группы спелости, у
большинства представленных сортов реакция растений проявлялась сразу после
начального момента заражения альтернариозом – начиналось стабильное накопление
влаги, что свидетельствует о способности противостоять патогену. В тоже время
следует не забывать и о погодных данных, так как влагообеспеченность в эти годы
была разная не только для растений, но и для возбудителя альтернариоза. Поэтому в
годы благоприятные для альтернариоза наиболее сильно видна зависимость
водоудерживающей способности от развития и распространения заболевания.
Влияние альтернариоза на активность окислительных ферментов
в тканях листьев картофеля
Известно, что к числу защитных реакций растений при патогенезе, поранениях
и действия других стрессовых факторов относят активацию ферментов, участвующих
в модификации клеточной стенки растений – пероксидазы и полифенолоксидазы,
которые окисляют фенольные соединения с образованием лигнина и суберина,
которые, связываясь со структурными белками клеточной стенки, укрепляют ее
(Gross, Janse 1977; Kolattukudy, 1984; Трошина, 2007).
В результате проведенных исследований было отмечено, что по многим сортам
активность пероксидазы повышалась в пораженных альтернариозом растениях по
сравнению с контрольными. Также немаловажную роль в накоплении данного
фермента играл и температурный режим. Высокая температура активировала
защитные механизмы растений.
У ранних сортов картофеля в 2007 г. активность пероксидазы вначале
возрастала с увеличением балла поражения, затем падала. Такую же тенденцию
можно было наблюдать и у среднеранних, среднеспелых и позднеспелых сортов.
В отношении полифенолоксидазы выявлено, что активность этого фермента
изменяется менее интенсивно, чем пероксидазы. Незначительное повышение
активности полифенолоксидазы в пораженных альтернариозом растениях
наблюдалось у сортов Удача, Голубизна и Пикассо, а у сортов Космос, Расинка и
Памир активность этого фермента снижалась.
Наиболее сильно на внедрение патогена в 2007 г. реагировали сорта из ранней
и среднеранней групп спелости. Активность пероксидазы у них увеличивалась
наиболее интенсивно. Активность полифенолоксидазы существенно увеличивалась у
среднеспелых и позднеспелых сортов.
Исходя из результатов наших исследований, можно привести сорта со
стабильной реакцией на заражение растений альтернариозом. К таким сортам можно
отнести Розару, Голубизну и Расинку. Таким образом, пероксидаза может являться
маркером не только стрессов абиотической природы, но также являться
диагностическим признаком при патогенезе растений картофеля.
Что касается активности полифенолоксидазы, то здесь было отмечено, что у
ранних сортов Розара, Каратоп, и Ароза активность полифенолоксидазы снижалась
независимо от условий года, а у сорта Удача в засушливых условиях (2009-2010 гг.)
снижалась, а в относительно благоприятный год (2008) сначала возрастала, а затем
снижалась.
У сортов, относящихся к среднеранней группе спелости, выявлено, что
активность этого фермента в благоприятные годы сначала возрастает, а затем
снижается, а в засушливые – сначала снижается, а потом растет. Некоторое
исключение составил сорт Космос – у него в благоприятные годы отмечалось
возрастание активности полифенолоксидазы.
Что касается среднеспелых и позднеспелых сортов картофеля, то устойчивое
понижение активности фермента наблюдалось у сорта Расинка, Ресурс и Пикассо.
Так как альтернариоз поражает не только стебли растения, но и клубни, то на
протяжении двух лет (2008-2009 гг.) нами были также проведены исследования по
установлению активности окислительных ферментов в клубнях картофеля.
Отмечено, что активность окислительных ферментов в растениях и в клубнях
изменялась, как правило, аналогично.
Таким образом, поражение растений альтернариозом способствует повышению
активности пероксидазы, а именно она усиливалась у восприимчивых сортов (Удача,
Памир, Невский, Голубизна) и снижалась у относительно устойчивых (Ресурс,
Пикассо). Пероксидаза связана с дыханием растений, и именно активность
пероксидазы и интенсивность дыхания усиливались на первых стадиях развития
болезни, а затем постепенно их интенсивность ослаблялась. В отношении активности
полифенолоксидазы по изучаемым сортам выявлена совершенно противоположная
тенденция – постепенное и устойчивое снижение активности фермента, что
подтверждается литературными данными.
ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ
КАРТОФЕЛЯ И ЕГО ВРЕДОНОСНОСТЬ
Вредоносность
альтернариоза
обусловлена
не
только
снижением
фотосинтетической поверхности листьев, загрязнением продукции микотоксинами и
аллергенами, но и снижением урожайности клубней картофеля.
Изучение влияния альтернариоза на продуктивность велось на фоне
естественного заражения в 2006-2010 гг. на 6 сортах картофеля различной
скороспелости и различной устойчивости к альтернариозу, а именно 3 сорта со
средней устойчивостью, 1 – со слабой и 1 – с очень слабой и 1 – с высокой
устойчивостью к заболеванию.
В среднем за 5 лет исследований альтернариоз снижал урожайность картофеля
на 38,9-49,0%, выход клубней с куста – на 14,0-46,5% и товарных на 20,8-49,1%.
Средняя масса одного клубня снижалась на 6-37,1% (табл. 2). Причем у сорта с
достаточно высокой устойчивостью Леди Розетта отмечалось уменьшение
урожайности клубней на 9,1-69,8% и их числа на 14,9-50,0% в зависимости от
условий года. Наибольшее снижение урожайности, в основном у большинства сортов
отмечено в 2006 г. от 55,5 до 69,8%.
В зависимости от сроков созревания картофеля влияние альтернариоза на
продуктивность наиболее отрицательно сказалось на среднеранних, затем ранних и
среднепоздних и позднеспелых и, наименее – среднеспелых сортов. Очень явно это
заметно в засушливые годы, какими оказались 2009 и 2010 гг.
Наибольшее снижение урожайности, в основном у большинства сортов отмечено в
2006 г. от 55,5 до 69,8%. Следует отметить, что в 2006 г. распространенность
заболевания была на среднем уровне, а развитие - самым низким за все годы
изучения, но вероятно сложившиеся погодные условия были благоприятны для
патогенеза гриба. Наибольшее снижение урожайности при поражении растений
патогеном отмечалось у среднепозднего сорта Леди Розетта (на 70,0%).
Наименьшее снижение показателей урожайности и структуры урожая отмечено
в 2008 и 2009 гг. В зависимости от сорта общая урожайность в 2008 г. снижалась от 0
до 45,5% и в 2009 г. – 9,1-44,4%.
Замечено, что под пораженными альтернариозом растениями, снижалось общее
количество, а также количество товарных клубней. Но у среднеустойчивых сортов
эти показатели изменялись в меньшей степени, особенно товарность клубней.
Таблица 2. Влияние альтернариоза на продуктивность сортов картофеля
Год
Сорт и внешние
признаки
1
2
Количество
клубней, шт./куст
всего
товарных
3
Удача К
Удача А
Удача К
2008
Удача А
Удача К
2009
Удача А
Удача К
2010
Удача А
Среднее по здоровым
Среднее по больным
7,2
5,2
6,4
6,3
4,0
3,7
5,0
3,3
5,7
4,6
Пикассо К
Пикассо А
Пикассо К
2007
Пикассо А
Пикассо К
2008
Пикассо А
Пикассо К
2009
Пикассо А
Среднее по здоровым
Среднее по больным
8,0
3,0
7,0
5,0
8,5
3,5
11,0
7,0
8,6
4,6
Розара К
Розара А
Розара К
2007
Розара А
Розара К
2008
Розара А
Розара К
2009
Розара А
Розара К
2010
Розара А
Среднее по здоровым
Среднее по больным
Космос К
2006
Космос А
Космос К
2008
Космос А
Космос К
2009
Космос А
Космос К
2010
Космос А
Среднее по здоровым
Среднее по больным
Ресурс К
2006
Ресурс А
Ресурс К
2007
Ресурс А
Ресурс К
2008
Ресурс А
Ресурс К
2009
Ресурс А
Ресурс К
2010
Ресурс А
12,0
12,0
8,0
10,0
13,0
7,5
6,0
4,0
10,0
4,0
9,8
7,5
5,0
5,0
7,5
4,0
6,0
6,0
5,0
4,0
5,9
4,8
9,0
8,0
4,0
6,0
11,5
7,5
7,0
5,6
6,0
3,0
2006
2006
2006
Товарность,
%
Общая
урожайность,
ц/га
Средняя
масса 1
клубня, г
5
6
7
69,4
53,8
59,4
57,1
57,5
35,1
16,0
15,2
50,6
40,3
194,3
85,7
60,0
51,4
61,4
38,1
28,7
17,1
86,1
48,1
94,4
57,7
32,8
28,6
53,8
36,0
20,1
18,5
50,3
35,2
100,0
66,7
42,9
40,0
58,8
71,4
54,5
64,3
66,3
60,9
128,6
42,8
85,7
57,1
78,6
42,8
214,3
157,1
126,8
74,9
56,3
50,0
42,9
40,0
32,4
42,9
68,2
78,6
50,0
52,9
83,3
50,0
50,0
40,0
38,5
66,7
66,7
37,5
20,0
50,0
51,0
49,3
100,0
60,0
0
25,0
75,0
75,0
0
0
81,4
79,2
66,7
75,0
50,0
0
82,6
80,0
57,1
82,1
50,0
66,7
342,9
128,6
128,6
85,7
85,7
54,2
128,5
71,4
77,4
49,1
152,6
77,8
257,1
114,3
21,4
21,4
157,1
128,5
17,7
12,6
113,3
69,2
342,9
142,9
71,4
28,6
300,0
228,6
149,0
131,4
84,0
51,4
100,0
37,5
56,3
30,0
23,1
25,3
75,0
62,5
27,1
43,0
56,3
39,7
180,0
80,0
10,0
18,8
91,7
75,0
12,4
11,0
73,5
46,2
133,3
62,5
62,5
16,7
91,3
106,7
74,3
82,1
49,0
60,0
4
неустойчивые
5,0
2,8
3,8
3,6
2,3
1,3
0,8
0,5
3,0
2,1
слабоустойчивые
8,0
2,0
3,0
2,0
5,0
2,5
6,0
4,5
5,5
2,8
среднеустойчивые
10,0
6,0
4,0
4,0
5,0
5,0
4,0
1,5
2,0
2,0
5,0
3,7
5,0
3,0
0
1,0
4,5
4,5
0
0
4,8
3,8
6,0
6,0
2,0
0
9,5
6,0
4,0
4,6
3,0
2,0
Продолжение таблицы 2
1
2
Среднее по здоровым
Среднее по больным
Леди Розетта К
Леди Розетта А
Леди Розетта К
2007
Леди Розетта А
Леди Розетта К
2008
Леди Розетта А
Леди Розетта К
2009
Леди Розетта А
Среднее по здоровым
Среднее по больным
Среднее по здоровым
растениям всех сортов
Среднее по больным
растениям всех сортов
НСР05 здоровые
НСР05 больные
2006
3
7,0
6,0
10,0
5,0
8,0
4,6
9,4
8,0
7,8
5,4
8,8
5,8
4
4,9
3,7
высокоустойчивые
4,2
1,4
4,4
2,2
3,8
3,0
4,0
2,9
4,1
2,4
5
6
7
70,0
61,7
189,5
116,6
82,1
65,6
42
28
55
48
40
38
51
46
47,0
40,0
122,9
37,1
114,3
65,7
97,1
68,6
94,3
85,7
107,2
64,3
43,0
26,0
50,0
50,0
36,2
30,0
42,3
55,6
43,0
40,4
7,6
4,6
61,1
129,3
59,2
4,8
3,1
55,2
75,2
49,8
76,43
52,76
К – здоровые растения картофеля; А – растения, пораженные альтернариозом
Наиболее выражено это у сорта Космос, у которого в три года из четырех
товарность не изменялась, а общее количество клубней снижалось только в двух
случаях из четырех.
Существенное снижение количества клубней с куста и их товарности ежегодно
отмечалось у слабоустойчивых и высокоустойчивых сортов.
Таким образом, урожайность картофеля, зараженного альтернариозом,
существенно снижается: происходит уменьшение общего числа клубней с куста и в
меньшей степени – товарных. Причем структура урожая изменяется менее резко, чем
его величина.
Вредоносность альтернариоза. Помимо урожайности и числа клубней с куста,
нами была также изучена вредоносность патогена.
За три года изучения (табл. 3) вредоносность в среднем по 11 сортам составила
29,6%, варьируя от 9,1 до 68,8%. При этом средние значения по сортам отличались
незначительно и находились в пределах 23,5-50,0%. Кроме того, замечено, что у
среднеранних сортов вредоносность болезни проявлялась в меньшей степени, чем у
сортов из других групп спелости. Потери урожая с единицы площади за годы
исследований составили 17,9%, с колебаниями от 0 до 51,6%.
В то же время средние значения по сортам отмечены в интервале от 8,2 до
36,4%. Отмечено, что среднеранние сорта за годы исследований имели невысокий
процент потерь урожая от альтернариоза (10,0-17,2% соответственно), в то время как
ранний сорт Розара и среднеспелый сорт Луговской показали максимальные значения
потерь урожая в опыте (25,8 и 36,4%). Наименьшие потери урожая от альтернариоза
наблюдались у сорта Ресурс – 8,2%.
Таким образом, вредоносность заболевания альтернариоза заключается не
только в количественном снижении урожая, но и в ухудшении его товарных качеств.
С увеличением степени поражения ботвы у всех сортов картофеля резко
увеличивается количество нетоварных клубней. Полученные данные позволяют
заключить, что вредоносность альтернариоза в условиях Среднего Поволжья имеет
существенное значение.
Таблица 3.Вредоносность альтернариоза картофеля на фоне естественного заражения
Название
сорта
Год
Масса клубней
с одного растения, г
здоровых
2008
2009
2010
среднее
2008
2009
2010
среднее
2008
2009
2010
среднее
340,0
533,0
89,6
320,7
300,0
275,0
80,4
218,5
300,0
450,0
271,0
340,3
2008
2009
2010
среднее
2008
2009
2010
среднее
2008
2009
2010
среднее
180,0
370,0
9,0
186,3
126,0
130,0
77,0
111,0
75,0
550,0
17,7
214,2
2008
2009
2010
среднее
2008
2009
2010
среднее
2008
2009
2010
среднее
200,0
200,0
74,0
158,0
417,0
353,0
37,5
269,2
1050,0
520,0
294,0
621,3
2008
2009
Пикассо
2011
среднее
2008
2009
Сатурна
2010
среднее
Среднее по опыту
275,0
750,0
228,0
417,7
167,0
240,0
57,6
154,9
273,8
Ароза
Брянский
ранний
Розара
Кондор
Херта
Космос
Олимп
Луговской
Ресурс
больных
Пораженность,
%
ранние
300,0
80
447,0
44
50,4
52
265,8
59
200,0
70
250,0
63
49,8
48
166,6
60
190,0
95
250,0
75
172,0
25
204,0
65
среднеранние
121,0
95
310,0
80
6,5
27
145,8
67
114,0
50
47,0
52
65,0
37
75,3
46
75,0
53
450,0
50
12,6
38
179,2
47
среднеспелые
160,0
100
178,0
70
38,0
25
125,3
65
217,0
85
110,0
75
25,0
51
117,3
70
800,0
55
460,0
46
180,0
16
480,0
39
среднепоздние и позднеспелые
150,0
60
550,0
52
162,0
100
287,3
71
117,0
100
194,0
95
47,6
38
119,5
78
196,9
61
Вредоносность
болезни,
%
% потерь
урожая с
единицы
площади
12,0
16,1
44,0
24,0
33,3
9,1
38,1
26,8
36,7
44,4
36,5
39,2
9,6
7,1
23,0
14,2
23,3
5,7
18,3
16,1
34,9
33,3
9,1
25,5
32,8
16,2
27,8
25,6
9,5
63,8
15,6
29,6
0
18,2
28,8
23,5
31,2
13,0
7,5
17,2
4,8
33,2
5,8
14,6
0
9,1
10,9
11,0
20,0
11,0
48,6
26,5
48,0
68,8
33,3
50,0
23,8
11,5
38,8
24,8
20,0
7,7
12,2
17,2
40,8
51,6
16,9
35,0
13,1
5,3
6,2
9,7
45,5
26,7
28,9
33,7
30,0
19,2
17,4
22,2
29,6
27,3
13,9
28,9
23,9
30,7
18,2
6,6
18,5
18,0
ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА СОДЕРЖАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ
ВЕЩЕСТВ В КЛУБНЯХ КАРТОФЕЛЯ
В течение двух лет (2008-2009 гг.) нами были проведены исследования,
направленные на изучение влияния альтернариоза на содержание питательных
веществ в клубнях картофеля, а именно крахмала, белка (сырого протеина) и сухого
вещества.
Для изучения были отобраны 6 сортов картофеля, относящиеся к
отечественной и иностранной селекции.
У среднеспелого сорта Космос в 2008 г. и у раннего сорта Ароза в 2009 г. с
увеличением степени поражения заболеванием содержание сухого вещества
повышалось, а у раннего сорта Розара такая тенденция наблюдалась на протяжении
двух лет исследований. У остальных сортов сухое вещество снижалось.
В зависимости от сорта содержание крахмала в клубнях картофеля колеблется
от 10 до 26%. Погодные условия 2008 и 2009 г в отношении влагообеспеченности
существенно различались, поэтому содержание крахмала по сортам отличалось и
составляло в среднем 13,0-26,1% в 2008 г. и 12,6-15,1% в 2009 г. Заражение растений
альтернариозом не оказало влияния на крахмалонакопление у сортов Ароза и Космос
в 2009 г.
Отмечено, что степень накопления крахмала в клубнях была выше в 2008 г, чем
в засушливом 2009 г., что связано с высокой температурой воздуха периода
вегетации, которая замедляет процесс биосинтеза.
В 2008 г. содержание белка в сухом веществе увеличивалось у таких сортов,
как Розара, Космос и Расинка. У позднеспелого сорта Пикассо было замечено
снижение белка с нарастанием балла альтернариоза. Исключением в 2008 г. можно
считать ранний сорт Ароза, у него показатели по содержанию белка в клубнях не
менялись и оставались одинаковым как у контрольного растения, так и у растений с
признаками альтернариоза.
У сортов Космос, Памир и Пикассо в 2009 г. показатели по белку росли. У
среднеспелого сорта Расинки его содержание снижалось. Что касается раннего сорта
Розара, то с повышением степени заражения патогеном, также увеличивалось и
содержание белка в сухом веществе.
По утверждению Метлицкого с соавторами (1972), сорта, имеющие
повышенное содержание белка, могут оказаться наиболее жизнеспособными и
стойкими против различных инфекционных заболеваний. К таким сортам, по
результатам наших исследований, можно отнести ранний сорт Ароза, среднеранний
сорт Космос и среднеспелый сорт Расинка, на протяжении двух лет исследований
показатели по биохимии либо не менялись, либо изменялись, но не значительно.
ДЕЙСТВИЕ НЕКОТОРЫХ ФУНГИЦИДОВ НА ЧИСТЫЕ КУЛЬТУРЫ
ГРИБА ALTERNARIA
Радикальным методом борьбы с листовыми патогенами, в том числе и с
альтернариозом картофеля, в настоящее время является химический. Фунгициды,
применяемые против возбудителей этой болезни, оказывают влияние непосредственно
на патогенов, их способность к прорастанию, заражению и распространению в тканях
картофеля (Иванюк и др., 2005). Поэтому возникает вопрос об эффективности
применения химических препаратов против альтернариоза на листьях картофеля.
Для изучения нами были взяты 9 препаратов, из которых 6 рекомендованы для
борьбы с листовыми микозами: Курзат, Сектин Феномен, Ридомил Голд, Полирам,
Пеннкоцеб, Акробат, и три для протравливания клубней - Колфуго Супер Колор,
Максим и Витавакс 200ФФ. В наших исследованиях были использованы 3 препарата с
контактным действием Пеннкоцеб, Полирам, Максим; 1 системный препарат Колфуго Супер Колор; 2 системно-контактных - Ридомил Голд, Витавакс 200ФФ; и 3
контактно-трансламинарных – Курзат, Сектин Феномен и Акробат.
В ходе проведенных исследований было установлено, что фунгициды поразному влияют на возбудителя альтернариоза при различных температурных
режимах. А именно при температуре 15°С многие препараты тормозили рост мицелия
гриба Alternaria на начальных этапах его развития. Особенно эффективными были
протравители Витавакс 200ФФ и Максим, и препараты Ридомил Голд, Сектин
Феномен и Пенкоцеб, рекомендованные по листовым микозам.
При температурном режиме в 23°С (оптимальная температура для роста и
развития грибов р. Alternaria) наблюдался не только более сильный рост мицелия
гриба, но и более выраженное подавляющее действие фунгицидов. В частности, такие
препараты, как Ридомил Голд, Сектин Феномен, Полирам, Пеннкоцеб и Акробат
хорошо противостояли развитию мицелия Alternaria. При данной температуре хорошо
зарекомендовали себя также протравители Максим и Витавакс 200ФФ, действие
которых продолжалось на всех изучаемых стадиях развития гриба. Колфуго Супер
Колор в середине эксперимента спровоцировал рост мицелия.
Под влиянием некоторых препаратов (Курзат, Пеннкоцеб) цвет мицелия менялся
от исходного темно-серого до оливкового с белыми границами, также можно было
наблюдать концентрические круги.
В ходе наших исследований выявлено, что влияние некоторых препаратов,
направленных на борьбу с листовыми микозами является малоэффективным при
низких температурах, это следует учитывать в годы с прохладными условиями. В то
же время можно отметить, что протравители Максим и Витавакс 200ФФ действовали
эффективно даже при невысоких температурах.
При температуре в 23°С более результативно действовали препараты
контактного и контактно-трансламинарного действия.
ВЫВОДЫ
1. Альтернариоз картофеля на территории Самарской области поражает
практически все возделываемые сорта. Его распространение составило за последние
11 лет 44,8%, макроспориоза – 30,0. Учитывая, что у заболеваний один возбудитель
(согласно современной систематике грибов), можно утверждать, что уровень
распространения болезни достаточно высок.
2. Распространенность альтернариоза, особенно у среднеранних и
среднепоздних сортов, находится в отрицательной корреляционной зависимости от
температуры июня и августа (-0,76 и -0,82 соответственно). Развитие заболевания
меньше зависит от погоды, чем распространение.
3. Пораженность растений картофеля альтернариозом зависела от группы
спелости. При этом у ранних сортов она изменялась от 42 до 87%, у среднеранних от
37 до 78%, у среднеспелых – 48-82% и у среднепоздних 45-92%. Наиболее сильно
поражались альтернариозом среднеспелые и среднепоздние сорта. У этих сортов
отмечался наибольший процент пораженных растений и наибольший балл поражения
листовой поверхности
4. Абсолютно устойчивых сортов к альтернариозу выделить не удалось, но
достаточно высокой устойчивостью обладали сорта Леди Розетта и Ресурс.
5. Пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле имеет
очаговый характер. Очаги очень сильного и сильного поражения отчетливо были
выражены в годы с жарким и остро засушливым июлем (2010-2011 гг.).
Распространение очагов происходит вдоль рядков картофеля, а также в направлении
господствующих ветров с наибольшей их выраженностью в средней части поля.
Основу очагов составляют ранние и среднеранние сорта. Наиболее часто очагами
инфекции были сорта Удача, Елизавета, Маркиз, Жуковский ранний и Приор.
6. При рассмотрении развития альтернариоза по ярусам листьев картофеля
установлено, что наиболее сильно поражался средний ярус растения с максимальной
частотой заражения листовых долей 22,0-61,5%, причем по мере увеличения высоты
яруса от поверхности почвы частота заражения им существенно снижалась.
7. Симптомы альтернариоза находятся в большой зависимости от сорта, места
произрастания, а также в большинстве случаев от видового состава возбудителей.
8. Установлено, что Alternaria существенно снижает ассимиляционную
поверхность листьев, влияет на изменения физиолого-биохимических процессов в
зараженных растениях и уменьшает фотосинтетический аппарат растения.
Заболевание существенно влияет на дыхание и водоудерживающую способность
листьев картофеля.
10. Урожайность картофеля, зараженного альтернариозом, существенно
снижается: происходит уменьшение общего числа клубней с куста и в меньшей
степени – товарных. Причем структура урожая изменяется менее резко, чем его
величина. У среднеустойчивых к заболеванию сортов эти показатели изменялись в
меньшей степени, особенно товарность клубней. В зависимости от сроков созревания
картофеля влияние заболевания наиболее отрицательно сказалось на урожайности и
структуре среднеранних, затем ранних и среднепоздних и наименее – среднеспелых
сортов.
11. Вредоносность по 11 сортам составила 29,6%, варьируя от 9,1 до 68,8%. У
среднеранних сортов она проявлялась в меньшей степени, чем у сортов из других
групп спелости. Потери урожая с единицы площади за годы исследований составили
17,9%, с колебаниями от 0 до 51,6%.
12. Контактные и контактно-трансламинарные фунгициды снижали развитие
патогена на 69,5-81,7%. Наиболее эффективны в борьбе с альтернариозом контактный
препарат Максим и системно-контактный Витавакс 200ФФ, при появлении
симптомов - контактные и контактно-трансламинарные препараты Полирам,
Пеннкоцеб, Акробат, Сектин Феномен.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Исследования, проведенные в условиях Самарской области, позволяют ввести
дополнительные приемы в общий комплекс мероприятий по борьбе с листовыми
микозами на картофеле:
1. В зонах сильного распространения альтернариоза рекомендуем размножение
сортов: Ресурс и Леди Розетта, обладающих устойчивостью к заболеванию.
2. Для фитосанитарного мониторинга картофельных агроценозов и оценки
ущерба от заболевания рекомендуется учитывать закономерности распределения
альтернариоза по ярусам листьев картофеля. Учет пораженности картофеля
альтернариозом рекомендуется проводить визуально по внешним признакам
заболевания, начиная с первой декады июля.
3. Для повышения урожайности и устойчивости картофеля к альтернариозу
необходимо применять протравливание клубней контактными или системноконтактными препаратами типа Максим и Витавакс 200ФФ.
4. При появлении симптомов заболевания в период вегетации для снижения
дальнейшего распространения и развития альтернариоза проводить опрыскивание
растений контактными или контактно-трансламинарными препаратами – Акробат,
Пеннкоцеб, Сектин Феномен.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Шабанова, И.О. Распространение альтернариоза картофеля в условиях
лесостепи Среднего Поволжья / И.О. Шабанова, М.Н. Кинчарова // Иммунопатология,
аллергология, инфектология. - Москва, 2010. - №1 - С 138-139.
2. Шабанова, И.О. Биоэкология возбудителя альтернариоза картофеля в
условиях Самарской области / И.О. Шабанова, М.Н. Кинчарова // Иммунопатология,
аллергология, инфектология. - Москва, 2009. - №1 - С 85.
Публикации в иных изданиях
3. Шабанова, И.О. Особенности развития альтернариоза картофеля в лесостепи
Среднего Поволжья / И.О. Шабанова, М.Н. Кинчарова // Образование, наука,
практика: Инновационный аспект: Сб. материалов международной научно-практ.
конф., посвящ. памяти профессора А.Ф. Блинохватова. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. –
С. 153-155.
4. Шабанова, И.О. Болезни клубней картофеля при хранении / И.О. Шабанова //
Студент и аграрная наука. Материалы I Всероссийской студ. науч. конф.- Уфа:
Башкирский ГАУ, 2006. - С.37.
5. Шабанова, И.О. Изучение устойчивости сортов картофеля к возбудителям
болезней клубней картофеля / И.О. Шабанова // Вклад молодых ученых в
инновационное развитие АПК России Материалы 46 науч. - практ. конф. студент.
агроном. фак-та /Пензенская ГСХА.- Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С.239-240.
6. Шабанова, И.О. Устойчивость клубней картофеля к болезням в период
хранения / И.О. Шабанова // Тезисы докл. XXXIII Сам. обл. студ. науч. конф. Самара,
2007. - С. 207.
7. Шабанова, И.О. Фитопатогенный комплекс инфекций клубней картофеля
при хранении в условиях Самарской области / И.О. Шабанова, А. М. Макеева, Н.В.
Салманов // Сборник материалов Международной научной конференции. Проблемы
и перспективы развития аграрного производства: – Смоленск, 2007. – С. 71 - 72 .
8. Шабанова, И.О. Болезни клубней картофеля при хранении в условиях
Самарской области / И.О. Шабанова, А. М. Макеева, Н.В. Салманов // Мат. IV межд.
науч.- практ. конф. Краснодар, 2007. - С. 365-367.
9. Шабанова, И.О. Фитопатогенный комплекс клубней картофеля в период
хранения в условиях Самарской области / И.О. Шабанова // Тезисы докл. XXXIV
Самарской областной студ.- науч. конф. Самара, 2008. - С. 183.
10. Шабанова, И.О. Виды парши, поражающие клубни картофеля в условиях
Самарской области / И.О. Шабанова, А. М. Макеева, Н.В. Салманов, Н.Г. Демидова //
Материалы Международной науч.-практ. конф., посвященной памяти профессора
А.Ф. Блинохватова. Пенза, 2008. - С. 144-146.
Усл.п.л. – 1,0
Отпечатано и размножено в
Тираж 100 экз.
Скачать