CC BY
95
УДК 633.63:632.3/.4
Болезни сахарной свеклы при интенсификации технологии выращивания культуры
довой химической обработки (табл. 3).
В таком случае система защиты будет выглядеть следующим образом:
1. Дуал Голд, 1,6-2,0 л/га, или Пи-рамин Турбо, 1,7-2,0 л/га + Фронть-ер Оптима, 1,0-1,1 л/га.
2. Бетанал 22, 1,0-1,2 л/га + Карибу, 0,03 кг/га + Лонтрел гранд, 0,12 кг/га.
3. Бетанал Эксперт ОФ, 1,0-1,2 л/га + Зеллек супер, 0,S л/га, или Фюзилад Форте, 1,0 л/га.
Обязательное условие для гарантированного обеспечения высокой эффективности любого способа защиты сахарной свеклы от сорняков
- строгое соблюдение оптимальных параметров эффективного использования гербицидов (установленных сроков внесения, норм и кратности их применения).
Литература
1. Шпаар Д., Сушков М. Выращивание сахарной свеклы. - М.: Агропромиз-дат, 1996. - 144 с.
2. Гамуев В.В., Матвейчук П.В. Новые бетарены в системе послевсходовой защиты сахарной свеклы//Сахарная свекла, 2008. - № 8. - С. 18-20.
3. Гамуев В.В., Вилков В.М. Способы борьбы с осотами//Сахарная свекла, 2007. - № 6. - С. 27-30.
4. Гамуев В.В., Вилков В.М. Действие препарата Дуал Голд на основные виды сорняков//Сахарная свекла, 2007.
- № 8. - С. 30-32.
Protection of sugar beet from weeds
V.V. Gamuev, O.V. Gamuev
The effectiveness of different herbicides is shown. Modern methods of sugar beet protection from weed during vegetation period are presented. Keywords: herbicide, sugar beet, weeds, method of protection.
Г.А. СЕЛИВАНОВА, кандидат биологических наук
Всероссийский НИИ сахарной свеклы имени А.Л. Мазлумова E-mail: [email protected]
Рассмотрены причины широкого распространения болезней корнеплодов сахарной свеклы в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства. Указаны факторы, влияющие на накопление фитопатогенных микроорганизмов в почве. Описаны внешние признаки и особенности патогенеза наиболее вредоносных болезней.
Ключевые слова: сахарная свекла, обработка почвы, севооборот, почво-обитающая микрофлора, фитопатоген-ные бактерии, сапротрофы, антагонисты.
Интенсивные технологии в растениеводстве применяются более IS лет и рассчитаны на получение высоких урожаев экономически значимых культур с использованием современной техники, без затрат ручного труда. Академик РАСХН В.И. Кирюшин так говорит о сути их внедрения: «Интенсивные технологии рассчитаны на получение планируемого урожая высокого качества в системе непрерывного управления продукционным процессом сельскохозяйственной культуры, обеспечивая оптимальное минеральное питание растений и защиту от болезней, вредных организмов и полегания. Интенсивные технологии предполагают применение интенсивных сортов и создание условий для более полной реализации их биологического потенциала» [I].
К сожалению, в ряде агрохолдин-гов, созданных на территории ЦЧР, понятие «интенсивные технологии» воспринимают односторонне: выращивают гибриды интенсивного типа, чередуя в севообороте экономически выгодные культуры. При этом проблемы минерального питания, борьбы с сорняками, болезнями и вредителями решаются преимущественно химическими средствами, без использования агротехнических приемов улучшения фитосанитарной
обстановки. Не обращается внимание на постепенное истощение почвы, плодородие которой - главное условие для реализации потенциала интенсивных гибридов. В результате совокупное действие ряда факторов привело к широкому распространению корневых гнилей на производственных посевах сахарной свеклы.
В последние несколько лет свеклосеющие хозяйства Черноземья несут большие потери от широко распространившейся болезни сахарной свеклы, приводящей к гибели растений в поле, - сосудистого бактериоза. В южной части региона очаговое увядание,загнивание и последующее усыхание растений отмечалось с 2009 г. С каждым годом очаги расширялись, достигнув наиболее сильного распространения (до эпифи-тотийного) в последние годы (20112012). Первые симптомы болезни проявляются во второй половине июля в виде усыхания единичных листьев среднего яруса (или увядания всего листового аппарата в жаркую и сухую погоду) и начинающейся потери тургора в нижней части корнеплода. Такие растения легко выдергиваются из почвы даже при достаточно большой массе корнеплода (возможно потому, что у них отсутствуют мелкие придаточные корни). Постепенно все листья засыхают, а корнеплод теряет тургор. Максимальное развитие болезни и загнивание корнеплодов происходит в конце августа - сентябре (рис. 1). Потери урожая могут достигать S0 % и выше.
Возбудителями болезни является комплекс фитопатогенных почвооби-тающих бактерий, заполняющих сосудисто-проводящую систему и заку- ы поривающих ее. В результате в по- | раженных растениях нарушается ме- ^ таболизм. Вследствие нарушения ^ транспорта воды по сосудам увяда- ! ют и усыхают листья, одновременно 2 теряет тургор корнеплод. Бактерии Ц продолжают развиваться в потеряв- м ших тургор тканях, к ним подселяет- ®
ы
Рис. I. Сосудистый бактериоз сахарной свеклы: а) усыхание листьев; б) поражение сосудисто-проводящей системы;
в) мумифицированный корнеплод
ся различная сапротрофная микрофлора, ускоряющая его загнивание. Видовая принадлежность возбудителей идентифицирована в ВНИИ фитопатологии РАСХН, куда отсылали пробы больных корнеплодов и семян (табл. I).
Болезнь может протекать и бессимптомно. В этом случае внешне растение выглядит здоровым, и обнаружить признаки заболевания можно только на поперечном срезе в хвостовой части корнеплода по пожелтевшим или потемневшим кольцам сосудистых пучков. При развитии болезни желтеет и паренхима. С большой долей вероятности можно предполагать, что жизнедеятельность бактерий в тканях ухудшает технологические качества свекловичного сырья.
На юге ЦЧР (южная часть Воронежской и юго-восток Белгородской
w
0)
S Ц
а
ч
а ц
г 0) т
областей) господствует режим недостаточного увлажнения с длительными летними засухами, ослабляющими растения и делающими их уязвимыми для фитопатогенных микроорганизмов. Меловые и карбонатные подстилающие породы поддерживают реакцию почвенной среды ближе к нейтральной, что более благоприятно для развития бактерий. Распространенные здесь обыкновенные и южные черноземы изначально характеризуются низким содержанием гумуса, что при недостатке органических удобрений и интенсивном использовании почвенных ресурсов приводит к их истощению и ослаблению сапротрофной антагонистической микрофлоры, регулирующей фитосанитарное состояние почвы. Вследствие нарушения равновесия микробного ценоза произошло накопление фитопатогенной микро-
флоры, вызвавшей развитие болезни и загнивание корнеплодов.
Результаты фитопатологических обследований в 2011-2012 гг. выявили наличие сосудистого бактериоза сахарной свеклы в западных и северных районах региона. Распространение растений с загнившими корнеплодами составляло менее 10 %, но поражение сосудисто-проводящей системы отмечено на самых разных гибридах с распространением до 80 %. Здесь вследствие более благоприятных гидротермических условий и более гумусиро-ванных почв болезнь выражена не в столь сильной степени и проходила, в основном, в скрытой форме, бессимптомно. К тому же в отдельных хозяйствах на этой территории соблюдаются правила агротехники с применением вспашки, междурядных обработок, дефеката из отходов свеклосахарного производства в качестве органического удобрения.
Пока остается открытым вопрос о том, что стало источником инфицирования сахарной свеклы, но, безусловно, большую роль в распространении и развитии болезни играют почвенные условия, которые во многом определяются агротехническими приемами. Основные факторы, приведшие к сложившейся ситуации, следующее:
- много лет ежегодный вынос органических веществ с урожаем не восполняется. В результате развала в 90-е годы животноводческих комплексов сельхозпроизводители ли-
I. Видовой состав микрофлоры корнеплодов, пораженных сосудистым бактериозом (по результатам анализа ВНИИФ)
Вид Обилие
Патогенные
Pectobacterium carotovorum +
Р. carotovorum sbsp. betavasculorum +
Pseudomonas syringae pv. aptata +
P. marginalis +
Agrobacterium tumefaciens +
Bacillus mesentericus ++
Pantoea agglomerans ++
Leuconostoc mesenterioides +
Сапротрофы
Pseudomonas fluorescens +
Rahnella aquatilis ++
Enterobacter amnigenus ++
32
2. Численность и состав почвенных грибов на разных фонах основного удобрения
(тыс. КОЕ в I г абс. сухой почвы)
Вариант опыта Penicillium Aspergillus Fusa-rium Tricho-derma Rhizo-pus Gliocla-dium Verticil-lium Clados-porium Прочие Общая численность
Без удобрений 36,7 10,8 1,8 4,5 1,8 7,2 3,6 3,6 11,6 81,6
М135р135к135 + 25 т/га навоза 56,5 15,2 6,3 4,5 4,5 0,9 1,8 0 12,5 102,2
Х120Р120К120 + 50 т/га навоза 60,9 16,2 6,3 7,2 5,4 7,2 0 5,4 14,3 116,6
N Р К 190 190 190 76,2 1,8 14,2 4,4 5,3 0 2,7 0,9 14,2 119,7
шились наиболее ценного органического удобрения - навоза, который благоприятствует развитию сап-ротрофной микрофлоры, участвующей в процессах гумификации и формирующей почвенное плодородие. Высокие дозы азотных удобрений и пестицидов губительно действуют на почвообитающую сапрофитную микрофлору, нарушая ее естественные защитные функции;
- короткие севообороты из двух-трех полей, занятых преимущественно культурами интенсивного типа, выносящими из почвы большие количества питательных элементов, истощают почву и способствуют накоплению возбудителей заболеваний;
- засуха 2010 г. с экстремально высокими летними температурами (на 7 °С выше среднемноголетних значений) привела к загниванию и мумификации корнеплодов в поле, особенно на юге ЦЧР. В результате большие площади свекловичных полей не убирались, гнилые корнеплоды оставались на полях, что способствовало увеличению зараженности почвы фитопатогенами;
- полевое кагатирование сахарной свеклы в период уборки непосредственно на свекловичных полях
создает условия для накопления фи-топатогенных организмов в гниющих остатках корнеплодов после вывоза свеклы с полей;
- интенсивные фунгицидные обработки семян и вегетирующих растений, подавляющие грибную патогенную флору, привели к постепенному размножению фитопатогенных бактерий.
Среди болезней сахарной свеклы грибной этиологии уже в течение десятка лет немалый ущерб хозяйствам наносит фузариозная гниль корнеплодов, широко распространенная в ЦЧР. Развитие ее наблюдается с конца июня до сентября. Загнивание корнеплода обычно начинается с хвостовой части и приводит к полному сгниванию и отмиранию нижней части (рис. 2 а). Загнившая ткань становится сухой, волокнистой, бурого цвета (рис. 2 б). Поражение корнеплода может достигать 70 %, а потери урожая - до 30 % и более. Инфицированные корнеплоды в период хранения становятся источником кагатной гнили.
Возбудители заболевания - грибы рода Fusarium (F. solani, F. oxysporum) с преимущественно сап-ротрофным типом питания, способ-
ные при определенных условиях паразитировать в корневой системе растений. Их называют факультативными или раневыми паразитами, поскольку они проникают в ткани в основном через повреждения (обрывы мелких корешков, повреждения вредителями и т.п.). При этом они могут существовать в тканях, не вызывая патологического процесса. Причина их перехода к паразитизму и, как результат, развитие гнили - неблагоприятные условия, погодные и почвенные (эдафические), затрудняющие рост и развитие растений и тем самым ослабляющие их. Фуза-риозная гниль - болезнь ослабленных растений.
Преодолеть негативное влияние погодных условий (длительная засуха, резкие смены сухих и влажных периодов) можно, возделывая районированные гибриды, обладающие устойчивостью к ним. Проблема фу-зариозного загнивания корнеплодов существует с тех пор, как началось массовое введение в производственные посевы зарубежных гибридов интенсивного типа - высокоурожайных, но испытывающих стресс в условиях неустойчивого или недостаточного увлажнения ЦЧР. Выращи-
Рис. 2. Фузариозная гниль сахарной свеклы: а) внешний вид: б) на разрезе
вание восприимчивых к местным фитопатогенам гибридов при большом насыщении севооборота сахарной свеклой привело к постепенному увеличению плотности фитопато-генных видов Fusarium и повышению инфекционного фона до превышения порога вредоносности.
Неблагоприятные почвенные условия - это зачастую следствие так называемых ресурсосберегающих технологий (основная обработка почвы без оборота пласта, отказ от междурядных культиваций, органических удобрений, сидеральных паров), приведших к истощению запасов органического вещества в почве, снижению ее водоудерживающей способности, сильному уплотнению пахотного горизонта, нарушению деятельности естественной почвенной микрофлоры. Баланс доступных для растений питательных веществ в почве поддерживается внесением только минеральных удобрений, которые при длительном использовании приводят к закислению и токсикозу почвы вследствие развития в кислой среде фитотоксичных видов микро-мицетов [2], а также оказывают деструктивное влияние на гумус [3].
Безотвальная основная обработка почвы под свеклу при отсутствии междурядных культиваций привела к уплотнению почвы и увеличению инфекционного фона, что подтверждается исследованиями по сезонной динамике почвенных фитопато-генных грибов при разных способах обработки почвы в свекловичном агроценозе [4]. Уплотнение почвы ведет к созданию анаэробиоза, губительного для большинства сапро-трофных микроорганизмов, но фи-топатогены в таких условиях выживают.
Обобщая вышесказанное, можно назвать следующие предпосылки эпифитотийного развития корневых гнилей как грибной, так и бактериальной этиологии: I - прогрессирующее заражение почвы при большом насыщении севооборотов поражаемыми культурами; 2 - фактору ры, вызывающие ослабление расте-
0 ний (неустойчивый или неблагопри-^ ятный режим увлажнения, наруше-z ния агротехники, истощение почвы ш и т.п.).
1 В условиях засухи и дефицита вла-
4 ги в почве сапрофитные виды могут
5 приобрести черты паразитизма. Из-
ф вестный биолог В.Ф. Купревич пи-00
34
сал: «При недостатке влаги в почве сапротрофы не могут развиваться за счет мертвого органического вещества и устремляются к живым тканям как источнику влаги...» [S]. Сапротрофы, поселяющиеся на ослабленных растениях, обладают высоким уровнем роста и быстрым прорастанием спор, соответствующими ферментами, антибиотиками, устойчивостью к антибиотикам, образуемыми другими почвенными организмами [6], т. е. необходимыми и достаточными свойствами для паразитиро-вания.
Чтобы защитить сахарную свеклу от болезней корневой системы, необходимо создать благоприятные условия для ее роста и развития. Первоочередная задача - обогащение почвы органикой в виде навоза, посева сидеральных культур, применения органо-минеральных удобрений, гуматов. Сидераты являются фитоса-нитарными культурами, так как своими корневыми выделениями они вызывают преждевременное прорастание конидий патогенов, а разлагающиеся послеуборочные остатки способствуют обогащению почвы сапрофитами-антагонистами, лизиру-ющими инфекционные структуры возбудителя болезни. Такую же роль выполняет навоз, вносимый однократно за ротацию в черном пару. Под действием органических удобрений в почве улучшается микроагрегатный состав и водостойкость, увеличивается водоудерживающая способность, содержание доступной влаги [7]. Вследствие этого унавоженная почва имеет лучшую способность к удержанию влаги атмосферных осадков и отдачи ее растениям, что положительно сказывается на урожае сахарной свеклы [8].
Исследованиями,проведенными в лаборатории иммунитета нашего института, показано, что однократное внесение навоза в черный пар + однолетние травы в девятипольном зернотравяносвекловичном севообороте на несколько лет вперед (при ежегодном внесении оптимальных доз минеральных удобрений) обеспечивают увеличение плотности сапротрофов-антагонистов и цел-люлозоразрушителей (ряд видов Pénicillium, Aspergillus, Trichoderma, Cladosporium) в комплексе почвенных грибов. В унавоженной почве ухудшаются условия для жизнедеятельности фитопатогенных видов Fusa-
rium, и напротив, высокие дозы минеральных удобрений без органики способствуют развитию фитопа-тогенов (табл. 2).
Для снижения инфекционной нагрузки в верхнем слое пахотного горизонта под сахарную свеклу нужны осенняя глубокая вспашка с оборотом пласта; междурядные культивации, способствующие разуплотнению почвы и защищающие ее от появления трещин при длительной засухе и после обильных дождей, а также образования корки.
Необходимо также снижение насыщенности севооборотов сахарной свеклой до 20 %. Севообороты играют важную фитосанитарную роль в структуре агротехнических методов защиты растений, которая основана на разрыве трофических связей вредных организмов с растениями-хозяевами. Смена культур, не имеющих общих патогенов, предотвращает накопление паразитических микроорганизмов в почве. Правильно составленный севооборот способствует также накоплению влаги и питательных веществ в почве.
В дополнение к агротехническим приемам полезно систематическое использование гуматов и биопрепаратов, восстанавливающих естественные защитные свойства микробного сообщества почвы: Алирин Б, Байкал М1, Гамаир, Интермаг Профи (марка "Свекла").
Во избежание накопления фито-патогенной микрофлоры на остатках корнеплодов и ботвы после вывоза свекловичного сырья с полевых кагатов следует осуществлять полевое кагатирование на специально подготовленных площадках за пределами полей.
В условиях неустойчивого и недостаточного увлажнения ЦЧР нужно вводить в производственные посевы сахарной свеклы засухоустойчивые сорта и гибриды. Засухоустойчивые растения имеют биохимические механизмы защиты, способные в условиях засухи поддерживать достаточно высокий уровень физиологических процессов [9], следовательно, и сопротивляемость почвенным фитопатогенам у них выше, чем у растений, не обладающих такой устойчивостью. Для полной реализации генетического потенциала гибридов зарубежной селекции необходима высокая культура земледелия, которая в настоящее время часто отсут-
УДК 633.63:632.4:632.931
Влияние элементов агротехники на формирование фитопатогенного комплекса возбудителей и развитие микозов корневой системы сахарной свеклы
ствует в свекловодческих хозяйствах.
Литература
1. Кирюшин В.И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирования агроландшафтов. - М.: Колос, 2011. - 443 с.
2. Худяков Я.П., Маршунова Г.Н. Удобрения как фактор изменения периодической токсичности почвы/Микроорганизмы в сельском хозяйстве: Тр. II Межвузовской конф. 1968 г. - М., 1970. - С. 246-253.
3. Цвей Я.П., Иванина В.В., Петрова О.Т. Влияние удобрений в зерносвекло-вичном севообороте на содержание гуму-са//Сахарная свекла, 2012. - № 3. - С. 24-26.
4. Шамин А.А., Стогниенко О.И. Видовой состав и сезонная динамика почвенной фитопатогенной микобиоты в свекловичном агроценозе/Инновации в свеклосахарном производстве: Сб. науч. тр. - Воронеж, 2012. - С. 218-222.
5. Купревич В.Ф. Физиология больного растения в связи с общими вопросами паразитизма. - М.- Л., 1947. - 247 с.
6. Самцевич С.А. Взаимоотношения микроорганизмов почвы и высших растений. Микроорганизмы почвы и растение. - Минск, 1972. - С. 3-67.
7. Елфимов М.Н. Влияние систем обработки и удобрений на структурное состояние чернозема выщелоченного/Инновации в свеклосахарном производстве: Сб. науч. тр. - Воронеж, 2012. - С. 218222.
8. Боронтов О.К., Косякин П.А., Мана-енкова Е.Н., Елфимов М.Н., Попов С.С., Енин Е.В. Некоторые особенности роста сахарной свеклы при различных системах основной обработки почвы/Инновации в свеклосахарном производстве: Сб. науч. тр. - Воронеж, 2012. - С. 199-203.
9. Максимов Н.А. Краткий курс физиологии растений. - М.: Сельхозгиз, 1958. - 559 с.
Diseases of sugar beet in the conditions of growing technology intensification of culture
G.A. Selivanova
The reasons of prevalence of root diseases of sugar beet with the intensification of agriculture are shown.The factors affecting the accumulation of pathogenic fungi in the soil are presented. External features and characteristics of pathogenesis of the most harmful diseases described.
Keywords: sugar beet, soil treatment, crop rotation, soil microflora, phytopatho-genic bacteria, saprotroph, antagonists.
A.A. ШАМИН
E-mail: proet@mail. ru
О.И. СТОГНИЕНКО, кандидат
биологических наук
E-mail: [email protected] О.К. БОРОНТОВ, доктор сельскохозяйственных наук
Всероссийский НИИ сахарной свеклы им. А.Л. Мазлумова
Изучено влияние основной обработки почвы и фона удобренности на развитие и распространенность болезней корневой системы сахарной свеклы. Выявлены некоторые особенности формирования патогенного комплекса микроскопических грибов в почве. Определена структура возбудителей, распространенность и развитие корнееда и гнилей корнеплодов в 2010-2012 гг. Изучена взаимосвязь динамики численности грибов рода Fusarium в почве и распространенности микозов.
Ключевые слова: сахарная свекла, корнеед, гнили корнеплодов, фузариоз-ная гниль, почвенная фитопатогенная ми-кобиота, основная обработка почвы, фон удобренности, Fusarium, частота встречаемости видов.
В условиях перехода к рынку повсеместно произошла узкая специализация растениеводческиххозяйств с насыщением севооборотов культурами, имеющими коммерческое значение, в том числе сахарной свеклой. Высокие цены на энергоносители стали причиной внедрения в свекловодстве малозатратных технологий, при которых вспашка с оборотом пласта под сахарную свеклу была заменена плоскорезной, а впоследствии дисковой обработкой. Снижение поголовья КРС не позволяло свекловодческим хозяйствам многие годы вносить на поля органику. Все это способствовало накоплению фитопатогенов в верхнем пахотном горизонте и возникновению эпифитотий. В Центрально-Черноземном регионе, в частности, наиболее распространены корнеед фуза-
риозной этиологии и фузариозная гниль корнеплодов [I]. Поражение сахарной свеклы корнеедом служит индикатором, по которому можно косвенно судить о степени накопления инфекции в почве [2, 3].
Мы изучали влияние элементов агротехники на болезни корневой системы сахарной свеклы и накопление в почве фитопатогенных грибов.
Исследования проведены в паровом звене (пар - озимая пшеница -сахарная свекла - яровые зерновые) девятипольного стационарного севооборота. В двухфакторном полевом опыте изучали три способа обработки почвы - глубокую зяблевую вспашку, плоскорезную и комбинированную (глубокая зяблевая вспашка - под свеклу и плоскорезная - в остальных полях севооборота), а также три фона удобренности: I - без удобрений, 2 - средний фон удобренности (N45P45K45+ S,S т навоза на I га севооборотной площади), 3 -высокий фон (N62P62K62+ II т навоза на I га севооборотной площади) [4].
В структуре возбудителей корнееда в 2010 г. по частоте встречаемости (ЧВ) и обилию вида (ОВ) преобладали грибы рода Fusarium и Pénicillium (табл. 1). Pénicillium sp. типичные почвенные грибы, редко выступающие в качестве самостоятельных возбудителей болезней. Грибы рода Fusarium в ЦЧР - наиболее вредоносные возбудители болезней сахарной свеклы. Они устойчивы к засухе и сохраняются в почве и на растительных остатках в виде хламидос-пор и мицелия в течение нескольких лет [S].
Fusarium oxysporum в структуре ы корнееда имел в 2010 г. ЧВ 66,7 %, | ОВ 28,3 %, F. oxysporum v. ortoceras - jjj соответственно 22,2 и 4,9 %, F. so- j lani - 22,2 и 2,4 %; F. gibbosum - 37,0 | и S,4 %. «
В 2011 г. возросла частота встречаемости и обилие вида грибов рода 2 Fusarium в структуре возбудителей H корнееда. Частота встречаемости F. Q
3S
