Фитосанитарное состояние агроценоза озимой ржи в зависимости от паровых предшественников Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Выводы

1. Максимальная урожайность ярового ячменя в условиях Канской лесостепи Красноярского края у районированных сортов достигает 39 ц/га, а минимальная может сформироваться на уровне 11 ц/га.

2. Изученные образцы обладают средней урожайностью от 26,1ц/га у сорта Красноярский 80 до 28,7 ц/га у сорта Ача.

3. Все сорта обладают сильной изменчивостью признака и неустойчивостью урожайности по годам, так как коэффициент вариации меняется от 25% у сорта Вулкан до 31% у сорта Красноярский 80.

Литература

1. Сурин Н.А., Ляхова Н.Е., Зобова Н.В. Создание сортов ярового ячменя, максимально использующих биоклиматический потенциал // Задачи селекции и пути их решения в Сибири. - Новосибирск, 2000. -С.147-152.

УДК 631.851+631.46 А.Н. Кузьминых

ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ АГРОЦЕНОЗА ОЗИМОЙ РЖИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПАРОВЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ

В результате исследования влияния чистого, сидерального, занятого паров и перелога на микро-мицетный состав пахотного слоя и биологические свойства почвы, а также пораженность болезнями и засоренность посевов озимой ржи в условиях восточной части Волго-Вятской зоны, выявлено, что замена чистого и занятого паров сидеральным и возделывание по нему озимой ржи позволяют получить существенное увеличение урожайности зерна.

Ключевые слова: чистый пар, сидеральный пар, занятый пар, перелог, микромицеты, микробиологическая активность почвы, болезни растений, засоренность посевов, озимая рожь.

A.N. Kuzminykh THE PHYTOSANITARY CONDITION OF THE WINTER RYE AGROCOENOSIS DEPENDING ON FALLOW PREDECESSORS

As a result of the influence research of clean, green manured and occupied fallows and fallow land on micro-mycete composition of arable layer and soil biological properties, and the infestation by disease and contamination of winter rye crops in the eastern part of the Volga-Vyatka zone it is revealed that the replacement of clean and occupied fallows by green manured fallow and the cultivation of winter rye on it, allow to get the significant increase in grain yield.

Keywords: pure fallow, green manured fallow, occupied fallow, fallow land, micro-mycetes, soil microbiological activity, plant diseases, crop infestation, winter rye.

Введение. Одной из причин нестабильности высоких урожаев сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне России является низкий уровень плодородия почв. В настоящее время, в связи с резким сокращением использования сельхозпредприятиями страны органических и минеральных удобрений, эта проблема стала еще актуальней. Поэтому агрономическая наука стала уделять больше внимания изучению проблем биологизации земледелия, позволяющей создавать высокопродуктивные и экологически устойчи-

вые агроэкосистемы, полно и рационально использовать биоценотический потенциал агроценоза и природные ресурсы региона.

Протекающие в почве биологические процессы, интенсивность которых зависит главным образом от количества и качества поступающего в нее органического вещества, являются важным показателем почвенного плодородия [1]. Анализ результатов исследований отечественных и зарубежных ученых показывает, что применение сидерации позволяет не только пополнять запасы органического вещества почвы, но и улучшать биологические и физические свойства почвы, а также фитосанитарное состояние агроценозов [3, 4].

Сидерация способствует интенсивному развитию в пахотном слое почвы сапрофитной микрофлоры, играющей большую роль в минерализации органического вещества и повышении биологической активности почвы, а также являющейся антагонистом почвенных грибов-возбудителей многих болезней культурных растений [2].

Цель исследований. Изучение влияния паровых предшественников на фитосанитарное состояние агроценоза озимой ржи в условиях восточной части Волго-Вятской зоны.

Методика исследований. Исследования проведены в звене севооборота на опытном поле Марийского государственного университета в 2010-2012 гг. Озимую рожь возделывали по следующим паровым предшественникам:

1. Чистый пар (без уд. - контроль).

2. Чистый пар (мин. NPK на 3 т/га).

3. Перелог (без удобрений).

4. Перелог (мин. NPK на 3 т/га).

5. Сидеральный пар.

6. Занятый пар.

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, содержание гидролизуемого азота составило 60...75, подвижного фосфора - 220...230 и обменного калия - 100...110 мг/кг, рНсол. - 6,1. Повторность опыта трехкратная. Расположение повторностей в один ярус, размещение делянок систематическое. Общая площадь делянки 60, учетной - 54 м2.

В занятом пару и на зеленое удобрение возделывали вико-овсяную смесь. Обработка чистого пара велась по типу черного. Уборку парозанимающей культуры и запашку сидерата проводили за 30 дней до посева озимой ржи. С биологической массой зеленого удобрения и сорно-полевой растительностью перелога в почву вносилось соответственно 3,62 и 1,16 т/га абсолютно-сухого органического вещества, в том числе 186,7 и 48,8 кг/га ИРК. Минеральные удобрения вносили из расчета на получение 3 т/га зерна озимой ржи.

Озимую рожь сорта Татьяна высевали в оптимальные для зоны сроки с нормой 6,0 млн всхожих семян на один гектар. Технология возделывания была общепринятой. Наблюдения, учеты и анализы проводили по соответствующим методикам.

Результаты исследований. Активность почвенной биоты определяется различными группами микроорганизмов - бактериями, актиномицетами и грибами. Нами была изучена грибная микрофлора пахотного слоя почвы.

Результаты проведенных исследований показали, что в период весеннего отрастания озимой ржи в слое почвы 0-20 см содержалось в зависимости от варианта от 11,2 до 22,3 тыс. КОЕ/г п. микромицетов (табл. 1). В фазу колошения озимой ржи наблюдается увеличение количества почвенных грибов - на 37,8-

42,4 %, в зависимости от варианта. Перед уборкой озимой ржи, в фазу полной спелости, количество почвенных микромицетов уменьшилось в зависимости от варианта: на 43,5-60,3 % по сравнению с колошением и 20,1-43,2 % - с весенним отрастанием. При этом количество почвенных грибов составило от 7,5 при размещении озимой ржи по перелогу без внесения минерального ИРК, до 17,9 тыс. КОЕ/г п. - по сидеральному пару.

Исследования выявили, что наибольшее количество почвенных микромицетов в течение вегетации озимой ржи было при возделывании культуры по сидеральному пару. Использование сидерации способствовало увеличению численности микромицетов в слое почвы 0-20 см. Так, количество почвенной грибной микрофлоры при возделывании озимой ржи по сидеральному пару больше в сравнении с контрольным вариантом - чистым паром: в период весеннего отрастания - на 73,6 %, в фазу колошения - на 51,2 % и полной спелости - на 102,3 %.

Таблица 1

Динамика микромицетного состава почвы слоя 0-20 см, тыс. КОЕ/г абс. сухой почвы

Вариант Всего В том числе

патогенов сапротрофов

Fusa- rium spp. Drechslera sorokiniana Sacc. Всего Asper- gillus spp. Mucor piriformis Fischer Penicil- lium spp. Rhizopus nigricans Ehr. Tricho- derma spp. Всего

Весеннее отрастание

Чистый пар (без удобрений) 13,1 0,2 - 0,2 0,9 0,3 3,7 7,7 0,3 12,9

Чистый пар (мин. NPK на 3 т/га) 16,3 0,1 - 0,1 0,3 0,2 6,6 8,6 0,5 16,2

Перелог (без удобрений) 13,2 - - - 1,1 - 7,0 4,5 0,6 13,2

Перелог (мин. NPK на 3 т/га) 18,4 - - - 1,0 - 10,2 6,0 1,1 18,4

Сидеральный пар 22,3 - - - 0,8 0,3 9,1 9,0 2,2 22,3

Занятый пар 11,2 0,3 0,1 0,4 0,2 - 2,1 7,6 0,6 10,8

Колошение

Чистый пар (без удобрений) 21,5 0,4 - 0,4 1,5 0,2 12,5 6,4 0,5 21,1

Чистый пар (мин. NPK на 3 т/га) 23,2 0,4 - 0,4 1,1 0,1 13,8 6,8 1,0 22,8

Перелог (без удобрений) 18,2 - - - 1,9 - 10,1 5,0 1,2 18,2

Перелог (мин. NPK на 3 т/га) 26,7 - - - 2,2 - 15,8 6,6 2,1 26,7

Сидеральный пар 31,7 - - - 2,6 0,4 16,0 7,3 5,4 31,7

Занятый пар 19,8 0,7 0,6 1,3 2,1 - 5,6 9,8 1,0 18,5

Полная спелость

Чистый пар (без удобрений) 9,3 0,5 - 0,5 0,6 0,1 6,6 0,6 0,9 8,8

Чистый пар (мин. NPK на 3 т/га) 12,8 0,2 - 0,2 0,6 0,1 9,3 1,7 0,9 12,6

Перелог (без удобрений) 7,5 - - - 0,8 - 6,5 - 0,2 7,5

Перелог (мин. NPK на 3 т/га) 10,6 - - - 1,0 - 7,6 1,0 0,6 10,6

Сидеральный пар 17,8 - - - 1,0 0,2 9,4 5,6 1,6 17,8

Занятый пар 8,9 1,3 0,3 1,6 0,5 - 6,0 0,3 0,5 7,3

Примечание. НСР05 вес. отр. — 1,5, НСР05 колош. — 1,9, НСР05 полн. спел. — 1,6.

Структурный анализ микромицетного состава показал, что среди выделенных грибов есть и сапро-трофы и патогены. Из сапротрофов были обнаружены микромицеты родов Aspergillus spp. и Penicillium spp., а также Rhizopus nigricans Ehr., Mucorpiriformis Fisch. и гриб-анатагонист Trichoderma lignorum (Tode) Harz.

Из патогенных грибов на варианте озимой ржи, размещенной по занятому пару выявлены Fusarium graminearum Sch. - 0,3-1,3 и Drechslera sorokiniana Sacc. - 0,1-0,6 тыс. КОЕ/г абс. сухой почвы в зависимости от фазы развития, что составляет 2,6-14,6 и 0,9-3,4 % от общего количества обнаруженных грибов. На варианте озимой ржи по чистому пару, как без применения удобрений, так и с внесением минерального NPK, выявлен Fusarium graminearum Sch. - 0,1-0,5 тыс. КОЕ/г абс. сухой почвы, в зависимости от фазы развития составляющий 0,7-1,8 % от всего количества почвенных микромицетов.

Показателем, характеризующим общую активность почвенной биоты, является интенсивность разложения клетчатки целлюлозоразлагающими микроорганизмами. Нами аппликационным методом по Е.Н. Ми-

шустину была определена микробиологическая активность почвы. Микробиологическая активность пахотного слоя почвы по результатам исследований в вариантах опыта в целом была высокой. Более сильная активность почвенных микроорганизмов наблюдалась на варианте озимой ржи, возделываемой по сидеральному пару, - разложилось 86,0 % льняного полотна и степень активности при этом была очень сильной (табл. 2). На остальных вариантах процент разложившейся ткани был на 18,5-32,2 % ниже и составил 53,8-

67,5 %, но при этом степень микробиологической активности почвы оставалась сильной.

Исследования показали, что применение зеленого удобрения существенно повышает микробиологическую активность почвы. В сравнении с контрольным чистым паром в среднем за годы исследований сидерация увеличивала степень разложения льнополотна в 1,5-3,5 раза.

Таблица 2

Микробиологическая активность 0-20 см слоя почвы

Паровой предшественник Доля разложившейся ткани, % Степень активности (по Е.Н. Мишустину)

Чистый пар (без удобрений) 54,6 Сильная

Чистый пар (мин. NPK на 3 т/га) 58,2 Сильная

Перелог(без удобрений) 64,7 Сильная

Перелог (мин. NPK на 3 т/га) 67,5 Сильная

Сидеральный пар 86,0 Очень сильная

Занятый пар 53,8 Сильная

НСР05 3,1

Посевы озимой ржи главным образом поражались снежной плесенью, корневой гнилью, гельминтос-пориозной и септориозной листовыми пятнистостями. Весенняя инвентаризация посевов озимой ржи показала, что снежная плесень, вызываемая патогенным грибом Гивапит пЫа!е Cas., имела равномернорассеянный характер поражения, чему способствовали благоприятные условия перезимовки культуры. Так, развитие инфекции в зависимости от варианта составило 0,9-2,7 % (табл. 3). Существенно меньшее развитие болезни было на варианте озимой ржи, размещенной по перелогу, - 0,9-1,2 %. На посевах озимой ржи по сидеральному, занятому и чистому парам - несколько выше. Распространение снежной плесени на вариантах опыта составило 8,9-10,1 % и при этом разница между вариантами опыта была незначительной.

Корневые гнили зерновых культур в последнее время получили повсеместно широкое распространение. Видовой состав возбудителей корневых гнилей обычно носит смешанный характер. Вызывается заболевание главным образом различными видами патогенных грибов из рода Гивапит и грибом йгесЬв1ега во-гокШапа Sacc.

Наблюдения за фитосанитарным состоянием посевов выявили, что в период весеннего отрастания озимой ржи развитие корневой гнили в зависимости от варианта составило 2,8-4,5 %. При этом меньше были поражены растения озимой ржи по перелогу, а на остальных вариантах - значительно выше. И максимальное развитие болезни было на варианте озимой ржи по занятому пару - 4,5 %. Распространение инфекции составило 10,2-12,9 % в зависимости от варианта. Больше корневая гниль была распространена по занятому и чистому (без применения минерального NPK) парам - 13,1 и 12,9 %.

Таблица 3

Развитие и распространение болезней на озимой ржи

Паровой предшественник Снежная плесень, весеннее отраста- ние Корневая гиль Листовые пятнистости

Г ельминтоспориозная Септориозная

Весеннее отрастание Молочно- восковая спелость Весеннее отрастание Колошение Весеннее отрастание Колошение

R Р R Р R Р R Р R Р R Р R Р

Чистый пар (без удобрений) 2,7 10,1 4,0 12,9 12,9 24,0 2,8 10,2 4,2 15,1 1,0 3,2 2,0 7,3

Чистый пар (мин. NPK на 3 т/га) 2,5 9,1 3,9 11,7 12,0 23,2 2,5 11,0 3,5 12,1 0,8 2,7 1,9 5,2

Перелог (без удобрений) 1,2 10,0 2,8 10,2 13,1 20,3 3,2 10,9 4,3 14,2 1,1 3,1 2,1 6,9

Перелог (мин. NPK на 3 т/га) 0,9 8,9 2,9 10,3 12,7 21,2 2,5 9,9 3,0 11,9 1,1 2,9 1,9 5,6

Сидеральный пар (вика/овес) 2,0 9,3 3,7 11,1 13,0 22,2 2,8 10,0 4,0 13,9 0,7 2,5 1.5 4,5

Занятый пар (вика/овес) 2,5 9,9 4,5 13,1 15,6 25,7 2,9 11,2 4,5 16,1 1,3 3,3 2,3 6,5

НСР05 - 0,8 - 1,1 - 1,4 - - - 0,8 - - - 0,5

Примечание: R - развитие болезни; P - распространение болезни.

В молочно-восковую спелость зерна развитие и распространение корневой гили на посевах озимой ржи достигли наибольших значений. Так, развитие болезни в зависимости от варианта составило 12,7-15,6 %, а распространение - 20,3-25,7 %. При этом более высокое развитие и распространение выявлено при возделывании озимой ржи по занятому пару.

Исследования показали, что развитие корневых гнилей на озимой ржи при возделывании по сидеральному пару было меньше на 16,2-26,9 % в сравнении с выращиванием по занятому и на 11,2-17,3 % - по чистому пару, а распространение инфекции - соответственно ниже на 13,6-21,9 и 1,5-7,5 %.

Гельминтоспориозная пятнистость листьев озимой ржи вызывается патогенным грибом Helminthospo-rium sativum Pammel, а септориозная - Septoria nodorum Berk. Результаты диагностики пораженности посевов озимой ржи болезнями показали, что развитие гельминтоспориозной пятнистости листьев в период весеннего отрастания составило в зависимости от варианта 2,5-3,2 %, септориозной - 0,7-1,1 %, а распространение - соответственно 9,9-11,2 и 2,5-3,3 %. При этом разница в развитии и распространении болезней между вариантами опыта была незначительной.

В фазу колошения озимой ржи развитие гельминтоспориозной пятнистости листьев озимой ржи увеличилось до 3,5-4,5 %, а септориозной - до 1,5-2,3 %. Распространение болезни при этом составило соответственно 11,9-16,1 и 4,5-7,3 %. Необходимо отметить, что развитие и распространение гельминтоспориозной пятнистости листьев было меньшим на вариантах озимой ржи по перелогу и чистому пару с внесением минерального NPK, а максимальным - по занятому пару. Минимальное развитие и распространение септориозной пятнистости листьев отмечено на варианте озимой ржи по сидеральному пару, более высокое - по занятому пару.

Результаты исследований показали, что озимая рожь, возделываемая по сидеральному пару, в сравнении с возделыванием по занятому меньше поражалась листовыми пятнистостями. Так, развитие гельмин-тоспориозной и септориозной пятнистостей было ниже на 3,5-11,2 и 17,2-46,2 %, а распространение - соответственно до 13,7 и на 1,2-30,0 %, в зависимости от фенологической фазы развития и роста озимой ржи.

Учет засоренности посевов выявил, что более засоренной была озимая рожь, размещенная по занятому пару (табл. 4). Так, в период весеннего отрастания озимой ржи количество сорных растений на данном варианте составило 45 шт/м2, в том числе малолетних - 26, а многолетних - 19 шт/м2. Остальные варианты посевов озимой ржи были засорены существенно ниже. Менее засоренной была рожь, размещенная по чистому пару, - 30-32 шт/м2, в том числе 19-22 малолетних и 10-11 шт/м2 - многолетних сорняков. К уборке озимой ржи засоренность посевов уменьшилась в зависимости от варианта на 11,1-25,5 %.

Таблица 4

Засоренность посевов озимой ржи, шт/м2

Весеннее Перед

Паровой предшественник отрастание уборкой

В том числе В том числе

Всего мало- много- Всего мало- много-

летних летних летних летних

Чистый пар (без удобрений) 32 22 10 25 15 10

Чистый пар (мин. NPK на 3 т/га) 30 19 11 24 16 B

Перелог(без удобрений) 41 25 16 36 22 14

Перелог (мин. NPK на 3 т/га) 40 26 14 30 1B 12

Сидеральный пар 36 23 13 32 19 13

Занятый пар 45 26 19 39 23 16

НСР05 2,3 - - 1,9

Анализ структуры сорной растительности показал, что посевы озимой ржи в основном были засорены малолетними сорными растениями. Из яровых встречались такие сорняки, как дымянка лекарственная (Fu-maria officinalis), пикульник обыкновенный (Caleopsis tetrahit), крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris), полевка продырявленная (Myagrum perfoliatum), просо куриное (Echinochloa crus-galli), горец перечный (Polygonum hidropiper), из зимующих - василек синий (Centaurea cyanus), ромашка непахучая (Matricaria perforata merat), ярутка полевая (Thlaspi arvense), пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris). Многолетних сорняков было немного. Из них наибольшее распространение имели осот полевой (Sonchus arvensis), бодяк полевой (Cirsium arvense), льнянка обыкновенная (Linaria vulgaris), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis) и хвощ полевой (Eguisetum arvense).

Исследования показали, что возделывание озимой ржи по чистому пару и перелогу с внесением минерального NPK, а также сидеральному пару позволяет получать существенную прибавку урожая зерна (табл. 5).

Таблица 5

Урожайность зерна озимой ржи

Паровой предшественник Урожайность, т/га +, - к контролю, кг/га

Чистый пар (без уд., контроль) 1,B9 -

Чистый пар (мин. NPK на 3 т/га) 3,3B +1490

Перелог(без удобрений) 1,99 +10

Перелог (мин. NPK на 3 т/га) 3,36 +1470

Сидеральный пар 2,72 +B30

Занятый пар 1,B3 -60

НСР05 0,13

Так, урожайность зерна озимой ржи по чистому пару и перелогу с внесением минерального NPK составила 3,38 и 3,36 т/га. На варианте по сидеральному пару - 2,72 т/га. Прибавка к контролю при этом составила соответственно 1490, 1470 и 830 кг/га. Минимальная урожайность зерна озимой ржи была при посеве по занятому пару.

Выводы. Таким образом, результаты исследований позволяют заключить, что сидерация оздоровляет фитосанитарное состояние посевов озимой ржи. Являясь пищевым и энергетическим материалом для почвенной микрофлоры, запахиваемая органическая масса зеленых удобрений способствует существенному увеличению количества почвенных микромицетов, в том числе и антагонистов грибов - возбудителей болезней растений, повышает показатель общей биологической активности почвы.

Благоприятное влияние сидерации на плодородие почвы и фитосанитарное состояние агроценоза посевов озимой ржи в конечном итоге сказывается на урожайности. Замена чистого и занятого паров сиде-ральным и возделывание по нему озимой ржи позволяет получать существенное увеличение урожайности зерна.

Литература

1. Довбан К.И. Зелёное удобрение. - М.: Агропромиздат, 1990. - 208 с.

B6

2. Завалин А.А., Пасынков А.В., Пономарев М.И. Роль бобовых культур в земледелии Кировской области // Агрохимия. - 2002. - № 6. - С. 66-71.

3. Лошаков В.Г. Пожнивная сидерация и плодородие дерново-подзолистых почв // Земледелие. - 2007. - № 1. - С. 11-13.

4. Постников П.А. Промежуточные культуры // Аграрная наука. - 2002. - № 10. - С. 18-20.

УДК 57.083.18 (4,5) А.Г. Савицкая, Ю.А. Литовка,

Т.В. Рязанова, Н.В. Зобова КЛЕТОЧНАЯ СЕЛЕКЦИЯ ЗЕРНОВЫХ РАСТЕНИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К МИКОТОКСИНАМ ГРИБОВ РОДА FUSARIUM*

Исследование влияния метаболитов фитопатогенных штаммов грибов рода Fusarium, выделенных на территории Сибири, на каллусные культуры сортов мягкой яровой пшеницы показало, что внесение их в питательную среду в концентрации 20% приводит к снижению пролиферации жизнеспособных каллусных культур в среднем на 27% и образованию на их основе небольшого количества регенерантов. Выделен образец, наиболее пригодный для использования в клеточной селекции при получении форм пшеницы, устойчивых к фузариозу.

Ключевые слова: fusarium, фузариотоксины, культура in vitro, каллусогенез, мягкая яровая пшеница.

A.G. Savitskaya, Yu. A. Litovka, T.V. Ryazanova, N.V.Zobova CELL SELECTION OF GRAIN CROPS ON RESISTANCE TO FUNGI MYCOTOXINS OF FUSARIUM GENUS

The influence research of phyto-pathogenic fungi strain metabolites of the genus Fusarium, isolated in Siberia, on callus cultures of soft spring wheat sorts showed that their introduction into the nutrient environment at 20% concentration leads to the decrease in viable callus proliferation by 27% on average and the formation of regenerant small amount on their base. The sample most suitable for use in cell selection for receiving forms of wheat resistant to fusarium diseases is determined.

Key words: fusarium, fusarium toxins, culture in vitro, callus formation, soft spring wheat.

Введение. Фитопатогенные грибы рода Fusarium наносят значительный ущерб урожаю зерновых культур, в том числе яровой мягкой пшеницы, а также загрязняют зерно фузариотоксинами, опасными для человека и животных. Одним из наиболее экологичных способов борьбы с этой инфекцией является создание иммунных сортов с использованием культуры in vitro [2-4]. Все сибирские штаммы грибов рода Fusarium, выделенные из различного материала на территории агроценозов Красноярского края, обладают фитопатогенными свойствами и вызывают некротические поражения растений злаковых культур различной степени выраженности [1]. В то же время эти грибы представляют практический интерес для современной биотехнологии как продуценты биологически активных веществ - селективных факторов отбора устойчивых сортов в клеточной селекции зерновых культур [2-4].

* Работа поддержана за счёт средств, предоставленных путём выделения целевого финансирования краевым государственным автономным учреждением «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно - технической деятельности» в рамках конкурса РФФИ «Сибирь».