CC BY
20НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2012, №2
УДК 632.4
Изучение разнообразия почвенных патогенов картофеля
на орошаемых мерзлотных почвах и разработка экологически безопасных мер борьбы с ними
П.П. Охлопкова, Ф.В. Николаева
Приводятся результаты исследований по изучению распространенности патогенов картофеля в почве, состав почвенной микрофлоры. Дана оценка влияния биологических и химических препаратов на степень распространенности болезней на клубнях картофеля сортов «Якутянка» и «Северный».
Ключевые слова: картофель, микрофлора, патоген, сорт, болезни, анализ, клубни.
Results of the study ofprevalence of pathogens of potato in a soil, the composition of soil microflora are presented. The estimation of the influence of biological and chemical agents on the extent of the diseases prevalence on the tubers of potato grades Yakutyanka and Severnyi is given.
Key words: potato, microflora, pathogen, grade, diseases, analysis, tubers.
Одним из важнейших факторов снижения продуктивности клубней картофеля является ухудшение фитосанитарной обстановки в РС (Я). Нарушение технологии возделывания и хранения картофеля, недостаток семенного материала высших репродукций районированных сортов, завоз семян из других регионов и, как следствие, распространение новых болезней, отсутствие эффективных средств защиты приводят к снижению урожайности в 2 раза и более и существенным потерям в период хранения (до 50%).
Все это свидетельствует о необходимости системного анализа фитопатологического состояния семенного фонда в процессе производства и хранения картофеля, а также изучения разнообразия почвенных патогенов на орошаемых мерзлотных почвах.
Картофель поражается 27 заболеваниями, в том числе 48% составляют почвенные инфекции, 30% - трансмиссивные, 15% - воздушно-капельные и 7% - семенные [1].
Клубни и вегетативная масса представляют собой исключительно благоприятную среду для развития самых различных паразитов. За счет вегетативного размножения патогены могут существовать на картофеле круглый год. Распространенность, развитие и вредоносность грибных болезней в значительной степени определяются особенностями природно-климатических условий, агротехники возделы-
ОХЛОПКОВА Полина Петровна - д.с.-х.н., зам. директора ЯНИИСХ РАСХН, [email protected]; НИКОЛАЕВА Февронья Васильевна - к.с.-х.н., с.н.с. ЯНИИСХ РАСХН, [email protected].
вания, уборки и условий хранения картофеля. В условиях Якутии недостаток тепла в почве весной, высокие летние температуры почвы и воздуха, небольшая влагообеспеченность, суховеи, резкие перепады суточной температуры, щелочная реакция большинства почв и другие особенности климата способствуют наиболее широкой распространенности таких болезней, как ризоктониоз, парша обыкновенная, альтернари-оз и макроспориоз, сухая фузариозная гниль клубней, фитофтороз и др.
Широкое применение химического метода борьбы привело к возникновению целого ряда негативных явлений, в том числе к возникновению проблемы накопления остатков пестицид-ных соединений. Кроме того, сельскохозяйственная практика все чаще сталкивается с фактами снижения эффективности препаратов, вызванными возникновением форм грибов, резистентных к фунгицидам. Поэтому возникает необходимость поиска альтернативных экологически безопасных систем защиты растений.
Цель работы - изучить распространенность патогенной микрофлоры в почве и провести поиск наиболее эффективных, экологически безопасных приемов снижения пораженности болезнями картофеля.
В соответствии с целью было проведено обследование семенных посадок картофеля, семенного материала, где был выявлен состав почвенной микрофлоры, а также изучение экологически безопасных мер борьбы с наиболее распространенными болезнями картофеля.
Полевые исследования проводились в Ханга-ласском улусе (с. Немюгюнцы) на научном стационаре Якутского НИИ сельского хозяйства «Белентяй». Подготовка почвы и технология
108
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2012, №2
ИЗУЧЕНИЕ РАЗНООБРАЗИЯ ПОЧВЕННЫХ ПАТОГЕНОВ КАРТОФЕЛЯ НА ОРОШАЕМЫХ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ
выращивания картофеля, общепринятая для Республики Саха (Якутия). Для закладки полевого опыта был использован семенной материал сортов «Якутянка» и «Северный».
Фоном служило минеральное удобрение в 4-польном севообороте: донник-донник-картофель-овес на зеленую массу, а также картофель в монокультуре. В опыте изучалось действие биологических препаратов «Бактисубтил 5 млрд. КОЕ», «Мизорин», «Агрофил» в сравнении с химическими препаратами «Ридомил голд» и «Купроксат».
Закладка полевого опыта, наблюдения и учеты проводились, согласно методике исследований по культуре картофеля ВНИИКХ [2] и «Методике полевого опыта» [3]. Полученные данные подвергались математической обработке с использованием методики полевого опыта Б.А. Доспехова, программы SNEDECOR, Microsoft Exsel. Метеорологические условия года по данным Покровской агрометеостанции Ханга-ласского улуса РС (Я).
Экспериментальные изучения фитопатогенов проводятся по общепринятым методикам ВИЗР, ВНИИФ, ВНИИКХ, ВНИИСХМ и т.д.
Отбор почвенных проб для микробиологического анализа производится по стандартной методике «Методы почвенной микробиологии» (1991) [4].
Изучение общего состава почвенной микрофлоры показало, что в почве преобладают бактерии, составляя около 78-89%, грибы - 2-8% и актиномицеты - 8-15%. Значительная часть бактериального населения почв принадлежит к группе споровых бактерий, среди которых встречаются такие виды, как Bacillus agglomera-tus, Bac. idosus, Bac. mycoides и Bac. subtilus. Состав спорообразующих бактерий в значительной мере определяется физиологическими свойствами микробов и состоянием органического вещества почвы. Bacillus agglomeratus, Bac. idosus, Bac. Mycoides лучше усваивают органические азотные соединения. В bac. Subtilus хорошо используют минеральные формы азота и обильно были представлены в почве.
Из неспоровых встречаются бактерии рода Pseudomonas, в состав которых входят флюрес-цирующие (Pseudomonas fluorescens) и желто-пигментные (Pseudomonas herbicola), обнаруженные в начале и конце вегетационного периода (в начале июня и конце августа). Известно, что бактерии этой группы разлагают свежие органические вещества и развиваются в огромном количестве в первые стадии их разрушения.
Содержание актиномицетов в исследуемых нами почвах меняется до 9 млн. КОЕ/г почвы. Наиболее широко распространены в исследуемой почве белые, серые актиномицеты и корич-
невые с ярко выраженной пигментацией на питательной среде. Количество актиномицетов достигает 8-15%, тогда как количество грибов -8%. Актиномицеты представлены видами Acti-nomuces album.
По сравнению с бактериями и актиномицета-ми микроскопические грибы составляют меньшую часть микроорганизмов почв. Они представлены несколькими родами, среди которых доминируют Penicillium, Trichoderma, Fusarium, Mucor, реже Aspergillus, Alternaria. Численность грибов колеблется от 3,2 до 7,2 тыс КОЕ/г почвы.
Весенний клубневой анализ посадочного материала сортов «Якутянка» и «Северный» показал, что на клубнях отмечено наличие ризокто-ниоза, парши обыкновенной, сухой фузариоз-ной гнили (табл. 1).
Так, на клубнях сорта «Якутянка» наблюдались сухая фузариозная гниль (20%), ризокто-ниоз (19%), мокрая бактериальная гниль (1,5%). Клубни сорта «Северный» были поражены ри-зоктониозом (10%), паршой обыкновенной (9,5%), мокрой бактериальной гнилью(2,5%).
Таким образом, представленные данные весеннего клубневого анализа свидетельствуют, что сорт «Якутянка» устойчив к парше обыкновенной, но менее устойчив к сухой фузариозной гнили и ризоктониозу. Сорт «Северный» устойчив к ризоктониозу, фомозу, но среднеустойчив к бактериальным болезням и парше обыкновенной.
На опытах во всех вариантах всходы были дружные и крепкие, выпадов не отмечено. При визуальной оценке посадок в период массового цветения болезней картофеля обнаружены единичные поражения ризоктониозом, вирусными болезнями, пятнистость листьев, другие болезни не проявились.
Т а б л и ц а 1
Клубневой анализ картофеля перед посадкой (май, 2011)
Болезни Сорт «Якутянка» Сорт «Северный»
шт. % шт. %
Грибные болезни, в т.ч.
Ризоктониоз (при поражении от 1/8 до 1/4 поверхности клубня) 25 12,5 15 7,5
Ризоктониоз (при поражении более 1/4 поверхности клубня 13 6,5 5 2,5
Парша обыкновенная 0 0 19 9,5
Фитофтороз 0 0 0 0
Фомоз 6 3 3 1,5
Сухая фузариозная гниль 40 20 10 5
Бактериальные болезни, в т.ч.
Мокрая гниль 3 1,5 5 2,5
Кольцевая гниль 0 0 0 0
Черная ножка 0 0 0 0
Механические повреждения 4 2 11 5,5
Всего 82 41 65 32,5
ОХЛОПКОВА, НИКОЛАЕВА
Т а б л и ц а 2
Численность пропагул гриба Rhizoctonia solani в почве опытного участка в начале вегетации, шт. пропагул/100 г почвы
Вариант опыта Сорт «Якутянка» Сорт «Северный»
1 76,0 50,7
2 102,7 80,7
3 59,7 51,0
4 136,3 58,7
5 113,3 105,0
6 93,7 27,7
7 80,0 152,0
Возбудитель болезни ризоктониоз - гриб Rhizoctonia solani kuhn и является полупаразитом, может жить на растительных остатках в почве как сапрофит продолжительное время. Так на посевах овса отмечено - 105,0, донника - 27,7, горох - овсяная смесь - 93,0 пропагул / 100 г почвы.
На опытном участке предшественником является картофель, с этим связано количественное разнообразие пропагул гриба Rhizoctonia solani. Так в 2011 г. количество колоний колеблется в среднем от 27,7 до 136,3 пропагул/ 100 г почвы по вариантам опыта (табл. 2).
По данным осеннего клубневого анализа сорт «Якутянка» положительное влияние на устойчивость клубней картофеля к ризоктониозу оказали обработки «Бактисубтил 5 млрд КОЕ+ обработка в период вегетации «Купроксат» (вариант 5) и «Мизорин + обработка в период вегетации «Купроксат» (вариант 6), к парше обыкновенной также комплексные обработки «Мизорин + обработка в период вегетации «Купроксат» (вариант 6) и «Агрофил + обработка в период вегетации «Купроксат» (вариант 7). Бактериальных болезней после уборки не обнаружено (табл. 3).
Сорт «Северный» в основном поражался ри-зоктониозом, парши обыкновенной обнаружено не было, что свидетельствует об устойчивости сорта к этому заболеванию.
Почвенно-климатические условия вегетационного периода способствовали развитию таких болезней, как ризоктониоз и парша обыкновенная. Сорт «Якутянка» в основном поражался ризоктониозом и паршой обыкновенной от 218%, а сорт «Северный» менее устойчив к ри-зоктониозу 8-20%, т.е. поражаемость и устойчивость картофеля к болезням в основном зависят от сортовых особенностей, а применение мер борьбы с болезнями повышает устойчивость сорта.
Таким образом в составе почвенной микрофлоры в севооборотах преобладают бактерии -78-89%, грибы - 2-8% и актиномицеты - 815%. Бактерии представлены группой споровых
Т а б л и ц а 3
Клубневой анализ картофеля после уборки (октябрь, 2011)
Болезни, %
Вариант опыта Ризоктониоз Парша обыкновенная Бактериальные болезни Механические повреждения Всего больных
Сорт «Якутянка»
1 14 12 - 8 34
2 16 10 - 6 32
3 14 8 - 10 32
4 12 10 - 8 30
5 - 10 - 6 16
6 - 2 - 6 8
7 18 - - 6 24
Сорт «Северный»
1 18 - - 6 24
2 8 - - 12 20
3 16 - - 8 24
4 12 - - 4 16
5 12 - - - 12
6 20 - - 8 28
7 16 - - 5 21
бактерий, как Bacillus agglomeratus, Bac. idosus, Bac. mycoides и Bac. subtilus. Из неспоровых встречаются бактерии рода Pseudomonas, в состав которых входят флюресцирующие (Pseudomonas fluorescens) и желтопигментные (Pseudomonas herbicola). Количество актиномицетов достигает 8-15%, тогда как количество грибов -8%. Актиномицеты представлены видами Acti-nomuces album, грибы - несколькими родами, среди которых доминируют Penicillium, Tricho-derma, Fusarium, Mucor, реже Aspergillus, Alternaria. Численность грибов колеблется от 3,2 до 7,2 тыс. КОЕ/г почвы.
Наибольший эффект по снижению развития болезней получен при обработке клубней перед посадкой препаратом «Мизарин», а в период вегетации - «Купроксатом» (медьсодержащий препарат).
Литература
1. Чулкина В.А. Борьба с болезнями сельскохозяйственных культур в Сибири. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 252 с.
2. Писарев Б.А. Сортовая агротехника картофеля. - М.: Агропромиздат, 1990. - 208 с.
3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979. - 416 с.
4. Ежов Г.И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии: учебное пособие для студентов для агрономических специальностей. - М.: Высшая школа, 1974. - С. 94151.
Поступила в редакцию 25.05.2012
110
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2012, №2
