CC BY
23Вестник защиты растений, 1, 2000 43
УДК 631.324.86: 633
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПОСЕВОВ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ К ВОЗБУДИТЕЛЯМ БОЛЕЗНЕЙ В ПРИМОРСКОМ КРАЕ
А.К.Чайка*, Н.М.Мыльников**
*Дальневосточный научно-методический Центр **Дальневосточный НИИ защиты растений
Муссонный климат Приморского края благоприятствует развитию грибных и других болезней сельскохозяйственных культур в период их вегетации. Для повышения генетической устойчивости растений проводится значительная селекционная работа по зерновым культурам, кукурузе, сое, картофелю. В целях повышения комплексной устойчивости применяются химические средства. Сообщается о препаратах, используемых в целях защиты основных сельскохозяйственных культур в крае.
Погодно-климатические условия Приморского края в период роста и созревания сельскохозяйственных культур изменяются от относительно холодных и засушливых в весенне-раннелетний период до жарких с избыточным увлажнением во второй половине лета и начале осени. Цветение и созревание полевых культур происходит обычно на фоне обильных дождей, высокой температуры воздуха и его относительной влажности, близкой к 100%. Утренние туманы способствуют длительному сохранению капельножидкой влаги на поверхности растений (Справочник,1966,1968). Такие условия благоприятны для развития грибных болезней. И отчеты наших НИУ и региональных СТАЗР показывают, что практически ежегодно отмечается поражение ячменя сетчатым и темно-бурым гельминтоспориозом, пшеницы - бурой ржавчиной, септориозами и фузариозом колоса, сои - комплексом пятнистостей листьев и стеблей, картофеля и томатов - альтернариозом и фитофторозом. Многие полевые культуры страдают от корневых гнилей; широк список заболеваний овощных и садовых культур.
Развитие болезней приводит к снижению урожая сельскохозяйственных культур, ухудшению качества или порче получаемой продукции. Поэтому проблема комплексной устойчивости сельскохозяйственных растений к заболеваниям и условиям окружающей среды для юга Дальнего Востока, где сосредоточено растениеводство региона, является актуаль-
ной. Культуры, выращиваемые здесь, должны обладать устойчивостью, во-первых, к широкой изменчивости климатических условий, принимающих в отдельные годы стрессовые значения для растений; во-вторых, к широкому спектру почвенных условий, изменяющихся от горно-лесных до степных на сравнительно небольшом в географическом плане отрезке территории; в-третьих, к многообразию возбудителей болезней.
Устойчивость, не выделяя конкретного механизма ее происхождения, можно рассматривать в широком смысле слова как способность посевов, посадок противостоять неблагоприятным факторам и болезням.
В частности, устойчивость к заболеваниям может быть вызвана механизмами, определяемыми генетическими свойствами возделываемых сортов, условиями выращивания культуры, которые создаются с помощью агротехнических мероприятий, воздействиями на посевы и посадки средств защиты растений, способными регулировать численность вредных видов и тем самым влиять на устойчивость к ним возделываемых растений.
Все указанные механизмы устойчивости посевов, используемые в хозяйственной практике, могут быть количественно или качественно определены и связаны между собой.
Мы уделяем значительное внимание повышению генетической устойчивости культурных растений, применяя современные методы селекционной работы.
Наиболее глубоко исследования в данном направлении ведутся в Приморском НИИСХ по зерновым культурам, кукурузе, сое, картофелю. Работа осуществляется с использованием искусственных инфекционных фонов при заражении селекционных образцов наиболее вредоносными патогенами. Так, в селекции яровой пшеницы поставлена задача вывести не только высокоурожайные, с хорошими мукомольными качествами сорта, но и устойчивые к таким вредоносным заболеваниям, как фузариоз колоса, пыльная и твердая головня, бурая листовая и стеблевая ржавчина, септо-риоз листьев, мучнистая роса.
Установлено, что от поражения листовыми пятнистостями, разными видами ржавчины и корневыми гнилями урожайность пшеницы снижается до 15%. Головневые грибы причиняют ущерб урожаю в размере 30%. В благоприятные годы для развития фузариоза колоса поражение зерна составляет 30-40%. Накапливаемые в нем микотоксины делают зерно непригодным для использования в пищу человеку или на корм животным. В результате длительной селекционной работы в Приморском НИИСХ выведен ряд сортов с повышенной устойчивостью к грибным заболеваниям. Так, сорт яровой пшеницы Приморская 39 в полевых условиях не поражается стеблевой ржавчиной и пыльной головней. Слабо восприимчива к бурой листовой ржавчине. Сорт умеренно устойчив к фузариозу колоса. Пшеница Приморская 21 толе-рантна к ржавчинным болезням. Новый сорт пшеницы Приморская 78 слабо восприимчив к фузариозу колоса и бурой листовой ржавчине.
Ряд вредоносных заболеваний отмечен на кукурузе, выращиваемой на зерно. Наиболее часто встречаемые - северный гельминтоспориоз, склероспороз, пузырчатая и пыльная головня, бурая ржавчина. Выявлена высокая степень поражаемости - 32-98% всех сортов и гибридов этой культуры. Остальные заболевания встречаются в меньшей степени. В процессе селекционной работы получены высокопродуктивные гибриды
и гибридные популяции кукурузы, среди которых значительная часть относится к устойчивым и среднеустойчивым. Так, синтетические популяции ПКС-28, ПКС-44 и ПКС-54 при обшей высокой урожайности лишь незначительно поражаются пыльной и пузырчатой головней. Однако, эта проблема еще далеко не решена.
С соей ведется целенаправленная селекционная работа с учетом признака устойчивости к болезням.
Наиболее распространенные и вредоносные заболевания сои в условиях мус-сонного климата Приморского края -септориоз, церкоспороз, ложная мучнистая роса (пероноспороз), корневые гнили, вирусные заболевания и бактериозы. Все они вызывают снижение урожая на 10-40%.
Септориоз - одно из самых распространенных заболеваний сои во всех зонах возделывания. Вредоносность его проявляется в преждевременном пожелтении и опадании пораженных листьев, снижении урожайности на 12-34% (Бо-лезни,1971). На Дальнем Востоке практически ежегодно возникают эпифитотии септориоза.
Церкоспороз является также широко известным заболеванием растений сои, пятна которого покрывают 60-100% поверхности пораженных органов.
В некоторые годы посевы сои сильно поражаются корневыми гнилями - до 40% растений.
Другие болезни растений и семян сои не менее вредоносны. Поэтому в селекционной работе с данной культурой иммунитету придается особое значение.
С использованием устойчивых к сеп-ториозу европейских и американских сортов сои выведен толерантный в местных условиях сорт Приморская 69, а также с комплексной устойчивостью к поражению церкоспорозом, корневыми гнилями и пероноспорозом - раннеспелый сорт Приморская 13. В последние годы в селекции этой культуры получен ряд гибридных комбинаций, из которых проводятся отборы устойчивых к грибным болезням форм: (Харосой х Т-Wo-
Fum) х Приморская 494, Юбилейная х Комсомолка, Ходсон х Комсомолка, Венера х Комсомолка, Приморская 982 х Комсомолка.
Высокие требования предъявляются к сортам картофеля. Наряду с высокой урожайностью и хорошими товарными качествами клубней они должны обладать устойчивостью к раку, фитофторо-зу, макроспорозу, вирусным болезням. Установлено, что интродуцированные в Приморский край отечественные и зарубежные сорта картофеля, как правило, сильно вырождаются и резко снижают урожай после 2-3-летнего выращивания, что обусловлено размножением и распространением насекомых - переносчиков вирусов. Только некоторые сорта, выращиваемые на естественном инфекционном фоне, способны сохранять продуктивность и другие качественные признаки в течение 6-10 лет. К ним можно отнести сорта, обладающие полевой устойчивостью к скручиванию листьев -Grata, Karina, Scala; морщинистой и полосчатой мозаикам - Garla, Lotos, Sarca. Не имели признаков вирусной инфекции во все годы исследований сорта Arnica, Planta, Orlik.
В последнее десятилетие в Приморском НИИСХ совместно с другими учреждениями (ВИР, Дальневосточная опытная станция ВИР) выведен средне-поздний сорт картофеля Филатовский. Он обладает высокой полевой устойчивостью к вирусным заболеваниям и фи-тофторозу и широко используется в селекционной работе. От скрещивания этого сорта с сортами Приекульский ранний и Резерв получен гибрид, обладающий высокой продуктивностью (около 400 ц/га), хорошим вкусом и полевой устойчивостью к вирусным болезням. Гибриды от скрещивания сортов Филатовский х Aquila по сравнению с другими образцами выделяются по устойчивости к вирусным заболеваниям.
Как источник устойчивости к вирусным болезням в селекционной работе используется высокоурожайный сорт местной селекции Долинный. В комбинациях
Specula х Долинный, Palma х Долинный выделено большое количество гибридов, обладающих высокой продуктивностью и слабо поражаемых вирусами.
Несмотря на некоторые достижения селекции не всегда удается совместить в одном сорте все желаемые качества и высокоурожайный сорт, обладающий хозяйственно ценными качествами, в той или иной степени поражается возбудителями болезней. Поэтому химическая защита посевов была и остается одним из важных технологических приемов, позволяющих ограничить развитие болезней и сохранить выращенный урожай.
Так, ежегодно около 40% семян зерновых культур в крае подвергается предпосевному протравливанию. В минувшем году для данной цели было использовано 30.6 т протравителей. Обработано 18.5 тыс. тонн семян. В этом качестве использовались фенорам, ТМТД, раксил и ряд других препаратов. Предпосевная обработка семян - один из наиболее действенных приемов, позволяющий защитить растение на ювенильных стадиях развития от семенной и почвенной инфекции, а позже - и от головневых грибов.
В результате обработки семян ячменя на 5-10% повышается их лабораторная и на 7-10% полевая всхожесть. В 2.5-10 раз уменьшается заспоренность посевного материала возбудителями болезней. Эффект от протравливания сохраняется длительное время. Например, устойчивость к корневым гнилям - до фазы выхода в трубку. Относительную устойчивость приобретает надземная часть растений. Листовая поверхность ячменя значительно слабее поражается сетчатым гельминтоспориозом, в меньшей степени развивается темно-бурый гель-минтоспориоз.
Аналогичные результаты отмечаются при обработке семян пшеницы. В зависимости от препарата, которым проводят обработку семян, их всхожесть повышается на 10-20%, пораженность корневыми гнилями в фазы кущения и выхода в трубку снижается в 2-3 раза. Посевы пшеницы в процессе дальнейшего роста и созревания слабее поражаются бурой
ржавчиной, септориозами и, что особенно важно для Приморья с его теплой и влажной погодой, - в 1.5-2 раза уменьшается развитие фузариоза колоса.
Защиту колосовых культур проводят также с помощью фунгицидов. В 1998 г., например, было обработано 1313 га семенных посевов пшеницы. Наиболее благоприятный момент для опрыскивания -фаза флаг-листа. Использование этого приема позволяет в 1.5-2 раза подавить септориозы листьев и колоса, на 70-80% - бурую ржавчину и на 30-50% снизить поражение пшеницы фузариозом колоса. Прибавка урожая в зависимости от условий года, сорта пшеницы и используемого препарата составляет 25-40%, еще более она весома при защите ячменя. Наиболее эффективен в условиях края фунгицид альто 400 к.с., хорошие результаты получены при использовании рекса.
В настоящее время предпосевная обработка семян сои практикуется относительно редко. Вместе с тем, по данным НИУ региона, использование, например, фентиурама позволяет уменьшить пора-женность посевов корневыми гнилями на 20-100%, снизить пораженность комплексом болезней листьев на 30-55% и получить прибавку урожая в размере 12-37%.
Совсем не применяется в регионе опрыскивание посевов сои фунгицидами, хотя на ее листьях и стеблях развивается несколько видов грибов, способных существенно повлиять на урожайность растений.
Так, по данным краевой СТАЗР, более 90% посевов сои в 1998 г. в различной степени были поражены пероноспорозом, аскохитозом, церкоспорозом, септорио-зом и фузариозом. Полевые опыты показывают, что опрыскивание сои, например, фундазолом снижает интенсивность развития листостебельных инфекций в посевах на 29-60% и увеличивает урожай на 8-20%.
В Приморье проходит северная граница выращивания риса. Наиболее опасным заболеванием его здесь считается пирикуляриоз. Вредоносное развитие болезни наблюдается в отдельные годы на
ограниченных площадях. При этом обычно теряется 5-12% потенциального урожая. В недалеком прошлом борьбе с пи-рикуляриозом риса хозяйства и научные учреждения края уделяли достаточное внимание. В результате проведенных исследований разработано уравнение регрессии, с помощью которого можно прогнозировать вспышку болезни и ее вероятность, что позволило отказаться от повсеместного профилактического опрыскивания посевов фунгицидами. Наиболее эффективные препараты против пи-рикуляриоза - фундазол, рицид-П и фудживан. Применение их в случае высокой вероятности перезаражения растений позволяет предотвратить развитие заболевания и избежать связанных с ним потерь урожая.
В Приморье, как уже отмечалось, во второй половине вегетационного сезона устанавливается жаркая влажная погода с обильными утренними росами и туманами. Сочетание таких условий благоприятно для развития фитофтороза картофеля. Ежегодное развитие этого заболевания сопровождается потерей 8-15% урожая, а в отдельные годы, когда фи-тофтороз приобретает характер эпифи-тотии, отмечаются потери 40-60%. Сильно страдают от этого заболевания томаты.
Коллективные хозяйства выращивают картофель на площади 3 тыс. га. Около 60% этой площади по сигналам краевой СТАЗР обрабатывают фунгицидами. Ежегодное потребление этих препаратов в крае достигает 9 тонн. Для борьбы с фитофторозом используют акробат МЦ, поликарбацин, препараты, содержащие в своем составе хлорокись меди. Эти фунгициды хорошо сдерживают развитие фитофтороза на ботве, обеспечивая сохранение урожая клубней. Эффективность их в зависимости от ряда условий составляет 50-90%, а прибавка урожая определяется интенсивностью развития болезней. Проведение профилактических обработок одновременно подавляет в посадках картофеля и томатов такое вредоносное заболевание, как альтернариоз.
Посадки фермеров и частные участки,
занятые картофелем, занимают 45-48 тыс. га. Химическими препаратами обрабатывается не более 1% этой площади. Наиболее часто здесь используют медный купорос и бордоскую жидкость.
Хотя химические методы защиты растений и эффективны, а в некоторых случаях им нет альтернативы, они, однако, имеют ряд недостатков, один из которых в современных условиях играет немаловажную роль, ограничивая применение протравителей и фунгицидов: это высокая стоимость импортных системных препаратов.
Привлекательны в этом отношении препараты отечественного производства, вырабатываемые из сырья природного происхождения. Из таковых в крае имеются иммуноцитофит (ИЦФ) и нарцисс. В применяемых дозах - 0.3 г/т и 40 г/т, соответственно, - они не обладают фун-гицидной активностью. Действующее вещество этих препаратов повышает иммунитет растений и их устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды, стимулирует рост и развитие растений. Важным свойством их следует считать неспецифичность возникающего иммунитета по отношению к возбудителям болезней. Применение их сопровождается повышением уровня комплексной устойчивости растений к грибным заболеваниям (Кульнев,Соколова,1997). Обладая относительно невысокой стоимостью, указанные препараты экологически безопасны и не представляют угрозы работающему с ними персоналу.
В 1996-1998 гг. в полевых опытах проверяли эффективность ИЦФ и нарцисса на сое, зерновых (яровые ячмень и пшеница), картофеле и огурцах. Полученные данные показали, что препараты обеспечивали достаточно высокий уровень защиты растений и по биологической и хозяйственной эффективности мало уступали наиболее действенным современным синтетическим фунгицидам и протравителям. Так, при обработке семян перед посевом ИЦФ или нарциссом на 512% повышалась лабораторная и полевая всхожесть зерновых, несколько уменьшалась засоренность зерновок патоген-
ной микофлорой. В результате повышения устойчивости растений к патогенам снижалось поражение посевов пшеницы корневыми гнилями на 27-60%, ячменя -на 45-58%, сои - на 36-74%.
Влияние препаратов на устойчивость растений сохранялось на протяжении всего периода вегетации. На растениях ячменя, выросших из обработанных семян, слабее развивались сетчатый и темно-бурый гельминтоспориозы. Общий индекс пораженности листьев составил 5962% от контроля. На пшенице развитие септориозов и бурой ржавчины снижалось до 44-78% от контрольного варианта, а фузариоз колоса - до 57%. Пора-женность сои комплексом листовых пят-нистостей была ниже на 35%.
Обработка клубней картофеля и семян огурцов иммуноцитофитом приводила к снижению пораженности ботвы фи-тофторозом и альтернариозом на 28%, а листьев огурцов пероноспорозом - на 15%.
В результате повышения устойчивости посевов к болезням увеличивался урожай. На зерновых прибавка урожая за 3 года испытаний составляла от 14 до 30%, на сое - 19-31%. На картофеле и огурцах в однолетнем опыте - 5 и 37%, соответственно.
Как нарцисс, так и иммуноцитофит могут применяться для опрыскивания посевов. Болезни зерновых культур подавляются при этом на 28-46%, фузариоз колоса пшеницы - 30-35%, пятнистости листьев сои - 40-45%. Опрыскивание картофеля и огурцов иммуноцитофитом снижало заболевание этих культур на 28-45 и 15% соответственно. Прибавка урожая в сравнении с контролем на ячмене варьировала от 22 до 31%, на пшенице - от 15 до 32%, на сое она была 1321%, на картофеле - 12, на огурцах -40%. Полученное с обработанных посевов зерно было более крупным и имело большую плотность.
В Приморском крае иммуноцитофит и нарцисс уже применяются на небольших площадях сельскохозяйственных культур. В 1998 г. семенами, обработанными иммуноцитофитом, было засеяно 8280 га
зерновых культур, 800 га сои, 240 га риса, семенами, обработанными нарциссом, - 6130 га зерновых, 5256 га сои и 240 га риса.
Таким образом, в распоряжении земледельцев имеется достаточно широкий набор приемов, с помощью которых можно воздействовать на устойчивость посевов культурных растений. Использование их позволяет корректировать уровень генетической устойчивости посевов, а в некоторых случаях выращивать ино-
районные сорта, обладающие хорошими хозяйственными показателям, но поражаемые местными популяциями возбудителей болезней. Целенаправленное использование в практике всего спектра способов повышения комплексной устойчивости растений к неблагоприятным факторам позволяет передовым хозяйствам получать неизменно высокие производственные и экономические показатели.
Болезни и вредители сои на юге Дальнего Востока и меры борьбы с ними. Владивосток, 1971, 181 с.
Кульнев АИ., Соколова Е.А. Многоцелевые стимуляторы защитных реакций роста и развития растений. Пущино, 1997.
Справочник по климату СССР. Вып. 26:
Приморский край, ч.П: Температура воздуха и почвы. Л., Гидрометеоиздат, 1966, 220 с.
Справочник по климату СССР. Вып. 26: Приморский край, ч. IV: Влажность воздуха. Атмосферные осадки. Снежный покров. Л., Гидрометеоиздат, 1968, 239 с.
METHODS OF DEVELOPING THE COMPLEX RESISTANCE IN AGRICULTURAL CROPS TO PATHOGENS IN THE PRIMORIE PROVINCE
A.K.Tshaika, N.M.Mylnikov Monsoon climate of the Primorie Province is favourable for fungal and other diseases of agricultural plants. To develop their genetic resistance an extensive breeding of cereals, corn, soybean, and potato is carried out in the Province. In the article, the most promising cultivars of the above crops are listed. Chemical materials are used to develop complex resistance. The most affective of them and their application rates are summarising in the paper. Special attention is drawn to the domestic preparations produced from natural materials: immunocytophyt and nartsiss developing the resistance in crops to fungal diseases.
