CC BY
35
Раннеспелый сорт Памяти Вавенкова был наиболее урожайным при 5,5 млн всхожих зерен на 1 га. Дальнейшее увеличение КВ не только не вело к росту продуктивности, но и чаще вызывало ее понижение.
Для сортов Удача, Новосибирская 44 и Сибирская 12 лучшие КВ - 6,5 и 7,5 млн всхожих зерен на 1 га.
выводы. Таким образом, в условиях сильной засухи 2012 г. сбор зерна яровой мягкой пшеницы в наших экспериментах был ниже, чем в 2011 г., почти в 3 раза. Наиболее урожайным в среднем за 2 года оказался сорт Памяти Вавенкова.
В засушливых условиях возделывания в лесостепи Западной Сибири для сортов Новосибирская 15, Полюшко, Новосибирской 29, Удача и Сибирская 12 следует рекомендовать применение коэффициента высева 6,5 млн всхожих зерен на 1 га, Новосибир-
ская 31 - 7,5, Бэль - 4,5, Памяти Вавенкова - 5,5 млн всхожих зерен на 1 га. У Новосибирской 44 различия между ближними значениями КВ в диапазоне от 5,5 до 8,5 несущественны, но так как урожайность с ее увеличением постоянно возрастает, следует сделать вывод о целесообразности использования для этого сорта высоких норм высева.
По результатам исследований сделаны предварительные выводы для условий засухи о том, что изученные сорта подразделяются на генотипы, которые формируют свою урожайность благодаря высокому продуктивному кущению, и генотипы, обладающие высокопродуктивным колосом при незначительном кущении. К первой группе относятся Новосибирская 15, Новосибирская 44, Новосибирская 29, Полюшко и Памяти Вавенкова, ко второй - Новосибирская 31, Сибирская 12 и Бэль.
Литература.
1. Бобровский А.В. Влияние коэффициентов высева на хозяйственно-ценные свойства сортов овса в лесостепи Красноярского края: авторефератдисс.... кандидата с.-х. наук. Новосибирск, 2013. 20 с.
2. Кудряшов И.Н., Беспалова Л.А., Неженец А.В. Управление хозяйственными признаками озимой пшеницы с помощью норм высева // Тр. Кубанского государственного аграрного университета. 2006. №1. С. 183-192.
3. Сатарова Р.М. Особенности формирования урожайности и качества зерна новых сортов яровой мягкой пшеницы в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан: автореферат дисс. ... кандидата с.-х. наук. Уфа, 2013. 23 с.
4. Тихонова О.С., Фатыхов И.Ш. Влияние нормы высева семян на качество зерна озимых зерновых культур в Среднем Предуралье // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2012. № 4. С. 14-16.
5. Леонтьев С.И. Структура урожая яровой пшеницы в зоне южной лесостепи// Науч. тр. Омск, 1971. С. 20-25.
6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып.2. М., 1989. 194 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985. 244 с.
THE FoRMATioN oF wHEAT coENosis UNDER ARiD coNDiTioNs of THE siBERiAN FoREsT-
sTEppE REGioN I.E. Likhenko, D.p. Zybchenko, V.I. Zamiralova
summary. Influence of the seeding coefficients (from 2.5 to 8.5 million germinating grains per 1 ha) on the formation of the yield of coenosis of spring soft wheat varieties of various categories of ripeness was studied under arid conditions of the forest-steppe of Western Siberia. The maximum of the average yield was obtained at 5,5 - 6,5 million per 1 ha sowing rate. Under conditions of moderate drought in 2011, the highest productivity gave the varieties Polyushko, Novosibirsk 15 (early ripening), Fortune, Novosibirsk 44 (middle-ripening), Siberian 12 (mid-late) at sowing rate 6.5 million per 1 ha. The variety Belle (mid-ripen) gave the maximum yield after sowing rate of 4.5 million per 1 ha, the varieties Memory Vavenkov and Novosibirsk 29 (mid-early) - at 5.5 million per 1 ha, Novosibirsk 31 (mid-early) - at 7,5 million per 1 ha. The absolute maximum of yield in the experiment gave Novosibirsk 31 at sowing rates 7.5 and 8.5 million germinating grains per 1 hectare. On average for all the coefficients the highest yield gave Memory Vavenkov and Novosibirsk 29. Novosibirsk 15 and Novosibirsk 44 followed them. In extremely dry 2012 year the highest yield on average for all sowing rates gave Memory Vavenkov, Polyushko and Luck. Memory Vavenkova gave higher yield than that of other varieties at almost all sowing rates (except 7.5 million) and the yield increased from 2.5 million to 5.5 million. This fact allows to recommended for the variety the sowing rate not more than 5.5 million per 1 ha. Novosibirsk 44 gave non-significantly less yield than the mentioned varieties. Other varieties gave significantly less harvest. An analysis of the yield structure allowed us to the specific conditions of experiments to group the studied varieties on genotypes that form their productivity by their high productive tillering, and genotypes that have high-productive ear. The first group includes the varieties Novosibirsk 15, Novosibirsk 44, Novosibirsk 29, Polyushko and Memory Vavenkova. These varieties have the highest rates of productive tillering and the values of productive stalks density in the variants with the highest yield. The second group includes such varieties as Novosibirsk 31, Siberian 12 and Belle. These varieties form their high yield thank to their large ear with high seed set. Keywords: coefficient of sowing rate, wheat, yield, drought, tillering, stalks density, the productivity of the ear.
УДК:632.9:632.482.19:633.14
некоторые приёмы и средства защиты озимой ржи от спорыньи
Т.К. ШЕШЕГОВА, доктор биологических наук, зав. лабораторией
Л.М. ЩЕКЛЕИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. В статье изложены результаты изучения жизнеспособности разных инфекционных структур (склероции, конидии, аскоспоры) спорыньи под действием профилактических мероприятий, фунгицидов и биоагентов. Исследования выполнены в НИИСХ Северо-Востока в 2010-2013 гг. в полевых и лабораторных (in vitro, in vivo) экспериментах. Рассмотрена жизнеспособность склероций разных лет урожая при заделке
их в дерново-подзолистую почву на глубину от 2 до 20 см. Изучены защитные свойства по ингибированию прорастания склероций и образованию перитеций с аскоспорами фунгицидов Винцит (эталон), Редут, Алькасар, Турион, Виал Траст. В исследованиях in vitro в целях поиска микромицетов - антагонистов спорыньи рассмотрены специфические взаимодействия в двухкомпонентных ассоциациях конидиальной стадии Sphacelia segetum со штаммами Л-30 Flavobacterium fulvii иА-4 Streptomyces hygroscopicum. Установлена 100%-ная жизнеспособность склероций и аскоспор на глубине от 0 до 20 см, но достигают поверхности почвы стромы склероций с глубины не более 10 см. При этом по мере заглубления на всех склероцияхзначительно уменьшается (в среднем с 10,3 до 5,6 шт.) количество сформировавшихся стром с плодовыми телами, что влечёт за собой уменьшение инфекционной нагрузки. Жизнеспособность свежесобранных склероций составляет 90. ..100%, прихранении их в течение одного года величина этого показателя снижается до 10%. Наибольшую биологическую эффективность (75% - лабораторный опыт и 90% - полевой опыт) проявил новый препарат Турион, проходящий регистрационные испытания, у эталонного препарата Винцит она была значительно ниже (10,0 и 12,5% соответственно). Число стром на жизнеспособных склероциях при использовании Туриона не превышало 1,5 шт. В варианте с Винцитом величина этого показателя была больше, чем в контроле и других изучаемых вариантах, что свидетельствует о возможности компенсации гибели отдельных склероций высокой инфекционной нагрузкой выживших. Средний уровень биологической эффективности (20,0.45,5%) выявлен у препарата Редут. Установлены сильные антагонистические отношения в биосистеме Sp. segetum - А-4 St. hygroscopicum, что представляет интерес для использования этого штамма в качестве биоагента контроля конидиальной стадии спорыньи злаков. Ключевые слова: озимая рожь, спорынья, склероции, конидии, аскоспоры, жизнеспособность, химические фунгициды, биоагенты, протравливание, биологическая эффективность.
В связи с вступлением Российской Федерации во Всемирную торговую организацию особенно остро встаёт проблема борьбы со спорыньей зерновых культур, так как по современным мировым стандартам в оригинальных семенах и посевном материале высших репродукций наличие склероций этого гриба не допускается. В большей степени, в сравнении с другими зерновыми культурами и злаковыми травами, это заболевание поражает рожь, как открыто цветущее растение.
В Кировской области по результатам многолетних наблюдений (1998-2013 гг.) болезнь ежегодно проявлялась на 50...60% посевов озимой ржи при поражении растений в пределах от 0,2 до 1,7% (от 0,5 до 3,3 растений со склероциями гриба на 1 м2). При 3-х и более склероциях в колосе их содержание в урожае по массе превышает допустимые нормативы для продовольственной и фуражной ржи [1]. В большей степени подвержен заболеванию сорт озимой ржи Кировская 89 (до 8%), однако в годы, благоприятные для развития болезни, поражаются и другие сорта.
Вредоносность спорыньи имеет несколько аспектов - растение теряет часть зерна из-за замещения его склероциями, уменьшается крупность зерновок, формирующихся в соседствующих с пораженными колосками цветках. В наших исследованиях установлено существенное снижение числа и массы зёрен в колосе озимой ржи при формировании в нём одного склероция, крупности зерна - при фор-
мировании 5 склероций и более. Установлены тесные зависимости между количеством склероций в колосе и элементами структуры урожая: г = - 0,98 (число зёрен в колосе), г = - 0,97 (масса зерна с колоса), г = - 0,80 (масса 1000 зёрен). В связи с тем, что в селекционном плане проблема борьбы с заболеванием практически не изучена, основной метод защиты - профилактика болезни с учётом биологии развития возбудителя. К главным причинам, обусловливающим сохранность склероций в природе и возобновление болезни, относятся необоснованное применение минимальных способов обработки почвы и использование коротко-ротационных зернонасыщенных севооборотов, посев свежеубранными семенами, засорённость полей и прилегающей территории злаковыми сорняками [2].
Таблица 1. Прорастание склероций в зависимости от глубины заделки (по данным полевого опыта), %
Глубина заделки, см Проросшие склероций, % Число стром с плодовыми телами на 1 склероции, шт. Склероции, достигшие поверхности почвы, %
всего |в среднем
2 100 4...16 9 100
4 100 4...17 10 100
6 100 2.28 12 80
8 100 3.10 6 50
10 100 2.8 3 20
15 100 2.10 4 0
20 100 4.14 10 0
Химический метод борьбы со спорыньёй применяется не так широко, как в защите от других болезней (головни, корневых гнилей, пятнистостей листьев и др.). В «Списке пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории Российской Федерации на 2013 год» к числу фунгицидов, используемых для протравливания семенного материала, в котором предполагается наличие жизнеспособных склероций, относятся Винцит, Винцит Форте, Премис, Премис Двести, Примэкс, Кинто Дуо [3]. Однако применение этих препаратов не защищает от аскоспор и конидий, которые накапливаются в природе к фазе цветения, когда растения наиболее уязвимы для возможного заражения. Обработка посевов в период вегетации позволяет снизить уровень распространения болезни. Но здесь возникают проблемы, связанные с технической сложностью этой операции, а также с отсутствием эффективных и безопасных для открытой завязи действующих веществ фунгицидов, основой которых, возможно, должны быть антибиотические соединения растительного или микробиологического происхождения.
Цель наших исследований - обоснование эффективности некоторых профилактических и химических методов защиты посевов озимой ржи от спорыньи.
рис. 1. Проросшие на глубине 2 см склероции в лаборатории (слева) и в поле (справа) --Достижения науки и техники АПК, №3-2014
Условия, материалы и методы. Материалом исследований служили химические фунгициды Винцит, КС (Кеминова); Турион, КС (проходит регистрационные испытания), Редут, КС, Алькасар, КС (САХО Химпром); Виал Траст, ВСК (ЗАО «Фирма «Август»), применявшиеся для обработки склероций; штаммы - Л-30 Flavobac-terium fulvii (получен из лаборатории биотехнологии Кировского филиала «Россельхозцентр») и А-4 Strep-tomyces hygroscopicum (предоставлен лабораторией биотехнологии растений и микроорганизмов НИИСХ Северо-Востока), использовавшиеся в исследованиях in vitro с культурой Sphacelia segetum. Работа выполнена на экспериментальной базе НИИСХ Северо-Востока в 2010-2013 гг.
Жизнеспособность склероций на разной глубине заделки в почву изучали в лабораторных и полевых экспериментах. В лаборатории они предварительно проходили период физиологического дозревания сначала в холодильнике в растильнях с почвой при температуре +5°С в течение 4-х мес., затем до появления головок на поверхности почвы - при комнатной температуре и естественном освещении. В полевых условиях склероции в капроновых мешочках закладывали в почву в октябре на глубину от 0 до 20 см с интервалом в 2 см. Весной при появлении головок на поверхности почвы мешочки извлекали и оценивали состояние склероций.
Жизнеспособность склероций разных лет формирования изучали в лабораторном эксперименте. Для этого склероции, собранные в текущем году, а также после одно- и двухлетнего хранения закладывали в почву на глубину 2 см и инкубировали в холодильнике, а затем при комнатной температуре - до образования головок на поверхности. Учитывали количество проросших склероций.
Биологическую эффективность фунгицидов оценивали в полевых и лабораторных условиях по жизнеспособности обработанных свежесобранных склероций. В поле склероции в капроновых мешочках закладывали в почву на глубину 2 см. Каждым препаратом обрабатывали по 10 склероций в 2-х повторениях.
В исследованиях in vitro повторность была 4-х кратной. В 4-х дневную культуру Sphacelia segetum подсевали изучаемые штаммы микроорганизмов. На седьмой день оценивали стерильную зону и зону нарастания, свидетельствующие об уровне антагонизма в микробных сообществах.
результаты и обсуждение. Одна из эффективных профилактических мер борьбы со спорыньёй - глубокая вспашка. В этом случае стромы склероций не достигают поверхности почвы и не участвуют в патогенезе. Однако при последующих обработках часть из них может перемещаться в верхние слои почвы и представлять потенциальную опасность.
В результате исследований установлено, что склероции сохраняют 100%-ную жизнеспособность не зависимо от глубины заделки в почву (табл. 1, рис. 1). Однако по мере заглубления количество образовавшихся стром с плодовыми телами
Таблица 2. спорыньи
уменьшается, что снижает потенциальную инфекционную нагрузку. На глубине 2...6 см на одной склероции формировалось в среднем по 10,3 головчатых стром; 10.20 см - 5,6 шт. Такая тенденция сохранялась независимо от уровня влажности почвы, которая в большей степени влияла на общее количество стром на одной склероции, чем на способность их к прорастанию. Например, в 2012 г. при высокой влажности почвы количество стром у анализируемых склероций изменялось от 2 до 44 шт., а в засушливом 2013 г. - от 2 до 28 шт.
Несмотря на высокую жизнеспособность склероций во всехуровнях пахотного горизонта, на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве достигают поверхности и участвуют в патогенезе только те из них, которые находятся на глубине не более 10 см. Стромы склероций с глубины 8.10 см достигают поверхности почвы на 2.3 дн. позднее, чем расположенные выше. В этом случае аскоспоры, образующиеся в перитециях, инфицируют позднеспелые сорта ржи или отдельные растения, отстающие в росте и развитии.
В лабораторных экспериментах 90.100% свежесобранных склероций после физиологического дозревания образовывали многочисленные стромы с плодовыми телами (до 40 шт.); из прошлогодних склероций прорастали не более 10% с небольшим количеством стром (не более 10 шт.); после 2-х лет хранения - прорастания не наблюдали.
Результаты сравнительного анализа фунгицидных свойств изучаемых препаратов свидетельствуют о высокой биологической эффективности препарата Турион (САХО Химпром) по отношению к спорынье. В полевом опыте она составляла 90%, в лабораторном - 75% (табл. 2, рис. 2). При этом у 25% проросших склероций формировалось в среднем по 1,5 головчатой стромы на 1 склероции, что указывает на низкий потенциал инфекции. Препарат содержит в своем составе три действующих вещества (тритико-назол + имазалил + прохлораз); обладает контактным (прохлораз) и системным (тритиконазол + имазалил) действием и, по сведениям разработчика, эффективен как для обеззараживания семян, так и для дезинфекции почвы. Средний уровень эффективности (20,0 в полевых и 45,5% в лабораторных условиях) выявлен у фунгицида Редут. По результатам испытаний препаратов Алькасар и Виал Траст получена противоречивая информация - число проросших склероций после обработки этими фунгицидами в полевом и лабораторном эксперименте значительно различалось.
Биологическая эффективность новых фунгицидов в защите от
Препарат Действующее вещество Среднее количество стром на 1 склероции, шт. Биологическая эффективность, %
лабораторный опыт полевой опыт
Без обработ-
ки (контроль) - 14,2 - -
Винцит тиабендазол +
(эталон) флутриафол 18,0 12,5 10,0
Виал Траст тиабендазол + тебу-
коназол 15,0 0 44,5
Алькасар дифеноконазол +
ципроконазол 7,0 28,6 80,0
Редут тебуконазол 8,0 45,5 20,0
Турион тритиконазол + има-
залил + прохлораз 1,5 75,0 90,0
рис. 2. Ингибирование прорастания склероций после обработки препаратом Турион
Биологическая эффективность препарата Винцит (эталон) в лабораторных и полевых условиях оказалась достаточно низкой - 10,0 и 12,5%. При этом количество стром на склероциях было больше, чем в контрольном и опытных вариантах. То есть высокая инфекционная нагрузка аскоспор в результате формирования большого количества плодовых тел на жизнеспособных склероциях может компенсировать гибель отдельных склероций.
Таблица 3. рост колоний Sphacelia segetum в чашках Петри
Биоагент Зона инги-бирования роста гриба, мм Зона нарастания гриба на биоагент, мм Характер антагонизма
St. hygroscopicum (шт. А-4) 46 5 сильный Fl. fulvii (шт. Л-30) 9 21 слабый
Распространение спорыньи может значительно усиливаться из-за вторичной инфекции - конидий Sphacelia segetum. Защитные мероприятия к этому типу инфицирования практически отсутствуют, за исключением регулирования нормы высева, так как в загущенных посевах вследствие контакта здоровых и по-
ражённых колосьев уровень распространения заболевания увеличивается, а также сокращения численности насекомых переносчиков конидий путем обработки инсектицидами.
Оценка характера взаимоотношений Sp. segetum со штаммами Л-30 Fl. fulvii и А-4 St. hygroscopicum в модельных экспериментах in vitro показала заметный антагонизм в биосистеме «Sp. segetum - St. hygroscopicum» и слабое ингибирование роста колоний Sp. segetum в присутствии штамма Л-30 Fl. fulvii. Стерильная зона вокруг культуры Sp. segetum в варианте со стрептомицетным компонентом во всех повторностях занимала большую часть чашки Петри, а незначительная зона нарастания патогена на биоагент проявилась лишь в одной повторности (табл. 3).
выводы. Высокая жизнеспособность склероций спорыньи в горизонте почвы до 20 см обусловливает необходимость их глубокой заделки (не менее 10 см). В этом случае они не достигают поверхности, а сформировавшиеся плодовые тела с аскоспорами не участвуют в патогенезе.
Инфекционная нагрузка спорыньи может быть значительно снижена при использовании для посева семян из переходящего фонда, так как жизнеспособность склероций после одного года хранения не превышает 10%.
Фунгицид Турион, КС рекомендуется для проведения специфичных регистрационных испытаний с целью контроля устойчивости зерновых культур к спорынье, а актиномицет St. hygroscopicum (шт. А-4) - в качестве биоагента при создании целевого биопрепарата.
Литература.
1. Щеклеина Л.М., Шешегова Т.К. Проблема спорыньи злаков (Claviceps purpurea (Fr.)Tul.): история и современность (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 1. С. 5-12.
2. Шешегова Т.К., Щеклеина Л.М. Селекция озимой ржи на болезнеустойчивость в НИИСХСеверо-Востока//Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка: материалы Всероссийской научн. конф. Екатеринбург: УралНИИСХ, 2012. С. 76-82.
3. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ. 2013. 368 с.
some ways AND means of ergot protects of wiNTER RYE
T.K. sheshegova, L.M. shchekleina North-East Agricultural Research Institute
summary. Results of studying of viability of different infectious structures (sclerotia, conidia, ascospores) of ergot under influence of some preventive actions, fungicides, and bio-agents are stated in the article. Investigations were conducted in North-East Agricultural Research Institute in 2010-2013 years in field and laboratory (in vitro, in vivo) experiments.Viability of sclerotia of different years of harvesting was studied under input into sod-podzolic soil in the depth from 2 up to 20 cm. Protective properties of fungicides Vincit (standard), Redut, Alkasar, Turion, and Vial Trast were studied by inhibition of sclerotia germination and formation of necks. Specific interactions of two-component associations of conidia stages of Sphacelia segetum with strains L-30 Flavobacterium fulvii and A-4 Streptomyces hydroscopicum were studied in vitro with aim to find micromycetes - antagonists for ergot. Viability of sclerotia and ascospores is about 100% at 0...20 cm depth, but stroma of screlotia can reach soil surface from not more than 10 cm depth. Number of forming stroma with fruit organs is decreased with increasing of depth at all sclerotia that caused decreasing of infectious load. Viability of fresh-gathered sclerotia is about 90-100% but at one-year storage- only 10%. The highest biological efficiency (75% in laboratory and 90% in field) is revealed for new preparation Turion, Ks, passing register tests. The number of stroma at viable sclerotia under its applying is less than 1,5. Vincit had lower efficiency (10,0 and 12,5%).The number of stroma at sclerotia treated with this preparation was higher than in control (without treatment) or in other test variants. It testified ability of compensation of death of single sclerotia by high infectious load due to other viable sclerotia. Preparation Redut KS had average level of efficiency (20,0 and 45,5%). Strong antagonistic relations are established in biosystem Sp. segetum - A4 St. hydroscopicum that is of interest to use this strain as a bioagent for control of a conidial stage of cereals' ergot.
Keywords: winter rye, ergot, sclerotia, conidia, ascospores, viability, chemical fungicides, bio-agents, pretreatment, biological efficiency.
