CC BY
46
2. Петренко H.A. Однолетние и многолетние декоративные растения для цветников. - М: Фитон-21, 2014. -368 с.
УДК 631.524.86: 633.11 Канд. биол. наук Е.В. ЗУЕВ
(ВНИИР им. Н.И. Вавилова, e.zuevfaîvir.nw.rii) Соискатель М.М. КОВАЛЕВА (ВНИИР им. Н.И. Вавилова) Канд. с.-х. наук А.Г. ОРЛОВА (СПбГАУ, yanevich-2iS>mail.ra)
ПОИСК НОВЫХ ИСТОЧНИКОВ УСТОЙЧИВОСТИ К ФУЗАРИОЗУ КОЛОСА ЯРОВОЙ
МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
Яровая мягкая пшеница, образец, фузариоз колоса, полевая устойчивость, инфекционный фон, источник устойчивости
Фузариоз колоса является одной из серьезных болезней мягкой пшеницы. Болезнь вызывается грибами рода Fusarium Link (до 20 видов этого рода могут вызвать данное заболевание). К наиболее часто встречающимся видам относятся Fusarium gramineanim Schwabe, F.ciilmoriim (W.G.Sm.) Sacc., F.avenaceum (Fr.) Sacc., F.sporotrichioides Sherb., F. poae (Peck) Wollenw. и другие. В зависимости от зоны возделывания зерновых культур доминирует обычно 1-3 вида [1]. Заражение колоса и зерна и дальнейшее распространение заболевания часто развивается при благоприятных для патогена погодных условиях: высокая среднесуточная температура воздуха и высокая среднесуточная относительная влажность воздуха. Фузариоз колоса снижает урожайность пшеницы, всхожесть зерна, качество хлебопекарной продукции и приводит к накоплению фузариотоксинов, опасных для людей и животных.
Во всем мире Fusarium gramineanim является эпифитотийно опасным видом. В России в качестве доминирующего вида он представлен на Северном Кавказе, в Центрально-Черноземном районе и на Дальнем Востоке. Этот патоген, кроме поражения колоса и зерен, также вызывает стеблевые и корневые гнили, болезни проростка, патологии роста и развития широкого круга растений, способен паразитировать более чем на 60 видах культурных и сорных растений, относящихся к 15 семействам [2]. Главной причиной трудностей в селекции на устойчивость к фузариозу колоса является отрицательная корреляция между устойчивостью и большинством агрономических характеристик [3], а также небольшое число доноров устойчивости. Фактически для мягкой пшеницы это сорта: Frontana (Бразилия), Su-mai 3 и его производные (Китай), Nobeoka-bozu (Япония), реже - Ringo Star и Arina. В связи с этим поиск источников и доноров устойчивости остается актуальным.
В отделе генетики ФГБНУ Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР) совместно с отделом генетических ресурсов пшеницы ежегодно оценивается коллекция яровой мягкой пшеницы на устойчивость к фузариозу колоса. Однако большинство образцов показывают среднюю и низкую устойчивость [4].
В отделе генетических ресурсов пшеницы ВИР при создании оценочных баз данных по результатам полевой оценки яровой мягкой пшеницы в системе ВИР было обнаружено, что на Дальневосточной опытной станции (ДВОС ВИР) (организована в 1929 г., расположена недалеко от г. Владивосток (Приморский край) с 1959 по 1978 гг. проводилась полевая оценка коллекции яровой мягкой пшеницы на устойчивость к фузариозу колоса. Эти данные ранее нигде не были опубликованы. В итоге была создана оценочная база данных «Результаты полевой оценки яровой мягкой пшеницы в условиях Приморского края РФ», в которую была включена информация об устойчивости 1365 образцов к фузариозу колоса. Изученные образцы имели различное географическое происхождение (табл. 1). Из 69 стран в большей степени представлены образцы из России, США, Австралии и Китая. Полевая оценка устойчивости к фузариозу колоса проводилась по 5-балльной шкале: 0 - высокоустойчив, 1 - устойчив, 2 - среднеустойчив, 3 - неустойчив, 4 - очень неустойчив. Стандартом служил сорт яровой мягкой пшеницы Дальневосточная (к-40208). Года исследования варьировали по степени проявления фузариоза колоса. Сильное проявление болезни наблюдалось в 1959, 1960, 1961, 1962 и 1978 гг. (табл. 2).
Таблица 1. Происхождение изученных образцов на устойчивость к фузариозу колоса
Страна Число образцов Страна Число образцов
Австралия 130 Кыргызстан 2
Австрия 5 Литва 1
Азербайджан 5 Мавритания 3
Албания 1 Марокко 1
Алжир 4 Мексика 55
Аргентина 84 Монголия 2
Армения 4 Непал 1
Афганистан 4 Нидерланды 5
Беларусь 2 Норвегия 10
Бельгия 2 Пакистан 12
Болгария 8 Перу 8
Бразилия 10 Польша 6
Великобритания 4 Португалия 3
Венгрия 2 Россия 217
Гватемала 1 Сан-Марино 3
Германия 48 Саудовская Аравия 1
Греция 2 Судан 2
Грузия 5 США 135
Дания 3 Таджикистан 13
Египет 12 Тунис 1
Зимбабве 3 Туркменистан 2
Израиль 13 Турция 6
Индия 75 Узбекистан 7
Иордания 1 Украина 13
Ирак 15 Уругвай 1
Иран 4 Финляндия 22
Испания 2 Франция 10
Италия 20 Чехословакия до 1992 г. 15
Йемен 1 Чили 20
Казахстан 31 Швеция 50
Канада 77 Эфиопия 5
Кения 22 ЮАР 6
Кипр 2 Югославия до 1990 г. 6
Китай 110 Япония 7
Колумбия 2 Всего 1365
В анализ были включены только данные, полученные за три и более года изучения. Полевую устойчивость к фузариозу колоса показали только 14 образцов яровой мягкой пшеницы (табл. 3). Стандартный сорт Дальневосточная в отдельные годы очень сильно поражался данной болезнью.
Для проверки актуальности данных ДВОС ВИР выделенные по устойчивости образцы были высеяны на полях Пушкинских лабораторий ВИР в 2010 - 2013 гг. и изучены на жестком инфекционном фоне. В качестве инокулюма использовались конидии и гифы патогенных штаммов
Р^гаттеагит, выделенных из Северо-западной популяции гриба. Для оценки устойчивости сортов к проникновению патогена (I тип устойчивости) 10-20 колосьев каждого образца во время цветения опрыскивали суспензией и накрывали зараженные колосья полиэтиленовыми пакетами для создания влажной камеры.
Таблица 2. Поражения фузариозом колоса яровой мягкой пшеницы при изучении на Дальневосточной опытной станции ВИР (естественный инфекционный фон)
Год исследования Степень проявления болезни Год исследования Степень проявления болезни
1959 Сильная 1968 Средняя
1960 Сильная 1969 Слабая
1961 Сильная 1973 Слабая
1962 Сильная 1974 Средняя
1963 Средняя 1976 Средняя
1964 Слабая 1978 Сильная
1965 Слабая
Инфекционная нагрузка составляла 105 КОЕ/мл (КОЕ - колониеобразующие единицы). Интенсивность инфекционного фона определяли по степени поражения контрольных сортов. В качестве восприимчивых контролей высевали сорта Rena и Мильтрум 63, в качестве устойчивых -Sumai 3 и Nobeoka Bozu, а также стандартный сорт Ленинградская 97 со средней степенью устойчивости к фузариозу колоса. На 18-21 день после инокуляции учитывали число пораженных колосков в колосе и поражение контрольных сортов. Для каждого образца рассчитывали средний процент поражения по всем инокулированным колосьям и ранжировали по устойчивости согласно шкале: 1 - высокая устойчивость, средняя пораженность колоса до 10%; 2 - устойчивость, средняя пораженность колоса 11-25%; 3 - средняя устойчивость, средняя пораженность колоса 26-50%; 4 -умеренная восприимчивость, средняя пораженность колоса 51-75%; 5 - восприимчивость, средняя пораженность колоса свыше 75% [5]. Данные по оценке представлены в табл.3. Образцы по устойчивости распределились следующим образом: среднеустойчивые - 4 образца, умеренно восприимчивые - 8, сильно восприимчивые - 2.
Среднеустойчивыми были четыре образца: к-41959 (Аргентина), Lutespusa 7812 (к-43890, Индия), Суй-Нин-То-То-Май (к-44006, Китай), Fronthatch (к-45022, Кения).
В 2013 году проведена оценка образцов на устойчивость к Ставропольской популяции гриба (табл. 3). Образцы Ха-си 2370 (к-41198, Китай), Fronthatch (к-45022, Кения) и Lerana (к-45023, Кения) проявили устойчивость (балл 1-2).
К двум популяциям фузариоза колоса «устойчивость - средняя устойчивость» показали три образца пшеницы: к-41959 (Аргентина), Lutespusa 7812 (к-43890, Индия) и Fronthatch (к-45022, Кения).
Ниже приводим краткое описание выделенных образцов и их основные агрономические характеристики, полученные в условиях Приморского края.
Сорт Ха-Си 2370 (к-41198). Происхождение - Китай, провинция Гирин. Разновидность -ervthrospermiim, hostiamim. Включен в коллекцию ВИР в 1953 г. Получен экспедицией Министерства сельского хозяйства СССР в этом же году в Гунжулинском сельскохозяйственном институте. Родословная: Lihua/Mangou 23 5-А-53. Среднеспелый, высокорослый, среднеустойчив к полеганию, очень низкая продуктивная кустистость, зерно средней крупности, урожайность средняя.
Образец к-41959. Происхождение - Аргентина. Разновидность - erythroleiicum. Включен в коллекцию ВИР в 1957 г. Получен из Института культурных растений, г. Гаттерслебен (Германия). Среднеспелый, среднерослый, среднеустойчив к полеганию, очень низкая продуктивная кустистость, зерно мелкое, урожайность низкая.
Линия Lutespusa 7812 (к-43890). Происхождение - Индия. Разновидность - ctlbidum, hitescens. Включена в коллекцию ВИР в 1958 г. Получена из Университета в г. Дели. Родословная: Лютесценс 62 х NP 165. Скороспелая, высокорослая, среднеустойчива к полеганию, продуктивная кустистость средняя, зерно крупное, урожайность очень низкая.
Местный сорт Суй-Нин-То-То-Май (к-44006). Происхождение - Китай, провинция Сычуань. Разновидность - lutinflatum. Включен в коллекцию ВИР в 1958 г. Собран экспедицией ВИР в 1956 г.
Позднеспелый, высокорослый, неустойчив к полеганию, низкая продуктивная кустистость, урожайность очень низкая.
Сорт Ргоп^ШсЬ (к-45022). Происхождение - Кения. Разновидность -/етщтеит. Включен в коллекцию ВИР в 1965 г. Получен с селекционной станции Ниоро (Кения). Родословная: РгоШапа/Кспуа 5 8//Ыс\\111а1сИ. Поздний, высокорослый, устойчив к полеганию, низкая продуктивная кустистость, урожайность низкая.
Сорт Ьегапа (к-45023). Происхождение - Кения. Разновидность - егуМгоярегтит. Включен в коллекцию ВИР в 1965 г. Получен с селекционной станции Ниоро (Кения). Родословная: Yaqui 48/КсгИапа 48. Скороспелый, высокорослый, среднеустойчив к полеганию, низкая продуктивная кустистость, урожайность средняя.
ТаблицаЗ. Устойчивость образцов яровой мягкой пшеницы к фузариозу колоса
(F.graminearum)
Номер каталога ВИР, Полевая Устойчивость Устойчивость
Название образца, Происхождение устойчивость к фузариозу колоса (ДВОС ВИР), балл к Северо-западной популяции гриба (Пушкин, искусственный фон, 20102013), балл к Ставропольской популяции гриба (Пушкин, искусственный фон, 2013), балл
к-16120, Bou Zeloun, 0-1 3-4 4
Алжир
к-25665. Норе, США 0-1 3-4 3
к-39990, Каба 105, 0-1 2-4 3-4
Россия, Сахалинская обл.
к-41198, Ха-си 2370, 0-1 2-4 1-2
Китай
к-41959, -, Аргентина 0-1 2-3 3
к-43709, Хе-цзо 4, 0-1 3-4 3
Китай
к-43791, -, Сан-Марино 0-1 2-4 3
к-43890, Lutespusa 7812, 0-1 2-3 3
Индия
к-44002, Бэй-Лэй-Хун-Хуо- 0-1 5 -
Май, Китай
к-44006, Суй-Нин-То-То-Май, 0-1 3 -
Китай
к-44194, -, Индия 0-1 2-5 -
к-44955, Ostka Popularna, Польша 0-1 3-4 3
к-45022, Fronthatch, 0-1 3 2
Кения
к-45023, Lerana, Кения 0-1 2-4 2
к-40208. Дальневосточная, Приморский край (стандарт) 0-4 - -
к-60348, Nobeoka-Bozu - 1-2 -
Komugi, Япония (стандарт)
к-60631. Ленинградская 97, Ленинградская обл. (стандарт) - 3-4 -
к-64566, Мильтурум 63, Московская обл. (стандарт) - 5 -
к-57043, Rena, Чехия (стандарт) - - 5
- нет данных
В результате наших исследований установлено, что данные по полевой устойчивости к фузариозу колоса, полученные в условиях Приморского края в период с 1959 по 1978 гг., являются актуальными в настоящее время. Следовательно, выделенные устойчивые образцы к фузариозу колоса на ДВОС ВИР и среднеустойчивые на инфекционном фоне в условиях Ленинградской
области можно использовать в селекционных программах Приморского НИИСХ, Дальневосточного НИИСХ, Даль ГАУ и других селекцентрах России.
Литература
1. Левитин М.М. и др. О видовом и внутривидовом разнообразии грибов рода Fusarium на зерновых культурах//Современные проблемы микологии, альгологии и фитопатологии. - М.,1998. - С. 64-66.
2. Иващенко В.Г., Назаровская Л. А. Источники инфекции фузариоза колоса зерновых культур в Краснодарском крае// Защита и карантин растений. - 1998. - №11. - С.30-31.
3. Gocho Н. Wheat breeding for scab resistance. Wheat I.S. N.60. 1985. P.41.
4. Лебедева T.B., Тырышкин Л.Г. др. Яровая мягкая пшеница. Характеристика образцов новейших поступлений ВИР по устойчивости к листовой ржавчине, темно-бурой листовой пятнистости, септориозу, мучнистой росе и фузариозу колоса: Каталог мировой коллекции ВИР. - Вып. 795. - СПб, 2009.-20"с.
5. Гагкаева Т.Ю., Ковалева М.М. Фузариоз колоса. Изучение генетических ресурсов зерновых культур по устойчивости к вредным организмам. - М.: РАСХН, 2008. - С.151-184.
УДК 631.58:551.5 Доктор биол наук М.В. АРХИПОВ
(ФГЪНУ АФИ, sznmc(a).spb. lanck.net) Соискатель науч. степени Р.Н. ЕРМАКОВ (ФГЪНУ АФИ, ronuill 51925íS>mail.ra)
ОЦЕНКА РИСКОВ СНИЖЕНИЯ ПОЛЕВОЙ ВСХОЖЕСТИ ПРИ ПОСЕВЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР С УЧЕТОМ СТЕПЕНИ КОНДИЦИОННОСТИ СЕМЕННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ МОДЕЛЕЙ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ
Условия для проведения сева, нечеткие множества, степень кондиционности семенного материала
Условия проведения сева сельскохозяйственных культур оказывают существенное влияние на величину и качество получаемого урожая как на весь технологический процесс, так и на отдельные агроприёмы. Немаловажная роль в этом технологическом процессе отводится оценке рисков проведения сева на основе качественных и сортовых показателей семян.
В настоящее время доля некондиционных семян в РФ в разные годы варьирует от 20 до 30 %, а в отдельных регионах доходит до 35-60 %.
Известные подходы к оценке рисков проведения сева на основе качественных и сортовых показателей семян используют, как правило, детерминированные или вероятностные модели с заданными законами распределения случайных величин. В то же время для процессов на сельскохозяйственном поле характерна неопределенность, при этом закон распределения входных или выходных случайных величин практически никогда неизвестен.
Принятие решения в сложных производственно-хозяйственных системах семеноводства связано с анализом и переработкой большого объема разнородной, неполной и противоречивой информации, обладающей свойством существенной неопределенности в силу самой специфики приобретения данных. В этой связи разработка нечетких моделей и компьютерных программ для решения такого рода задач представляется весьма своевременной и актуальной.
В настоящее время разработаны несколько способов расчета нормы высева, однако применяемые в сельскохозяйственном производстве способы определения норм высева характеризуются невысокой точностью. Это обусловлено тем, что целый ряд вопросов, связанных с разной степенью неоднородности семенного материала, не позволяет рассчитать корректно требуемую норму высева, а это, в свою очередь, приводит к тому, что агроном завышает реальную норму высева по сравнению с расчетной на 10-30%.
Полагаем, что разработка и применение нечетких экспертных систем будет мощным инструментом для решения широкого круга практических задач сельского хозяйства, связанных с посевом, уборкой, сушкой, послеуборочной подработкой и хранением зерна различного целевого назначения (семенного, фуражного, продовольственного).
Анализ имеющихся в отечественной и мировой литературе по семеноведению материалов по прогнозу полевой всхожести [1,2,4,5,7] показал, что только комплексная оценка качества партий
