CC BY
88
УДК 579.264:632.484Р
Роль предшественников в борьбе с ризоктониозом картофеля
A.А. МАЛЮГА, заведующая лабораторией Сибирского НИИ земледелия и химизации
Г.А. МАРИНКИНА, доцент кафедры химии Новосибирского ГАУ Д.С. БАРАНОВ,
аспирант Института химической кинетики и горения СО РАН
B.Г. ВАСИЛЬЕВ,
научный сотрудник Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова СО РАН e-mail: anna_malyuga@mail.ru
В настоящее время картофелеводство в России из крупных хозяйств переместилось в фермерские и личные подсобные. Небольшие площади посадок в них затрудняют внедрение севооборотов, применение средств механизации, что способствует обострению фитосанитарной ситуации. Выращивание картофеля в монокультуре или севооборотах с короткой ротацией создает исключительно благоприятные условия для накопления почвенной патогенной микрофлоры и проявления ее высокой вредоносности. Так, в фермерских хозяйствах при возделывании картофеля чаще всего используют простое чередование культур (например, пшеница и картофель), выбор которых обусловлен только экономическими потребностями сельхозтоваропроизводителя. Каждая партия посадочного материала содержит не менее 20 % клубней, у которых 25-50 % поверхности покрыто склероциями ризоктонии, в результате чего ежегодные потери урожая от черной парши составляют 45-50 %.
Мероприятия против болезней культуры, передающихся через почву, должны быть в первую очередь направлены на уменьшение исходной численности популяции патоге-
на в почве ниже порога вредоносности. Это возможно путем внедрения экологически безопасных и экономически эффективных приемов фитосанитарного оздоровления почв, среди которых одним из наиболее значимых является выбор предшественников.
В качестве таких культур рекомендуют использовать зерновые, многолетние злаковые травы, бобовозлаковые смеси, морковь, люпин, сою, рапс, лен, которые существенно ингибируют развитие Rhizoctonia solani Kuhn. в почве [1]. Выращивание картофеля в севообороте после зерновых снижает развитие ризокто-ниоза на ростках, стеблях и клубнях в 2 раза. Велика роль капустных -их корневые и пожнивные остатки в значительной степени тормозят развитие и накопление грибной инфекции в почве [4]. Остатки корней рапса повышают микробиологическую активность почвы, создавая в ней своеобразную «защитную» зону для клубней нового урожая [11].
Целью нашей работы было выявление наиболее эффективных предшественников при возделывании картофеля в условиях простого чередования культур, которые в течение одного вегетационного сезона существенно снижают численность возбудителя ризоктониоза в почве в Западной Сибири, а также определение у веществ, выделенных из сельскохозяйственных растений, свойства подавлять гриб R. solani.
В почве, свободной от возбудителя ризоктониоза картофеля, под предшественниками (рапс, горчица сарептская, пшеница, ячмень, овес) до их посадки создавали инфекционный фон. Для этого использовали сибирскую популяцию R. solani с включением анастомозных групп
Ад 3 и Ад 4. Инокулюм различных штаммов гриба нарабатывали по методике Е.М. Шалдяевой [6]. Из высушенного инфекционного материала делали смесь, которую в дальнейшем использовали для заражения почвы, создавая фон инфекции около 20 пропагул на 100 г почвы, что находится на уровне среднего показателя для почв Западной Сибири. Через неделю после внесения инокулю-ма брали почвенные пробы для определения его приживаемости. Площадь делянки составляла 36 м2, повторность - 3-кратная. В дальнейшем в течение вегетации под вышеуказанными культурами один раз в месяц в июне-августе, а также в мае следующего года отбирали образцы почвы для определения численности возбудителя методом множественных почвенных таблеток [9].
Для выявления фунгицидных и фунгистатических свойств веществ, содержащихся в тканях корней пшеницы, ячменя, овса, рапса и горчицы сарептской, один раз в месяц (июнь-июль) отбирали растения для получения экстрактов из них. После промывки растительных образцов и их подсушивания ткани корня и стебля (10 см выше корня) измельчали, и из полученного растительного сырья (50 г) проводили экстракцию веществ вначале неполярным растворителем (низкокипящим петролей-ным эфиром) при 40-60 °С в соотношении 1:10 по объему в течение 10 минут (первая фракция), а затем полярным (хлороформом) в тех же условиях (вторая фракция). Растворители из полученных фракций отгоняли на роторном испарителе при температуре менее 40 °С, остаточное давление 20-25 мм рт. ст. Полученные после отгонки вещества выдерживали в боксе до сухого состояния [3].
Скрининг в отношении возбудителя ризоктониоза картофеля проводили в лабораторных условиях по общепринятой микробиологической методике [2, 5]. Тест-объектом служил гриб Я. эо!ап1, относящийся к наиболее распространенной на картофеле в Западной Сибири группе Ад 3 [7, 8]. Испытываемые экстракты
§ о WO
I5 $ ^ 60
40
1*20
^ * 0
Май Июнь Июль Август Май
следующего
года
■ Рапс п Гэрчица
и Пшеница и Овес
и Ячмень —Исходная численность
/?. 5о/а/?/‘
Динамика численности гриба Я. Бо1ат в почве под различными культурами (средние за 2005-2006 гг.)
вводили в агаризованную среду Чапека, и полученные смеси разливали в чашки Петри диаметром 9 см, на которые в дальнейшем высевали чистую культуру гриба (диски с мицелием диаметром 5 мм). Контролем служила среда без испытываемых веществ. Повторность опыта -5-кратная. Температура инкубации 24 °С. Показатели роста колоний снимали в динамике. Подавление роста колоний вычисляли по формуле Эббота.
Изучение сезонной динамики популяции Я. so!aпi показало, что в течение вегетации сильнее всего снижали численность возбудителя ри-зоктониоза в почве такие предшественники, как рапс (в июне в 3,5 раза, в июле в 1,7 раза) и горчица сарептская (соответственно 3,8 и 1,6 раза) (см. рисунок). Подобное снижение могло быть обусловлено влиянием корневых выделений данных растений на способность фитопатогена выживать в почве. К уборке предшественников наблюдали повышение численности возбудителя ри-
зоктониоза в почве под рапсом в 1,9, горчицей - в 2,2, пшеницей - в 6,4, овсом - в 3,3, ячменем - 3,5 раза по сравнению с исходной. Это объясняется высокой сапрофитной активностью гриба и согласуется с данными других исследователей [10]. Но уже в мае следующего года число пропа-гул гриба в почвенных образцах, отобранных под рапсом и горчицей, снижалось соответственно в 1,5 и 1,7 раза. Существенного снижения численности И. воіапі под овсом и ячменем не наблюдали, а под пшеницей
данный показатель превышал исходный (20 пропагул на 100 г почвы). Можно предположить, что после разложения пожнивных остатков капустных культур вещества, находившиеся в них, попали в почву и способствовали подавлению патогена. Очевидно также, что содержание веществ, подавляющих развитие гриба в стерне и корнях овса и ячменя, существенно меньше, чем у рапса и горчицы, и поэтому они менее способствуют оздоровлению почвы.
Изучение действия веществ, экстрагированных из корневой и прикорневой зон предшественников, на возбудителя ризоктониоза картофеля in vitro подтвердило наши предположения. Так, наибольшее подавление линейного роста колоний R. solani наблюдалось в чашках с экстрактами, полученными из рапса (от 100 до 60,3 %), горчицы (99,762,7 %) (см. таблицу). Была отмечена более высокая активность веществ против фитопатогенов при экстракции их из капустных культур в июне полярным растворителем, в июле - нейтральным. С течением времени наблюдалось снижение их антагонистической активности (кроме экстрактов рапса петролейным эфиром) в отношении гриба R. solani.
Выявленные антагонистические свойства полученных экстрактов в целом совпадают с оздоравливаю-щим действием культур, из которых они были получены.
Таким образом, за один вегетационный период более всего оздорав-ливают почву от пропагативных структур R. solani капустные культуры, а их действие на фитопатоген обусловлено веществами, находящимися в корнях растений и попадающими в почву вместе с корневыми выделениями или при разложении пожнивных остатков.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванюк В.Г. Александров О.Т. Особенности проявления ризоктониоза картофеля в Белоруссии // Микология и фитопатология, 2000, вып. 34, № 5, с. 51-59.
2. Методы экспериментальной микологии. - Киев: Наукова думка, 1982, 550 с.
3. Минина С.А., Каухова И.Е. Химия и
Влияние экстрактов веществ, выделенных из различных сельскохозяйственных культур, на рост колоний R. $о1ат
Концентрация (%) Рост мицелия* (% к контролю) Время отбора растительных образцов
на 2-е сутки на 3-и сутки на 4-е сутки на 5-е сутки
Экстракция нейтральным растворителем (петролейный эфир)
Пшеница 0,2 -8,5 -2,1 июнь
0,2 -23,4 -23,5 -24,9 -20,3 июль
Ячмень 0,1 -43,5 -22,6 -25,3 -38,3 июнь
0,1 -37,5 -33,9 -30,9 -27,0 июль
Овес 0,1 -25,4 -16,4 -19,8 -18,9 июль
Рапс 1,3 -32,6 -25,0 июнь
0,2 -10С -10С -92,8 -83,3 июль
Горчица 0,1 -33,5 -24,1 июнь
сарептская 0,1 -79,1 -62,7 -39,1 -13,3 июль
Экстракция полярным растворителем (хлороформ)
Пшеница 1,3 -19,8 -5,9 +9,8 0 июнь
0,2 -27,8 -24,0 июль
Ячмень 9,2 -37,5 -25,8 -16,4 -5,0 июнь
0,1 -48,5 -43,8 июль
Овес 6,7 -15,2 -10,1 -7,0 0 июнь
0,1 -25,6 -25,7 июль
Рапс 1,2 -10С -60,3 -47,7 -20,7 июнь
0,1 -13,5 -15,8 июль
Горчица 0,2 -99,7 -68,6 -46,5 -15,3 июнь
сарептская 0,1 +5,6 -1,8 июль
* + стимуляция роста; - подавление роста.
УДК 635.21:631.5
От чего зависит засоренность картофеля
технология фитопрепаратов. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009, 560 с.
4. Новиков М.Н. Сидераты в СССР сегодня и завтра // Земледелие, 1991, № 1, с. 63-64.
5. СэгиЙ. Методы почвенной микробиологии. - М.: Колос, 1983, с. 164-165.
6. Шалдяева Е.М. Метод наработки инокулюма гриба Rhizoctonia solani Kuhn. и создание на его основе искусственных инфекционных фонов определенной плотности / Агроэкологические проблемы защиты сельскохозяйственных культур в Сибири и Казахстане. - Новосибирск, 1990, с. 89-92.
7. Шалдяева Е.М., Пилипова Ю.В., Коняева Н.М. Мониторинг ризоктониоза в агроэкосистемах картофеля Западной Сибири. - Новосибирск, 2006, 195 с.
8. Шалдяева Е.М., Пилипова Ю.В., Шатунова М.П. Оптимизация фитосанитарного состояния овощных и специализированных севооборотов в Западной Сибири / Материалы съезда: Фитосанитарное оздоровление экосистем. Второй Всероссийский съезд по защите растений (Санкт-Петербург, 5-10 декабря 2005). - СПб, 2005, т. 1, с. 585-586.
9. Henis Y., GhaffarA., Baker R.G. A new pellet soil-sample and it use for the study of population dynamics of Rhizoctonia solani // Phytopathology, 1978, v. 19, p. 1269-1273.
10. Herr L.J. Population of Rhizoctonia solani in soil under in rotation with sugar beet // Ann. Appl. Biol., 1987, v. 110, № 1, p. 17-24.
11. Ivany J., Kimpinski J., Noronha C., Peters R., Platt H.W. Effect of non-traditional previous crops in rotation before potatoes // Can. J. Plant Sci., 2003, v. 83, № 1, p. 111-112.
Аннотация. В статье представлены данные по влиянию предшествующих культур (пшеница, ячмень, овес, рапс, горчица) на снижение численности возбудителя ризоктониоза картофеля в почве и антагонистической активности экстрактов из тканей их корней в отношении R. solani (Ag 3) in vitro.
Ключевые слова. Предшественник, ризоктониоз, численность возбудителя в почве, фунгицидная активность.
Abstract. In the article the data of various preceding crops (wheat, barley, oat, rape, mustard) influence on the reduce number of pathogen of black scab in soil and the antagonistic activity of extracts from root tissues agricultural plants towards pathogens of R. solani (Ag 3) in vitro are presented.
Keywords. Preceding crops, black scurf, number of pathogen in soil, fungicidal activity.
А.А. МОЛЯВКО, директор
Брянской опытной станции по картофелю
А.В. МАРУХЛЕНКО, Н.П. БОРИСОВА, научные сотрудники
Проблема засоренности посевов сельскохозяйственных культур была актуальна сотни лет назад, когда боролись с сорняками лишь тяпками, актуальна она и сейчас - при нали-
чии мощной почвообрабатывающей техники и гербицидов. Без борьбы с сорняками невозможно продуктивное возделывание и такой широкорядной культуры, как картофель, особенно в период до смыкания рядков. В фазе всходов уменьшают урожайность даже 5 сорняков на 1 м2, или 1 % покрытия ими площади. В период формирования стеблестоя культуры порог вредоносности достигает-
Засоренность посадок картофеля (средние за 2006-2008 гг.)
N 90 PK 90 120 N120 PK 120 150
Период количество сорняков (шт/м2) масса количество сорняков (шт/м2) масса
учета одно- летние много- летние всего сор- няков (г/м2) одно- летние много- летние всего сор- няков (г/м2)
Безгербицидный фон
Погарский
I 3,2 5,5 8,7 125 2,5 5,7 8,2 195
II 4,2 5,5 9,7 450 3,7 4,3 8,0 393
III 7,0 15,5 22,5 465 6,0 9,5 15,5 375
среднее 4,8 8,8 13,6 346 4,0 6,6 10,6 321
Слава Брянщины
I 4,0 5,5 9,5 145 3,3 3,6 6,9 110
II 3,0 6,5 9,5 300 2,3 3,2 5,5 308
III 4,0 9,0 13,0 250 2,2 2,5 4,7 205
среднее 3,6 7,0 10,6 231 2,6 3,1 5,6 207
Брянский надежный
I 2,5 5,8 8,3 222 6,0 2,5 8,5 135
II 7,0 4,0 11,0 465 6,5 3,5 10,0 353
III 7,0 8,2 15,2 509 6,0 10,0 16,0 430
среднее 5,5 6,0 11,5 399 6,2 5,3 11,5 306
Гербицидный фон (титус — 50 г/га)
Погарский
I 4,2 6,0 10,2 150 2,7 5,5 8,2 166
II 2,3 3,2 5,5 134 1,2 3,7 4,9 115
III 5,0 7,0 12,0 275 3,7 7,2 10,9 430
среднее 3,8 5,4 9,2 186 2,5 5,4 7,9 237
Слава Брянщины
I 4,3 6,1 10,4 173 5,5 3,0 8,5 137
II 2,0 3,2 5,2 116 0,7 4,0 4,7 101
III 3,3 6,0 9,3 244 2,0 3,5 5,5 213
среднее 3,2 5,1 8,3 177 2,7 3,5 6,2 150
Брянский надежный
I 3,5 6,5 10,0 165 3,0 6,5 9,5 198
II 3,5 3,3 6,8 152 2,5 2,5 5,0 136
III 6,3 8,3 14,6 305 7,5 2,2 9,7 235
среднее 4,4 6,0 10,5 207 4,3 3,7 8,0 189
Примечание: I — всходы; II — цветение; III — начало отмирания ботвы.
