CC BY
20
9. Kazakov, G. I. Sevooboroty v Srednem Povolzh'e [Tekst]/ G. I. Kazakov, R. V. Avramen-ko. - Samara, 2008. - 136 p.
10. Kachinskij, M. A. Fizika pochv [Tekst] / M. A. Kachinskij. - M.: Vysshaya shkola, 1970. -Ch. 2. - 360 p.
11. Kiryushin, V. I. Koncepciya adaptivno-landshaftnogo zemledeliya [Tekst] / V. I. Kiryush-in. - Puschino, 1993. - 64 p.
12. Koncepciya optimizacii rezhima organicheskogo veschestva pochv v agrolandshaftah [Tekst]/ V. I. Kiryushin, N. F. Ganzhara, I. S. Kaurichev i dr. - M.: Izd. MSXA, 1993. - 96 p.
13. Kruzhilin, I.P. Sochetanie orosheniya dozhdevaniem s agromeliorativnymi priemami obespechivaet sohranenie i povyshenie plodorodiya pochvy [Tekst] / I.P. Kruzhilin, N.V. Kuznecova, O.V. Kozinskaya // Puti povysheniya jeffektivnosti oroshaemogo zemledeliya. - 2015. - №57-1. - P. 84-89.
14. Loshakov, V. G. Sevooborot i plodorodie pochvy [Tekst] / V. G. Loshakov. - M.: Izd. VNIIA, 2012. - 512 p.
15. Lykova, M. Organicheskoe veschestvo pahotnyh pochv Nechernozem'ya [Tekst] / M. Lykova, A. I. Es'kov, M. N. Novikov. - M.: RASXN, 2004. - 730 p.
16. Mamin, V. F. Jekologicheski obosnovannye sevooboroty - garantiya vysokoj jeffektivnosti oroshaemoj pashni i sohraneniya plodorodiya pochvy [Tekst] / V. F. Mamin, N. P. Melihova // Vest-nik APK Volgogradskoj oblasti. - 2003. - №6 (226). - P. 24.
17. Melihov, V. V. Problemy povysheniya produktivnosti oroshaemyh zemel' Yuga Rossii [Tekst] / V. V. Melihov // Jeffektivnost' orositel'nyh melioracij na Yuge Rossii. - Volgograd, 2004. - P. 13-17.
18. Sychev, V. G. Rezul'taty monitoringa urozhajnosti sel'skohozyajstvennyh kul'tur, produktivnosti sevooborotov i izmeneniya svojstv pochv v dlitel'nyh opytah geograficheskoj seti [Tekst] / V. G. Sychev, M. V. Belichenko, V. A. Romanenkov // Plodorodie. - 2017. - №6. - P. 2-5.
19. Sychev, V. G. O balanse pitatel'nyh veschestv v zemledelii Rossii [Tekst] / V. G. Sychev, S. A. Shafran // Plodorodie. - 2017. - №1 (94). - P. 1-4.
E-mail: [email protected]
УДК 631.526.325:632.3:631.67 (470.56) DOI 10.32786/2071-9485-2018-04-13
УСТОЙЧИВОСТЬ ГИБРИДОВ КАРТОФЕЛЯ К ПАТОГЕНАМ В ОРОШАЕМЫХ
УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ
SUSTAINABILITY OF HYBRIDS OF POTATO TO PATHOGENS IN IRRIGATED CONDITIONS IN THE STEPPE ZONE
OF ORENBURG URALS
А.А. Мушинский1, доктор сельскохозяйственных наук Е.В. Аминова1, кандидат сельскохозяйственных наук Т.Т. Дергилева2, старший научный сотрудник
112 A. A. Mushinskiy , E. V. Aminova , T. T. Dergileva
1ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», г. Оренбург
2ФГБНУ «Южно-Уральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства», г. Челябинск
1Federal Scientific Centre of Biological systems and Agrotechnologies of Russian Academy of Sciences, Orenburg 2South-Ural Research Institute of Horticulture and Potato-Growing Russia, Chelyabinsk
В статье представлены результаты исследований устойчивости гибридов картофеля к различным патогенам и вирусам в орошаемых условиях степной зоны Оренбургского Преду-ралья. Эксперимент проводили в 2012...2015 гг. на орошаемом участке ООО «Агрофирма Краснохолмская» Илекского района. Цель исследований заключалась в оценке устойчивости гибридов к наиболее вредоносным патогенам. На сегодняшний день особое внимание специа-
листов по защите растений привлекает вредоносность различных патогенов на картофеле во многих странах. Потери в разные годы находятся в очень широких пределах - от нескольких процентов до полной гибели товарного урожая в зависимости от степени и характера зараженного материала. Установлено, что гибриды 10.76.8 и 05.16.25 не имели поражения вирусами (PVM, PVS, PVX и PVY). По результатам исследований выявлено, что у образца 10.02.19 отсутствовало поражение растений и клубней картофеля такими патогенами, как Erwinia carotovora atroseptica, Clavibacter michiganensis sepedonicus, Dickey pectobacterium atrosepticum, Phytophthora infestans, Streptomyces scabies. На протяжении 4-х лет исследований гибриды 10.76.8 и 05.16.25 не имели поражения растений и клубней картофеля вышеперечисленными патогенами. Таким образом, в орошаемых условиях степной зоны Оренбургского Предуралья изучена устойчивость гибридного материала к комплексу основных патогенов и выделены образцы 10.76.8 и 05.16.25 с групповой устойчивостью к болезням.
The article presents the results of studies of potato hybrids to various pathogens and viruses in irrigated conditions of the Orenburg Urals steppe zone. The experiment was carried out in 2012... 2015 on the irrigated area of LLC «Agrofirm-Krasnokholmskaya» of Ilek district. The aim of the study was to assess the resistance of hybrids to the most harmful pathogens. Today, plant protection specialists are particularly interested in the harmfulness of various pathogens on potatoes in many countries. Losses in different years are within a very wide range-from a few percent to the total loss of commercial crops, depending on the degree and nature of the infected material. It is established that the hybrids 10.76.8 and 05.16.25 didn't defeat the viruses (PVM, PVS, PVX and PVY). According to the results of the studies, the sample of 10.02.19 was free of damage to plants and potato tubers by such pathogens as: Erwinia carotovora atroseptica Erwinia carotovora atroseptica, Clavibacter michiganensis sepedonicus, Dickey pectobacterium atrosepti-cum, Phytophthora infestans, Streptomyces scabies. Over 4 years of research hybrids 10.76.8 and 05.16.25 had no infection of plants and tubers of the above listed pathogens. Thus, in the irrigated conditions of the steppe zone of the Orenburg Urals, a hybrid material to the complex of main pathogens was studied and samples 10.76.8 and 05.16.25 with group resistance to diseases were isolated.
Ключевые слова: патогены, картофель, гибриды картофеля, болезни картофеля.
Key words: pathogen, potato, potato hybrids, potato diseases.
Статья подготовлена в рамках плана выполнения
фундаментальных научных исследований по программе РАН № 0761-2018-0024
Введение. Растущие требования к вновь создаваемым сортам картофеля, прежде всего к их устойчивости к распространенным и адаптирующимся популяциям болезней, а также способности противостоять действию абиотических и биотических стрессоров, способствуют постоянному расширению сортимента картофеля [7].
На Южном Урале преобладают сорта зарубежной селекции, недостаточно приспособленные к местным условиям.
Картофель относится к ряду культур, которые поражаются различными вирусными, грибными и бактериальными заболеваниями. На данный момент известно около 400 фитопатогенных вирусов [4], из которых 52 поражают картофель, из них только 16 встречаются на территории Южной Америки [10], а остальные 36 наблюдаются в других странах мира. В прошлом столетии количество известных вирусов картофеля ограничивалось 25 возбудителями заболеваний [8], на настоящее время уже известно 37 вирусов [9]. В Российской Федерации наиболее опасными вирусами считаются X вирус картофеля (PVX); S вирус картофеля (PVS); M вирус картофеля (PVM), а наиболее часто встречаемым и вредоносным считается Y вирус картофеля (PVY) [5].
На сегодняшний день в мире создан огромный сортимент картофеля, среди которых есть устойчивые к возбудителям инфекционных заболеваний сорта. Так, например, мировая коллекция картофеля ВИР в 2007 году насчитывала 9000 образцов, из них 3000 - диких видов, 3500 - культурных видов, 2100 селекционных сортов, 400 - дигап-лоидов и межвидовых гибридов [3].
Материалы и методы. Исследования проводили в 2012...2015 гг. на орошаемом участке ООО «Агрофирма Краснохолмская» Илекского района. Опыт закладывался по однофакторной схеме в 3-х кратной повторности. Ширина междурядий 0,75 м2, общая площадь 3600 м . Почва экспериментального участка - чернозем южный остаточно-луговатый слабогумусированный среднемощный тяжело- и среднесуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое 3,2 %, характеризуется низкой обеспеченностью подвижными формами азота - 6,35 мг/100 г почвы и фосфора - 8,63...9,96 мг/100 г почвы и средней - подвижным калием - 22 мг/100 г почвы.
Объектами исследований послужили селекционные гибриды картофеля, полученные в лаборатории селекции картофеля ФГБНУ «Южно-Уральский НИИ садоводства и картофелеводства»: 10.76.8 (Крепыш х BoraValley); 10.76.1 (Крепыш х Bora Valley); 99.21.5-1 (Прилукский х Кондор); 99.5.2.-5 (Чернский х Гранола); 02.33.8 (Ван Гог х Фреско); 05.16.25 (Джаерла х 95.4.244); 05.57.32 (Спиридон х Шурминский); 10.02.19 (Лазарь х Конкорд). В качестве контроля был взят районированный сорт картофеля Невский. Эти гибриды (1 поколение) получены в результате скрещивания полиплоидных форм различных диких видов (S. andigenum, S.stoloniferum, S. vernei, S. Chacoense) с тщательно подобранными в соответствии с целями селекции сортами картофеля.
Предшественник - кострец безостый. Под зяблевую вспашку вносили калийные удобрения, весной - аммофос и аммиачную селитру, общая норма - N75Pi20Kh2.
Закладки полевых опытов в исследуемые годы проводили с 12 по 16 мая. Посадку картофеля проводили в полугребни картофелесажалкой GRIMME с одновременным протравливанием клубней. Нарезку гребней осуществляли гребнеобразователем GRIMME. Гибриды выращивали в относительно чистых фитосанитарных условиях, где предусматривался комплекс обязательных агроприемов. За время вегетации посевы 3 раза обрабатывали гербицидами и 2 раза фунгицидами. Поливы проводили дождевальной машиной ДМ-100 «Фрегат» от 6 до 9 раз в зависимости от погодных условий с оросительной нормой 2750...3350 м3/га, поливная норма изменялась от 250 до 450 м3/га.
Содержание в почве подвижного фосфора и обменного калия определяли по ГОСТ 26205-84 (метод Мачигина). Пораженность вирусными и грибными болезнями по методике «Международный классификатор СЭВ» [1]. Апробацию посадок гибридного материала проводили методом проб, т.е. по диагонали поля в количестве 20 растений.
Учеты болезней и вирусов (Y, X, M, S) осуществляли визуальным осмотром каждого растения в пробе по ГОСТ 29267-91, ГОСТ Р 55329-2012 и диагностированием ИФА-тестом. Степень поражения фитофторозом, кольцевой гнилью, паршой обыкновенной, черной ножкой и вирусами определяли по 9-балльной шкале по методике ВИР «Методические указания по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля» [2].
Результаты и обсуждение. Пораженность растений и клубней картофеля во многом зависела от погодных условий в период исследования. Наиболее благоприятные метеорологические условия сложились в 2013 и 2015 гг., вегетационные периоды характеризовались достаточным количеством осадков и тепла (соответственно 192 и 143 мм, при сумме эффективных температур 2220 и 2260 0С). За время вегетации в эти годы отмечено 19 и 34 дня с минимальной относительной влажностью воздуха 30 % и
менее при ГТК 0,64 и 0,57 соответственно. Вегетационные периоды 2012 и 2014 гг. оказались жаркими и сухими, сумма осадков составил 86 и 72 мм при сумме эффективных температур 2560 и 2310 0С соответственно.
Такие погодные условия дали нам возможность определить степень пораженно-сти гибридов картофеля наиболее опасными формами патогенов.
Все исследуемые гибриды картофеля, а также контрольный вариант (сорт Невский) за годы наблюдения не поражались патогенами - Erwinia carotovora atrosepti-ca, Clavibacter michiganensis sepedonicus, Dickey pectobacterium atrosepticum (таблица 1).
Таблица 1 - Оценка пораженности гибридов картофеля патогенами _(в среднем за 2012...2015 гг.)_
№ Сорт, номер Phytophthora infestans Streptomyces scabies Clavibacter michiganensis sepedonicus Erwinia carotovora atroseptica / Dickey pectobacterium atrosepticum
1 Невский 3 5 9 9
2 10.76.8 7 9 9 9
3 10.76.1 7 7 9 9
4 99.21.5-1 9 7 9 9
5 99.5.2.-5 5 7 9 9
6 02.33.8 7 7 9 9
7 05.16.25 7 7 9 9
8 05.57.32 7 5 9 9
9 10.02.19 9 9 9 9
По сведениям ученых [6], фитофтороз остается одной из самых серьезных агрономических и экономических проблем в картофелеводстве. В степной зоне Южного Урала в полевых условиях заражение растений картофеля этим патогеном происходило вследствие воздействия разных факторов, особенно он быстро распространялся в дождливые годы (в 2013 и 2015 гг.), а также при резкой смене дневных и ночных температур в августе. Поэтому поиски и создание исходного материала с устойчивостью к фитофторозу всегда остаются весьма актуальными. На протяжении 4-х лет наблюдений отсутствовало поражение растений и клубней Phytophthora infestans у гибридов 99.21.5-1, 10.02.19.
Первичные симптомы фитофтороза наблюдались на листьях в начале третьей декады июля. Средняя степень поражения растений фитофторозом (5 баллов) отмечалась у образца 99.5.2-5, а на контрольном сорте Невский поражение растений в первых числах августа наблюдалось до 45 % (3 балла). На остальных гибридах степень пора-женности растений отмечалась до 10 % (7 балла). Поражение клубней фитофторозом отмечалось на гибридах: 99.5.2.-5 (12,6 %), 02.33.8 (8,2 %), 05.16.25 (6,4 %), 05.57.32, 10.76.8 и 10.76.1 (5,9 %).
За годы проведения исследований Streptomyces scabies интенсивно проявлялся в 2015 году. Наиболее уязвимыми в исследуемые годы к парше обыкновенной оказался контрольный сорт Невский (поражённость клубней от 12,8 % до13,6 %), а также гибрид - 05.57.32 (от 11,2 % до 14,5%), что составляло 5 баллов. Следует отметить, что гибриды 10.76.1, 99.21.5-1, 99.5.2.-5, 02.33.8, 05.16.25 имели степень поражения Streptomyces scabies в 7 баллов.
В результате проведенных исследований в 8 изученных гибридах не был отмечен патоген PVX и PVY, в то же время патоген PVM был обнаружен в исследуемых образцах 05.57.32, 02.33.8, 99.21.5-1, 99.5.2.-5, 10.02.19; а патоген PVS - у гибрида 10.76.1 (таблица 2).
***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 4 (52), 2018
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Таблица 2 - Оценка пораженности гибридов картофеля вирусами _ (в среднем за 2012....2015 гг.)_
№ Сорт, номер Вирусы
PVX PVS PVM PVY
1 Невский 1 1 1 1
2 10.76.8 9 9 9 9
3 10.76.1 9 1 9 9
4 99.21.5-1 9 1 1 9
5 99.5.2.-5 9 9 1 9
6 02.33.8 9 9 1 9
7 05.16.25 9 9 9 9
8 05.57.32 9 9 1 9
9 10.02.19 9 1 1 9
Установлено, что гибриды 10.76.8 и 05.16.25 не имели поражения растений и клубней картофеля вышеперечисленными патогенами на протяжении 4-х лет исследования.
Заключение. Таким образом, для дальнейшей селекционной работы в орошаемых условиях степной зоны Оренбургского Предуралья представляют особый интерес следующие выделившиеся селекционные гибриды картофеля: 10.76.8 и 05.16.25, обладающие устойчивостью к следующим патогенам: Erwinia carotovora atroseptica, Clavibacter michiganensis sepedonicus, Dickey pectobacterium atrosepticum, Phytophthora infestans, Streptomyces scabies, PVM, PVS, PVX и PVY.
Библиографический список
1. Международный классификатор СЭВ видов картофеля секции Tuberarium (Dun.) Buk. рода Solanum L. [Текст]. -Л.: ВИР, 1984. - 41с.
2. Методические указания по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля [Текст]. - Санкт-Петербург: ГНУ ГНЦ РФ ВИР, 2010. - 27 с.
3. Сохранение, изучение и использование в селекции генетического разнообразия картофеля во ВНИИР им. Н.И. Вавилова (ВИР) [Текст]/ С.Д. Киру, Т.А. Гавриленко, Л.И. Костина и др. // Достижения науки и техники АПК. - 2007. - № 7. - С. 2-6.
4. Adams M.J. DPV web: a comprehensive database of plant and fungal virus genes and genomes / M.J. Adams, J.F.Antoniw // Nucleic Acids Research. - 2006. - V.34. - P.382-385.
5. Calvez R., H. Mendoza, Fernandez-Northcote E. Herencia de la inmunidad al virus Y de la papa (PVY) en Solanum tuberosum susp. andigena. //Fitopatologia. - 1990. - V. 25 (1).
6. Fry W.E. Phytophthora infestans: New tools (and old ones) lead to new understanding and precision management. Annu. Rev. Phytopathol. - 2016. 54: 529-547 (doi: 10.1146/annurevphyto-080615-095951).
7. Haverkort J., Boris V. Anisimov. Potato production and innovation technologies. Edited by Anton /J. Haverkort, Boris V. Anisimov. -The Netherlands, 2007. - 424 p.
8. Hooker W.J. Virus diseases of potato // Technical information Bulletin 19 International Potato Center. Lima. Peru. - 1982. - 20 p.
9. Jeffries C.J. Potato. In: FAO/IPGRI Technical Guidelines for the Safe Movement of Germplasm. - 1998. - N 19. - P. 178.
10. Jones R. Virus disease problems facing potato industries worldwide: viruses found, climate change implications rationalizing virus strain nomenclature and addressing the potato virus Y issue. In: The Potato, botany, production and uses. Ed. Navarre R. and Pavec M. - Washington State University, 2014. - P. 202-225.
Reference
1. Mezhdunarodnyj klassifikator SJeV vidov kartofelya sekcii Tuberarium (Dun.) Buk. roda Solanum L. [Tekst]. -L.: VIR, 1984. - 41s.
2. Metodicheskie ukazaniya po podderzhaniyu i izucheniyu mirovoj kollekcii kartofelya [Tekst]. - Sankt-Peterburg: GNU GNC RF VIR, 2010. - 27 s.
3. Sohranenie, izuchenie i ispol'zovanie v selekcii geneticheskogo raznoobraziya kartofelya vo VNIIR im. N. I. Vavilova (VIR) [Tekst]/ S. D. Kiru, T. A. Gavrilenko, L. I. Kostina i dr. // Dosti-zheniya nauki i tehniki APK. - 2007. - № 7. - S. 2-6.
4. Adams M.J. DPV web: a comprehensive database of plant and fungal virus genes and genomes / M.J. Adams, J.F.Antoniw // Nucleic Acids Research. - 2006. - V.34. - P. 382-385.
5. Calvez R., H. Mendoza, Fernandez-Northcote E. Herencia de la inmunidad al virus Y de la papa (PVY) en Solanum tuberosum susp. andigena. //Fitopatologia. - 1990. - V. 25 (1).
6. Fry W.E. Phytophthora infestans: New tools (and old ones) lead to new understanding and precision management. Annu. Rev. Phytopathol. - 2016. 54: 529-547 (doi: 10.1146/annurevphyto-080615-095951).
7. Haverkort J., Boris V. Anisimov. Potato production and innovation technologies. Edited by Anton /J. Haverkort, Boris V. Anisimov. -The Netherlands, 2007. - 424 p.
8. Hooker W.J. Virus diseases of potato // Technical information Bulletin 19 International Potato Center. Lima. Peru. - 1982. - 20 p.
9. Jeffries C.J. Potato. In: FAO/IPGRI Technical Guidelines for the Safe Movement of Germplasm. - 1998. - № 19. - P. 178.
10. Jones R. Virus disease problems facing potato industries worldwide: viruses found, climate change implications rationalizing virus strain nomenclature and addressing the potato virus Y issue. In: The Potato, botany, production and uses. Ed. Navarre R. and Pavec M. - Washington State University, 2014. - P. 202-225.
E-mail: [email protected]
УДК 539.3 DOI 10.32786/2071-9485-2018-04-14
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ
IMPROVED METHOD OF CALCULATION OF ELEMENTS OF ENGINEERING-RECLAMATION SYSTEMS
А.С. Овчинников, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.П. Киселёв, кандидат технических наук, доцент Р.З. Киселёва, кандидат технических наук, доцент
A.S. Ovchinnikov, A.P. Kiselev, R.S. Kiseleva
Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agrarian University
Для расчета прочности гидротехнических сооружений и определения напряжений в конструктивных элементах трубопроводного оборудования предлагается кольцевой конечный элемент, основанный на аппроксимации искомых величин в векторной формулировке, при осе-симметричном нагружении. За узловые искомые величины четырехузлового сечения принимались перемещения и их производные. Приведенный пример расчета показывает корректность разработанного алгоритма получения матрицы жесткости элемента, основанного на разработанных аппроксимирующих функциях. Значения нормальных перемещений и напряжений, полученные в результате расчета, совпадают с результатами аналитического решения. С использованием разработанных аппроксимирующих функций наблюдается быстрая сходимость вычислительного процесса к точному решению.
To calculate the strength of hydraulic structures and determine the stresses in the structural elements of pipeline equipment, an annular finite element is proposed, based on approximation of the desired quantities in a vector formulation, under axisymmetric loading. The displacements and their derivatives were taken as the key sought-for quantities of the four-node section.The given example of calculation
