CC BY
10
УДК 630*44 + 630*1 Ст. викл. О.Б. MuxaÜMis, канд. с.-г. наук -
НЛТУ Украти, м. Rbeie
ЗНАЧЕНИЯ МЕТЕОРОЛОГ1ЧНИХ ФАКТОР1В У ПОШИРЕНН1 ЦЕНАНГ1еВОГО НЕКРОЗУ ПАГОН1В СОСНИ
Представлено результати виконання статистичного аналiзу впливу метеороло-гiчних факторiв на поширення симптомiв хвороби, збудником яко'1 передусiм е пара-зитуючий гриб Gremmeniella abietina. Дослщження проводили для насаджень на те-риторп Польщi. Представлено результати застосування методики регресшного аналь зу для побудови моделей визначення взаемозв'язк1в мiж основними факторами погоди, що можуть вливати на розвиток патогенного процесу i на життездатшсть рослин.
Ключов1 слова: Gremmeniella abietina, поширення хвороби, множинний регре-сшний аналiз, регресiйна модель залежностг
Вступ. У 80-х роках ХХ ст. в Сврош характеру ешфгготи набув некроз пагошв сосни. Хворобу спричиняе паразитуючий гриб Gremmeniella abietina, а також сапротрофш паразити Cenengium ferruginosum i Scoleconectria cucurbitula [1, 8]. Хвороба супроводжуеться такими симптомами: весною хвоя на-бувае бурого забарвлення i всихае, з бруньок нов1 пагони не формуються, а молодГ пагони всихають. Кошди i сумкоспори шфжують молодГ пагони пере-важно до кшця липня, зараженню сприяе висока волопсть i низька температура повпря.
Ценангiевий некроз сосни в Сврош найбшьшого поширення набув у 1988 р. Капретл [3] пов'язуе такий стрибок у розвитку хвороби як наслщок екстремальних погодних умов у попередш роки. Як наголошуе Вщель [11], перiод iз холодним i дощовим лГтом (зареестрований впродовж 19841987 рр.) пiсля порiвняно тепло!, але сшжно! зими виявився важливим фактором, що спонукае до ешдеми ценангiозу.
Кальман i Хансон [5] для соснових деревосташв швшчно! Швецп встановили тiсний кореляцiйний зв'язок мiж iнтенсивнiстю розвитку некро-тичних симптомiв на пагонах сосни, спричинених Scleroderris abietina (тепе-рiшня назва Gremmeniella abietina), i сумою активних температур повггря за вегетацшний перюд (TS), за середньодобово!' температури понад +50C. У ре-гiонах, де TS становила 500-600 °С, частка пошкоджених дерев сягала майже 90 %. НатомГсть за сумарно!' температури 600-700 °С ця частка зменшилася до 60 %. Найменший вщсоток пошкоджених дерев (менше тж 10 %) виявле-но на територiях з сумою активних температур 900-1000 °С.
Мароси [9] стверджувала, що розвитку хвороби сприяе середня температура зими в межах -6 - +5 °С. Найбшьший вщсоток пошкоджених дерев за-фiксовано у багатосшжш зими, а кшьюсть дшв зГ сприятливою для розвитку хвороби температурою становить 67-101 день. Вщель наголошуе, що фактором, який сприяе розвитку ешфГтоти, е роки з холодним i дощовим лгтом, якому передувала м'яка сшжна зима.
Зпдно з Барклунд [2], дощ i помГрш температури повпря полегшують вивгльнення i розповсюдження кошди i сумкоспор гриба Gremmeniella abietina i цим самим спричиняють розповсюдження i появу симптомГв на пагонах. Очевидно, зафжсоване на територп Свропи в 1987 р. надзвичайно холодне i похмуре лгто було сприятливим для розвитку шфекци G. abietina, а м'яка зи-
ма 1987-1988 рр. з температурою близько 0 °С була додатковим елементом, який посприяв розвитку хвороби.
Ми наведемо матерiали, отримаш за час стажування i сшвпращ в на-уково-дослщному iнститутi лiсiвничих дослiджень у Польшд.
Мета дослiдження - проаналiзувати статистичш зв'язки мiж окреми-ми елементами погоди та ïï аномалiями i поширенням некрозу пагонiв сосни.
Матерiали i методика. До опрацювання iнформацiйноï бази даних про плошу поширення хвороби використано матерiали, якi публжуються в Шорiчних звiтах [7,10]. Вихщт данi до цих звiтiв шорiчно пiдбирають на кожному державному люогосподарському mдприемствi Польшi експерти-спецiалiсти на постшних монiторингових пробних площах, вщповщно до единих правил Iнструкцiï охорони люу [4]. При цьому деревостани роздшено на двi вiковi категорiï - лiсовi культури i молодняки (вжом до 20 роюв) i деревостани (вiком понад 20 роюв).
До опрацювання шформацшно1* бази даних про погодш умови використано метеоролопчш показники 1нституту метеорологiï i водного госпо-дарства Польшд. Зведено данi про таю елементи погоди на територп Польшд за кожен рiк за перюд 1986-2008 рр.:
• температура повггря - середньомюячна [Tcp_(I)...Tcp_(XII)], максимальна вл1тку [T(max)] i мшмальна взимку [T(mi„)];
• мшячна сума опад1в [HO_(III)...HO_(XT)], товшина стгового покриву [Сшг_товщ], а також ввдносна волопсть пов1тря [W_(IV).. W_(X)];
• середньомшячна температура грунту на глибит 5 см [Tgl(I)...Tgl(XII)].
Дат про переб^ метеоролопчних факторiв на територiï Польшi отри-мано як середнi величини, штерполюючи результати замiрiв з 30 метеостан-цiй, вибраних з усiх регюшв краши. Для побудови функцiональноï залежнос-тi мiж поширенням хвороби й умовами погоди використано метод регре-сшного аналiзу з покроковим вилученням незначуших змiнних iз регресшно1" модель Статистичне оброблення результат дослiдження проводили за допо-могою пакета статистичних програм SAS Enterprise Guide 4.
Анашзували поширення ценангiевого некрозу пагошв сосни в n-му роцi (1986-2007 рр.) i погодш умови в роках n - l - (де l = 0,1,2,3). Взято таю чотири перюди: з поточного року (1986-2007 рр.); з попереднього року n-1 (вщповщно за 1985-2006 рр.), з роюв n-2 (тобто 1984-2005 рр.), i n-3 (вщпо-вщно за 1983-2004 рр.). До штерпретацп результатiв аналiзу вибрано елементи погоди з того перюду, для якого отримано найвишу вартють коефiцiента детермiнацiï (R >0,6, рiвень iстотностi p<0,05).
Для ощнювання впливу елементiв погоди, якi залишилися пiсля вщ-сортування змiнних, застосували коефiцiент регресiï Д, стандартизований ко-ефiцiент регресiï ri, а також рiвень iстотностi p. Коефiцiент Д вказуе на скiльки в середньому змшиться величина змiнноï залежно1' (у цьому випадку плошд поширення хвороби), якшо величина змiнноï незалежно1' (елеменлв погоди) змiниться на одиницю, у яких виражена ця вартють. Стандартизований коефь цiент регресiï вказуе на напрям i силу впливу кожного зi залишених у моделi елемен^в погоди. Додатна вартiсть коефiцiента ri свiдчить, шо зi зростанням вартост вiдповiдних елементiв погоди зростае i плоша поширення хвороби.
Результати дослщжень. На територи Польщi масове поширення це-нанпевого некрозу пагонiв сосни почали рееструвати з 1982 р. А найбшьшу шкоду спричинила хвороба у 1983 i 1996 рр. (рис. 1).
Рис. 1. Динамша поширення ценангieвого некрозу пагошв сосни
в насадженнях Польшу
Своею чергою, в аналiзованому перiодi упродовж 1979-2008 рр. в ок-ремих роках вщзначено мшливють показникiв рiчноl температури повггря i суми опадiв. Зокрема, 1982 р. виявився найбшьше посушливим, там рiчна сума опадiв становила 435 мм i досягнула лише 70 % норми, а у вегетацшному перiодi - 286 мм (64 % норми) (рис. 2).
Рис. 2. Середш температури повтря i суми опадiв
Натомють у 1980 р. i 2007 р. зареестровано найбшьшу рiчну кшьюсть опадiв: вщповщно 798 i 739 мм i у вегетацiйному перiодi вiдповiдно - 602 i 532 мм. Приймаючи за вихiдний критерш найнижчу чи найвищу температу-
ру, яка поширювалася по територи Польщi в анашзованому 30-рiччi, встанов-лено, що найтеплiшим був 2000 р. iз середньорiчною температурою 9,3 °С (на 1,5°С вища вiд перешчно! багаторiчноl). Натомiсть у 1980 р. середня рiч-на температура повiтря становила 6,3 °С, а це на 1,5 °С нижче вiд "норми". Найтеплiшу зиму зареестровано на переломi 1989-1990 рр., коли середня температура повпря становила +1,8°С (на 3,6 °С вища вiд норми). Найхолодш-шою була зима 1985-1986 рр. зi середньою температурою вщповщно -6,2 °С 1 -5,4 °С (на 4,4 1 3,6 °С нижче вiд норми).
На основi багаторiчних даних опрацьовано модель залежност поши-рення хвороби вiд погодних умов на територи Польщi. Результати аналiзу регреси показали, що нашстотшший вплив на поширення некрозу пагошв сосни в молодняках мають температура повггря i сума опадiв, як мали мiсце на територи кра!ни два роки перед поширенням хвороби. Найдостовiрнiшу модель множинно! регреси (Я =0,82) представляе рiвняння (1).
8поширення=70,62+2,24Тсрп-2
(1)-2,36Тсрп-2(П)-9,38Тсрп-2(1У)--6,20Тсрп-2(У11)4,08Тсрп-2(1Х)+6,24Тсрп-2(Х)+1,66Тсрп-2(Х1)+ +0,67Х0П-2(Ш)-0,46Х0П-2(У)+0,49Х0П-2(Х)
-0,38Шп-2(Х1)+0,96Сшг_товщ(п-2) (1)
За результатами множинного регресшного аналiзу, факторами, що показали статистично ютотний додатний вплив на площу поширення хвороби, були температура повпря у вереснi, жовтнi, а також Ычш i атмосфернi опади в березш та жовтнi (табл.). Тобто волога рання весна, а також тепла i волога осшь створюють сприятливi умови для розвитку шфекцшного процесу. На-томiсть вщ'емш залежностi отримано у випадку опадiв у травнi, а також ви-що! температури повiтря в лютому, кштт та липнi.
Табл. Залежшсть поширення ценангieвого некрозу пагошв сосни _вiд факторiв погоди_
Показники Молодняки Деревостани старш1 20 рошв
^-коефщ1ент детермшацп 0,82 0,91
р-уа1ив р1вень штотносп модел1 <0,0 001 <0,0001
Коефщ1ент регреси г Р г р
| Елементи погоди Тсрп-1(1) -0,82 0,0002
Тсрп-1(Ш) 0,52 0,0013
Тсрп-,(У) -0,99 <0,0001
Тсрп-1(У1) 0,87 <0,0001
Тсрп-1(У11) 0,55 0,0022
Тсрп-1(У111) -0,37 0,0103
Тсрп-1(1Х) -0,68 0,0002
Тсрп-1(Х) 0,73 <0,0001
Тсрп-1(Х1) -0,72 0,0011
Тсрп-2(1) 0,44 0,0086
Тсрп-2(11) -0,48 0,0022
Тсрп-2(1У) -0,79 <0,0001
Тсрп-2(У11) -0,53 0,0019
Тсрп-2(1Х) 0,31 0,0281
Тсрп-2(Х) 0,55 0,0007
Тсрп-2(Х1) 0,20 0,0772
20П-,(Ш) 0,39 0,0017
20п-,(1У) -0,67 <0,0001
20п-,(УП) -0,47 0,0011
20п-1(Х1) -0,99 <0,0001
^0п-2(Ш) 0,64 0,0003
^0п-2(У) -0,39 0,0036
^0п-2(Х) 0,70 <0,0001
Юп-2(Х1) -0,28 0,0422
Стг товщ(п-1) -0,73 0,0033
У випадку поширення ценанпевого некрозу пагонiв сосни в деревос-танах, старших понад 20 роюв на територп Польшд, множинний регресiйний аналiз вказуе на найбшьш iстотний вплив погодних умов, як передують один рiк перед розвитком хвороби. Високе значення коефщента детермшаци (Я2=0,91) вказало на найкращу модель множинно! регреси, яка описуе змш-нiсть поширення хвороби залежно вiд метеорологiчних факторiв (табл.) з точшстю 91 % (2).
Б
=808,42-27,01Тсрп-1(1)+27,92Тсрп-1(Ш)-37,61Тсрп-1(1У)-
поширення
-80,96Тсрп-1(У)+92,96Тсрп-1(У1)+38,35Тсрп-1(УП)-34,26Тсрп-1(УШ)--55,64Тсрп-1(1Х)+52,69Тсрп-1(Х)-23,04Тсрп-1(Х1)+2,77Х0п-1(Ш)-
-4,88Е0п-1(1У)-1,43Е0п-1(У11)-8,68Е0п-1(Х1) (2)
Згiдно з рiвнянням множинно! регреси, розвиток хвороби спричинило бшьшють вибраних елементiв погоди. Додатнi величини коефщента регреси вказують, що тепла погода в червш - липш, у жовтнi, а також тепла i дощова погода в березш призводять до iнтенсивного розвитку хвороби. Найбшьш ю-тотнi вiд,емнi залежност отримано з температурою повiтря у грудш, сiчнi та вереснi, штенсившстю опадiв у листопадi та з товщиною снiгового покриву.
Згiдно з лггературними даними [5, 9, 11], розвитку ОгеттетеНа аЫ-вНпа (Lagerb.) Моге1е11., збудника некрозу пагонiв сосни, сприяе холодне i до-щове лгго, що надiйшло пiсля м'яко! зими. Проте отриманi результати для територп Польшi не шдтвердили ще1 тези. 70
60
га и
у 50
а Ь
Й 40
X
& 30 к
¡20 га
Э 10
о
ц
С
о -10
- -д- - Площа розрахована
- - - -Лш1я тренду розраховано1 площ1 хвороби —Плоша дШсна
'уи -Лшы тренду дШсно! плонн хвороби
чд
|\ 1А П
1 _ АЛ Д Л А д
\ч , 1 * А Ас-Л- - "У^^А- /а- А. А
см « 00 00 ст> от л со ® 00 ср СП {75 ОТ к аз ф о со со со от О) от от от Ы <"; -1 щ (с г- во а ' ■ ^ со ю со г- со 8 N 8 § Й 8
Роки
Рис. 3. Дшсне iрозраховане поширення ценангieвого некрозу пагошв сосни в молодняках залежно вiд метеорологiчних факторiв у л^останах
Рiвняння моделi було використано до обрахунку плошд поширення це-нанпевого некрозу за вщповщних метеорологiчних умов. На рис. 3 i 4 дiйснi плошд ценанпевого некрозу пагонiв сосни порiвняно з площами, розрахова-ними зпдно з моделями. Як видно з рисунюв, тренд плошi поширення хворо-би, обрахованих згiдно з отриманими рiвняннями, значною мiрою вщповщае дшснш плошi.
Рис. 4. Дшсне i прогнозоване поширення ценангieвого некрозу пагошв сосни в деревостанах, старших шж 20рошв, залежно eid метеорологiчних факторiв у л^останах
Висновки:
1. Вплив вибраних метеоролопчних napaMeipÎB на розвиток нек^евого некрозу пагонiв сосни е бшьшим у деревостанах вшом понад 20 роюв.
2. Найсильтшу коpеляцiйну залежнiсть отримано помiж поширенням нек-тpiевого некрозу в деревостанах i погодними умовами, що спостер^али-ся в попередньому pоцi.
3. Розвиток нек^евого некрозу найбiльшою мipою стимулюе висока температурою пов^я в чеpвнi i жовтнi, та значт опади в жовтнi. В умовах тепло1 весни (квiтня-тpавня) i надмipних опадiв у листопадi статистич-ним аналiзом доказано, натомiсть, гальмування розвитку нектpiевого некрозу пагонiв сосни.
4. Результати проведених дослiджень тдтверджують пеpспективнiсть зас-тосування pегpесiйного аналiзу для виявлення залежностi i впливу мете-оpологiчних фактоpiв на розвиток ценанпевого некрозу деpевостанiв. Методику можна використовувати для короткотермшового прогнозуван-ня поширення хвороби.
Л1тература
1. Шевченко С.В. Люова ф^опатолопя / С.В. Шевченко. - К. : Вид-во "Вища шк.",
1986.
2. Barklund, P. Studies of the life cycle of Gremmeniella abietina on Scots pine in southern Sweden / P. Barklund // European Journal of Forest Pathology. - 1992. - Vol. 22. - Nr. 5. - Pp. 300-311.
3. Capretti, P. Gremmeniella abietina on Pinus contorta in northern Sweden related to environmental factors - the disease situation in 1993 / Capretti, P., Karlman, M., Hansson, P., Witzell, J, et al. // Shoot and foliage diseases in forest trees. Proceedings of a Joint Meeting of the IUFRO Working Parties S2.06.02 and S2.06.04, Vallombrosa, Firenze, Italy 6-11 June 1994. - 1995. - Pp. 1-5.
4. Instrukcja ochrony lasu. Oprac. zespol. aut. przew.: Andrzej Kolk / CILP. - Warszawa. -
2004.
5. Karlman, M. Scleroderris canker on lodgepole pine introduced in northern Sweden / M. Karlman, P. Hansson, J. Witzell // Canadian Journal of Forest Research. - 1994. - Vol. 24. - Nr. 9. -Pp. 1948-1959.
6. Kloska R. Wybrane zagadnienia z prognozowania / R. Kloska, M. Hundert, R. Czyzycki. -Wyd.: Ekonomicus, Szczecin. - 2007.
7. Krotkoterminowa prognoza wyst^powania wazniejszych szkodnikow i chorob infek-cyjnych drzew lesnych w Polsce w 2009. 2009. IBL, S^kocin Stary, odpowiednio corocznie dla lat 2001 do 2008.
8. Manka, K. 2005. Fitopatologia lesna / K. Manka. - Wyd. 6, RWRiL. - Warszawa.
9. Marosy, M. 1989. A conductive day concept to explain the effect of low temperature on the development of scleroderris shoot blight / M. Marosy, R.F. Patton, C.D. Upper // Phytopathology. -Vol. 79, No. 11. - Pp. 1293-1301.
10. Ocena wyst^powania wazniejszych szkodnikow lesnych i chorob infekcyjnych w Polsce w 1999 roku oraz prognoza ich pojawu w 2000 roku. 2000. IBL. - Warszawa, odpowiednio corocznie dla lat 1976 do 1999.
11. Witzell, J. 1999. Risks associated with the introduction of Pinus contorta in northern Sweden with special attention to Gremmeniella abietina and North American rusts. Acta Universitatis Agriculturae Sueciae. - Silvestria, No. 89. - Pp. 188.
Михайлив О.Б. Значение метеорологических факторов в распространении ценангиевого некроза побегов сосны
Представлены результаты выполнения статистического анализа влияния метеорологических факторов на распространение симптомов болезни, возбудителем которой является паразитирующий гриб Gremmeniella abietina. Исследования производились для насаждений на территории Польши. Представлены результаты применения методики регрессионного анализа для построения модели изучения связей между основными факторами погоды, которые могут влиять на развитие патогеническо-го процесса и на жизнедеятельность растений.
Ключевые слова: Gremmeniella abietina, распространение болезни, множественный регрессионный анализ, регрессионная модель.
Mykhayliv O., Role of meteorological factors in spreading necrosis pine shoots Gremmeniella abietina
The paper presents the results of statistical analysis of the influence of meteorological factors on the spread of disease symptoms, pathogen which primarily is a parasitic fungus Gremmeniella abietina. Research conducted for plantations in Poland. The results of regression analysis of the methods for building models in determining the relationships between major weather factors that may affect the development of the pathogenic process and the viability of plants.
Keywords: Gremmeniella abietina, spreading disease, multiple regression analysis, regression model depends.
