Авторефераты диссертаций >> Биоэкологическое обоснование защиты картофеля от альтернариоза в лесостепи среднего поволжья
На правах рукописи
Шабанова Ирина Олеговна
БИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИТЫ КАРТОФЕЛЯ ОТ
АЛЬТЕРНАРИОЗА В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
06.01.07 – защита растений
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Кинель - 2012
Работа выполнена на кафедре химии и защиты растений ФГБОУ ВПО
«Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель:
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Кинчарова Марина Николаевна
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор
Шалдяева Елена Михайловна
кандидат сельскохозяйственных наук,
Милехин Алексей Викторович
Ведущая организация:
ГНУ Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Защита состоится «16 » февраля 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.058.01 при ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу:
446442, Самарская область, г. Кинель, пгт. Усть-Кинельский,
ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, диссертационный совет.
Факс: 8-84663-46131
E-mail: ssaa@samara.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», с авторефератом сайте ВАК http://vak.ed.gov.ru .
Автореферат разослан «_____» ____________ 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат биологических наук, профессор Г.К. Марковская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В последнее время внимание фитопатологов привлекает такое заболевание картофеля как альтернариоз (макроспориоз, ранняя сухая пятнистость, бурая пятнистость паслёновых). Оно широко распространено на территории Российской Федерации, особо высокий процент вредоносности наблюдается в Прибайкалье, на Дальнем Востоке и Ленинградской области (Козловский, Филиппов, 2005; Иванюк и др., 2005; Ганнибал, 2005). В Самарской области данное заболевание не является новым, но с каждым годом возрастает процент его развития и распространения.
Заболевание распространено повсеместно, степень его развития определяется географическим положением области, почвенно-климатическими, погодными условиями и устойчивостью районированных сортов.
Установлено, что альтернариоз может проявляться и на других растениях, кроме картофеля. Многие виды Alternaria вызывают серьезные заболевания важных сельскохозяйственных культур (Ганнибал, 2005).
У грибов Alternaria четко выражены признаки факультативного паразита: хорошо растет и развивается на искусственных питательных средах, в качестве источников питания может использовать растительные остатки разных сельскохозяйственных культур. За последние годы характер развития и вредоносность альтернариоза в Самарской области существенно возросли. В связи с этим особое значение приобретают вопросы, связанные с изучением биологических особенностей данного возбудителя.
Цель и задачи исследований. Цель - выявить степень распространенности и вредоносности альтернариоза картофеля в условиях Самарской области.
Для достижения данной цели ставились следующие задачи:
- установить уровень развития и распространения альтернариоза в зависимости от сорта, метеорологических особенностей года и выявить набор устойчивых и перспективных сортов для дальнейшего возделывания в условиях лесостепи Среднего Поволжья;
- определить зависимость физиологических процессов от степени поражения картофеля альтернариозом;
- выявить влияние альтернариоза на урожайность картофеля и его вредоносность;
- исследовать влияние альтернариоза на содержание питательных веществ в клубнях;
- установить влияние некоторых фунгицидов, рекомендованных для борьбы с альтернариозом, на чистые культуры гриба рода Alternaria.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья проведены исследования по изучению альтернариоза на картофеле. Получены новые данные по развитию и распространению болезни, поражаемости культуры в зависимости от сорта и метеорологических условий. Впервые изучено пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле, выявлен его очаговый характер. Исследовано влияние заболевания на биохимические процессы картофельного растения и возможность их использования для диагностирования реакции растений на стрессовые факторы. Изучено воздействие патогена на урожайность и качество клубней. Исследована эффективность применения некоторых фунгицидов и возможность их использования для борьбы с заболеванием.
Практическая ценность работы. Выполненная работа является первым комплексным экологическим исследованием альтернариоза в условиях Среднего Поволжья, выявлены точные симптомы, сроки и условия его проявления на картофельном растении, что вносит значительный вклад в разработку системы защиты картофеля от заболевания, повышая его продуктивность. На основе экспериментальных данных рекомендовано для борьбы с возбудителем применение протравителей Витавакс 200ФФ, Максим и в дальнейшем, при появлении первых симптомов болезни в период вегетации, препаратов - Акробат, Пеннкоцеб, Полирам, Сектин феномен, как наиболее эффективных.
Основные положения, выносимые на защиту:
- альтернариоз картофеля широко распространен в Среднем Поволжье, где поражает практически все возделываемые сорта, причем его распространенность находится в отрицательной корреляционной зависимости от температуры июня и августа. Развитие заболевания меньше зависит от погоды, чем распространение;
- пространственное распределение альтернариоза на картофельном поле имеет очаговый характер, наиболее отчетливо выраженный в годы с жарким и остро засушливым июлем;
- установлено, что Alternaria sp. изменяет физиолого-биохимические процессы в зараженных растениях, существенно влияя на фотосинтез, дыхание и водоудерживающую способность листьев картофеля;
- под влиянием альтернариоза урожайность картофеля снижается на 38,9-49,0% за счет уменьшения общего числа клубней;
- наиболее эффективна в борьбе с альтернариозом предпосевная обработка клубней препаратами Максим и Витавакс 200ФФ, а также Полирамом, Пеннкоцебом, Акробатом, Сектином феномен в период вегетации.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации ежегодно докладывались на заседаниях кафедры химии и защиты растений Самарской государственной сельскохозяйственной академии, научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Самарской ГСХА в 2008-2011 гг.; на международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова (г. Пенза, 2008); на междисциплинарных микологических форумах (г. Москва, 2009 и 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Работа изложена на 162 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций, списка использованной литературы (включает 294 наименования, в том числе 66 - на иностранных языках) и приложений. Содержит 13 таблиц и иллюстрирована 33 рисунками. В приложение вынесены 22 таблицы.
Декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный автором в течение 2006-2011 гг. Помощь в проведении лабораторных анализов и полевых опытов оказывали сотрудники кафедры химии и защиты растений, Самарской областной лаборатории по диагностике и контролю качества картофеля и студенты агрономического факультета.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю - доценту, кандидату сельскохозяйственных наук М.Н. Кинчаровой за помощь и поддержку во время сбора материала, его анализа и написания диссертации; заведующему кафедрой - профессору, доктору биологических наук В.Г. Каплину за помощь и консультации при написании диссертации; ведущему специалисту лаборатории микологии и фитопатологии ВИЗР РАСХН Ф.Б. Ганнибалу за помощь в определении видов гриба рода Alternaria – возбудителя альтернариоза, за что выражаю ему искреннюю признательность.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В главе приведены сведения о распространении и развитии альтернариоза в мире, России и в Самарской области. Представлены типичные представители заболевания на картофеле. Обобщена пищевая специализация некоторых видов рода Alternaria на различных сельскохозяйственных культурах. Проанализирована существующая информация о влиянии болезни и ее возбудителя на некоторые биохимические процессы, протекающие в картофельном растении. Собрана информация по источникам инфекции и способам снижения вредоносности заболевания.
УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Основные исследования проводились на кафедре химии и защиты растений Самарской государственной сельскохозяйственной академии, на базе ГУ Самарская областная лаборатория по диагностике и контролю качества картофеля, расположенных в лесостепной зоне Самарской области.
Погодные условия в годы исследований (2006-2011) были разнообразны с преобладанием засушливых лет и наиболее полно отражали особенности региона Среднего Поволжья.
Исследования выполнялись путем постановки полевых, лабораторных и вегетационных опытов. Посадка картофеля проводилась вручную с площадью питания одного растения 0,35 м2. Распространенность альтернариоза учитывалась путем маршрутных обследований посадок картофеля. Всего изучалось 42 сорта отечественной и зарубежной селекции различных групп спелости. Вредоносность определяли сравнением урожая больных и здоровых растений; потери урожая с единицы площади получали с учетом снижения урожая больных растений и пораженности картофеля альтернариозом.
Фенологические наблюдения, учет альтернариоза, урожая проводились покустно и поделяночно согласно «Методическим указаниям по защите картофеля от болезней и вредителей» (1972).
При практическом учете альтернариоза на картофельном растении степень поражения определяли в соответствии со шкалой:
0 баллов – симптомы поражения отсутствуют;
1 балл – поражение может составлять от 1 до 10% поверхности листьев в виде единичных пятен на отдельных растениях;
2 балла – поражается от 10 до 25% поверхности листьев;
3 балла – поражается от 25 до 50% поверхности листьев картофеля;
4 балла – поражается более 50% площади листовой поверхности всех растений;
5 баллов – все листья растений полностью поражены.
Для оценки развития альтернариоза на уровне отдельных ярусов листьев картофеля использовали метод N. Boedhram et al., (2001), адаптированный для картофеля. В кусте картофеля выделяли нижний – первый (0-10 см от уровня почвы (УП)), средний – второй (10-20 см от УП), верхний (20 и более от УП) ярусы листьев. На каждом ярусе проводили систематические (через каждые 10 дней с момента проявления симптомов) наблюдения за развитием болезни.
Изоляция грибов в чистую культуру проводилась путем помещения образцов листьев картофеля с симптомами альтернариоза во влажную камеру.
Определение показателей водного режима проводили по А.И. Ермакову (1972). Содержание свободного пролина устанавливали по L.S. Bates (1973). Содержание основных фотосинтетических пигментов определяли по Х.Н. Починок (1976) с использованием КФК-3 при следующих длинах волн для ацетона 100%: 440,5, 644 и 662 нм. Активность окислительных ферментов определяли по методу А.Н. Бояркина (1951, 1954) и А.И. Ермакова (1972).
Оценку степени устойчивости картофеля к болезням вели по 9-ти балльной шкале: 9 - очень высокая; 8-7 - высокая, 6-4 средняя; 1-3 низкая (Кваснюк и др., 1999).
Действие некоторых фунгицидов на грибы Alternaria изучали методом обработки чистых культур растворами фунгицидов, с последующим содержанием в чашках Петри на стерильном картофельно-глюкозном агаре при различных температурных режимах (17 и 23°С). Изучалось действие следующих фунгицидов:
|
|
