Введение к работе
диссертационного совета Маренков В.Г.
Актуальность темы. Ячмень – основная зернофуражная и ценная продовольственная культура, дающая незаменимое сырье для пищевой и пивоваренной промышленности (Гребенников, 1951; Коданев, 1964; Вавилов, 1967; Борисоник, 1974; Полежаев, 1974; Ламан, 1984; Мальцев, 1984; Беляков, 1990; Капинос, 2000; Чулкина и др., 2001; Аниськов, Поползухин, 2010; Kaul, 1988). Благодаря огромному разнообразию форм и широким адаптивным возможностям ячмень занимает примерно 12% от площади зерновых культур (Аниськов, 2008). Крупнейшим поставщиком зерна ячменя является Сибирь. В отдельные годы до 70% урожая ячменя характеризуется пониженным качеством зерна и семян, причем превалирующую роль в этом играют патогенные микромицеты (Шипилова и др., 2004; Торопова, 2005; Ашмарина, Горобей, 2008; Бойко, 2008; Горобей, 2012; Roberts et al., 2005; Arabi et al., 2006; Hudec, 2007; Dixon, Tilston, 2010; Knight et al., 2010).
Степень изученности патогенного микоценоза семян современных сортов ячменя остается в Западной Сибири и Восточном Зауралье недостаточной, слабо изучены параметры экологических ниш фитопатогенов, их взаимодействия в системе «растение-хозяин – паразит». В последние десятилетия в связи с изменением технологий возделывания культур отмечается постепенное преобразование природной среды, микробиологического состояния почв, соотношения патогенных микромицетов надземных и подземных органов зерновых культур, сроков и способов их передачи с подземных органов на колос (Наплекова и др., 1999; Незавитин и др., 2000; Чулкина и др., 2007; Remmert, 1980; Summerell et al., 2011).
Цель исследования: дать экологическую оценку патогенному микоценозу семян ячменя в лесостепи Западной Сибири и Восточного Зауралья.
Задачи исследования:
1. Изучение таксономического состава и экологических ниш патогенных микромицетов семян ячменя в лесостепи Западной Сибири и Восточного Зауралья;
2. Определение параметров многолетней и сезонной динамики численности патогенных микромицетов семян ячменя и экологических факторов, их обусловливающих;
3. Изучение влияния антропогенных факторов (прогрев, протравливание семян) на степень доминирования микромицетов в основных и дополнительных экологических нишах.
Научная новизна. Впервые для Западной Сибири и Восточного Зауралья установлена степень доминирования 7 таксономических групп микромицетов на семенах ячменя, уточнены виды рода Fusarium по новой микологической классификации, рассмотрены многолетняя и сезонная динамики доминирующих групп микромицетов, выявлены биотические, гидротермические и антропогенные параметры реализации экологических ниш патогенными микромицетами на подземных органах, семенах, разных по размеру зерновках ячменя и по органам зерновок. Экспериментально доказано влияние антропогенных факторов (обогрев, протравливание фунгицидами) на доминирование микромицетов из семян современных сортов ячменя в их основных и дополнительных экологических нишах.
Теоретическая и практическая значимость результатов исследований. В течение 7 лет проведен фитосанитарный мониторинг патогенных микромицетов на 59 сортах и 185 партиях семян ячменя в Западной Сибири и Восточном Зауралье. Установлены патогенные и фитотоксические свойства микромицетов, природные и антропогенные факторы, значимые для формирования патогенного микоценоза семян ячменя в исследованных регионах. Определены параметры температурной толерантности патогенных микромицетов из семян ячменя, в лабораторных и полевых условиях установлено влияние новых фунгицидных протравителей семян (максим экстрим, сертикор) на доминирование патогенных микромицетов в экологических нишах в пределах органов растений и в почвенной среде. Результаты исследований используются в учебном процессе Новосибирского ГАУ и Курганской ГСХА им. Т.С.Мальцева при подготовке бакалавров, специалистов и магистров по направлению Агрономия.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Таксономическая структура микоценоза семян ячменя представлена 7 родами микромицетов, степень доминирования которых различается по регионам и годам.
2. Реализация экологических ниш микромицетами на зерновках ячменя зависит от фитосанитарного состояния подземных органов растений, погодных условий в период формирования зерна и биотических межпопуляционных отношений в системе паразит-хозяин.
3. Антропогенные факторы (прогрев, протравливание семян) оказывают существенное влияние на доминирование патогенных микромицетов в основных и дополнительных экологических нишах.
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации апробированы на международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения – 2010» (Саратов, 2010); региональной научно-практической конференции с международным участием «Химия и жизнь» (Новосибирск, 2010); IX региональной научно-практической конференции молодых ученых вузов Сибирского федерального округа «Инновации молодых ученых аграрных вузов – агропромышленному комплексу Сибирского региона» (Омск, 2011); Х межрегиональной конференции молодых ученых аграрных вузов СФО Ассоциации «Агрообразование» «Инновации молодых ученых аграрных вузов Сибири» (Кемерово, 2012); V Международной научно–практической конференции молодых ученых, посвященной 60-летию КрасГАУ «Инновационные тенденции развития российской науки» (Красноярск, 2012); международной научно-методической и практической конференции, посвященной 20-летию образования ИЗОП НГАУ (Новосибирск, 2012), на III этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых аграрных вузов (Орел, 2011; 2012).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в журналах «Вестник НГАУ», «Вестник БГСХА», «Защита и карантин растений», материалах международных и межрегиональных научно-практических конференций, трудах Новосибирского государственного аграрного университета. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Личный вклад автора. Представленная работа является обобщением результатов исследований за 7 лет (2006-2012гг.). Автор принимал участие в разработке программы и методологии исследований, ему принадлежит непосредственное проведение экспериментов, анализ экспериментальных данных, формулировка научных положений, выводов и предложений практике.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, предложений, списка литературы и приложения. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 39 рисунков. Список литературы включает 256 наименований, из них 71 на иностранных языках.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору биологических наук, профессору Е.Ю. Тороповой за оказанную помощь на всех этапах исследований и при подготовке диссертации, а также доктору биологических наук И.Г.Воробьевой за внимание и консультации.
