Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткий обзор литературы по изучению болезней картофеля 8
1.1. Видовой состав и вредоносность основных болезней картофеля 8
1.2. Система мероприятий по защите картофеля от болезней 17
Глава 2. Место, условия и методика проведения исследований 34
2.1. Место проведения исследований 34
2.2. Условия проведения исследований 34
2.3. Методика проведения исследований 38
Результаты исследований 44
Глава 3. Болезни картофеля и их вредоносность в условиях БАМ ... 44
3.1. Распространенность и вредоносность болезней картофеля 44
3.2. Влияние передачи возбудителя через клубни и почву на развитие ризоктониоза 54
3.3. Устойчивость сортов картофеля к болезням 61
3.4. Выводы 66
Глава 4. Способы снижения паразитической активности почвенных фитопатогенов 68
4.1. Влияние различных паров и бессменного возделывания картофеля на пораженность его болезнями и урожайность 68
4.2. Влияние почвоулучшающих добавок на пораженность картофеля ризоктониозом 75
4.3. Действие минеральных удобрений на пораженность картофеля болезнями 79
4.4. Выводы 82
Глава 5. Методы подавления инфекции клубневых патогенов 84
5.1. Влияние предпосадочной обработки клубней микроэлементами на пораженность картофеля болезнями 84
5.2. Влияние весеннего протравливания клубней на пораженность картофеля болезнями и его урожайность 87
5.3. Эффективность осеннего протравливания картофеля 94
5.4. Выводы 110
Глава 6. Производственная проверка и внедрение результатов исследований 113
6.1. Влияние осеннего протравливания клубней на пораженность картофеля болезнями при хранении и в период вегетации 113
6.2. Влияние весеннего протравливания клубней на пораженность картофеля болезнями и его урожайность 119
6.3. Производственное испытание среднераннего сорта Арина 121
Общие выводы 123
Предложения производству 126
Список литературы 127
- Видовой состав и вредоносность основных болезней картофеля
- Влияние передачи возбудителя через клубни и почву на развитие ризоктониоза
- Влияние почвоулучшающих добавок на пораженность картофеля ризоктониозом
- Влияние весеннего протравливания клубней на пораженность картофеля болезнями и его урожайность
Видовой состав и вредоносность основных болезней картофеля
Болезни картофеля причиняют огромный ущерб картофелеводству. По данным Д.Шпаара, В.Иванюка, П.Шуманна и др. (1989), потери урожая картофеля от болезней достигают в годы эпифитотий 90%. Исследования НИИКХ показали, что основные заболевания картофеля, поражающие растения в период вегетации, вызывают в среднем недобор урожая в РФ 23% (Воловик, Литун, 1975), в странах СНГ - 20% (За-харенко, 1983). Около 10-15% клубней, а в некоторых случаях и более погибает от сухих и мокрых гнилей при хранении. В Сибири и на Дальнем Востоке недобор урожая картофеля составляет в период вегетации и в период хранения - 25-30% (Коняева, Чулкина, Петухов и др., 1987; Белова, Горбунов, Никитина и др., 1990). Литературные данные о наиболее распространенных и вредоносных болезнях картофеля и факторах, способствующих их развитию, излагаются нами ниже.
Ризоктониоз. Заболевание распространено во всех зонах возделывания картофеля. Наиболее сильное развитие болезни отмечено в Белоруссии, Украине, Казахстане, Прибалтике, в центральных районах Нечерноземной зоны РФ, в Сибири и на Дальнем Востоке (Тупеневич, 1973, Попкова и др., 1980; Коняева и др., 1987; Пилипова ,1996).
В Белоруссии потери картофеля от ризоктониоза достигают 15-20% (Почанина, 1977). В Казахстане недобор урожая составляет 30-40 ц/га (Бубенцов, Сечкина, 1976). По данным НИИКХ, заселение клубней склероциями возбудителя более 50% их поверхности приводит к снижению урожая до 24% (Захарова, 1978), а в условиях Псковской области -до 7-14% (Погорелова, 1975). В Сибири потери от ризоктониоза составляют от 15 до 35% (Коняева, Шалдяева, 1981). Н.М.Коняева с соавторами (1981) в зоне сельскохозяйственного освоения Байкало-Амурской магистрали определили, что возможные потери от заболевания могут достигать 36-60%. В Болгарии Р. Асенов (1981) при искусственном заражении клубней картофеля возбудителем получил снижение урожая на 22,4%. Заболевание вызывает гриб Rhizoctonia solani Kuehn. Кроме картофеля, он паразитирует на многих культурных и сорных растениях. Возбудитель состоит из анастамозных групп. На картофеле паразитирует анастамозная группа Ад 3 и частично Ад 4 (Шалдяева, 1990; Пилипо-ва, 1996). СМ. Тупеневич (1973) на основании проведенных опытов доказал возможность заражения R. solani 32 вида растений: томата, капусты, редиса, свеклы, люцерны, фасоли, чечевицы, люпина и др. Не заражаются возбудителем большинство многолетних трав, лук и укроп. Установлено, что активны не только склероциальная, но и базидиальная стадия развития гриба. Она вызывает на картофеле поражение в виде "белой ножки". Базидиальная стадия гриба не влияет на заражение клубней склероциями (Артемьев, 1955; Дорожкин, Куневич, 1966, 1975).
Изучению биоэкологии возбудителя ризоктониоза посвящены работы многих исследователей: АО. Бертельс, СТ. Бубенцов (1958); А.А. Эльгибаев (1983) АС Воловик, АБ. Борисенок, Н.Г. Шуйская (1979); J.Lewis (1979) и др. считают, что возбудитель ризоктониоза сохраняется в почве и в семенном материале, и оба эти фактора передачи имеют равное значение, хотя экспериментальных доказательств этого суждения не приводят. Экспериментальная проверка роли факторов передачи проведена Е.М. Шалдяевой (1990) и Ю.В. Пилиповой (1996), которые показали, что доля влияния почвенного инокулюма в лесостепи Западной Сибири достигает 56,3 %.
Распространенность и развитие ризоктониоза зависит от условий выращивания картофеля, а также сроков его уборки (Чулкина, Торопова, Чулкин, 1997). Главными факторами, влияющими на развитие болезни, являются температура и влажность почвы. Патогенность гриба проявлялась при широком спектре колебания температур (от 9 до 20С). А.С.Бонцарцев, В.К.Бонцарцева-Монтеверде (1946) отмечали сильное развитие ризоктониоэа при 15-21 С, а минимальное поражение ростков -при температуре 18. Повышение температуры более 21 снижает патогенность возбудителя, усиливает рост ростков и растение "уходит" от поражения.
НАДорожкин и Р.В.Куневич (1966) считают, что в условиях Белоруссии повышение температуры почвы с 9-13 до 17-20 способствует увеличению пораженное всходов. По данным Р.В.Куневича (1968), оптимальная температура для роста гриба в культуре является 23-26С. Склероции прорастают при 9-30С. При понижении температуры до 7 и повышении ее до 32С поражение растений ризоктониозом не наблюдается. З.М.Харитонова (1961) считает оптимальной температурой для развития гриба 18-25С, минимальной - 3-4.
Сильное поражение ризоктониозом отмечается на легко заплывающих почвах с образованием корки. Большая вредоносность заболевания наблюдается на тяжелых глинистых почвах в условиях холодной и затяжной весны (Попкова, Воловик, I980). Наибольшая выживаемость гриба R. solani отмечена в прохладной и сухой почве (Brazda, Pett, 1970). Л.Б.Белова (1968), напротив, утверждает, что в сухую и жаркую весну поражение всходов картофеля гораздо сильнее, чем во влажную и холодную. Высокая влажность почвы, особенно в конце вегетации, усиливает поражение клубней ризоктониозом (Харитонова, 1961). По данным В.Г.Вовкогон (1968), основным фактором, регулирующим заболевание, является температура почвы. В.Н.Кошечкина (1978) рекомендует условия для развития ризоктониоэа оценивать оптимальным режимом для развития возбудителя и растения - хозяина.
Парша обыкновенная. Болезнь распространена во всех почвенно-климатических зонах возделывания картофеля. По данным Н.Г.Сидоревича (1974), поражение паршой обыкновенной приводит к потерям урожая картофеля на 28%. Г.А. Куликова (1975) указывает, что посадка клубней, сильно зараженных паршой, снижает урожай до 30 % и увеличивает число больных клубней до 17%. Вредоносность парши обыкновенной не ограничивается снижением урожая. Ущерб от заболевания проявляется в результате ухудшения качества клубней. В 1967-1974 гг. в хозяйствах РФ было выявлено в среднем 19% клубней пораженных паршой обыкновенной сверх требований ГОСТ (Попкова, Воловик, I980). Парша обыкновенная ухудшает вкусовые свойства клубней, снижает содержание крахмала и увеличивает отход при их очистке (Попкова, Вовкогон, Симакова, 1964). Кроме того, зараженные паршой обыкновенной клубни неустойчивы к возбудителям грибных и бактериальных болезней при хранении (Сидоревич,1974).
Возбудителями болезни являются лучистые фибы из рода Actinomyces (Тупеневич, 1973; Сидоревич,1974) Наиболее часто встречается вид Act. scabies (syn. Streptomyces scabies). На клубнях заболевание проявляется в виде язв различной формы и размера, которые при сильном поражении сливаются и образуют сплошную шероховатую корку. Заражение клубней происходит в период их активного роста через чечевички и трещины кожуры. Отмечаются различные виды парши: плоская, глубокая и выпуклая. И.Н.Абрамов (1953), Г.П.Кравцова (1958), З.Н.Халеева (1963), Д.Шпаар с соавторами (1980), утверждают, что заражение клубней возбудителем парши обыкновенной происходит через почву. Возможность передачи возбудителя инфекции клубнями описана в работах С.З.Шуваловой (1963), С.М.Тупеневича (1973) и др. исследователей.
Влияние передачи возбудителя через клубни и почву на развитие ризоктониоза
Парша обыкновенная. Широко распространена и вредоносна. В основном поражаются клубни с образованием язв различной величины и формы: плоские, глубокие, выпуклые и сетчатые. Наиболее опасна глубокая форма, через язвы которой при хранении проникают возбудители других заболеваний. При сильном развитии язвы сливаются, образуя сплошное покрытие поверхности клубней. Жаркая и засушливая погода способствует эпифитотийному развитию парши обыкновенной. Заражение паршой происходит в начале клубнеобразования на молодых клубнях с неокрепшей кожурой. Вредоносность парши заключается в снижении качества семенного и продовольственного картофеля. У семенных клубней иногда повреждаются точки глазков, что снижает всхожесть и урожай. При поражении столового картофеля увеличиваются отходы при очистке, ухудшается вкус клубней и снижается содержание крахмала. Сохраняется возбудитель в почве и на клубнях. Экспедиционного аршрутные обследования и учеты показали, что развитие парши обыкновенной на клубнях картофеля в районах трассы БАМ колебалось от 0,3 до 20%, а распространенность - от 1 до 46%, превышая допустимый уровень для репродукционного картофеля по ГОСТу иногда в 6-10 раз (Борьба с болезнями..,Практическое руководство, 1994).
Сухая фузариозная гниль Распространена и вредоносна на севере Амурской области и Бурятии. Первые признаки болезни проявляются на клубнях через несколько недель после уборки в виде слегка вдавленных пятен серовато-бурого или матового цвета. Мякоть клубня становится рыхлой, трухлявой и сухой. Позднее пятна увеличиваются, ткани в местах поражения сморщиваются с образованием пустот, заполненных, в зависимости от вида грибов, мицелием серовато-белого, желтоватого или красноватого цвета. В дальнейшем, в зависимости от условий хранения, пораженные клубни сморщиваются, высыхают и мумифицируются или становятся мокрыми, но не превращаются в слизистую массу с неприятным запахом. Споры и мицелий грибов - возбудителей сухой гнили попадают на клубни при уборке вместе с прилипшей к ним почвой. Заболевание распространяется конидиями и грибницей. Заражение пропагулами гриба происходит через механические повреждения, возникающие при уборке и сортировке клубней. Заражение клубней фи-тофторозом, фомозом и паршой обыкновенной способствует проникновению возбудителей сухой фузариозной гнили. Оптимальными условиями для развития возбудителей сухих гнилей являются температура 12-18С, относительная влажность воздуха более 70%. Сохраняются возбудители болезни на клубнях, в почве и растительных остатках. Потери от сухой фузариозной гнили, в зависимости от степени травмируемости клубней и условий хранения, колеблются от 3 до 41 %.
Наземно-воздушные, или листо-стеблевые инфекции составляют примерно 15% от общего числа выявленных болезней. К ним относятся:
Макроспориоз. Первые признаки болезни обнаруживаются на нижних листьях растений за две-три недели до цветения в виде крупных темно-бурых, коричневых концентрических пятен. Ткань в пораженных местах листа высыхает и иногда продырявливается. На стеблях появляются темно-бурые пятна с черным налетом. Наиболее благоприятные условия для развития макроспориоза складываются при чередовании сухой и жаркой погоды с кратковременными дождями и ночными росами. Эпифитотийный характер макроспориоз носит только в Амурской области, вызывая массовое усыхание листьев, особенно на ранних и средне-ранних сортах картофеля. Нарастание болезни на сорте Приекульский ранний происходит в конце вегетации. В некоторые годы 15-25 августа наблюдается полное отмирание листьев, однако, ранние сорта к этому времени успевают сформировать урожай, поэтому болезнь не наносит большого экономического ущерба. При выращивании картофеля на вновь осваиваемых землях, в условиях пространственной изоляции, развитие болезни было очень слабое или не отмечалось совсем. Эпи-фитотийное развитие болезни ежегодно проявлялось при бессменном возделывании картофеля и в севооборотах с короткой ротацией. Сохраняется возбудитель в почве на послеуборочных остатках. Распространенность макроспориоза проявлялась ежегодно и в среднем составляла 58,6%.
Фитофтороз в годы исследований не приносил экономически ощутимого вреда, т. к. находился в состоянии депрессии. Степень поражения заболеванием листьев в фазу цветения не превышала 1 балла и лишь в начале отмирания листьев иногда, повышалась до 4 баллов. Распространенность фитофтороза на клубнях в отдельные годы в Амурской области достигала 10%. Почвенные, или корнеклубневые, бактериальные инфекции наносят существенный вред.
Черная ножка. Первые признаки болезни проявляются на всходах - растения отстают в росте, нижние листья желтеют, становятся ломкими, с загнутыми вверх краями. Верхние листья растут под острым углом. Основание стебля и корни размягчаются и загнивают с интенсивным черным окрашиванием. Стебли или все растение легко выдергиваются из почвы. При раннем развитии черной ножки растения погибают, не успев сформировать клубни, а при позднем - образуются мелкие клубни, пораженные со столонной части черной гнилью. Распространению болезни способствуют повышенное увлажнение и умеренные температуры воздуха в период вегетации. В клубни нового урожая возбудитель болезни проникает через столоны, при переувлажнении почвы через раскрывшиеся чечевички и механические повреждения во время уборки и хранения. Мякоть клубня постепенно превращается в мягкую слизистую массу с неприятным запахом. На срезе хорошо видна граница между больной и здоровой тканью. В зависимости от условий хранения клубни становятся легкими или мокрыми, наполненными темной бактериальной массой. Бактерии сохраняются в почве и на растительных остатках. Распространенность черной ножки на клубнях колебалась от 2 до 4 %, превышая допустимые нормы на свежеубранном картофеле в 4-8 раз.
Влияние почвоулучшающих добавок на пораженность картофеля ризоктониозом
Снижение пораженное ризоктониозом привело к улучшению качества урожая. Урожайность здоровых клубней наиболее существенно повысилась после протравливания фундазолом и ТМТД с добавками микроэлементов - соответственно в 7,1 и 4,7 раза. Фундазол был эффективнее ТМТД (табл.5.6.). В сравнении с фунгицидами неплохой результат получен при использовании 3%-го хлористого калия, который обеспечивал снижение пораженности органов картофеля ризоктониозом в период вегетации, а урожайность здоровых клубней возросла в 2,9 раза. Повышение общей урожайности по этому варианту на 24% объясняется тем, что кроме непосредственного влияния как питательного элемента, калий повышал устойчивость растений к заболеваниям.
Таким образом, фундазол по сравнению с ТМТД был более эффективным протравителем для весенней обработки семенного картофеля, обеспечивая высокую (79,7%) биологическую и (65%) хозяйственную эффективность по выходу здоровых клубней. По ТМТД эти показатели составили 47,8% и 34% соответственно.
Умеренную биологическую и высокую общую хозяйственную эффективность обеспечил вариант с обработкой клубней хлористым калием в 3% концентрации. Урожайность здоровых клубней в урожае возросла в 2,9 раза. Самым эффективным приемом обработки клубней оказалась обработка их 1% фундазолом в сочетании с 0,02% медным купоросом (CuSO/O и 0,02 % марганцовокислым калием (КМп04), которая обеспечивала высокую (76,8%) биологическую и хозяйственную эффективность, как по общей урожайности (прибавка урожайности клубней 37,2 ц/га, или 17%), так и по урожайности здоровых клубней -168 ц/га. Добавление микроэлементов к протравителям (ТМТД, фундазол) оказывает положительное влияние в большей степени на урожайность фракции здоровых клубней, чем общей урожайности.
В настоящее время потери клубней от грибных и бактериальных болезней в период хранений достигают 50%. Поэтому снижение потерь при хранении является одной из основных задач и наиболее важных проблем в картофелеводстве. Развитие специализации и концентрации сельскохозяйственного производства в зоне БАМа приводит к увеличению доли механизированной уборки картофеля. Негативной стороной этого процесса является большой процент механически поврежденных клубней, что стимулирует развитие болезней при хранении. Значительное влияние на повреждаемость клубней оказывают погодные условия зоны, когда в начале вегетации наблюдаются периодические засухи, а в конце - избыточное увлажнение. В результате происходит нарушение водного баланса растений, что приводит к растрескиванию клубней и существенно влияет на их сохранность. Кроме того, из-за короткого вегетационного периода картофель убирается физиологически недозрелым в условиях пониженных температур зоны.
Исследованиями, проведенными в 1981-1983 гг., установлено, что механизированная уборка и послеуборочная обработка картофеля в условиях пониженных температур (менее +10С) приводит к сильному травмированию клубней. Повреждаемость клубней зависит от способа уборки (табл. 5.7.).
Копатель КТН-2Б травмирует 9% клубней, комбайн ККУ-2А - 65%. Количество поврежденных клубней при полном комплексе механизированных работ, в сравнении с уборкой копателей, возрастает в 10 раз. Применение механизмов приводит к увеличению тяжелых травм. Возрастает количество клубней с содранной кожурой более 1/2 поверхности, с потемнением мякоти от ударов, с вырывами мякоти, резанных и раздавленных клубней. Потери урожая картофеля увеличиваются по мере возрастания тяжести механических повреждений клубней. Гибель клубней с содранной кожурой до 1/4 поверхности при хранении составляет 9,4%, а у раздавленных достигает 74,4% (Верещагин и др., 1983).
В настоящее время для снижения вредоносности гнилей клубней при хранении рекомендуется проводить обсушивание, озеленение, предварительное хранение клубней и дезинфекцию картофелехранилищ. При этом не учитывается количество пропагул возбудителей инфекций, находящихся на прилипшей к клубням почве, которая при загрузке картофеля в хранилища попадает на раневые повреждения и вызывает развитие болезней. Наиболее вредоносным заболеванием картофеля в этот период является сухая фузариозная гниль. Потери от этого заболевания в хозяйствах Зейского района достигают 41 %.
В связи с этим в 1979,1980 гг. изучали эффективность осеннего протравливания клубней в подавлении развития гнилей в период хранения. Данные осенней обработки клубней, убранных копателем, представлены (табл. 5.8.)
Влияние весеннего протравливания клубней на пораженность картофеля болезнями и его урожайность
Такое опрыскивание обеспечивает качественное покрытие клубней суспензией препарата. Вверху выброс мелких капель ядохимиката ограничивается установкой мягкого резинового фартука, а внизу - массой загружаемого картофеля.
Таким образом, протравливание проводится в огражденном экранированном пространстве, которое ограничивает проникновение мелкокапельной дисперсии ядохимиката в воздух картофелехранилища и улучшает санитарно-гигиенические условия труда. Использование моторного опрыскивателя и специального приспособления позволило механизировать осеннее протравливание картофеля, снизить расход суспензии препарата и улучшить качество обработки клубней.
Проверку осеннего протравливания проводили в 1980 году. Для обработки использовали 5% суспензию фундазола с добавкой 0,04% раствора сернокислой меди и марганцовокислого калия. Контролем служили клубни без обработки. После протравливания и засыпки клубней в закром к нему подключали индивидуальную вентиляцию. Хранение проводили по общепринятым правилам. Опыт закладывали в трехкратной повторности в закромах картофелехранилища. Всего протравлено 40 т клубней. Протравливание клубней проводили в конце сентября. Клубневой анализ проводили через семь месяцев хранения согласно ГОСТ 11856-66 "Картофель семенной, отбор образцов и методы определения посевных качеств" и инструкции МСХ СССР по проведению анализа клубней семенного картофеля. В каждом повторении опыта в различных местах закрома отбирали по 250 клубней в трехкратной повторности.
Полученные результаты (табл. 6.1.) показывают, что осеннее протравливание картофеля фундазолом с добавкой микроэлементов в условиях Амурского участка сельскохозяйственного освоения зоны БАМ значительно снижает поражение клубней картофеля гнилями при хранении. Выход стандартного картофеля после хранения увеличился на 18,6%. Потери от заболеваний снизились в 4,1 раза. Биологическая эффективность применения фундазола с микроэлементами достигала 75,9%.
Влияние осеннего протравливания клубней на пораженность картофеля ризоктониозом в последействии (полевых опытах) изучали в 1981 г. Площадь делянки 3 га, повторность трехкратная. Всего посажено 9 га картофеля протравленными клубнями и 9 га непротравленными. Предшественник-картофель. Агротехника общепринятая в районе.
Результаты исследований показали, что осеннее протравливание клубней фундазолом с добавкой микроэлементов способствует более быстрому появлению всходов и снижает пораженность картофеля ризоктониозом. Развитие болезни на ростках через 4 недели после посадки, в сравнении с контролем, снизилось на 19,1% (табл. 6.2.). Оздоровление стеблей через 6 и 10 недель составило 32,2 и 16,3%, столонов - 36 и 44,7%, клубней после уборки - 19,1%.
Оздоровление органов растений создавало оптимальные условия для роста картофеля, повышения урожайности и ее качество. Общая урожайность увеличилась на 10 ц/га, а урожайность стандартных клубней - на 16,2 ц/га. По сравнению с контролем урожайность стандартных клубней возросла на 32,5% (табл. 6.3.).
Таким образом, осеннее протравливание клубней фундазолом с добавкой микроэлементов является эффективным приемом, который позволяет сократить потери картофеля от гнилей при хранении и от ризоктониоза в период вегетации. Это способствовало увеличению урожайности и улучшению ее качества. Условно чистый доход при хранении составлял 35,9 руб/т, а в последействии - 294,51 руб/га в ценах 1980- 1981 гг.
Осенью 1981 г. по аналогичной методике в производственных условиях изучали влияние обработки клубней 10% поливинилацетатной эмульсией (ПВА) в чистом виде и совместно с 1,5% суспензией фунда-зола на пораженность картофеля болезнями при хранении.
Полученные результаты (табл.6.4) показывают, что осенняя обработка клубней поливинилацетатной эмульсией (ПВА) отдельно и совместно с фундазолом снижала потери от болезней и убыль массы клубней при хранении. Обработка клубней ПВА сокращала потери от болезней и убыль массы картофеля на 12%.
Количество клубней, пораженных сухими фузариозными и мокрыми бактериальными гни л я ми, за период хранения снизилось на 6%. Использование ПВА совместно с фундазолом способствовало повышению эффективности осенней обработки. Общие потери от болезней снизились на 52,2%, а потери биомассы - на 48%. Экономическая эффективность применения 10% поливинилацетатной эмульсии составила 23,79 руб/т, а ее использование совместно с 1,5% суспензией фундазола -29,47 руб/т в ценах 1981 г. Следовательно, осенняя обработка клубней поливинилацетатной эмульсией в чистом виде и совместно с фундазолом обеспечивает эффективное снижение потерь биомассы картофеля при хранении.
