Введение к работе
Актуальность работы. Ключевая проблема сельского хозяйства — ускоренное и устойчивое наращивание производства зерна. Важное место в связи с этим отводится расширению посевных площадей под зернофуражными культурами, и в первую очередь, под ячменем в Нечерноземной зоне, в Зауралье и Сибири. При равных условиях возделывания с пшеницей ячмень в большинстве зон РСФСР дает более высокий урожай.
С расширением посевов ячменя одним из условий дальнейшего повышения его урожайности и увеличения валовых сборов зерна является надежная защита от болезней и особенно от головни.
В последние годы выяснилось, что не только расы, но еще не все виды распространенных и вредоносных головневых грибов изучены в СССР с надлежащей полнотой. Сегодня известно, что наряду с обычной пыльной головней ячменя существует и так называемая черная пыльная головня, с иным циклом развития. В ряде регионов страны отмечается усиление вредоносности головневых заболеваний. Следовательно, изучение головневых болезней ячменя является актуальным как с научной, так н практической точек зрения.
Исследования проводились в соответствии с планами научных работ Курганского СХИ, утверждены Ученым советом.института (протокол № 3 от 20 декабря 1980 г.). Номера Государственной регистрации 81 096481, 01.84.0073645 и 0181.0076506.
Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы — научное обоснование и разработка системы защиты ячменя от готовий.
В задачи исследований входило:
рассмотреть историю изучения головневых болезней'ячменя;
установить распространенность и вредоносность головневых полезней ячменя;
уточнить биологические, морфологические и цитологические )собенности, способы сохранения и передачи инфекции головне-іьіх болезней ячменя;
ізучить взаимоотношния возбудителей головни с растением-хозя-шом;
изучить физиологические, морфологические и цитологические ісобенности развития возбудителей головневых болезней ячменя і чистой культуре;
изучить гибридизацию возбудителей головневых болезней ячменя;
определить расовый состав головневых болезней ячменя; обосновать значение сорта, сроков и норм посева, глубины заделки семян, микро- и макроудобрений» протравливания семян в освобождении посевов от головни, повышении урожайности ячменя;
разработать научно обоснованные мероприятия по- устранению потерь урожая ячменя от головни.
На защиту вынесены основные результаты исследований, полученные в период с 1967 по 1989 гг.
Научная новизна. Впервые установлено широкое распространение" на посевах ячменя наряду с пыльной головней другого вида — черной пыльной головни в Курганской, Кемеровской, Кокче-тавской, Кустанайской, Новосибирской, Оренбургской, Свердловской, Челябинской и Читинской областях, Алтайском, Красноярском и Приморском краях, Башкирской и Тувинской АССР.
Выявлена' возможность незначительного поражения возбудителем черной пыльной головни (Ustilago nigra Tapke) дикорастущих видов ячменя и злаковых трав.
Проведено изучение цикла развития Ustilago hordei, Ustilago nuda и Ustilago nigra in vitro на различных питательных средах. Подобных исследований в отношении возбудителя черной пыльной головни в отечественной литературе не находим.
Исследования биологических, морфологических и цитологических особенностей Ustilago hordei, Ustilago nuda и Ustilagc nigra, способов сохранения и передачи инфекции, взаимоотношения возбудителей головневых болезней с питающим растением с использованием современных методов позволили подтвердить, ЧТ( перпкаргшая инфекция для твердой головни не имеет практиче ского значения. Основной путь заражения ячменя этим видом го ловни — проростковая инфекция. Для пыльной головни харак терным является эмбриональный тип инфекции, а для черної пыльной головни главную роль в передаче возбудителя играю непроросшие телноспоры и «геммы» на различных частях цветке поверхности зерна, обеспечивающие проростковую инфекцию.
Доказано угнетающее действие возбудителей головни на рос и развитие ячменя. Установлено, что телиоспоры твердой и чер ной пыльной головни в условиях Зауралья не сохраняются длг тельное время в почве и не могут служить источником инфекщп При использовании для инокуляции проростков ячменя СМ( си телиоспор твердой и черной пыльной головни получены ра: личные гибриды, отличающиеся по строению соруса и телиоспо] от типичных для твердой до черной пыльной головни. Анализа 4
образцов пыльной головни из Читинской области выявлены гибриды, сходные по циклу развития с черной пыльной головней, отличающиеся более глубокой инфекцией во время цветения. Это свидетельствует о возможности возникновения новых рас и биотипов в природных условиях региона.
Определен расовый состав головневых болезнен ячменя в Курганской, Кустаиайской, Севсро-Казахстапской, Свердловской, Тюменской п Челябинской областях.
Анализом 300 сортообразцов ячменя из коллекции ВИР установлена устойчивость к головневым болезням у 14 сортов. Комплексной устойчивостью к твердой, пыльной и черной пыльной головне обладают Харьковский 306 (к-18333) из УССР и Кейстон (к-19304) из Канады. Рекомендованы для использования в качестве доноров устойчивости к головневым болезням в селекционной работе при выведении новых сортов ячменя.
Изучением агротехнических, селекционных, семеноводческих, биологических и химических мероприятий доказано, что в условиях Зауралья предпосевное намачивание семян в 1%-ных растворах микроэлементов (медь, кобальт, никель, цинк и др.), протравливание семян препаратами на химической (не содержащих в своем составе органических соединений ртути) и биологической (растворы и дусты антибиотиков) основе, посев в поздние сроки (конец мая — начало июня) на глубину 5—6 см нормой 4,5—5,0 млн. всхожих зерен на гектар, внесение в почву азота и фосфора, азота, фосфора и калия по 60—90 кг д. в./га н обработка семян 0%-ныМ' в. р. препарата Тур (10 л/г) снижает поражение головневыми болезнями, повышает урожайность ячменя.
Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы при разработке рекомендаций: по оздоровлению' ячменя от головни (Курган, 1982), по защите ячменя от головни (Москва, 1984), по протравливанию семян сельскохозяйственных культур (Курган, 1983), но протравливанию семян сельскохозяйственных культур в Зауралье (Курган, 1988), по защите яровых зерновых культур от вредителей, болезней и сорняков в Зуралье (Курган, 1984).
Научно обоснованная система защиты ячменя от головни на-нла отражение в системе ведения сельского хозяйства Курган-:кой области (Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 1982), системе зем-іеделня Курганской области (Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 1988).
Основные мероприятия по внедрению системы защиты ячме-ія от головни при интенсивной технологии возделывания изложена в рекомендациях: по системе земледелия (на примере учебно-шытного хозяйства Курганского сельскохозяйственного ипститу-а), Курган, 1983; по защите яровых зерновых культур от вредп-
телей, болезней и сорняков при интенсивной технологии возделывания в Зауралье (Курган, 1988), в книге «Защита посевов ячменя от головни» (М.: Росагропромиздат, 1989) н т. д.
Научно обоснованная система защиты ячменя от головни, помимо Курганской области, находит широкое применение на Южном и Среднем Урале, в Западной Скбнри, северных областях Казахстана и других регионах страны.
Экономический зффект от внедрения научно обоснованной системы защиты ячменя от головни составляет более 2,0 млн. рублей.
Апробация работы. Материалы исследований доложены и обсуждены на научных конференциях Курганского СХИ (1969, 1970, 1972, 1973, 1975. 1978, 1984, 1985, 1986, 1987, 1988, 1989), конференциях ученых Курганского научно-исследовательского и Курганского сельскохозяйственного институтов (1980, 1981), научных и научно-методических конференциях в Омском (1982), Красноярском (1984) н Свердловском (1986, 1990) СХИ, семинаре преподавателей сельхозвузов (ВДНХ СССР, 1986), совещании заведующих кафедрами защиты растений (Ленинградский СХИ, 1987), региональных и всесоюзных конференциях в Сибирском НИИ земледелии и химизации СО ВАСХНИЛ (Новосибирск, 1973, 1977, 1986, 1990), ВДНХ СССР (Москва, 1976), Башкирском научном центре УрО АН СССР (Уфа, 1990), Всесоюзном НИИ земледелия (п. Шортанды Целиноградской области, 1990), Уральском НИИ сельского хозяйства (Свердловск, 1991), научно-производственных агрономических конференциях Курганской (1971, 1974, 1976, 1979, 1983," 1987) и Челябинской (1990) областей.
Публикация. Материалы исследований опубликованы в книгах Росагропромнздата, Южно-Уральского книжного издательства, в журналах «Микология и фитопатология», «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки», «Защита растений», «Уральские нивы», в сборниках и научных трудах Курганского СХИ, ряде рекомендаций и изданиях ЦНТИ, учебных и методических пособиях, депонированы во ВНИИТЭИагропром. Всего опубликовано 85 научных работ, в том числе 1 монография, 3 книги, 6 брошюр и учебных пособий, 12 рекомендаций. Общий объем публикаций составляет 102,2 печатных листа.
Объем работы. Диссертация представлена в виде опублшео ванной монографии в Южно-Уральском книжном издательстве (г. Челябинск, 1990), объемом 400 с, или 23,49 учебно-нздатель ских листа. Тираж 1000 экземпляров. Состоит из предисловия 12 глав и мероприятий по устранению потерь урожая ячменя о" головни. Таблиц 85, иллюстраций 206, библиография 438 названий, в том числе 88 иностранных.