Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор 8
1.1. Основные болезни картофеля в Западной Сибири 8
1.2. Регуляторы роста и их использование в защите растений 13
1.3. Механизмы защитных реакций картофеля 19
1.4. Перспективы использования хвойных препаратов в сельскохозяйственном производстве 22
2. Условия, объекты и методы исследований 27
2.1. Почвенно-климатические условия 27
2.2 Объекты и методы исследований 30
3. Изучение эффективности препаратов, полученных на основе экстрактов из хвойных растений, против болезней картофеля 39
3.1. Влияние препаратов на подавление возбудителей болезней картофеля в чистой культуре 39
3.2. Индуцирование устойчивости картофеля к болезнямс с помощью препаратов 47
4. Действие хвойных регуляторов роста на развитие и урожайность картофеля 59
4.1. Рост и развитие растений картофеля под действием препаратов 59
4.2. Влияние регуляторов роста на урожайность картофеля 65
4.3. Последействие препаратов 68
5. Изучение механизмов индуцированной устойчивости картофеля к болезням при хранении 72
5.1. Повышение устойчивости клубней картофеля к сухим гнилям под действием хвойных препаратов 72
5.2 Индукция фитоалексинов картофеля хвойными препаратами 77
6. Использование регуляторов роста на основе хвойных экстрактов в технологиях возделывания картофеля 82
6.1 Изучение разных схем применения регуляторов роста на картофеле 82
6.2. Эффективность баковых смесей хвойных препаратов с химическими протравителями 87
6.3. Применение регуляторов роста в голландской технологии возделывания картофеля 93
Выводы 99
Рекомендации производству 101
Список использованной литературы 102
Приложение 121
- Регуляторы роста и их использование в защите растений
- Перспективы использования хвойных препаратов в сельскохозяйственном производстве
- Индуцирование устойчивости картофеля к болезнямс с помощью препаратов
- Влияние регуляторов роста на урожайность картофеля
Введение к работе
Актуальность темы. Картофель относится к числу важнейших сельскохозяйсівенных культур разностороннего использования, как продукт питания он занимает второе место после хлеба, широко используется в качестве сырья для перерабатывающей промышленности при производстве целого ряда хозяйственно ценных продуктов. Получению высоких урожаев картофеля в значительной степени препятствуют болезни. Современная концепция защиты от болезней заключается не в тотальном уничтожении вредных организмов, а в регулировании их численности до хозяйственно неощутимого уровня. Одним из способов защиты является повышение устойчивое і и растений к болезням путём индуцирования защитных механизмов самих растений с помощью фитоюрмонов и синтетических регуляторов роста (Шевелуха, 2001; Тютерев, 2005). В отличие от фунгицидов, они экологически безопасны, не вызывают резистентности к ним патогенов, приводят к биосинтезу защитных веществ у растений (фитоалексинов, PR-белков, дефензинов и др.).
В Институте цитологии и іенетики и Институте органической химии СО РАН разработаны и испытываются препараты, выделенные путем экстракции из растений семейства Pinaceae (пихты, лиственницы и др.), обладающие росюрегулирующим, иммунокорректирующим и антистрессовым действием. Такие препараты как Новосил (Силк), Растстим, Срезар показали высокую эффективность, как индукторы иммунитета на зерновых и технических культурах, имеют устойчивую препаративную форму (водная эмульсия), просіы в применении, малорасходны (50-200 мл/т, га). Теоретический и практический интерес представляет изучение их прямого фунгицидного действия на возбудителей болезней картофеля и испытание этих препаратов в технологиях возделывания культуры для оптимизации фитосанитарного состояния картофеля. Эти вопросы послужили основанием для проведения настоящей работы.
Цель исследования. Изучить эффективность новых регуляторов роста, полученных на основе экстрактов из хвойных растений, в повышении урожайности и в борьбе с болезнями картофеля при включении их в технологию возделывания культуры в условиях лесостепи Приобья.
Задачи исследования:
изучить эффективность препаратов против болезней картофеля;
проследить их влияние на стимуляцию роста и повышение урожайности картофеля;
исследовать механизмы защитных реакций картофеля при применении препаратов;
изучить эффективность различных способов их применения в технологиях возделывания картофеля.
Защищаемые положения:
эффективность хвойных препараюв в подавлении возбудителей болезней и стимулировании защитных реакций растений картофеля;
аспекты применения препаратов в технологиях возделывания картофеля.
Научная новизна. Впервые изучено фунгистатическое действие препаратов на основе хвойных экстрактов на возбудителей болезней картофеля в культуре in vitro, их ростоеїимулирующий и иммунизирующий эффект на картофеле в полевых условиях. Показано пролонгирующее иммуностимулирующее действие препаратов на картофеле. Впервые исследовано их воздействие на проявление одной из защитных реакций картофеля - образование фитоалексинов. Испытана и обоснована новая схема применения регуляторов роста на картофеле, показана возможность их использования в баковых смесях с химическими протравителями, а также для обработки клубней при возделывании картофеля по голландской технологии.
Практическая значимость работы. По результатам исследований отобраны и рекомендованы к использованию в сельском хозяйстве новые препараты - регуляторы роста, полученные на основе экстрактов из хвойных
деревьев. Изучена их эффективность в борьбе с болезнями картофеля в условиях лесостепи Приобья. Предложена новая схема обработки картофеля препаратами, отличающаяся от рекомендуемой однократным опрыскиванием вегетирующих растений в фазу полных всходов вместо трёхкратного с фазы бутонизации. Показана эффективность совместного применения регуляторов роста с половинной нормой расхода химических протравителей. Исследовано влияние препаратов на проявление защитных реакций картофеля, в том числе на образование фитоалексинов. Даны рекомендации по использованию хвойных препаратов в картофелеводстве.
Апробация результатов. Основные материалы диссертации были представлены на I международном конгрессе «Биотехнология - состояние и перспективы развития» (Москва, 2002 г.), на всероссийской конференции «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2003 г.), на межрегиональных конференциях «Селекция сельскохозяйственных растений на иммуниіет» (Омск, 2002 г.) и «Научное обеспечение устойчивого развития ЛПК в Сибири» (Улан-Удэ, 2004 г.), на научно-практической конференции «Биологические препараты растительного происхождения и их применение в іехнологии возделывания сельскохозяйственных культур» (Бердск, 2004 г.).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 12 печатных работ, в т.ч. в журналах «Сельскохозяйственная биология», «Доклады РАСХН», «Защита и карантин растений», получен патент РФ № 2228620 «Способ защиты картофеля от болезней» от 20.04.2004.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах, состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций, списка использованной литературы (175 источников, в том числе 52 работы иностранных авторов), приложений. Содержит 50 таблиц, 9 рисунков.
Работа выполнена под руководством заведующей кафедрой фитопатологии НГАУ кандидата биологических наук Плены Михайловны Шалдяевой, которой приношу искреннюю благодарность. Выражаю также
признательность заведующему лабораторией экспериментального мутагенеза ИЦиГ кандидату биологических наук Виктору Михайловичу Чекурову, а іакже сотруднику лаборатории кандидату биологических наук Евтушенко Елене Васильевне за руководство работой по определению фитоалексинов и всему коллективу лаборатории за помощь при выполнении данной работы.
Регуляторы роста и их использование в защите растений
История регуляторов роста составляет одну из интересных глав науки и насчитывает почти вековую историю. Как и большинство других научных теорий, она развивалась постепенно, в результате работ большого числа исследователей в течение длительного периода времени. Основоположниками гормональной теории роста и тропизмов растений в нашей стране был академик Н.Г. Холодный, за рубежом - голландский учёный Ф.В. Вент. Особенно быстро волна исследований о регуляторах роста стала нарастать, начиная с 30-х годов XX века (Tukey, 1954). За почти сто лет изучения системы гормональной регуляции растений было открыто много природных фигогормонов (ауксины, гибберрелины, цитокинины, этилен, абсцизовая кислота, фузикокцин), синтезированы их аналоги, получены некоторые представления о возможностях реіулирования процессов роста растений с их помощью (Шевелуха, 2001; Bailiss, Hill, 1971; Bergner et al., 1982).
Тем не менее, представления о гормональной системе расіений ещё далеки от полною понимания механизмов внутренней реіуляции расіений, однако это не мешает широко использовать уже полученные знания в практике современного сельского хозяйства.
По современным представлениям гормоны растений, или фитогормоны это особая группа биологически активных веществ (БАВ), служащих для межклеточного сообщения и координации различных физиологических процессов в растении: деления и растяжения клеток, обмена веществ, роста стебля, листьев и корней, образования цветков и развития плодов, увядания, перехода в состояние покоя, ответной реакции на стресс и т.п. (Захарычев, 1999). Их роль в регуляции физиологических и биохимических процессов растительного организма обстоятельно изучена целым рядом зарубежных и отечественных исследований. Например, подробно изучено влияние некоторых фитоюрмонов на холодоустойчивость растений (Sakay, Sugavara, 1973; Chen, Li, 1987), на изменение гормонального баланса клубней картофеля во время хранения (Van der Plas, 1987), дифференциацию клеток (Johri, D Souza, 1990), a также на иммунные реакции (Дьяков, Озерецковская, 2001; Bostock et al., 1981, 1982). Довольно подробно исследованы гормональные изменения в растениях при патологических процессах (Bailiss, 1977; Sequeira, 1963, 1973), а также чувствительность растений к самим ростовым веществам в зависимое і и от внешних условий (Armstrong et al., 1982; Alabadi et al., 2004).
Практическое применение природных фитогормонов началось сразу после их обнаружения. После выявления и идентификации индолилуксусной кислоты голландскими химиками Ф. Кеглем и А. Хааген-Смитом (1933 г.), её немедленно стали применять при вегетативном размножении растений для ускорения корнеобразования у черенков и других частей растительного организма. В дальнейшем возник интерес к вопросу о том, могут ли другие химические соединения вызывать корнеобразование и регулировать другие ростовые процессы. Стали проверяться на ростовую активность тысячи химических веществ. По данным Г. Тукея только в период 1934-1937 п. о регуляторах роста было опубликовано около 5000 статей (Tukey, 1954).
Для научного и промышленною использования, к настоящему времени создан целый спектр синтетических (искусственных) регуляторов роста, которые являются аналогами фитогормонов и эффективно стимулируюі рост и развитие растений. Надо сказать, что задача эффективного управления онтогенезом и продуктивностью растений, формированием урожая и ею качества сумела частично реализоваться в большей степени за счёт создания и использования именно синтетических регуляторов роста (Шевелуха, 2001).
О размерах применения ростовых веществ можно судить по объёмам их продаж. По данным зарубежных источников, на 1972 г., общая сумма продаж регуляторов роста растений во всём мире составляла 360 млн. $, в 1987 г. - 720 млн. $, а в 1990 г. уже 855 млн. $, то есть за 18 лет использование регуляторов выросло почти в 2,5 раза. Если рассмотреть применение ростовых веществ по регионам, то на 1986 г. в Восточной Европе, Западной Европе и Северной Америке их объём продаж составил соответственно 100, 120 и 100 млн. $, тогда как по остальным регионам -40 млн. $ (Bailis, 1990).
Химическая природа ростовых веществ довольно разнообразна; целый ряд веществ с различной химической структурой обладает физиологической активностью; их общей особенностью является способность вызывать или подавлять те или иные физиологические процессы в растениях. Первыми, химически идентифицированными гормонами растений, как указывалось выше, были ауксины или 3-индолилуксусная кислота и гетероауксин, вызывающие растяжение клеток и стимулирующие корнеобразование. Вскоре было установлено, что подобной активностью, свойственной индолилуксусной кислоте, обладают и некоторые другие соединения, имеющие циклическую структуру, например, нафтилуксусная кислота, получившая практическое применение для укоренения черенков. Также нашли широкое применение такие циклические соединения, как феноксиуксусные кислоты, например, хорошо известная 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) и её производные (Tukey, 1954). Гиббереллиновая кислота, имеющая сложную циклическую структуру (MacMillan, 1990), очень широко используется как эффекшвный стимулятор роста растений (Чекуров и др., 1985; Carlson, Crovetti, 1990; Alabadi et al., 2004).
В целом, вещества, оказывающие влияние на рост растений, не обладают какими-то общими для них структурными химическими особенностями. Вещества, совершенно различные по химической структуре могут оказывать одинаковое действие на растения. Общей особенностью реіуляторов является только то, что по своей природе они являются веществами органическими. Классифицировать регуляторы рос і а можно по характеру их влияния на растения, например, регуляторы: роста, цветения, корнеобразования, созревания и т.д. Также их можно разделить по происхождению: это природные и синтетические (искусственно полученные) вещества. Синтетические регуляторы роста, в свою очередь, можно распределить по источникам и способам получения. Например, регуляторы рос га растительного, микробного происхождения; химического и биологического способа получения.
Перспективы использования хвойных препаратов в сельскохозяйственном производстве
В настоящее время большой практический интерес представляет получение и использование в сельскохозяйственном производстве препаратов, обладающих, как ростостимулирующим, так и иммунизирующим действием. Среди новых регуляторов роста, обладающих такими свойствами, особый иніерес представляет Новосил (Силк), полученный на основе тритерпеновых и других органических кислот пихтовой древесной зелени. Препарат был разработан учёными институтов цитологии и генетики (ИЦиГ) и органической химии (НИИОХ) СО РАН. Теоретической основой создания препарата послужило наличие в пихтовой живице и в пихтовом масле большого количества таких веществ как терпеноиды, которые, как известно, участвую і в защитных реакциях растения (Пентегова и др., 1987; Bostock et al., 1981, 1982). Первоначально препарат представлял собой смесь тритерпеновых кислот, полученную экстракцией этилацетатом и петролейным эфиром из древесной зелени пихты и был запатентован как эффективное средство борьбы против вертициллёзного вилта хлопчатника (Чекуров и др., 1991). Позже были запатентованы другие эффективные способы извлечения тритерпеновых кислої с помощью mpew-бутилметилового эфира (Чекуров и др., 1994; Ралдугин и др., 1997а) и обнаружены полезные свойства полученного продукта на важных сельскохозяйственных культурах (Ралдугин и др., 19976, Чекуров и др. 1997). С 1995 г. препарат Силк зарегистрирован в качестве нового регулятора роста растений (Список пестицидов..., 2001); представляет собой водную эмульсию смеси тритерпеновых кислот; химическая формула действующею вещества: С30Н46-48О4.
Физиологическая активность тритерпеновых кислот проявляется в выведении семян из глубокого покоя и стимуляции их роста Yd счёт инактивации растяжения клеток в корне, колеоптиле, а затем в стеблях и листьях. Препарат стимулирует устойчивость растений к абиотическим стрессам и грибным заболеваниям, что вероятно связано с ростом образования в клетках антистрессовых белков и других компонентов систем фигоиммунитета. Активация иммунитета длится 2-3 недели при малых дозах обработки и до созревания - при высоких. Начинает действовать через 4-6 суюк после применения. Не фитотоксичен, резистентности не наблюдается, совместим с известными гербицидами и фунгицидами (Власенко и др., 2001).
До 2002 г. препарат имел товарное название СИЛК (производитель ООО «Элха», г. Зеленогорск, Красноярский край) (Список пестицидов..., 2002), в 2002 і. он был переименован в НОВОСИЛ (Список пестицидов..., 2003). В настоящее время регистрантами являются Новосибирский институт органической химии и Институт цитологии и генетики СО РАН; производство препарата Новосил налажено на предприятии «Биохимзащита» (г. Бердск).
Испытания, проведённые на различных сельскохозяйственных культурах в различных агроклиматических зонах, подтвердили эффективность использования суммы тритерпеновых кислот. Гак, при применении регулятора роста на яровой пшенице в условиях Пензенской области наблюдалось ускорение роста и прибавка урожая на 9-23% (Карпова, 2002); в опьпах с использованием препарата на пшенице в условиях Новосибирской области -ускорение роста и развития, повышение урожайности до 20%) и снижение болезней в 1,5-2 раза (Чекуров и др., 2001, 2003); на этой же культуре в Хакасии - ускорение развития на 3-4 дня, повышение урожайности на 3,2-7,5 ц/га и повышение засухоустойчивости (Ларионов и др., 2003). При испытании различных регуляторов роста на картофеле в Курганской обласіи, Сил к показал наилучшие результаты, снизив поражение картофеля фитофторозом в 3,9 раз и повысив урожайность на 21-26%) (Порсев, 2000). Также, Новосил повышал масличность семян ив 1,5 увеличивал урожайность на подсолнечнике (Кружилин и др., 2004).
Однако следует подчеркнуть, что в условиях эпифитотий препарат не обеспечивает в достаточной мере эффективного подавления развития болезни (Гузь, 1999; Сазанович, Власенко, 2003; Попов, 2004). Не оказывает он воздействия на возбудителей пыльной и твёрдой головни злаков и фузариоза семян - в таких случаях необходимо применение специализированных фунгицидов (Власенко, Власенко, 2000).
Эффективность Новосила предопределила дальнейший поиск препаратов природного происхождения из хвойных деревьев. Также, из оіечественньїх и иностранных источников известно, что экстрактивные вещества из хвойных растений семейства Р тасеае обладают чрезвычайно богатым химическим составом, и поэтому являются привлекательным сырьём для получения различных органических соединений, в том числе и биологически активных веществ (Новицкая, 1985; Васильев и др., 1996; Arnold 1, Romansa, 1983; Hogue, 1984). В настоящее время, в институтах ИЦиГ и НИИОХ СО РАН получены и проходят испытания на различных сельскохозяйственных культурах, в том числе и на картофеле, новые препараты, выделенные из различных хвойных деревьев. По химическому составу они различаются в зависимости от источника и способа получения. Препарат Срезар представляет собой полипренольные соединения, полученные путём ССЬ-экстракции из древесины лиственницы; препарат № 17 - смолистые вещества из лиственницы, экстрагированные этилацетатом; препарат Растстим - полипренольные соединения из древесной зелени пихты. Данные препараты представляют собой 2-5% водные растворы, положительным свойством является способность их разложения в почве и в растениях через 5-7 суюк после их применения.
Многие из новых хвойных препаратов уже показали высокую эффективность, как стимуляторы роста и как индукторы иммунитета на различных сельскохозяйственных растениях (Чекуров и др., 2002). Эти результаты свидетельствуют о системном, комплексном повышении устойчивости растений к абиотическим стрессам и грибным заболеваниям под действием хвойных экстрактов, что, вероятно, связано с ростом образования в клетках антистрессовых белков и других компонентов системы фитоиммунитета.
Однако как показывают результаты многих исследований, использование биологически активных веществ в чистом виде не всегда приносит ожидаемый положительный эффект. В информационных источниках встречаются значительные расхождения, как в степени подавления болезней, так и в величине прибавки урожая, вплоть до отсутствия гаковой, в том числе и по препарату Новосил (Гузь, 1999; Киров и др., 1999; Чекуров и др., 2002; Ларионов и др., 2002; Сазанович, Власенко, 2003; Попов, 2004). Очевидно, причиной этого является различный агрофон, сортовая специфика культур, влияние климатических факторов и др. Так, например, опыты по испытанию экстракта из сосны сибирской, проведённые на различных овощных культурах в Новосибирской области показали большую зависимость эффективности этого препарата от почвенно-климатических условий, сорта и нормы применения (Ксендзова, 2005).
Поэтому необходимо детальное изучение характера влияния регуляторов роста на растения в различных ситуациях. Согласно многочисленным публикациям, практическое значение биопрепараты могут имеїь при использовании в определённой технологии, при хорошей агротехнике и высоком качестве семян. Один из приёмов такого использования - применение биопрепаратов в баковых смесях с химическими фунгицидами. Включение в систему химической защиты растений от болезней индукторов устойчивости позволяет уменьшить нормы расхода фунгицидов в 2 раза без снижения защитного эффекта. Такой приём целесообразен также и ї-за высокой стоимости химических средств защиты.
Индуцирование устойчивости картофеля к болезнямс с помощью препаратов
Как известно, в Западной Сибири из группы почвенных инфекций наибольшей вредоносностью обладает ризоктониоз (Чулкина и др., 1987). В литературе не встречается данных об исследовании эффективности препаратов, полученных на основе хвойных экстрактов, против ризоктониоза. Ежегодно проявляемой и вредоносной болезнью также является альтернариоз, который в годы сильного развития приводит к значительному снижению урожая, (Попкова и др., 1980).
В вегетационных опытах исследовали действие препаратов на подавление ризоктониоза на здоровом семенном материале и заселённом склероциями гриба. Следует сказать, что клубни картофеля даже визуально незаселённые грибом R. solani, часто несут мицелий, поэтому при их прорастании также возможно поражение болезнью подземных органов (Hani et al., 1976). Так, на подземной части 5-недельных всходов в вариатах с незаражёнными клубнями (табл. 3.2.1) имело место незначительное поражение подземной части стеблей, индекс развития болезни не превышал 5,3% в контроле; в варианте с Максимом этот показатель равнялся 2,3%, а при использовании Новосила и Срезара-3,3-4,4%.
В вариантах с клубнями, заселёнными склероциями, было заметное подавление развития болезни. Индекс развития ризоктониоза на стеблях в контроле достигал 20%; применение препарата Максим снизило этот показатель в 4 раза, а использование хвойных экстрактов - в 1,5-2 раза.
Таким образом, результаты вегетационных опытов свидетельствуют, что исследуемые препараты, так же как и химические протравители сдерживают развитие ризоктониоза на подземной части картофеля в 1,5-2 раза, причём даже на растениях, выращенных из клубней, заселённых ризоктониозом на уровне порога вредоносности.
В полевых опытах прослеживается явная зависимость эффективности применения препаратов от качества семенного материала. Так в оиьпе 2001 г. при использовании семенных клубней массовой репродукции, заселённых ризоктониозом выше порога вредоносности, достоверного снижения болезни на подземной части стеблей практически не наблюдалось. Только по количеству погибших ростков и опавших столонов была отмечена тенденция снижения болезни в 1,2-1,5 раза(прилож. Г).
Данные полевых опытов 2002 г. (табл. 3.2.2) показали заметное подавление развития заболевания препаратами Растстим и № 17 в обеих нормах расхода. Их применение уменьшило число погибших ростков в 1,4-3,5 раза поражение стеблей - в 1,5-2,2 раза по сравнению с контролем. Количество опавших столонов в варианте № 17 (65мл/т) снизилось почти в 4 раза.
При заселённости семенных клубней на уровне и ниже порога вредоносности (S.i. 1) значения этих показателей в вариантах с регуляторами роста уменьшались в 2, по отдельным препаратам в 3-4 раза. Доля влияния заселенности семенных клубней возбудителем ризокюниоза (фактора В) составляла 55-82%.
Как показали проведённые исследования, снижение развития ризоктониош под действием препаратов также в значительной сіепени зависиі от погодных условий в начальный период вегетации (табл. 3.2.5). Было замечено, что иммуностимулирующее действие препаратов было более существенным при ГТК менее 0,7 в период посадки и всходов (конец мая -начало июня).
Кроме поражения подземных органов, важной причиной снижения продуктивности картофеля, как указывалось выше, является поражение надземных органов листостеблевыми инфекциями. Степень их развития в значительной мере зависит не только от внешних условий (температуры, влажности), но и от иммунного статуса расіений. Например, известно, что устойчивость картофеля к сухой пятнистости листьев или к альтернариозу (и соответственно степень поражения растений) изменяется в течение онтогенеза и снижается с возрастом (Дорожкин и др., 1977). Поэтому иммуностимулирующее действие хвойных препаратов можно проследить по степени поражения надземной части растений болезнями.
Наблюдения за развитием фитофтороза на листьях показали незначительное развитие болезни во всех полевых опытах (не более 3%), что затрудняет определить разницу но вариантам. Гем не менее, по данным полевого опыта 2001 г., хвойные препараты в норме расхода 200 мл/т, га показали снижение уровня развития болезни с 2,6% (в контроле) до 0,4-1,3%.
Влияние препаратов на развитие альтернариоза на картофеле в полевых опытах: а) 2001 г., б) 2002 г., в) 2003 г. Данные клубневого анализа 2001 г. показали сильное развитие ризоктониоза на клубнях нового урожая, как следствие большой поражённости болезнью растений в период вегетации. Снижение ризоктониоза было заметно только по показателю количества клубней, покрытых склероциями более чем на Ул и 7г поверхности (прилож. Е).
Количество клубней с гнилями в контроле достигало 20,6%; только в варианте Срезар этот показатель был в 2,5-6 раз меньше контроля. Анализ видового состава гнилей показал значительное распространение бактериальных (мокрая, кольцевая) (прилож. Ж), чему, видимо, способствовала относительно влажная погода в конце августа (ГТК II и III декады августа равнялся 1,62 и 1,10) и тяжёлая суглинистая почва опытного участка.
Снижение ризоктониоза на подземных органах вегетирующих растений в опыте 2002 г., закономерно привело к уменьшению заселённости патогеном клубней нового урожая (табл. 3.2.7). Клубневой анализ показал уменьшение распространённости болезни на клубнях на 10-28%, а склероциальный индекс в вариантах с применением новых хвойных препаратов составлял 2,32-3,02 ед., в контроле - 3,43 ед., в варианте с Новосилом - 2,29-3,17 ед.
В опыте 2003 г. (табл. 3.2.8) склероциальный индекс на клубнях нового урожая составлял: 1,15 ед. - в контроле, 1,11 ед. - в варианте с Новосилом, а в вариантах с применением новых хвойных препаратов - 0,51-0,79 ед. В 2004 г. применение растительных препаратов снизило распространение болезни и величину склероциального индекса на клубнях в 1,2-1,4 раза. Снижение данного показателя, как в 2003, так и в 2004 гг. происходило, в основном, за счёт уменьшения количества клубней, значительно заселёнными склероциями R. solani - на V и Vi поверхности.
Влияние регуляторов роста на урожайность картофеля
По результатам полевого опыта 2001 г. максимальная прибавка биологической урожайности отмечалась на участках, обработанных препаратами Растстим, Лариксин, № 17 и Срезар (9,7 - 17,7%), однако, не на достоверном уровне. Тем не менее, анализ фракционного состава показал увеличение крупной фракции по всем вариантам до 5-17%; также, в вариантах с растительными препаратами было заметно уменьшение процента мелкой фракции клубней в 1,5-2 раза, то есть повысились товарные качества урожая (прилож. Л).
НСР„5 14,41 15,21 14,48 По фракционному составу урожая, в большинстве вариантов с хвойными регуляторами наблюдалось преобладание средней фракции, на 8-10% выше контроля. Как и в предыдущем году, все исследуемые препараты снизили содержание мелкой фракции клубней в 1,2-1,8 раз. НСРо, 21,95 14,98 14,63 3,67 На фоне более высокого плодородия почвы опытных участков в экспериментах 2003-2004 гг. (содержание гумуса соответственно - 2,49 и 3,11%), относительно благоприятных погодных условий и качественного семенного материала (элита) с заселенностью ризоктониозом на уровне ПВ, применение исследуемых препаратов показало более высокую стабильную прибавку урожая (до 43%) (табл. 4.2.2). Повышение урожая осуществлялось в основном за счёт увеличения крупной фракции клубней. Так, в 2003 г. процент клубней массой выше 135 г во всех вариантах с применением регуляторов роста был 33,2-53,6% против 29,8% в контроле.
Кроме того, в некоторых случаях было заметно увеличение содержания сухого вещества и крахмала, особенно при использовании препаратов Растет им и Срезар (прилож. Л, прилож. М), что согласуется с литературными данными об улучшении биохимического состава урожая картофеля на фоне применения регуляторов роста на основе хвойных экстрактов (Порсев, 2000; Разумова, 2004).
Таким образом, регуляторы роста, полученные на основе экстрактов из хвойных деревьев, обеспечивают стабильную прибавку урожая, иногда до 40%. Во всех проведённых опытах отмечалось повышение юварных качеств картофеля - увеличение содержания средних и крупных клубней в 1,5-2 раза и, соответственно, уменьшение мелкой фракции, а также, в ряде случаев, улучшение биохимического состава клубней.
Повышение урожайности было результатом увеличения показателей элементов структуры урожая и снижения поражённости растений болезнями под действием исследуемых реіуляторов роста (табл. 4.2.3). Таблица 4.2.3 - Зависимость урожая картофеля от ростовых показателей и развития ризоктониоза на фоне применения регуляторов роста (по данным опытов 2004-2005 гг.) Вариант Кол-востолоновна 1растен, шт. Биомасса 1 растения,в%к контролю Общее кол-вопораженныхи опавшихстолонов, % Ризоктониозна подземнойчасі и сіебля,ИРБ, % Биологическаяурожайность,в%кконтролю Контроль 9,8 100,0 16,7 12,1 100,0 Новосил Расісіим №17 Срезар 14,5 15,9 14,1 13,9 116,9 120,3 132,2 119,4 6,4 2,7 12,0 12,1 6,7 4,6 15,5 11,8 141,1 118,4 112,0 109,2 Коэффициент корреляции (r-irSr) 0,60Ю,21 0,28 ± 0,26 -0,70 ±0,19 -0,60 + 0,21 Корреляционный анализ между вариантами выявил положительную зависимость урожайности от количества продуктивных столонов (г = 0,6) и отрицательную зависимость урожая от процента поражённых и опавших столонов и степени развития ризоктониоза на стеблях на фоне применения препаратов (г = - 0,6-0,7).
Картофель является вегетативно размножаемой кулыурой и можно ожидать, что иммунизирующий эффект от препаратов сохранится на последующих поколениях, поэтому в настоящей работе были предусмотрены опыты по изучению влияния прошлогодних обработок (в 2001 г.) препаратами на последующее поколение картофеля (в 2002 г.), то есть последействие.
Полученные данные показали, что в варианте Срезар на дату 18.07 процент зацветших растений в 2,5-3 раза превышал контроль (табл. 4.3.1), а по остальным вариантам влияние прошлогодних обработок не ускоряло прохождение фенологических фаз. По показателям элементов структуры урожая имело место превышение биомассы над контрольным значением до 30%; а также увеличение количества столонов в кусте в 1,2-1,5 раза. Таблица 4.3.1 -
Иммунизирующий эффект препаратов проявился и на клубнях нового урожая. Так, клубневой анализ (табл. 4.3.3) показал, что склероциальный индекс в вариантах с данными препаратами составлял 2,11-3,01 ед. против 3,07 ед. в контроле. По данным этой таблицы видно, что снижение этого показателя было за счёт уменьшения количества клубней, покрытых склероциями на Vi поверхности - по отдельным вариантам в 3-6 раз меньше контроля, Также пролонгирующее иммуностимулирующее действие проявилось в снижении в урожае количества клубней с гнилями в 2-4 раза, биологическая эффективность против гнилей составила 44-83%. HCPos 10,12 1,48 11,57 Увеличение урожая имело место только в вариантах с Новосилом и Срезаром - на 6-8%. Анализ фракционного состава урожая показал увеличение крупной фракции клубней в 1,2-1,5 раза (ирилож. П).
Опыты последействия впервые показали, что новые хвойные регуляторы обладают пролонгирующим действием на картофель, а именно, действие препаратов сохраняется и во 2-ом поколении. На растениях, выращенных из клубней прошлогоднего опыта, наблюдалось повышение комплексной устойчивости картофеля к болезням или индуцированная устойчивость.
Таким образом, проведёнными опытами было впервые показано, что обработка картофеля препаратами, полученными на основе хвойных экстрактов, при благоприятных почвенно-климатических условиях и качественном семенном материале ускоряет развитие и увеличивает ростовые показатели растений. Повышение урожайности под действием хвойных стимуляторов отмечалось до 40% и происходило в основном за счёт увеличения количества крупных клубней. Пролонгирующее действие препаратов проявилось в увеличении ростовых показателей и повышении иммунитета картофеля к болезням. На примере опытов последействия показано, что действие препаратов сохраняется и во 2-ом поколении, увеличивая ростовые показатели и снижая поражённость картофеля болезнями.
