Введение к работе
Актуальность проблемы. Зернобобовые культуры получают все большее распространение в агроценозах Сибири. Учитывая их способность усваивать азот воздуха в симбиозе с клубеньковыми бактериями, помимо продовольственного значения зернобобовые культуры выступают в роли сидератов, обогащая почву азотом и повышая урожайность следующих за ними в севообороте культур (Романенко, 1999; Кашеваров, 2004; Васько, 2006, Пигорев, Данилова, 2009).
В условиях Западной Сибири посевы зернобобовых культур почти ежегодно поражаются комплексом вредных организмов, существенно снижающих урожайность и качество зерна, а также качество посевного материала. Из болезней распространены корневые гнили (фузариоз, ризоктониоз), бактериальные пятнистости, отмечены случаи поражения посевов сои и фасоли вирусными инфекциями (Заостровных, Дубовицкая, 2003; Ашмарина, Горобей, 2008). Использующиеся в течение длительного времени для борьбы с болезнями химические средства защиты растений наряду с высокой эффективностью обладают рядом существенных недостатков (Шерстобоева, 2002; Штерншис, 2006; Shternshis et al, 2007). Экологически безопасной альтернативой им служат биологические препараты, которые к настоящему времени недостаточно используются для защиты зернобобовых культур (Маслиенко и др., 2007). Биологизация сельского хозяйства предполагает более широкое использование биологических средств защиты растений, что определено «Комплексной программой развития биотехнологии в Российской Федерации на период до 2020 г.» (Говоров и др., 2013). Поэтому разработка экологически безопасных технологий защиты зернобобовых культур с использованием новых биопрепаратов в Западной Сибири является перспективной и актуальной задачей.
Цель исследований: изучить влияние биологических агентов и биопрепаратов на возбудителей болезней сои и фасоли для подбора наиболее эффективных биопрепаратов, улучшающих фитосанитарное состояние посевов в отношении болезней и продуктивность зернобобовых культур в условиях лесостепи Приобья.
В связи с этим поставлены следующие задачи:
1. Выявить и уточнить видовой состав возбудителей болезней зернобобовых культур и проследить динамику распространения и развития основных болезней в лесостепи Приобья;
2. Провести скрининг перспективных биологических агентов и биопрепаратов на антагонистическую активность в отношении возбудителей болезней сои и фасоли в лабораторных условиях;
3. Оценить влияние биологических препаратов на развитие и распространенность болезней зернобобовых культур, а также их стимулирующее действие на ростовые процессы и урожайность;
4. Изучить действие биологических препаратов на активность пероксидазы в тканях зернобобовых культур при инфицировании;
5. Определить экономическую эффективность применения биопрепаратов на сое и фасоли.
Научная новизна. Уточнен видовой состав возбудителей болезней сои, зерновой и овощной фасоли в условиях лесостепи Приобья. Выявлены биоагенты и биопрепараты, обладающие высокой антагонистической активностью в отношении возбудителей болезней. Впервые в условиях лесостепи Приобья определена эффективность применения новых биологических препаратов против болезней зерновой и овощной фасоли, разработаны элементы защиты сои и фасоли от болезней с использованием биопрепаратов. Установлено сходство и различие в действии биопрепаратов на основе биоагентов разной природы на корневые гнили и листостебельные инфекции. Впервые показано, что при обработке биопрепаратами происходит увеличение массы клубеньков на сое, зерновой и овощной фасоли и повышение урожайности культур. Подавление листостебельных и почвенных инфекций связано с повышением активности пероксидазы в тканях растений.
Практическая значимость. Результаты исследований показали, что в условиях лесостепи Приобья предпосевная обработка семян сои с последующим опрыскиванием растений биопрепаратами Бактофит и Фитолавин обеспечивает снижение индекса развития корневых гнилей в фазы всходов и начала цветения, увеличение массы клубеньков на корнях и повышение урожайности культуры. Предпосевная обработка семян зерновой и овощной фасоли с последующим опрыскиванием растений Бактофитом и Иммуноцитофитом позволяет увеличить массу клубеньков и урожайность зернобобовых культур.
Материалы диссертации могут быть использованы для разработки интегрированной системы защиты сои и фасоли от болезней в условиях лесостепи Приобья.
Основные положения, выносимые на защиту:
особенности видового состава возбудителей болезней сои и фасоли в условиях лесостепи Приобья;
антагонистическая активность микробных биоагентов как основы перспективных биопрепаратов против болезней зернобобовых культур;
эффективность применения биологических препаратов на сое, зерновой и овощной фасоли.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на Международных экологических студенческих конференциях (Новосибирск, 2006, 2009, 2011гг.), VII региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Сибирского федерального округа "Инновационный потенциал молодых ученых в развитии агропромышленного комплекса Сибири" (Новосибирск, 2009), Международной научно-практической конференции «Биологическая защита растений - основа стабилизации агроэкосистем» (Краснодар, 2010).
Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в восьми работах, в том числе три - в изданиях, рекомендуемых перечнем ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и практических рекомендаций. Работа изложена на 142 страницах текста, содержит 33 таблицы, 34 рисунка. Библиографический список включает 247 наименований, в т. ч. 59 иностранных авторов.
Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору биологических наук, профессору М. В. Штерншис, а также кандидатам сельскохозяйственных наук, доцентам О.Г. Томиловой и О. В. Паркиной за помощь, оказанную при выполнении работы.
