Введение к работе
Актуальность проблемы. Из современном этапе развития сельскохозяйственного Производства поиски путей управления ям имеют своей направленностью учет и испотьзование естественных возможностей аг-ролампиа:їтшх экосистем. Ведение хозяйства доли!о руководствоваться максимальные приближен.ієн санкционирования агроценозов и агро-экосистем к (Т-ункционпрсванпю саморегулирующихся естественных сообществ (Одум Ю. , 1987; Кросслп Д.А. и др., I9S7; Кзнт Г.. 1988;."ир-кпн Б.М., Злобг.н ЮЛ., 1990; Еученко АЛ.. 1990; Лыков A.M., 1992). Данное направление сникает отрицательное проявление интенсификации сельскохозяйственного пропзводс-тва (ухудшение физико-химических я биологических своііств почви, накопления в не:': пестицидов, потери растениям* устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам,обеднению видового состава агробиоценозов, нарупению экологического равновесия в них и т.д.). В этих условиях особо возрастаот хрль основного звена систем земледелия - севооборота, приобретающего био-. =;9хнологическую и йітоценотнчоскую значимость: многообразие культур севооборота определяет гетерогенность Фитоценоза - основное условие саморегуляции естественных экосистем.
В связи с этим проводимые на кафе діє земледелия Воронежского госагроуниверситета пм.К.Д.Глинки. исследования по с^вершекствова -ним систем земледелия в Центрально-Черноземной зоне на основе научно обоснованного чередования культур, их -биологическая направленность приобретают в настоящее время особую актуальность.Настоящая работа является составной частью этих исследований и основана на результатах изучения функционирования одного из ведущих элементов обще"; структури агробиоценоза - комплекса возбудителей корневых гнилей зерновых культур, относящихся к'обязательным представите іям микробной био ты ПОЧВЫ.
Енологпзация и.экологизация современных систем земледелия предполагает системный подход к изучению и конструированию агроэко-спстем (fyu/cftna Сг\і975; Дг.Ранкил, 1987; Лыков A.M. и др.і 1990; Лыков A.M., 1992), поэтому функционирование их отдельных -компонентов имеет не только практическое значение для формирования конечного продукта, но приобретает и диагностическую ценность при определении общего состояния агробиоценозов, их экологической устойчивости и перспектив дальнейшего эволюционного развития.Среди живого населения .экосистемы напбольщоіі лабильностью г. условиям . окружающей среды и информативностью облпда-лт пул почнони^х м-:кро-
организмов и в частлости-комплекс возбудителей корневых гнилей зерновых.
В отличии от многих других почвенных микроорганизшв патогенные формы оказывают непосредственное влияние на растения,что дает возможность вычленения фактора их функциональной активности. Еиз-ненный цикл возбудителей корневых гнилей,, объединяемых общими экологическим! нишами, связан с двумя основными звеньям! агрозкосист--мы - растениями и почвой, поэтому по динамике активности патогенов-шжно судить о закономерностях функционирования главной подсистемы агробиоценоза - "растение -почва".
Кроме того, в последние 15-18 лет ота.эчается рост вредоносности корневых гнплей зерновых в резульїате интенсификации сельскохозяйственного производства, а развитие этого заболевания на посевах все больше становится неотъемлемым фактором в функционировании аг-роценозов (Банкен А.А.ш др., 1987; Карадаова Л.В.,1989; Тютерев gj 1991 и др.). Изучение механизма развития заболевания определяет но только его влияние на растения и почву исследуемых ценозов,но имеет и сугубо практическое значение, открывая возможности снижения вредоносности болезни экологически чистыми а безопасными агрофито-ценотическими мероприятиями, не оказывающими необратимых изменений в почвенной биоте и отрицательного влияния на плодородие почвы.
Цели и задачи исследований были разработаны с учетом основных опринципов современных систем земледелия и биологических особенностей предметов исследования. Главным предметом наших исследований являлся севооборот, рассматриваемый как основа определяющего с.юка агроэкосистемы - фитоценоза; изучение функционирования агроэкосис-тем проводилось с учетом степени гетерогенности агрофитоценозов и их средообразующеп роли, т.е. с учетом первых принципов естественных растительных сообществ. Биологическая диагностика изучаемых аг роценозов и агроокосистем осуществлялась на основе анализа функцію нирования двух, относительно самостоятельных, подсистем низшего уровняскомплакса почвенных шкроорганизмов и его патогенной структуры - возбудителей корневых гнилей зерновых. Большее внимание уде лялось физиологической активности последних, обладающей визуальніш проявлением на посевах и доступными методами учета; при этом учинились такие биологические особенности заболевания, как комплекс ность, характер взаимоотношений в системе растение - хозяин — пато грч. резервации возбудителей в семенах, почве, растительных остатках, развитие патогенов в почве, семенах, растениях, преде та вля;>-
rrix' собой 'экологическиениши их жизненного цикла.
В конкретные задачи исследований входило изучение влияния сольсїюхозяйстеєіінто:' культур, их различных чередовании в севооборотах и структуры агроіТитоцогі-озо в чолом на:
- структуру и функциональную активность комплекса почвенных
' гаярсорганпзгои;
комплекс возбуди телл:: корневых гнллеі: озимой и яровой пше-іг'чи, ячменя и его паразитические свойства;
потенппэл почвенной шмскцлп заболевания я его зэг.иоишсть от биологических особенностей почвп;
роль cet:em:o:1 ннТхзкцин как потзнтлзльного источника возбудителе:'; корневых гниле":-.
динамику развития болезни и степень ее вредоносности; «>
уровень экологической сбалансированности и перспективы дальнейшего развития псследуеглх агроэкоепстям; о
продуктивность и биоэнергетическую эффективность возделывания озамоіі пшеницы и ячменя.
Научная новизна и практическая значшюсть работы состоит в тог.;, что впервые в условиях ЦЧЗ изучено, влияние чередования сельскохозяйственных культур в различных севооборотах, парних комбинациях и бессменного их возделывания по формировании и функциональную активность патогенного комплекса почвенных микроорганизмов, вызывающих корневые гнили зерновых, этиологию и патогенез-заболевания с учетом значимости определяющих их (факторов.
Выявлен видовой состав и патогенные свойства комплекса возбудителей корневых ГНП.ПЄІІ зерновых культур в аэтглсяшсти от возделы-БЛ9ГЮҐ: культуры и экологических условия.
Определены экологические различия популяцій возбудителе": при их совместном сосуществовании в одно'* иное. Выявлена экологическая .дивергенция признаков отдельных патогенов, проявляющаяся в изменении их функциональной активности под влиянием факторов реалпзовзн-но'л ниши: гидротермических угчовиН. пазы развития растений, конкурентоспособности и физиологической активности других популяции сообщества. В соответствии с этим установлено, что накопление поген-ци?ла инфекции и ого действительная активность имеют экологическую зависимость. Установлена роль почву в Нормировании структура и динамике почвенной инфекции корневых гнилой и детермширующее влияние 'возделываемых культур на г>ти процессы и физиологическую активность, других групп почвенных млг.рсоргзниэшп. Экспериментально
доказана различная значимость отдельных факторов биологической активности почви (обшеії микробиологической активности, йунгистатиче-ских и антагониста-сских свойств) в ее'иягибирующем влиянии на аг-, рессивіше свойства патогенов.
Определена роль семенноГ и почвенной проекции в развитии бо- . лез ни на озимой пшенице.и ячмене и заїшсішоеть последней от агрс-' экологических у ело ни":. ВыяЕлеш вариабельность значимости отдельных возбудителей в этом процессе на протяжении периода вегетации рзстениіі.
Установленная зависимость потенциальных возможностей развития корневых гнилей от общего функционирования атроэкосистемы да-' ет возможность проведения экологического мониторинга последних на основе диагностики степени и динамики развития корневых гнилей на посевах.
Результаты исследований могут быть использованы при разработке практических вопросов дальнейшего совершенствования системы земледелия в ЦЧБ при планировании мероприятий по борьбе с почвенными фитопатоге'нами и улучшению фитосанитарного состояния посевов.
Апробация работа проводилась на научных конференциях проіїес-сорско-преподавательского состава и аспирантов Воронежского агро-универейтета в 1986-1993 гг.-; Всесоюзном совещании по. агрофитоце-нозам (Ижевск. 1988); республиканских и региональных конференциях по интенсивному земледелию и проблемам землепользования (Волго -град. 1989; Киев, I989J Владивосток* 1990); УП Республиканской конференции "Аллелрпатия - резерв и основа будущего земледелия" (Киеі!, 1990); Всесоюзной конференции "Микроорганизмы - стимуляторы и'ингибиторы роста растений и животных" (Ташкент..1989); ІУ Всесоюзной конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Пу -щино, 1992); конференциях и научных семинарах по проблемам экологии в сел-ско.м хозяйстве (Кишинев, 1990; Пенза, 1990. 1993). Диссертация рассмотрена и рекомендована к защите на заседании кафедры земледелия Воронежского агроуниверситета имени К.Д.Глинки в декабре 1993 года.
Из 36 опубликованных автором работ исследования, рассматриваемые в диссертаци., отражены-в 26 публикациях. .
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введе-, ния. 8 глав, заключения, выводов, рекомендаций по практическому использованию результатов-исследований и приложении на 22 стра- ' шщах. Материал изложен да 322 страницах машинописного .текста,
