WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

НАГИЕВ ТАЛЕХ БАЛАГА ОГЛЫ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И ПРОДУКТИВНОСТИ ОРИГИНАЛЬНОГО СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДУКТОРОВ БОЛЕЗНЕУСТОЙЧИВОСТИ Специальности: 06.01.05 – селекция и семеноводство 06.01.11- защита растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург-2009 2 Диссертационная работа выполнена в лаборатории первичного семеноводства картофеля Государственного научного учреждения Ленинградского научно-исследовательского института сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук в 2001-2006 гг.

Научный консультант: кандидат сельскохозяйственных наук Шелабина Тамара Алексеевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Трускинов Эрнст Валентинович кандидат сельскохозяйственных наук Оболоник Наталья Васильевна

Ведущая организация: ГНУ Архангельский НИИСХ

Защита диссертации состоится 15 апреля 2009 г. в 11 часов на заседании Диссертационного совета Д 006.041.01 при Государственном научном центре Российской Федерации Всероссийском научноисследовательском институте растениеводства им. Н.И. Вавилова (ГНУ ГНЦ РФ ВИР) по адресу: 190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 44,Факс: (812)571-87-28

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ ВНИИР им. Н.И. Вавилова.

Автореферат размещен на сайте института: www.vir.nw.ru 13 марта 2009 года.

Автореферат разослан 13 марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук В.А.Гаврилова 3 1.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Производство высококачественного семенного материала является важнейшим звеном картофелеводства, способным обеспечить повышение урожайности культуры и улучшение фитосанитарного состояния её посадок. (Анисимов Б.В., Усков А.И. и др., 2007; Пиуновская Н.И., Хох Н.А., 2006; Замалиева Ф.Ф. и др, 2006).

Существующие технологии оригинального семеноводства картофеля направлены на оздоровление возделываемых сортов, ускоренное их размножение и защиту материала от повторного заражения. Вместе с тем, наблюдающееся в последние годы массовое распространение и возрастающая вредоносность на картофеле тяжелых форм вирусных заболеваний, бактериозов и микозов, формирование у некоторых из них резистентности к действующим веществам распространенных фунгицидов, а также появление нового поколения сортов и ассортимента фунгицидов свидетельствуют о необходимости постоянного совершенствования технологий семеноводства, применения принципиально новых систем защиты семенного картофеля от патогенов.

Особую актуальность в настоящее время приобретает экологическая безопасность мероприятий, рекомендуемых для борьбы с вредителями и болезнями, которая может быть достигнута на основе использования современных средств подавления вредных организмов, таких как биологически активные вещества (БАВ), повышающие устойчивость растений к болезням и стрессовым факторам, и химические препараты с действующими веществами новых классов, менее токсичные и с низкими нормами расхода препарата.

Во Всероссийском институте защиты растений (ВИЗР) созданы новые защитно-стимулирующие составы не биоцидной природы (экологически безопасные, нетоксичные для человека и животных) на основе природного биополимера – хитозана и других сигнальных молекул болезнеустойчивости.

Эти препараты проявляют цитокининоподобное действие, обладают антигрибной, антибактериальной и антивирусной активностью и повышают болезнеустойчивость растений (Тютерев С.Л., 1999, 2000, 2002). Они могут быть использованы в биологизированных системах защиты в сочетании с фунгицидами и служить альтернативой препаратам биоцидного действия для предупреждения возникновения резистентности к фунгицидам у возбудителей фитофтороза, альтернариоза и других болезней.

Однако данных по их эффективности на картофеле крайне мало. Не изучена возможность включения их в систему защиты оригинального семенного картофеля и реакция на них различных сортов.

Цель настоящей поисковой работы - разработка новых элементов экологически безопасной системы защиты оригинального семенного картофеля от вирусной и грибной инфекций на основе использования хитозановых препаратов, а также их сочетаний с современными фунгицидами.

Задачи исследований:

- определить степень распространения основных болезней на семенном картофеле в условиях Северо-Западного региона РФ;

- оценить влияние обработки клубней и растений антивирусными препаратами (АВП), созданными на основе хитозана, на рост, развитие растений, их продуктивность и пораженность вирусами;

- изучить эффективность различных схем защиты оригинального картофеля (химических, биологизированных, смешанных) по показателям продуктивности растений и пораженности клубней болезнями (фитофтороз, ризоктониоз, парша обыкновенная и др.);

- рекомендовать научным учреждениям и семеноводческим хозяйствам эффективную систему защиты семенного картофеля от вирусной и грибной инфекции, включающую новые препараты на основе хитозана.

Научная новизна. Впервые установлена достаточно высокая эффективность обработки семенных клубней и растений антивирусными препаратами (АВП), созданными на основе хитозана. Зараженность растений вирусами снижается по сравнению с контролем как в год применения АВП, так и в последействии, а также уменьшается пораженность клубней грибными болезнями.

Показана различная реакция сортов на АВП. Для сортов Елизавета, Невский, Чародей, Снегирь, Петербургский определены эффективные АВП и их концентрации, максимально снижающие в растениях вирусную и грибную инфекцию и не оказывающие отрицательного влияния на общую урожайность и выход клубней семенной фракции.

Установлена возможность повышения экологической безопасности защитных мероприятий на семенном картофеле за счет замены некоторых химических препаратов на препараты-индукторы болезнеустойчивости растений (Фитохит ВРП, Хитозар Ф и др.) и снижения дозы и кратности применения фунгицидов. Выявлены оптимальные схемы защиты клубней и растений картофеля от грибной инфекции для изученных сортов: смешанная схема 2 (Х+Б), в которой предусмотрено применение хитозановых препаратов и в уменьшенной дозе фунгицидов и химическая схема 1 (Х), базирующаяся на применении современных фунгицидов.

Практическая значимость результатов исследований.

Усовершенствована система защиты оригинального семенного картофеля от вирусной и грибной инфекций, применяемая в Ленинградском НИИСХ, за счет включения в нее новых элементов: обработки клубней и растений хитозановыми антивирусными препаратами (АВП) в клоновом питомнике и проведения защитных мероприятий в последующих питомниках по схемам 1 и 2, при применении которых дополнительные затраты окупаются стоимостью прибавки урожайности в 6,7 - 9,1 раз.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались на методической комиссии и Ученом совете Ленинградского НИИСХ (2001–2006 гг.), а также на научной конференции профессорскопреподавательского состава Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (2007).

Публикации. Материалы исследований опубликованы в 5 печатных работах, из них три в рецензируемом журнале из перечня ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 161 странице, состоит из введения, семи глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержит 79 таблиц, 5 рисунков. Список литературы включает 125 наименований, из них 11 иностранных авторов.

2. Объект, методика и условия проведения исследований Исследования, проведенные в 2001-2006 гг., включали анализ материалов, любезно предоставленных нам филиалом ФГУ «Россельхозцентр» по Ленинградской области, по пораженности семенного картофеля болезнями и постановку полевых и лабораторных опытов в лаборатории семеноводства Ленинградского НИИСХ (п. Белогорка, Ленинградская область).

Основные объекты исследований – сорта картофеля селекции Ленинградского НИИСХ и новые препараты - индукторы болезнеустойчивости растений, созданные в ВИЗР на основе хитозана. Всего было проведено 6 полевых опытов, в том числе 3 опыта - по оценке действия и последействия девяти АВП (2004 - 2006 гг.) и 3 опыта – по изучению эффективности различных схем защиты семенного картофеля от грибных и бактериальных болезней (2001 - 2003 гг.).

В состав изучаемых АВП кроме хитозана входили различные дополнительные компоненты, которые, предположительно, должны были индуцировать обмен веществ у растений картофеля в сторону, неблагоприятную для вирусных частиц, в т.ч. для их транспорта из клетки в клетку, или усиливать ростстимулирующую способность препаратов (табл.1).

Таблица 1. Состав хитозановых антивирусных препаратов (АВП) Дополнительные АВП компоненты 1 2 3 4 1/5 2/6 3/7 4/8 5/Молочная кислота + + + + + + - + + Сорбиновая кислота + - + - - - - - - - + + - - - - - - L фенил+аланин Акриловая кислота - - - + - - - - - Аскорбиновая кислота - - - - + + + + + Салициловая кислота - - - - + - - + + Диметилсульфоксил - - - - + - - - - Бензиламинопурин - - - - - - - + ++ Катазар - - - - - - + - - Примечание: + наличие компонента в АВП; ++ содержание бензиламинопурина в АВП 5/9 в 2 раза больше, чем в АВП 4/ В 2004 г. было изучено действие четырёх АВП (1-4) в двух концентрациях (1:40 и 1:100) на трех сортах картофеля (Снегирь, Елизавета и Невский). Клубни для опыта были отобраны целенаправленно, с наличием смешанной вирусной инфекции, чтобы выявить роль АВП в её подавлении, в период проведения ранневесенней оценки клонового материала с применением индексации и капельно-серологического метода (КСМ). АВП применяли однократно, обрабатывая ими по 50 клубней в каждом варианте.

Время экспозиции клубней в рабочих растворах препаратов и в воде (контроль) составляло 2 часа. Опыт включал 27 вариантов и анализ растений.

В 2005 г. проведена оценка последействия АВП на зараженность растений вирусами по схеме опыта 2004 г., но без обработки АВП.

В 2006 г. объектом для опытов с АВП служили инфицированные вирусами семенные клубни четырех сортов картофеля (Снегирь, Елизавета, Невский и Холмогорский) и пять усовершенствованных, усложненных АВП (1/5-5/9). С использованием методов индексации и иммуноферментного анализа (ИФА) в опыт были включены клубни, показавшие положительную реакцию на наличие как отдельных вирусов (YВК, МВК), так и их комплекса.

АВП применяли трехкратно: не только для обработки клубней перед посадкой, но и для опрыскивания растений рабочими растворами (1 часть препарата: 4 части воды) в фазу полных всходов и в фазу начала цветения.

Обработке АВП подвергалось по 20 клубней и растений в каждом варианте.

Опыт включал 42 варианта и анализ 792 растений картофеля.

В опытах 2001-2003 гг. была изучена эффективность 14 схем защиты картофеля (преимущественно от грибных болезней) на пяти сортах картофеля - Снегирь, Елизавета, Невский, Чародей, Петербургский. Все схемы можно отнести к 3 блокам защиты: химической – Х (одна схема);

смешанной - Х+Б (8 схем) и биологизированной – Б (5 схем).

По рекомендации доктора биологических наук С.Л. Тютерева (ВИЗР) в биологизированные (Б) и смешанные (Х+Б) схемы защиты были включены биологически активных, экологически безопасных препаратов, являющихся индукторами болезнеустойчивости, в т.ч. 6 - на основе хитозана (табл. 2), Таблица 2. Характеристика биопрепаратов, созданных в ВИЗР Название Форма Содержание д.в. Другие препарата препарата хитозана компоненты Препараты для обработки клубней Фитохит ВРП* 500 г/кг Янтарная (ЯК), глутаминовая (ГК), индолилуксусная кислоты (ИУК) Хитозар ВРП 446 г/кг ЯК+ГК+ИУК Хитозар П1 ВРП 446 г/кг ЯК+ГК+ИУК + СuSO4Н2О Хитозар П2 ВРП 446 г/кг ЯК+ГК+ИУК + борная кислота (БК) Хитозар П3 ВРП 446 г/кг ЯК+ГК+ИУК +СuSO4Н2О+ БК Катазар ВРП - катапол+ЯК Препараты для обработки растений Хитозар Ф ВРК** 70 г/л арахидоновая к-та Примечание: *ВРП–водорастворимый порошок, **ВРК– водорастворимый концентрат.

В химическую (1Х), а также и в смешанные (Х+Б) схемы были включены современные химические средства, такие как фунгицидные протравители для предпосадочной обработки клубней – Максим КС, Текто КЭ, Дитан М–СП, Арцерид и фунгициды для опрыскивания растений картофеля в период вегетации – Акробат МЦ СП и Дитан М-45. Норма расхода воды при протравливании клубней - 5 л/т и 400 л/га при опрыскивании растений картофеля в поле.

Во всех наших опытах в контрольных вариантах клубни и растения обрабатывались водой, схема посадки клубней 70х35 см., площадь делянок 4,9 (2006 г.) - 12,5 м2, повторность 3-4 кратная (2001-2003 гг.), расположение делянок рендомизированное. По общепринятым методикам в опытах определяли следующие показатели: выравненность посадок картофеля в фазу полных всходов, (% нормально развитых от всех растений на делянке);

сортовую типичность в течение вегетации; наличие растений, зараженных вирусами (%); количество стеблей на растении и его высоту в фазу цветения;

урожайность и её структуру в период уборки; наличие заболеваний на клубневом потомстве растений через два месяца после уборки.

Диагностику вирусов проводили визуальным, серологическими (КСМ – капельно-серологический метод и ИФА – иммунно-ферментный анализ) и индикаторным методами по методическим рекомендациям Зыкина А.Г.

(1976), Амбросова А.Л., Блоцкой Ж.В. (1979), Блоцкой Ж.В. (2000), Бобковой А.Ф. и др. (1985).

Математическая обработка экспериментальных данных проведена с использованием дисперсионного анализа и критерия Стьюдента (Доспехов Б.А., 1979).

Почва опытных участков дерново-подзолистая, легко и средне суглинистая, с содержанием гумуса 2,4-4,2 %, хорошо окультуренная.

Органические удобрения под картофель и предшествующую культуру (зерновые, многолетние травы) не вносили. Сложные минеральные удобрения применяли ежегодно под культивацию в дозах 500-650 кг/га.

Посадку проводили в конце мая или начале июня, а уборку - в конце августа.

Агротехника на опытных посадках картофеля общепринятая для семеноводческих учреждений.

Годы опытов значительно различались по погодным условиям, и это позволило оценить стабильность действия биопрепаратов и схем защиты.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»