CC BY
77
УДК 68.37.31
Е. Ю. Торопова, И. Н. Порсев, Н. А. Купцевич
ФИТОЭКСПЕРТИЗА СЕМЯН КАК ФАКТОР ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР И ЛЬНА В КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ
ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т. С. Мальцева»
E. Yu. Toropova, I. N. Porsev, N. A. Kuptsevich SEED ANALYSIS AS A FACTOR OF SOWING TECHNOLOGY OPTIMIZATION FOR CEREALS
AND FLAX IN THE KURGAN REGION Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Kurgan State Agricultural Academy by T S. Maltsev»
Установлено фитосанитарное состояние семян яровой пшеницы, ячменя и льна в условиях Курганской области. Выявлены доминирующие фитопатогены, к которым у зерновых культур относятся Bipolaris sorokiniana, грибы родов Alternaría и Fusarium, а у льна - Fusarium lini и Alternaría tenuis. Определена роль гидротермических условий в заражении семян фитопатогенами, предложены меры повышения качества семян.
Ключевые слова: семена, пшеница, ячмень, лен, фитоэкспертиза, фитопатоген, протравитель, гидротермические условия, эффективное ложе.
Phytosanitary condition of spring wheat, barley and flax seeds in the Kurgan region is established. Dominant phytopathogens are identified, to which on serials are Bipolaris sorokiniana, fungi of the genera Alternaria and Fusarium, and on flax - Fusarium lini and Alternaria tenuis. The role of the hydrothermal conditions for the phytopathogens infection of seed is defined. General measures to improve the quality of seeds are proposed.
Keywords: seeds, wheat, barley, flax, analysis, plant pathogen, treatment, hydrothermal conditions, seed bed.
Елена Юрьевна Торопова
Elena Yurjevna Toropova
доктор биологических наук, профессор,
Россия, 630090 г. Новосибирск,
проспект Академика Коптюга, дом 13,
кв. 32, НГАУ
E-mail: [email protected]
Игорь Николаевич Порсев
Igor Nikolaevich Porsev доктор сельскохозяйственных наук, Россия, 641300, Курганская область, Кетовский район, с. Лесниково, КГСХА E-mail: [email protected]
Николай Александрович Купцевич
Nikolay Alexandrovich Kuptsevich аспирант, генеральный директор Россия, 640014, г. Курган, ул. Промышленная, 33, ГУП «Лён Зауралья»
E-mail: [email protected]
Введение. Здоровые семена - основа высокого урожая. В семенах заложена генетическая программа развития растения, его биологические требования к агроэкологическим ресурсам в период прорастания семян и формирования всходов. В ходе фитоэкспертизы семян выявляют ряд посевных и фитосанитарных качеств семян, которые регламентированы ГОСТами и позволяют научно обоснованно выбрать технологию подготовки семян и посева с целью получения здоровых всходов оптимальной густоты с вы-
соким стартовым ритмом ростовых процессов [1, 2].
Цель наших исследований состояла в определении фитосанитарных качеств семян зерновых колосовых культур и льна с целью повышения их посевных и фитосанитарных качеств для оптимизации технологии посевных работ.
Методика. Исследования проводили в 2000 -2011 гг. в лесостепи Курганской области по стандартным методикам [3]. Использовали метод рулонов, микологического анализа семян, определение фитопатогенов проводили по Пидопличко [4] и Билай
[5]. Ежегодно анализировали от 5 до 11 партий семян районированных в Зауралье сортов яровой пшеницы, ячменя и льна.
Результаты. Фитоэкспертиза семян яровой пшеницы и ячменя, проводимая нами в течение 12 лет с 2000 по 2011 год показывает, что партий свободных от патогенов выявлено не было.
Основной патогенный комплекс семян зерновых
культур составляли темноцветные виды Alternaría tenuis и Bípolarís sorokíníana, а также грибы рода Fusarium.
Изучение многолетней динамики зараженности семян яровой пшеницы и ячменя темноцветными фитопатогенами показало, что как Alternaría tenuis, так и Bipolaris sorokiniana ежегодно в той или иной степени инфицируют семена зерновых культур (рисунок 1, 2).
70,0
60,0
£ 50,0 к
о 40,0
Л
н
о
° 30,0
о.
«
го
20,0
10,0
■ 63,0 58,0
39,0 ■ 44 5 \ ■ 45,0 Л *41,5 /\
■ ^38’° / \ / \ Л39’0 / ♦\з7.0 \ / \ / V ИЗ Г. 5 \\ 26,0
■23’° \/ \/ ♦ 22,5 \
♦-.14,5 1о5 18’0 >17,(Г19,5 У 16,0 12,0
♦ 8,0 ♦ 'ч .> 8,0 8-° >'3,0
0,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Год созревания и уборки —■—Alternaría tenuis - ■ -4- - - Bipolaris sorokiniana
Рисунок 1 - Многолетняя динамика зараженности семян пшеницы
фитопатогенами
За двенадцать лет исследований зараженность семян яровой пшеницы А. tenuis варьировала от 10,6 до 49 %, составляя в среднем 34,0 %, а ячменя - от 1,8 до 63,0 %, в среднем составляя 34,3%. Зараженность семян В. sorokiniana на пшенице была в 2,6 раза ниже, а на ячмене - в 2,4 раза, чем А. tenuis, достигая максимума в 2007 и 2008 годы, когда количество выпадающих осадков за май-июль превышало средние значения за много лет в 1,9 раза, а июль и август были исключительно теплыми.
Резкое снижение заражения зерна яровой пшеницы и ячменя А. tenuis и В. sorokiniana отмечено
в 2002, 2004 и в 2010 г., когда в период налива зерна практически отсутствовали осадки или их было значительно меньше многолетних данных.
Между зараженностью зерна A. tenuis и B. sorokiniana отмечена на протяжении семи лет (2000-2006) прямая зависимость: r=0,554±0,183...0,681±0,131. Оба возбудителя способны вызывать корневые гнили проростков и всходов.
Однако в 2007, 2008 гг. происходило перекрывание экологических ниш фитопатогенов как на пшенице, так и на ячмене. Размер экологических ниш B. sorokiniana и A. tenuis в 2007 г. на пшенице сблизился, составляя 18,6 и 20,5 % пораженных семян соответственно, а в 2008 г. был расширен до максимального значения 32,0 % у B. sorokiniana. На ячмене максимальное инфицирование семян фитопатогенами отмечено в 2007 г. Эти необычные закономерности мы объясняем следующими причинами. Известно [1], что пусковым механизмом расширения экологических ниш фитопатогенов на (в) семенах служат гидротермические условия в период их налива и созревания, интенсифицирующие воздушно-капельный механизм их передачи от пораженных
Рисунок 2 - Многолетняя динамика зараженности семян ячменя
фитопатогенами
растений к здоровым.
Период налива и созревания у ячменя и пшеницы приходится на разные месяцы: у ячменя - преимущественно на июль, а у пшеницы - на август. В 2007, 2008 г. эти месяцы резко различались по количеству выпавших осадков: в 2007 г. июль был увлажненным (выпало 133 мм против 78 мм по среднемноголетним данным), а в 2008 г. - засушливым (выпало 56,5 мм, что в 1,4 раза меньше нормы и в 2,4 раза меньше, чем в 2007 г.). Температура воздуха в июле была на уровне 20 °С в оба года. В увлажненных условиях 2007 г. преимущество в заселении экологических ниш на ячмене имел B. sorokiniana: размер его ниш в популяции ячменя впервые за 9-летний период наблюдений превышал размер ниш A. tenuis в 2 раза (39% против 19,5%). На пшенице, налив и созревание которой происходит позже, в августе, в 2007 г. также произошло некоторое расширение экологических ниш, однако максимума этот процесс достиг только в 2008 г., когда количество осадков в августе оказалось выше, чем в 2007 г. в 2 раза (59,1 мм против 29,5), а средняя температура воздуха составляла 16,6 °С, или на 0,8 °С выше среднемноголетних данных. Эти результаты подтверждают ранее полученные данные по Алтайскому краю
[6], когда выявлена более высокая зависимость B. sorokiniana, чем A. tenuis от гидротермических условий в период налива и созревания пшеницы и ячменя (r=0,758 против 0,644 при доле влияния факторов соответственно 57 и 41 %).
Кроме возбудителей черноты зародыша семена были инфицированы видами р. Fusarium и Pénicillium (рисунок 3).
Детальные исследования показали, что в Курганской области на зерновых культурах преобладали следующие виды рода Fusarium: F. oxysporum, F.moniliforme var. subglutinans, F. culmorum, F. sporotrichiella var. рoae, F. heterosporum, F. avenaceum var. herbarum [7]. В последние годы соотношение тем-ноокрашенных грибов и грибов рода Fusarium стало сдвигаться в сторону последних, что свидетельствует о росте актуальности фузариозов зерновых культур в регионе.
1 2
1 - Bipolaris sorokiniana; 2 - Alternaría tenuis; 3 - вид р. Fusarium; 4 - вид р. Pénicillium Рисунок 3 - Общий вид колоний грибов на агаре Чапека
На основании фитоэкспертизы семян принимают решения о необходимости протравливания (при зараженности семян комплексом фитопатогенов более 15 %), а на основании таксономического состава патогенов подбирают наиболее эффективный протравитель. По многолетним данным, в зонах рискованного земледелия максимальной эффективностью характеризовались такие системные протравители, как Витавакс 200ФФ, 2,0 л/т, Премис 200, 0,2 л/т, Сертикор, 1,0 л/т, Дивиденд Стар, 1,0 л/т, Раксил Ультра, 0,2 л/т, Ранкона, 1,0 л/т и т.д. при условии посева протравленных семян во влажную почву (не менее 60 % ППВ) на твердое ложе и глубину не более средней длины колеоптиле партии семян [1].
Фитоэкспертиза семян льна пяти сортов показала, что основными фитопатогенами были возбудители фузариоза (Fusarium lini) и альтернариоза (Alternaría tenuis), зараженность семян которыми составляла в среднем 8,6 и 34,8 % соответственно.Все партии имели зараженность возбудителем фузари-оза, превышающую регламент (по ГОСТ не более 2 %). Превышение ЭПВ по альтернариозу (ЭПВ=5 %)
Таблица 1 - Фитосанитарное состояние семян льна перед посевом («ОАО Агрокомбинат «Заря», 2012 г.)
Показатель Смоленский Северный Томский 18 Союз Томский 17
Всхожесть семян, % 83 94 88 92 80
Зараженность семян патогенами, %: Fusarium lini 17 3 13 3 7
Alternaría tenuis 21 43 43 7 60
также отмечено во всех проанализированных партиях семян льна. В случае использования для посева семян, зараженных фитопатогенами в высокой степени, могут возникнуть долговременные очаги фу-зариоза и развиться ранняя эпифитотия альтернари-оза льна. Потери урожайности могут составить до 50 % с одновременным снижением качества волокна и семян. Вегетация 2012 года с резким подъемом температур в период посева льна и остро засушливыми условиями привела к изреживанию посевов и снижению урожайности культуры. При выявленном фитосанитарном состоянии использовать семена зараженные фитопатогенами выше регламентов нежелательно, однако если в этом возникает крайняя необходимость, следует провести обязательную тепловую обработку (обогрев) и предпосевное протравливание. Для повышения устойчивости растений также целесообразна обработка семян комплексом микроэлементов и регуляторов роста, а также обязательное соблюдение параметров эффективного ложа для семян льна.
Обогрев семян льна проводят на открытых асфальтированных площадках при температуре воздуха не менее 20 оС в течение 4 - 5 дней.
Протравливание следует проводить препаратами согласно «Списка пестицидов и агрохимикатов», например, Раксил (0,5 л/т), Винцит (1,5-2,0 л/т), ТМТД (3,0-5,0 кг/т), Тебу 60, МЭ (0,4-0,5 кг/т). Эти препараты имеют широкое применение в Томской области и Алтайском крае на льне. Хорошие результаты при благоприятных условиях обеспечивают и регуляторы роста типа Биосила.
Для повышения физиологической устойчивости растений к вредным организмам при недостатке микроэлементов в почве к протравителям добавляют молибдат аммония и сульфат цинка (2 кг/т), борную кислоту (1,5 кг/т), сульфат меди (1 - 2 кг/т), а также регуляторы роста растений.
Во всех случаях необходимо соблюдать правила создания эффективного ложа для семян льна [8].
Выводы.
1 Фитоэкспертиза семян зерновых культур позволила выявить основные фитопатогены, передающиеся через семена яровой пшеницы и ячменя из года в год: Bipolaris sorokiniana, грибы родов Alternaría и Fusarium. Превышение ЭПВ по B. sorokiniana на пшенице отмечено в 58,3 % лет (в шести из одиннадцати лет наблюдений), а на ячмене - в 66,7 %.
2 Выявлена корреляционная зависимость зараженности семян B. sorokiniana и A. tenuis от гидро-
термических условий в период налива и созревания пшеницы и ячменя, которая составила r=0,758 и 0,644 при доле влияния факторов соответственно 57 и 41 %.
3 В Курганской области на зерновых культурах преобладали следующие виды рода Fusarium: F. oxys-porum, F.moniliforme var. subglutinans, F. culmorum, F. sporotrichiella var. poae, F. heterosporum, F. avenaceum var. herbarum.
4 Фитоэкспертиза семян льна пяти сортов показала, что основными фитопатогенами были возбудители фузариоза (Fusarium lini) и альтернариоза (Alter-naria tenuis), зараженность семян которыми составляла в среднем 8,6 и 34,8% соответственно, превышая регламенты во всех партиях.
5 На основании результатов фитоэкспертизы рекомендуются наиболее эффективные протравители и регуляторы роста.
Список литературы
1 Торопова Е. Ю. Экологические основы защиты растений от болезней в Сибири. - Новосибирск, 2005. - 370 с.
2 Санин С. С. Влияние вредных организмов на качество зерна // Защита и карантин растений. -2004. - № 11. - С. 14-18.
3 Фитосанитарная экспертиза зерновых культур. (Болезни растений): Рекомендации. - М.: ФГНУ "Росинформагротех". - 2002. - 140 с.
4 Билай В. Ц. Фузарии. - Киев: Наукова думка, 1977. - 443 с.
5 Пидопличко Н. М. Грибы-паразиты культурных растений. Определитель. Т. 2. Грибы несовершенные. Киев: Наукова думка, 1977. - 300 с.
6 Чулкина В. А. Корневые гнили хлебных злаков в Сибири. - Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1985. - 190 с.
7 Торопова Е. Ю., Воробьева И. Г., Казакова О. А. Экологические ниши грибов рода Fusarium на зерновых культурах в Западной Сибири и Зауралье. - Вавиловские чтения - 2010: Материалы Межд. науч.-практ. конф. в 3 томах - Саратов: Изд-во КУБИК, 2010. - Т.1. - С. 264 - 266.
8 Чулкина В. А., Медведчиков В. М., Торопова Е. Ю., Стецов Г. Я., Воробьев В. И. Фитосанитарная оптимизация растениеводства в Сибири. Т. 3. Технические культуры: учеб. пособие/ под ред. акад. РАСХН П. Л. Гончарова. - Новосибирск, 2001. - 196 с.
