CC BY
24
УДК 633.491:595.132 (470.65) ББК 42.151:44.785 (2Рос.Сев) И 33
Багаева Ульяна Владимировна
Кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии и биоэкологии Северо-Осетинского государственного университета им. К.Л. Хетагурова, Владикавказ, e-mail: [email protected] Качмазов Геннадий Созырович
Кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры товароведения и технологии продуктов питания СевероОсетинского государственного университета им. К.Л. Хетагурова, Владикавказ, e-mail: [email protected]
Багаева Мишурат Дмитриевна
Кандидат сельскохозяйственных наук, консультант, Владикавказ, тел. (8672) 535002 Черчесова Сусанна Константиновна
Доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой зоологии и биоэкологии Северо-Осетинского государственного университета им.К.Л.Хетагурова, Владикавказ, тел.(8672)535002, e-mail:[email protected] Чельдиева Ванда Руслановна
Магистрант факультета химии, биологии и биотехнологии Северо-Осетинского государственного университета им. К.Л. Хетагурова, Владикавказ, тел. (8672) 535002 Багаури Лора Шаликоевна
Студент факультета химии, биологии и биотехнологии Северо-Осетинского государственного университета им. К.Л. Хетагурова, Владикавказ, тел. (8672) 535002
Изучение устойчивости сортов картофеля к клубневой нематоде в условиях Республики Северная Осетия-Алания
(Рецензирована)
Аннотация. В полевых и лабораторных условиях изучена устойчивость к клубневой нематоде Ditylenchus destruktor четырех сортов картофеля: Романо, Жуковский, Метеор, Удача. Отмечена связь степени устойчивости к нематоде с содержанием крахмала и со сроком созревания растений. В полевых исследованиях самым неустойчивым оказался сорт Романо с пораженностью клубней до 10%, отличающийся высоким содержанием крахмала (14-17%). Скороспелые и раннеспелые сорта Жуковский, Метеор поражались нематодой в меньшей степени (до 5%). Наибольшая устойчивость регистрировалась у сорта Удача (менее 1%), характеризующегося меньшим содержанием крахмала в клубнях (12-14%). С увеличением содержания крахмала наблюдали рост экстенсивности и интенсивности поражения клубней и в лабораторных исследованиях.
Ключевые слова: картофель, клубневая нематода Ditylenchus destruktor, дитиленхоз, сорт, устойчивость, Республика Северная Осетия-Алания.
Bagaeva Ulyana Vladimirovna
Candidate of Biological Sciences, Assistant Professor of Zoology and Bioecology Department, North Ossetian State University named after K.L. Khetagurov, Vladikavkaz, e-mail: [email protected]
Kachmazov Gennadiy Sozyrovich
Candidate of Veterinary Sciences, Assistant Professor of Merchandizing and Technology of Food Department, North Ossetian State University named after K.L. Khetagurov, Vladikavkaz, e-mail: [email protected]
Bagaeva Mishurat Dmitrievna
Candidate of Agricultural Sciences, Scientific Consultant, Vladikavkaz, ph. (8672) 535002 Cherchesova Susanna Konstantinovna
Doctor of Biology, Professor, Head of Department of Zoology and Bioecology, North Ossetian State University named after K.L. Khetagurov, Vladikavkaz, ph. (8672) 535002, e-mail: [email protected] Cheldieva Vanda Ruslanovna
Master's Degree student of the Faculty of Chemistry, Biology and Biotechnology, North Ossetian State University named after K.L. Khetagurov, Vladikavkaz, ph. (8672) 535002 Bagauri Lora Shalikoevna
Student of Faculty of Chemistry, Biology and Biotechnology, North Ossetian State University named after K.L. Khetagurov, Vladikavkaz, ph. (8672) 535002
Study of the resistance of potato varieties to the tuber nemotode in the condition of the Republic of North Ossetia-Alanya
Abstract. Resistance to the tuber nematode Ditylenchus destruktor of four potato varieties was studied in field and laboratory conditions: Romano, Zhukovsky, Meteor, Udacha. The relationship of the degree of resistance to the nematode with the content of starch and the maturation period ofplants was noted. In field studies, the most susceptible
variety was Romano with a tuber damage of up to 10% and a high starch content (14-17%). Fast-growing and early-ripening varieties Zhukovsky and Meteor were less affected by the nematode (up to 5%). The greatest resistance was recorded in Udacha (less than 1%), characterized by a lower starch content in tubers (12-14%). With an increase in the starch content, an increase in the extensiveness and intensity of tuber damage was observed in laboratory studies.
Keywords: potato, tuber nematode Ditylenchus destructor, dithilenchoz, variety, resistance, North Ossetia-Alania.
Введение
Актуальность работы. По частоте встречаемости и численности в ризосфере растений отдельные виды фитонематод можно отнести к группе весьма опасных патогенов [1]. Из их числа клубневая (стеблевая) картофельная нематода может быть причислена к наиболее значимым. В настоящее время известно более 70 культурных и диких растений, которые могут быть хозяевами Ditylenchus destructor [2].
Клубневая нематода Ditylenchus destructor Thorn, 1945 является возбудителем дитилен-хоза или сухой гнили картофеля и наносит значительный ущерб урожаю как в период вегетации, так и при хранении. Экологическая пластичность вида способствует его распространению во всех климатических зонах, где возделывается картофель [3].
Степень влияния D. destructor на растения картофеля проявляется в задержке роста (36,7-45,5%), снижении урожайности (21,3-45,8%), уменьшении количества товарных клубней (25,0-75,0%) [4]. Дитиленхи существуют и развиваются только в живых тканях, зимуют в клубнях картофеля в подвижной стадии [5]. Поэтому в период хранения потери урожая картофеля могут достигать 80% и более [6-8] в зависимости от сорта, репродукции семян, температуры хранения, течения эпифитотического процесса.
Основной причиной возможного занесения инвазии на незараженные участки почвы является поступление стеблевой нематоды с поврежденными семенными клубнями картофеля. Однако здоровый семенной картофель может заражаться из почвы, куда нематоды попадают после разложения послеуборочных остатков.
Жизнеспособность в почве без растения-хозяина сохраняется до 3-х лет, так как нематода может питаться мицелием некоторых грибов и способна находиться в состоянии анабиоза. При благоприятных условиях - восстанавливает активность и инвазивность [3].
Таким образом, клубневая нематода D. destructor - опасный фитопатогенный некарантинный организм, требующий постоянного контроля и совершенствования методов профилактики.
Среди мероприятий по борьбе с клубневой нематодой картофеля важное значение имеет посадка районированных сортов, устойчивых к нематодам.
В республике Северная Осетия-Алания одной из основных болезней картофеля является дитиленхоз. Возбудитель D. destructor на территории республики был зарегистрирован в 1962 году, куда был завезен с семенным картофелем сорта «Крепыш» из Ставропольского края [6]. Территория Республики Северная Осетия-Алания характеризуется большим экологическим разнообразием. Различия связаны с почвенными особенностями, температурным режимом, количеством и распределением осадков, что оказывает влияние на выживаемость и интенсивность распространения клубневой нематоды как в вегетационный, так и в зимний периоды. Поэтому правильный подбор сортов для существующих в республике природно-климатических зон - одна из важнейших задач в профилактике дитиленхоза картофеля.
Материалы и методы
Испытанию на нематодоустойчивоть подвергли 4 сорта картофеля: Удача, Жуковский, Романо, Метеор. Из них Удача, Жуковский и Романо включены в список районированных сортов (согласно Государственному реестру, рекомендованных к использованию в производстве по РСО-Алания) [9]. Перспективным для Северной Осетии также является сорт Метеор.
Изучение устойчивости сортов картофеля к клубневой нематоде проводили в полевых и лабораторных условиях в период 2015-2017 гг.
Полевые исследования проводили на опытном участке Северо-Осетинского государственного университета с дерново-глеевой подзолистой почвой. В каждый сезон высаживалось 4 сорта картофеля здоровыми клубнями по 20 экземпляров на зараженном фоне в двукрат-
ном повторении. Фон создавали путем внесения в каждое гнездо при посадке 100 г зараженных измельченных клубней около 20-30 тыс. особей.
Здоровые клубни картофеля отбирались по результатам внешнего осмотра и последующего микроскопического анализа пуповинной части клубня как наиболее часто поражаемой стеблевой нематодой. Схема посадки 2x3. Технология выращивания и уход во время вегетации осуществляли согласно технологии выращивания картофеля в республике [10]. Картофель убирали в зависимости от сортовых особенностей, то есть сроков технической зрелости в период массового отмирания ботвы. Клубни каждого куста собирали в отдельные пакеты.
Определение зараженности клубней проводили при уборке визуально или в лабораторных условиях микроскопированием и вороночным методом. Деление сортов картофеля на группы устойчивости проводили, учитывая количество пораженных клубней и степень их поражения.
Для изучения влияния сортовых особенностей картофеля на развитие дитиленхоза в лабораторных условиях использовали те же сорта.
Предварительно из пораженного клубня выделяли нематод на предметное стекло в каплю воды и под микроскопом с помощью пипетки отлавливали самцов и самок, которых помещали в пробирки с водой (по 10 экземпляров в каждую). В здоровые клубни каждого сорта вносили по 10 самцов и самок, для чего на поверхности клубня стерильным скальпелем вырезали треугольник 1,5x1,5x1 (см), и в образовавшиеся ямки вносили капли суспензии с нематодами. Треугольники закрывали вырезанным кусочком клубня и замазывали смесью парафина и вазелина в соотношении 1:1. Клубни помещали в эксикаторы, в которых поддерживалась повышенная влажность (в пределах 80%) и постоянная температура (+18 С).
Через 10, 15, 20 и 25 дней проводили учет нематод в клубнях каждого сорта. Для этого вскрывали отверстие в клубне и отделяли часть ткани, которую помещали на часовое стекло с водой, растирали до получения однородной массы и содержимое рассматривали под микроскопом при увеличении 8x10. Учитывали нематод на разной стадии развития (яйцо, личинка, самец, самка). Подсчет особей производили в каждом клубне отдельно. Искусственному заражению подвергли по 15 здоровых клубней каждого сорта.
Результаты исследований и их обсуждение
Результаты полевого изучения устойчивости испытуемых сортов картофеля к клубневой нематоде приведены в таблице 1, из которых следует, что сортов, абсолютно устойчивых к стеблевой нематоде, среди испытуемых не оказалось.
Таблица 1
Характеристика устойчивости изучаемых сортов картофеля к клубневой нематоде
Неустойчивые (до 10%) Слабоустойчивые (до 5%) С высокой полевой устойчивостью (до 1%)
сорт содержание крахмала в клубнях (%) сорт содержание крахмала в клубнях (%) сорт содержание крахмала в клубнях (%)
Романо (среднеранний) 14-17 Жуковский (ультраскороспелый) 10,8-14,7 Удача (раннеспелый) 12-14
Метеор (раннеспелый) 12,0-14,9
Наблюдали связь степени устойчивости к нематоде с содержанием крахмала и со сроком созревания растений. Самым неустойчивым оказался сорт Романо с пораженностью клубней до 10%. Период от всходов до технической зрелости данного сорта - 70-80 дней, содержание крахмала высокое - 14-17%. Период от всходов до технической зрелости остальных сортов различно: Жуковский - 55-60 дней, Метеор - 70-75 дней и Удача - от 60 до 70 дней. Скороспелые и раннеспелые сорта Жуковский и Метеор поражались нематодой в большей степени (до 5%), чем Удача (менее 1%), характеризующийся меньшим содержанием крахмала в клубнях - 12-14%.
Результаты лабораторного изучения устойчивости испытуемых сортов картофеля к клубневой нематоде приведены в таблице 2.
Таблица 2
Размножение D. destructor в клубнях испытуемых сортов картофеля (данные средние по пробам)
Число дней после заражения Сорт Число нематод Всего
самцов самок личинок яиц
Через 10 дней Удача 9 9 3 2 23
Жуковский 10 10 5 2 27
Метеор 10 10 5 4 29
Романо 10 10 9 4 33
Через 15 дней Удача 10 10 7 3 30
Метеор 10 11 12 3 36
Жуковский 10 12 21 2 45
Романо 10 13 31 6 60
Через 20 дней Удача 17 12 51 9 79
Метеор 20 15 62 4 101
Жуковский 24 18 84 2 128
Романо 23 23 126 29 168
Через 25 дней Удача 16 18 64 8 106
Метеор 16 28 82 10 136
Жуковский 14 24 81 11 140
Романо 336 65 212 57 270
Особи стеблевой нематоды, искусственно введенные в клубни картофеля, размножались с неодинаковой интенсивностью. С увеличением содержания крахмала наблюдали рост экстенсивности и интенсивности поражения клубней.
Различная устойчивость исследованных сортов к клубневой нематоде в зависимости от содержания крахмала объясняется, видимо, тем, что основным продуктом питания для D. destructor является содержащийся в картофеле крахмал - чем его больше, тем экстенсивность и интенсивность поражения клубней выше.
В результате анализов искусственного заражения испытуемых сортов можно отметить, что через 10 дней после заражения более устойчивым оказался сорт Удача, через 15-20 -Метеор и Удача, через 25 дней - Удача.
Заключение
Анализ данных по изучению распространения клубневой нематоды в республике Северная Осетия-Алания за 2015-2016 гг. позволил выявить зараженность картофеля в пределах 32,0±1,6%. Инвазия распространена во всех природно-климатических зонах республики.
Исследованием нематодоустойчивости 4-х сортов картофеля (Удача, Метеор, Жуковский, Романо) к клубневой нематоде установлена связь степени устойчивости к Ditylenchus destruktor с содержанием крахмала. С увеличением содержания крахмала наблюдали рост экстенсивности и интенсивности поражения клубней. Проведенные полевые и лабораторные исследования позволили установить, что из районированных сортов картофеля для РСО-Алания менее устойчивым к дитиленхозу является Романо, отличающийся высоким содержанием крахмала (14-17%). Наибольшая устойчивость выявлена у сорта Удача (поражен-ность до 1%), который характеризуется меньшим содержанием крахмала (12-14%). Кроме того, данный сорт предложен для промышленного производства и выращивания в личных приусадебных хозяйствах предгорной зоны РСО-Алания как перспективный сорт картофеля, показавший большую устойчивость к воздействию фитофтороза [11].
Таким образом, изученные нами сорта картофеля имели различную устойчивость к стеблевой нематоде, но абсолютно устойчивых среди них, согласно полевым и лабораторным опытам, не оказалось.
Примечания:
1. Волкова Т.В., Казаченко И.П. Почвенные нематоды как компонент естественных и сельскохозяйственных ценозов в Приморском крае // Вестник ДВО РАН. 2014. № 3. С. 34-38.
2. Котюк Л.А. Еколого-бюлопчш особливосп стеблово! нематоди Ditylenchus destructor Thorne при паразитуванш на raprorai в зош Полюся Укра!ни: автореф. дис. ... канд. бюл. наук. Ки!в, 1999. 154 с.
3. Бутенко К.О., Камальдинов Д.М., Шестепе-ров А.А. Влияние грунтовых вод на пространственное распределение клубневой нематоды картофеля Ditylenchus destructor // Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями: материалы докл. науч. конф. 2016. № 17. С. 92-95.
4. Шестеперов А.А., Бутенко К.О. Дитиленхоз картофеля: распространение, эпифитотиология, диагностика // Защита картофеля. 2010. № 1. С. 26-37.
5. Бзыкова З.А., Щербинин А.Н. Изучение устойчивости сортов картофеля к стеблевой нематоде в условиях Северо-Осетинской АССР // Сборник зоологических работ. Орджоникидзе, 1973. С. 75-79.
6. Прикладная нематология / Н.Н. Буторина, С.В. Зиновьева, О.А. Кулинич [и др.]. М.: Наука, 2006. 350 с.
7. Мигулин А.А., Ле Ван Тхует. Защита растений от вредителей, болезней и сорняков // Труды Харьковского сельскохозяйственного института. 1973. Т. 182. С. 74-76.
8. Положенець В.М., Демченко Д.Ю. Шкодочиншсть дитиленхозу. Впливстеблово! нематоди виду Ditylenchus destructor Thorne, 1945 на рют, розви-ток та урожайшсть картоплк библиография // Карантин i захистрослин. 2009. № 1. С. 14-15.
9. Фарниев А.Т., Агузарова Ф.Р. Список сортов растений, включенных в Государственный реестр и рекомендованных к использованию в производстве по Республике Северная Осетия-Алания на 2016 год / Филиал ФГБУ «Госсорткомиссия» по Республике Северная Осетия-Алания. Владикавказ, 2016. 21 с.
10. Багаева М.Д. Эффективность агротехнических приемов возделывания картофеля в условиях Северной Осетии: дис. ... канд. сельско-хоз. наук. М., 1975. 143 с.
11. Басиев С.С., Джиоева Ц.Г., Газдаров М.Д. Влияние экологических условий на образование и темпы роста клубневых ростков картофеля в условиях РСО-Алания // Известия Горского государственного аграрного университета. 2014. Т. 50 (4). С. 64-70.
References:
1. Volkova T.V., Kazachenko I.P. Soil nematodes as a component of the natural agricultural cenoses in Pri-morsky Kray // Bulletin DVO RAN. 2014. No. 3. P. 34-38.
2. Kotyuk L.A. Ecological and biological peculiarities of the stem nematode Ditylenchus destructor Thorne in parasitism on potatoes in the Polissya area of Ukraine: Diss. abstract for the Cand. of Biol. degree.. Kiev, 1999. 154 pp.
3. Butenko K.O., Kamaldinov D.M., Shesteperov A.A. Effect of groundwater on the spatial distribution of the tuber nematode of potato Ditylenchus destructor // Theory and practice of control over parasitic diseases: reports of the scient. conf. 2016. No. 17. P. 92-95.
4. Shesteperov A.A., Butenko K.O. Ditylenchus of potatoes: distribution, epiphytotiology, diagnostics // Protection of Potatoes. 2010. No. 1. P. 26-37.
5. Bzykova Z.A., Shcherbinin A.N. Study of the stability of potato varieties to the stem nematode under the conditions of the North Ossetia ASSR // Collection of zoological works. Ordzhonikidze, 1973. P. 75-79.
6. Applied Nematodology / N.N. Butorina, S.V. Zinovyeva, O.A. Kulinich [et al.]. M.: Nauka, 2006. 350 pp.
7. Migulin A.A., Le Van Tkhuyet. Protection of plants against pests, diseases and weeds // Proceedings of Kharkov Agricultural Institute. 1973. Vol. 182. P. 7476.
8. Polozhenets V.M., Demchenko D.Yu. The harmful-ness of Ditylenchus. Impact of Stability Nematotype of the View of Ditylenchus destructor Thorne, 1945 on the Growth, Development and Productivity of Potatoes: Bibliography // Quarantine and crop Protection. 2009. No. 1. P. 14-15.
9. Farniev A.T., Aguzarova F.R. List of varieties of plants included in the State Register and recommended for the use in the Republic of North Ossetia-Alania for 2016 // Branch of FSBU "Gossortkomissiya" in the Republic of North Ossetia-Alania. Vladikavkaz, 2016. 21 pp.
10. Bagaeva M.D. Efficiency of agrotechnical methods of potato cultivation in North Ossetia: Diss. for the Cand. of Agricultural Sciences degree. M., 1975. 143 pp.
11. Basiev S.S., Dzhioeva Ts.G., Gazdarov M.D. Influence of ecological conditions on the formation and growth rates of tuber sprouts of potato in the conditions of North Ossetia-Alania // News of Mountain State Agricultural University. 2014. Vol. 50 (4). P. 64-70.
