CC BY
0СЕКЦИЯ 1.
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ АГРАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА В АРИДНОЙ ЗОНЕ.
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ
ОПУСТЫНИВАНИЯ.
УДК 633. 3:631.524.86
DOI 10.24412/cl-35112-2024-1-10-14
РОЛЬ УСТОЙЧИВЫХ СОРТОВ В ОПТИМИЗАЦИИ ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОСЕВОВ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР
Ашмарина Л.Ф.
Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН, Новосибирск, Россия
E-mail: [email protected]
Аннотация: Одним из перспективных направлений современного адаптивного растениеводства является возделывание устойчивых сортов кормовых культуры, которые поражаются целым комплексом заболеваний, приносящим значительные потери урожая и снижение качества кормов. Проведенные фитоиммунологические исследования селекционного материала кормовых культур позволили выделить ряд сортов и сортообразцов, устойчивых к комплексу заболеваний и позволяющих оптимизировать фитосанитарное состояние посевов, без использования пестицидов.
Ключевые слова: сорт, устойчивость, болезни, адаптивность, кормовые культуры, продуктивность.
ROLE OF RESISTANT VARIETIES IN OPTIMIZING THE PHYTOSANITARY
CONDITION OF FORAGE CROPS
Ashmarina L.F.
Siberian Federal Scientific Center of Agrobiotechnology RAS, Novosibirsk, Russia
E-mail: [email protected]
Abstract: One of the promising areas of modern adaptive crop production is the cultivation of resistant varieties of forage crops that are affected by a whole range of diseases that cause significant yield losses and a decrease in the quality of forage. The conducted phytoimmunological studies of the breeding material of forage crops made it possible to identify a number of varieties and variety samples that are resistant to a range of diseases and allow optimizing the phytosanitary condition of crops without the use of pesticides.
Key words: variety, resistance, diseases, adaptability, forage crops, productivity.
Внедрение устойчивых сортов способствует не только сокращению потерь урожая, но и оптимизации применения химических средств защиты растений. Это позволяет значительно уменьшить пестицидную нагрузку на агроэкосистема, создавая более благоприятные условия для полезных организмов, таких как опылители и хищные насекомые, которые играют ключевую роль в естественном контроле вредителей. Кроме того, устойчивые сорта способны улучшить здоровье почвы за счет уменьшения необходимости в обработке вредными химическими веществами, что в результате повышает её плодородие и улучшает структуру. Одним из лимитирующих факторов увеличения урожайности кормовых культур и повышения биологической полноценности кормов сегодня является высокая вредоносность комплекса заболеваний кормовых культур и низкое качество кормов, которое обусловлено развитием на вегетирующих растениях и при хранении патогенных микроорганизмов видов [1].
Следует отметить, что селекционная работа над выведением устойчивых сортов требует длительного времени и значительных усилий, связанных с изучением генетической базы культур, выявлением устойчивых генов и их интеграцией в новые сорта. Этот процесс также
включает испытания на устойчивость в условиях изменяющегося климата и противодействие новым видам патогенов. Применение молекулярных методов и биотехнологий значительно ускоряет этот процесс, позволяя селекционерам использовать точные методы отбора и прогнозирования эффективности устойчивости сортов в разных агроклиматических зонах. К наиболее эффективным и перспективным направлениям в защите растений, отвечающим потребностям современного адаптивного растениеводства является возделывание устойчивых сортов сельскохозяйственных культур видов [2-3].
В условиях Сибири, из числа включенных в Госреестр сортов пшеницы только 1/3 были отмечены, как устойчивые к пыльной головне, а к твердой - лишь 7%, к бурой ржавчине и мучнистой росе - всего по 14%. Только 18% сортов яровой пшеницы отмечены как толерантные к септориозу. Среди кормовых культур наблюдается та же закономерность.
Для успешного использования горизонтальной устойчивости в сельском хозяйстве необходимо учитывать взаимосвязь между сортами и окружающей их средой. Это требует комплексного подхода к агросистемам, включающего анализ почвенно-климатических условий, разработку и внедрение адаптированных к местным условиям агротехнических мер, а также мониторинг состояния биоты агроценоза. Благодаря этому удаётся не только увеличить стабильность урожайности, но и снизить степень влияния патогенов и вредителей.
Одним из крупных вызовов в этой области остаётся оптимизация использования ресурсов, так как стремление к повышению устойчивости сортов может требовать дополнительных затрат на их селекцию и поддержание агроэкосистем. Однако в долгосрочной перспективе применение устойчивых сортов позволяет снизить использование средств химической защиты, улучшая экологичность производства. Интеграция таких сортов в существующие схемы земледелия требует включения их в программы селекции на систематической основе, с учетом накопленных данных о пригодности сортов в специфических условиях среды. К сожалению, сортимент сортов сельскохозяйственных культур устойчивых к комплексу вредных видов достаточно низок. Среди сортов, включенных в Государственный реестр и допущенных к использованию у нас в стране, сорта, устойчивые к фитопатогенам составляют 12-15%, а к вредителям - не более 7%, в то время как в передовых зарубежных странах доля возделывания устойчивых сортов составляет 70-80% [6].
Кроме этого, важным аспектом является генетическое разнообразие в популяциях культурных сортов. Снижение генетической вариабельности может привести к повышению уязвимости агроэкосистем, поэтому стратегия должна предусматривать поддержание и расширение генофонда. Это включает в себя применение генетических комбинаций, которые обеспечивают различные реакции на стрессовые факторы, тем самым создавая более устойчивую к изменениям систему.
Подход к селекции должен быть комплексным и учитывать широкий спектр факторов, влияющих на устойчивость сортов. Это позволит создать более надежные агроэкосистемы, способные противостоять различным стрессорам, сохранить биоразнообразие и способствовать устойчивому развитию сельского хозяйства в условиях изменяющегося климата.
Кроме устойчивости растения обладают толерантностью (выносливостью) к стресс-факторам внешней среды и вредным организмам. Широкое культивирование толерантных растений опасно тем, что они служат резервуаром инфекции для других растений, поэтому их выращивание, хотя и таит в себе потенциальную опасность, допустимо в тех случаях, когда патоген имеет узкий круг хозяев [7].
Одним из ключевых направлений адаптивной селекции является создание многокомпонентных сортов, обладающих сложной генетической основой. Такие сорта могут включать в себя несколько генов устойчивости, что позволяет им противостоять широкому спектру патогенных рас. Это достигается благодаря использованию генных пулирующих технологий и межлинейных гибридных комбинаций. Эти подходы позволяют комбинировать устойчивость к различным расам патогенов, что значительно снижает вероятность быстрого преодоления иммунитета растениями.
Кроме того, важным элементом в разработке устойчивых сортов является мониторинг популяций патогенов и оценка эпидемиологической ситуации на полях. Регулярные исследования и мониторинг дают возможность выявить появление новых агрессивных рас на ранних стадиях и вовремя разработать стратегии их нейтрализации. Эти меры способствуют повышению эффективности селекционной работы и увеличению срока продуктивной устойчивости новых сортов.
Не менее значимой проблемой является устойчивость к микотоксинам и их производителям. Включение в селекционные программы оценок устойчивости к грибам, являющимся основными источниками микотоксинов, таких как роды Fusarium и Aspergillus, позволит не только сохранить качество урожая, но и снизить риски для здоровья человека и животных. Междисциплинарный подход, включающий генетику, агрономию и фитопатологию, необходим для успешной реализации этих задач.
Таким образом, современная адаптивная селекция направлена на создание генетически сложных и устойчивых сортов, что требует интеграции знаний из различных научных областей. Это позволяет не только повышать продуктивность и качество сельскохозяйственных культур, но и обеспечивать их устойчивость к изменяющимся условиям окружающей среды и динамично эволюционирующим фитопатогенам. В конечном счете, такие меры будут способствовать устойчивому развитию сельского хозяйства и обеспечению продовольственной безопасности.В Сибирском НИИ кормов СФНЦА РАН проводится работа по созданию не только продуктивных сортов кормовых культур, но и обладающих комплексной устойчивостью к наиболее распространенным в регионе возбудителям заболеваний. Усилиями селекционеров создан ряд сортов клевера лугового обладающий относительной устойчивостью к болезням. При этом следует сказать, что эта многолетняя культура подвержена очень сильному поражению целого набора заболеваний, таких как пятнистости, фузариозное увядание и корневая гниль, мучнистая роса, ржавчина и другие [8].
Проведенными нами фитоиммунологическими исследованиями на клевере луговом показано, что среди созданных сортов есть сорта позволяющие сдерживать развитие комплекса патогенов ниже порога вредоносности (рисунок 1). К таким относится сорт Атлант, а сорт СибНИИК 10 проявляет относительную устойчивость в таким заболеваниям как мозаика и фузариоз.
70
60 60 60 60 =
50= 50
* 50
5
I
(О
£ 40
о
ю
£ 30
I-
<0
S3 20
О.
10
10 = 5 0
СибНИИК-10 Родник Огонек Атлант Метеор Прима
Сибири
■ пятнистости —мозаика К фузариоз Рисунок 1. Поражение клевера лугового в контрольном питомнике
Наряду с клевером луговым нами проведено изучение устойчивости ряда сортов и сортообразцов на сое, которая является перспективной бобовой культурой (рисунок 2-3).
20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0
17,5
Рисунок 2. Средние данные по распространенности и развитию пустульного бактериоза в питомнике конкурсного сортоиспытания сои в 2017-2021 годах
Кроме того, в сортоиспытаниях была выделена группа сортов, демонстрирующих умеренную устойчивость к пустульному бактериозу. Например, сорт Пионер проявлял индекс развития болезни на уровне 5,2% при распространённости 10,3%. Эти показатели значительно превышают значения, характерные для сортов СНК-154 и Горинская, однако они свидетельствуют о некой резистентности по сравнению с более поражаемыми сортами. Важно отметить, что даже в пределах одной группы устойчивость к болезням может варьироваться, что указывает на сложную генетическую природу этой характеристики.
Сорт Волгина, хотя и показал более высокий индекс развития пустульного бактериоза -7,7%, тем не менее продемонстрировал значительные преимущества в борьбе с пероноспорозом. Здесь индекс развития болезни составил всего 2,3% при распространенности 18,5%. Такая избирательная устойчивость к разным типам болезней может стать потенциальной основой для гибридизации и разработки новых сортов, обеспечив более комплексную защиту при выращивании в полевых условиях.
Исследования, проводимые в питомниках, бросают свет на актуальные тенденции в области селекции. Они подчеркивают важность стратегического подхода к выбору сортов, которые не только обеспечивают высокий урожай, но и демонстрируют устойчивость к широкому спектру болезней. В этом контексте роль показателей ИРБ и распространенности приобретает неоценимое значение, так как помогает агрономам и селекционерам принимать обоснованные решения на этапе разработки и внедрения новых сортов в агропромышленные процессы.
60,0 50,0 40,0
чр '
^ 30,0
£ 20,0
5 10,0
£ 0,0 и
0
1 I 01 х го о.
I-
и
о о.
54,2 51,2 49,5
55,0 55,7 53,5
ю и
I1 I1 Ш ■ I5 Ь I5
2 8 2
4
5
л
и
6 4
л
и
и X
о
7
I
ее
^
и ю о о
X
и
П5 ¡^
ас
9
■
ю х
и
го о.
Распр., % ИРБ, %
Рисунок 3. Средние данные по распространенности и развитию пероноспороза в конкурсном
питомнике сои в 2017-2021 годах
Таким образом, установлено, что среди создаваемых сортов кормовых культур, есть сорта и сортообразца, обладающие относительной комплексной устойчивостью к возбудителям болезней, распространенным в Сибири. Это позволяет с одной стороны, использовать их в качестве доноров устойчивости в селекционном процессе, а с другой - при внедрении в производство оптимизировать фитосанитарную ситуацию в посевах, снижая пестицидную нагрузку на агроценозы.
Библиографический список
1. Фитосанитарная ситуация в агроценозах кормовых культур в лесостепи Западной Сибири / Л. Ф. Ашмарина, З. В. Агаркова, Н. М. Коняева [и др.]. - Текст : непосредственный // Земледелие. - 2015. - № 2. - С. 41-44.
2. Гончаров, П.Л. Сорта Сибири должны быть иммунными / П.Л. Гончаров. - Текст : непосредственный // Селекция сельскохозяйственных культур на иммунитет : материалы научно-методической конференции, Омск, 08-09 августа 2002 года / редколлегия: П. Л. Гончаров. - Новосибирск: Сиб. отд-ние РАСХН, 2004. - 165 с. - ISBN 5-9657-0009-1. - EDN QKWLOL.
3. Лихенко, И. Е. Современные проблемы селекции сельскохозяйственных культур в Сибири / И. Е. Лихенко // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 6. - С. 19-20. - EDN OYXCQP.
4. Комлексное использование генетических ресурсов растений / А. А. Жученко, Т. И. Рыбченко, А. В. Кучумов, С. Е. Терентьев // Актуальные вопросы развития органического сельского хозяйства : сборник материалов международной научно-практической конференции, Смоленск, 16 октября 2018 года. - Смоленск: Смоленская государственная сельскохозяйственная академия, 2018. - С. 40-51. - EDN YQLPAL.
5. Жученко, А.А. Адаптивная система селекции растений (Эколого-генет. основы) : Монография / А. А. Жученко; Рос. акад. с.-х. наук. Т. 2 / 27 см. - Москва : Изд-во Рос. унта дружбы народов : Агрорус, 2001-, 2001. - 708 с.
6. Новожилов, К. В. Защита растений - фитосанитарная оптимизация растениеводства / К. В. Новожилов // Проблемы оптимизации фитосанитарного состояния растениеводства : СБОРНИК ТРУДОВ ВСЕРОССИЙСКОГО СЪЕЗДА ПО ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ, Санкт-Петербург, Пушкин, 04-09 декабря 1995 года. - Санкт-Петербург, Пушкин: Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений РАСХН, 1997. - С. 35-45. - EDN YNAXWH.
7. Тарр, С. Основы патологии растений / С. Тарр ; Перевод с англ. Л. М. Дунина и Н. Л. Клячко ; Под ред. и с предисл. акад. ВАСХНИЛ М. С. Дунина. - Москва : Мир, 1975. - 587 с..
8. Атлас болезней кормовых культур в Западной Сибири / Л. Ф. Ашмарина, И. М. Горобей, Н. М. Коняева, З. В. Агаркова. - Новосибирск : Сибирское региональное отделение Россельхозакадемии, 2010. - 179 с. - EDN SHWANT.
УДК 631.46
DOI 10.24412/cl-35112-2024-1-14-18
ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АГРОСЕРОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ГРЕЧИХИ
Барова Ч.С.1 Ульянова О.А.21, Белоусов А.А.21, Белоусова Е.Н.21 1 -Тувинский аграрный техникум, Кызыл, Россия E-mail: [email protected] -Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия
E-mail: [email protected]
Аннотация. Исследовано действие сульфоаммофоса и сернокислого калия на агрохимические свойства почвы и урожайность гречихи. Внесение минеральных удобрений в агросерую почву способствовало оптимизации пищевого режима агросерой почвы. что привело к росту урожайности гречихи в 3,3 раза к контролю. Проведенный корреляционный
