CC BY
58
УДК 632.931.1
Влияние агротехники
на почвенную и ризосферную биоту и распространенность микозов сахарной свеклы
О.И.СТОГНИЕНКО, старший научный сотрудник Всероссийского НИИ сахарной свеклы имени А.Л. Мазлумова А.А. ШАМИН,
младший научный сотрудник e-mail: [email protected]
В свекловодстве России в последние 10-15 лет преобладают 3-поль-ные севообороты, безотвальная обработка почвы. Основное удобрение, которое необходимо вносить под зяблевую обработку почвы, зачастую заменяется азотными подкормками в период вегетации. После трех-четырех ротаций интенсивного использования почвы, совпавших с экстремальными погодными условиями 2010 г. в ЦЧР, стали наблюдаться массовые гнили корнеплодов сахарной свеклы, возбудителями которых наряду с традиционными патогенами явились новые для патогенного комплекса сахарной свеклы виды.
Доминирующими факторами в формировании состава почвенной микобиоты являются способы земледелия (обработка почвы,удобрения, мелиоративные мероприятия), культуры севооборота, сорта и т.д. При обеднении видового состава агроценозов обедняется и видовое разнообразие почвенной микобио-ты. Нередко в почвах хозяйств, где наблюдается массовое развитие гнилей корнеплодов сахарной свеклы, видовой состав почвенных грибов бывает представлен лишь 2-3 видами фитопатогенных.
Нами были изучены особенности формирования комплекса фитопа-тогенной микобиоты почвы свекловичного агроценоза и ризосферы сахарной свеклы в зависимости от способов основной обработки почвы и фона удобренности.
Исследования проводили в 2010— 2012 гг. в 9-польном стационарном севообороте (3-я ротация) в звене черный пар - озимая пшеница - сахарная свекла - яровые зерновые при 3 способах обработки почвы: глубокая зяблевая вспашка (3032 см под свеклу), плоскорезная обработка почвы (30-32 см под свеклу) и комбинированная обработка (глубокая зяблевая вспашка под свеклу + плоскорезная в остальных полях севооборота) и 3 вариантах удобренности: безудобрений,средний (N45P45K45 + 5,5 т навоза на 1 га площади севооборота) и высокий (N~P~X„ + 11 т навоза на 1 га сево-
v 69 69 69
оборотной площади) фон удобренности.
Выявлены биоразнообразие микобиоты почвы свекловичного агро-ценоза и ризосферы сахарной свеклы и комплексы доминирующих видов (табл. 1), большинство из которых проявляет разную степень паразитизма по отношению к сахарной свекле на разных этапах онтогенеза.
Род Fusarium Lk.:Fr в почве представлен видами, вызывающими корнеед, корневые гнили, трахеомико-зы, кагатную гниль, увядание семенников, а также инфицирующими семена сахарной свеклы. Их численность составляла 23-112 тыс. КОЕ/г почвы, достигая пика в июле, частота встречаемости(ЧВ) - 100 %.
Численность видов р. Penicillium в почве под сахарной свеклой увеличивалась с мая по октябрь с 31 до 144 тыс. КОЕ/г почвы с максимумом в июле, ЧВ = 100 %. Как правило, эти виды вторичны и заселяют органы, пораженные корнеедом, корневыми гнилями, также паразитируют на околоплодниках семян. В условиях засухи 2010 г. в поздние периоды
вегетации развивалась пенициллез-ная гниль корнеплодов.
После 2010 г. наблюдалось увеличение численности в почве Alternaría alternata (Fr) Keissi - возбудителя корнееда сахарной свеклы, пятнистости листьев, черной плесени корнеплодов в кагатах, болезней клубочков. Максимум отмечался в июле (24 тыс. КОЕ/г почвы в 2011 г, 18 тыс. КОЕ/г почвы в 2012 г.). В патогенном комплексеувеличилась частота встречаемости возбудителей корнееда (2011 г. - 22 %, 2012 г. -44 %). В 2011-2012 гг. повсеместно массово стали выявляться поздние гнили корнеплодов (август-октябрь), в патогенном комплексе которых A. alternata заняла доминирующее положение (частота встречаемости в 2012 г. - 66 %).
В 2010 г. были в массе выявлены очаги ризопусной гнили, вызываемой Rhizopus stolonifer Bain. sin. R. nigricans Erenb. - возбудителем корнееда, корневых и кагатных гнилей, семенной инфекции сахарной свеклы. Наибольший вред этот патоген наносит во время хранения свеклы при повышении температуры внутри бурта. Относится к мезо-фильным грибам с температурным максимумом 35 °С. В 2011 г. его численность в почве доходила до 23 тыс. КОЕ/г почвы, частота встречаемости - 100 %. В 2012 г произошло снижение этих показателей.
Виды р. Aspergillus в почве в 2004 г встречались с частотой 5-8 % с максимумом в мае и численностью 0,628 тыс. КОЕ/г. Из пораженных корнеедом растений его выделяли с частотой 4-12,1 %. После 2010 г. частота его встречаемости достигла 100 %, а численность - 63 тыс. КОЕ/г
Род Trichoderma в почве представлен несколькими видами, но доминирующим среди них является T. viride - основной антагонист фи-топатогенных грибов (ЧВ - 66-88 %, численность - 4-22 тыс. КОЕ/г).
В ризосфере сахарной свеклы наибольшее разнообразие видов грибов наблюдалось в 2012 г., когда влажность и температура были бла-
Таблица 1
Видовой состав и частота встречаемости видов микобиоты чернозема выщелоченного, ризосферы сахарной свеклы и фитопатогенов (ВНИИСС, 2010-2012 гг.)
Доминирующие (>60 %) Частые (30-60 %) Редкие (10-30 %) Случайные (<10 %)
Почва Mortierella sp. M. himalis Acremonium sp. B. cinerea
Rh. stolonifer A. candidus F. gibbosum F. gibbosum var. acumenatum
A. alternata A. flavus F. sambucinum P. cremeo-griseum
Cl. herbarum A. niger F. semitectum P. friquentans
F. oxysporum F. oxysporum v. ortoceras Gliocladium sp. P. chrisogenum
F. solani P. ciclopium P. auranto-candidum P. lilaceum
T. viride P. expansum P. commune P. stoloniferum
P. purpurogenum P. digitatum P. viridicatum
P. notatum
P. luteum
P. polonicum
P. solitum
Phoma betae
Ризосфера Mortierella sp. Mucor sp. Absidia sp. F. gibbosum
Rh. stolonifer A. flavus Mucor himalis P. commune
A. alternata A. candidus Acremonium sp. P. frequentans
C. herbarum A. niger F. gibbosum var. P. luteum
F. oxysporum F. oxysporum v. ortoceras acumenatum P. lilaceum
F. solani P. brevicompactum F. sambucinum Phoma betae
Gliocladium sp. P. ciclopium P. digitatum
Trichoderma viride P. auranto-candidum P. glabrum
P. expansum P. chrysogenum
P. purpurogenum P. citrinum
P. notatum
P. solitum
P. polonicum
Возбудители корнееда A. alternata M. himalis A. alternata Absidia
A. candidus Rh. stolonifer A. candidus B. cinerea
Gliocladium sp. A. flavus A. niger F. sambucinum
F. oxysporum F. oxysporum v. ortoceras F. gibbosum F. semitectum
F. solani Mortierella sp. Rh. solani
Phoma betae P. commune
Trichoderma viride P. solitum
P. auranto-candidum
P. ciclopium
Возбудители гнилей F. oxysporum A. alternata Aspergillus sp. Gliocladium sp.
корнеплодов F. solani F. oxysporum v. ortoceras Cl. herbarum T. viride
Rh. stolonifer F. gibbosum
Mucor sp.
Penicillium sp.
гоприятны для роста и развития культуры.
Установлено, что почвенные и ри-зосферные грибы из группы доминирующих становятся впоследствии доминирующими возбудителями корнееда и гнилей корнеплодов - Г. охуврогит (фузариозное увядание), Г. во!ап1 (фузариозная гниль). Такие виды, как А. аНвгпа1а, №. sto!oпiferтолько при определенных условиях (высокие температуры, ослабление растений сахарной свеклы другими биотическими факторами) попадали в разряд доминирующих и частых.
Некоторые виды, имеющие высокий ризосферный индекс и приуроченные к влажным (G!ioc!adium ер.)
или засушливым и жарким погодным условиям (A. Candidus), поражают сахарную свеклу на ранних этапах онтогенеза.
В 2010 г., когда температура на поверхности почвы достигала 66 °С, наблюдалось снижение численности грибов в почве в июле в сравнении с маем на 30-50 %. Исключением был фон без удобрений во всех вариантах обработки почвы. В годы с достаточным увлажнением (2012 г) пик численности приходился на июль (табл. 2).
С увеличением фонаудобреннос-ти увеличивается и численность почвенных грибов при всех способах обработки почвы. Увеличение фона удобренности повышало урожай-
ность культур, а соответственно и количество растительных остатков, поступающих в почву, что стимулировало рост численности почвенных грибов, принимающих участие в разложении органических веществ. Внесение навоза также способствует увеличению численности почвенных грибов.
По влиянию на численность грибов в почве способы ее обработки ранжировались следующим образом (в порядке увеличения численности): глубокая пахота - комбинированная обработка - плоскорезная обработка. По-видимому, это связано с накоплением органических остатков в почве. При плоскорезной обработке они скапливаются на по-
Таблица 2
Сезонная динамика общей численности грибов (тыс. КОЕ в 1 г абс. сух. почвы) и в ризосфере растений в зависимости от способа основной обработки почвы и
в почве свекловичного агроценоза фона удобренности (ВНИИСС)
Срок учета Глубокая вспашка Плоскорезная обработка Комбинированная обработка
фон удобренности
1* 2 3 1 2 3 1 2 3
Май Июль Октябрь 138/465** 247/207 145/191 150/159 155/189 151/185 137/291 136/184 190/230 174/409 186/201 158/231 2010 г. 312/290 161/182 198/225 189/291 111/183 211/264 137/315 197/196 164/231 226/116 185/110 211/219 113/216 160/184 224/270
Апрель Май Июль Октябрь 15 257/226 181/450 257/342 22 274/249 182/408 270/282 26 323/305 242/405 337/276 20 309/193 196/620 273/386 2011 г. 21 336/243 244/442 361/351 24 348/331 302/412 382/346 16 294/346 197/647 282/377 17 329/351 236/448 323/338 23 423/360 244/415 362/312
Апрель Май Июль Октябрь 37 163/183 421/481 267/332 49 201/220 516/542 302/405 55 270/297 556/562 339/452 62 338/374 566/592 364/426 2012 г. 66 409/470 654/667 458/491 70 412/478 659/699 511/520 44 239/252 483/549 286/398 57 251/321 576/595 346/449 66 333/375 596/616 405/472
1 - без удобрений; 2 - N45P45K45 + 5,5 т навоза на 1 га * в числителе - в почве, в знаменателе - в ризосфере.
севооборота; 3 - N69P69K69 +
11т навоза на 1 га севооборота;
верхности почвы или в слое 0-10 см, очень медленно разлагаются и долго служат пищевой базой для почвенных грибов.
Ризосферная микобиота формировалась под влиянием видового состава почвенных грибов и возделываемой культуры. С увеличением фона удобренности во влажные периоды вегетации численность грибов в ризосфере увеличивалась до 699 тыс. КОЕ/г почвы, в засушливые отмечалась тенденция снижения их численности до 116 тыс. КОЕ/г почвы.
Наибольший ризосферный эффект (РЭ) - соотношение численности грибов в ризосфере и почве -наблюдался в варианте с отвальной вспашкой в мае и октябре. В засушливые периоды (2010 г.) с увеличением фона удобренности РЭ снижался и варьировал от 3,3 до 0,5, в условиях достаточной влажности (2012 г.) - практически не изменялся (1-1,4).
Наиболее вредоносными болезнями сахарной свеклы являются корнеед и гнили корнеплодов. С увеличением фона удобренности распространенность корнееда снижалась с 83 до 16 % (табл. 3). Это объясняется увеличением массы растений и более быстрым прохож-
Таблица 3
Распространенность болезней (%) корневой системы сахарной свеклы в зависимости от способа основной обработки почвы и фона удобренности
(ВНИИСС)
Глубокая вспашка Плоскорезная обработка Комбинированная обработка
1* 2 3 1 1 2 | 3 1 2 | 3
2010 г. 78,4 78,3 46,0 Корнеед 45,3 39,4 34,9 83,5 48,7 43
2011г. 37,3 17,3 16,0 18,0 26,7 28,7 37,7 36,7 32,7
2012 г. 30,3 27,3 24,3 35,3 33,7 30,3 31,7 28,7 26,0
2010 г. 0 0 1,1 Гнили корнеплодов 3,9 3,9 2,3 7,0 5,1 3,6
2011г. 0 1,3 2,7 4,1 6,1 8,7 4,1 4,8 6,9
2012 г. 12,0 12,7 13,4 15,0 18,1 19,7 13,5 13,5 16,5
1 - без удобрений; 2 - N45P45K45 + 5,5 т навоза на 1 га севооборота; ' - N6QP6QK69 + 11 т навоза на 1 га севооборота.
Доля влияния факторов на распространенность болезней корневой системы сахарной свеклы
Таблица 4
Доля фактора (%)
Фактор корнеед гнили корнеплодов
2010 г. 2011 г. 2012 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г.
Способ основной обработки почвы 34,0 38,0 43,8 79,9 68,8 64,4
Фон удобренности 44,0 6,3 38,7 5,6 28,8 25,1
Взаимодействие факторов 13,0 44,4 0,5 12,8 2,1 7,6
Прочие факторы 9,0 11,3 17 1,7 0,3 2,9
дением начальной фазы их развития, в которой и происходит поражение корнеедом.
Распространенность же гнилей корнеплодов в течение вегетации во всех вариантах обработки возраста-
ла с увеличением фона удобренности, наибольшая (19,7 %) отмечена в варианте с плоскорезной обработкой и максимальным фоном удобренности. При отвальной вспашке без внесения удобрений гнилей не
наблюдалось или эти показатели были наименьшими.
Доля влияния основной обработки почвы на распространенность корнееда и корневых гнилей не превышала 43,8 и 79,9 %, удобрений - соответственно 44,7 и 28,8 % (табл. 4). Наиболее эффективным способом основной обработки почвы, снижающим распространенность гнилей корнеплодов сахарной свеклы, была отвальная вспашка.
Полученные данные свидетельствуют о влиянии агротехнических приемов на накопление почвенных грибов и распространенность заболеваний корневой системы сахарной свеклы.
Аннотация. Выявлены комплексы доминирующих видов почвенных и ризос-ферных микроскопических грибов в аг-роценозе сахарной свеклы, особенности изменения их численности в зависимости от фона удобренности и основной обработки почвы. Показано, что виды грибов, доминирующие в почве и ризосфере, являются доминантами в патогенном комплексе сахарной свеклы. Выявлена тенденция снижения распространенности корнееда и увеличения распространенности гнилей корнеплодов с увеличением фона удобренности.
Ключевые слова. Сахарная свекла, корнеед, гнили корнеплодов, комплексы фитопатогенных грибов, микобиота почвы и ризосферы, Fusarium sp., Penicillium, Rhizopus stolonifer, Alternaria alternata, основная обработка почвы, фон удобренности.
Abstract. Complexes of dominant types of soil and rhizosphere micro-fungi in sugar beet agrocenosis, peculiarities of their number change depending on fertilizer background and main soil tillage have been determined. It has been shown that types of fungi being dominant in soil and rhizosphere are dominant in sugar beet pathogenic complex as well. There has been revealed a tendency towards black leg incidence decreasing and root rots incidence increasing as fertilizer background increases.
Keywords. Sugar beet, black leg, root rots, phytopathogenic fungi complexes, soil and rhizosphere mycobiota, Fusarium sp., Penicillium, Rhizopus stolonifer, Alternaria alternata, main soil tillage, fertilizer background.
УДК 632.4:633.11
Агротехнические приемы борьбы с корневыми гнилями
В.В. НЕМЧЕНКО, А.Ю. КЕКАЛО, Н.Ю. ЗАРГАРЯН, М.Ю. ЦЫПЫШЕВА
e-mail: [email protected]
В Курганской области корневые гнили яровых зерновых культур распространены повсеместно, в большинстве случаев их развитие носит умеренный характер с поражением 20-30 % растений и потерями урожая до 10-15%.
В Зауралье на яровой пшенице преобладают гельминтоспориозно-фузариозные и гельминтоспориоз-но-альтернариозные гнили. Причем сложилось довольно устойчивое мнение, что доминируют гельмин-тоспориозные корневые гнили. Однако мониторинговые наблюдения ученых в Западной Сибири и Зауралье [6, 7] свидетельствуют о том, что идут постепенное изменение численности популяций и смена преобладающих видов в сообществах в пользу фузариевых грибов. Это, по их мнению, связано с изменениями в технологиях возделывания и, в частности, с широким распространением приемов минимализации обработки почвы. Современные системные протравители имеют удовлетворительную либо низкую эффективность против этих видов [6, 7].
Причиной возникновения корневых гнилей могут быть и грибы р. Alternaria. В отношении вредоносности альтернариоза данные противоречивы из-за различной патогенности физиологических форм возбудителя болезни. С этим возбудителем связано и распространение «черного зародыша».
Средневзвешенный уровень зараженности семян урожая 2013 г. в области составил 25 %, в том числе аль-тернариозом - 18,6 % (максимальный - 88 %), фузариозом - 1,6 % (11 %), гельминтоспориозом - 4,8 % (47 %) [5].
Прогнозируя дальнейшее разви-
тие фитосанитарной ситуации, необходимо получить более четкое представление о степени влияния на пораженность зерновых культур болезнями разных элементов ресурсо-и влагосберегающих технологий, решить ряд вопросов, касающихся условий питания растений [4].
В стационарных опытах Курганского НИИСХ по изучению схем севооборотов и систем обработки почвы, заложенных еще в 70-х годах прошлого века, были рассмотрены следующие варианты технологий возделывания: отвальная вспашка на 20-22 см, поверхностная осенняя обработка почвы дискатором на 68 см, No-Till (прямой посев в стерню сеялкой с долотообразными сошниками), а также такие варианты использования пашни, как бессменная пшеница, пшеница по пару и фоны удобрений No и N40-60.
Использовались сорта яровой пшеницы Терция (2006-2011 гг.) и Зауралочка (2012-2013 гг.). Посев осуществлялся сеялками СКП-2.1, оборудованными долотообразными сошниками (норма высева 4 млн всхожих семян на 1 га) и стрелами культиваторного типа (нормы высева 5 млн семян/га). Срок сева -вторая-третья декады мая. Посевы пшеницы обрабатывались в фазе кущения баковой смесью гербицидов Элант-Премиум, 0,7 л/га и Аксиал, 0,5 л/га. Пар дважды обрабатывали баковой смесью гербицидов Торнадо, 2 л/га + Ларен, 0,01 кг/га. Уборка велась напрямую комбайном «Сампо-500». Опыты были заложены методом расщепленных делянок. Все поля севооборотов развернуты во времени и пространстве. Повтор-ность - четырехкратная. Площадь делянки - 304 м2, субделянки - 152 м2. Почва опытного участка - выщелоченный среднесуглинистый маломощный чернозем.
Погодные условия периода наблюдений (2008-2013 гг.) были пре-
