Растениеводство, селекция и
семеноводство
Абилдаева Ж., к.б.н., Тохетова Л.А.
к.с.-х.н., доцент, Омарбаева К., аспирант
Казахский научно-исследовательский
институт рисоводства
УСТОЙЧИВОСТЬ
СОРТООБРАЗЦОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ К ФУЗАРИОЗНОЙ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ В УСЛОВИЯХ РИСОВОГО
СЕВООБОРОТА КАЗАХСТАНСКОГО ПРИАРАЛЬЯ
В связи с
обострением экологической обстановки в Казахстанском Приаралье в поисках
рационального использования поливного гектара преимущество отдается технологиям
возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающим оптимальные условия
для развития возделываемых культур, повышающие их устойчивость к вредителям,
болезням и сорнякам, и сдерживающие развитие вредных организмов.
Наиболее перспективными в этом отношении
являются комплексные интегрированные системы, в которых путем оптимизации
основных элементов зональных систем земледелия – севооборотов, приемов
обработки почвы, применения удобрений и пестицидов, можно регулировать состав и
структуру агрофитоценозов, роста и
развития культурных растений и подавления сорняков, снижения численности
вредителей и болезней.
С введением культуры ячменя в рисовые
севообороты появились свои специфические болезни, вредители и сорняки, а их установление
и уточнение в условиях Приаралья ранее не проводилось. В связи с этим, для разработки интегрированных мер борьбы с вредителями, болезнями
и сорняками ячменя необходимо в первую очередь определить виды болезней,
вредителей, сорняков, их вредоносность и распространение, а также выделить
наиболее устойчивые генотипы для местной селекции.
Ячмень поражается многочисленными
грибными, бактериальными и вирусными болезнями, снижающими его урожайность, но
наиболее широко распространенной является корневая гниль [1]. По сообщению А.П.
Науановой [2], в Северном Казахстане семена ячменя также как и семена других
культур подвержены альтернариозу, гельминтоспориозу и фузариозу, соотношение
которых зависит от предшественника и места культуры в севообороте.
Исследованиями Л.А. Пономаревой [3] установлено, что потемнение пленка зерна и,
вредоносность заболеваний в Костанайской области на районированных сортах
ячменя обуславливается грибами Alternaria alternate (84,6%) и Biporis.
Фузариозная корневая гниль – одно из
вредоносных заболеваний ячменя. Наиболее надежный метод борьбы – селекция устойчивых
сортов. В связи с этим, нами впервые в условиях рисового севооборота
Приаралья, в 2006-2008 гг. проведены
лабораторная и полевая оценка на устойчивость к фузариозной корневой гнили
сортов и сортообразцов ярового ячменя различного эколого-географического
происхождения и выявление наиболее резистентных форм для практической селекции.
Объектом исследований являются
коллекционные образцы Сирии (ИКАРДА), Турции, России, перспективные
сортообразцы ячменя Казахского НИИ земледелия и растениеводства (Казахстан) -
35 номеров; и районированные сорта ячменя: Сауле, Асем.
Методика
исследований. Опыты закладывали в
Караултюбинском опытном хозяйстве при Казахском НИИ рисоводства на
старопахотных лугово-болотных почвах. Предшественники: рисовище и монокультура
ячменя.
Пораженность фузариозной корневой гнилью
определяли в фазе всходов, кущения и молочно-восковой спелости по Захаренко
[4]. Развитие болезни определяли по Чумакову и Степанову [5]. Учеты проводили
на площадках 25х25 см. Обмолот урожая – поделяночно, молотилкой.
Результаты исследований. При проведении лабораторных опытов по
определению инфекции в семенах ячменя установлено, что семенная микрофлора в
основном встречалась в виде альтернариоза, фузариоза и пенициллиума. Для опыта
использовались районированные сорта ячменя Асем, Сауле и перспективные сортообразцы питомника
конкурсного сортоиспытания (табл. 1).
Таблица 1
Зараженность
семян перспективных сортообразцов ячменя КСИ (2006-2008гг.)
|
Наименование
сортов |
Поражено зерен, % |
В том
числе |
||
|
альтернариоз |
фузариоз |
пенициллиум |
||
|
Асем St. |
21,0 |
4,0 |
11,5 |
5,5 |
|
Сауле |
27,5 |
5,0 |
14,5 |
8,0 |
|
13/02-9К |
18,7 |
2,5 |
8,7 |
7,5 |
|
5/02-75К |
17,8 |
3,1 |
8,9 |
5,8 |
|
3/95-14 |
18,3 |
4,0 |
9,0 |
5,3 |
|
99/99-1 |
19,0 |
2,0 |
9,5 |
7,5 |
|
99/99-8 |
20,0 |
5,5 |
9,0 |
5,5 |
|
17/02-7К |
15,0 |
1,5 |
8,5 |
5,0 |
|
НСР05 |
2,14 |
0,38 |
1,43 |
0,33 |
Из
таблицы 1 видно, что больше всего поражены семена районированного сорта Сауле –
27,5%, семена сортообразцов 99/99-1, 99/99-8 поражались примерно одинаково:
19,0-20,0%, при поражаемости стандарта
Асем - 21,0%. Сортообразцы местной селекции 17/02-7К и 5/02-75К отличились как
большей устойчивостью к фузариозу, так и другим видам зараженности семян. В
лабораторных условиях из выше указанных болезней семена ячменя в большей
степени поражались фузариозом от 8,5 -
14,5%.
Кроме того, в лабораторных условиях
проводилась оценка 35 сортообразцов ячменя селекции КазНИИ земледелия и
растениеводства (Казахстан), России, Турции, Чехии в возрасте 14 дневных
проростков. Результаты анализов показали, что сортообразцы в основном болели
корневой гнилью (таблица 2).
Таблица 2
Оценка
сортообразцов ячменя в возрасте 14 дневных проростков на устойчивость к
фузариозной корневой гнили, 2006 – 2007 гг.
|
Количество образцов |
Развитие болезни по шкале учетов |
Выделенные образцы |
||||
|
0-5 |
6-25 |
26-50 |
51-75 |
76-100 |
||
|
35 |
3 |
14 |
13 |
4 |
1 |
Арна, Марни 88/99-1 |
|
St. Асем |
- |
1 |
- |
|
- |
Асем |
Обнаружена дифференциация сортообразцов
различного эколого-географического происхождения по степени поражения
фузариозной корневой гнилью. Так, поражение сильной степени отмечено у
сортообразцов МК 6924 (Турция), 14/83-3, МК 29268 (Россия), 3/12-01 (Сирия) и
очень сильной степени – МК 27927 (Россия). Остальные сортообразцы поражались в
слабой и средней степени. По устойчивости к фузариозной корневой гнили
выделились сорт Арна и сортообразец 88/99-1 из КазНИИЗР, сорт из Чехии - Марни.
У стандарта Асем поражаемость составила 0,9% (табл. 2).
Развитие корневой гнили
на ячмене обычно связано с запасом почвенной инфекции Bipolaria sorokiniana
и недостатков влаги при повышенных температурах на начальных этапах вегетации.
Из-за фузариозов в годы массовой эпифитотий (они бывают раз в два года)
теряется до 20% зерна, а полученная продукция не всегда может использоваться по
назначению вследствие накопления в зерновке токсинов гриб [5].
Основным лимитирующим
фактором при поздних сроках посева ячменя в условиях рисового севооборота
является дефицит влаги. Поэтому рекомендуется более ранний срок посева (конец
марта – начало апреля) по рисовищу, при этом период «всходы-кущение» хорошо
обеспечен влагой за счет естественной влажности почвы, а налив зерна совпадает
со временем затопления рисовых чеков оросительной водой. В этих условиях порог
вредоносности составляет 5 – 7 % в зависимости от сортообразцов, что затрудняет
дифференцировать образцы по уровню устойчивости.
В связи с этим, нами
был использован естественный инфекционный фон:
1. бессменный посев
культуры; 2. поздний срок посева (конец апреля); 3. запашка соломы.
Такой фон способствовал
получению достоверных оценок и отбору выносливых форм ячменя (табл. 3).
Таблица 3
Всхожесть,
выживаемость и урожайность лучших сортообразцов ячменя в зависимости от предшественников (поздний
срок посева)
|
Сортообразцы |
Предшественник |
|||||
|
Рисовище |
Монокультура |
|||||
|
Всхожесть
шт |
Выживае мость
шт |
Урожай,
г/м² |
Всхожесть шт |
Выживае мость шт |
Урожай,
г/м² |
|
|
Асем, St |
55 |
50 |
264,8 |
48 |
39 |
132,1 |
|
89/99-1 |
60 |
55 |
335,2 |
50 |
47 |
140,1 |
|
99/99-1 |
62 |
55 |
335,5 |
55 |
55 |
160,3 |
|
99/99-8 |
60 |
58 |
343,3 |
58 |
55 |
157,1 |
|
3/95-14 |
58 |
56 |
339,8 |
58 |
56 |
160,3 |
|
5-7 |
60 |
55 |
335,1 |
58 |
48 |
140,3 |
|
5-9 |
60 |
55 |
333,2 |
50 |
47 |
139,7 |
|
Би-16 |
60 |
57 |
335,9 |
50 |
48 |
140,7 |
|
Би-17 |
62 |
56 |
334,5 |
56 |
55 |
160,8 |
|
13/02-9К |
58 |
50 |
345,2 |
55 |
50 |
157,8 |
|
17/02-7К |
60 |
57 |
343,8 |
57 |
56 |
165,9 |
|
26/86-1К |
60 |
58 |
343,5 |
58 |
58 |
172,3 |
|
9/95-12
К |
60 |
56 |
340,1 |
57 |
55 |
169,8 |
|
9/95-16
К |
59 |
58 |
344,5 |
58 |
58 |
175,3 |
|
НСР
05 |
|
|
25,8 |
|
|
18,9 |
|
Примечание: норма
высева на 1 м – 65 зерен, на 1 м² - 455 зерен. |
||||||
Для условий засоленных почв рисового
севооборота установлено, что уже на второй год бессменная культура ячменя
приводит к резкому увеличению болезни, при котором развитие ее в фазе кущения
составило в среднем 21 %, были выделены сортообразцы относительно устойчивые к
болезни.
Рисунок - Образцы мировой коллекции:
слева -
поражаемый корневой гнилью образец 155/83-1(3 балла);
справа – относительно устойчивый образец 89/99-1 (1
балл)
Для определения
вредоносности использовались перспективные сортообразцы КСИ, в качестве
стандарта районированный сорт Асем.
Исследованиями
установлено, что отрицательное влияние болезни на рост и развитие растений
заметно при поражении болезнью в средней и сильной степени (2 и 3 балла).
Больные растения отставали в росте, что негативно отразилось на всех признаках
продуктивности (табл. 4).
Таблица 4
Влияние фузариозной корневой гнили на рост и развитие растений ячменя и
вредоносность
|
Сорт |
Степень
поражения растений |
Высота
растений, см |
Длина
колоса, см |
Число
зерен в колосе шт. |
Масса 1000
зерен, г |
Снижение
урожая, % |
Коэффициент
вредоносности, % |
|
99/99-1 |
здоровые |
40,3 |
9,5 |
20,0 |
37,0 |
- |
- |
|
1-балл |
38,5 |
7,3 |
18,0 |
33,0 |
1,5 |
5,6 |
|
|
2-балл |
37,00 |
7,0 |
17,5 |
30,0 |
2,0 |
5,9 |
|
|
3-балл |
33,5 |
6,5 |
16,0 |
28,0 |
5,0 |
27,7 |
|
|
99/99-8 |
здоровые |
41,0 |
8,7 |
20,0 |
36,0 |
- |
- |
|
1-балл |
39,3 |
8,0 |
18,2 |
33,0 |
2,0 |
5,8 |
|
|
2-балл |
38,0 |
7,2 |
16,0 |
30,0 |
3,5 |
8,8 |
|
|
3-балл |
34,0 |
6,5 |
15,7 |
29,0 |
4,5 |
26,8 |
|
|
Асем
St. |
здоровые |
40,1 |
7,9 |
19,8 |
33,5 |
- |
- |
|
1-балл |
39,0 |
7,3 |
17,9 |
32,0 |
1,5 |
5,8 |
|
|
2-балл |
37,3 |
6,9 |
16,7 |
30,0 |
3,5 |
8,8 |
|
|
3-балл |
35,5 |
6,6 |
15,6 |
28,0 |
5,5 |
30,0 |
Среди мировой коллекции выделены единичные
образцы, обладавшие выносливостью и незначительно снижавшие свою продуктивность
даже при сильном развитии (40 -50 %) болезни. Ими оказались образцы из Сирии (ICARDA): 8/87-01, 5-144, 5-9, 5-7 и КазНИИЗР: 99/99-1,
3/95-14, 89/99-1, 99/99-8. Особый интерес представляют селекционные
образцы 9/95-17К, 26/86-1К, 9/95-12К,
11/80-18К, 2/78-9К, 9/95-16К, 2/78-18К, 26/86-5К, 11/80-11К, 2/78-17К, 67/86-1К,
характеризующиеся невысоким развитием болезни и достаточной выносливостью к
ней. Данные генотипы были отобраны из гибридных популяций колосковым методом в
условиях засоленных почв рисовых систем Казахстанского Приаралья и находятся на
стадии изучения в селекционном питомнике второго года, что подтверждает
эффективность отбора в тех почвенно-климатических условиях, для
которых создается сорт.
Таким образом, увеличение урожайности
базируется как на факторах повышения культуры земледелия, так и на сорте,
который играет первостепенную роль в повышении сборов продукции с единицы
площади. Причем в сложных экологических условиях решающее значение приобретают
сорта местной селекции, потому что, как показывает мировая практика, никакая
интродукция не может в полной мере решить проблему преодоления негативного
комплексного влияния лимитирующих факторов среды, сугубо специфичных для зоны
конкретного районирования. На базе изучения сортообразцов ячменя
различного эколого-географического происхождения в условиях засоленных почв
Приаралья создан исходный материал для практической селекции сортов, устойчивых
к фузариозной корневой гнили.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Койшибаев М. Болезни ячменя,
болезни зерновых культур. Алматы: «Бастау», 2002.- 77 с.
2.
Науанова А.П. Биология и
агроэкология микроскопических грибов возбудителей корневых гнилей и
альтернариоза семян зерновых культур и совершенствование способов борьбы с
ними. Автореферат. Алматы, 2005.- 40 с.
3.
Пономарева Л.А.
Распространение и вредоносность потемнения колосковых пленок зерна ячменя.
Актуальные проблемы защиты растений в Казахстане 2 книга. Алматы: «Бастау»,
2002.-91 с.
4.
Захаренко В.А. Защита колосковых культур. Учет вредных организмов на
посевах зерновых колосовых культур – Ж. «Защита растений», 1995. – с.33-39
5.
Степанов К.М., Чумаков А.Е. Прогноз, развитие болезней сельскохозяйственных
культур – Ленинград, 1972. - 52 с.