Экология/ 1 Состояние биосферы и её влияние на здоровье человека.

К. б. н. Кузьмина Г.В.

Кызылординский Государственный Университет им. Коркыт Ата, Казахстан.

Выявление индуцированных барьеров устойчивости риса к прибрежной мухе.

На посевах риса в Кызылординской области обнаружено 22 вида насекомых и ракообразных причиняющих вред этой культуре. Из них прибрежную муху (Ephydra macellaria Egg), можно считать наиболее опасным вредителем риса (Котлярова, 1975). В области зарегистрировано четыре поколения этого вредителя, которые развиваются со 2 декады апреля до 1 декады августа. Наиболее вредоносными являются 2 и 3 поколение, массовое появление которых приурочено к фазам прорастания и начало всходов (Кузьмина, 1993). У прибрежной мухи вредит личинка, перегрызающая корни у всходов риса. Особенно опасны повреждения в период, когда проростки ещё хорошо не укрепились и имеют по одному корешку. Повреждённые растения всплывают, пригоняются ветром к углам чеков и погибают, а всходы риса изреживаются. В результате снижается густота стояния растений, а это исключает получение полноценного урожая. Общие потери урожая равняются 3,52% (Котлярова, 1975).В настоящее время важнейшим условием повышения урожая риса является внедрение в практику новейших достижений науки, техники и передового опыта, в основе которого должна лежать агроэкология. Она предполагает экологические способы возделывания сельскохозяйственных культур и разведения животных, не разрушающие биосферу (Чижевский, 2004). К сожалению, в настоящее время одним из важнейших средств увеличения производства сельскохозяйственной продукции является использование пестицидов. Так как благодаря применению химических средств защиты растений ежегодно сберегается около 17-18 млн. т. зерна. Однако резкое ухудшение экологической обстановки вызвало большую обеспокоенность общественности, которая в значительной мере связывает этот процесс с возрастающими объёмами химизации земледелия. И хотя установлено, что в загрязнении окружающей среды на долю пестицидов приходится только 2%, с этим нельзя не считаться. В настоящее время разработаны различные способы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Куда входят агротехнические, генетические, эндокринологические, экологические и другие методы в их различных сочетаниях. Но наибольшее значение имеет экологический метод, в который включена практика использования устойчивых сортов сельскохозяйственных культур против основных вредителей (Алимухамедов и др., 1990). На наш взгляд, использование в рисоводстве сортов, обладающих высокой степени иммунности к основным вредителям, представляет собой наиболее эффективное, организационно самое простое и дешевое мероприятие по экологическому методу. В связи с этим целью наших исследований было выявление механизмов устойчивости и наиболее выраженных барьеров в системе, «рис - прибрежная муха».

На первых этапах своих исследований нами изучалось проявление антиксеноза у прибрежной мухи к различным сортам риса Казахстанской коллекции. В результате все исследуемые образцы распределялись нами по трём группам: первая группа – слабо заселяемые, численность личинок первого возраста прибрежной мухи от 0 до 97; вторая группа – средне заселяемые (98 – 155); третья группа – активно заселяемые (156 – 276). Выделенные группы образцов на втором этапе эксперимента (изучение локализации прибрежной мухи, изоляции последней от нормально функционирующих тканей) выявили следующую закономерность, слабо заселяемые образцы обладали значительной выносливостью (реакция сверхчувствительности) по сравнению со средне и активно заселяемыми образцами. Реакция сверхчувствительности проявлялась в повышении уровня обмена веществ и усилении фотосинтетической активности. В результате чего осуществлялась регенерация отдельных тканей и органов или вырастали другие взамен утраченных. Выносливость к повреждению находилась в тесной связи с характером ростовых процессов на тех этапах, онтогенеза на которых они были повреждены. Это обусловлено присутствием гормонов, регулирующих потоки питательных веществ (Шапиро, Вилкова, Нефёдова, Иващенко, 1989). Восстановительные способности растений в этот момент зависят от ряда барьеров, которые не только ослабляют патологический процесс, но и обеспечивают формирование урожая без заметных потерь. В нашей работе на этом этапе уделялось большое внимание репарационному и некротическим барьерам индуцированного иммунитета.

При исследовании репарационного барьера в наших опытах искусственно повреждался главный корень путём отщепления его верхушки (имитировалось повреждение проростка личинкой прибрежной мухи). Наиболее наглядная реакция на повреждение проявлялась на пятый день. Учитывались следующие показатели: количество придаточных корней, количество опушенных корней, количество корневых волосков на одном сантиметре длины корня. Нами установлено, что у устойчивых образцов после отщепления верхушки главного корня репарационные процессы проявлялись в форме увеличения количества корней и их опушенности . Слабо заселяемые образцы восстанавливались после повреждения в два раза быстрее, чем активно заселяемые. Немаловажная деталь была выявлена у слабо заселяемых прибрежной мухой образцов при повреждении главного корня: рост корня в длину прекращался, а на его поврежденной поверхности активно вырастали придаточные корни, количество которых максимально достигало 12 штук. Вновь образованные придаточные корни формировались в виде розеток.

В качестве второй разновидности ответной реакции растений риса на повреждение явилось исследование некротического барьера. Этому барьеру в системе «вредитель – растение» отводится очень большое значение, особенно при исследовании комплексной устойчивости. Нашими ранними исследованиями выяснено, что личинка прибрежной мухи, подгрызая корни всходов риса, создаёт благоприятные условия для проникновения возбудителя фузариоза в ткани растения. В этом случае немаловажную роль играет формирование раневой перидермы корня, обеспечивающей отторжение поврежденного участка и заживление корня. Наиболее полная картина некроза наблюдается на седьмой день после повреждения главного корня. Основные показатели оценки: некроз, отсутствие некроза. Вторичные показатели: увядание, засыхание, загнивание. Различные по заселяемости прибрежной мухой образцы риса при повреждении верхушки главного корня имеют разносторонние ответные реакции. У слабо заселяемых образцов ответная реакция проявляется в виде образования некротических пробок, ограничивающих возможности питания прибрежной мухи и проникновения другой инфекции. Для этой группы образцов свойственно быстрое развитие некроза от 89 до 95%, что в среднем в три раза больше, чем у активно заселяемых образцов. Наряду с показателями наличия и отсутствие некроза у активно заселяемых образцов наблюдались увядание и засыхание. Проведенные исследования позволили нам предположить, что индуцированные барьеры фитоиммунитета наиболее активно проявляются у слабо заселяемых прибрежной мухой образцов риса. Поэтому слабо заселяемые образцы можно назвать устойчивыми к повреждению прибрежной мухой. Соответственно средне и активно заселяемые образцы – средне устойчивыми образцами и неустойчивыми образцами к повреждению прибрежной мухой.

Литература:

1. Котлярова Л.А. Вредители риса в Южном Казахстане и меры борьбы с ними: Автореф. дисс. канд. сельхоз. наук. Алма – Ата, 1975, 26 С.

2. Кузьмина Г.В. Устойчивость риса к прибрежной мухе (Ephydra macellaria egg) в условиях Кзыл – Ординской области: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Ташкент, 1993, 22С.

3. Чижевский А.Е. Я познаю мир. Экология. Москва: Астрель, 2004, 388С.

4. Алимухамедов С.Н., Швецова Л.П., Алибекова Ч.Х. Иммунитет хлопчатника к вредителям. Ташкент: Мехнат,1990, 99С.

5. Шапиро И.Д., Вилкова Н.А., Нефёдова Л.И., Иващенко Л. С., Васильев С.В. Практикум

по иммунитету растений к вредителям. Ленинград, 1989, 139С.