Влияние микробиологических препаратов(Фитоспорин-М, Урожай-С) на развитие и распространенность грибных болезней на картофеле

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Оглавление

Введение

Глава 1. Анализ литературных источников по теме исследования

1.1 Общие сведения о грибных болезнях картофеля

1.1.1 Грибные болезни

1.2 Использование микробиологических препаратов в практике картофелеводства

1.2.1 Использование фиторегуляторов в системе защиты картофеля от грибных болезней

Глава 2. Организация и методы экспериментального исследования

2.1 Условия и методика проведения опыта

2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований

2.3 Характеристика фиторегуляторов, используемых в исследованиях

2.4 Характеристика сортов картофеля, используемых в исследованиях

Глава 3. Результаты исследований

3.1 Фенологические наблюдения

3.2 Влияние микробиологических препаратов на распространенность и развитие грибных болезней на ботве картофеля

3.2.1 Влияние микробиологических препаратов на распространенность макроспориоза на ботве картофеля

3.2.2 Влияние микробиологических препаратов на распространенность альтернариоза на ботве картофеля

3.2.3 Влияние микробиологических препаратов на распространенность и развитие фитофтороза на ботве картофеля

3.3 Влияние микробиологических препаратов на распространенность грибных болезней на клубнях через месяц после уборки урожая

3.4 Влияние микробиологических фиторегуляторов на урожайность картофеля

Выводы

Заключение

Анализ литературных источников по теме исследования

Приложения

Введение

Картофель - одна из самых популярных сельскохозяйственных культур. Важной особенностью картофеля является и то, что вследствие вегетативного размножения большинство поражающих его болезней передается через семенные клубни, которые и являются первичным источником инфекции для последующего заражения посадок. Картофель может поражаться болезнями на всех этапах жизненного цикла: до появления всходов, во время вегетации и в период хранения. Многие возбудители болезней способны также накапливаться и длительно сохраняться в почве (Анисимов Б.В., 2009).

Существующая система мер борьбы с сорняками, вредителями и болезнями картофеля основана на интенсивном использовании в основном препаратов химического происхождения, что приводит к отрицательному воздействию на окружающую среду и здоровье людей.

Альтернативой химическим препаратам выступают агротехнические и технологические приёмы, микробиологические препараты и регуляторы роста растений индуцирующие устойчивость растений к болезням.

В экологизированной системе защиты картофеля важное место отводится исследованиям приёмов подготовки семенного материала, специализированному севообороту, выбору устойчивых к патогенам данного региона сортов картофеля, оптимальной схеме посадки и использованию нового класса фиторегуляторов для усиления естественных защитных реакций.

В семеноводстве картофеля одной из главных задач является снижение уровня поражения картофеля заболеваниями, что зависит, прежде всего от происхождения посадочного материала картофеля (Зейрук В.Н., Глез В.М., и др., 2006).

В условиях ухудшения экологической ситуации на планете немалое значение приобретает биологизация сельскохозяйственного производства. Это направление является доступным, низкозатратным и экологически безопасным.

Основой биологизации земледелия является рациональное использование биоклиматического потенциала (осадки; продолжительность вегетационного периода, естественное плодородие почв и др.), применение альтернативных источников питания растений (сидераты, солома, растительные остатки, микробиологические препараты, гуминовые препараты и др.), сбалансированное питание растений для получения продукции с заданными параметрами качества; предпочтение биологических методов защиты растений.

Картофель является одной из главных культур, которую можно и нужно возделывать по биологизированным технологиям. В настоящее время растет интерес к возделыванию картофеля с применением новых видов микробиологических препаратов, препаратов-иммуностимуляторов и использованию альтернативных источников органических удобрений (Федотова Л.С., Кравченко А.В., Гаврилов А.Н., 2009).

Объектом исследования являются микробиологические препараты, которые показывают высокую фунгицидную активность и сорт картофеля, используемые в исследованиях.

Актуальность исследований состоит в том, что эффективность выращивания картофеля зависит от внедрения новых, перспективных микробиолгических препаратов, обладающих фунгицидным и иммунизирующим действием.

Цель работы: изучить влияние микробиологических препаратов (Фитоспорин-М, Урожай-С) на развитие и распространенность грибных болезней на картофеле.

В связи с этим ставятся задачи:

1. Изучить влияние микробиологических препаратов на рост растений картофеля.

2. Изучить влияние микробиологических препаратов на распространенность макроспориоза на ботве картофеля.

3. Изучить влияние микробиологических препаратов на распространенность альтернариоза на ботве картофеля.

4. Изучить влияние микробиологических препаратов на распространенность и развитие фитофтороза на ботве картофеля.

5. Изучить влияние микробиологических препаратов на распространенность болезней на клубнях картофеля.

6. Проанализировать влияние микробиологических препаратов на урожайность картофеля.

Научная новизна заключается в изучении применения микробиологических препаратов (Фитоспорин-М, Урожай-С) на картофеле в Ковернинском районе Нижегородской области впервые. Выявлен наиболее эффективный микробиологический препарат Фитоспорин-М и сортовая отзывчивость картофеля сорта Удача.

Практическая значимость работы заключается в том, что данная работа позволяет выявить влияние микробиологических препаратов (Фитоспорин-М, Урожай-С) на распространенность болезней на ботве и клубнях картофеля раннего сорта Удача в условиях подзолистых и дерново-подзолисых почв Ковернинского района Нижегородской области.

Структура работы

Дипломная работа состоит из введения; основной части, состоящей из 3^х глав; выводов; заключения; анализа литературных источников по теме исследования и приложений. Работа изложена на 51 странице не включая приложений, содержит 8 таблиц и 5 рисунков, анализ литературных источников по теме исследования содержит 46 источников отечественных авторов.

Глава 1. Анализ литературных источников по теме исследования

1.1 Общие сведения о грибных болезнях картофеля

Болезни картофеля обычно разделяют на инфекционные (паразитарные) и неинфекционные. Инфекционные болезни вызываются различными организмами: грибами, оомицетами, актиномицетами, бактериями, вирусами, вироидами, фитоплазмами, нематодами. Их отличительным признаком является способность передаваться от одного растения к другому. Каждый организм-возбудитель вызывает заболевание, специфичное по своим симптомам (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

Грибы - это организмы, выделяемые в самостоятельное царство, отличающиеся как от растений, так и от животных.Число видов грибов огромно - по некоторым оценкам может достигать 1,5 млн. Такое большое число видов, а также богатый набор ферментов и других биологически активных веществ позволили грибам освоить самые разнообразные субстраты: от современных пластиков до живых растений и животных. Взаимосвязь грибов с растениями сложилась на очень ранних этапах эволюции. Именно поэтому подавляющее большинство грибов паразитирует именно на растениях (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

К числу наиболее доминирующих грибных болезней картофеля в Европейской части России относятся фитофтороз, фомоз, парша обыкновенная, ризоктониоз, фузариозная гниль, рак картофеля.

1.1.1 Грибные болезни

Фитофтороз - (картофельная гниль) заболевание картофеля, вызываемое оомицетом Phytophthora infestans. Распространен во всех регионах Российской Федерации.

Фитофтороз - самое вредоносное заболевание картофеля в большинстве стран мира. Главная опасность болезни - это высокая скорость её развития. Проявляется в фазу бутонизации цветения картофеля. Поражаются листья, стебли, клубни, бутоны, ягоды. На листьях, начиная с верхних, появляются расплывчатые бурые пятна. С нижней стороны листовой пластинки, преимущественно по утрам и во влажную погоду, на границе больной и здоровой ткани виден белый налёт спороношения гриба. Поражённые листья быстро отмирают, чернеют и сгнивают или засыхают. На стеблях и черенках листьев фитофтороз появляется в виде удлинённых коричневых полос. В сухую погоду развитие болезни приостанавливается, пятна становятся сухими и ломкими, во влажную погоду они разрастаются и загнивают. Болезнь охватывает всё новые листья и стебли, и растение погибает. От больных кустов картофеля заражаются здоровые с образованием очагов поражённой ботвы в виде сплошной чёрной массы с торчащими стеблями и свешивающимися остатками отмерших листьев. При благоприятных условиях достаточно 7-10 суток, чтобы погибла ботва на всём поле. На клубнях образуются слегка вдавленные, твёрдые буровато-сероватые пятна, проникающие в мякоть клубней в виде ржаво-бурых неровных некрозов. В дальнейшем при подселении сапротрофных микроорганизмов на поражённых клубнях развиваются мокрые или сухие гнили. Основной источник инфекции --слабозаражённые посадочные клубни, образующие в поле инфекционные ростки, а также отбросы после весенней переборки картофеля возле буртов и хранилищ. Клубни в поле поражаются двумя путями: спорами, попадающими с листьев и вместе с дождём просачивающимися в землю, во время уборки -при соприкосновении клубней с поражённой ботвой. Особенно сильное заражение происходит при уборке недозрелого картофеля с легко сдирающейся кожурой или на механически повреждённых клубнях. Развитию болезни способствуют прохладное дождливое лето (относительная влажность не ниже 75%, наличие капельной влаги: ночные росы, туманы). Частые осадки во 2-й половине вегетации и умеренные температуры стимулируют ежегодное развитие фитофтороза (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

Степень вредоносности фитофтороза зависит от времени его проявления, устойчивости сорта, уровня инокулюма, агрометеорологических условий вегетационных периодов, уровня агротехники, эффективности проводимых защитных мероприятий. В среднем, ежегодные потери урожая в Российской Федерации от фитофтороза составляют 15%, в том числе, по Волго-Вятскому региону- 16%, среднее развитие болезни по области составило 24%, что выше средней величины по Европейской части Российской Федерации (Воловик А.С., Литун Б.В., 1979).

Установлено, что в Белоруссии при массовом развитии заболевания не добирается 47-54% урожая, в Молдавии от 10 до 60%. В странах дальнего зарубежья так же имеются данные о больших потерях урожая в результате развития фитофтороза. Так, например, эти потери в Германии составили до 70%, во Франции от 10 до 90% (Курилов, Гулюкина, 1979).

Ризоктониоз - (черная парша) широко распространенное заболевание картофеля. Возбудитель болезни- гриб-базидиомицет Hypochnus solani Prill. et Delacr. (более широко распространено название несовершенной стадии гриба - Rhizoctonia solaniJ.G. Kuhn).

Это заболевание особенно вредоносно в холодные, дождливые весны. Сильное поражение приводит к выпадам растений, их угнетению,ухудшению товарного вида клубней. Потери урожая от ризоктониоза доходят до 20 - 25% (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

Гриб R.solani способен поражать картофель на всех этапах онтогенеза. В настоящее время насчитывают несколько форм проявления ризоктониоза. Заболевание проявляется в виде черной парши, углубленной (ямчатой) пятнистости и сетчатого некроза клубней, загнивания глазков и ростков, отмирания столонов и корней, а также в виде сухой гнили подземной части стебля в виде коричневых язв различной величины "трухлявая древесина" и "белой ножки" стеблей. Черные склероции на клубнях - самая заметная отличительная черта ризоктониоза. Они похожи на кусочки почвы, но не смываются и с трудом соскабливаются (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

На болезнь больше всего оказывает влияние температура и влажность почвы, степень заселения клубней и почвы склероциями возбудителя.

В Российской Федерации есть районы с более значительным ущербом картофелеводству этим заболеванием- Уральский, Волго-Вятский, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский, Дальневосточный. Потери от ризоктониоза достигают значительных размеров. В отдельные годы, в разных регионах России потери составляют 26-53% пораженных растений (Воловик А.С., 1971).

Фомоз - (гангрена, пуговичная гниль, сухая фомозная гниль), заболевание картофеля, вызываемое несовершенным грибом Phoma exiguavar. exigua. Заражению и развитию фомоза способствуют прохладная и сырая погода в период уборки, механические повреждения клубней, а также повышенные влажность и температура в период хранения. Болезнь приводит к преждевременному отмиранию поражённой ботвы и гибели клубней при хранении. Поражаются стебли, столоны и клубни. Стеблевая форма обычно проявляется в конце цветения. На стеблях около черешков листьев образуются овальные или удлинённые пятна с многочисленными светло - или тёмно- коричневыми пикнидами. Пятна погружены в ткань, не имеют чётких границ, часто охватывают стебель (растение при этом надламывается и погибает). На поражённых участках стебля иногда возникают удлинённо-овальные язвы, в центре которых ткань коричневатого оттенка, а по краям тёмно-бурая. На клубнях фомоз проявляется через 2-16 недель после уборки, но наиболее интенсивно ко времени посадки картофеля, когда большинство больных клубней сгнивает. Вначале на поверхности образуются небольшие округлые тёмные вдавленные твёрдые пятна с отчётливой границей между больной и здоровой тканями. В дальнейшем пятна увеличиваются в диаметре и углубляются, превращаясь в язвы с плотно натянутой кожурой. На разрезе клубня через язву видна бледно-коричневая ткань, распространяющаяся внутрь в виде конуса. В больной ткани выделяются полости, выстланные серым мицелием гриба. Поражённая ткань отделяется от здоровой узкой полосой более интенсивной окраски. При повышенной влажности заметен серо-белый мицелий возбудителя болезни, который формирует конидиальное спороношение (пикниды). Иногда пикниды выступают на поверхность через кожуру клубня. Источник инфекции - поражённые клубни, растительные остатки в почве, где гриб может сохраняться до 3 лет, некоторые сорняки (осот, василёк). Клубни могут заражаться в поле, хранилищах, буртах; в период вегетации и уборки заражение происходит через чечевички, глазки и механические повреждения. В поле инфекция передаётся с каплями дождя и ветром; при хранении - от клубня к клубню (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

Фузариоз - (сухая гниль) по вредоносности занимает второе место после фитофтороза. Вызывается разными видами несовершенных грибов рода Fusarium. Наибольшему развитию болезни способствуют температура 12-- 17 °С и влажность воздуха выше 70%. Особенно опасны резкие колебания температуры и влажности в хранилищах, где может произойти отпотевание клубней. Потери клубней при хранении могут достигать 10--15%. Больные посадочные клубни становятся причиной изреживания всходов, замедленного роста и развития растений. Болезнь проявляется через 3--4 месяца после уборки, хотя клубни обычно заражаются ещё в поле. На клубнях появляются серовато-бурые, слегка вдавленные пятна, мякоть под ними становится рыхлой и приобретает буроватую окраску, в ней образуются пустоты, заполненные пушистым белым, желтоватым или красноватым мицелием гриба. Больная ткань быстро подсыхает, что приводит к образованию складок кожуры вокруг места первичного пятна. На поверхности складок образуются рыхлые подушечки спороношения грибов разного цвета. Постепенно ткань чернеет, клубень сгнивает, становится лёгким и твёрдым. Инфекция, кроме почвы, может сохраняться на больных клубнях и в картофелехранилищах. Проникают грибы в клубни через поранения кожуры, места поражения фитофторозом, паршой обыкновенной и другими болезнями. В период хранения здоровые клубни перезаражаются только при наличии механических повреждений (например, в процессе переборки) (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

Рак картофеля - вызывается хитридиевым грибом Synchitrium endobioticum. Карантинная болезнь. Развитию болезни способствуют повышенная влажность почвы (60-80%) и температура (9-19 ⁰ С). При выращивании восприимчивых сортов потери урожая могут достигать 50% и более. Болезнь особенно прогрессирует на приусадебных участках при монокультуре картофеля.

Вредоносность болезни велика: нормальных клубней практически не получают, а больные не годятся для употребления в пищу, на корм скоту и для технических целей. Поражаются все органы растений, кроме корней. Однако в полевых условиях заболевание встречается почти исключительно на клубнях, столонах, корневой шейке, причём даже при сильном поражении клубней и столонов наземная часть куста не угнетается и выглядит нормально. Преимущественно возле глазков образуются крупные мясистые кораллообразные наросты, напоминающие соцветие цветной капусты - разросшиеся паренхимные клетки, содержащие возбудителя болезни: одноклеточный гриб со сформированным вегетативным телом - плазмодием. Наросты различны по величине -от небольших горошин до превышающих по размерам клубень; вначале они светлые, позже буреют и разлагаются, в результате чего клубни быстро и полностью сгнивают. На клубнях наблюдают и другие формы рака: листовидную (разрастание глазковых чешуек), паршеобразную или лишаевидную (наподобие парши обыкновенной), гофрированную (возникает в засушенные годы, поверхность клубня морщинистая с наплывами и углублениями), кратеровидную (образуются выпуклые округлые образования с острыми краями на верхушке и углубленной серединой). При поражении столонов клубни, как правило, не образуются, но столоны продолжают расти и на них возникают цепочки с 4-5 наростами. На надземных органах растений заболевание чаще всего проявляется на основных стеблях и боковых веточках: в пазухах листьев образуются зелёные наросты; при поражении листьев их пластинки утолщаются и деформируются, а конечная доля превращается в сплошной нарост; соцветия могут превращаться в наросты причудливой формы, иногда наблюдается поражение только тычинок. Лучший срок обнаружения заболевания - период уборки.

Возбудитель рака картофеля - обязательный паразит с узкой филогенетической специализацией -поражает только растения семейства паслёновых. Цикл его развития длится 10-12 суток, поэтому за вегетационный период возможны несколько поколений. Кроме обычной расы выявлены 3 расы возбудителя (межгорская, раховская, буковинская), способные поражать устойчивые сорта. По международной номенклатуре, принятой европейской и средиземноморской организацией по защите растений (ЕОЗР) зарегистрировано более 20 новых паратипов возбудителя болезни. Инфекция сохраняется в виде зимних зооспорангиев (цист) в почве (до 30 лет), ботве, клубнях. Основной источник инфекции - больные клубни и почва. Инфекция может также распространяться с сельскохозяйственным инвентарём, навозом, талыми водами (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

Парша обыкновенная - вызывается стрептомицетами Streptomyces scabies. Развитию болезни способствуют сухая и жаркая погода, умеренные осадки в период клубнеобразования. Урожай клубней снижается на 15-40%,содержание крахмала в них на 5-30%, ухудшаются их товарные и вкусовые качества. Болезнь развивается с начала клубнеобразования и продолжается до конца вегетации. Поражаются преимущественно клубни, реже столоны и корни. Вначале на клубнях вблизи чечевичек и дыхательных пор появляются небольшие бурые пятна, которые затем разрастаются, почти вся поверхность клубня покрывается сплошной шероховатой коркой (Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А. и др., 2009).

Различают несколько форм парши обыкновенной: плоскую паршу (поражается кожура, преимущественно молодых клубней, края язв на одном уровне с поверхностью клубня); сетчатую паршу (образуется сплошная поверхностная шероховатость в виде неглубоких канавок, пересекающихся в разных направлениях); выпуклую паршу (проявляется вначале в виде небольших конусовидных углублений, позднее поднимающихся над поверхностью клубней в виде бородавок или струпьев); глубокую паршу (на более старых клубнях образуются язвы глубиной до 0,5 см, окружённые разорванной кожурой). Больные клубни имеют непривлекательный вид, лёжкость их снижается из-за развития сухих и мокрых гнилей. Высаженные в поле, они плохо всходят,сильнее поражаются фитофторозом. Инфекция сохраняется в почве и на семенных клубнях. Поражение клубней возрастает при внесении свежего навоза (Воловик А.С., 1973).

При посадке больными клубнями снижается всхожесть картофеля на 8-14%, уменьшается количество стеблей в 1,5-2,0 раза, а потери урожая составляют 15-37%.Развитию болезни способствует внесение свиного навоза, интенсивное известкование почвы, высокая температура и низкая влажность почвы (Дорожкин Н.А., Бельская С.И., 1979).

1.2 Использование микробиологических препаратов в практике картофелеводства

фиторегулятор картофель микробиологический грибной

Действию вредителей и болезней больше в основном подвергаются ослабленные растения, которые растут на истощенной почве. Поэтому основным способом защиты растений является восстановление плодородия почвы. На ней вырастают сильные и здоровые растения, которые болезнями и вредителями почти не поражаются.

В естественных условиях болезни и вредители оказывают негативное влияние на развитие растений в значительно меньшей степени, чем на садовых участках. Это происходит потому, что природа обеспечивает для растений лучшие условия питания и развития. Растения получают сбалансированное питание, они обладают сильным иммунитетом, вырастают более крепкими и способны сопротивляться болезням и насекомым. Вредители же предпочитают ослабленные растения.

Кроме того, в природе существуют агрономически полезные микроорганизмы, которые подавляют возбудителей болезней. А также полезные насекомые - враги вредителей.

При традиционной агротехнике для защиты растений широко применяются ядохимикаты, что вызывает множество негативных последствий. Пестициды уничтожают полезные микроорганизмы и насекомых. В результате этого на садовом участке не остается естественных защитников растений. Кроме того, вредители и возбудители болезней в короткие сроки (1-2 года) приспосабливаются к ядам и пестициды перестают оказывать на них значительный эффект. Это вынуждает изобретать суперряд, к которому вредные бактерии и насекомые также быстро приспосабливаются. К тому же ядовитые вещества накапливаются в почве и растениях, что вредно сказывается на здоровье людей (Усков А.И., Анисимов Б.В. и др., 2003).

Таким образом, в настоящее время в мировом сельском хозяйстве наблюдается устойчивая тенденция к снижению высоких доз химикатов и замене их на более экономичные и экологически безопасные ресурсосберегающие агротехнологии (Куликова А.Х., Дронина О.С., Никифорова С.А., Дронина А.С., 2008).

На данный момент времени изучено более 5000 соединений с регуляторным действием: это, как правило, вещества растительного, синтетического или микробного происхождения (Шевелуха В.С., Хрусталева Л.И., Блиновский И.К., 1981).

Академик В.С Шевелуха (1990) дал определение фиторегуляторам (стимуляторам роста) - экзогенные синтетические и природные органические соединения, не являющиеся источником питания, но влияющие на жизненные процессы растений, не оказывая на них в используемых концентрациях токсического действия.

Все фиторегуляторы подразделяют на 3 группы: 1) стимуляторы роста(фитогормоны);2)ингибиторы роста-ретарданты;3)негормональные вещества(микробиологические препараты, элиситоры). Фиторегуляторы обладают широким спектром действия на растение, позволяют направлено регулировать отдельные этапы их роста и развития с целью мобилизации потенциальных возможностей растительного организма, а следовательно, повышения урожайности и качества сельскохозяйственной продукции (Верзилин В.Ф., 1971; 1978; Дмитриев А.М., Страцкевич Л.К., 1986; Веденеев А.Н., Деева В.П., Санько Н.В., 1989).

Первая группа фиторегуляторов, т.е. стимуляторы роста или фитогормоны (ауксин, гиббереллин, цитокинин, этилен, абсцизовая кислота) - вещества, обладающие общей способностью регуляции ростовых процессов на разных этапах роста растений. Действие фитогормонов на культуре картофеля достаточно подробно изучено. Анализ литературных данных (Шевелуха В.С., Хрусталева Л.И., Блиновский И.К., 1981) свидетельствует о том, что обработка фитогормонами клубней картофеля приводит к изменению естественного распространения эндогенных фитогормонов между верхними и нижними глазками на клубнях, между главными и боковыми почками в глазке, что снимает апикальное доминирование, ускоряет появление всходов, увеличивает длину и количество стеблей, а также площадь листьев. По мнению исследователей, явление стимуляции возникает потому, что обработка фитогормонами в определенной концентрации при определенном физиологическом состоянии растений вызывает изменение гормонального баланса, что приводит к незначительному нарушению нормального функционирования живой системы, в результате чего усиливается обмен веществ.

Вторая группа фиторегуляторов представляет ингибиторы роста. Одним из наиболее изученных представителей этой группы является Тур (хлорхолинхлорид). Он относится к ретардантам первой группы, механизм действия которых сводится к жесткому прерыванию синтеза гиббереллинов, вследствие чего происходит торможение роста, которое сопровождается изменением физиологических процессов растениях (Верзилин В.Ф., 1988).

Гораздо мягче действуют ретарданты второй группы, механизм действия которых сводится к нейтрализации физиологического действия гиббереллинов. К этой группе относятся этиленпродукты - вещества, которые при обработке ими растений проникают внутрь и разлагаются в тканях с выделением этилена. Такие вещества обычно являются производными 2-хлорэтилфосфоновой кислоты (2-ХЭФК). Представители этой группы - кампозан, гидрел и др. (Муромцев Г.С., Данилина Е.Э., 1994). Наиболее известен среди них кампозан, действие которого проявляется в замедлении роста стеблей, листьев и стимуляции клубнеобразования. Аналогичные результаты были получены и другими исследователями (Вакуленко В.В., Шаповал О.А., 1998).

В опытах В.А. Шмыгли (1971) отмечено, что обработка растений картофеля кампозаном через 16 дней после полных всходов тормозит рост главного стебля, стимулирует рост боковых стеблей и вызывает опадение бутонов.

Ретарданты оказались эффективными препаратами для регулирования морфогенеза картофеля и повышения устойчивости к стрессовым факторам, урожайности и выходу товарной продукции (Сердеров В.К., Кирюхин В.П., 1988). Тем не менее ретарданты и фитогормоны не получили экономически значимого практического распространения в картофелеводстве (Шевелуха В.С., Хрусталева Л.И., Блиновский И.К., 1981). Однако идея использования фитогормонов в качестве эндогенных регуляторов роста и развития растений привела к созданию синтетических препаратов аналогичного действия.

На стадию внедрения уже вышли препараты третьего поколения (вещества биогенного происхождения или биопрепараты - микробные препараты и элиситоры), гектарные дозы применения которых исчисляются миллиграммами (Шевелуха В.С., 2004). Эти препараты можно отнести к третьей группе. В этой группе препараты, полученные на основе гуминовых кислот, стероидных и тритерпеновых гликозидов, а также препараты на основе эндогенных и ризосферных микроорганизмов и продуктов их метаболизма. Список таких препаратов с каждым годом пополняется. Наиболее известными на картофеле являются гумат натрия, гумат калия, гумми, силк, эпин, эстрасол, фитохит, симбионт, крезацин и др. (Муромцев Г.С., Данилина Е.Э., 1994).

Применение фиторегуляторов растений дает возможность решить ряд важных проблем в сельскохозяйственном производстве. Оказывая влияние на различные физиологические процессы, они могут регулировать рост, развитие и продуктивность картофеля. Используя биологически активные вещества на картофеле способствует не только накоплению урожая клубней, но и оказывает высокий защитный эффект от вредителей и болезней.

1.2.1 Использование фиторегуляторов в системе защиты картофеля от грибных болезней

Регуляторы роста способны активизировать образование в клетках растений антистрессовых белков и других компонентов системы фитоиммунитета, индуцируя тем самым комплексную устойчивость к ряду болезней грибного, бактериального и вирусного происхождения (Деревягина М.К., Васильева С.В., Гаитова Н.А., Данин А.В., 2004).

Исследования последних лет показали перспективность биологической защиты растений от вредителей и болезней. Особое внимание уделяется препаратам, произведенным на основе спорообразующей бактерии Bacillius thuringiensis. Особенностью этой бактерии является избирательное действие на насекомых и патогенные микроорганизмы, а также полная безопасность для человека и полезной энтомофауны (Вершинина В.И., Алимова Ф.К., 2000). Так, при проведении химических обработок видовой состав полезной энтомофауны был обеднен на 87%, после обработки препаратом Дельфин (препарат на основе дельта-эндотоксинов B.Thuringiensis) численность и видовой состав энтомофагов по сравнению с контролем практически не изменился. Имеются сведения о действии дельта-эндотоксина B. Thuringiensis в отношении фитопатогенных грибов различных таксономических групп, в том числе на Phytophthora infestans (Каменек Л.К., Тюльпинева А.А., Климентова Е.Г., Морозова Е.П., 2000). Данные, полученные при лабораторных исследованиях дельта-эндотоксинов B.thuringiensis, показали фунгистатическое действие токсина путем угнетения линейного роста исследуемых грибов (в том числе и Ph.Infestans). Также отмечено, что процент подавления роста грибов зависит от продолжительности культивирования. В случае с Ph. Infestans наибольшее подавление роста отмечено в первые сутки (Симаков Е.А., Анисимов Б.В., Склярова Н.П., Яшина И.М., 2005).

В проведенных опытах в ВНИИКХ биопрепарат Альбит снижал пораженность картофеля ризоктониозом (биологическая эффективнсть 50 -68%), альтернариозом (БЭ 31-59%), макроспориозом (БЭ 60-70%), паршой обыкновенной (БЭ 30-69%) и фитофторозом (БЭ на ботве и клубнях 21-100%). Фунгицидная активность Альбита отмечена при уровне распространенности заболеваний 3-7,9%, развития-1-29% (Андрианов А.Д., Андрианов Д.А., Зейрук В.Н., 2008).

В ВИЗР многолетними исследованиями устойчивости растений к фитопатогенам среди множества индукторов фитоалексинов была выделена группа, основывающаяся на молекуле хитозана, который входит в состав панциря ракообразных. Установлено, что хитозан не оказывает прямого ингибирующего действия на фитопатогенов гриба, его защитный эффект связан с повышением иммунитета растений.

Выяснено, что семенной материал может быть резерватором возбудителей многих заболеваний. Большую роль в снижении распространения и развития болезней играет обработка посадочных клубней защитно-стимулирующими веществами. Значительный урон культуре картофеля наносят болезни, вызываемые возбудителями грибной инфекции. В литературе имеются данные об эффективном снижении распространенности альтернариоза при использовании препарата Март. При обработке семенного материала данным препаратом в дозе 0,25 л/т и двукратном опрыскивании растений в период полных всходов и бутонизации (8 л/га) прибавка урожая составила 46,6%, а выход здоровых клубней-10,3 т/га, что в 3,5 раза выше контроля (без применения средств защиты) (Вологдин А.Н., 1999). Эффективен в борьбе с грибными болезнями был также препарат ТНЗ-303 при норме расхода 3 мл/т семенных клубней. Он обеспечивал снижение развития болезней и стимулировал рост и развитие растений, что в конечном итоге привело к увеличению урожая здорового картофеля (4,4 т/га в экстремальных климатических условиях). Менее эффективные результаты получены при однократной обработке растений в период смыкания ботвы в рядках препаратом фитоспорин в дозе 2 л/га (Глез В.М., 2001). Все испытываемые препараты способствовали увеличению в клубнях сухого вещества, крахмала и витамина С.

Анализ результатов исследований свидетельствует о том, что определенную фунгицидную активность против фитофтороза картофеля при предпосадочной обработке клубней и опрыскивании вегетирующих растений проявляет природный регулятор роста и развития растений Гуми. При этом наблюдается подавление развития фитофтороза на ботве и клубнях, повышается урожайность культуры. Следует отметить, что, несмотря на меньшую биологическую эффективность против патогенна по сравнению с эталоном (поликарбацин), прибавка урожая клубней, обеспечиваемая исследуемым препаратом, была заметно выше (Шаповал О.А., 2006).

Комплекс биопрепаратов (азотобактерин, фосфобактерин, кремнебактерин) повышал устойчивость к грибным заболеваниям. Зараженность картофеля паршой обыкновенной снизилась на 80%. Клубни обработанного картофеля стали ровными и гладкими, имели более качественный товарный вид (Соколова М.Г., Акимова Г.П., Рудиковский А.В., Глянько А.К., Вайшля О.Б., 2008).

Применяя регуляторы роста, можно значительно уменьшить кратность обработки посевов фунгицидами в период вегетации, тем самым сократив расходы на средства защиты растений, затраты труда. Кроме этого, можно применять баковые смеси биопрепаратов и регуляторов роста с пестицидами (Лухнинев В.П., 2003).

Некоторые БАВ можно использовать в системе мероприятий по борьбе с болезнями в сочетании с химическими фунгицидами. Одной из лучших является система с использованием по 50% химических препаратов и индукторов устойчивости (март 0,25 л/т, фэтил 0,132 кг/га+ ридомил МЦ 1,2 кг/га; март 8 л/т; тату 2 л/т; дитан М-45 0,7 кг/га). При использовании данной системы наблюдалось минимальное развитие фитофтороза и альтернариоза. В результате валовый урожай составлял 24,8 т/га, при 21,6 т/га в контроле. Урожай здорового картофеля составлял соответственно 10,0 8,7 т/га (Николаев А.В., 1999).

В России зарегистрированы и биофунгициды, которые, однако, не являются радикальным средством борьбы с болезнями грибной природы, а лишь ослабляют их развитие. Такие препараты родственны БАВ или являются их аналогами. Они способны активировать защитные реакции растений, повышают системную устойчивость картофеля к альтернариозу и фитофторозу. Активизировать системную устойчивость картофеля к фитофторозу можно при помощи препаратов группы брассинов (эпин-экстра), а также смеси гидроксикоричных кислот (циркон). Успех их применения также заключался в блокировании и торможении развития жизненного цикла патогена. В России стимуляторы роста начали приобретать популярность сравнительно недавно. Несмотря на то, что экономические выгоды от использования синтетических стимуляторов роста и фитогормонов многократно превышают затраты на их приобретение, широкого применения они пока еще не получили. Прежде всего, сказывается недостаточная информированность практиков сельского хозяйства об этих препаратах. Кроме того, как любые биологически активные вещества, регуляторы роста требуют очень осторожного обращения с ними. Передозировка этих соединений очень опасна: можно не только не получить ожидаемого эффекта, но и столкнуться с прямо противоположным результатом. Отечественные биопрепараты не уступают по качеству зарубежным, экологически безопасны, а их стоимость значительно ниже в связи с использованием отечественной сырьевой базы. Вместе с тем, в связи с экономическим кризисом и нарушением сложившихся экономических связей, за время перестройки объем их производства снизился с 10 до 1 тыс.тонн в год. Российский рынок усиленно насыщается импортными химическими препаратами. Иностранные компании вкладывают огромные деньги в рекламу своей продукции, что ставит их в неравное положение с нашими отечественными продуктами. Это крайне негативно сказывается на использовании отечественных биопрепаратов, учитывая также и тот факт, что государственное финансирование научных разработок практически прекращено. И, всетаки, научно мысль функционирует: в 2006 г. в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, внесено 70 препаратов, позволяющих регулировать рост растений, из которых лишь 5% иностранные. На картофеле в данное время разрешены следующие БАВ: агат-25К. агрохит, альбит, бигус, бутон, гибберросс, гибберсиб, гиббор-М, гумат натрия, завязь, иммуноцитофит, квартазин, краснодар-1, крезацин, лариксин, мивал, новосил, растим, симбионт, спадник, фитохит, экстрасол, плодородие, гумми, циркон, черказ, экост, эль-1, эмистим,энергия, эпин-экстра, силк. В настоящее время активно разрабатываются новые биологические препараты и стимуляторы роста растений. Так, а Алтайском агроуниверситете ведутся исследования по влиянию препаратов на основе пихты сибирской (Новосил, Срезар, Корранол, Лариксин) на урожайность технических культур. Полученные результаты позволили заключить, что выше описанные препараты могут быть использованы при возделывании льна-долгунца, подсолнечника, сахарной свеклы и картофеля, т.к. обеспечивают повышение урожайности в 1,15-3 раза (Антонова О.И., 2004).

Сложившаяся в земледелии Российской Федерации ситуация, характеризующаяся деградацией агроландшафтов, финансовыми трудностями предприятий, отсутствием бюджетных ассигнований, вынуждает искать альтернативные приемы хозяйствования. При этом, однако, разрабатываемые в настоящее время принципы перехода к биологизации земледелия должны быть научно аргументированы. В то же время биологические средства повышения почвенного плодородия и увеличения урожайности нельзя противопоставлять известным средствам химизации (минеральным удобрениям, пестицидам и др.), так как при комплексном использовании всех средств действие биологических факторов усиливается. В современных условиях повышения урожайности сельскохозяйственных культур можно достичь на основе высокой культуры земледелия путем научно-обоснованного экологически безопасного применения удобрений. Пестицидов и широкого внедрения прогрессивных технологий их возделывания. Для картофеля очень большое значение при этом имеют препараты, способствующие увеличению продуктивности и качества получаемой продукции (регуляторы роста растений, бактериальные удобрения, биологические средства защиты растений и др.) и система семеноводства, способствующая оздоровлению семенных и продовольственных посадок.

Глава 2. Организация и методы экспериментального исследования

2.1 Условия и методика проведения опыта

Исследования проводились в Ковернинском районе Нижегородской области, где преобладают подзолистые и дерново-подзолистые почвы. Обработка почвы в опыте - общепринятая в данном регионе. Посадка производилась вручную. Схема опыта и дозировки изучаемых препаратов представлены в табл. 1.

Таблица 1 Дозировки применяемых препаратов

Опыт закладывался в 3^х кратной повторности по 30 клубней в гребне. Площадь питания 70х30 см. Уборка проводилась вручную, поделяночно. Урожайные данные по опыту обработали статистически, методом дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова (1985).

1. Учет болезней растений картофеля в основные фазы развития проводили по методикам НИИКХ (1967, 1991).

2. Учет урожайности проводили по методике НИИКХ (1967).

2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований

Метеорологические условия в период вегетации различались по годам исследований. 2011 г. характеризуется повышенной температурой воздуха и небольшим количеством осадков. 2012 г. характеризуется сравнительно высокой температурой воздуха и большим количеством осадков. В целом 2011 и 2012 гг. были относительно благоприятными для роста и развития растений (табл. 2).

Таблица 2 Метеорологические условия в годы проведения исследований

Климат в зоне расположения опытного участка умеренно-континентальный с умеренно холодной зимой и теплым летом. Продолжительность безморозного периода по средним многолетним данным составляет 135 дней, а продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха выше +5 ⁰С - 173 дня. В работах, объектом исследований которых являются растения, характерен температурно-влажностный режим, определяющий условия произрастания растительности. Средняя температура января составляет - 11,6 ⁰С, а летом составляет - +18,8 ⁰С. Снежный покров сохраняется до 160 дней. Весна характеризуется усилением ветров. Март обычно является зимним месяцем. Полное оттаивание почвы наблюдается в конце апреля, но в мае возможны заморозки. Годовая сумма осадков (582,5 мм) и годовая испаряемость (1500 мм) дают возможность оценить указанный район как территорию со слабой степенью избыточного увлажнения.

2.3 Характеристика микробиологических препаратов, используемых в исследованиях

Удобрение "Урожай - С", представляет биоорганическое жидкое удобрение, получаемое методом анаэробного (без доступа воздуха) сбраживания куриного помета (патент РФ № 2248955). Удобрение на постоянной основе зарегистрировано в Государственном реестре пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ. Удобрение "Урожай-С" является экологически чистым, готовым к применению концентрированным продуктом. Оно не содержит патогенной микрофлоры, всхожих семян сорняков. Удобрение универсальное: оно может быть использовано под любые культуры и на любых почвах. Достоинства и особенности данного удобрения связаны с его способом производства. Метановое сбраживание позволяет сохранять весь азот в аммонийной или органической формах. Фосфор в удобрении находится в основном в виде фосфатидов и нуклеопротеидов, калий в виде растворимых солей, что обеспечивает лучшую их усвояемость растениями. Количество доступного азота достигает 100 %, фосфора - 70 %, калия - 90 %. Удобрение содержит полный набор микроэлементов, в нем в достаточном количестве присутствуют гуминовые кислоты, фульвокислоты и их соли. В удобрении много кальция, что способствует раскислению почв.

Главная особенность удобрения в том, что оно содержит активные полезные микроорганизмы, как метаногены, так и родственные им бактерии. Это ризосферные микроорганизмы, попадая в почву, оказывают громадное влияние на растения, снабжая их физиологически активными веществами, витаминами, доступным азотом (азотфиксация), усиливают стабилизацию фосфатов, высвобождают другие элементы питания растений из почвенных минералов. Удобрение "Урожай-С" способствует усилению этих свойств у ростостимулирующего сообщества микроорганизмов, поскольку содержит в своем составе особый вид бактерий, применяемый в технологии, разработанный фирмой "Гринтек". Недостаток азота в почве при использовании удобрения компенсируется до нормы внесения по NPK. Удобрение напрямую усиливает активность основного процесса растений - фотосинтеза. При постоянном использовании удобрения в почве образуются гуминовые материалы, улучшается ее аэрация, водоудерживающая и инфильтрационная способность, скорость катионного обмена. Идет естесственное восстановление утраченного плодородия почв. Поскольку при применении микробиологического удобрения в почве идут экзотермические процессы, увеличивается ее теплоемкость, что приводит к ускорению всхожести, цветения и плодоношению, лучшему корнеобразованию.

Микробиологическая культура, вносимая в почву с удобрением, является хорошо адаптированной к изменениям внешней среды, доминирующей в сообществе, поэтому она задерживает размножение вредных бактерий, что дает возможность сократить применение ядохимикатов. Удобрение содержит природные стимуляторы роста растений, а также гуминовые вещества естественного происхождения. Они активны в очень небольших концентрациях. С их присутствием связана эффективность удобрения при больших степенях разбавления и малых дозах внесения.

Фитоспорин - М. Действующим веществом препарата являются живые клетки и споры природной бактериальной культуры Bacillus subtilis 26Д, 100 млн. кг/г. В качестве носителя бактериальной культуры используют субстрат на основе мела, различных наполнителей и гумата в форме порошка ГУМИ. Присутствие в композиции гумата усиливает фунгицидные свойства препарата и обеспечивает стабилизацию его характеристик в течение длительного срока.

Фитоспорин - М эффективен против широкого спектра грибных и бактериальных заболеваний, в том числе против парши, увядания, черной ножки, фитофтороза, корневых гнилей, альтернариоза, ризоктониоза и многих других. Фитоспорин - М применяют для предпосевной обработки семян, посадочного материала и опрыскивания вегетирующих растений, при обработке клубней перед закладкой на хранение. Препарат безопасен для человека, им можно обрабатывать посевы до и во время сбора урожая, а продукцию можно употреблять без периода ожидания после обработки.

Номер Государственной регистрации - 02-0099-0168 (0479)-2.

2.4 Характеристика сортов картофеля, используемых в исследованиях

Удача (ВНИИ картофельного хозяйства)

Раннеспелый, столовый. Растение раскидистое, средней высоты, окраска цветков белая. Клубни овальной формы, кожура белая, мякоть белая, глазки мелкие, средняя масса товарного клубня 100 г. Урожайность в Госиспытании 190-300 ц/га (максимальная - 451 ц/га), товарность 88 - 97 %, лежкость 84 - 96 %, содержание крахмала - 12 - 14 %. Устойчив к раку, относительно устойчив к фитофторозу, по сравнению с другими сортами ранней группы спелости. Устойчив к морщинистой мозаике, черной ножке, мокрой гнили, среднеустойчив к ризоктониозу, парше обыкновенной. Устойчив к переувлажнению.

Глава 3. Результаты исследований

3.1 Фенологические наблюдения

Анализ фенологических наблюдений показал, что при одних и тех же агрометеорологических условиях (температура, осадки, подготовка почвы, крупность семян) испытуемые препараты (Фитоспорин-М, Урожай-С) не влияли на срок появления полных всходов, однако способствовали появлению других фаз развития на 5 дней раньше - при обработке препаратом Урожай-С, на 2 дня раньше - при обработке Фитоспорином-М (табл. 3, прил. 1,2).

Таблица 3 Фенологические наблюдения за развитием растений картофеля (в среднем за 2011-2012 гг.)

Это объясняется тем, что по сравнению с химическими протравителями семян (фундазол, дивиденд, ТМТД) действие биопрепаратов на патогенную микрофлору происходит медленнее, и полное её подавление отмечается на 6-12^й день после посадки. Таким образом, на фоне химических протравителей действие биопрепаратов менее выражено.

Рис.1. Фенологические наблюдения за развитием растений картофеля

Однако в отличие от этих протравителей биопрепарат оказывает пролонгированное стимулирующее действие на развитие растений в целом, что приводит к повышению продуктивности и качества выращиваемой продукции.

3.2 Влияние микробиологических препаратов на распространенность и развитие грибных болезней на ботве картофеля

Картофель, как и другие сельскохозяйственные культуры подвержен заражению многочисленными грибными болезнями, которые в значительной степени снижают урожайность картофеля и качество клубней (Постников А.Н., Постников Д.А., 2002). В последнее время все больший интерес проявляется к биологическим препаратам, созданным на основе микроорганизмов. В литературе (Гельцер Ф.Ю., 1990; Кульнеев А.И., Соколова Е.А., 1997; Завалин А.А., 2000) отмечается, что микроорганизмы, входящие в состав биопрепаратов, способны подавлять развитие патогенной микрофлоры на культурных растениях. Данные средства наиболее удобно вписываются в интегрированные системы защиты картофеля, они эффективны, селективны, сравнительно безопасны для природы и человека (Багдасарова Л.М., 1993; Воловик А.С., Синицина Т.П., 1991).

3.2.1 Влияние микробиологических препаратов на распространенность макроспориоза на ботве картофеля

Сильно снижают эффективность картофелеводства грибные болезни. Эти заболевания, в частности, макроспориоз, в зависимости от погодных условий, агротехнических мероприятий, срока проявления инфекций, устойчивости к нему сортов вызывают значительное снижение урожайности и содержания крахмала в клубнях (Анисимов Б.В., 2000).

Макроспориоз проявился в незначительной степени. Максимальное количество растений с макроспориозом составило 4 % по результатам всех учетов (табл. 4, прил.3,4).

Таблица 4 Влияние микробиологических препаратов на распространенность макроспориоза на ботве картофеля (в среднем за 2011 - 2012 гг.)

В фазу полные всходы на всех вариантах по результатам учетов макроспориоз обнаружен не был. Максимальное количество растений с признаками макроспориоза было отмечено в фазы бутонизации и цветения. В варианте с обработкой препаратом Урожай-С распространенность макроспориоза составила 2,6 %, в варианте с обработкой препаратом Фитоспорин-М макроспориоз обнаружен не был. В контрольном варианте распространенность макроспориоза увеличилась в 1,5 раза, по сравнению с опытными вариантами. Перед уборкой макроспориоз выявили лишь на контрольном варианте - 1,3 %.

По всей вероятности, микробиологические препараты Урожай-С и в большей степени Фитоспорин-М эффективны против грибных болезней, в частности - макроспориоза, так как попадание биопрепарата на вегетирующие растения способствует регуляции защитно-приспособительных реакций, и поэтому своевременная обработка растений позволяет блокировать развитие патогенных микроорганизмов в начальных стадиях и обеспечивает нормальное физиологическое развитие растений.

3.2.2 Влияние микробиологических препаратов на распространенность альтернариоза на ботве картофеля