НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

САЮК ОЛЕКСАНДР АНАТОЛІЙОВИЧ

УДК 635.21:632.484Р(477.41/.42)

БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ГРИБА Rhizoctonia solani KUhn ТА ЗАХОДИ ОБМЕЖЕННЯ ЙОГО ШКОДОЧИННОСТІ НА КАРТОПЛІ

В УМОВАХ ПОЛІССЯ УКРАЇНИ

06.01.11 – фітопатологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Державному агроекологічному університеті Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник -доктор сільськогосподарських наук, професор Положенець Віктор Михайлович, Державний агроекологічний університет, завідувач кафедри селекції і фітомедицини

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Корнійчук Микола Сергійович, Інститут землеробства УААН, завідувач відділу захисту рослин від шкідників і хвороб

кандидат сільськогосподарських наук Сидорчук Василь Іванович, Поліська дослідна станція ім. О.М. Засухіна Інституту картоплярства УААН, директор

Провідна установа - Інститут захисту рослин УААН, лабораторія прогнозів і економіки,

м. Київ.

Захист відбудеться “25” квітня 2003 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.02 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус №3, аудиторія 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус №4, к. 41.

Автореферат розісланий “22” березня 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Менджул В.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Однією з найбільш поширених і шкодочинних хвороб картоплі є ризоктоніоз. Збудник хвороби - гриб Rhizoctonia solani KЬhn уражує бульби та їх паростки у сховищах, сходи картоплі в полі, нижню частину стебел, коріння, столони і бульби дорослої рослини. В зв’язку з переміщенням посівів картоплі в громадський сектор, повністю відсутня нова інформація про поширення і шкідливість збудника хвороби в зоні Полісся України, що може призвести до небезпечної ситуації в цілому у галузі картоплярства і зокрема насінництві цієї культури.

Не повністю вивчена біологія патогена, його популяції та біологічні особливості. Не з’ясована роль ґрунтової і бульбової інфекції у виникненні епіфітотій захворювання. Не встановлено впливу на ураженість картоплі ризоктоніозом ряду агротехнічних заходів. Крім того, за останні роки суттєво змінився асортимент фунгіцидів, дозволених для застосування на картоплі. Не досліджено їх ефективність проти збудника Rh. solani. Потребує випробування ряд сортів картоплі, які занесені до держреєстру, на стійкість до ризоктоніозу з метою виділення найбільш стійких для вирощування в сільськогосподарських підприємствах різних форм власності. Потребують удосконалення методи діагностики ризоктоніозу в період вегетації картоплі, особливо, щодо районованих і перспективних сортів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась протягом 1999-2001 рр. у лабораторії кафедри селекції та фітомедицини і є складовою частиною тематичного плану науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт Державного агроекологічного університету “Селекція картоплі на стійкість до шкідливих організмів і розробка технологій щодо виділення стимуляторів росту”. Номер Державної реєстрації 01960018644.

Мета й задачі досліджень. Метою досліджень передбачалося вивчення поширення, біології збудника ризоктоніозу, особливостей патогенезу в зоні Полісся України та розробка заходів обмеження його шкодочинності в системі насінництва картоплі.

Для реалізації мети вирішували наступні задачі:

- вивчали особливості проявлення ризоктоніозу на картоплі, його поширення і шкодочинність в зоні Полісся України ;

- виявляли біологічні особливості, структуру популяції та агресивність гриба Rh. solani;

- досліджували роль бульбової і ґрунтової інфекції в патогенезі ризоктоніозу;

- проводили імунологічний аналіз сортового складу картоплі за ознакою стійкості до збудника хвороби;

- розробляли і впроваджували у виробництво комплекс заходів захисту картоплі від ризоктоніозу.

Об'єктом досліджень були чисті культури гриба Rh. solani, анастомозні групи патогена, отримані з Всеросійської колекції мікроорганізмів Інституту біохімії та фізіології мікроорганізмів Російської академії наук (м. Москва), районовані і перспективні сорти картоплі, пестициди.

Предметом досліджень були біологічні особливості гриба Rhizoctonia solani Kuhn та заходи обмеження його шкодочинності на картоплі в умовах Полісся України.

Методи дослідження. Лабораторний – виділяли чисту культуру збудника ризоктоніозу, вивчали його біологічні особливості та проводили оцінку стійкості районованих і перспективних сортів і гібридів картоплі до ризоктоніозу. Лабораторно-польовий – вивчали вплив інфекції гриба Rhizoctonia solani KUhn на розвиток ризоктоніозу. Польовий –удосконалювали заходи захисту картоплі від ризоктоніозу.

Наукова новизна одержаних результатів. Виявлені анастомозні групи (АГ) Rh. solani властиві для Полісся України, вивчена їх біологія і проведена ідентифікація збудника ризоктоніозу. Досліджено взаємозв’язок між заселенням бульб склероціями патогена і продуктивністю рослин картоплі. Встановлено порогове значення ступеня заселення насіннєвих бульб картоплі склероціями Rhizoctonia solani KЬhn і щільності поширення патогена в ґрунті. Виявлено вплив фунгіцидів на проявлення хвороби в період вегетації картоплі. Розроблені агротехнічні, біологічні і хімічні заходи захисту від ризоктоніозу в системі селекції і насінництва. Вперше в зоні Полісся України проведено фітопатологічну експертизу в фермерських господарствах, власників присадибних та дачних ділянок на ураженість бульб ризоктоніозом картоплі. Виділено та ідентифіковано у господарствах Волинської, Житомирської, Київської та Рівненської областей найбільш патогенні штами анастомозної групи АГ 3, які передані в селекційні установи України для проведення цілеспрямованої селекції картоплі на стійкість до збудника ризоктоніозу (Rhizoctonia solani KЬhn).

На основі проведення оцінки районованих і перспективних сортів та гібридів виявлено ряд відносно стійких до збудника ризоктоніозу картоплі, зокрема: П.93.4-6, Тетерів (П.92.38-3), Дара (П.92.23 -25), Дзвін, П.94.33-1, Н.95.65/2, Н.94.40-1, Ж.95.13-1, Гатчинська, Н.95.14/2, П.94.16-1, Тімате, Строма, Поліська рожева.

Практичне значення одержаних результатів.

Виробництву запропоновані агротехнічні і хімічні прийоми, які дозволяють значно знизити шкодочинність хвороби, зменшити запаси інфекції на насіннєвому матеріалі та в ґрунті при мінімальному негативному впливі на зовнішнє середовище. Для зниження інфекційного навантаження Rh. solani в ґрунті кращими попередниками для картоплі є зернові культури (овес, ячмінь, озиме жито, озима пшениця, кукурудза), багаторічні злакові трави, льон і озимий ріпак.

З метою зниження шкодочинності ризоктоніозу в розсадниках розмноження супереліти й еліти посадку картоплі рекомендується проводити в першій декаді травня бульбами масою 71-90 г на глибину 6-8 см від поверхні грунту. Оптимальна густота рослин - 50 тис./га.

Порогове значення ступеня заселення насіннєвого матеріалу склероціями Rh. solani не повинно перевищувати 5% поверхні у 19,4% бульб.

Передпосадкове протруювання бульб картоплі доцільно проводити такими фунгіцидами: дітаном М –45, 80% з.п. (2,3 кг/т), фенорамом, 70% з.п. (2,0 кг/т), вітаваксом 200, 75% з.п. (2,0 кг/т), фундазолом, 50 % з.п. (0,6 кг/т) та біологічним препаратом різопланом (0,5 л/т).

Виявлені сортозразки (П.93.4-6, Тетерів (П.92.38-3), Дара (П.92.23 -25), Дзвін, П.94.33-1, Н.95.65/2, Н.94.40-1, Ж.95.13-1, Гатчинська, Н.95.14/2, П.94.16-1, Тімате, Строма, Поліська рожева) мають відносно високу стійкість до патогена. Вони введені в селекційний процес.

Особистий внесок здобувача. Дослідження з теми дисертації виконані автором особисто при сприянні науковців кафедри селекції та фітомедицини ДАУ та Інституту картоплярства УААН. Участь здобувача полягає в постановці завдань, плануванні і програмуванні експериментів, визначенні шляхів їх вирішення, проведенні польових і лабораторних досліджень, узагальненні й статистичній обробці отриманих експериментальних даних.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на засіданнях кафедри селекції і фітомедицини Державного агроекологічного університету (1999, 2000, 2001 роки), на засіданнях науково-технічної ради агрономічного факультету і науково-методичної ради ДАУ (м. Житомир) (1999, 2000, 2001 роки). Основні положення дисертаційної роботи викладені в доповіді на міжвузівській науково-практичній конференції молодих вчених (м. Житомир, Інженерно-технологічний інститут, 1999 р.), на міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми сільськогосподарської екології - 15 років після аварії на ЧАЕС ”(м. Житомир, Державна агроекологічна академія України, 2001 р.), на міжвузівській науково-практичній конференції викладачів та молодих вчених (м. Житомир, Інженерно-технологічний інститут, 2002 р.).

Публікації. За результатами досліджень у провідних фахових виданнях опубліковано 6 друкованих праць, в яких викладено основні положення дисертації.

Структура і обсяг роботи. Дисертаційну роботу викладено на 154 сторінках комп’ютерного тексту, вона складається зі вступу, огляду

літератури, умов і методики досліджень, чотирьох розділів експериментальної частини, висновків, рекомендацій виробництву та списку використаної літератури. Роботу ілюстровано 30 таблицями, 9 рисунками і 17 додатками. Список використаних джерел літератури включає 217 найменувань, у тому числі 44 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури

У розділі наведено аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених з питань вивчення факторів, що впливають на поширення, шкодочинність, симптоми ураження та джерела поширення збудника ризоктоніозу картоплі (Rhizoctonia solani KЬhn). Описано стан вивчення біологічних особливостей, морфології, спеціалізації та патогенезу збудника хвороби. Проаналізовано культуральні особливості його розвитку на штучних та органічних субстратах. Вивчено думку експериментаторів щодо особливостей взаємовідносин гриба Rhizoctonia solani KЬhn зі збудниками інших хвороб картоплі. Аналіз літературних джерел показав, що протягом останніх десятиліть в Україні не проводилась розробка нових та удосконалення існуючих заходів захисту картоплі від ризоктоніозу. Доведено доцільність проведення комплексних досліджень з питань вивчення біологічних особливостей збудника та заходів обмеження його шкодочинності на картоплі в зоні Полісся України.

Умови та методика проведення досліджень

Лабораторні досліди проводились у лабораторії кафедри селекції і фітомедицини Державного агроекологічного університету (м. Житомир), польові - протягом 1999-2001 рр. на дослідному полі ДАУ в с. В. Горбаша Черняхівського району Житомирської області. Ґрунти дерново-середньопідзолисті супіщані. Вони характерні для більшої частини зони Полісся України. За механічним складом ці ґрунти включають 38,8-52,8 % піску, 44,2-55,4 % пилу, та 3,4-5,8 % мулистої фракції.

Дослідна ділянка мала таку агрохімічну характеристику:

-вміст гумусу – 0,8-1,4 %;

-рН сольової витяжки - 4,2-5,2 %;

-сума рухомих форм фосфору (за Кірсановим) – 4,2-6,2; калію (за Масловою) 4,2-7,8 мг на 100 г ґрунту.

Занадто розпилена структура ґрунту обумовлює швидку втрату вологи, що є для картоплі не досить сприятливим фактором під час вегетації в посушливі роки.

Клімат центрального Полісся помірно-континентальний з відносно теплим, вологим літом і м'якою зимою. За багаторічними даними середньорічна температура повітря становить 6,4 - 6,8 оС. Сума активних температур (вище 5 оС) - 2300-2350 оС. Тривалість періоду з температурою вище 10 оС – 150-170 днів. Мінімальна температура спостерігається в січні (мінус 5,7 оС), а максимальна у липні (18,9 оС). Середньомісячна температура квітня і травня за багаторічними даними дорівнює 7,4 та 13,7 оС. Останні весняні приморозки зазвичай закінчуються 27-29 квітня, а перші осінні починаються 7-10 вересня.

Погодні умови протягом 1999 – 2001 років, за виключенням деяких відхилень в окремі місяці від норм, були сприятливими для нормального росту і розвитку картоплі.

Матеріалом для досліджень були чисті культури гриба Rh. solani, анастомозні групи патогена, районовані і перспективні сорти картоплі, пестициди.

Виділення збудника ризоктоніозу в чисту культуру з бульб та уражених тканин рослини-господаря проводили на картопляно-глюкозному агарі (КГА) за методикою Ю.А. Хотіна і Т.М. Полякова (1991). Ступінь стійкості сортів та гібридів картоплі до ризоктоніозу визначали за проявленням хвороби на паростках, стеблах, столонах, корінцях, бульбах відповідно до шкал класифікатора СЕВ (1977) за методикою А.А. Подгаєцького (1995). Шкодочинність Rh. solani встановлювали дослідним шляхом на сприйнятливому до хвороби середньоранньому сорті Водограй.

Вегетаційні досліди в поліетиленових пакетах (35-40 л) проводили за методикою, розробленою В.Г. Іванюком (1990). Для створення інфекційного фону гриб Rh. solani вирощували на стерильних зернах ячменю за методикою І.А. Дудки, С.П. Вассера (1987). Щільність інфекції - 5 пропагул на 100 г ґрунту.

Біологію патогена вивчали за методиками Ezz – Eldin M. et al (1959), В.Г. Іванюка (1968) і М.К. Хохрякова (1974).

Для проведення фітоекспертизи зразки бульб відбирали в господарствах різних форм власності та господарів індивідуальних присадибних ділянок Волинської, Рівненської, Київської і Житомирської областей. Відбір зразків та проведення аналізів виконували за методиками Інституту картоплярства УААН (1983) та згідно з міждержавними стандартами ГОСТ 11856 - 66 “Картопля насінна. Відбір зразків і методи визначення посівних якостей “ та ГОСТ 7001 – 66 “Картопля насінна”.

Кількісний вміст гриба Rh. solani в ґрунті виявляли за методикою A.R.Wienhold (1977). Ідентифікацію ізолятів гриба Rh. solani з метою визначення їх належності до тієї чи іншої анастамозної групи ( АГ) проводили за методикою W.C.Kronland, M.E. Stanghellini (1988). Виявлення особливостей взаємовідношення гриба Rhizoctonia solani KЬhn із збудниками

основних хвороб картоплі (Erwinia caratovora var. atroseptica (van Hall) Dye, Phytophthora Infestans (Mont.) de Bary, Streptomyces scabies (Thaxter) Gussov) та вивчення ролі базидіальної стадії (Hypochnus solani Pril. et Del.) в патогенезі ризоктоніозу проводили на штучному інфекційному фоні.

Вивчення ролі маси посадкових бульб, заселених у різному ступені склероціями Rh. solani, строків, глибини і густоти посадки, строків збирання після десикації бадилля, вплив різних протруйників на збудника ризоктоніозу картоплі виявляли у лабораторних і польових умовах на штучному й природному інфекційних фонах. Бульби картоплі перед посадкою обробляли такими, фунгіцидами: дітаном М 45, 80% з.п. – 2,3 кг/т, фенорамом, 70% з.п. - 2,0 кг/т, полікарбацином, 80% з.п. - 2,6 кг/т, формаліном, 40% в.р. – 0,4 л/т на 30 л води, вітаваксом 200, 75% з.п. – 2,0 кг/т, фундазолом, 50% з.п. – 0,6 кг/т, біологічними препаратами вермістимом (7 л/т), триходерміном (гриб Triсhoderma lignorum) (5 кг/т), різопланом (0,5 л/т). Як десиканти використовували реглон супер 150 WS, 20% в.р. (3л/га) та баста, 14% в.р. (2л/га), а також проводили механічне видалення бадилля.

Роль різних попередників (картопля, озима пшениця, озиме жито, овес, ячмінь, кукурудза, озимий ріпак, багаторічні трави, льон, конюшина, капуста, цукрові буряки) в зниженні інфекційного потенціалу збудника ризоктоніозу вивчали в лабораторних умовах з використанням методу кількісного визначення Rh. solani в ґрунті (A.R.Wienhold, 1977).

Статистичну обробку експериментальних даних здійснювали методами дисперсійного аналізу (Доспехов, 1985) за допомогою ЕОМ Pentium ІІ з використанням програми ANOVA та пакету аналізу даних електронної таблиці Excel.

Результати досліджень

Особливості проявлення, поширення і шкодочинності ризоктоніозу картоплі

Протягом 1999-2001 років нами проведено обстеження насіннєвої картоплі в 28 базових господарствах зони Полісся України колективної та індивідуальної форм власності, 11 з яких розташовані на території Житомирської області, 5 – Волинської, 8 – Рівненської та 4 – Київської областей. Встановлено, що гриб Rhizoctonia solani уражує картоплю щорічно і всюди.

За ступенем поширення ризоктоніозу територію Полісся України поділено на чотири зони ( рис. 1 ): зона сильного поширення (уражено понад 40,1% бульб); зона помірного поширення (кількість бульб, уражених ризоктоніозом, сягає від 10,1 до 40%), зона незначного поширення (кількість уражених бульб не перевищує 10%) та недосліджена зона.

Рис. Поширення збудника ризоктоніозу картоплі Rhizoctonia solani KЬhn в зоні полісся України

На основі проведення фітопатологічних експертиз бульб нами встановлено, що значно вищий ступінь розвитку ризоктоніозу був у приватних господарствах - порівняно з колективними у 1,2 – 1,5 рази. Насамперед цей фактор пов’язаний з використанням у приватних господарствах низькоякісного насіннєвого матеріалу бульб, не дотримуванням сівозмін та заходів захисту картоплі від шкідників і хвороб, порушенням технологій вирощування та зберігання врожаю.

Шкодочинність ризоктоніозу проявляється при всіх формах розвитку захворювання. Особливо шкідливе масове ураження паростків та їх загибель ще до виходу на поверхню ґрунту, а також кореневої шийки стебел картоплі, столонів і коріння, що викликає зменшення густоти і висоти рослин, урожайності та якості насіннєвого матеріалу. Залежно від умов вирощування, сорту та заходів захисту втрати картоплі від хвороби у господарствах Полісся України можуть сягати до 34 %.

Структура популяції Rh. solani і біологія анастомозних груп збудника хвороби

Нині, в багатьох країнах світу виявленню внутрішньовидової неоднорідності гриба Rh. solani приділяється надзвичайно велика увага в зв’язку з селекцією картоплі на стійкість до хвороби.

Вивчення штамового складу популяції гриба Rh. solani в умовах України показало, що з 150 ізолятів, відібраних з різних сільськогосподарських культур у різних областях зони Полісся, 102, або 68,0%, належали до

анастомозної групи 3 (АГ3); 28 або 18,7% - до АГ 4; 12 або 8,0% - до АГ 1, і 8 ізолятів, або 5,3%, були віднесені до Rhizoctonia spp.

Доведено, що штами, які належать до АГ1, паразитують в основному на рослинах з родини Fabaceae, рідше на зернових культурах, моркві і цукрових буряках. Ізоляти, які належать, до АГ3, уражають головним чином пасльонові рослини і викликають утворення гнилей на паростках, столонах, корінні та формують “білу ніжку”. Широко поширеною групою є АГ4, ізоляти якої викликають загнивання сходів і насіння рослин з родин Solanacеae, Fabaceae, Rosaceae та ін.

У результаті вивчення морфологічних особливостей АГ1, АГ3 і АГ4 нами не виявлено суттєвих відмінностей від раніше описаних у літературі (Ю.Т Дьяков, А.В. Долгова, 1995).

Анастомозні групи різняться між собою по відношенню до абіотичних факторів. Так, АГ1 краще розвивається при температурі 28 0С , вологості 80-85%, рН середовища 6,5-7,0; АГ3 – при 250С, 80-90%, рН 6,5-7,5 і АГ4 при 250С, 85-90% і рН 7,0 відповідно.

Визначення патогенних властивостей анастомозних груп показало, що найбільш агресивною є АГ3. Штами цієї анастомозної групи синтезують значну кількість токсинів і викликають максимальне ураження паростків картоплі. Група АГ4 віднесена до середньоагресивної; АГ1 – до слабкоагресивної. На штучному інфекційному фоні самими агресивними по відношенню до картоплі також були ізоляти, які відносяться до АГ3. При зараженні паростків ізолятами цієї групи розвиток хвороби на них досягнув 52,0%. При використанні для створення штучного інфекційного фону штамів гриба з АГ1 і АГ4 ступінь ураження паростків склав лише 5,2; 29,5% відповідно

(рис. 2).

Рис. 2. Агресивність анастомозних груп Rh. solani (сорт Водограй, штучний інфекційний фон, 1999- 2001 рр.)

Встановлено, що штами АГ3 є найбільш конкурентноздатними в популяції Rh. solani. Використання цієї анастомозної групи для створення інфекційного фону дає можливість об’єктивно оцінити і виявити стійкі до ризоктоніозу сортозразки картоплі.

Роль ґрунтової і бульбової інфекції в патогенезі ризоктоніозу

У патогенезі ризоктоніозу і при збереженні Rhizoctonia solani у міжвегетаційний період важливу роль відіграє як бульбова, так і ґрунтова інфекція. Доведено, що проявлення хвороби в період вегетації картоплі безпосередньо залежить від ступеня заселення посадкових бульб склероціями Rhizoctonia solani (табл. 1).

Таблиця 1

Вплив ступеня заселення насіннєвих бульб картоплі склероціями Rh. solani на проявлення ризоктоніозу під час вегетації

(сорт Водограй, природній інфекційний фон, середнє за 1999-2001рр.)

Ступінь заселен-ня насіннє-вих бульб, бал | Проявлення хвороби на, % | Кіль-кість стебел на кущ, шт. | Висота рос-

лин,

см | Заселеність бульб склероціями,% | Урожай – ність,

ц/га

паростках | ко-рінні | сто-лонах | стеб-лах

“біла ніж-ка”

всього пош-код-жено | у т.ч. заги-нуло | поши-рення хвороби | роз-виток хво-роби

0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 6,0 | 60,0 | 0 | 0 | 287,2

1 | 5,5 | 1,9 | 3,3 | 7,1 | 2,4 | 5,2 | 51,6 | 19,4 | 5,0 | 280,8

2 | 19,8 | 6,7 | 11,2 | 20,9 | 4,8 | 4,1 | 45,6 | 36,7 | 10,1 | 267,9

3 | 22,4 | 9,3 | 14,5 | 26,4 | 11,9 | 3,1 | 42,8 | 61,6 | 14,7 | 235,4

4 | 32,6 | 13,3 | 19,9 | 33,5 | 19,1 | 2,7 | 34,2 | 77,2 | 22,6 | 191,2

5 | 41,3 | 19,5 | 22,3 | 46,8 | 23,8 | 2,2 | 29,5 | 91,0 | 25,5 | 183,7

НІР 0,5 | 3,2 | 3,3 | 1,9 | 2,5 | 7,0 | 1,3 | 4,1 | 5,2 | 2,5 | 7,7

Виявлено мінімальний рівень заселення насіннєвого матеріалу грибом і його кількість у ґрунті, вище якого виявляється суттєве зниження врожайності картоплі. Порогове значення ступеня заселення бульб склероціями патогена в умовах Полісся України становить 5% їх поверхні (1 бал) при ураженості 19,4 % бульб, грунту – не більше 1 пропагули на 100 г грунту. При збільшенні кількості гриба в грунті до 20 пропагул розвиток хвороби на паростках збільшується у 2,3 раза (рис 3).

Рис. 3. Вплив кількості пропагул гриба Rh. solani в ґрунті на проявлення ризоктоніозу на паростках картоплі (сорт Водограй, штучний інфекційний фон, середнє за 1999-2001 рр.)

Ураженість картоплі грибом Rhizoctonia solani в період вегетації, накопичення інфекції на бульбах і в ґрунті переважно визначається абіотичними факторами середовища. Встановлено, що при високому ступені (4 бали) заселеності насіннєвого матеріалу склероціями гриба Rh. solani посадку картоплі необхідно проводити тільки при умові її передпосадкового протруювання. При слабкому ступені (1 бал) їх заселення патогеном з фітосанітарної точки зору, густота посадки картоплі не повинна перевищувати 50 тис. рослин на 1 га. У цьому випадку шкодочинність ризоктоніозу і кількість інфекції, яка формується на бульбах, є мінімальними.

Для зниження шкодочинності хвороби, накопичення патогена в ризосфері картоплі, підвищення стійкості та отримання насіннєвого матеріалу, вільного від склероціїв гриба, доцільно використовувати для посадки бульби масою 71-90 г, слабо заселені Rh. solani. Бульби, масою 51-70 г необхідно висаджувати лише в тому випадку, якщо вони не заселені склероціями патогена. Виявлену нами закономірність у першу чергу слід враховувати при закладанні розсадників розмноження, вирощуванні насіннєвої картоплі високих репродукцій (супер-супереліта, супереліта, еліта), а також при розмноженні оздоровлених від вірусів сортів.

Установлено, що кращими попередниками для картоплі є зернові культури (овес, озима пшениця, озиме жито, ячмінь, кукурудза), багаторічні злакові трави, озимий ріпак, льон. При вирощуванні її після вказаних вище культур розвиток хвороби на паростках зменшується в середньому в три рази порівняно з тими варіантами, де попередниками були картопля, капуста, конюшина, цукрові буряки. Крім того, вирощування останніх призводить до збільшення чисельності патогену в ґрунті з 1-4 до 5-12 пропагул на 100 г.

Базидіальна стадія гриба Hypochnus solani Pril et Del відіграє основну роль у патогенезі "білої ніжки", сприяє поширенню хвороби, як додаткове джерело інокулюму в патогенезі ризоктоніозу, проте за важливістю поступається бульбовій та ґрунтовій інфекції. Вперше доведено можливість її формування на бульбах під час їх зберігання в умовах високої вологості (до 90%) і підвищеної температури ( 12-15 0С).

Виявлення особливостей взаємовідносин Rhizoctonia solani зі збудниками основних хвороб картоплі в умовах Полісся України показало, що проявлення ризоктоніозу на паростках картоплі підсилюється при зараженні насіннєвих бульб Phytophthora Infestans (Mont.) de Bary. Збудник Erwinia caratovora var. atroseptica (van Hall) не впливає на проявлення захворювання. Збудник парші звичайної (Streptomyces scabies (Thaxter) Gussov) значно пригнічує ріст і розвиток Rh. solani як у чистій культурі, так і на рослині-господарі. В зв’язку з цим, для зниження шкодочинності ризоктоніозу необхідно проведення всього комплексу профілактичних заходів, що рекомендовані для насіннєвих посівів, які будуть запобігати попаданню в поле бульб, уражених фітофторозом, чорною ніжкою, а це суттєво зменшить ураження рослин грибом Rh. solani.

Заходи щодо зменшення паразитичної активності збудника Rh. solani.

Виведення і впровадження у виробництво стійких до ризоктоніозу сортів картоплі - один з найефективніших і екологічно безпечних заходів їх захисту від хвороби.

У результаті оцінки 100 перспективних і районованих сортів та гібридів вітчизняної і закордонної селекції на стійкість до ризоктоніозу встановлено, що серед них немає високостійких до захворювання.

Серед оцінених нами сортів та гібридів до відносно стійких (7 балів) віднесені 14, або 14%: (П.93.4-6, Тетерів (П.92.38-3), Дара (П.92.23 -25), Дзвін, П.94.33-1, Н.95.65/2, Н.94.40-1, Ж.95.13-1, Гатчинська, Н.95.14/2, П.94.16-1, Тімате, Строма, Поліська рожева), до середньостійких (5 балів) – 40 або 40% і до високосприйнятливих ( 3 бали) – 46 або 46%. Відносно стійкі до патогена сортозразки є найбільш цінним вихідним матеріалом для селекції сортів картоплі за цією ознакою. Сорти і гібриди з відносно високим рівнем стійкості до Rh. solani можуть бути використані як вихідний матеріал для селекції сортів картоплі несприйнятливих до захворювання.

Ґрунтові і погодні умови Полісся України суттєво впливають на розвиток ризоктоніозу картоплі, швидкість проходження інфекційного процесу і, як наслідок, на якість та врожайність бульб. Установлено, що оптимальним строком посадки є перша декада травня. Розвиток хвороби на паростках у цьому випадку порівняно з більш ранніми строками ( третя декада квітня – стандарт), знижується в середньому на 11,2%. Кількість

стебел на 1 кущ збільшується на 16,7%, заселеність бульб склероціями Rhizoctonia solani KЬhn зменшується на 7,0, а поширення “білої ніжки” – на 9,5%. Вихід насіннєвої фракції збільшується на 8,5%. Найбільш слабкий розвиток хвороби на підземних органах рослин відмічено при пізньому строкові посадки (друга декада травня), однак у цьому випадку продуктивність рослин знижується на 12%.

Виявлено, що при збільшенні глибини посадки до 12-18 см підвищується ураження паростків і знижується продуктивність рослин, проте це сприяє отриманню вільного від склероціїв патогена насіннєвого матеріалу. Цей захід оздоровлення насіннєвого матеріалу від склероціїв Rh. solani може бути використаний у розсадниках розмноження картоплі в елітних господарствах.

Установлено, що в умовах Полісся України строки збирання картоплі після знищення бадилля суттєво впливають на ступінь заселення бульб склероціями збудника ризоктоніозу. Для зменшення рівня заселення їх грибом Rh. solani як десикант краще застосовувати препарат баста. Він сприяє подовженню періоду відтоку органічних речовин з листків у бульби на 7-10 днів, не знижує рівень накопичення врожаю і підвищує якість насіннєвого матеріалу. Збирання бульб слід проводити не пізніше як через 7 днів після десикації бадилля.

Порівняльне вивчення токсичності різних хімічних засобів проти R. solani показало, що для передпосадкового протруювання бульб картоплі необхідно використовувати дітан М - 45, фенорам, вітавакс - 200, фундазол, а також біологічний препарат різоплан. Це дозволить суттєво знизити шкодочинність ризоктоніозу, поліпшити якість насіннєвого матеріалу, а також за рахунок кращого розвитку рослин отримати вищий урожай бульб. Більшість з названих фунгіцидів належить до системних препаратів. Вони порушують процеси ділення ядер у патогена та сповільнюють його дихання (табл. 2).

Виявлені нами закономірності насамперед, необхідно враховувати при закладанні розсадників розмноження і при вирощуванні насіннєвої картоплі високих репродукцій (супереліта і еліта), а також при розмноженні оздоровлених від вірусів сортів картоплі.

Препарат | Проявлення хвороби на інфекційних фонах, %

штучному: | природному:

на паростках | на паростках | на столонах | на корінні | “біла ніжка”

поши-рення хвороби | розвиток хвороби | поши-рення хвороби | розвиток хвороби | поши- рення хвороби | розвиток хвороби | поши-рення хвороби | розвиток хвороби | поши-

рення

хвороби

Контроль

(без обробітку) | 74,7 | 58,8 | 58,9 | 35,4 | 60,3 | 27,1 | 46,9 | 16,1 | 53,7

Фундазол, 0,6 кг/т | 36,9 | 25,3 | 27,0 | 9,2 | 25,0 | 8,0 | 19,4 | 11,9 | 8,3

Дітан М- 45, 2,3 кг/т | 47,2 | 27,7 | 31,8 | 17,6 | 33,3 | 11,7 | 30,1 | 10,4 | 22,1

Фенорам, 2,0 кг/т | 40,3 | 31,0 | 23,7 | 11,4 | 22,8 | 6,9 | 18,2 | 5,5 | 9,5

Вітавакс-200, 2 кг/т | 48,3 | 32,7 | 16,2 | 7,2 | 26,6 | 8,6 | 20,0 | 5,5 | 6,4

Формалін, 0,4 л/т | 67,8 | 32,8 | 31,4 | 12,9 | 45,7 | 14,4 | 37,6 | 11,6 | 12,6

Полікарбацин, 2,6 кг/т | 68,3 | 37,5 | 43,5 | 21,1 | 40,7 | 14,3 | 39,9 | 13,7 | 9,5

Вермістим, 7 л/т | 74,6 | 50,4 | 47,7 | 27,9 | 53,8 | 21,8 | 41,6 | 13,3 | 44,4

Різоплан,0,5 л/т | 70,2 | 57,2 | 38,6 | 20,3 | 49,0 | 17,5 | 36,5 | 11,6 | 28,5

Triсhoderma lignorum, 5 кг/т | 71,3 | 38,0 | 42,1 | 29,6 | 42,9 | 21,6 | 30,5 | 14,5 | 44,2

Виробничу перевірку ефективності розробленого нами комплексу агротехнічних і хімічних заходів захисту картоплі проти гриба Rh. solani проводили на експериментальній базі НДГ “Україна” ( Черняхівського р-ну Житомирської області). Встановлено, що його застосування знижує проявлення ризоктоніозу в період вегетації картоплі в середньому на 23,1%, зменшує заселеність бульб склероціями патогена на 35,6%, підвищує продуктивність рослин на 17,7%. Рентабельність захисних заходів становить 161,4%; чистий прибуток - 1582 грн. з 1 га.

Таблиця 2

Ефективність передпосадкового протруювання бульб фунгіцидами і біологічними препаратами проти ризоктоніозу картоплі (сорт Водограй, дослідне поле ДАУ, штучний і природний інфекційні фони, середнє за 1999-2001 рр.).

ВИСНОВКИ

1. Ризоктоніоз картоплі (збудник - гриб Rhizoctonia solani KЬhn, син. Pillicularia fillamentosa (Cook) Rog), поширений по всій території Полісся України та уражує рослини на всіх етапах онтогенезу. Оптимальні умови для проявлення захворювання складаються при температурі ґрунту 17 0 С, вологості 60-70% від повної вологоємкості і рН 5,5-6,5.

2. У результаті генетичної класифікації популяції гриба Rh. solani виявлено, що на Поліссі України вона неоднорідна і представлена штамами, які належать до анастомозних груп АГ1, АГ3 і АГ4. Оптимальні умови для росту і накопичення їх міцелію дещо відрізняються. АГ1 краще розвивається при температурі 28 0С , вологості 80-85%, рН середовища 6,5-7,0; АГ3 – при 250С, 80-90% і рН 6,5-7,5; АГ4 - при 250С, 85-90% і рН 7,0 відповідно. Найбільш конкурентноздатною і агресивною щодо картоплі є АГ3.

3. Основними джерелами зараження картоплі грибом Rh. solani в період вегетації є інфікований насіннєвий матеріал і ґрунт. Виявлено, що порогове значення ступеня заселення склероціями патогена складає 5% їх поверхні при наявності Rh. solani на 19,4% бульб; ґрунту - 1 пропагула на 100г. Базидіальна стадія гриба Hypochnus solani Pr. et Del. відіграє основну роль у патогенезі "білої ніжки". Вперше доведена можливість її формування на бульбах під час їх зберігання в умовах високої вологості (до 90%) і підвищеної температури ( 12-15 0С).

4. Для зниження шкодочинності гриба Rh. solani і попередження накопичення його в навколишньому середовищі слід в якості насіннєвого матеріалу використовувати здорові або слабозаселені склероціями патогена (1 бал) бульби масою 71-90 г. Оптимальними є: густота їх посадки - 50 тис./га, строк садіння - перша декада травня, глибина заробки бульб - 6-8 см від поверхні грунту. Для отримання насіннєвого матеріалу, вільного від склероціїв патогена, глибину посадки доцільно збільшити до 12-18 см від поверхні грунту.

Обламування паростків при проведенні передпосадкового сортування картоплі знижує ураженість рослин ризоктоніозом, але одночасно значно погіршує їх продуктивність.

Ураження бульб грибом Phytophthora Infestans (Mont.) de Bary підсилює розвиток ризоктоніозу на паростках картоплі. Збудник чорної ніжки ( Erwinia caratovora var. atroseptica (van Hall) Dye) не впливає на проявлення захворювання. Збудник парші звичайної (Streptomyces scabies (Thaxter) Gussov)значно пригнічує ріст і розвиток Rh. solani.

5. Кращими попередниками під картоплю, які сприяють значному зниженню інфекційного фону Rh. solani в ґрунті (в 1,7-3,5 раза), є зернові культури, багаторічні злакові трави, льон і озимий ріпак.

6. Серед 100 сортів і гібридів картоплі, випробуваних на стійкість проти ризоктоніозу, абсолютно стійких до захворювання не виявлено. До групи відносно стійких віднесено 14% сортів і гібридів. Серед них: П.93.4-6, Тетерів(П.92.38-3), Дара (П.92.23 -25), Дзвін, П.94.33-1, Н.95.65/2, Н.94.40-1, Ж.95.13-1, Гатчинська.

7. Кращим десикантом, який доцільно застосувати у виробництві, є препарат баста, в.р.(2,0 л/га).

8. Для протруювання бульб картоплі проти Rh. solani найбільш придатні такі пестициди: дітан М –45, 80% з.п. (2,3 кг/т), фенорам, 70% з.п. (2,0 кг/т), вітавакс 200, 75% з.п. (2,0 кг/т), фундазол, 50% з.п. (0,6 кг/т) та біологічним препаратом різопланом (0,5 л/т). Вони знижують розвиток хвороби на паростках у середньому на 22,8%, на столонах - 15,7%; на корінні – 7,9%; на бульбах - 45,4%. За рахунок зниження рівня ураженості продуктивність рослин зростає на 25,1%.

9. Виробничою перевіркою ефективності комплексу агротехнічних і хімічних заходів проти гриба Rh. solani на експериментальній базі НДГ “Україна” (с. В. Горбаша Черняхівського р-ну Житомирської області) встановлено, що його застосування знижує ураженість ризоктоніозом у період вегетації картоплі в середньому на 23,1%, зменшує заселеність бульб склероціями патогена на 35,6%, підвищує продуктивність рослин на 17,7%. Рентабельність захисних заходів становить 161,4%; умовно - чистий прибуток - 1582 грн. з 1 га.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1.

2.

3.

4. З метою зниження шкодочинності ризоктоніозу в розсадниках розмноження супереліти і еліти посадку картоплі рекомендується проводити в першій декаді травня бульбами масою 71-90 г на глибину 6-8 см. Оптимальна густота рослин - 50 тис./га.

Не повинно перевищуватись порогове значення ступеня ураження насіннєвого матеріалу склероціями Rh. solani (5% поверхні у 19,4% бульб).

5. Передпосадкове протруювання бульб картоплі проводити фунгіцидом дітан М –45, 80% з.п., 2,3 кг/т (діюча речовина манкоцеб, 800 г/кг).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Положенець В.М., Саюк О. А. Ризоктоніоз картоплі. Ефективність застосування фунгіцидів і біопрепаратів// Захист рослин. – 2001. - №11. С.10-11. (Особистий внесок – 50% формулювання експериментальної частини та висновків).

2. Саюк О. А. Залежність розвитку ризоктоніозу картоплі від маси бульб та ступеня їх заселення склероціями Rhizoctonia solani // Вісник Державної агроекологічної академії України: науково-теоретичний збірник. - Житомир: ДААУ. –2001.- №1. – С. 175-178.

3. Положенець В.М., Саюк О. А. Ґрунтова і бульбова інфекції. Їх роль у патогенезі ризоктоніозу культури // Захист рослин. – 2002. - №2. -С.16.

(Особистий внесок – 55% формулювання експериментальної частини та висновків).

4.

5.

6.

Саюк О.А. Біологічні особливості гриба Rhizoctonia solani K та заходи обмеження його шкодочинності на картоплі в умовах Полісся України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.11 – фітопатологія. Національний аграрний університет, Київ, 2003.

Дисертація присвячена вивченню біології збудника ризоктоніозу, особливостей патогенезу захворювання і на цій основі розроблені ефективні, екологічно безпечні заходи боротьби з хворобою. Визначено шкідливість ризоктоніозу і закономірності проявлення хвороби в умовах зони Полісся України. Встановлено граничне значення ступеня заселеності насіннєвих бульб і ґрунту грибом R. solani. Виявлено роль ґрунтової і бульбової інфекції в патогенезі ризоктоніозу. Вперше диференційовані анастомозні групи (АГ) R. solani, вивчена їх біологія і проведена генетична класифікація збудника хвороби. Розроблені і рекомендовані виробництву агротехнічні та хімічні заходи боротьби з ризоктоніозом у системі насінництва. Виявлено сорти і гібриди картоплі, які мають відносно високу стійкість до R. solani. Вони рекомендовані як вихідний матеріал для селекції.

Ключові слова: картопля, ризоктоніоз, гриб, анастомозні групи, “біла ніжка”, патогенез, агресивність, добрива, попередник, поширення, шкідливість, стійкість, фунгіцид, десикант.

Саюк А.А. Биологические особенности гриба Rhizoctonia solani Kьhn и мероприятия ограничения его вредоносности на картофеле в условиях Полесья Украины. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.11 – фитопатология. Национальный аграрный университет, Киев, 2003.

Диссертация посвящена изучению биологии возбудителя ризоктониоза, особенностей патогенеза заболевания и на этой основе разработаны

эффективные, экологически безопасные способы борьбы с болезнью. Определена вредоносность ризоктониоза и закономерности проявления болезни в условиях Полесья Украины. Установлено пороговое значение степени заселенности семенных клубней склероциями патогенна. Оно составляет 5% их поверхности при наличии Rh. solani на 19,4% клубней и почвы - 1 пропагула на 100г. Выявлена роль почвенной и клубневой инфекции в патогенезе ризоктониоза.

Поражение картофеля грибом Rhizoctonia