НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Плєтнікова Ніна Яківна

УДК 632. 482.134:634.2

КОКОМІКОЗ ВИШНІ І ЧЕРЕШНІ ТА ЗАХОДИ

ПО ОБМЕЖЕННЮ ЙОГО ШКОДОЧИННОСТІ

У СХІДНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Спеціальність 06.01.11 – фітопатологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ-2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківському національному аграрному університеті

ім. В.В. Докучаєва Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник - кандидат сільськогосподарських наук, доцент

ТУРЕНКО Володимир Петрович,

Харківський національний аграрний університет

імені В.В. Докучаєва, доцент кафедри фітопатології

Офіційні опоненти : доктор сільськогосподарських наук, професор

ШЕВЧУК Валентина Костянтинівна,

Кам’янець-Подільський державний педагогічний

університет, професор кафедри біології

кандидат біологічних наук, професор

КАЛЕНИЧ Федір Семенович,

Інститут садівництва УААН,

заступник директора, завідувач

лабораторії захисту рослин

Провідна установа -Уманський державний аграрний університет, кафедра

захисту рослин, Міністерство аграрної політики України,

м. Умань

Захист дисертації відбудеться 12 березня 2004 р. о 10 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 ознайомитися у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41.

Автореферат розісланий 9 лютого 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Мороз М.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У більшості районів України, зокрема у Східному Лісостепу, кокомікоз дуже поширений, а з початку 80-х до середини 90-х років минулого сторіччя розвиток хвороби мав характер епіфітотій. Кліматичні особливості цього району, які характеризуються нестійким зволоженням, накладають особливий відбиток на розвиток патогена і його взаємини з рослиною-хазяїном. Біологія збудника кокомікозу та його шкодочинність в умовах нестійкого зволоження раніше не вивчалися, прогнозування розвитку хвороби не проводилося, не вирішені також питання захисту вишнево-черешневих насаджень від хвороби. Відсутня кількісна і якісна оцінка шкодочинності кокомікозу, який разом з іншими факторами спричиняє зменшення площ насаджень вишні та черешні. У літературі немає єдиної думки щодо зимуючих стадій збудника хвороби та джерел первинного зараження рослин. Відсутні розробки теоретичних основ і методів прогнозування кокомікозу для вирішення екологічно орієнтованого захисту вишнево-черешневих насаджень від хвороби. Недостатньо уваги приділяється вивченню та розробці агротехнічних прийомів профілактики захворювання. Тому актуальним залишається удосконалення системи захисту вишні та черешні з урахуванням погодно-кліматичних умов зони їх вирощування на підставі особливостей біології збудника кокомікозу. Невирішеність цих питань і визначила тему досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи є складовою тематичного плану наукових досліджень кафедри фітопатології Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва “Розробка і удосконалення екологічно безпечних систем захисту сільськогосподарських культур від хвороб в умовах Східного Лісостепу України” (номер державної реєстрації 0101U008363).

Мета і завдання досліджень. Метою досліджень було обґрунтування захисту вишні та черешні від кокомікозу на підставі вивчення біологічних особливостей збудника, його шкодочинності та розробка методів прогнозування хвороби в умовах Східного Лісостепу України.

Для досягнення мети слід було вирішити такі задачі:

- вивчити шкодочинність кокомікозу, форми прояву хвороби, біоекологічні особливості збудника;

- з'ясувати вплив факторів зовнішнього середовища на динаміку розвитку хвороби та розробити методи короткострокового і довгострокового прогнозу розвитку кокомікозу;

- провести оцінку сортів вишні та черешні, вирощуваних в умовах східного Лісостепу України, на стійкість до хвороби;

- з‘ясувати роль основних агротехнічних заходів у обмеженні розвитку кокомікозу;

- визначити ефективність фунгіцидів у зниженні шкодочинності хвороби.

Об'єкт досліджень – кокомікоз вишні та черешні.

Предмет досліджень – біологічні особливості збудника Сосcоmyces hiemalis Higg.; чинники, які обумовлюють розвиток хвороби; вплив патогена на рослину; роль агротехнічних прийомів і фунгіцидів у обмеженні шкодочинності кокомікозу.

Методи досліджень - для виконання поставлених завдань використовували методи постановки польових дослідів, мікроскопічний, анатомічний, фізіологічний, чистих культур, токсикологічний, статистичний.

Наукова новизна результатів досліджень. Уперше встановлено шкодочинну дію кокомікозу вишні і черешні в умовах східної частини Лісостепу України, з’ясовано вплив патогена на рослину-хазяїна, визначено ступінь змін біохімічних показників ураженого листя в залежності від інтенсивності ураження. Зокрема підтверджено, що передчасне опадання хворого листя, обумовлює вимерзання 19,0-39,6 % бруньок, до 25,0 % однорічних пагонів та 16,4 % дворічних гілок. Вихід саджанців у розсаднику зменшувався у 3,2 раза. Уперше для умов досліджень виявлено, що стадією первинного зараження паралельно із сумкоспорами є весняні конідії, вирішальним фактором утворення яких є посушлива погода у серпні-вересні попереднього року. Визначено, що життєздатність сумкоспор триває вісім-дев’ять діб, а весняних конідій – до п’яти діб. Вивчено поширеність і розвиток кокомікозу на вишні та черешні протягом 20 років, визначено сумарний індекс чинників, які впливають на розвиток патогена, що дозволило обґрунтувати значення температури й опадів для прогнозування хвороби (r = 0,80 ±0,09).

Практичне значення одержаних результатів. Для сезонного прогнозування хвороби розраховано математичні моделі розвитку кокомікозу та рівняння прямолінійної регресії за метеопатологічним і метеобіологічним принципами. З метою з‘ясування оптимальних строків застосування фунгіцидів складено номограми визначення дат дозрівання сумкоспор та появи перших ознак кокомікозу для короткострокового прогнозу. Оцінка хворобостійкості сортів виявила помірно стійкі та сприйнятливі до кокомікозу сорти вишні та черешні. Ефективність агротехнічних заходів, які забезпечують цілеспрямований вплив на розвиток кокомікозу. Експериментально доведено доцільність застосування фунгіцидів системної дії за прогнозованими строками, біологічна ефективність яких складає у плодоносному саду 89,8-91,3%, у плодовому розсаднику – 79,5-87,3%. У порівнянні із контактними фунгіцидами це сприяє підвищенню ефективності обробок, скороченню кількості обприскувань, зменшенню витрачання препаратів. Окупність додаткових витрат при вирощуванні саджанців-однолітків вишні та черешні склала 6,55-6,81 грн.

Особистий внесок здобувача. Здобувач є безпосереднім виконавцем планування, проведення експериментів і спостережень, аналізу отриманих результатів, математичної обробки, розробки моделей сезонного й короткострокового прогнозування розвитку кокомікозу та підготовки матеріалів до друку.

Апробація роботи. Основні положення дисертаційної роботи були викладені на УШ Всесоюзній нараді з імунітету сільськогосподарських рослин до хвороб і шкідників (Рига, 1986 р.), УШ з'їзді українського ботанічного товариства (Івано-Франківськ, 1987 р.), всеукраїнській науково-практичній конференції "Сучасний стан і перспективи захисту плодово-ягідних культур і винограду від шкідливих організмів" (Харків, 2001 р.), У1 міжнародній науково-практичній конференції “Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения” (Бєлгород, 2002 р.), щорічно доповідалися на науково-теоретичних конференціях професорсько-викладацького складу Харківського національного аграрного університету ім. В. В. Докучаєва (1984 - 2003 рр.), конференціях молодих учених ХСГІ (1986, 1989 рр.), використовувалися при розробці прогнозу поширення шкідників, хвороб і бур'янів для Харківської області на 1992-1999, 2001 - 2003 рр.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 13 наукових робіт (9 наукових статей, 4 тези доповідей), у т.ч. 4 у фахових виданнях.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 157 сторінках комп'ютерного тексту, складається зі вступу, шести розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних літературних джерел з 248 найменувань, містить 36 таблиць, 12 рисунків, 5 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Cучасний стан вивченості кокомікозу вишні та черешні

На основі узагальнення літературних джерел розглядаються поширеність і шкодочинність кокомікозу кісточкових культур, стан вивчення біологічних особливостей збудника хвороби - гриба Coccomyces hiemalis Higg., його морфологічні ознаки, онтогенез, патогенез, стан заходів з обмеження шкодочинності хвороби. Аналіз літератури виявив суперечливі відомості стосовно джерел і форм збереження патогена, типу спор первинного зараження. Розподіл сортів вишні та черешні за групами стійкості до кокомікозу дуже відносний, оскільки одні й ті ж сорти в різних зонах поводяться по-різному. Відсутні відомості щодо конкретних моделей прогнозу з предикторами, характерними тільки для даної місцевості.

Умови та методика проведення досліджень

У 1983-2002 рр. проводили спостереження та польові досліди у плодоносних вишнево-черешневих садах 1976, 1982 і 1984 рр. насадження та плодовому розсаднику навчально-дослідного господарства Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва. Вивчення сортименту вишні та черешні на стійкість до кокомікозу здійснювали у виробничих садах радгоспів ім. газети “Комсомольская правда” Первомайського району та “Люботинський” Харківського району Харківської області. Лабораторні дослідження проводили на кафедрі фітопатології ХНАУ.

За агрокліматичним районуванням Харківська область розташована у Східному Лісостепу України, який характеризується помірно континентальним кліматом. Кількість випаровування вологи переважає над кількістю опадів, що утворює дефіцит вологи. Погодні умови в роки досліджень мали певні особливості.

Фітопатологічні дослідження і спостереження проводили за загальноприйнятими методиками (Поляков, 1958; Хохряков, 1969; ВІР, 1971; Захарова, Минкевич, 1975; Кірай, Климент, Шоймоші та ін., 1974, Ченкин, Омелюта, 1980; Білай,1982, Омелюта, 1986). Сортову стійкість визначали за методичними основами вивчення стійкості плодових культур до хвороб (ВІР, 1969; Фадеев, Кузьмичева, 1977; Витковский, 1978), фенофази розвитку рослин - за Я.В. Чугуніним і О.Н. Югановою (1938). Біохімічні та фізіологічні аналізи проводили за методикою М.Х.Починка, (1976), по А. Арланду (Векірчик, 1984). Для побудови математичної моделі розвитку кокомікозу та визначення швидкості інфекційного процесу була використана інтерполяційна формула Ньютона (Минкевич, 1969; Минкевич, Захарова, 1977). Розробку прогнозів здійснювали за 17-річними даними про розвиток кокомікозу та показниками погоди метеопункту Рогань Харківського району. Кореляційну залежність предикторів прогнозу кокомікозу встановлювали комп'ютерним аналізом. Довгострокове прогнозування визначали методом кореляційного аналізу (Макарова, Минкевич, 1977) за метеопатологічним і метеобіологічним принципами (Минкевич, 1968, Шифман, 1968). Прогноз строків дозрівання сумкоспор і появи перших ознак кокомікозу здійснювали за методикою фенологічного прогнозування О.С. Подольського (1978) з урахуванням теплових ресурсів Харківського району та теплових потреб збудника кокомікозу.

Вплив умов зимівлі ураженого листя, утримання грунту в саду та проріджування крони на зниження кількості зимуючої інфекції та створення умов, несприятливих для розвитку патогена, вивчали у виробничих садах на природному інфекційному фоні в навчально-дослідному господарстві ХНАУ та радгоспі ім. газети “Комсомольская правда”. Первинну оцінку фунгіцидів системної дії здійснювали в лабораторних умовах шляхом пророщування спор у суспензіях препаратів різної концентрації (Гар, 1963). Польову оцінку ефективності фунгіцидів системної дії проти кокомікозу проводили у виробничому саду та плодовому розсаднику згідно з методичними вказівками щодо проведення польових і виробничих дослідів з фунгіцидами у боротьбі з хворобами плодових, овочевих культур і виноградників (Шумакова, 1970). Геностатичнy дію системних препаратів на спороутворення гриба Cylindrosporium hiemale Higg. вивчали на однорічних саджанцях вишні сорту Гріот остгеймський на природному інфекційному фоні. Усі розрахунки, а також графічний аналіз результатів досліджень проводили на ІВМ-персональному комп’ютері з використанням пакета стандартних прикладних комп’ютерних програм Statistica 5,0; Exel-97.

Шкодочинність кокомікозу вишні та черешні

В умовах Східного Лісостепу України шкодочинність кокомікозу вишні та черешні полягає в передчасному опаданні листя. У роки епіфітотій листя починало опадати з другої-третьої декади липня, що на 10-12 тижнів раніше природного опадання. Найбільш інтенсивно уражене листя обсипалося на сприйнятливих сортах вишні Любська, Гріот остгеймський і черешні Присадибна, які при поширеності 65,4 – 100,0% та розвитку хвороби 30,2-57,6% наприкінці серпня втрачали 30,2-62,7% хворого листя. У зимовий період після епіфітотії кокомікозу на уражених деревах цих сортів в середньому гинуло від 11,7 до 38,7% бруньок, вимерзало до 21,2% однорічних пагонів і до 12,4% дворічних гілок. Загибель рослин у насадженнях вишні 11-річного віку сорту Любська сягала 48,6%, інших сортів - 23,5%, серед яких найбільше постраждав сорт Гріот остгеймський.

Ранній листопад негативно впливав і на розвиток однорічних саджанців, що виявилося у зменшенні діаметра штамба на 17,4% та висоти рослин на 21,4%. Це позначилося на якості товарних саджанців, унаслідок чого втрати продукції розсадника склали 42 %, вихід саджанців першого сорту зменшився у 3,2 раза, а другого збільшився в 1,8 раза.

Результати біохімічних аналізів вмісту хлорофілу у здоровому й ураженому листі та визначення його водоутримуючої здатності дали можливість розкрити механізм шкодочинної дії патогена. Визначення вмісту хлорофілу показало, що при ураженні листя вишні й черешні з інтенсивністю 1 бал затримка утворення хлорофілу становила в середньому 12,0%, зі ступенем ураження 2 бали - від 25,7 до 35,1%. Вміст хлорофілу у листі з ураженням 3 і 4 бали складав відповідно 45,6% і 19,5%. У сприйнятливих до кокомікозу сортів затримка утворення хлорофілу відбувалася більш динамічно, ніж у стійких сортів.

Іншим важливим аспектом впливу патогена на рослину є порушення водоутримуючої здатності листя. Зниження вмісту води в ураженому листі на різних за стійкістю до хвороби сортах вишні та черешні відбувалося за аналогією втрати хлорофілу. Листя із ступенем ураження 1 бал втрачає до 30 % води. Інтенсивне випаровування вологи у природних умовах призводить до розкриття продихів і швидкого проникнення патогена в тканини листя. При взаємодії гриба-паразита та рослини-хазяїна в цитоплазмі клітин утворюються і нагромаджуються темнозабарвлені продукти окислення фенолів. Ріст рослини припиняється, і листя опадає не в результаті "дозрівання" деревини, а через розкладання речовин у ньому.

Збудник кокомікозу Coccomyces hiemalis Higg та його властивості

Серед дослідників немає єдиної думки щодо стадій і місця збереження гриба Coccomyces hiemalis Higg. - збудника кокомікозу кісточкових культур. Щорічними обстеженнями можливих місць його перезимівлі (опале уражене листя, плоди, плодоніжки, однорічні пагони) ми встановили, що у Східному Лісостепу України збудник кокомікозу зберігається в торішньому ураженому опалому листі вишні та черешні напівсформованими плодовими тілами - апотеціями та ущільненим міцелієм навколо них. Плодові тіла розташовуються переважно на нижньому боці листової пластинки в місцях літніх конідіальних лож, рідше - з обох боків. Кількість плодових тіл на одному листку - від 2 до 478 шт., розміри - 116 - 293 мкм.

Детальними спостереженнями за розвитком зимуючого патогена, встановлено, що в зимовий період плодові тіла містять безбарвну гомогенну міцеліальну масу, яка при середньодобовій температурі повітря вище +0,6° С перетворюється на зернисту масу. Формування сумок відбувається при температурі не нижче +8,9°С, а сумкоспор - вище +10°С, як правило, у третій декаді квітня – першій декаді травня. Нами вперше на території України виявлено, що паралельно з утворенням сумчастого спороношення поруч із апотеціями формуються весняні конідії. Їх утворення ми спостерігали при температурі не нижче +16°С. Одержані нами дані узгоджуються з еволюційною концепцією Т.М. Хохрякової (1987) про тенденцію заміни домінантної статевої стадії у сумчастих грибів на гаплоїдну та паралельної зимівлі обох стадій.

Нами визначено, що вирішальний вплив на утворення сумкоспор або весняних конідій має комплексний показник погоди – гідротермічний коефіцієнт у серпні-вересні попереднього року, який обумовлює співвідношення макро- та мікроконідій у літніх ложах (табл. 1).

При оптимальному та надмірному зволоженні у серпні - вересні (ГТК вище 1,1) співвідношення спор у конідіальних ложах переважало у бік мікроконідій. Причому, чим вище ГТК – тим більша питома вага мікроконідій. У такому випадку навесні наступного року формувалося тільки сумчасте спороношення. При посушливій погоді у серпні-вересні (опадів менше за норму) у ложах переважали макроконідії і в такому разі після перезимівлі поруч із сумчастою стадією формувалися весняні конідії (спостерігалися 14 разів із 20). У такому разі первинне зараження кокомікозом відбувається сумкоспорами та весняними конідіями. Одержані нами дані підтверджують припущення науковців про запліднюючу функцію мікроконідій у статевому процесі

Таблиця 1

Тип весняного спороношення гриба Coccomyces hiemalis Higg. в залежності

від вологозабезпеченості та співвідношення макро- і мікроконідій

(навчально-дослідне господарство ХНАУ)

Роки |

Характеристика періоду за вологозабезпеченістю, ГТК | Співвідношення

макроконідій і мікроконідій | Тип спороношення у наступному році

серпень | вересень

1983 | С , 0,6 | С, 0,4 | 3 : 1 | А К

1984 | О , 1,4 | С, 0,5 | 1 : 0,5 | А К

1985 | О , 1,1 | О, 1,5 | 0,3 : 1 | А

1986 | С , 0,4 | Н, 0,7 | 2,5 : 1 | А К

1987 | В , 1,9 | О, 1,5 | 1 : 5 | А

1988 | О , 1,1 | В, 1,9 | 1 : 4 | А

1989 | Н , 0,8 | В, 1,7 | 1,5 :1 | А К

1990 | О, 1,2 | О, 1,1 | 1 : 3 | А

1991 | В , 1,9 | Н, 0,8 | 1 : 2 | А

1992 | Н , 0,8 | Н, 0,9 | 1,5: 1 | А К

1993 | В , 2,9 | В, 1,7 | 1 : 7 | А

1994 | С, 0,5 | С, 0,1 | 4 : 1 | А К

1995 | С , 0,5 | В, 1,9 | 2,5 : 1 | А К

1996 | С , 0,7 | В, 3,1 | 3 : 2 | А К

1997 | С , 0,1 | О, 1,5 | 2 : 1 | А К

1998 | Н , 0,7 | С, 0,2 | 3 : 1 | А К

1999 | Н , 0,8 | С, 0,3 | 2,5 : 1 | А К

2000 | С, 0,1 | В, 2,4 | 2 : 1 | А К

2001 | В , 2,5 | Н, 0,7 | 2 : 1 | А К

Примітка. В – надлишкове зволоження, Н – недостатнє, О – оптимальне,

С – слабке, А – сумкоспори, К – весняні конідії

В умовах східної частини Лісостепу України нами встановлено, що розвиток гриба C. hiemalis Higg. навесні починається при середньодобовій температурі повітря + 0,6 °С. На тривалість формування сумкоспор і весняних конідій впливав температурний режим: чим швидше підвищуються середньодобові температури повітря, тим інтенсивніше розвивався гриб у міжфазний період, який коливався від 36 до 50 діб (r = 0,86 ± 0,07). Формування сумок в апотеціях починалося при середньодобовій температурі повітря не нижче +8°С, утворення сумкоспор - від +9°С, весняних конідій - вище +15°С.

Розсіювання сумкоспор патогена починалося з фази цвітіння – скидання сорочечок, що відповідає першій, другій, рідше третій декадам травня. Вирішальним фактором для виходу сумкоспор були опади не менше 2 мм, які протягом 30 хв. зволожували торішнє листя з апотеціями при середньодобових

температурах повітря не нижче 8,6°С (рис. 1.).

Рис. 1. Вплив погодних умов на динаміку розсіювання сумкоспор

гриба Coccomyces hiemalis Higg.(навчально-дослідне господарство

ХНАУ, 1986,1991 рр.)

У лабораторних умовах визначено, що спори гриба C. hiemalis Higg., потрапляючи на рослину-хазяїна, при несприятливих погодних умовах певний час зберігали свою життєздатність: для весняних конідій цей період тривав до п’яти діб, для сумкоспор – до восьми-дев’яти діб.

Пророщування спор у політермостаті при різних температурах показало, що сумкоспори починали свій розвиток при температурі повітря 5°С. Найбільш активне утворення міцеліальних трубок спостерігалося при 15 - 20°С. Початок проростання весняних конідій відмічався при температурі 10°С, але оптимальна температура була в межах 18-24°С. Макроконідії найбільш інтенсивно проростали при температурі від 20 до 26°С, а їх розвиток спостерігали при температурі 8°С. Як низькі температури повітря не сприяли проростанню спор, так і високі гальмували ріст міцелію.

Строки проведення захисних заходів вишнево-черешневих насаджень визначалися за тривалістю періодів інкубації та генерації збудника кокомікозу кісточкових. Погодний режим був у межах, оптимальних для зараження та розвитку патогена. Після первинного зараження листя вишні та черешні сумкоспорами і весняними конідіями тривалість інкубаційного періоду при середньодобових температурах повітря 15,8-18,6°С на сприйнятливих сортах становила 12-15 діб, на менш уразливих - 16-18 діб, у літній період після вторинного зараження макроконідіями при температурі 21,8-22,3°С - відповідно 10-11 і 16-18 діб. Спороношення патогена утворювалося на дві-п‘ять діб пізніше, ніж появлялися плями на листі. Тривалість періоду генерації відповідала тій же закономірності, що і для періоду інкубації: на сприйнятливих сортах він був коротший, на помірно стійких - довший.

Одержані нами дані про біоекологію збудника кокомікозу свідчать про високу екологічну пластичність патогена, яка забезпечила йому широке розповсюдження навіть у зонах з недостатнім вологозабезпеченням.

Збудник кокомікозу кісточкових характеризується плеоморфізмом: в онтогенезі розвиваються різні типи спороношення - сумкоспори, весняні конідії, макроконідії, мікроконідії.

У дослідах вивчалося поводження гриба C. hiemalis Higg. у чистій культурі на живильному середовищі Чапека. Поряд із субстратним міцелієм, патоген утворював повітряний міцелій, два типи спор: одні подібні до літніх макроконідій, розмірами 14,2,8 х 33,0-62,2 мкм; інші нагадують весняні, або "пролітні" конідії 3,9-46 х 68,2-85,0 мкм. Мікроконідії та статева стадія в чистій культурі не спостерігалися.

Результати вивчення морфологічних особливостей збудника кокомікозу у природних умовах і його культуральних властивостей у штучних умовах дають підставу зазначити, що у Східному Лісостепу України вишню та черешню уражує європейська форма сумчастого гриба Coccomyces hiemalis Higg. з конідіальною стадією Cylindrosporium hiemale Higg.

Рис 2. Поширеність і розвиток кокомікозу у 1983-2002 рр. (навчально-дослідне господарство ХНАУ)

Моделювання розвитку кокомікозу та його прогнозування

Кокомікоз на вишні та черешні розвивався протягом усіх років досліджень. Розвиток хвороби епіфітотійного характеру відмічався вісім разів –у 1985, 1987- 1993рр., близький до епіфітотії – у 1983р., помірний - у 1984,1986, 1994, 1997, 2001, 2002 рр., депресія - у 1995,1996, 1998, 1999 рр., у 2000 р. - вихід з депресії (рис. 2).

Виявлено, що основними факторами, які обумовлюють розвиток кокомікозу, є опади та температура повітря в період з травня по серпень, а також

апас первинного початку, позначеного кількістю ураженого торішнього листя, яке перезимувало на поверхні ґрунту. Максимальний розвиток хвороби спостерігався при ГТК вище 1,3 і сумі опадів понад 240 мм. Суха погода (ГТК нижче 0,9) помітно гальмувала розвиток патогена. Незначний резерв первинної інфекції (4,9 %) при вологій погоді (сума опадів 277 мм) та велика кількість заразного початку (37,8%) при низьких показниках зволоження (181 мм) забезпечували помірний розвиток хвороби. Коефіцієнт кореляції між сумарним індексом і поширенням хвороби становив 0,80±0,09.

Для визначення розвитку кокомікозу та швидкості його перебігу нами було застосовано математичне моделювання, запропоноване Л.А. Макаровою та І.І. Мінкевич (1977). Рівняння складене за допомогою інтерполяційної формули Ньютона за даними чотирьох обліків розвитку хвороби, проведених через рівні проміжки часу: У = 0,15х3 - 0,2х2 + 1,69 х. Порівняльна оцінка фактичного та розрахункового розвитку кокомікозу свідчить, що по кожному терміну спостереження показники відрізнялися на ±0,3%. Розходження практичного значення не мають, оскільки точність окомірного обліку ураженості рослин коливається в межах ±5%.

За аналогією було складено рівняння швидкості інфекційного процесу :У' = 0,45х2 - 0,4х + 1,69, яка має пряму залежність від погодних умов вегетаційного періоду. При гальмуючих розвиток патогена чинниках, цей показник нижчий у два-три рази, ніж у роки епіфітотій. Використовуючи рівняння регресії, можна передбачити ураженість листя вишні та черешні кокомікозом на будь-яку потрібну нам дату і відповідно до прогнозу спланувати та провести захисні заходи.

Для довгострокового прогнозування кокомікозу був застосований метод кореляційного аналізу за метеопатологічним і метеобіологічним принципами. При складанні прогнозу були обрані предиктори з чисельно більшими коефіцієнтами кореляції: поширеність хвороби та сума опадів у жовтні-листопаді попереднього року; сума опадів у травні поточного року. Коефіцієнт кореляції між сумарним індексом і поширеністю кокомікозу 0,80 ± 0,09 свідчить про надійний зв'язок предикторів прогнозу. Цей зв'язок прямолінійний, тому що з наростанням чи зменшенням сумарного індексу показники поширеності хвороби відповідно змінюються в одному напрямку. Обчислене рівняння прямолінійної регресії має такий вигляд:

П = 0,71 Ппр + 0,34 От + 0,22 Ожл - 49,2

(П – прогнозована поширеність хвороби; Ппр – поширеність хвороби попереднього року; От - сума опадів у травні поточного року; Ожл – сума опадів у жовтні-листопаді попереднього року).

Рівняння регресії є формулою довгострокового прогнозу поширеності кокомікозу для Харківської області. Перевірка задовільності отриманої формули показала, що порівняння очікуваної поширеності кокомікозу з фактичною показало, що прогноз виправдався за інтенсивністю 11 разів із 16. Розбіжність очікуваної поширеності кокомікозу з фактичною має практичне значення лише у бік зменшення ураження, чого ми не спостерігали.

Для сигналізації строків першого обприскування прогноз зрілості сумкоспор Coccomyces hiemalis Higg. проводили за методикою фенологічного прогнозування А. С. Подольського (1978), яка враховує теплові ресурси даного району та теплові потреби патогена. Багаторічні спостереження за формуванням сумчастої стадії виявили, що період дозрівання сумкоспор корелює з температурою повітря вище +0°С і становить від 36 до 50 діб. Сума позитивних температур повітря склала 352,4°С (r= 0,86 ±0,7). Побудована нами температурно-фенологічна номограма з біологічною кривою тривалості міжфазного періоду визначає дату дозрівання спор патогена (рис. 3). Графічна інтерполяція вказує на середньодобову температуру повітря за будь-який проміжок часу, від вихідної дати і дозволяє прогнозувати час дозрівання сумкоспор збудника кокомікозу. Завдяки цьому стає можливою сигналізація строків першого обприскування вишнево-черешневих насаджень при первинному зараженні.

Порівняння прогнозованих і фактичних дат дозрівання сумкоспор показало, що прогноз повністю виправдався у 56 % випадках. Помилка у визначенні строку дозрівання спор на одну-дві доби істотно не впливає на проведення захисних заходів.

Рис. 3. Температурно-фенологічна номограма з біологічною кривою

тривалості дозрівання сумкоспор збудника кокомікозу

За правилом стійкості багаторічних дат (Степанов, Чумаков, 1972) була визначена середня дата появи симптомів кокомікозу - 6 червня. Коефіцієнт кореляції підтвердив вплив середньодобової температури повітря у другій-третій декадах травня та першій декаді червня на дату прояву хвороби (r = 0,91 ± 0,03).

Прогнозування появи перших ознак кокомікозу на вишні було здійснено також за методом температурно-фенологічних номограм. Побудована біологічна крива розвитку збудника кокомікозу від моменту масового розсіювання сумкоспор, який збігається з випаданням дощу після їх дозрівання, і до появи плям на листі вишні та сіткою багаторічних середньодобових температур повітря Харківського району в другій-третій декадах травня дає можливість визначити термін прояву кокомікозу на вишні. При цьому необхідно враховувати, що сума опадів після дозрівання сумкоспор повинна бути не менше 2 мм. Прогноз прояву кокомікозу на вишні, складений за температурно-фенологічною номограмою, виправдався в 73 % випадків. Короткостроковий прогноз має велике значення для сигналізації строків обприскування насаджень з метою запобігання поширення вторинної інфекції кокомікозу, оскільки вишня та черешня є культурами раннього терміну дозрівання і запізнення із застосуванням фунгіцидів призводить до порушення періоду очікування. Цю обробку необхідно проводити з урахуванням терміну появи симптомів хвороби. При ранньому прояві кокомікозу (третя декада травня) можна планувати обприскування сортів усіх строків дозрівання плодів; при середніх строках прояву хвороби (перша-друга декада червня) - тільки сортів пізніх строків дозрівання. У роки з пізнім проявом хвороби (третя декада червня та пізніше) обприскування можна проводити тільки після збирання врожаю.

Заходи з обмеження шкодочинності кокомікозу

Стійкість вишні та черешні до кокомікозу. В умовах Східного Лісостепу України оцінка хворобостійкості сортів вишні та черешні, внесених до Реєстру сортів рослин України та тих, що вирощуються в даній зоні, раніше не проводилася. Фітопатологічна оцінка 37 сортів, проведена нами у виробничих умовах на природному інфекційному фоні, не виявила серед районованих і вирощуваних сортів вишні та черешні, імунних до кокомікозу, але показала певну різницю в ступені їх стійкості. Помірну стійкість до кокомікозу виявили сорти вишні Гуртівка та Норд Стар, черешні – Дончанка і Мелітопольська рання. До сприйнятливих сортів вишні належать Сонячна, Молодіжна, Паша Ангеліна, Гріот український, Красний флаг, Чорнокорка, Монморансі, Плодородна Мічуріна, Гріот остгеймський, Любська, черешні – Валерій Чкалов, Присадибна. Ці сорти у епіфітотійний 1990 рік почали втрачати уражене листя з початку серпня.

На ураженість кокомікозом впливають також вікові особливості рослин. Так, перші ознаки хвороби з'являлись на саджанцях раніше, ніж на деревах, на них же відбувався і найбільш динамічний розвиток патогена, що обумовлено загущеністю посадок та близьким розташуванням листя до ґрунту.

Агротехнічні заходи. Агротехнічними заходами можна створювати екологічні умови, не сприятливі для патогена. Вони мають профілактичний характер і запобігають розвитку хвороби.

Істотне значення у зменшенні кількості джерел первинної інфекції мають умови зимівлі ураженого листя, на якому формуються апотеції та строми патогена. Дослідами встановлено, що на листі, яке перезимувало у ґрунті на глибині 5 - 15 см, апотеції не розвивались, 13% листя, складеного в щільні купи до 45 см заввишки, розвивали плодові тіла і понад 40% листя, яке зимувало на поверхні ґрунту і потрапляло під вплив низьких температур повітря та опадів, утворювали апотеції. Отже, біологічно обґрунтованим є ретельне загортання опалого листя у ґрунт. При неможливості проведення цього прийому листя слід згортати у купи, щоб значно зменшити кількість інфекційного початку.

З метою визначення впливу системи утримання ґрунту в саду на розвиток кокомікозу були проведені досліди, де варіантами були фрезування пристовбурних смуг та задерніння їх на фоні чорного пару у міжряддях (табл.2).

Таблиця 2

Вплив способів утримання ґрунту в пристовбурних смугах на ураженість

вишні кокомікозом (радгосп ім. газети "Комсомольская правда" )

Роки | Варіант

| Строк
прояву

хвороби | Поширеність хвороби,
% | Развиток хвороби, %

1994 | Задерніння | 30.05 | 35,6 | 9,0

Фрезування | 5.06 | 27,7 | 8,2

1995 | Задерніння | 10.06 | 7,6 | 2,3

Фрезування | 16.06 | 5,3 | 1,6

1996 | Задерніння | 4.06 | 8,3 | 2,1

Фрезування | 10.06 | 6,5 | 1,7

Середнє | Задерніння | 4.06 | 17,2 | 4,5

Фрезування | 10.06 | 13,2 | 3,8

НСР 05 1,7 0,4

Фрезування пристовбурних смуг, при якому більша частина опалого листя загортається у ґрунт, на п‘ять-шість діб затримувало строки прояву перших ознак хвороби. У подальшому за показниками ураження вишні сорту Подбєльська кокомікозом, цей варіант помітно відставав від варіанту із задернінням пристовбурних смуг, де симптоми хвороби з'явилися раніше. Таким чином, цей захід забезпечує зниження ураження листя кокомікозом на 23,3%, а його розвиток на 21,7%.

Відомо, що дерева вишні кущовидної форми сильно загущуються, тому формування крони полягає у проріджуванні сильнорослих пагонів без укорочення. Вважається також, що проріджування крони сприяє кращому освітленню та провітрюванню її, що створює несприятливі умови для розвитку хвороб. У 1991 і 1992 рр. ми визначали вплив проріджуючого обрізування вишні сорту Гріот остгеймський на перебіг хвороби. Проріджування крони помітно гальмувало розвиток патогена не тільки в рік обрізування, а й у наступному році. Біологічна ефективність обрізування на вишні становила 21,7Отже, проріджування крони як технологічний захід у плодівництві також можна вважати прийомом у системі захисту насаджень від кокомікозу.

Застосування фунгіцидів. Для з’ясування ефективності в обмеженні шкодочинності кокомікозу ми вивчали системні фунгіциди захисної та терапевтичної дії – байлетон, 25% з.п., БМК, 50 % з.п., топсин М, 70% з.п. у порівнянні з контактним полікарбацином, 80% з.п., який чинить тільки захисну дію.

Визначення токсичної дії фунгіцидів різних концентрацій на проростання конідій Cylindrosporium hiemale Higg. показало, що найбільша активність в усіх випробуваних концентраціях належала байлетону. Топсин М і БМК у 0,4% концентрації цілком пригнічували проростання спор, при використанні цих препаратів у 0,1% концентрації були виявлені поодинокі пророслі конідії.

Вивчення геностатичної дії фунгіцидів на споруляцію гриба показало, що препарати системної дії протягом п’яти діб після їх застосування виявили здатність до повного пригнічення спороутворення гриба. За 10 діб по тому відновлення інтенсивності спороношення склало 8,0 - 17,6%, у варіанті з полікарбацином - 52,6%, а без фунгіцидів – 101,5%. Це підтвердило здатність системних фунгіцидів до внутрішньорослинної дії на патоген.

Ефективність фунгіцидів перевірялася у 1989-1991 рр. у плодоносному саду навчально-дослідного господарства ХНАУ шляхом триразового обприскування дерев сорту Гріот остгеймський у строки, визначені за прогнозом (табл. 3).

Таблиця 3

Біологічна ефективність фунгіцидів проти кокомікозу вишні (%)

(навчально-дослідне господарство ХНАУ, сорт Гріот остгеймський)

Варіант |

Показники | Середнє (1989-1991 рр.) | Біологічна ефективність, %

1989 р. | 1990 р. | 1991 р.

Без обробки

(контроль) | Поширеність | 84,2 | 73,3 | 82,2 | 79,9 |

-

Розвиток
хвороби | 39,2 | 38,7 | 46,0 | 41,3

Полікарбацин,

80% з.п.,

4 кг/га | Поширеність | 15,6 | 17,9 | 14,3 | 15,9 |

87,2

Розвиток
хвороби | 5,4 | 5,9 | 4,7 | 5,3

Байлетон,
25% з.п.,

0,5 кг/га | Поширеність | 9,8 | 11,5 | 7,3 | 9,5 |

91,3

Розвиток
хвороби | 3,8 | 4,0 | 3,1 | 3,6

БМК,

50% з.п.

1 кг/га | Поширеність | 14,2 | 16,3 | 13,5 | 14,7 |

89,8

Розвиток
хвороби | 4,1 | 4,7 | 3,8 | 4,2

Топсин М,
70% з.п.

1 кг/га | Поширеність | 13,3 | 12,3 | 11,6 | 12,4 |

90,1

Розвиток
хвороби | 4,5 | 4,1 | 3,8 | 4,1

*НСР 05 3,3 2,0 5,9

Примітка. НСР 05 визначена для поширеності хвороби.

Усі випробувані фунгіциди виявили високу ефективність щодо збудника кокомікозу. У порівнянні з контролем ураженість листя у варіанті з байлетоном знизилася в середньому за три роки у 8,4 раза, з топсином М - у 6,4 раза, з БМК - у 5,4 раза, з полікарбацином – у п‘ять разів. Біологічна ефективність системних фунгіцидів склала 91,3 – 89,8 %, полікарбацину - 87,2%.

Перевірку ефективності фунгіцидів з різним механізмом дії проти кокомікозу було проведено також на однорічних саджанцях вишні у плодовому розсаднику в епіфітотійні 1985, 1989 рр. та у 2000 р. при помірному розвитку хвороби.

Ефективність препаратів системної дії при триразовій обробці була вищою за ефективність контактного палікарбацину при чотириразовому застосуванні. Показники ураження листя у варіантах із використанням БМК і топсину М складали 23,9 і 24,6%, розвиток хвороби – 12,0 і 10,5%. У варіанті з байлетоном ураження листя не перевищувало 18,5%, а розвиток хвороби – 7,4%. Полікарбацин (еталон) знизив поширеність хвороби до 31,7%, а її розвиток  – до 19,1%. Біологічна ефективність чотириразових обприскувань полікарбацином склала 67,3%, в той час як при триразових обприскуваннях фунгіцидами системної дії вона сягала 79,5 - 87,3%.

Обробка препаратами позитивно позначилася на кількості та якості саджанців. В усіх захищених варіантах одержано саджанців на 18,8-28,6% більше, ніж у варіанті без обробки, та на 10,1 – 16,1% більше, ніж у варіанті з полікарбацином; вихід саджанців першого сорту збільшився відповідно у 1,8 і 1,2 – 1,4 раза. Обробка рослин фунгіцидами є економічно вигідним заходом при вирощування саджанців-одноліток вишні. Рентабельність захисних заходів при триразовому застосуванні байлетону, топсину М і БМК складала відповідно 581,14; 566,93 та 555,37%, що значно вище чотириразового обприскування саджанців вишні полікарбацином (493,86%).

ВИСНОВКИ

1. В умовах Східного Лісостепу України за 20 років спостережень (1983-2002 рр.) розвиток кокомікозу вишні та черешні мав характер епіфітотії вісім разів, близько до неї – один раз, помірного розвитку – сім разів, депресії – чотири рази. Епіфітотії виникали в роки, коли гідротермічний коефіцієнт із травня до серпня перевищував 1,3; при цьому сума опадів складала не менше 240 мм, запас первинного початку був вище 29%. Помірний розвиток хвороби відзначався в роки з недостатнім зволоженням (ГТК нижче 0,9) та істотним резервом заразного початку (43% ), а також з оптимальним зволоженням (ГТК = 1,2), але з незначною кількістю первинної інфекції (5%). Депресію патогена обумовлювали суха погода (ГТК = 0,3-0,7), особливо в травні-червні, та незначний запас інфекційного початку.

2. Шкодочинність кокомікозу кісточкових полягає у передчасному опаданні ураженого листя. У роки епіфітотій та близькі до них (1983, 1988, 1990) масовий листопад, обумовлений кокомікозом, спостерігався з другої - третьої декади липня, що на 10-12 тижнів раніше природного опадання листя. У зимовий період після епіфітотій на уражених деревах гине до 39,6% бруньок, вимерзає до 23,6% однорічних пагонів і до 11,5% дворічних гілок. Загибель дерев сорту вишні Любська становила 48,6%. У однорічних саджанців пригнічувався ріст на 21,4%, зменшувався діаметр штамбів на 17,4%, що знизило вихід саджанців першого сорту у 3,2 раза і збільшило вихід саджанців другого сорту у 1,8 раза. Механізм шкодочинності кокомікозу полягає у зменшенні на 10,2 – 80,5% вмісту хлорофілу в листі залежно від ступеня ураження та порушенні водоутримуючої здатності ураженого листя до 30 %.

3. За морфолого-культуральними особливостями збудника кокомікозу встановлено, що в умовах Східного Лісостепу України вишню та черешню уражує європейська популяція патогена Coccomyces hiemalis Higg. У