національний аграрний університет

Дерменко Олег Петрович

УДК 632.4:633.11+633.14„324”

ОСНОВНІ грибні хвороби озимого тритикале

ТА ДЖЕРЕЛА СТІЙКОСТІ ДО НИХ

В УМОВАХ ЛІСОСТЕПУ уКРАЇНИ

06.01.11 – фітопатологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, професор

Корнійчук Микола Сергійович,

ННЦ “Інститут землеробства УААН”,

завідувач відділу захисту рослин

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Положенець Віктор Михайлович,

Державний агроекологічний університет,

завідувач кафедри селекції і біотехнології

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Ретьман Сергій Васильович,

Інститут захисту рослин УААН,

завідувач лабораторії фітопатології

Захист відбудеться „28” вересня 2007 р. о 12 год. 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. 28

Автореферат розісланий “ 16 ” серпня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Мороз М.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Потреба у вивченні фітопатогенного комплексу озимого тритикале постала в звязку з появою нових сортів і розширенням посівних площ цієї культури. Вдосконалення технології вирощування культури передбачає вивчення впливу агротехнічних заходів, зокрема мінеральних добрив, у поширенні та розвитку грибних хвороб.

Очевидно, що в захисті озимого тритикале від хвороб важливе значення матиме вирощування стійких сортів. Тому поряд з оцінкою стійкості проти хвороб існуючого селекційного матеріалу виникла потреба провести пошук нових джерел стійкості з метою включення їх до селекційного процесу.

Аналіз літературних джерел не дає чіткої відповіді на питання стійкості тритикале проти хвороб. Проведені в Україні та за кордоном дослідження свідчать про гетерогенність культури щодо цієї ознаки (Суліма Ю.Г., Бабаянц Л.Т., 1984; Федорова Р.Н., 1987; Kobras M., 1996; Жуковський А.Г., 2001). Розвиток грибних хвороб у посівах озимого тритикале значною мірою залежить від їх генотипічного складу і умов вирощування (Leiser M., 1954; Єгорова А.В., 1981; Скачкова Л.В., Колябіна Л.М., 1988; Чикіда М.М., 1991; Капустіна Т.Б., 2000; Заболотня В.О., Гірко В.С., Дерлій Л.С., 2004; Сивоконь І.В., Рябчун В.К., 2005). Припускається можливість ураження тритикале тими ж хворобами, які зафіксовані в посівах пшениці й жита.

Таким чином, актуальність досліджень зумовлена необхідністю проаналізувати патогенний комплекс озимого тритикале, виявити найбільш поширені хвороби культури в умовах Лісостепу України, вивчити стійкість проти них сортів і селекційних зразків.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі фітопатології ім. акад. В.Ф. Пересипкіна Національного аграрного університету відповідно до плану науково-дослідних робіт за темою: “Роль факультативних і сапротрофних паразитів в етіології патологічного процесу рослин, біологічне обґрунтування заходів обмеження їх розвитку” (державний реєстраційний номер 0103U003420).

Мета і завдання досліджень. Вивчити комплекс патогенних грибів, що уражують озиме тритикале в умовах Лісостепу України, виявити найбільш поширені хвороби. Дати імунологічну характеристику селекційного матеріалу озимого тритикале, виділити джерела стійкості проти хвороб. Для досягнення мети було поставлено такі завдання:

1. Встановити видовий склад фітопатогенних грибів, виділених з уражених рослин озимого тритикале.

2. Вивчити поширення і розвиток основних хвороб культури.

3. Проаналізувати вплив метеорологічних умов на розвиток хвороб.

4. Дослідити розвиток патогенів на різних за стійкістю сортозразках.

5. Визначити расовий склад збудника бурої листкової іржі озимого тритикале.

6. Вивчити вплив мінеральних добрив на розвиток грибних хвороб озимого тритикале.

7. Встановити потенційні втрати врожаю культури залежно від ступеня ураження рослин.

8. Провести імунологічну оцінку селекційного матеріалу на природному і штучному інфекційних фонах та виділити стійкі сортозразки.

Об’єкти досліджень. Збудники грибних хвороб озимого тритикале.

Предмет досліджень. Ступінь стійкості або сприйнятливості сортів і ліній озимого тритикале до грибних хвороб.

Методи досліджень. Фітопатологічний – для вивчення: динаміки розвитку хвороб залежно від погодних умов; оцінки стійкості сортів і ліній проти хвороб; виділення та ідентифікація збудників хвороб; фітопатологічної експертизи насіння; культивування грибів-збудників хвороб; расового складу Puccinia recondita f. sp. tritici; приготування інфекційного матеріалу; для дослідження стадій розвитку патогенів; шкідливості хвороб. Математично-статистичний – для оцінки достовірності одержаних результатів і встановлення кореляційних зв’язків.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше описано комплекс фітопатогенних грибів, виділених з уражених рослин і насіння озимого тритикале в Лісостепу України. Він включає 16 видів, що належать до 11 родів, 7 родин, 6 порядків і 4 класів. Наведено результати вивчення поширення і розвитку основних хвороб озимого тритикале – бурої листкової іржі, борошнистої роси, септоріозу листя, фузаріозу колоса, кореневих гнилей та снігової плісняви. Проведена фітопатологічна оцінка насіння, в результаті чого ідентифіковано збудників фузаріозу, альтернаріозу, гельмінтоспоріозу, септоріозу та різних плісняв (оливкової, пеніцильозної, ризопусної і чорної).

Досліджено расовий склад збудника бурої листкової іржі озимого тритикале. Ідентифіковано 10 рас (раси 1, 12, 52, 57, 61, 77, 149, 162, 179 і 192).

Установлено, що проникнення збудника бурої листкової іржі в рослину залежить в основному від кількості утворених ним апресоріїв і морфологічної будови листків, а саме – кількості продихів.

Ідентифікація сортозразків з непридатною для утворення апресоріїв поверхнею може бути використана в селекції стійких сортів озимого тритикале проти бурої іржі та борошнистої роси.

З’ясовано можливі втрати врожаю культури залежно від розвитку борошнистої роси і септоріозу листя.

Практичне значення одержаних результатів. Визначено найбільш небезпечні грибні хвороби озимого тритикале в зоні Лісостепу України, що мають економічне значення. Встановлено, що підвищені дози азотних добрив сприяють розвитку борошнистої роси і септоріозу листя. Внесення комплексних азотно-фосфорно-калійних добрив стримує розвиток септоріозу листя. Результати цих досліджень можуть бути використані при розробці системи інтегрованого захисту озимого тритикале.

У результаті проведеної імунологічної оцінки сортів і ліній озимого тритикале виділено сортозразки з комплексною стійкістю проти грибних хвороб. На штучному інфекційному фоні виділено сорти і лінії стійкі проти септоріозу листя. Окремі з них включено до гібридизації у ННЦ “Інститут землеробства УААН” та Миронівському інституті пшениці ім. В.М. Ремесла як джерела стійкості при створенні нових сортів.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно проведено пошук, обробку та узагальнення літературних даних, розробку програми і виконання експериментальних досліджень, їх аналіз та математичну обробку результатів. Сформульовано наукові положення дисертації, висновки і рекомендації для їх практичного використання. Підготовлено та опубліковано наукові праці за темою дисертації.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, основні положення та висновки дисертації доповідалися й обговорювалися на Конкурсі експериментальних робіт молодих дослідників ІМВ НАНУ в Інституті мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного НАНУ (22-24 лютого 2005 року, м. Київ); на Науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів “Новітні технології виробництва конкурентоспроможної продукції рослинництва” в ННЦ “Інститут землеробства УААН” (29-30 листопада 2005 року, смт. Чабани); на Конференціях науково-педагогічних працівників, наукових співробітників та аспірантів НАУ за підсумками науково-дослідних робіт (2005, 2006, 2007 рр., м. Київ); на VI Всеукраїнській науковій конференції студентів та аспірантів “Біологічні дослідження молодих вчених в Україні” в КНУ ім. Тараса Шевченка (21-22 вересня 2006 року, м. Київ); на Міжнародної науково-практичної конференції “Інтегрований захист рослин. Проблеми та перспективи” в Інституті захисту рослин УААН (13-17 листопада 2006 року, м. Київ).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 11 наукових праць, у тому числі 5 – у фахових виданнях, 4 – у збірниках матеріалів конференцій, 2 – у вигляді патентів на корисну модель.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 193 сторінках машинописного тексту і складається із вступу, семи розділів, висновків, рекомендацій для селекційної практики, списку використаних джерел і 11 додатків. Текст ілюстровано 50 таблицями і 26 рисунками. Список використаної літератури включає 236 джерел, з яких 86 – зарубіжних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Сучасний стан вивчення грибних хвороб тритикале (огляд літератури)

В огляді літератури висвітлюється стан вивчення грибних хвороб тритикале як в Україні, так і за кордоном. Зокрема, проаналізовано історію досліджень хвороб насіння тритикале, іржастих хвороб, борошнистої роси, септоріозу, кореневих гнилей. Подається інформація про стійкість селекційного матеріалу проти грибних хвороб. Також висвітлено стан розробки заходів захисту проти хвороб тритикале.

Аналіз літературних джерел засвідчує актуальність теми дисертаційної роботи, підтверджує доцільність проведення досліджень, спрямованих на встановлення фітопатогенного комплексу озимого тритикале, уточнення основних грибних хвороб культури та виділення джерел стійкості проти них.

Умови та методики проведення досліджень

Експериментальна робота виконувалась на кафедрі фітопатології ім. акад. В.Ф. Пересипкіна Національного аграрного університету; у відділі захисту рослин від шкідників і хвороб Національного наукового центру “Інститут землеробства УААН”; на селекційній базі (СБ) “Копилів” (селекційний матеріал для проведення досліджень наданий кандидатом біологічних наук Шередекою Л.М. – завідувачем відділу селекції озимої пшениці) і в дослідному господарстві (ДГ) “Чабани” цього Інституту; на дослідних полях Миронівського інституту пшениці ім. В.М. Ремесла (селекційний матеріал для проведення досліджень наданий доктором сільськогосподарських наук Гірком В.С. – завідувачем відділу біотехнології селекційного процесу).

Методики досліджень. Облік хвороб озимого тритикале проводили за методикою держсортовипробування (Цицина Н.В., Маренич П.Є., 1947).

Вивчення видового складу та споруляції збудника септоріозу листя проводили за методикою Г.В. Пижикової (1988). Штучну інокуляцію рослин Septoria tritici здійснювали за загальноприйнятими методиками (Пижикова Г.В., 1984; Бабаянц Л., Маштерхази А., Вахтер Ф., 1988).

Вплив доз мінеральних добрив на поширення і розвиток основних грибних хвороб вивчали у стаціонарному досліді з розробки технології вирощування озимого тритикале ДГ “Чабани” (лабораторія Інтенсивних технологій зернових колосових культур та кукурудзи, завідувач – кандидат сільськогосподарських наук Свидинюк І.М.). Схема внесення добрив наведена у таблиці 1.

Мікобіоту насіння вивчали за допомогою біологічного методу, що ґрунтується на стимуляції росту і розвитку мікроорганізмів (Наумова Н.О., 1960; ГОСТ 12044-81; Федорова Р.Н., 1989).

Дослідження ектофітної стадії розвитку Puccinia recondita f. sp. tritici проводили за вдосконаленою нами методикою Т.Г. Зражевської (1972).

Структуру популяції збудника бурої листкової іржі вивчали за допомогою бензимідазольного методу (Хохлова А.П., Одинцова І.Г., 1975; Богачов Ю.І., 1981) з використанням Міжнародного набору сортів-диференціаторів (Кірай З., Клемент З., Шоймоши Ф., 1974). Методична допомога під час цього дослідження надана кандидатом біологічних наук Г.М. Лісовою (сектор екологічної генетики рослин Інституту захисту рослин УААН).

Для вивчення різниці в кількості і розмірах продихів на різних за стійкістю проти бурої листкової іржі зразках озимого тритикале, розміру уредініопустул і кількості утворених ними уредініоспор; впливу воскового нальоту і товщини кутикули листків на розвиток борошнистої роси застосовували загальноприйняті методики (Попкова К.В., Качалова З.П., 1984).

Таблиця 1 – Схема стаціонарного досліду з внесення мінеральних добрив під озиме тритикале (ДГ “Чабани”)

Номер варіанта | Система

удобрення | Основне добриво | Підживлення азотом (етапи органогенезу

за Ф.Куперман) | Усього | P2O5 | K2O | II | VII | N | P2O5 | K2O | 1 | З обмеженим внесенням добрив

(50% базової дози) | 45 | 60 | 60 | - | 60 | 45 | 60 | 2 | Базова | 90 | 120 | 90 | 30 | 120 | 90 | 120 | 3 | Енергонасичена

(150% базової дози) | 135 | 180 | 120 | 60 | 180 | 135 | 180 | 4 | Без підживлення | 90 | 120 | - | - | - | 90 | 120 | 5 | Без основного добрива | - | - | 90 | 30 | 120 | - | - | 6 | Контроль | - | - | - | - | - | - | - |

Оцінку селекційного матеріалу на стійкість проти хвороб проводили в період їх максимального розвитку, використовуючи дев’ятибальну шкалу стійкості (Бабаянц Л., Маштерхази А., Вахтер Ф., 1988).

Поширення і розвиток основних грибних хвороб озимого тритикале

Протягом 2004-2006 рр. на СБ “Копилів” вивчалися поширення і розвиток грибних хвороб на 12 сортах і 149 лініях озимого тритикале. У місцях проведення досліджень найпоширенішими хворобами були бура листкова іржа, борошниста роса, септоріоз листя, фузаріоз колоса, кореневі гнилі і снігова пліснява. Ступінь розвитку хвороб визначали у різних групах стійкості рослин.

Як показують результати проведених досліджень, розвиток хвороб на рослинах озимого тритикале дуже варіює по роках – один і той же сорт або лінія в окремі роки може проявляти різну стійкість проти певних хвороб. Причиною цього є неоднакові погодні умови у період вегетації рослин.

Розвиток бурої листкової іржі у 2004 році досягав 68,5% (лінія 316-03). У 2005 році інтенсивність ураження рослин даної лінії в середньому складала вже 36,2%. Поширення хвороби досягало 100%. У 2006 році найвищий рівень розвитку бурої іржі зафіксовано на сорті АД 3/5 – 9,0% при її поширенні у межах 30,5%.

На сприйнятливих сортозразках перші симптоми борошнистої роси спостерігалися у фазу осіннього кущіння. Максимального розвитку хвороба набувала у фазу молочно-воскової стиглості. Найвищий рівень розвитку борошнистої роси зафіксовано на лінії 310-03 – 25,2; 28,5 і 14,5% при поширенні 81,4; 75,8 і 40,2% відповідно по роках досліджень.

Найвищий рівень розвитку септоріозу листя виявлено на лінії 314-03: у 2004 році цей показник становив 26,0%, у 2005 – 36,1, у 2006 – 73,6%. Поширення хвороби на цій лінії складало відповідно 69,0; 87,3 і 100%.

У 2006 році розвиток фузаріозу колоса в посівах озимого тритикале був найвищим. Уражений колос набував світлого кольору (знебарвлювався), як правило, з верхівки і з центральної його частини. У 2004 році у фазу формування зернівки, тобто період максимального розвитку фузаріозу колоса, найвищий ступінь ураження рослин відзначено у посівах лінії 320-03 – 21,2%. У 2005 і 2006 рр. цей показник становив відповідно 19,6 і 24,3%. Поширення хвороби у роки досліджень на зазначеній лінії було майже однаковим: 46,8; 45,2 і 46,5% відповідно.

Виділені з уражених колосків сорту Поліський 7, ліній 249-03 і 320-03 ізоляти Fusarium spp. були представлені по роках видами F. graminearum (від 65,4 до 79,6%), F. culmorum (18,7-34,6%) і F. avenaceum (0-4,2%). У 2004 і 2006 рр. гриб F. avenaceum з сорту Поліський 7 не виділявся.

Під час мікологічного дослідження рослин із симптомами кореневих гнилей виділено гриби Fusarium spp. (зокрема, F. avenaceum, F. culmorum, F. graminearum), Cochliobolus sativus, Cercosporella herpotrichoides, Alternaria alternata і Cladosporium herbarum. Таким чином, рослини озимого тритикале уражувалися фузаріозною, звичайною і церкоспорельозною кореневими гнилями.

Переважала фузаріозна коренева гниль. Із загальної кількості виділених ізолятів частка грибів Fusarium spp. складала, залежно від року і дослідженого сортозразка (сорт Поліський 7, лінії 249-03 і 306-03), від 72,5 до 94,7%. Частка збудника звичайної кореневої гнилі (Cochliobolus sativus) становила 5,3-18,0%. Найменшою кількістю ізолятів був представлений гриб Cercosporella herpotrichoides (0-10,9%). У 2005 році у посівах зазначених сортозразків збудника церкоспорельозної кореневої гнилі не виявлено.

Найвищий рівень розвитку кореневих гнилей зафіксовано на лінії 306-03: 36,6% (при поширенні 58,5%); 21,9% (поширення – 45,6%) і 38,5% (поширення – 61,3%) відповідно по роках досліджень.

Встановлено, що збудником снігової плісняви озимого тритикале є Fusarium nivale. Ступінь стійкості сортів і ліній проти хвороби визначали навесні після танення снігу за кількістю уражених рослин. Найбільшого поширення хвороба набула у посівах ліній 282-03 (12,3; 20,1 і 27,9% відповідно по роках) і 249-03 (14,6; 32,6 і 25,0%).

Поряд із цим, проведено фітопатологічну оцінку насіння озимого тритикале. У результаті ідентифіковано збудників фузаріозу (F. graminearum, F. culmorum, F. oxysporum, F. avenaceum і F. nivale), альтернаріозу (Alternaria alternata), гельмінтоспоріозу (Cochliobolus sativus), септоріозу (Stagonospora nodorum) та різних плісняв – оливкової (Cladosporium herbarum), пеніцильозної (Penicillium glaucum), ризопусної (Rhizopus nigricans) і чорної (Aspergillus niger). Переважали гриби роду Fusarium (близько 60,0% ізолятів).

Бура листкова іржа озимого тритикале

Методом перехресного зараження рослин пшениці і тритикале встановлено, що на озимому тритикале паразитує збудник бурої листкової іржі пшениці – Puccinia recondita f. sp. tritici.

Важливим елементом в оцінці стійкості рослин проти бурої листкової іржі є вивчення розміру пустул та інтенсивності спороутворення. У зв’язку з цим було проаналізовано здатність патогена продукувати уредініоспори на різних за стійкістю зразках озимого тритикале – сорті АДМ-5 (висока стійкість, бал 8); стійких лініях 308-03 і 249-03 (бал 7-6); сорті АД 3/5 (слабка сприйнятливість, бал 5); сприйнятливих лініях 328-03 і 343-03 (бал 4-3) та лінії 316-03 (висока сприйнятливість, бал 2).

Найбільшу кількість уредініопустул відмічено на лініях 316-03 (132,8 шт./см2), 343-03 (83,4 шт./см2) і 328-03 (68,3 шт./см2). Найменша кількість пустул спостерігалася на високостійкому сорті АДМ-5 – 1,8 шт./см2. Решта сортів і ліній займали проміжне положення за даним показником, але із зростанням сприйнятливості зразка до бурої іржі зростала й щільність пустул гриба.

Досліджені сорти і лінії озимого тритикале дуже різнилися між собою за розмірами уредініопустул. Так, середня площа останніх на лінії з високою сприйнятливістю до бурої іржі (316-03) майже у 25 разів більша за площу таких на сорті АДМ-5.

Залежно від стійкості сорту або лінії змінюється й інтенсивність спороутворення паразита. Проте різкої межі між групами стійкості рослин за даним показником не виявлено.

Вивчення розвитку збудника бурої листкової іржі важливо для характеристики стійкості озимого тритикале проти хвороби. Дослідження проводилися на різних за стійкістю проти хвороби селекційних зразках.

Кожна уредініоспора утворювала, як правило, один росток. Але у деяких випадках спостерігалося утворення однією спорою двох росткових трубок. Проте лише одна з них розвивалася далі й формувала апресорій (рис. 1).

На листковій поверхні високостійких зразків (сорт Антей, лінія 314-03) зазвичай розвивалися довгі росткові трубки, які у 20-25 разів перевищували за довжиною діаметр уредініоспори. Вони не утворювали апресорія. Кількість таких ростків досягала 80%, тоді як на сприйнятливій лінії 316-03 – не більше 20%.

На одній продиховій щілині формувався лише один апресорій.

Рис. 1. Розвиток Puccinia recondita f. sp. tritici

на поверхні листка озимого тритикале лінії 316-03 ( 300):

У – уредініоспора, Рт – росткова трубка, А – апресорій, П – продихи

Здебільшого апресорії представляли собою сферичне за формою новоутворення. Проте на листковій пластинці високостійких номерів переважали специфічні форми апресоріїв – з боковими пальчастими відростками (рис. 2).

Рис. 2. Формування апресорія Puccinia recondita f. sp. tritici

на листковій поверхні озимого тритикале сорту Антей ( 300)

Кількість пророслих спор на поверхні всіх досліджених зразків була майже однаковою і становила 81,0-86,6% (табл. 2).

Частка росткових трубок, з яких розвивалися апресорії, складала 58,4-65,1%. Даний показник залежав від типу реакції рослин на ураження – із зростанням стійкості досліджених сортозразків зменшувалася кількість апресоріїв гриба.

Відмічено також різницю у розвитку інфекційних структур патогена на етапі його проникнення через продихову щілину. Кількість розгалужених апресоріїв на листках високостійких номерів у 4,3-4,5 разів була більшою, ніж на високосприйнятливій лінії 316-03.

Високостійкі зразки характеризувалися меншою кількістю продихових щілин на одиниці площі листкової поверхні.

Таблиця 2 – Характеристика основних показників, що визначають процес зараження рослин грибом P. reconditа f. sp. tritici

Сорт, лінія | Тип реакції | Проростання уредініоспор, % | Утворення апресоріїв пророслими уредініоспорами, % | К-ть продихів на

1 мм2 листкової поверхні, шт. | Розмір продихів, мкм | загальних | розгалужених | довжина | ширина | Антей | 0-1 | 85,0 | 60,6 | 79,4 | 38,9 | 65,8 | 27,5 | 314-03 | 0-1 | 83,1 | 58,4 | 83,7 | 43,2 | 62,1 | 28,8 | АД 3/5 | 2 | 86,6 | 61,7 | 52,3 | 52,3 | 67,1 | 23,5 | 343-03 | 3 | 81,0 | 64,3 | 41,8 | 58,3 | 64,8 | 27,8 | 316-03 | 4 | 82,4 | 65,1 | 18,5 | 64,5 | 62,3 | 28,9 | НІР0510,42 | 2,28 | 14,61 | 11,50 | 6,42 | 6,03 |

У 2004-2006 рр. було проведено аналіз расового складу збудника бурої листкової іржі на озимому тритикале (сорти АДМ-11 і АД 3/5; лінії 306-03, 316-03, 328-03, 338-03, 343-03, 375-03 і 393-03) у порівнянні з сортом-стандартом озимої пшениці Поліська 90.

У 2004 році популяція збудника бурої листкової іржі на різних сортах і лініях озимого тритикале була представлена вісьмома расами: 1, 12, 52, 57, 61, 77, 149 і 192. Домінуюче місце у популяції P. recondita f. sp. tritici на всіх досліджених номерах займала раса 61 – від 30,0 (лінія 343-03) до 80,6% (сорт АДМ-11).

З підвищенням стійкості номерів кількість виділених рас зменшувалася.

У 2005 році не виявлено раси 1. Серед ідентифікованих ізолятів продовжувала домінувати раса 61. Вона виділялася з усіх проаналізованих сортів і ліній (22,5-88,6% ізолятів).

У 2006 році спостерігалася кардинальна зміна у расовому складі P. recondita f. sp. tritici. Причиною цього могло стати вибракування ліній 316-03, 328-03 і 343-03, а також сувора зима 2005-2006 року, що могла істотно вплинути на життєздатність окремих рас. У популяції паразита на озимому тритикале не виявлено рас 1, 12, 57, 77 і 192. Натомість ідентифіковано дві нові раси – 162 і 179. Проте їх частка була незначною – 3,4 і 1,6% відповідно. Як і в попередні роки, продовжувала домінувати раса 61 (у середньому 73,5% ізолятів).

На озимій пшениці у роки досліджень також домінувала раса 61 (35,0-55,1%).

Борошниста роса озимого тритикале

Для ідентифікації збудника борошнистої роси озимого тритикале використано згадуваний вище метод перехресного зараження рослин. У лабораторних умовах при штучному зараженні рослин встановлювали наявність ознак хвороби. У результаті на досліджених сортозразках озимого тритикале (сорти АДМ-11, Поліський 7; лінії 310-03, 343-03 і 392-03) відмічено появу борошнистого нальоту після їх зараження як пшеничною популяцією збудника, так і сумішшю конідій, зібраних з озимого тритикале. Зазначені популяції паразита були також вірулентними й до сортів пшениці (Поліська 90, Рання 93, Селянка і Копилівчанка). У свою чергу, рослини пшениці і тритикале проявили імунність до збудника борошнистої роси жита (Erysiphe graminis f. sp. secalis). Таким чином, одержані результати досліджень дають можливість стверджувати, що на озимому тритикале паразитує збудник борошнистої роси пшениці – Erysiphe graminis f. sp. tritici.

Для вивчення ролі воскового нальоту в зараженні озимого тритикале борошнистою росою проводили обприскування суспензією конідій двох груп рослин – зі штучно знятим восковим нальотом та контрольних (з природним нальотом). У фазу 3-4 листків визначали ступінь ураження озимого тритикале борошнистою росою. У результаті не виявлено різниці між кількістю подушечок на одиниці площі листкової поверхні та їх розмірами. Отже, наявність воскового нальоту на листках озимого тритикале не впливає на показники зараженості рослин, але подовжує інкубаційний період хвороби.

У сприйнятливих до борошнистої роси форм кутикула тонша. Встановлено сильну від’ємну кореляційну залежність (r = -0,9303) між товщиною кутикули та інтенсивністю ураження листкової пластинки.

Також вивчали розвиток борошнистої роси за різних систем мінерального живлення озимого тритикале на прикладі сорту Поліський 7. Встановлено, що розвиток борошнистої роси залежить від доз добрив. Кількість уражених рослин у даному стаціонарному досліді коливалася в широких межах – від 26,4% (контроль) до 86,4% (1,5 норма добрив). Із зростанням доз мінеральних добрив зростає й ступінь ураження посівів сорту борошнистою росою. Найвищий розвиток хвороби відмічено на ділянках із внесенням N180P135K180. Внесення лише азотних добрив також сприяло розвитку борошнистої роси. Вирощування рослин без підживлення (без азотних добрив), на відміну від варіанта №5 (внесення лише азотних добрив), вдвічі стримувало розвиток хвороби. Не відмічено різниці за даним показником між варіантами №1 і №2. Збільшення рекомендованої для культури дози мінеральних добрив на 50% призводило до значного ураження рослин сорту Поліський 7 борошнистою росою – розвиток хвороби досягав 32,8%. Важливу роль у стійкості озимого тритикале проти борошнистої роси відіграють фосфорно-калійні добрива.

Низький ступінь розвитку хвороби у контрольному варіанті можна пояснити, зокрема, меншою кущистістю рослин (404,5 стебел/м2). Після внесення добрив значно зростає кількість стебел – до 659,0 на 1 м2 у варіанті №3. У загущеному посіві створюється сприятливий мікроклімат для розвитку збудника борошнистої роси.

Шкідливість борошнистої роси на різних фонах мінерального живлення (базовому і енерергонасиченому) визначали за трьома показниками: кількістю зерен у колосі, їх масою та масою 1000 насінин (табл. 3). Для встановлення впливу хвороби на продуктивність за контроль слугувала група рослин із ураженням 0-5%.

Таблиця 3 – Шкідливість борошнистої роси озимого тритикале

залежно від ступеня ураження і систем живлення

(сорт Поліський 7, ДГ “Чабани”, 2004-2006 рр.)

Розвиток хвороби, % | Група ураженості рослин | Розподіл рослин по групах, % | Довжина колоса, см | Кількість зерен у колосі, шт. | Маса зерен з колоса, г | Маса 1000 насінин, г | Шкідливість, %

Доза добрив: N120P90K120

0-5 | Слабоуражені | 12,5 | 14,1 | 46,7 | 2,10 | 45,0 | -

10-15 | Середньоуражені | 42,8 | 13,1 | 44,3 | 2,03 | 43,4 | 3,3

20-35 | Найбільш уражені | 44,7 | 13,8 | 40,1 | 1,80 | 43,9 | 14,3

НІР05 | - | 1,52 | 2,85 | 0,14 | 1,69 | -

Доза добрив: N180P135K180

0-5 | Слабоуражені | 8,7 | 15,0 | 48,0 | 2,25 | 45,7 | -

10-15 | Середньоуражені | 32,9 | 15,4 | 47,5 | 2,15 | 45,0 | 4,4

20-35 | Найбільш уражені | 58,4 | 14,8 | 43,6 | 1,90 | 43,0 | 16,9

НІР05 | - | 1,29 | 1,66 | 0,11 | 2,80 | -

Встановлено, що при різних ступенях ураження рослин довжина колоса залишалася незмінною, хоча при розвитку хвороби у межах 20-35% в останньому закладалася менша кількість зерен. Незмінною залишалася й маса 1000 насінин.

Відсутність суттєвої різниці між масою зерен з колоса у слабо- і середньоуражених рослин може свідчити про толерантність сорту. Проте за базової системи удобрення шкідливість борошнистої роси на сорті Поліський 7 при розвитку хвороби 10-15%, за нашими даними, досягає 3,3%, а при ступені ураження більше 20% – 14,3%. За енергонасиченої системи живлення даний показник може становити 4,4 і 16,9% відповідно.

Обробка рослин сортів Поліський 7 і Розовський 10 на дослідних ділянках фунгіцидом Імпакт 25 SС, к.с. значно стримувала розвиток борошнистої роси. Інтенсивність ураження рослин у результаті застосування фунгіциду знизилась у досліджених сортів з 20,5 до 3,3% і з 16,8 до 2,8% відповідно. Підтверджується негативний вплив хвороби на масу зерна з колоса. Маса 1000 насінин, незалежно від варіантів досліду, залишалася незмінною. Біологічна ефективність фунгіциду Імпакт була досить високою і складала у посівах сорту Поліський 7 83,9%, сорту Розовський 10 – 83,3%.

Септоріоз листя озимого тритикале

За результатами вивчення спороношень (пікноспор) встановлено, що збудником септоріозу листя озимого тритикале є Septoria tritici. Ізолятів S. nodorum з уражених рослин виділено не було.

Для порівняння вивчали також видовий склад септорії на озимій пшениці (сорт Поліська 90) і озимому житі (сорт Інтенсивне 95). Протягом 2004-2006 рр. на досліджуваному сорті озимої пшениці домінував вид S. tritici (84,8-95,2%). Частка гриба S. nodorum складала по роках від 4,8 до 15,2%. Основним збудником септоріозу листя озимого жита є S. secalis Prill. et Delacr (89,5-95,0%), хоча серед виділених ізолятів також зустрічався вид S. tritici (5,0-10,5%).

Для вивчення спеціалізації збудника септоріозу в умовах клімокамери проводили перехресне зараження рослин ізолятами S. tritici, виділеними з тритикале (лінія 314-03), пшениці (сорт Поліська 90) і жита (сорт Інтенсивне 95). За результатами експериментів, ізоляти з пшениці і жита вірулентні до озимого тритикале. Ізоляти S. tritici, виділені з озимого тритикале, також уражували досліджувані сорти пшениці і жита. Таким чином, пшениця і жито в природних умовах можуть бути резерваторами інфекції (збудника) септоріозу листя озимого тритикале.

На прикладі сорту АДМ-11 вивчали розвиток септоріозу листя за різних систем мінерального живлення. Дослідження проводились у стаціонарному досліді на базі ДГ “Чабани”. Поширення септоріозу листя становило від 22,4% на контрольному варіанті і досягало максимального значення (100%) при внесенні лише азотних добрив (варіант №5). В останньому випадку зафіксовано й найвищий рівень розвитку хвороби – 38,4%, що значно перевищувало аналогічні дані на ділянках без добрив (7,0%). Таким чином, розвитку септоріозу листя сприяють азотні добрива.

У разі комплексного внесення мінеральних добрив, незалежно від їх доз, розвиток септоріозу листя залишався майже незмінним. Про це свідчить відсутність достовірної різниці за даним показником між варіантами із внесенням N60P45K60 (розвиток хвороби – 15,6%), N120P90K120 (15,9%) і N180P135K180 (17,0%). Можливо, визначальну роль у стримуванні розвитку хвороби відіграють саме фосфорно-калійні добрива, оскільки ступінь ураження рослин у варіанті №4 (14,6%) знаходився у межах статистичної похибки зазначених вище трьох варіантів (НІР05: 3,05).

На ділянках з базовою і енергонасиченою системами удобрення вивчали шкідливість септоріозу листя. Методом етикетування модельні рослини були поділені на три групи з різним ступенем ураженості: слабоуражені (розвиток хвороби 0-5%), середньоуражені (10-15%) і найбільш уражені (20-35%). Для вивчення впливу хвороби на продуктивність як контроль використовували групу слабоуражених рослин.

Встановлено, що ураження рослин септоріозом листя впливає на основні елементи структури врожаю (табл. 4). Розвиток хвороби у межах 10-15% призводив до зниження кількості зерен у колосі на 5,4% за базової системи удобрення і на 5,7% – при внесенні підвищених доз мінеральних добрив. За розвитку септоріозу листя в межах 20-35% даний показник зменшився вже на 9,8 і 11,3% відповідно.

Таблиця 4 – Шкідливість септоріозу озимого тритикале

залежно від ступеня ураження і систем живлення

(сорт АДМ-11, ДГ “Чабани”, 2004-2006 рр.)

Розвиток хвороби, % | Група ураженості рослин | Розподіл рослин по групах, % | Довжина колоса, см | Кількість зерен у колосі, шт. | Маса 1000 насінин, г | Маса зерен з колоса, г | Шкідливість, % | Доза добрив: N120P90K1200-5 | Слабоуражені | 3,8 | 12,9 | 47,9 | 52,2 | 2,47 | - | 10-15 | Середньоуражені | 64,9 | 13,4 | 45,3 | 50,1 | 2,30 | 6,9 | 20-35 | Найбільш уражені | 31,3 | 12,5 | 43,2 | 44,0 | 1,91 | 22,7 | НІР05- | 0,86 | 1,47 | 2,20 | 0,15 | - | Доза добрив: N180P135K180 | 0-5 | Слабоуражені | 10,6 | 13,5 | 49,4 | 55,4 | 2,70 | - | 10-15 | Середньоуражені | 58,0 | 12,8 | 46,6 | 52,6 | 2,46 | 8,9 | 20-35 | Найбільш уражені | 31,4 | 13,0 | 43,8 | 47,8 | 2,07 | 23,3 | НІР05- | 1,12 | 1,26 | 2,41 | 0,20 | - |

На ділянках із внесенням N120P90K120 зниження маси 1000 насінин у середньому досягало 4,0% у середньоуражених рослин і 15,7% – при розвитку хвороби у межах 20-35%. За енергонасиченої системи живлення зниження цього показника складало відповідно 5,1 і 13,7%.

Отже, ураженість рослин септоріозом листя призводить до зменшення маси 1000 насінин (щуплості зерна) і кількості зерен у колосі. Тому шкідливість хвороби можна визначити за зміною маси зерна з колоса. На ділянках з базовою системою удобрення рослин недобір урожаю сорту становив 6,9% у середньоуражених рослин і 22,7% – при розвитку хвороби в межах 20-35%. При збільшенні доз добрив на 50% шкідливість септоріозу листя зросла незначно – по групах ураженості рослин вона становила 8,9 і 23,3% відповідно.

Ураженість сорту АДМ-11 септоріозом листя, за нашими даними, не впливає на довжину колоса рослин.

Вивчення сортозразків на штучному інфекційному фоні дозволяє встановити потенційні втрати врожаю озимого тритикале при значному розвитку септоріозу листя. Дослідження проводили на сортах АДМ-11 і Авангард. Для контролю використовували ділянки з двократною обробкою посівів фунгіцидом Імпакт.

Порівняно з контрольним варіантом (розвиток хвороби 4,0%), природний рівень розвитку септоріозу листя на сорті АДМ-11 (18,0%) призвів до зниження маси 1000 насінин на 4,9% (з 49,4 до 47,0 г). У результаті штучної інокуляції рослин (розвиток хвороби 55,2%) даний показник становив 43,2 г, що було менше за варіант з обробкою рослин фунгіцидом на 12,6%. Кількість зерен у колосі також змінювалася залежно від варіантів досліду. Найбільшою вона була на контрольному варіанті (46,9 насінин). Ступінь розвитку хвороби на рівні 18,0% призвів до зменшення їх кількості на 4,5%. У рослин, вирощених на штучному інфекційному фоні S. tritici, даний показник зменшився на 10,4% (до 42,0 насінин). У результаті шкідливість хвороби на природному інфекційному фоні становила 7,0%. При розвитку септоріозу листя на рівні 55,2% (штучний інфекційний фон) даний показник зріс майже втричі й досяг рівня 21,7%.

Досліджені показники продуктивності сорту Авангард були статистично достовірними лише між контрольним варіантом (розвиток хвороби 3,1%) і ділянками із штучною інокуляцією рослин (розвиток хвороби 9,0%). Маса 1000 насінин зменшилась на 4,0% (з 47,9 до 46,0 г), а кількість зерен у колосі – на 2,4% (з 45,1 до 44,0 насінин). Шкідливість хвороби на штучному інфекційному фоні складала 6,5%. За ступеня ураження рослин на рівні 5,8% (природний інфекційний фон) зниження продуктивності сорту було у межах похибки досліду.

У середньому за роки досліджень унаслідок обробки дослідних ділянок фунгіцидом Імпакт ступінь ураження рослин сорту АДМ-11 знизився з 18,0 до 4,0%, а сорту Авангард – з 5,8 до 3,1%. Таким чином біологічна ефективність фунгіциду в посівах склала 77,8 і 46,6% відповідно.

Оцінка стійкості сортів і ліній озимого тритикале проти хвороб

і виділення джерел стійкості

Як вже зазначалося, 2004-2006 рр. відрізнялися за погодними умовами, що певним чином впливало на розвиток грибних хвороб озимого тритикале. Тому для виділення стійких форм враховували ступінь їх ураженості протягом всього періоду проведення досліджень.

Найбільша кількість номерів, що вивчалися протягом трьох років, виявили стійкість проти фузаріозу колоса, бурої іржі і борошнистої роси, найменша – проти септоріозу листя. Ряд сортозразків були стійкими проти кількох хвороб.

Сортозразки озимого тритикале за ступенем стійкості проти бурої листкової іржі поділили на 6 груп: з дуже високою стійкістю (бал 9), високостійкі (бал 8), стійкі (бал 7-6), гетерогенні (бал 5), сприйнятливі (бал 4-3) та високосприйнятливі (бал 2). Кращими за рівнем стійкості були сорти АДМ-5, АДМ-11; лінії 249-03, 282-03 та ін.

Не встановлено сортів і ліній з високою сприйнятливістю до борошнистої роси. Кращими за стійкістю проти цієї хвороби виявилися сорти АД 3/5, Поліське 10; лінії 249-03, 282-03 та ін.

За ступенем стійкості проти септоріозу листя всі селекційні номери поділилися на 5 груп: високостійкі, стійкі, гетерогенні, сприйнятливі і високосприйнятливі до хвороби. Представляють інтерес як джерела стійкості сорти Поліський 7, Поліське 10 і Поліський кормовий. На штучному інфекційному фоні імунних номерів до септоріозу листя не виявлено, проте виділено стійкі сорти Авангард, Союз, Патріот і лінії 80-01, 139-01.

За результатами вивчення стійкості озимого тритикале проти фузаріозу колоса виділено 4 групи сортозразків: з дуже високою стійкістю, високостійкі, стійкі і форми зі слабкою сприйнятливістю до хвороби. Кращими за рівнем стійкості були сорти АДМ-11, Поліський кормовий; лінії 282-03, 304-03 та ін.

Сорти і лінії можуть проявляти дуже високу стійкість, високу стійкі, стійкість, гетерогенність або сприйнятливість до кореневих гнилей. Кращими за рівнем стійкості були сорти АД 3/5, Чудовий; лінії 282-03, 304-03 та ін.

За стійкістю проти снігової плісняви сортозразки були: з дуже високою стійкістю, високостійкі, стійкі, зі слабкою сприйнятливістю і сприйнятливі. Кращими за рівнем стійкості були сорти АДМ-5, Антей; лінії 249-03, 282-03 та ін.

Стійкі сортозразки запропоновано використовувати в гібридизації як джерела стійкості при створенні нових сортів для умов Лісостепу.

ВИСНОВКИ

1. В умовах Лісостепу України з різних органів озимого тритикале виділено та ідентифіковано 16 видів фітопатогенних грибів, що належать до 11 родів, 7 родин, 6 порядків і 4 класів. Найпоширенішими грибними хворобами озимого тритикале були бура листкова іржа (зб. –