Селекционно-иммунологическая характеристика устойчивости чеснока озимого (Allium sativum L.) к фузариозной гнили тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.05, кандидат сельскохозяйственных наук Шестакова, Ксения Сергеевна

• Шестакова, Ксения Сергеевна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Шестакова, Ксения Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. История и значение культуры чеснока озимого.

1.2. Ботаническая характеристика и биологические особенности культуры чеснока озимого.

1.3. Распространение и вредоносность фузариоза на чесноке озимом.

1.4. Условия развития возбудителя фузариозной гнили чеснока озимого.

1.5. Особенности селекции растений на устойчивость к болезням.

1.6. Биопрепараты как один из перспективных методов защиты растений чеснока озимого от фузариоза.

2. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Цели и задачи исследований.

2.2. Научная новизна и практическая значимость работы.

2.3. Условия и место проведения исследований.

2.3.1. Агроклиматические условия вегетационных периодов за годы исследований.

2.4. Объекты и методика исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. ЭТИОЛОГИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ ФУЗАРИЗНОЙ ГНИЛИ ЧЕСНОКА ОЗИМОГО

3.1.1. Фитосанитарный мониторинг болезней чеснока озимого в различных климатических зонах.

3.1.2. Вредоносность фузариоза на чесноке озимом.

3.1.3. Диагностика видового состава грибов рода Fusarium.

3.1.4. Влияние температурного фактора на развитие грибов рода Fusarium.т.

3.1.5. Фитотоксичность грибов рода Fusarium.

3.2. МЕТОДИКА ЗАРАЖЕНИЯ И ОТБОР СОРТООБРАЗЦОВ ЧЕСНОКА ОЗИМОГО УСТОЙЧИВЫХ К ФУЗАРИОЗУ

3.2.1. Выбор инфекционной нагрузки.

3.2.2. Выбор органа растения чеснока озимого для инокуляции.

3.2.3. Выбор способа инокуляции.

3.2.4. Проведение оценки устойчивости растений чеснока озимого в зависимости от инфекционного фона.

3.2.5. Оценка сортообразцов чеснока озимого на устойчивость к фузариозу на провокационно-инфекционном фоне.

3.2.6. Оценка коллекционного материала чеснока озимого на устойчивость к фузариозу в лабораторных условиях.

3.2.7. Оценка коллекционного материала чеснока озимого на устойчивость к фузариозу на искусственном фоне.

3.2.8. Влияние содержания аллицина в сортообразцах чеснока озимого на устойчивость к фузариозу.

3.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ЧЕСНОКА ОЗИМОГО

К ФУЗАРИОЗУ

3.3.1. Влияние биопрепаратов на рост и развитие растений чеснока озимого.

3.3.2. Влияние биопрепаратов на устойчивость чеснока озимого к фузариозу.

3.3.3. Влияние биопрепаратов на продуктивность чеснока озимого.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Селекционно-иммунологическая характеристика устойчивости чеснока озимого (Allium sativum L.) к фузариозной гнили»

Чеснок, благодаря своим исключительным лечебным, вкусовым и питательным свойствам является одной из самых ценных овощных культур.

Большое количество форм и сортов позволило чесноку распространиться практически во всех районах земли.

По данным (ФАО) продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, валовое производство чеснока в мире превысило 10 миллионов тонн в год. Площадь, занимаемая этой культурой, насчитывает около 980 тысяч гектаров. Средняя урожайность - 12 тонн с гектара.

Самый крупный производитель чеснока - Китай: с площади 483 тысячи гектаров там собирают в среднем около 6,5 млн. тонн чеснока при урожайности 13,4 тонны с гектара. Китай является ведущим поставщиком чеснока на продовольственный рынок России. Следом за ним идут Индия, Египет и Южная Корея. Египет имеет не самую большую площадь под чесноком, однако, урожайность в этой стране самая высокая в мире — 23,2 т/га.

В России товарно-промышленного производства чеснока не было прежде, нет и теперь. Площадь под товарными посевами этой культуры в советские времена составляла не более полутора тысяч гектаров. Средняя урожайность не превышала 3-х тонн с гектара. К настоящему моменту чесночные плантации уменьшились вчетверо, а в сельхозпредприятиях юга России они являются побочной отраслью овощеводства.

Производство чеснока в России сосредоточено сегодня в основном на приусадебных участках, в фермерских хозяйствах и на огородных сотках. Так, если в 1990 году площадь под чесноком составляла 1130 га, урожайность - 2,6 т/га и валовой сбор - 2938 т, то в 1998 году эти показатели были, соответственно: 300 га, 1,5 т/га и 450 т. При этом в сельхозпредприятиях площадь под этой культурой составляла 40 га, а валовой сбор был - 60 т. (Агафонов А.Ф., Алексеев В.А.,2004). Общая же потребность в чесноке в России на сегодняшний день составляет около 300 тыс. тонн в год, фактическое же производство во всех хозяйствах - 219 тыс. тонн.

Чеснок употребляют все народы мира. Он входит в состав многих пряных смесей. В луковице чеснока содержится воды 64,66% и сухого вещества 35,34%, в т.ч. 26,31% углеводов: 6% белка;0,06% жира; 0,77% клетчатки и 1,44% золы. (Эренбург П.М., 1948; Княгиничев М.И., 1951; Слепко Г.И. 2000). Чеснок богат витаминами С (в луковице 8-10 мг., в листьях - до 55 мг.) A, D, В, РР, каротином, минеральными веществами (йод, фосфор, кальций, магний), органическими кислотами и ароматическими веществами. Специфический запах чеснока обусловлен содержанием эфирного масла в количестве от 0,005 до 0,009%. Основными формами углеводов являются ди-и полисахариды. Чеснок содержит также в своем составе аминокислоты, особенно он богат лизином (Anantakrishnan С.Р., Venkataraman P.R., 1940; Шиврина А.Н., 1961, А.В. Андреева, 1970; Слепко Г.И. 2000). По содержанию тиамина чеснок превосходит все другие овощи.

В кулинарии чеснок добавляют в салаты, супы, соусы, мясные, крупяные, овощные, грибные, рыбные и многие другие блюда. В США, Англии и некоторых других странах в салаты добавляют листья чеснока (Еременко JI.JI.,1988).

В народной медицине чеснок используется против атеросклероза, при катарах дыхательных путей, астме, туберкулезе, расстройстве пищеварения и глистных заболеваниях. Чеснок способствует снижению кровяного давления, увеличению силы сердечных сокращений и многих других заболеваниях.

Одним из факторов нестабильности урожайности чеснока, как и многих других овощных культур, является поражение грибными заболеваниями

Потери, которые несет мировое сельское хозяйство в результате поражения болезнями и вредителями, огромны. Болезни и вредители растений уносят около 20-30% урожая сельскохозяйственных культур (Рассел Г.Э.,1982).

В последнее время нарастает вредоносность фузариоза чеснока, что проявляется в резком снижении урожайности растений и ухудшении качества продукции. Количество пораженных растений может достигать 70%, что вызывает в период хранения потери урожая в размере от 17,8 до 50%. Источником инфекции могут быть почва, посадочный материал и вегетирующие растения. Выведение устойчивых и толерантных сортов считается наиболее эффективным, надёжным и дешёвым способом сохранения урожая. По мнению Пивоварова В.Ф., Балашовой Н.Н. (1999), оно приобретает особую ценность в связи с решением актуальнейшей проблемы сегодняшнего дня — охраны окружающей среды, снижения пестицидной нагрузки.

Экономический эффект от создания и возделывания устойчивых сортов в десятки раз выше, чем при использовании химических средств защиты, применение которых, кроме того, ведет к загрязнению окружающей среды (Фадеев Ю.Н.,1981). Таким образом, создание и использование в практике защиты растений устойчивых и толерантных к болезням сортов — один из самых экологически чистых методов защиты от болезней, но, однако, и этот метод не лишен недостатков, так как порог устойчивости преодолевается патогенами достаточно быстро.

В связи с этим в настоящее время все большее внимание привлекают биопрепараты, обладающие ростостимулирующим и защитным действием от патогенов. Биостимуляторы влияют не только на морфофизиологические показатели и продуктивность растений, но и на метаболические и синтетические реакции. Кроме того, они малотоксичны для человека, животных, растений, полезных микроорганизмов и имеют низкую норму расхода.

Таким образом, в современных исследованиях актуальными остаются фи-тосанитарный мониторинг с целью контроля за структурой природных популяций главнейших возбудителей и выявления основного видового состава патогенов, а также выделение селекционно-ценных источников и доноров устойчивости.

Заключение диссертации по теме «Селекция и семеноводство», Шестакова, Ксения Сергеевна

Выводы

1. Установлено, что по степени распространения в Нечерноземной и Центрально-Черноземной зонах России заболевания чеснока озимого располагаются (по мере убывания) следующим образом: фузариозная гниль (возбудитель Fusarium spp.), альтернариоз (возбудитель Alternaria tenuissima), голубая плесень (Penicillium spp.), серая гниль (возбудитель Botrytis сера) и черная плесень.

2. Из зубков чеснока озимого в период вегетации выделено и идентифицировано 8 видов грибов рода Fusarium, обладающих различными морфолого-культуральными признаками: F. oxysporum, F. equiseti, F. avenaceum, F. solani, F. semitectum, F. subglutinans, F. proliferatum и F. sambucinum.

3. Установлено, что все выделенные виды рода Fusarium являются патогенами чеснока. По степени агрессивности они разделены на сильноагрессивные - F. solani, F. oxysporum; среднеагрессивные - F. avenaceum, F. subglutinans, F. proliferatum и слабоагрессивные - F. sambucinum, F. semitectum, F. equiseti. Установлена оптимальная температура для инокуляции F. solani и F. oxysporum местной популяции - +20°С. Данные виды рекомендуются использовать при искусственной оценке чеснока на устойчивость к фузариозу.

4. Разработан ускоренный метод искусственного заражения и оценки чеснока озимого на устойчивость к фузариозной гнили, который включает заражение зубков или листьев мицелием на агаровом блоке или конидиальной суспензией 10-12-дневной культуры грибов с последующим учетом поражения по разработанной нами четырехбалльной шкале устойчивости.

5.Установлено, что устойчивость сортообразца чеснока озимого к фузариозу зависит от содержания концентрации аллицина в нем - чем выше уровень аллицин в образце, тем ниже его балл поражения

6. По результатам оценки 60 сортообразцов коллекции чеснока озимого установлена дифференциация сортоообразцов по степени устойчивости к фузариозу. Сортообразцы к-2286, к-5254, к-5103, к-2965 и к-5262, благодаря комплексу хозяйственно ценных признаков и высокой степени устойчивости к фузариозу, могут быть рекомендованы как наиболее перспективные для дальнейшей селекции.

7. Обработка всеми биопрепаратами в сочетании с поздневесенними посадками способствовала более мощному развитию растений чеснока, увеличивала площадь листовой пластинки и высоту растения, однако статистически значимое повышение урожайности и снижение пораженности растений чеснока фузариозом наблюдалось только после обработки Экогелем.

Практические рекомендации

1. Заражение и оценку исходного материала чеснока озимого на устойчивость к фузариозу следует проводить согласно разработанной нами «Методике заражения и оценки чеснока озимого на устойчивость к фузариозу» (М., 2009).

2. Коллекционные образцы к-5262, к-2286, к-5254, к-5103, к-2965, благодаря комплексу хозяйственно ценных признаков и высокой степени устойчивости к фузариозу, могут быть рекомендованы как источники стрессо-устойчивости и продуктивности для дальнейшей селекционной работы.

Высокопродуктивный и устойчивый к фузариозу сорт памяти Алексеевой передан в Государственную комиссию по сортоиспытанию для включения в Госреестр селекционных достижений в 2010 году и рекомендуется для возделывания в фермерских хозяйствах.

3. Рекомендуется включить в программу регистрационных испытаний предпосадочную обработку зубков чеснока озимого экологически безопасным препаратом Экогель в дозе 25 мл/кг для стимуляции роста растений и снижения потерь чеснока от фузариоза ц

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Шестакова, Ксения Сергеевна, 2009 год

1. Авакян А.А. Биология развития сельскохозяйственных растений. Изд. 2-е, М.: Сельхозиздат, 1962. - 487с.

2. Аблова И.Б., Тархов А.С.Генетика устойчивости пшеницы к фузариозу колоса.// Вторая Всерос. Конференция «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам».Санкт-петербург., 2008., с. 102-104

3. Агафонов А.Ф., Алексеев В., Ода чесноку //Сад и огород. ,№ 1, 2004.

4. Агафонов А.Ф., Логунова В.В, Дубова М.В., Герасимова Л.И. Селекция луковых культур на устойчивость к патогенам.// Овощеводство. Т.2. м., 2002 с. 8-10

5. Азанова-Вафина Ф.Г. Особенности действия нетрадиционного ком1. Mi!плексного удобрения гумусовой природы на почву и-растения // Агрохимия. 2006. №12. - С. 27-35.

6. Акаев П.П. Влияние доз и сроков внесения минеральных удобрений при культуре озимого чеснока в условиях плоскостной зоны Дагестана: Автореф. дис. М, 1968

7. Алексеева М.В. Культурные луки, М.; Л., 1960. 302с.

8. Алексеева М.В. Чеснок и лук порей. Л.: Колос, 1967. 70с.

9. Алексеева М.В. Чеснок. М.: Россельхозиздат, 1979. - 102с.

10. Алёхин В.Т., Злотников А.К. Биопрепарат Альбит: результаты и особенности применения. // Земледелие. 2006. - № 3. - С. 38-40.

11. Алёхин В.Т. Хозяйственная и экономическая эффективность Альбита. /t

12. Щ В.Т. Алёхин, В.М. Слободянюк, А.К. Злотников // Защита и карантинрастений. 2005. - № 9. - С. 26-27.

13. Алпатьев А.В Успехи селекции овощных культур на иммунитет./С.-х. биология, 1970, т.5, №2, с.259-265

14. Андреева А.В. Изменение углеводов, витаминов и фитонцидов чеснока в период его хранения и вегетации: Автореф.дис. канд.с-х.наук. М., 1970, с.55.f ЧЧ'1.