Ключевич М.М. Агроекологічні основи системи захисту пшениці від септоріозу в умовах Полісся і Північного Лісостепу України

summary

Огляд літератури

На основі опрацьованих і узагальнених даних наукової літератури проаналізовано поширення, шкодочинність, біологічні особливості збудників септоріозу, їх розвиток та ознаки прояву хвороби залежно від абіотичних (опадів, температури повітря і його відносної вологості), біотичних (забур’яненості посівів) та антропогенних (систем обробітку грунту, удобрення, стійкості сортів пшениці та ефективність засобів захисту пшениці) екологічних факторів. При цьому встановлено, що в літературних джерелах недостатньо інформації про поширення, шкодочинність та розвиток збудників септоріозу в зоні Полісся і Лісостепу, особливо на забруднених радіонуклідами територіях та шляхи ефективного природоохоронного захисту посівів пшениці від названої хвороби.

Умови та методика проведення досліджень

Польові досліди проводили протягом 1999–2002 рр. в Житомирській області в сівозмінах дослідного поля ДАУ (НДГ “Україна” Черняхівського району), СТОВ “Перемога” Коростенського (зона Полісся) та “Хлібороб” Андрушівського районів (Північний Лісостеп), в яких використовували озиму пшеницю Миронівська 61. Лабораторні дослідження виконували на кафедрі рослинництва ДАУ.

Поширеність і видовий склад збудників септоріозу на посівах пшениці, а також ураженість її районованих і перспективних сортів хворобою визначали під час маршрутних обстежень на

 сортовипробувальних станціях і виробничих посівах господарств в умовах природного зараження на Поліссі (Черняхівський, Коростенський, Овруцький, Народицький райони Житомирської і Ковельський район Волинської областей) та у Північному Лісостепу (Андрушівський Житомирської та Рівненський райони– Рівненської областей).

Клімат Полісся помірно континентальний з відносно теплим і вологим літом та м’якою зимою. Як свідчать багаторічні дані, в цій зоні випадає 550–650 мм опадів, а у Лісостепу – 500– 550 мм. Середньодобова відносна вологість повітря в Поліссі влітку складає 70–80%, а у Лісостепу – 60–70%.

Грунти дослідного поля сірі лісові легкосуглинкові, в СТОВ “Перемога” – дерново-середньопідзолисті супіщані, а в СТОВ “Хлібороб” – чорноземи типові неглибокі.

Польові та лабораторні дослідження проводили за загальноприйнятими методиками (Б.О.Доспехов, 1985).

Збудників септоріозу (грибів роду Septoria) на зразках рослин пшениці і рослинних рештках визначали в лабораторії захисту зернових культур Інституту захисту рослин УААН.

Шкодочинність септоріозу досліджували на природному фоні відносно стійкого (Перлина Лісостепу), слабко сприйнятливого (Крижинка) та сприйнятливого (Миронівська 61) сортах озимої пшениці на дослідному полі ДАУ шляхом етикетування по 100 рослин із різним ступенем ураження їх хворобою. В період повної стиглості рослин кожен колос обмолочували окремо і визначали масу його зерна. При цьому втрати врожаю обліковували за загальноприйнятою формулою (Б. А. Арешніков та ін., 1992).

Зимуючу стадію збудників септоріозу визначали у відібраних зразках післяжнивних рештках озимої пшениці, які залишали в польових умовах.

Вивчення впливу систем удобрення та способів основного обробітку грунту під озиму пшеницю Миронівська 61 на ураження її септоріозом проводили у стаціонарному досліді ДАУ за варіантами: N₉₀P₉₀K₁₀₀ (контроль), 30 т/га гною + N₄₅P₄₅K₅₀, 40 т/га гною + N₄₅ та 50 т/га гною. Системи удобрення досліджували за оранкою на глибину 20–22 см (контроль), обробітком плоскорізом – на 10–12 та 20–22 см, дискуванням – на 10–12 см. Попередник – багаторічні трави 2-го року використання. Розмір облікових ділянок 60 м², повторність – триразова.

Стійкість районованих і перспективних сортів озимої і ярої пшениць до септоріозу визначали в умовах дослідного поля ДАУ на облікових ділянках розміром 10 м², повторність – шестиразова. Розміщення варіантів на ділянках повторень рендомізоване.

Досліджували ефективність обробки насіння протруйниками, біопрепаратами, регуляторами росту рослин, прилипачами окремо та в суміші зі зменшеною дозою протруйника; посівів озимої пшениці – фунгіцидами, біопрепаратами, регуляторами росту рослин, прилипачами окремо та в суміші зі зменшеною дозою фунгіциду від септоріозу здійснювали на дослідному полі ДАУ. Порівнювали традиційну і розроблену нами агроекологічнощадну системи захисту культури проти хвороби на дослідному полі ДАУ і в СТОВ “Перемога”. Розмір облікових ділянок по 50 м², повторність – чотириразова. Розміщення варіантів на ділянках повторень рендомізоване.

Обробку насіння препаратами проводили за 7 днів до посіву (при вивченні комплексного застосування протруйників і біопрепаратів хімічні препарати використовували за 7 днів до посіву, а біопрепарати – за 1–2 год. до посіву) методом зволоження з витратою робочої рідини із розрахунку 10 л/т насіння.

Посіви озимої пшениці в польових дослідах при вивченні ефективності біопрепаратів і регуляторів росту рослин та їх сумісного застосування зі зменшеною дозою фунгіциду альто 400 на 29 етапі органогенезу рослин (за шкалою ЄС), фунгіцидів – на 49-му, традиційної системи – на 25, 29 і 49-му та агроекологічнощадної – на 29 і 49-му обприскували ранцевим обприскувачем “Эра-15” з витратою робочого розчину із розрахунку 300 л/га. Маточний розчин при цьому готували безпосередньо перед внесенням.

Обліки ураженості рослин септоріозом проводили за шкалою інтенсивності ураження листків пшениці Septoria nodorum і S. tritici та колосу – S. nodorum (Л. Т. Бабаянц та ін., 1988).

Забур’яненість посівів пшениці визначали кількісно-ваговим методом (М. Г. Кротінов та ін., 1993).

Облік урожайності на ділянках розміром 10 м² здійснювали шляхом відбору пробних снопів з подальшим їх обмолотом і зважуванням зерна, а на ділянках 50– 60 м² переобладнаним комбайном СК-5 “Нива”.

Фітоекспертизу насіння визначали за методикою Кіровського СГІ (1990); показники якості зерна визначали за методикою Л.Ф. Скалецької та ін., (1994) і М.Н. Кондратьєва (1990); вміст залишкових пестицидів у грунті та зерні – хроматографічним методом (Метод. Вказівки.., 1992, 1995); токсичність грунту – з використанням тест-рослин (В.Г. Мінєєв, 1990); активність радіонуклідів у грунті, соломі та зерні – спектрометричним методом на приладі LP – 4900 В “AFORA”; коефіцієнти переходу та накопичення ¹³⁷Сs в продукції озимої пшениці – за методикою      І. М. Патлая та ін. (1999); біологічну ефективність – за П. В. Никоновою (1985).

Енергетичну ефективність розраховували за методикою О.К. Медведовського і                    П.І. Іваненка (1988).

Економічну ефективність підраховували шляхом співставлення вартості отриманої додаткової продукції та всіх витрат на проведення захисних заходів і збирання додаткового врожаю на основі діючих нормативів (1995, 1998).

Статистичний аналіз експериментальних даних проводили дисперсійним методом за допомогою ЕОМ Pentium II, використовуючи програму АNOVA та пакет аналізу даних електронної таблиці Ехсеl.

Результати досліджень

Поширення та шкодочинність септоріозу в агроекологічних умовах Полісся і Північного Лісостепу. Маршрутними обстеженнями посівів районованих сортів озимої пшениці встановлено інтенсивне розповсюдження захворювання в зоні Полісся: Черняхівська, Овруцька ДСВС Житомирської, Ковельська ДСВС Волинської областей, ступінь ураження септоріозом листя в окремі роки досягав 58,7% при 100% поширенні захворювання, а колосу – відповідно 25,7 і 42,0%. В умовах Північного Лісостепу (Андрушівська ДСВС Житомирської області та Верхівська ДСВС Рівненської області в роки максимального розвитку хвороби виявлено менше ураження септоріозом: листя – на 23,7% і колосу – на 10,5%.

В агроценозах озимої пшениці збудниками септоріозу були: Septoria tritici Rob. et Desm. і Stagonospora nodorum Berk. При цьому переважаючим у структурі виявлено S. tritici – 59–71%. Ураження озимої пшениці видом St. nodorum в Рівненській та Волинській областях становило відповідно 38,0 і 41,0%, а в Житомирській області у Черняхівському районі – 35% і Овруцькому – 30%.

Встановлено, що в умовах Полісся на один відсоток ураження відносно стійкого сорту Перлина Лісостепу припадало 0,20% зниження врожаю зерна, слабко сприйнятливого Крижинка – 0,31% і сприйнятливого Миронівська 61 – 0,53%.

Вплив гідротермічних факторів на розвиток септоріозу. Гідротермічні абіотичні фактори 1999–2002 років значно відрізнялися і суттєво впливали на розвиток  і  поширення септоріозу.

Через малу кількість опадів, підвищену температуру повітря у 1999 році (22⁰ С) і в 2000 р. (20⁰С) та низької його відносної вологості (55–65%) в найбільш критичний для озимої пшениці період (колосіння–цвітіння) вказані роки були несприятливими для розвитку септоріозу: ступінь ураження цією хворобою листя у фазі молочно-воскової стиглості рослин у 1999 р. становив 25,2% при її поширенні 82,5% та колосу при повній стиглості зерна – відповідно 9,8 і 22,9%, У 2000 р. ці показники становили відповідно 29,4 і 90,5% та 10,0 і 27,7%.

Ураження озимої пшениці септоріозом було найвищим у 2001 і 2002 роках, протягом яких у сприйнятливий для розвитку хвороби періоди температура повітря не перевищувала 20⁰ С, проходили інтенсивні дощі (особливо у 2001 р.) та підвищувалася відносна вологість повітря – від 65 до 85%, що сприяло ураженню листя культури збудниками септоріозу у 2001 р. до 45,9% при 100%-му поширенні та колосу – відповідно 15,2 і 42,6%, а у 2002 р. – до 36,4 і 100% та 12,9 і 34,3%.

Протягом 1999, 2001 і 2002 років відзначено формування збудниками септоріозу пікнід у весняний період, лише у 2000 р., через тривалість осінньої вегетації озимої пшениці до 24 листопада, вони утворювалися вже восени. Наведені дані свідчать про пряму залежність інтенсивності розвитку інфекції хвороби від гідротермічних факторів у період вегетації культури.

У Поліссі не встановлено формування збудниками септоріозу перитеціїв. Первинними

джерелами інфекції хвороби в цих умовах є міцелій в тканинах сходів озимої пшениці, падалиці та пікніди на післяжнивних рештках.

Роль забур’яненості посівів у розвитку септоріозу. Дослідженнями динаміки розвитку септоріозу на пирієві повзучому (Elitrigia repеns Nevski. (L.)) протягом 1999–2001 рр. встановлена інтенсивність ураження його хворобою за роками, яка залежала від температури та відносної вологості повітря в період вегетації бур’яну. У квітні 1999 р. ступінь ураження пирію септоріозом становив 12%, при його поширені – 81,8%, у 2000 р. – відповідно 6,4 та 74,2% і 2001 р. – 8,6 та 68%. Проте в кінці вегетації – у жовтні протягом трьох років досліджень рослини 100%-во були уражені септоріозом: у 1999 р. – на 38,5%, 2000 р. – на 44,8% і 2001 р. – на 56,2%, розвиток якого проходив повільніше, ніж на озимій пшениці.

Маршрутними обстеженнями агроценозів пшениці на території Житомирської області встановлено в посівах культури від 14,9 до 29,6% бур’янів, більша частка яких знаходилась на території радіоактивного забруднення – в Овруцькому і Народницькому районах. Тут переважали тонконогові – пирій повзучий і культурні рослини – мітлиця звичайна (Agrostis vulgaris With.). Кількість продуктивних стебел культури зменшувалося до 340–410 шт./м², спостерігалось підвищення ураження септоріозом листя рослин – до 42,2–52,5% та колосу – до 9,8–16,3%, тоді як у Черняхівському та Володарсько-Волинському районах воно досягало відповідно 36,1 та 13,4%.

На радіоактивно забруднених територіях у фітоценозах ступінь ураження захворювання тонконогових бур’янів і деяких культурних трав в період молочно-воскової стиглості озимої пшениці досягав: пирію повзучого – 37,4%, мітлиці звичайної – 14,1% костриці лучної (Festuca pratensis Huds.) – 8,6% і лисохвосту лучного (Alopecurus pratensis L.) – 3,1%. Тому вони виступають резервантами інфекції септоріозу, розповсюджуючи її на посіви пшениці.

Значення системи удобрення та способів основного обробітку грунту в обмеженні розвитку септоріозу. Дослідженнями встановлено, що системи удобрення та основного обробітку грунту впливали на ураження септоріозом листя рослин – від 26,8 до 40,4% і колосу – від 5,6 до 12,9%. Найвищу ефективність серед систем удобрення забезпечила органо-мінеральна (30 т/га гною і N₄₅P₄₅K_{50 кг/га д.р.}) порівняно із N₉₀P₉₀K₁₀₀, гною 40 т + N_{45 ruкг д.р./га} і гною 50 т/га на фоні оранки, на відміну від плоскорізного і дискового обробітків. Близькою за показниками ураження листя озимої пшениці септоріозом –28,1% та колосу – 6,6% була збалансована мінеральна система удобрення – N₉₀P₉₀K_{100 кг д.р./га}. Вищеназвані системи удобрення і обробіток грунту забезпечували формування зерна від 30,9 до 43,3 ц/га.

Безполицевий обробіток грунту при мінеральній (N₉₀P₉₀K₁₀₀) і органо-мінеральній (гній           30 т/га + N₄₅P₄₅K₅₀) системах удобрення сприяв незначному приросту врожаю зерна (до 1,3–1,8 ц/га) порівняно з оранкою. Внесення 40 т/га гною разом із N₄₅ і 50 т/га гною при безполицевому обробітку грунту зменшувало урожайність відповідно на 0,4–4,2 і 1,2–5,3 ц/га.

Оцінка стійкості районованих і перспективних сортів пшениці до септоріозу. Оцінка районованих і перспективних сортів озимої і ярої пшениці до ураження збудниками септоріозу показала, що усі вони помітно відрізнялися за стійкістю до хвороби, але абсолютно стійких не виявлено. Відносною стійкістю до хвороби характеризувалися: Перлина Лісостепу, Білоцерківська напівкарликова і Київська 8 (ураження листя становило відповідно 8,2, 7,5 і 10,8%); слабко сприйнятливими – Веселка, (20,5%), Елегія (16,3%), Крижинка (19,4%), Миронівська 67 (24,7%), Олеся (17,9%), Циганка (15,6%) і Ятрань 60 (21,9%) та сприйнятливими – Глібовчанка (32,5%), Копилівчанка (48,1%), Миронівська 61 (46,9%), Повага (41,8%), Поліська 90 (43,4%) та інші. Найбільш врожайними були сорти Перлина Лісостепу (44,7 ц/га), Білоцерківська напівкарликова (42,7 ц/га), Київська 8 (39,9 ц/га) і Олеся (38,8 ц/га).

Відносно стійкими до септоріозу сортами ярої пшениці були: Рання 93 (ураження 9,6%), Скороспілка 98 (11,9%), Скороспілка 99 (7,2%) і Харківська 30 (10,6%); слабко сприйнятливими – Волинська яра (24,5%), Колективна 3 (19,4%) і Харківська 28 (15,5%) та сприйнятливими – Вітка (37,3%), Краса Полісся (28,8), Мунк (25,7) і Печерянка (47,5%). Вищою врожайністю зерна характеризувалися Скороспілка 99 (37,6ц/га), Харківська 30 (36,4ц/га), і Рання 93 (34,7ц/га).