Изучение влияния мучнистой росы на вегетативный период генотипов мягкой пшеницы

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 633.11:631.527                                 

В течение вегетации озимая пшеница проходит соответствующие фазы развития за счет образования новых органов или их формирования. Ход фаз развития, интенсивность роста и продуктивность зависят от ряда факторов, в том числе от степени поражения растений болезнями. Болезни растений сложный патологический процесс, ослабляющий развитие живых организмов и вызывающий нарушение в них морфофизиологических и биохимических процессов. В это время снижается продуктивность и качественные показатели производимой сельскохозяйственной продукции. Массовое заражение зерна мучнистой росой в фазе колошения приводит к усилению транспирации в листьях и нарушению процесса фотосинтеза. В результате могут возникнуть определенные потери урожая из-за воздействия болезни [4].

Мучнистая роса в годы большого количества осадков и влажности влияет на развитие растения больше, чем другие болезни [3].

Материалы и методы

Влияние заболевания мучнистой росой на продолжительность фенологических фаз сортов пшеницы изучали с использованием местных сортов мягкой пшеницы Нурлу-99, Мирбашир-128, Муров и интродуцированного чувствительного сорта Марокканский на Апшеронской опытной станции. Оценку образцов с мучнистой росой изучали на основе 9балльной шкалы, разработанной Н. Симлаковичем (1966), широко используемой в европейских странах, и на основе методических показателей, предложенных В. И. Кривченко и др. (1980) [7].

Одним из основных методов борьбы с мучнистой росой является создание устойчивых сортов и быстрое внедрение их в хозяйство. Повышение продуктивности растений зависит от изучения их устойчивости к абиотическим и биотическим стрессовым факторам, разработки генетических основ толерантности, определения или создания устойчивых сортов [2].

Результаты и обсуждение

С этой целью в Апшеронском подсобном опытном хозяйстве определяли динамику развития мучнистой росы в разных фенофазах (цветение-колошение, формирование зерна, молочная спелость, восковая спелость) у сортов, отличающихся восприимчивостью. Исследования проводили на участках площадью 1 м ² , в 2 вариантах (опрысканные фунгицидом и зараженные), в 4 повторностях.

Как видно из Рисунка, по сравнению с зараженными (опытными) вариантами в опрысканных фунгицидом (контрольном) варианте поверхность листьев была заражена мучнистой росой больше и покрывала 50,0–95,0%. Самая высокая зараженность в обоих вариантах наблюдалась у сорта Марокко (95,0 и 25,0% соответственно), а самая низкая у сорта Нурлу-99 (50,0 и 10,0% соответственно). Поскольку у сорта Марокко зараженность мучнистой росой совпало к началу фазы кущения, зараженность возбудителем в фазе колошения составила 9 баллов и 95%, поэтому влияние болезни на вегетативный период было больше, чем у других сортов. В отличие от сорта Марокко, сорт Нурлу-99 был заражен (7 баллов, 50%) мучнистой росой в конце фазы трубкования, поэтому влияние болезни на вегетационный период было меньше по сравнению с другими сортами.

Муров II

Муров I

Мирбашир-128 II

Морокко I 100

Морокко II

Нурлу-99 I

Нурлу-99 II

—♦— бал

%

Мирбашир-128 I

Рисунок. Зараженность сортов мучнистой росой в контрольном (опрысканный фунгицидом) I и опытном (инфицированном) II вариантах, в баллах и %

Поскольку Мирбашир-128 был заражен в конце фазы кущения, ущерб в период вегетации был больше, чем у других местных сортов, в зависимости от уровня заражения (8 баллов, 80%) в фазе колошения. Сорт Муров был заражен в начале фазы трубкования, так уровень зараженности болезнью в фазе колошения составил 8 баллов (70%), влияние на вегетационный период было больше, чем у сорта Нурлу-99, и меньше, чем у сорта Мирбашир-128.

Вегетативный период, являющийся одним из основных признаков при оценке растений в селекционном процессе, варьирует в зависимости от генотипических особенностей сортов и природно-климатических условий. Поэтому в течение вегетативного периода продолжительность отдельных фаз развития варьирует в зависимости от условий агротехнического выращивания, природно-климатических и биотических факторов. Вегетативным периодом однолетних злаковых растений принято считать период от прорастания (всходов) семян до полного созревания зерна. За этими растениями, начиная с всходов, проводились регулярные фенологические наблюдения с целью определения особенностей фаз развития исследуемых сортов в вегетативный период. В результате фенологических наблюдений установлено, что всходы на опытном поле наблюдались в период с 10 по12 ноября. Так у сорта Марокко, взятого за стандарт, всходы наблюдались 12 ноября в обоих вариантах, у скороспелого сорта Нурлу-99 12 ноября, а у других исследованных сортов Мирбашир-128 и Муров 10–11 ноября. Период от прорастания до кущения составил 20 дней у сорта Марокко, 22 дня у сорта Нурлу-99, 30 дней у сортов Мирбашир-128 и Муров. Разница между сортами наблюдалась, начиная с начала фазы кущения, так сорт Марокко вступил в эту фазу 2 декабря, тогда как остальные сорта 4–11 декабря. В начале этой фазы различий между вариантами не наблюдалось. В конце фазы наблюдалось отличие сорта Марокко, что объясняется заражением данного сорта мучнистой росой в фазе кущения. При сильном заражении количество стеблей уменьшается, продолжительность периода колошения удлиняется, созревание ускоряется [5].

Растительный организм претерпевает морфологические и физиологические изменения под влиянием патогенных факторов, что в конечном итоге отрицательно влияет на формирование урожая и вызывает снижение его продуктивности [8].

Продуктивность растений существенно зависит от активности фотосинтетического аппарата в течение вегетативного периода. Установлено, что динамика роста биологической массы в онтогенезе меняется от физиологических особенностей сортов, фаз развития и влияния факторов внешней среды [1].

В результате различных исследований установлено, что растения сопротивляются с ряда биохимических и физиологических изменений, в том числе с неблагоприятными условиями окружающей среды, индукцией различных генов, играющих определенную роль в адаптации к стрессу [6]. Реакция на стрессовые факторы различаются в зависимости от генотипа, продолжительности стресса и фазы развития растения [9].

Продолжительность фаз развития в вегетативный период составляла 82–87 дней в фазе кущения, основная разница наблюдалась, начиная с фазы трубкования, и варьировала в зависимости от биологических особенностей, взятых для исследования сортов. Хотя дата начала (28 февраля) фазы трубкования у сорта Нурлу-99 в варианте I была на 8 и 9 дней раньше, чем у сортов Мирбашир-128 и Муров, а в варианте II на 5 и 7 дней раньше. Продолжительность фазы трубкования у Нурлу-99 в варианте I составила 42, в варианте II 43 дня. Эта разница у сорта Марокко в варианте I составила 6 дней и 5 дней в варианте II. Все изучаемые сорта вступали в фазу колошения во II и III декаде апреля. Продолжительность фазы колошения была примерно одинаковой у сортов, вступивших в данную фазу в разное время. Как видно из таблицы, продолжительность фазы колошения была больше в опытном варианте (зараженный), чем в контрольном (опрысканный фунгицидом). Это можно объяснить тем, что сорта заражаются мучнистой росой, начиная с фазы кущения. Сорта Марокко и Нурлу-99 вступили в фазу цветения в обоих вариантах в III декаде апреля, а сорта Мирбашир-128 и Муров в I декаде мая. Окончание периода формирования зерна у обоих изучаемых сортов совпало на I и II декаду мая и продолжалось 6–9 дней. Скороспелый сорт Нурлу-99 вступил в фазу формирования зерна в контрольном варианте (опрыскивание фунгицидом) раньше, чем в опытном варианте (зараженный). Сорт Нурлу-99 в варианте I вступил в фазу молочной спелости зерна на 4–10 дней раньше в отличие от остальных сортов, а в фазу восковой спелости зерна на 3–9 дней раньше и соответственно на 4–12 дней и 1–10 дней раньше в варианте II. В результате исследований установлено, что в фазах после фазы колошения развитие происходит быстрее, а продолжительность фаз сокращается из-за воздействия мучнистой росы у изучаемых сортов в опытном варианте.

Период от фазы колошения до полного созревания зерна варьировал в зависимости от степени заражения мучнистой росой в годы исследований. Этот период был коротким (48 и 36 дней в зависимости от варианта) у сорта Марокко, более восприимчивого к заболеванию, и длинным (51 и 47 дней соответственно) у сорта Нурлу-99, более устойчивого к мучнистой росе. У сортов Мирбашир-128 и Муров этот показатель находился в промежуточном положении и составлял 48 и 41 день, 48 и 42 дня соответственно. Период от фазы колошения до полного созревания зерна в опытном варианте (зараженном) у всех изученных сортов был короче в пределах 4–12 дней по сравнению с контрольным вариантом (опрысканный фунгицидом). Продолжительность вегетации в зависимости от варианта составила 207 и 204 дня у сорта Нурлу-99, который является скороспелым и менее восприимчивым к заболеванию, 209 и 201 день у сорта Марокко, который является скороспелым, но более восприимчивым к мучнистой росе. У сортов Мирбашир-128 и Муров этот показатель составил 215 и 209, 216 и 212 дней соответственно.

4H3Q ‘ппИишэгээ q on day

О, о гм

1—1 о гч

о гч

о гч

чп ГЧ

Os о гч

SO гч

гч гч

чнэр Чшэоуэиэ % mm ou -эпнэтоиом

ОО

so ел

чп

5

ОО

1—1

Q0

гч

4 UlOQUdUO кттоц

so о Os о

so о 1-Н о

so о о

SO о о

SO о ел 1—1

SO о о

SO О чп i—i

SO о 1—1

=

чп о 6 ел

чп о sb 04

чп о об 04

о

чп о чп ГЧ

00

SO О чп о

Os

SO о ri о

SO О О

00

SO о ел о

1—1

§

вс

о Г-1

о об 1—1

о об 1—1

о 1—1

о гч

о SO ГЧ

о гч

о гч

5 и

1

ЧП о 6 ГЧ

ОО

чп о 1—1

so

чп о 1—1

Os

чп о sb 1—1

00

чп о sb ГЧ

00

чп о гч

чп о sb г-1

00

чп о sb г-1

SO

Ец

чп о ri 1—1

ЧП о ri 1—<

чп о об о

чп о об о

чп о об 1—1

чп о об 1—1

чп о об 1—1

чп о о ГЧ

о ^

Е

^

ЧП о 1—<

чп о 1—<

so

чп о о

00

чп о о

SO

чп о 1—<

Os

чп о 1—<

чп о 1—<

00

чп о Os 1—1

П а

Ец

чп о ел о

00

чп о чп о

о о ел

чп о 1-Н о

чп о об о

чп о 6 1—1

чп о Os о

чп о ri 1—1

О) О)

^

гч о

я о

о Os ГЧ

о о

SO

я о

so

я Os о

so

я об о

so

я 1—1

SO

tr

Ец

о sb N

so

о Os ГЧ

о ri ГЧ

о гч

чп о о

чп о 2

чп о ri о

чп о о

ед а ед

^

Я чп гч

о об ГЧ

о 1—1 ГЧ

о ел ГЧ

о 6 ел

чп о ri о

чп о о

чп о о

Ец

о об 1—1

о о ГЧ

00

о ел 1—1

о 1—1

00

о ri ГЧ

00

о гч

Os

о гч

о SO г-1

00

ед? Л! g й}

^

о 1—1

00

о Os 1—1

00

о ГЧ 1—1

гч

о 1—1

ел

о 1—1 ГЧ

о ri Г-1

SO

о ел гч

чп

о чп ГЧ

Eq

гч о ел гч

гч о гч

гч о об ГЧ

ел о ri о

ел о об о

ел о о

ел о Os О

ел о Os о

ед а ж

^

ГЧ о ri гч

гч о гч

гч о ГЧ

ел о 1—1 о

SO 00

ел о о

ел о sb о

SO 00

ел о об о

ел о об о

=

Eq

гч гч О

гч 00

гч ri о

ОО

гч 1—< о

00

гч 1—< о

гч О 1—1

00

гч о 1—1

гч 1—< 1—1

00

гч 1—< 1—1

00

н WHtmdvg

vwdoa an НОЭОНЖПП[[

Выводы

Таким образом, в опытном (зараженном) варианте мучнистая роса повлияв на период вегетации сократила количество дней и в период от фазы колошения до полного созревания зерна ускорила созревание, что в конечном итоге сказалось на снижении структурных элементов и урожайности. Влияние болезни мучнистой росы на вегетационный период зависит от биологических особенностей сортов, фазы развития, в которой происходит заражение болезнью, уровня заражения и продолжительности заболевания.