Влияние агротехнологий на здоровье почвы и растений в лесостепи омской области

УДК 633.1. 631.582. 632.4

влияние агротехнологий на здоровье почвы и растений в лесостепи омской области

Е.Ю. ТОРОПОВА1, доктор биологических наук, профессор

М.П. СЕЛЮК1,аспирант

Л.В. ЮШКЕВИЧ2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Новосибирский ГАУ

2Сибирский НИИСХ Россельхозакадемии

E-mail: helento@ngs.ru

Резюме. Исследования проводили с целью изучения влияния предшественников и системы обработки почвы на численность популяции Bipolaris sorokiniana, развитие корневой гнили яровой пшеницы и уровень супрессивности почвы. Работа выполнена в Омской области в 2011 -2013 гг. по стандартным методикам. Для определения заселенности почвы фитопатогенами использова -ли метод флотации, учет корневой гнили осуществляли дифференцированно по органам. Системы обработки почвы влияли на популяцию B. sorokiniana в почве и на развитие болезни в зависимости от распределения растительных остатков по слоям и супрессивности почвы. При плоскорезной и минимально-нулевой обработках отмечено накопление пропагул фитопато-гена в верхнем слое (66%). В варианте со вспашкой накопление конидий происходило преимущественно в нижнем слое почвы. Самая высокая численность конидий фитопатогена (945 шт./г воздушно-сухой почвы) наблюдалась после зернового предшественника, наименьшая (215 шт.) - после пара. Деградация конидий после пара происходила в большей степени, чем после пшеницы (на 26%). Фитосанитарный предшественник снижал развитие корневой гнили яровой пшеницы в среднем в 1,2 раза. Наиболее пораженным органом были первичные корни, особенно при плоскорезной и минимально-нулевой обработке после пшеницы - 53,5 и 45% соответственно, или выше порога вредоносности в 3,3 раза, что обусловлено концентрацией конидий в верхнем слое почвы (0...W см). При плоскорезной и отвальной обработках почвы биологическая эффективность фитосанитар-ного предшественника в среднем по органам составила 24%. Почва после пара были отнесена к высоко супрессивной во всех вариантах. После зернового предшественника величина этого показателя снижалась, что связано с уменьшением микробиологической активностью почвы.

Ключевые слова: конидии, корневая гниль, яровая пшеница, почва,супрессивность, обработка почвы, предшественник.

Для экологизации современных агротехнологий необходима комплексная оценка здоровья почвы по фитосанитарным и экологическим параметрам [1]. Адекватные методы оценки ее состояния только разрабатываются, поэтому необходимо изучение факторов, влияющих на отдельные показатели здоровья, среди которых важную роль играют заселенность патогенными микромицетами. Для введения ресурсосберегающих приемов обработки почвы и различных предшественников необходимо изучение фитосанитарных последствий таких мер, поскольку под их влиянием может изменяться численность и распределение популяций патогенов в почве [2]. В Западной Сибири севообороты насыщены зерновыми культурами, что обусловливает значительное поражение растений обыкновенной корневой гнилью, а также интенсивное накопление в почве конидий Bipolaris sorokini-апа Sacc. Shoem., которые сохраняются в ней более

5 лет. Недобор урожая от корневых гнилей в благоприятные для развития болезни годы достигает 50% и более [3].

Цель наших исследований - изучение влияния предшественников и обработки почвы на численность почвенной популяции Bipolarissorokiniana, развитие корневой гнили яровой пшеницы и уровень супрессивности почвы.

Для достижения указанной цели решали следующие задачи:

мониторинг почвы по степени заселенности конидиями патогена по слоям и определение состояние популяции Bipolaris sorokiniana, а также анализ корневой гнили яровой пшеницы дифференцированно по органам растений после разных предшественников и обработок почвы;

определение коэффициента паразитической активности возбудителя корневой гнили и уровня супрессив-ности почвы.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в ОПХ «Омское» Омской области в 20112013 гг. Тип почвы - выщелоченный чернозем, предшественники - пар и яровая пшеница. Приемы обработки почвы - отвальная (на 20...22 см), плоскорезная (на 10...12 см), минимально-нулевая. В ходе исследований осуществляли анализ почвенных образцов (0.10 см, 11.20 см) методом флотации, учет корневой гнили яровой пшеницы - дифференцированно по органам и расчет коэффициентов паразитической активности возбудителей [4]. Статистическая обработка данных выполнена методами дисперсионного и корреляционного анализов с использованием пакета программ SNEDECOR [5].

Результаты и обсуждение. Оценка состояния популяции основного возбудителя корневой гнили В. soro-kiniana по слоям почвы показала, что во всех вариантах она заселена патогеном выше порога вредоносности (ПВ = 30 экз./1 г воздушно-сухой почвы) в 3,2-21 раз. Фитосанитарный предшественник (пар) сдерживал размножение конидий патогена и снизил их численность, по сравнению с зерновым (пшеница), в среднем в 3,7 раза (табл. 1). Наибольшая численность конидий фитопатогена (945 шт./г воздушно-сухой почвы) наблюдалась при отвальной обработке почвы по зерновому предшественнику. Самая низкая величина этого показателя (215 шт./г воздушно-сухой почвы) отмечена после пара при минимально-нулевой обработке.

При отвальной обработке 57 % и более конидий были сосредоточены в нижнем слое почвы, при плоскорезной и минимально-нулевой они в основном концентрировались в верхнем слое почвы (0.10 см) - 66%.

Таблица 1. влияние предшественников и обработок почвы на популяцию Bipolaris sorokiniana

Обработка почвы Предшественник Число конидий, шт./г воздушно-сухой почвы Сумма по слоям Биологическая эффективность пара,%

0...10 см 11.20 см

Отвальная пар 95 140 235 76

пшеница 410 535 945

Плоскорезная пар 120 100 220 52

пшеница 620 265 885

Минимально- пар 120 95 215 67

нулевая пшеница 440 200 640

НСР05частных средних 18,1

Таблица 2. Развитие обыкновенной корневой гнили яровой пшеницы со рта Омская 36

Обработка почвы Предшественник Первичные корни Эпико-тиль Вторичные корни Основание стебля Среднее по органам

Отвальная пар 33,5 28,0 28,9 27,8 29,6

пшеница 43,1 34,5 35,5 32,9 36,5

Плоскорезная пар 40,6 30,5 31,7 28,4 32,8

пшеница 53,5 40,6 39,6 38,9 43,2

Минимально- пар 34,4 31,5 30,7 31,5 32,0

нулевая пшеница 45,0 37,3 36,7 32,8 38,1

НСР05 частных средних 3,9

Наибольшая доля деградированных конидий (62%) также отмечена в верхнем слое. После пара величина этого показателя была больше, чем после пшеницы, в 1,2 раза, поскольку в паровом звене севооборота происходит разрушение пропагул фитопатогена по принципу «прорастание - лизис» [4]. Таким образом, приемы обработки почвы изменяют распределение и состояние конидий возбудителя корневых гнилей, что может влиять на динамику болезни в течение вегетации.

Таблица 3. Влияние приемов обработки почвы и предшественников на коэффициент паразитической активности возбудителей корневых гнилей

Обработка почвы Предшественник I КПВ

Отвальная пар 0,13

пшеница 0,04

Плоскорезная пар 0,15

пшеница 0,05

Минимально- пар 0,15

нулевая пшеница 0,06

Результаты учета корневой гнили по органам растений свидетельствуют, что самое значительное снижение развития болезни после пара происходит при плоскорезной и отвальной обработке почвы (табл. 2). Биологическая эффективность фитосанитарного предшественника в этих вариантах в среднем составила 24%. Наиболее пораженным органом были первичные корни, особенно на плоскорезной и минимально-нулевой обработке после пшеницы - 53,5 и 45% соответственно, что выше ЭПВ в

3,3 раза. Это, на наш взгляд, связано с высокой концентрацией конидий в верхнем слое почвы (0...10 см). Остальные органы были поражены на одном уровне 32,1.33,9 %.

Определение коэффициента паразитической активности возбудителей (КПВ) корневой гнили для оценки супрессивности почвы показало, что исходя из существующей классификации, все почвы после пара можно отнести к высокосупрессивным [4]. После зернового предшественника не зависимо от приемов обработки отмечено снижение супрессивности почвы в 2,5-3 раза (табл. 3), что, на наш взгляд, связано с ее пониженной микробиологической активностью.

Выводы. Приемы обработки почвы влияют на численность популяции В. sorokiniana в почве и развитие корневой гнили в зависимости от распределения растительных остатков по слоям и уровня супрессивности почвы.

При плоскорезной и минимально-нулевой обработках почвы происходит накопление пропагул фитопатогена в верхнем слое (66%), при отвальной -преимущественно в нижнем слое почвы. Самая высокая численность конидий фитопатогена (945 шт./г воздушно-сухой почвы) наблюдалась после зернового предшественника, наименьшая (215 шт.) - после фитосанитарного. После пара деградация конидий происходила в большей степени, чем после пшеницы.

Фитосанитарный предшественник (пар) снижал развитие корневой гнили яровой пшеницы в среднем в 1,2 раза. При плоскорезной и отвальной обработках почвы его биологическая эффективность в среднем по органам растений составила 24%.

Все почвы в опыте были отнесены к высокосупрессивным. После зернового предшественника супрессив-ность почвы уменьшается, что связано с понижением ее микробиологической активности.

Литература.

1. Соколов М. С., Марченко А.И., Экологический мониторинг здоровья почвы в системе "ОВОС"(методология выбора критериев оценки)//Агрохимия. 2013. № 3. С. 3-18.

2. Торопова Е.Ю., Чулкина В.А., Стецов Г.Я. Влияние способов обработки почвы на фитосанитарное состояние посевов// Защита и карантин растений. 2010. №1. С.26-27.

3. Торопова Е.Ю. Иванова М.П. Влияние основной обработки почвы и предшественников на развитие корневых гнилей яровой пшеницы в лесостепи Новосибирской области// Вестник НГАУ. 2010. №1 (13). С. 12-15.

4. Чулкина В.А., Торопова Е.Ю. , Стецов Г.Я. Интегрированная защита растений: фитосанитарные системы и технологии /Под ред. М.С. Соколова и В.А. Чулкиной. М.: Колос, 2009. 670 с.

5. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. Краснообск: ГУП РПО СО РАСХН, 2009. 222 с.

THE INFLUENCE OF AGROTECHNOLOGiES ON THE SOiL AND PLANT HEALTH iN THE FOREST-STEPPE OF OMSK REGION E.Yu.Toropova1, M.P. Selyuck1, L.V. Yushkevich2 1 Novosibirsk State Agrarian University 2Siberian Scientific Research Institute of Agriculture

Summary. Purpose of the research was to study the influence of preceding crops and land tillage techniqueson Bipolarissorokiniana population sizein the soil, the development of root rot on spring wheat and suppressive soil level. Studies were conducted in the Omsk region in 2011 - 2013years according to standard procedures. The flotation method was used to determine the plant pathogens soil populations, root rot level registration was carried out on different under-land spring wheat organs. Tillage systems affected the B. sorokiniana population in the soil and the common root rot development depending on the distribution of plant residues in the soil layers and the suppressiveness soil level. When moldboardless and minimal-zero tillage phytopathogen propagules were accumulated in the upper layer - 66%. When dealing with a moldboard conidia occurred mainly in the lower soil layer. Maximal number of phytopathogen conidia - 945 in 1 g air-dry soil was observed after grain predecessor, the minimum (215) - after the fallow. The conidia degradation occurred to a greater extent after the fallow, rather than after the spring wheat at 26%. The fallow phytosanitary precursor reduced the development of spring wheat common root rot on average 1.2 times. Maximally affected spring wheat organs were the primary roots, especially on moldboardless and minimal-zero tillage after wheat - 53.5% and 45% respectively, or 3.3 times above the threshold, which is a consequence of the conidia concentration in the upper soil layer (0-10cm). When moldboardless and moldboard tillage the phytosanitary precursor (fallow) biological effectiveness was 24% on average in the plant organs. All of the soil samples were attributed to highly suppressive after the fallow. After grain (spring wheat) precursor soil suppressiveness was decreased, due to reduced soil microbial activity. Key words: conidia, root rot, spring wheat, soil, suppressive level, tillage system,precursor.