Биологическое обоснование защиты от повторного заражения вирусами оздоровленного картофеля в Республике Татарстан» (08.12.2008)

Автор: Замалиева Фания Файзрахмановна

1. Выявить основные источники заражения вирусами оздоровленного картофеля разных репродукций в защищенном и открытом грунте.

2. Провести мониторинг основных переносчиков вирусов картофеля – крылатых форм различных видов тлей - за период исследований (1993 - 2007 гг.) и выявить возможности прогноза развития их численности в условиях текущего вегетационного сезона.

3. Выявить закономерности распространения вирусной инфекции крылатыми тлями на основе анализа данных, полученных в производственном размножении оздоровленного картофеля за период с 1997 по 2007гг.

4. Разработать стратегию защиты оздоровленного семенного картофеля от заражения вирусами в условиях Республики Татарстан.

5. Разработать ресурсосберегающую технологию ускоренного размножения оздоровленного картофеля в защищенном и открытом грунте, максимально обеспечивающую сохранение его в здоровом состоянии.

6. Обосновать основные принципы построения схем семеноводства картофеля на основе выявленных закономерностей роста зараженности вирусами оздоровленного материала при его репродуцировании.

Hаучная новизна. Обоснованы причины опережающего распространения Y-вируса картофеля и более низкой распространенности вируса скручивания листьев картофеля (ВСЛК) и вироида веретеновидности клубней картофеля (ВВКК) на посадках оздоровленного картофеля в условиях открытого грунта.

Показано, что основными источниками вторичного заражения вирусами оздоровленного методом культуры меристемной ткани картофеля в открытом грунте являются внутренние источники инфекции. Сорные растения и внешняя инфекция не имеют большого практического значения.

Выявлено, что в защищенном грунте наибольшую опасность для повторного заражения оздоровленного картофеля представляет вирус метельчатости верхушки картофеля (ВМВК).

Показано, что ведение семеноводства картофеля на оздоровленной основе в условиях республики осложняется высокой численностью основных переносчиков вирусов - крылатых форм различных видов тлей в течение вегетационного периода и ранними сроками наступления критического порога их численности. Выявлены факторы, существенно влияющие на размножение колоний тлей, позволяющие прогнозировать развитие численности вредителя в течение вегетационного периода.

Выявлены закономерности, определяющие процесс нарастания степени повторной зараженности вирусами оздоровленного картофеля:

- при низкой (нулевой) степени исходной зараженности оздоровленного картофеля снижается зависимость роста степени зараженности вирусами от численности крылатых форм тлей;

-исходная степень зараженности вирусами оздоровленного картофеля в течение вегетационного периода возрастает в кратных величинах соответственно количеству зараженных от внутреннего источника инфекции здоровых растений; коэффициент роста зараженности вирусами зависит от устойчивости сорта и векторной активности крылатых форм тлей;

- рост степени зараженности вирусами, заносимыми от внешнего источника инфекции, зависит от площади посадок оздоровленного картофеля;

- динамика роста степени зараженности вирусами семенного картофеля в репродукционном размножении представлена двумя этапами – длительным периодом скрытого роста до достижения 1-2% уровня и коротким периодом роста до полного 100% заражения.

Научно обоснована система семеноводства картофеля для Республики Татарстан. Предложены дополнительные приемы, необходимые для защиты от повторного заражения вирусами в условиях высокой векторной активности крылатых форм тлей: достижение полного отсутствия внутренних источников заражения вирусами и увеличение площади посадок первого полевого поколения оздоровленного картофеля.

Разработана технология ускоренного размножения оздоровленного картофеля, снижающая опасность повторного заражения вирусами семенного материала. Выявлена закономерность сохранения стабильной долевой структуры урожая картофеля в определенных интервалах изменения массы посадочных клубней и густоты их посадки.

Обоснованы основные принципы разработки схем семеноводства картофеля, учитывающие нарастание вторичной зараженности вирусами оздоровленного семенного материала.

Практическая значимость. Разработана технология выращивания оздоровленного семенного картофеля, удовлетворяющего по скрытой зараженности вирусами требованиям российских и международных стандартов, в условиях Республики Татарстан. Эта технология может быть рекомендована для применения в других региональных центрах России по производству оздоровленного семенного картофеля.

Внедрение этой технологии в Республике Татарстан (при непосредственном участии и научном обеспечении со стороны Татарского НИИ сельского хозяйства) в производстве оздоровленной суперэлиты способствовали полному обеспечению потребностей хозяйств республики в оздоровленном семенном картофеле с низкой скрытой зараженностью вирусами (по результатам ИФА менее 5%) и двукратному повышению средней урожайности картофеля с 11 т/га в 2002 году до 23 т/га – в 2008 году. С 2005 года оздоровленный семенной материал отечественных сортов с низкой степенью скрытой зараженности вирусами и высоким потенциалом продуктивности, производимый в Татарском НИИСХ, поставляется в 16 регионов России и за пределы РФ - в страны СНГ.

Апробация результатов работы. Основные результаты исследований и выводы докладывались на научно-практической конференции «Новое в семеноводстве картофеля» (Минск, 2000), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты картофеля, плодовых и овощных культур от болезней, вредителей и сорняков» (Минск, 2005), на научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля». (Москва, 2006), Международной научно-практической конференции «Современное состояние картофелеводства и их научное обеспечение» (Алматы, 2006), Международном конгрессе «Картофель. Россия - 2007» (Москва, 2007), 17-th Conference of European Association for Potato Research: Potato for a changing world (Brasov, 2008).

Автор диссертации – лауреат Государственной премии РТ в области науки и техники 2005 года по теме: «Разработка и внедрение системы семеноводства картофеля на оздоровленной основе в Республике Татарстан».

Публикации. Материалы исследований изложены в 74 публикациях, в том числе 7 статей в журналах, рекомендованных Перечнем ВАК РФ для публикации материалов докторских диссертаций, 3 статьи - в зарубежных изданиях, изданы 5 выпусков рекомендаций для производителей оздоровленного семенного картофеля.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Основная причина интенсивного заражения вирусами ранее оздоровленного картофеля в условиях Республики Татарстан - наличие внутренних источников инфекции в оздоровленном материале. Значимость выявленного фактора существенно возрастает при высокой суммарной векторной активности крылатых форм тлей.

2.Стратегия защиты оздоровленного картофеля от вирусов в условиях Республики Татарстан, включающая достижение полного отсутствия внутренних источников вирусной инфекции, а также увеличение площади посадок первого полевого поколения (ППП) оздоровленного материала, - обеспечивающие снижение зависимости от векторной активности крылатых форм тлей.

3.Основные принципы построения перспективных схем семеноводства, учитывающие закономерности нарастания степени зараженности вирусами оздоровленного картофеля.

4. Ресурсосберегающая технология ускоренного размножения оздоровленного картофеля в защищенном и открытом грунте, максимально предотвращающая его повторное заражение вирусами.

Диссертационная работа является обобщением двадцатилетних исследований по семеноводству картофеля, выполненных автором самостоятельно или при его непосредственном участии. В исследованиях принимали участие сотрудники Сафиуллина Г.Ф., Назмиева Р.Р., Гаранина Л.А., Прищепенко Е.А., Гарифуллина Ф., Богданова Г.В., Зайнуллин А.А.,Зайнуллина А.С., Пикалова И.В., Вологин С.Г.,Сташевски З., Каримова В.Б., Давлетшина Э.Ф., Гимаева Е.А., Кадырова Г.Д., Салихова З.З. Выражаю им искреннюю благодарность за совместную многолетнюю работу по семеноводству картофеля, результаты которой изложены в этой работе. Выражаю искреннюю благодарность Капитоновой Н.П. - создателю первой лаборатории биотехнологии картофеля на оздоровленной основе в Татарском НИИСХ в 1985-1990 гг.

Большой вклад в развитие научной и материально-технической базы центра биотехнологии картофеля ТатНИИСХ, обеспечившего в дальнейшем переход на промышленные масштабы производства оздоровленного семенного картофеля, сделал Гареев Р.Г. (1949-2004 гг.) - директор Татарского НИИСХ с 1996 по 2004 гг.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 309 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 9 глав, выводов, предложений производству. Работа содержит 32 таблицы, 25 рисунков, 21 приложение. Список использованной литературы содержит 316 наименований, из них 64 на иностранном языке.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Разработка системы защиты оздоровленного картофеля от

повторного вирусного заражения в условиях Республики Татарстан

Мониторинг вирусных болезней картофеля проводили на посадках картофеля в хозяйствах республики в 1993-2001 гг. Листовые пробы для анализов отбирали в июле месяце по диагонали картофельного поля в количестве 50-100 штук. Серологический анализ проводили в лаборатории капельным методом и методом ИФА.

Мониторинг почвенных вирусов картофеля проводили в 1987-1995 гг. Для идентификации вирусов использовали метод индикаторных растений, метод приманочных растений, ИФА, метод электронной микроскопии.

Изучение динамики нарастания повторного зараженности вирусными болезнями оздоровленного семенного картофеля проводили на производственных посадках оздоровленного семенного картофеля в условиях естественного инфекционного фона с 1997 по 2007 годы. Питомники размножения оздоровленного семенного картофеля находились в Лаишевском районе зоны Предкамья РТ: с 1993 по 2005 год - в стационарной точке учета «Сокуры», в 2006 году - в стационарной точке учета «Кабаны», расположенных на расстоянии 5 и 2 км от села Большие Кабаны, соответственно.

Оздоровленные меристемные линии сортов картофеля (сортолинии) получали в отделе сельскохозяйственной биотехнологии ТатНИИСХ и приобретали от других научных учреждений, после тестирования на отсутствие инфекций, размножали черенкованием в лабораторных условиях, получали в защищенном грунте от них тепличные миниклубни. Далее, в полевых условиях, оздоровленный семенной картофель выращивали в питомниках по следующей схеме: тепличные миниклубни – первое полевое поколение (ППП) – суперсуперэлита (ССЭ) – суперэлита (СЭ).

Питомники располагали с пространственной изоляцией - на расстоянии 1-3 км от населенных пунктов и от других картофельных посадок. Площади питомников и выращиваемые в них сорта, менялись ежегодно – они представлены в результатах работы.

Технология выращивания - голландская с использованием комплекта импортной полевой техники производства фирм Гримме, Амазоне. Нормы внесения минеральных удобрений определяли расчетно-балансовым методом на получение урожая 25 тонн/га на основе агрохимических анализов почвы. Посадку проводили в оптимально ранние сроки - обычно во второй декаде мая, удаление ботвы проводили механическим способом или химической десикацией реглоном - в момент достижения 80% клубней размера семенной фракции – 30-60мм - в наибольшем поперечном диаметре. Семенной материал выращивали с соблюдением всех рекомендованных защитных мероприятий от заражения болезнями, от вредителей и крылатых тлей.


загрузка...