Бура листкова іржа та заходи захисту від епіфітотій

Бура листкова іржа та заходи захисту від епіфітотій

"Бура листкова іржа та заходи захисту від епіфітотій"

епіфітотичний хвороба рослина іржа

Вступ

Епіфітотілогія вивчає виникнення епіфітотичного процесу і методи цілеспрямованого його регулювання.

В історії людства епіфітотії мали важливе значення, оскільки призводили до масового захворювання рослин, що завдавало значних економічних збитків.

Епіфітотичні хвороби - це іржа злаків, фітофтороз картоплі, мілдью винограду та ін.

Інфекційне захворювання рослин розвивається при взаємодії трьох складових: патоген, рослина та сприятливі умови середовища.

Інфекція в вузькому розумінні - це проникнення патогена в рослину, тобто зараження, яке призводить до хвороби. В широкому розумінні Інфекційний процес - це розвиток хвороби, як результат взаємодії між патогеном та рослиною. Інфекційний процес розвивається при наступних умовах: наявність чутливого до даного патогена рослин, наявність патогена, в достатній кількості, відповідні умови навколишнього середовища, які сприяють розвитку хвороби.

При наявності усіх необхідних умов (чутливої до даного патогенна рослини, наявність патогенна в достатній кількості, відповідні умови навколишнього середовища) виникає інфекційний процес. При відсутності хоч би одного з цих умов, рослина не захворіє. Наприклад в Європі картопля не пошкоджувалась фітофторою до тих пір, поки не був занесений збудник цього захворювання з американського континенту. При відсутності сприятливих для захворювання умов навколишнього середовища, навіть якщо є сприйнятливість рослини і наявність достатньої кількості патогенна, рослини не пошкоджуються. А прикладом цього може бути той факт, що нерідко, навіть при всьому бажанні викликати захворювання шляхом штучного зараження, це не вдається.

Пшениця - найважливіша продовольча культура. Не випадково озима пшениця є основним продуктом харчування у 43 країнах світу з населенням понад 1 млрд. осіб.

У хімічний склад зерна входять усі необхідні для харчування елементи: білки, вуглеводи, жири, вітаміни, ферменти і мінеральні речовини.

Найважливішим компонентом зерна є білок. Його вміст може коливатися від 8 до 22%. У зерні пшениці найголовніше - це клейковинний білок.

Основну частину зерна пшениці складають вуглеводи. Вони представлені в основному крохмалем (48-63%). Вуглеводи мають велике енергетичне значення у харчуванні людини.

Жир складає в зерні пшениці в середньому 2% і розміщується в зародку і алейроновому шарі.

Хліб з пшеничного борошна відзначається високими смаковими властивостями, добре засвоюється. Він висококалорійний - в 100 г пшеничного хліба міститься 245-255 ккал. Зерно використовується для виробництва круп, макаронів, вермішелі, кондитерських виробів тощо. У промисловості зерно пшениці використовують для одержання крохмалю, спирту. Пшеничні висівки - висококонцентрований корм для всіх видів тварин.

Солому у подрібненому і запареному вигляді можна згодовувати тваринам. У 100 кг соломи міститься 20-22 кормові одиниці. Найкраще використати солому для підвищення родючості ґрунтів - безпосередньо як добриво загорнути в ґрунт, чи для виробництва гною, компостів.[ 1 ]

Рослини озимої пшениці з моменту сівби аж до збирання часто уражаються хворобами, що призводить до зниження врожаю зерна та його якості. Щорічні втрати зерна від хвороб досягають 10-20% і більше потенціального врожаю. З інтенсифікацією виробництва і збільшенням продуктивності рослин шкідливість хвороб посилюється і втрати можуть становити понад 50%.

Збудниками хвороб зернових є в основному гриби, бактерії, віруси, мікоплазми й нематоди. Вони передаються через ґрунт, насіння і залишки попередньої культури. Найбільш поширені хвороби озимої пшениці - тверда і летюча сажка, іржа, борошниста роса, кореневі гнилі, снігова плісень, септоріоз, фузаріоз та ін. Хвороби супроводжують впродовж усієї вегетації до повної стиглості зерна.

Найкращий метод боротьби з хворобами - це впровадження стійких до ураження сортів. Особливо ціняться сорти, які мають комплексну стійкість проти основних хвороб.

Зменшують захворювання агротехнічні заходи. Це правильне чергування культур у сівозміні, розміщення пшениці після кращих попередників. Своєчасним основним обробітком ґрунту можна значно зменшити нагромадження інфекції на полях.

Система удобрення повинна передбачати внесення органічних і мінеральних добрив. Органічні добрива добре впливають на розвиток мікрофлори, яка є антагоністом патогенів. Ефективність мінеральних добрив залежить від їх співвідношення. Фосфорні і калійні добрива підвищують стійкість рослин до хвороб. Надмірне, непропорційне внесення азотних добрив призводить до розпушення тканин рослин, що сприяє розвитку хвороб.

Найбільш стійка до ураження хворобами пшениця оптимальних строків сівби. На надто ранніх посівах восени нагромаджується значно більше інфекції бурої і жовтої іржі, борошнистої роси, кореневих гнилей, септоріозу, бактеріальних і вірусних хвороб. Пізні посіви сильніше уражаються сажкою. За вегетаційний період у випадку сильного ураження застосовують хімічні препарати для одного-трьох обприскувань посівів. На ранніх фазах росту рослини озимої пшениці захищені препаратами, що використовувались для протруювання насіння [2] .

1.Основи захисту озимої пшениці від бурої листкової іржи

.1 Розповсюдження і шкідливість бурої листкової іржі озимої пшениці

Бура листкова іржа пшениці наносить суттєві збитки виробництву зерна по всьому світу, особливо в районах Північного Кавказу, Центральночерноземном районі, девона розвивається практично щорічно, нерідко досягаючи епіфітотійного рівня. Епіфітотії виникають з частотою 2-3 рази в 10 років в Північно-Кавказькому районі (до 1996 року - 5 раз в 10 років), 3-4 раза за 10 років в Центрально-Чорноземному и в Центральному районах, 6 раз в Поволжському і 3 рази в Волго-Вятському районі. В Уральскому районі ураження ярової пшениці спостерігається щорічно на 30-40% (Уровни и тенденции изменения видового состава., 2000).

Ареал розповсюдження та ареал шкідливості бурої листкової іржі наведені на рис. 1.1.

Шкідливість бурої іржі полягає у тому, що зменшується асиміляційна поверхня і підвищується транспірація рослин. Внаслідок цього порушується водний баланс, що є причиною передчасного відмирання листків. Ураження озимої пшениці збудником бурої іржі знижує її зимостійкість. У колосах утворюється менше зернин, вони низької якості і маси, що є головною причиною зниження врожаю. Недобір останнього від хвороби може досягати 15-20%) і більше. При цьому значно погіршуються якісні показники: зменшується натура зерна, скловидність, вміст сирої клейковини, сила росту.

Загальні втрати врожаю пшениці від іржі залежать як від інтенсивності її розвитку, так і від строку первинного ураження.

Рис. 1.1. Поширення бурої листкової іржі озимої пшениці

Іржа різко знижує врожайність, зимостійкість та посухостійкість. Уражуючи вегетативні органи, іржа знижує налив зерна, воно стає щуплим, невиповненим. Майже кожен рік від іржі втрачається 15-25% врожаю. В роки епіфітотій врожай знижується з 25-30 до 5-6 ц/га. При сильному ступеню ураження зерно буває настільки щупле, що потрапляє до відходів.

Велика шкодочинність іржі пояснюється тим, що хвороба набуває масового характеру. Після первинної появи відбувається спочатку поступове, а потім швидке її наростання за рахунок послідуючих поколінь другої стадії і за рахунок збереження протягом всієї вегетації сприйнятливості рослин.

Суть шкодочинності зводиться до того, що порушення цілісності веде до цілого ряду небажаних наслідків. На ураженій рослині епідерміс розривається в багатьох місцях. При ураженні рослин збудником бурої листової іржі - Рuссіnіа гесоnditа - в середньому на кожному листку може бути до 100 розривів епідерміса. В результаті це приводить до послаблення асиміляції вуглекислого газу, а це в свою чергу до порушення нормальних процесів утворення і відтоку вуглеводів, до зменшення росту і затримці фаз розвитку, зниження зимостійкості, посухостійкості, так як коренева система розвивається слабо і зменшується подача води, через розриви випаровується волога, ураження сприяє виляганню культури. [11,20,21].

Джерелом інфекції сибірської форми бурої листової іржі пшениці є рослинні рештки з теліями і теліоспорами. Після перезимівлі вони при певній температурі (9-29 С , оптимум 18-22 С°) проростають базидіями з базидіоспорами.

Для європейської форми бурої листової іржі пшениці джерелом інфекції є рослини озимих культур та падалиці, на яких збудник зберігається у формі уредоміцелію та уредоспор, які успішно зимують. Джерелом вторинної інфекції є рослини ярої та озимої пшениці, на яких формується протягом вегетації уредостадія збудника з численною генерацією уредоспор.

Поширюється первинна і вторинна інфекція переважно за допомогою вітру, який переносить уредоспори від однієї рослини на іншу на досить великі відстані [5,14].

1.2 Симптоми прояву бурої листкової іржі озимої пшениці

Іржею уражуються всі надземні частини рослини: листя, стебла, лусочки. Уражені органи покриваються іржавими і чорними пустулами, які являють собою скупчення спор, прикритих епідермісом, або виходячих через його розриви. Чим раніше уражується рослина, тим значніші втрати врожаю від іржі.

Бура листова іржа уражує листя рослини. Багатоклітинна грибниця паразита розвивається в тканинах уражених органів. Уражені органи вкриваються пустулами. Таке ураження зменшує зелену поверхню листя. При сильному розвитку хвороби можливе вилягання і недобір врожаю може сягати 60-70% і більше. Багаточисленні розриви епідермісу листя підсилюють транспірацію, що порушує водний баланс рослини. Зазвичай хвороба проявляється на пшениці в період цвітіння, на початку молочної стиглості зерна.

Захворювання проявляється на листках і піхвах пшениці спочатку у вигляді бурих пустул (урединій), а пізніше - чорних, з глянцевим відтінком телій.

Урединії і телії частіше розміщуються на верхньому, рідко - на нижньому боці листків безладно. Вони ніколи не зливаються у суцільну пляму, але навколо урединій можуть утворюватись хлоротичні і некротичні плями [11, 12].

Базидіоспори не можуть заражувати злаки, а заражують проміжного хазяїна - рутвицю. На молодих листках цих рослин з'являються яскраві жовті плями [4,5,17].

Симптоми ураження рослини показані на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Симптоми ураження пшениці бурою листковою іржею

Обліковують захворювання за шкалою Пітерсона, або Страхова на якій зазначені умовні та дійсні проценти ураження листків. При умовному ураженні листків 5 %-пустули займають 1,8-2% листкової пластинки; 15-5- 6; 25 - 9-10; 45-16-18; 65-24-26 і 100 % - 38-40 %. При більшій кількості пустул листки відмирають і нові пустули розвиватися не можуть. Обстежують посіви озимої пшениці у такі строки: І - перед уходом рослин в зиму; II - через 10-12 днів після колосіння; III - на початку воскової стиглості.

Пшеницю оглядають у місцях, найбільш типових за густотою стояння і висотою рослин. Під час огляду диференційовано підходять до сортів, їх розділяють на групи, що різняться між собою строками проходження фаз вегетації. При більш ранньому проявленні хвороби у сприйнятливих сортів можуть всихати листки нижнього і середнього ярусів до строку обліку, тому його слід провадити раніше.

Ураження бурою листковою іржею визначають по верхньому і другому ярусах листків (якщо є нижній листок, то відмічають ураженість і його). Листок і шкалу потрібно тримати на такій віддалі, щоб пустули іржі на листку і їх зображення на шкалі здавалися однакового розміру. Листки, що всохли більше ніж наполовину, не враховують. За результатами обліків визначають середній процент ураження рослин бурою листковою іржею у перший, другий та третій строки обстежень. При обліку вказують, які сортові властивості, та заходи агротехніки впливають на стійкість сорту.

1.3 Біологічні особливості збудника бурої листкової іржі озимої пшениці

Систематика грибів, тобто розподіл представників царства на відділи, класи, порядки, родини, роди і види, заснована на морфологічних, біологічних, фізіологічних, цитологічних та інших особливостях їх організмів. Гриби роду Риссіпіа займають наступне систематичне положення:

Царство - Мусоtа - Гриби

Відділ - Еumусоtа - Справжні гриби

Клас - Ваsidіоmусеtеs - Базидіоміцети

Підклас - Теlіоbаsіdiоmусеtіdае - Теліобазидіоміцети

Порядок - Uredinales - Іржасті

Родина - Рucciniaceae - Пукцінієві

Рід - Рuссіnіа - Пукцінія

Puccinia recondita - збудник бурої листової іржі пшениці;

Puccinia graminis - збудник стеблової, або лінійної іржі злаків;

Puccinia dispersa - збудник бурої листової іржі жита;

Puccinia coronifera - збудник корончатої іржі вівса;

Puccinia striiformis West. - збудник жовтої іржі пшениці [25].

Царство - Гриби (Mycota)

Царство Гриби (Mycota) - сама багаточисленна група збудників хвороб. Вона включає більше 100000 видів. Гриби представляють собою відокремлену групу організмів з амебоїдною і нитчастою структурою вегетативного тіла і справжніми ядрами. Найважливішою особливістю грибів є гетеротрофний спосіб живлення, оскільки в їх клітинах відсутній хлорофіл гриби не можуть самостійно синтезувати органічні речовини. Розмножуються вони за допомогою спор [5].

Відділ - Справжні гриби (Eumycota)

Справжні гриби мають талом у вигляді багатоклітинного (септованого) міцелію. Вегетативне тіло більшості справжніх грибів складається із тонких розгалужених ниток - гіф. Вегетативне розмноження здійснюється частинами вегетативного тіла, які відділяючись від материнського міцелію і попадаючи в сприятливе середовище, можуть дати початок новому самостійному міцелію. Репродуктивне розмноження грибів відбувається з допомогою спор, які утворюються в середині або на поверхні спеціальних органів, які відрізняються за будовою від вегетативних гіф грибниці. Безстатеве розмноження відбувається з допомогою безстатевих спор - зооспор, спорангієспор і конідій.

Клас Базидіоміцети- Basidiomycetes

Клас Базидіоміцети - вищі гриби з багатоклітинним міцелієм. До них відносяться близько 30 тис. видів. Загальною ознакою для всіх грибів класу Базидіоміцети є наявність базидій - особливого органу спороношення, на якому утворюється певна кількість екзогенних спор ( 4 або 2) [20].

Підклас - Теliobasidiomycetidae - Теліобазидіоміцети

Характерною ознакою грибів підкласу Теliobasidiomycetidae є наявність базидій, які розвиваються з товстостінної клітини спокою - теліоспори. Самі базидії розділені перегородками.

Порядок - Uredinales - Іржасті

Іржасті гриби - облігатні паразити з вузькою спеціалізацією, збудники хвороб багатьох культурних і дикоростучих рослин. Назва порядку пов'язана із присутністю в спорах пігменту, близького за хімічною будовою до каротину. Цей пігмент надає спорам і міцелію більшості видів оранжево- іржаве фарбування. Уражені рослини покриваються подушечками (пустулами) різних відтінків: жовтогарячий або червоно-бурий кольори, тому й хвороби, викликані цими грибами, одержали назву іржі. Міцелій у іржастих грибів ендофітний, розташований у міжклітинниках, з апресоріями і гаусторіями, які проникають в середину самих клітин рослин. Для них характерні декілька слідуючих один за одним споро ношень, які завершуються утворенням спор спокою - теліоспор [25].

Родина - Рuссіnіасеае - Пукцінієві

Гриби родини Рuссіnіасеае мають однодомні і дводомні форми. Теліоспори в них не зрослі, на ніжках, які відрізняються морфологічно. Вони можуть бути одноклітинними, двоклітинними і багатоклітинними. Теліопустули в грибів цієї родини закладаються під епідермісом. У міру формування теліоспор епідерміс розривається й вони виходять на поверхню уражених органів. До складу родини входять види з повним і неповним циклом розвитку. Найцікавіші з погляду фітопатології роди родини наступні: уроміцес, пукцинія, гімноспорангіум, траншелія й фрагмідіум [25].

Рід - Puccinia - Пукцінія

Рід - Puccinia - самий великий рід з порядку іржастих грибів, який налічує близько 1800 видів. Вони можуть бути одногосподарними і різногосподарними. Еції у цього роду з перидієм. Телейтоспори двоклітинні, які сидять по одній на безбарвній ніжці[25]. Збудник бурої листової іржі пшениці (Puccinia triticina ) розвивається за неповним циклом і має тільки урединіостадію, що включає формування міцелію й урединіоспор. Такий міцелій зимує в листах озимої пшениці, а навесні на ньому розвиваються урединії з урединіоспорами. Протягом періоду вегетації пшениці урединіоспори заражають рослини, а восени попадають на посіви озимої пшениці. У її листах розвивається міцелій, що зимує, і навесні на ньому розвиваються урединіоспори.

Гриб має дві форми: звичайну, або європейську, і сибірську. Звичайна форма поширена в Україні. У природних умовах вона майже не утворює ецідіального спороношення, якщо не враховувати рутвиці (Thalictrum minus L), на якій при штучному зараженні можна викликати утворення ецій. Тому джерелом інфекції є урединіоспори. Гриб зимує в урединіостадії (частіше у вигляді урединіогрибниці) на озимій пшениці. При наявності краплинної вологи урединіоспори проростають при температурі 2,5-3 С° (оптимальною вважають 15-25 С°). Інкубаційний період залежить від температури повітря. При 25 С° він триває 5-18 діб, урединіогрибниця і урединіоспори, які утворилися восени, дуже стійкі до низьких температур, чим і пояснюється прояв захворювання навесні. Подальший його розвиток досягає максимуму у фазі молочної стиглості зерна. Влітку за умов підвищеної вологості й тепла урединіоспори життєздатні недовго. У південних районах між періодом збирання пшениці і сівбою озимини проходить 1,5-3 міс, тому більша кількість урединіоспор гине. Тут джерелом інфекції є сходи падалиці пшениці. У північних районах, де між періодом збирання пшениці і сівбою озимини розриву практично немає, урединіоспори з решток стерні можуть потрапляти на нові сходи і заражати їх [4,5,14].

Рис. 1.3. Цикл розвитку Puccinia recondite.

Для бурої листової іржі пшениці первинною інфекцією є уредостадія з уредоспорами, які успішно зимують на рослинах озимих культур та падалиці, або формуються на зимуючому уредоміцелію. Вторинна інфекція - уредостадія з великою кількістю генерацій уредоспор, які формуються протягом вегетаційного періоду [11,12].

Для бурої листової іржі пшениці джерелом інфекції є рослини озимих культур та падалиці, на яких збудник зберігається у формі уредоміцелію та уредоспор, які успішно зимують. Джерелом вторинної інфекції є рослини ярої та озимої пшениці, на яких формується протягом вегетації уредостадія збудника з численною генерацією уредоспор.

Поширюється первинна і вторинна інфекція переважно за допомогою вітру, який переносить уредоспори від однієї рослини на іншу на досить великі відстані [5,14].

Гриб зимує в урединіостадії (частіше у вигляді урединіогрибниці) на озимій пшениці. При наявності краплинної вологи урединіоспори проростають при температурі 2,5-3 С° (оптимальною вважають 15-25 С°). Інкубаційний період залежить від температури повітря. При 25 С° він триває 5-18 діб, урединіогрибниця і урединіоспори, які утворилися восени, дуже стійкі до низьких температур, чим і пояснюється прояв захворювання навесні. Подальший його розвиток досягає максимуму у фазі молочної стиглості зерна. Влітку за умов підвищеної вологості й тепла урединіоспори життєздатні недовго. У південних районах між періодом збирання пшениці і сівбою озимини проходить 1,5-3 міс, тому більша кількість урединіоспор гине. Тут джерелом інфекції є сходи падалиці пшениці. У північних районах, де між періодом збирання пшениці і сівбою озимини розриву практично немає, урединіоспори з решток стерні можуть потрапляти на нові сходи і заражати їх [4].

В зимовий період під снігом йде поступове дозрівання теліоспор. Звідси виходить, що джерело інфекції - теліоспори, які знаходяться на рослинних рештках і стерні. Але в Європейських районах розвиток бурої листової іржі може іти і без проміжного хазяїна. Наприклад, коли паразит зимує в формі урединіоміцелію.

Спори гриба після перезимівлі забезпечують первинне ураження і початок розвитку хвороби.

Відомості про біологічні особливості збудника бурої листкової іржі пшениці коротко узагальнені в табл. 1.1.

Таблиця 1.1. Біологічні особливості збудника бурої листкової іржі пшениці

2.Основні чинники та умови розвитку епіфітотій

.1 Основні чинники виникнення епіфітотій

Інфекційні хвороби рослин істотно різняться між собою не тільки за особливостями патогенезу і зовнішнього прояву, а й за характером їх розвитку в природі. Деякі хвороби поширені повсюдно, але зустрічаються рідко, і рівень їхньої зустрічальності майже не змінюється. Інші хвороби зустрічаються частіше, але також мало схильні до коливань; масовий розвиток цих хвороб на великих площах і сильне ураження рослин, що становить загрозу посівам або насадженнях, не спостерігається. До таких хвороб відносяться багато видів стовбурових гнилей деревних порід, випрівання сіянців і ряд інших захворювань.

Разом з тим існують хвороби, поширення і розвиток яких у певній місцевості або в межах всього ареалу непостійно, піддається різким коливанням. Такими є багато види іржі та борошнистої роси, деякі види судинних хвороб і кореневих гнилей деревних порід, ряд вірусних та інших хвороб.

Масовий розвиток інфекційної хвороби рослин на певній території протягом певного періоду часу називається епіфітотією. Вивченням епіфітотій займає спеціальний розділ фітопатології - епіфітотіологія. Це вчення про розвиток популяцій патогена всередині популяцій господаря про хвороби рослин, що виникають у результаті їх взаємодії під впливом навколишнього середовища або втручання людини.

Виникнення, розвиток та затухання епіфітотій, як і динаміка хвороб взагалі, підкоряються певним закономірностям і залежать від взаємодії трьох компонентів, які беруть участь у епіфітотичному процесі: популяції збудника, хвороби, популяції рослини-хазяїна та навколишнього середовища. Якщо, це взаємодія виявляється сприятливим для розвитку хвороби, вона прогресує і виникає епіфітотія. Якщо ж ході епіфітотій створюються умови, що перешкоджають її подальшому розвитку, відбувається її поступове згасання, спалах хвороби припиняється. Кожен з названих компонентів відіграє певну роль і має однаково важливе значення.

Роль патогена. Роль збудника хвороби виключно велика. Для виникнення епіфітотій необхідно, щоб збудник мав високу агресивністю і вірулентністю по відношенню до виростає в даній місцевості рослині- господарю і щоб запас інфекції був досить великий. Вирішальною передумовою епіфітотій може виявитися поява нового для даної місцевості високоагресивного патогена, що володіє великою плодовитістю і здатність накопичуватися в природі.

Чим вище швидкість розмноження патогена, чим легше і швидше він поширюється, чим довше здатний зберігатися, не втрачаючи життєздатності, тим більша загроза виникнення епіфітотій. І, навпаки, скорочення запасу інфекції, зменшення енергії розмноження і швидкості поширення збудника, зниження його агресивності - найважливіші передумови загасання епіфітотій.

Роль рослини-хазяїна. Вона також дуже суттєва. Масовий розвиток хвороби відбувається тільки в тому випадку, якщо на певній площі зосереджено безліч сприйнятливих рослин. Значення цього фактора зростає, коли цикл розвитку збудника протікає на двох різних живлячих рослинах, що спостерігається у різногосподарських іржастих грибів. У такому випадку для виникнення епіфітотій необхідна наявність в достатній кількості обох рослин-господарів. Тому видалення проміжного господаря може з'явитися вирішальною умовою припинення подальшого розвитку іржі.

Дуже важливу роль в накопиченні інфекції і розвитку епіфітотій грають сміттєві рослини, на яких можуть розмножуватися і зберігатися збудники хвороб культурних рослин та лісових порід. Особливо велика роль рослини-хазяїна при інтродукції: якщо ввезений вид рослини виявляється сприйнятливим до місцевих збудників хвороб, то з часом розвиток цих хвороб на нового господаря може набути характеру епіфітотій. Те ж саме відбувається, якщо патоген, потрапляючи в нові райони, знаходить там нових сприйнятливих господарів.

Рослина-господар може грати важливу роль і в затуханні епіфітотій. Якщо епіфітотія носить сезонний характер, то її загасання можуть сприяти вікові зміни рослин або їх тканин, завдяки чому рослини набувають стійкості, як це спостерігається, наприклад, при виляганні сіянців або борошнистої роси дуба.

Фактором загасання епіфітотій може з'явитися і загальне підвищення стійкості насаджень під впливом зміни зовнішніх умов або в результаті природного відбору, оскільки в популяції виживають найбільш стійкі чи витривалі індивідууми. Нарешті, епіфітотія може припинитися при введенні в культуру стійких порід або форм рослин.

2.2 Основні умови розвитку епіфітотій

Роль навколишнього середовища. Ця роль часто виявляється вирішальною. Особливо велике значення мають кліматичні умови місцевості і погодні умови цього року, іноді декількох останніх років. Визначальним моментом при цьому є, як правило, не один який-небудь фактор (наприклад, оптимальна температура або вологість), а оптимальне поєднання багатьох чинників, що сприяють масовому розмноженню патогена, його накопичення і поширенню, зараженню рослин. Фактори зовнішнього середовища можуть сприяти виникненню епіфітотій і в тому разі, якщо зазначені особи чинять несприятливий вплив на рослину-господаря, викликаючи його ослаблення і знижуючи тим самим його стійкість до хвороби. І, навпаки, будь-які умови, які перешкоджають прискореному розмноженню і збереженню патогена в природі, його швидкому поширенню і зараження рослин, так само як і всі фактори, які підвищують життєздатність і стійкість рослини-хазяїна, можуть бути факторами загасання епіфітотій.

Таким чином, епіфітотія являє собою складний комплекс взаємопов'язаних елементів, безперервно змінюються під впливом багатьох факторів: генетичних, екологічних, економічних і т. д. Ці елементи утворюють в часі і просторі як би безперервний ланцюг, причому окремі її ланки і характер зв'язків між ними визначаються специфікою взаємин у системі патоген-господар і особливостями навколишнього середовища.

Епіфітотія - це динамічний процес, у розвитку якого виділяють ряд послідовно змінюють один одного стадій 1) підготовчу стадію, або передепіфітотію; 2) спалах хвороби, чи власне епіфітотій; 3) стадію депресії, або загасання епіфітотій.

Під час першої стадії в природі відбуваються ті зміни популяціях патогену і рослини-хазяїна, які потім призводять до спалаху захворювання: поява нових, більш агресивні рас збудника або більш активне, у зв'язку з оптимальним погодними умовами, розмноження та накопичення вже наявного в даній місцевості патогена , зосередження на великих площах сприйнятливих рослин (наприклад, при створенні чистих лісових культур) або зниження з тих чи інших причин стійкості насаджень; виникнення сприятливих умов для зараження рослин (наприклад, у зв'язку з господарською діяльністю людини, підвищенням рекреаційних навантажень або впливом абіотичних факторів і т.д.). Тривалість цієї стадії може бути різною, але найчастіше вона триває кілька років.

Друга стадія (спалах) характеризується одночасним ураженням великої кількості рослин, сильним ступенем ураження та загибеллю значної частини хворих рослин, високим рівнем заподіюваної хворобою збитку. Момент кульмінації спалаху може бути приурочений до певного віку рослин або до періоду з найбільш сприятливими для розвитку хвороби погодними умовами.

Під час третьої стадії (депресії) спостерігається поступове зниження кількості хворих рослин і ступеня їх ураження. Зазвичай зменшується і зона поширення епіфітотій.

Тривалість епіфітотій, як і окремих її стадій, залежить від багатьох чинників і може сильно коливатися. Епіфітотій деяких хвороб розвиваються протягом одного сезону, інші можуть продовжуватися багато років.

Процеси, що відбуваються у взаємодіючих популяціях патогенів та рослин-господарів, описуються і пояснюються математичними моделями. Математичне моделювання епіфітотій розглядається в роботах Вандер Планка та інших авторів. Моделі зміни популяцій у часі використовуються для аналізу параметрів популяцій, оцінки розвитку та прогнозування епіфітотій.

Залежно від особливостей розвитку та масштабів поширення в природі розрізняють такі основні типи епіфітотій:

Місцеві епіфітотій, або енфітотіі. Характеризуються щорічним (протягом декількох років) сильним розвитком хвороби на обмеженій території, іноді у вигляді окремих вогнищ. Збудники місцевих епіфітотій, як правило, постійно присутні в даній місцевості. Вони здатні довго зберігатися у грунті, на рослинних залишках, насінні, бур'янах і т.п. Інфекційне початок таких патогенів зазвичай повільно накопичується в природі і порівняно повільно поширюється. Однак, якщо запас інфекції досягає високого рівня, то при наявності сприйнятливих рослин і сприятливих зовнішніх умов нерідко виникають епіфітотії. Прикладом місцевих епіфітотій можуть служити енфітотіі вилягання сходів, щорічно спостерігаються в розплідниках багатьох районів країни.

Прогресуючі епіфітотії. Епіфітотії цього типу починаються як місцеві, але з часом охоплюють більш великі території. Вони зазвичай викликаються найбільш агресивними патогенами, які мають високу енергію розмноження, утворюють протягом літа кілька генерацій безстатевого спороношення і здатні швидко поширюватися по повітрю або за допомогою комах (наприклад, епіфітотії іржі, борошнистої роси, деяких судинних і вірусних хвороб).

Причиною виникнення прогресуючих епіфітотій може виявитися перекидання з одних районів в інші зараженого садивного матеріалу та потрапляння патогена в нові для нього райони, де є значні площі сприйнятливих рослин-господарів. Прикладом такої епіфітотії може служити епіфітотія пухирчастої іржі веймутової сосни, що виникла і швидко охопила величезні площі, зайняті цією сосною в США, після того як збудник хвороби був завезений в Америку з Європи.

Прогресуючі епіфітотії часто розвиваються протягом багатьох років. Так, сильні прогресуючі епіфітотії голландської хвороби ільмових, що поширилися на великих територіях в лісостеповій, степовій і напівпустельній зонах нашої країни, були відзначені в 1935-1940 і 1955 - 1959 рр.. У молодих культурах сосни, створюваних на великих площах концентрованих вирубок у північних і північно-західних районах Росії спостерігаються прогресуючі епіфітотії сніжного Шютте та іржі пагонів сосни.

Повсюдні епіфітотії, або панфітотіі, характеризуються масовим розвитком хвороби на території цілої країни, іноді декількох країн або континентів. Панфітотіі - явище досить рідкісне, але вони можуть приймати розміри національного лиха, як це трапилося під час панфітотіі фітофторозу картоплі в середині XIX ст. На початку XX ст. характер панфітотіі носило масове поширення борошнистої роси дуба та борошнистої роси аґрусу, завезених з Америки до Європи. Повсюдне поширення кореневої губки в багатьох країнах Європи і Північної Америки протягом останніх десятиліть також досягло рівня панфітотіі.

Знання особливостей різних типів епіфітотій дозволяє передбачити їх виникнення, хід подальшого розвитку і використовувати ці дані для складання більш точних прогнозів і планування лісозахисних заходів.

Метеорологічні умови вегетаційного періоду 2012 року представлені в додатку А.

3. Комплекс захисних заходів для запобігання розвитку епіфітотій

Враховуючи особливості циклів розвитку збудника бурої стеблової іржі пшениці, захисні заходи можно здійснювати за слідуючими напрямками:

1. Виведення і районування стійких сортів. Періодична заміна сортів. Недопустимість сумісного вирощування стійких і не стійких сортів.

2.   Агротехнічні міроприємства, спрямовані на знищення джерел інфекції (сівозміни і просторова ізоляція озимих від посівів попереднього року, збір в короткі строки і без втрат, лущення стерні і рання глибока зяблева оранка, оптимальні строки сівби, внесення мінеральних добрив в повному обсязі з підвищеними дозами фосфору та калію, передпосівна обробка насіння мікроелементами [5,9,10].

В останній час з поміж інших засобів виділяється засіб підвищення стійкості зернових до іржастих хвороб, а зокрема до бурої листової іржі, за рахунок обробки насіння мікроелементами.

За даними багатьох дослідників, удобрення, змінюючи обмін речовин у рослин, впливають на інтенсивність розвитку бурої листової іржі на пшениці. При односторонньому внесенні азотних добрив, особливо в сприятливі для розвитку бурої листової іржі роки, рослини більше уражуються хворобою. І навпаки, правильна сумісність різних добрив, при наявності різноманітних рухливих форм елементів в грунті сприяє підвищенню стійкості пшениці до бурої листової іржі. Важливе значення в підвищенні стійкості рослин може мати також підживлення озимої і ярої пшениці фосфорно - калійними добривами на початку виходу рослини в трубку.

Всередині окремих видів рослин є форми, які мають імунітет, або підвищену стійкість до бурої стеблової та інших видів іржі.

Важливе значення для профілактики бурої листової іржі має знищення її проміжного господаря - рутвиці. Знищують її поблизу полів (в лісах, до 300м в глибину) шляхом вирубки чи внесенням навесні, або восени повареної солі від 1 до 6кг на кущ (в залежності від числа стебел в кущі), яку присипають тонким шаром землі. З цією ж метою застосовують арборициди.

В останні роки вивчаються можливості застосування біологічних засобів боротьби проти іржастих хвороб. Зокрема, в урединіях Риссіпіа гесопсііїа на пшениці, вівсі та житі знайдені сапрофітні бактерії Хаntоmоnаs uredororus Dowson, які викликають лізис урединоспор. Мешкають вони в грунті, а на рослини потрапляють з краплинами дощу. При підвищеній вологості повітря (70-100%) в урединіях різноманітних іржастих грибів часто спостерігається розвиток гіперпаразита - недосконалого гриба Darluca filum, але способи його застосування ще не розроблені.

. Хімічний метод. Значно затримує розвиток іржі застосування високоефективних системних фунгіцидів, які володіють широким спектром дії і знищують всі види іржі, в тому числі і буру листову іржу, а також затримують розвиток інших хвороб (борошниста роса, плямистості).

Серед цієї групи препаратів найсильніший ефект має похідне триазолів - Альто Супер (0,4-0,5 л/га). Аналогічну дію має Амістар Екстра, який рекомендований для обприскування посівів пшениці, яка вирощується за інтенсивною технологією. Однак при слабому і навіть помірному розвитку хвороби використання дорогих фунгіцидів системної дії економічно недоцільне [23].

Технологічна карта захисних заходів, що проводяться на озимій пшениці проти бурої листкової іржі наведена в табл.3.1.

Табл.3.1 Технологічна карта захисних заходів, які проводяться на озимій пшениці проти бурої листкової іржі

В районах можливих спалахів епіфітотій бурої листової іржі, особливо на насіннєвих ділянках, зрошуваних полях і при вирощуванні пшениці за інтенсивною технологією, рекомендується дворазове обприскування посівів Альто Супер (0,4-0,5 л/га), або Амістаром Екстра (0,5-0,75 л/га). Перше обприскування проводиться при появі пустул в фазу початку колосіння, а друге, по мірі розвитку хвороби з інтервалом 14-20 днів [10,12,21,26].

Отже, найкращий метод боротьби з хворобами - це впровадження стійких до ураження сортів. У сприятливих для розвитку хвороб умовах ці сорти не знижують урожайність. Хімічну обробку посівів не проводять або застосовують у невеликих розмірах. Особливо ціняться сорти, які мають комплексну стійкість проти основних хвороб.

Зменшують захворювання агротехнічні заходи. Це правильне чергування культуру сівозміні, розміщення пшениці після кращих попередників. Своєчасним основним обробітком ґрунту можна значно зменшити нагромадження інфекції на полях.

Система удобрення повинна передбачати внесення органічних і мінеральних добрив. Органічні добрива добре впливають на розвиток мікрофлори, яка є антагоністом патогенів. Ефективність мінеральних добрив залежить від їх співвідношення. Фосфорні і калійні добрива підвищують стійкість рослин до хвороб. Надмірне, непропорційне внесення азотних добрив призводить до розпушення тканин рослин, що сприяє розвитку хвороб.

Найбільш стійка до ураження хворобами пшениця оптимальних строків сівби. На надто ранніх посівах восени нагромаджується значно більше інфекції бурої іржі.

4. Проведення обліків хвороб рослин, які здатні викликати епіфітотії

Збільшення виробництва зерна та підвищення врожайності зернових культур - це ключова проблема сільського господарства в зоні Полісся України. Головною зерновою культурою Півночі України є озима пшениця. Проте врожай і валові збори її значно різняться за роками, варіювання становить 50-55%. Одна з істотних причин дестабілізації виробництва зерна в останнє десятиріччя - погіршення фітосанітарного стану: значна забур'яненість посівів, ураження рослин хворобами та пошкодження шкідливими комахами.

На дослідному полі у 20011-2012 роках проведено дослідження з комплексного застосування пестицидів фірми "Сингента" для захисту зрошуваної озимої пшениці від шкідливих організмів. Дослід закладено за загальноприйнятими методиками. Виробничу перевірку ефективності пестицидів проводили в TOB "Райагрохім".

Під час обстеження озимих рано навесні виявлено ураження рослин борошнистою росою і септоріозом. Ураженість цими хворобами протягом фази весняного кущіння збільшилась, відповідно, з 2,5 до 4,3% із 1,4 до 2,7%. Наприкінці другої декади квітня у фазі виходу в трубку, після поливань та опадів, розвиток і поширення цих грибних хвороб збільшилися до рівня економічного порогу шкодочинності. Так, поширення борошнистої роси сягало 6,3%, септоріозу - 3,1, розвиток хвороб, відповідно, - 3,9 і 2,9%, створювалася загроза масового розвитку грибних хвороб, що потребувало хімічного захисту посівів.

Обприскування посівів фунгіцидом Альто Супер проти грибних хвороб поєднали з хімпрополюванням озимих. Дані про ефективність фунгіциду в боротьбі з грибними хворобами наведено в таблиці 1.

Обробка озимої пшениці фунгіцидом Альто Супер істотно зменшила ураженість рослин грибними хворобами та поліпшила фітосанітарний стан посівів культури. Приміром, поширення борошнистої роси тут зменшилося на 95,2-96,4%, септоріозу - на 93,5-94,0; розвиток хвороб, відповідно, - на 95,2-96,1 і 91,3-92,9%. На варіантах без фунгіцидів поширення борошнистої роси та септоріозу сягало, відповідно, 57,1 і 22,3, розвиток - 24,7 та 12,7%.

Поливання й опади в травні-червні та зниження температурного режиму до 10°С сприяли розвитку бурої стеблової іржі на посівах озимої пшениці без хімічного захисту. Так, у фазі молочної стиглості поширення та розвиток хвороби на варіантах без фунгіцидів сягали, відповідно, 90,3 і 59,2%.

Щоб запобігти втратам урожаю від бурої листкової іржі, наприкінці фази колосіння проведено повторну обробку озимої пшениці фунгіцидом Альто Супер, ефективність дії якого наведено в таблиці 1.

Дані обліку ефективності фунгіциду Альто Супер проти бурої листкової іржі свідчать, що одноразове його застосування у фазі трубкування зменшує розвиток хвороби в 1,4-1,5 раза. Повторне застосування цього фунгіциду надійно захистило озиму пшеницю від ураження бурою іржею: поширення хвороби на оброблених ділянках зменшилося на 98,1, розвиток - на 93,0%.

Поліпшення фітосанітарного стану зрошуваної озимої пшениці на ділянках із комплексним застосуванням пестицидів сприяло збереженню врожаю зерна на 9,1-12,3 ц/га. Найбільшу прибавку (12,3 ц/га) одержано за дворазового застосування фунгіциду Альто Супер - у фазі трубкування (разом із гербіцидом Пік) і в фазі колосіння (разом із інсектицидом Актара).

Одноразова обробка озимої пшениці фунгіцидом Альто Супер у фазі трубкування забезпечила додатковий урожай - 9,1 ц/га (табл. 2).

Чистий прибуток із гектара озимої пшениці від одноразової обробки фунгіцидом Альто Супер разом із гербіцидом Пік, 75% в.г., у фазі трубкування становив 623,6 грн.

Застосування Альто Супер у фазі трубкування разом із гербіцидом Пік та Актари у фазі колосіння забезпечило чистий прибуток на рівні 634,5 грн/га. Дворазова обробка озимої пшениці фунгіцидом Альто Супер (у фазу трубкування разом з гербіцидом Пік та наприкінці колосіння з додаванням інсектициду Актара) сприяла оптимізації фітосанітарного стану культури до кінця вегетації і зберегла від втрат 12,3 ц/га зерна з чистим доходом 716,6 грн з кожного гектара.

5. Ефективність захисних заходів проти бурої листкової іржі озимої пшениці

Технологічна карта являється основним документом при вирощуванні с.-г. культур. Вона розробляється спеціалістами господарства.

Перелік технологічних операцій визначається видом культури та прийнятою технологією (індустріальна, інтенсивна, ґрунтозахисна). На вибір технологічних операцій впливають також ґрунтово-кліматичні умови. Для зони Полісся України характерні властивості ризикового землеробства. Де переважає супіщані-кислі ґрунти, необхідно враховувати технологічні операції, що дозволяють максимально накопичити та зберігати вологу в ґрунті і забезпечити стійкість. З урахуванням вказаних рекомендацій та існуючих технологій складаємо повний набір технологічних операцій по вирощуванню та збиранню озимої пшениці і заносимо їх в технологічну карту.

Технологічна карта вирощування озимої пшениці наведена в додатку Б.

При теперішніх ринкових відносинах необхідно вирощувати продукцію, яка була б конкурентно - здатною. Є кілька шляхів досягнення цього. Один з них це вирощування продукції, яка б відрізнялась від іншої своєю якістю. Для цього необхідно, щоб вона відповідала усім нормам, вимогам і стандартам. Другий шлях - це зниження ціни на продукцію. На даний момент - це досить чітко видно , коли товари з низькою якістю із меншою , ніж на вітчизняні товари ,ціною, завозяться на інші ринки.

Ціну на продукцію можна знизити двома шляхами. Перша - це зниження затрат на її виробництво , а другий - підвищення урожайності при незначних додаткових затратах. Тому , перш ніж запровадити нову технологію, сорт чи агрозахід необхідно обчислити економічну ефективність від нього.

Економічна ефективність характеризується такими основними показниками, як собівартість продукції, прибуток рентабельність виробництва.

Собівартість - це сума усіх затрат, понесених на виробництво одиниці продукції. Вона є виробничою і повною. Повна собівартість - це сума виробничої собівартості і затрат на перевезення і реалізацію її.

Прибуток - це різниця між ціною продукції, що реалізується і її собівартістю.

Рентабельність показує, який прибуток ми одержуємо на кожну гривню затрат.

Розрахунки економічної ефективності застосування фунгіцидів наведені у таблиці 5.1

Таб. 5.1 Економічна ефективність фунгіциду Альто Супер

Із таблиці 5.1 видно, що найефективнішим заходом виявилась обприскування посівів озимої пшениці фунгіцидом Альто Супер. Рівень рентабельності у досліді становив 164%, а у контролі рівень рентабельності становив лише 103%.

Таким чином, можна зробити висновок, що обприскування посівів озимої пшениці фунгіцидом являється економічно вигідним агро прийомом.

Збудник захворювання бурої листової іржі - Риссіnіа гесоndita. Для гриба характерна широка спеціалізація. В кінці вегетації пшениці, в місцях утворення урединій і поруч з ними формуються чорні випуклі, продовгуваті, часто у вигляді цілісних ліній подушечки. Патоген розвивається при наявності краплинної вологи і при температурі від 5 до 24 С°.

Це захворювання приводить до загального пригноблення росту рослин, порушенню фотосинтезу, транспірації, дихання і т.п.

Проявляється хвороба у фазу кущення, а досягає максимуму у фазу цвітіння і молочної стиглості зерна. З'являється хвороба переважно на листках, рідше - на листкових піхвах та стеблах. Спочатку,як правило,на верхньому боці листків виникають безладно розміщені іржасто - бурі урединії. З часом епідерміс розривається, урединіоспори звільнюються, розносяться вітром,краплями дощу. Пізніше під епідермісом утворюються теліопустули чорного кольору з теліоспорами. Вони ніколи не зливаються в суцільні плями, навколо урединій інколи утворюються хлоротичні і некротичні плями.

Спираючись на біологічні особливості збудника застосовують захисні міроприємства, такі як агротехнічні та хімічні.

Найефективнішим заходом виявилась обприскування посівів озимої пшениці фунгіцидом Альто Супер. Рівень рентабельності у досліді становив 164%, а у контролі рівень рентабельності становив лише 147%.

Додаток

Таблиця. Метеорологічні умови вегетаційного періоду 2012 року (за даними Сумської метеостанції.)

Таблица

Список використаної літератури

1. Болезни зерновых и зернобобовых культур. / Под ред. В.Ф. Пересыпкина. - К.: Урожай. 1989. - 216 с.

2. Голышин Н.М., Захаренко В.А., Мартыненко В.И. Защита зерновых культур при интенсивных технологиях. -М.: Агропромиздат. 1986. -160 с.

3.          Горленко М.В. Грибы СССР. -М.: Мысль, 1980. -303 с.

4.           Дементьева М.И. Фитопатология. -М.: Агропромиздат. 1985. -397с.

5.          Довідник з захисту рослин /За ред. М.П. Лісового. - К.: Урожай, 1999,-744с.

6.          Мельников H.H. Пестициды. Химия, технология их применения. -М.: Химия, 1987.-712 с.

7.          Мельников H.H. Пестициды. Химия, технология их применения.- М.: Химия, 1987.-712 с.

8.          Микроорганизмы - возбудители болезней растений /Под ред. В.И. Билай. -К.: Наукова думка, 1988. -552 с.

9.          Назарова JI.H., Шевченко H.A. Альто-Супер на зерновых культурах // Защита и карантин растений.- 2005.- № 8. - С 22.

10.          Пересыпкин В.Ф. Атлас болезней полевых культур. -К.: Урожай. 1987.-144 с.

11.           Пересыпкин В.Ф. Сельскохозяйственная фитопатология.- М.: Агропромиздат, 1989. - 480 с.

12.          Пересипкін В.Ф. Сільськогосподарська фітопатологія. - К.: Аграрна освіта, 2000.-415 с.

13.           Пересыпкин В.Ф., Тютерев C.JL, Баталова Т.С Болезни зерновых культур при интенсивных технологиях их возделывания. М.: Агропромиздат, 1991.-271с.

14.     Пидопличко Н.М. Грибы-паразиты культурных растений. Т.2. Грибы несовершенные. -К.: Наукова думка. 1977. -300 с.

15.     Писарев Б.А. Селекция зерновых культур //Избранные работы. - М.: Колос. 1964.-е. 216-220.

16.          Попкова В.К. Общая фитопатология. -М.: Агропромиздат, 1989. -

399 с.

17.          Прогноз фітосанітарного стану агроценозів України та рекомендації щодо захисту рослин у 2008 році.- Київ, 2006.- С. 123-126.

18.          Родигин М.Н. Общая фитопатология. - М.: Высшая школа, 1978. -

365 с.

19.          Сенкевич В.Д. Засоби захисту від хвороб // Захист рослин, 2006.- № 7-8.-С. 12-16.

20.           Тютерев C.JI. Грибные болезни зерновых культур// Защита и карантин растений, 2005.-№ 11.- С. 69-70.

21.          Чумаков А.К., Захарова Т.И. Вредоносность болезней сельскохозяйственных культур.-М.: Агропромиздат, 1990.-122 с.

22.     Химические и биологические средства защиты растений. Краткий справочник. / Под ред. П.В.Сазанова.-М.: Колос, 1987.-207 с.