Экологические критерии черной смородины
Экологические особенности выращивания смородины черной в Хабаровском крае и её защита от вредителей и болезней тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат биологических наук Трифонова, Татьяна Михайловна
Оглавление диссертации кандидат биологических наук Трифонова, Татьяна Михайловна
Глава 1. Литературный обзор
1.1 Биологические особенности смородины черной
1.2 Фитофаги и фитопатогены смородины черной
1.3 Современные методы защиты растений
Глава 2. Почвенно-климатические условия района исследований
Глава 3. Методика и условия проведения исследований
3.1 Методика проводимых исследований
3.2 Учеты и наблюдения
3.3 Условия проведения исследований
Глава 4. Фитосанитарный мониторинг посадок смородины черной
4.1 Фитопатологический фон и видовой состав вредителей смородины черной
4.2 Болезнеустойчивость сортов смородины черной
Глава 5. Устойчивость смородины черной к абиотическим и биотическим
факторам окружающей среды
5.1 Влияние регуляторов роста и развития на прохождение фенологических фаз смород ины черной
5.2 Влияние регуляторов роста и развития на фото синтетические
процессы в растениях смородины черной
5.3 Влияние регуляторов роста и развития на проявление болезней
5.4 Влияние регуляторов роста и развитая на урожайность и биохимический
состав ягод смородины черной
Глава 6. Влияние биологических и химических средств на распространенность вредителей, болезней и урожайность смородины
6.1 Эффективность комплексного применения средств защиты
смородины черной от вредителей и болезней
6.2 Влияние средств защиты на урожайность смородины черной
6.3 Экономическая оценка эффективности применения средств защиты
на смородине черной
Приложение А Биометрические показатели роста растений смородины
черной сорта Ал га
Приложение Б Влияние фиторегуляторов на формирование хлорофилла
в листьях смородины черной сорта Алга, 2008-2009 гг
Приложение В Влияние регуляторов роста и развития на интенсивность развития американской мучнистой росы на посадках смородины черной
Приложение Г Влияние регуляторов роста и развития на урожайность
смородины черной сорта Алга
Приложение Д Влияние регуляторов роста и развития на биохимический
состав ягод смородины черной сорта Алга
Приложение Е Влияние средств защиты растений на распространение крыжовниковой побеговой тли на посадках смородины черной сорта
Приложение Ж Влияние средств защиты растений на распространение смородинного почкового клеща на посадках смородины черной сорта
Приложение И Эффективность применения средств защиты против септориоза на смородине черной сорта Длиннокистная
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Экология (по отраслям)», 03.02.08 шифр ВАК
Повышение продуктивности смородины черной на основе совершенствования системы ее защиты от грибных болезней в условиях северо-восточной части ЦЧЗ 2011 год, кандидат сельскохозяйственных наук Мишина, Мария Николаевна
Производственно-биологическая характеристика сортов смородины черной в условиях Республики Марий Эл 1998 год, кандидат сельскохозяйственных наук Кудряшова, Любовь Владимировна
Изучение адаптивного и продукционного потенциалов смородины как исходного материала для селекции и улучшения сортимента 2008 год, кандидат сельскохозяйственных наук Родюкова, Ольга Сергеевна
Селекционная оценка родительских форм смородины черной по основным хозяйственно-ценным признакам в условиях юго-западной части Нечерноземной зоны России 2013 год, кандидат сельскохозяйственных наук Акуленко, Елена Георгиевна
Паразитизм и хищничество представителей типа Arthropoda в агробиоценозах основных ягодных культур: фауна, таксономия, паразито-хозяинные взаимоотношения, экологически безопасная система защиты 2008 год, доктор биологических наук Зейналов, Адалет Сехраб оглы
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экологические особенности выращивания смородины черной в Хабаровском крае и её защита от вредителей и болезней»
В последние годы погодно-климатические условия на Земле становятся менее благоприятными в связи с циклическими изменениями климата и загрязнением атмосферы. На территории нашей страны ягодные культуры возделываются в самых разнообразных экологических условиях. Во многих случаях эти условия складываются неблагоприятно, что приводит к резкому снижению урожайности и даже гибели растений (Якушкина, Бахтенко, 2004). К негативным проявлениям погоды Хабаровского края относятся неравномерное распределение осадков по сезонам года (с апреля по октябрь выпадает 80-90% годовой суммы), избыточное увлажнение почвы и воздуха, резкие перепады суточных температур летом. Все это создает благоприятные условия, способствующие формированию идеальной среды для развития широкого круга болезней и вредителей плодово-ягодных культур.
В Хабаровском крае одной из наиболее распространенных ягодных культур является смородина черная (Болоняев, 1961). Она ценится за высокие лечебно-диетические качества ягод, пригодность их почти для всех видов технической переработки, скорогаюдность, урожайность, зимостойкость и легкость размножения (Жидёхина, 2006; Жидёхина и др., 2007). Ягоды смородины черной являются одним из источников обеспечения человеческого организма витаминами, минеральными веществами, антиоксидантами, крайне необходимыми для нормальной жизнедеятельности человека (Кравченко и др., 2005; Куминов, Жидёхина, 2003). Однако ежегодно значительная часть урожая ягод смородины черной погибает из-за негативного воздействия абиотических факторов, фитофагов и болезней.
Изучением болезней ягодных культур занимались с 1928 года. О.Б. Натальиной (1963) отмечен ряд болезней, наносящих большой вред ягодникам. И.Н. Абрамов и М.К. Зилинг указывают на ржавчину смородины, мучнистую
росу, В.Г. Траншель отмечал несколько видов ржавчинных грибов плодово-ягодных растений (Володина, 1983).
За последние 50 лет погодно-климатические и экологические условия Хабаровского края сформировали определенную, отличающуюся от зафиксированных в 1960-х гг. группу фитофагов и фитопатогенов, которые относятся к доминантным (фоновым) и причиняют наибольший вред посадкам смородины черной.
Актуальность темы исследования. В почвенно-климатических условиях Хабаровского края для развития смородины черной наиболее неблагоприятными факторами являются избыточное увлажнение почвы, резкие перепады летних суточных температур и воздействие вредителей и фитопатогенов. В последние десятилетия для борьбы с фитофагами и заболеваниями ягодных культур применяется широкий спектр пестицидов. Однако вредные организмы обладают способностью приобретать устойчивость к химическим средствам защиты и адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Возникновение резистентных ранее малочисленных видов вредителей и болезней приводит к их массовому размножению и возрастанию степени вредоносности. Изменение видового состава фитофагов и патогенного фона посадок смородины черной, в свою очередь, вызывает ответные реакции растений на комплексное воздействие абиотических и биотических факторов окружающей среды, проявляющиеся, как правило, в ухудшении общего состояния растений и снижения их продуктивности.
Для стабилизации фитосанитарной обстановки необходима экологически безопасная технология выращивания смородины черной и ее защиты от вредителей и болезней в погодно-климатических и экологических условиях Хабаровского края. Это вызывает необходимость разработки новых технологий возделывания ягодных культур с использованием биологических препаратов, стимуляторов роста и индукторов иммунитета (фиторегуляторов), которые будут способствовать сохранению регионального биоразнообразия, стабильному получению высококачественной экологически безопасной продукции с минимальным негативным воздействием на окружающую среду. Поэтому одной из актуальных проблем в ягодоводстве Хабаровского края является определение фитосанитарного состояния посадок смородины черной и с учетом этого разработка экологически безопасной системы выращивания культуры с использованием современных биосредств, которая позволит снизить влияние абиотических и биотических факторов среды на урожайность смородины черной и качество получаемой продукции.
Степень разработанности. Начиная с конца XX века, отсутствуют расширенные данные о фитосанитарном состоянии посадок смородины черной на территории Хабаровского края. Исследования по выявлению влияния регуляторов роста и развития на воспроизводство и вегетацию растений смородины черной в условиях Хабаровского края не проводили. Отсутствуют инструкции по применению на посадках смородины черной новосила, энергена, гумата натрия и бактофита в качестве фиторегуляторов и индукторов иммунитета. Отсутствуют данные о возможности комплексного использования биосредств с целью снижения отрицательного воздействия абиотических и биотических факторов окружающей среды на посадки смородины черной и повышения её иммунитета в условиях района исследования.
Цель и задачи исследования. Целью работы является определение экологической безопасности и эффективности воздействия средств защиты растений на фитофагов и возбудителей заболеваний у разных сортов смородины черной и повышение ее продуктивности в условиях Хабаровского края.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
1. Оценить современный фитопатологический фон посадок смородины черной, произрастающих в разных условиях среды.
2. Определить устойчивость различных сортов смородины черной к воздействию разных видов фитопатогенов.
3. Выявить эффективность воздействия препаратов, используемых для защиты растений, и их баковых смесей на воспроизводство и фенологическое развитие смородины черной при разном сочетании экологических факторов.
4. Разработать предложения к комплексному использованию биосредств и пестицидов с целью снижения отрицательного воздействия абиотических и биотических факторов окружающей среды на разные сорта смородины черной.
5. Разработать рекомендации по экологически безопасному выращиванию разных сортов смородины черной в Хабаровском крае.
Научная новизна. Определен фитосанитарный фон посадок смородины черной, сложившийся за последние десятилетия на территории Хабаровского
края. Обнаружено, что в настоящее время в структуре ее заболеваний превалирует американская мучнистая роса, которая 50 лет назад повреждала главным образом посадки крыжовника. При анализе видового разнообразия фитофагов была установлена нарастающая вредоносность смородинной стеклянницы, смородинного почкового и обыкновенного паутинного клещей. Впервые проведены исследования по выявлению влияния биосредств новосила, энергена, гумата натрия и бактофита на воспроизводство и вегетацию растений смородины черной в условиях Хабаровского края. Разработаны предложения к комплексному использованию биосредств с пестицидами на посадках смородины черной. Экспериментально доказана высокая результативность совместного применения препаратов против вредителей и болезней культуры под влиянием неблагоприятных экологических факторов и сохранение при этом безопасности пищевой ценности получаемой продукции.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Проведенные исследования позволили определить ценность сортов смородины черной с точки зрения устойчивости к экологическим факторам, ответных реакций на влияние окружающей среды, потребительских качеств ягод. На этой основе разработаны рекомендации по применению в технологии выращивания смородины черной эффективных регуляторов роста и развития (новосил, иммуноцитофит, комплекс 3) и биопрепаратов (фитоверм, лепидоцид) как факторов снижения отрицательного воздействия абиотических и биотических стрессоров на растения. Разработана эффективная технология защиты культуры от фитофагов и фитопатогенов с использованием баковой смеси. Экспериментально подтверждена возможность промышленного применения эффективной технологии в процессе выращивания разных сортов смородины.
Методология и методы исследования. Выполнение поставленных задач было проведено методом наблюдений, описании и экспериментов, а также сравнительным методом. Особое внимание уделено выявлению воздействия препаратов на воспроизводство и вегетацию растений под влиянием неблагоприятных экологических факторов. В работе применены стандартные
методы полевых исследований в соответствии с Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (1999) и методикой полевого опыта Б.А. Доспехова (1985).
Положения, выносимые на защиту:
1. За последние 50 лет наблюдалась смена патологического фона и видового разнообразия вредителей на посадках смородины черной в Хабаровском крае, которая выразилась в изменении количественного соотношения фитопатологического воздействия на них фитофагов и фитопатогенов, а также в появлении новых возбудителей болезней.
2. Разработанные рекомендации к использованию средств защиты растений от комплексного воздействия вредителей и негативных экологических факторов учитывают произошедшие изменения фитосанитарного состояния, позволяют усилить иммунитет растений и сохранить уровень их воспроизводства, качество урожая и соответствуют требованиям экологической безопасности получаемой продукции.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов диссертационного исследования подтверждается достаточным количеством наблюдений (все полевые опыты проведены трехкратно). Научные положения и выводы, сформулированные в диссертации, подкреплены убедительными фактическими данными, наглядно представленными в приведенных рисунках и таблицах.
Личный вклад автора заключается в непосредственном проведении экспериментальных исследований, анализе результатов и их теоретическом обосновании; в написании научных статей и докладов конференций. Фотографии, представленные в диссертационной работе, выполнены лично автором.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 в изданиях, входящих в «Перечень российских рецензируемых журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук».
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, приложения, списка цитируемой литературы из 153 источников, в том числе 29 иностранных работ. Работа изложена на 148 страницах, содержит 30 рисунков и 26 таблиц.
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СМОРОДИНЫ ЧЕРНОЙ
Жителям американского континента со смородиной черной повезло меньше, чем евразийцам. В их распоряжении были смородины черешчатая и гудзонская с внешностью смородины черной, но имеющие ягоды без аромата и горьковатые на вкус. Росли там и совсем необычные, не черные и не красные смородины — золотистая, душистая, клейкая и другие (Поплева, 2007).
Особенно популярной смородина стала во Франции в XVIII веке. Именно там из смородины готовили знаменитый пунш, любимейший напиток тогдашних парижан и парижанок, а также превосходный ликер «Касси». В это же время смородину начали культивировать в России. В качестве садового растения смородина черная впервые стала выращиваться в России в XI веке (Жидёхина и др., 2011). Смородина черная стала истинным старожилом русского сада. Не случайно в старину Москву-реку именовали Смородиновкой. И очень часто в России в настоящее время молено встретить населённые пункты, название которых так или иначе связано со смородиной. Например, в одном из районов
Саратовской области есть посёлок Смородинка. В Никифоровском районе Тамбовской области до недавнего времени существовала маленькая деревушка, название которой было Смородиновка.
На Дальнем Востоке была создана сеть плодопитомнических совхозов и плодово-ягодных питомников, выращивающих посадочный материал плодовых и ягодных культур, а также научно-исследовательских учреждений, занимающихся изучением культур. В Хабаровском крае крупные товарные сады имелись в Вяземском плодово-ягодном совхозе (более 70 га), в Хабаровском и Краснореченском овощемолочных совхозах и в плодово-ягодном питомнике имени A.M. Лукашова. Крупные массивы коллективных садов трудящихся по 300-350 га были заложены в пригородах Хабаровска и Комсомольска-на-Амуре. Общая площадь садов в крае в 1960-е годы определялась в 1600 га. В 2013 г. в Хабаровском крае площадь, занимаемая дачными участками, составляла 15 712 га. Всего же в Хабаровском крае 709 садовых товариществ и 209 698 садовых участков.
Ягоды, почки и листья широко используются в народной медицине в виде настоек при лечении некоторых болезней, причем в Китае это применение
осталось единственным и поныне (Огольцова, 1992). Например, листья обладают сильным потогонным и мочегонным действием, освобождают организм от пуриновых веществ и избытка мочевой кислоты, поэтому служат хорошим средством при ревматизме и подагре. Плоды используются при гипо- и авитаминозах, атеросклерозе, против малокровия, гипертонии, кашля, а также в период выздоровления после перенесённых тяжёлых заболеваний. Настои из молодых листьев и почек смородины черной используют как легкое слабительное средство, а также при нарушениях обмена веществ, болезнях мочевого пузыря и почечных камнях, кровотечениях. Ароматные листья смородины черной употребляют как пряность при солении и квашении. Наличие в листьях фитонцидов обеспечивает лучшее сохранение овощей (Поздняков, Белов, 1983).
Смородина черная представляет собой многолетний кустарник высотой 1,52,5 м. Растения живут в среднем пятнадцать — двадцать лет. Надземная часть их состоит из многих разновозрастных ветвей. Отдельные ветви живут шесть — восемь лет в зависимости от сортовых особенностей. Продуктивность ветвей с годами резко падает, поэтому их по мере старения удаляют. Форма кустов в зависимости от сорта может быть сжатой (прямостоячей), компактной и раскидистой. При прямостоячей форме легче всего механизировать уборку урожая (Зотова, Иноземцев, 1985). Листья с 3-5 лопастями. Большинство сортов
Скелетные (самые крупные) ветви сохраняются разное количество лет, но у смородины черной они отмирают быстрее, чем у красной. Побеги замещения возникают из почек, находящихся у основания ветвей, заглубляемых в почву при посадке. Сорт и возраст куста определяют по количеству прикорневых побегов. У смородины черной такие побеги появляются ежегодно. У сортов смородины
черной европейского происхождения однолетние прикорневые побеги не плодоносят, двухлетние плодоносят слабо.
Смородина имеет 3 типа почек: спящие, ростовые (или вегетативные) и цветковые (генеративные). Побеги заканчиваются верхушечной почкой, которая может быть цветковой или ростовой. Почти все боковые почки — цветковые. Они несут зачатки вегетативных и генеративных органов, то есть эти почки смешанные. Спящие почки формируются у основания побегов, они пробуждаются лишь в случае нарушения целостности ветви. Эти почки закладываются ранней весной. Ростовые почки формируются летом в фазе усиленного роста побегов. Они более дифференцированы, чем спящие, имеют зачатки листьев, а в их пазухах бывает до 29 дочерних почек. Из ростовых почек развиваются сильные побеги.