Получение стабильных урожаев пшеницы — одна из основных задач земледельцев Казахстана. Казахстан является важнейшим мировым регионом обеспечения продовольственной безопасности населения Земли.
Создание устойчивых сортов растений в настоящее время стало не только важнейшей проблемой народнохозяйственного значения, но и крупной экологической и социальной задачей. Одним из приемов, устраняющих и ограничивающих вредную деятельность насекомых, являются селекция и внедрение в производство неповреждаемых или слабоповреждаемых и выносливых к повреждениям сортов [1].
Создание и внесение в производство сортов, устойчивых к повреждениям, является радикальным и выгодным приемом защиты сельскохозяйственных культур от потерь, причиняемых вредителями. Особенно важно создание сортов к тем видам насекомых, которые наносят повреждения внутренним тканям растений (внутристебельные вредители), т. к. они могут быть уничтожены химическим методом. Поэтому в последние годы огромное значение придается устойчивости сортов сельскохозяйственных культур, как к важнейшему биологическому свойству растительных организмов, играющему основную роль в системах защиты растений [3].
Общепризнано, что использование устойчивых к вредителям и болезням сортов сельскохозяйственных культур является основой экологизированных систем интегрированной защиты растений [4].
Использование устойчивых или даже относительно устойчивых сортов зерновых культур дает ряд важнейших дополнительных эффектов. К ним относятся: многолетнее подавление численности популяций вредителей, оздоровление биосферы благодаря снятию или снижению «инсектицидного процесса», устранение опасности загрязнения продуктов питания человека и животных остатками инсектицидов.
Механизмы иммунитета зерновых культур к вредителям, его факторы и их параметры изучались в нашей стране и за рубежом многими поколениями исследователей. Так, в результате многолетних исследований ВИЗР было установлено, что для зерновых культур особое иммунологическое значение в качестве параметров групповой и комплексной устойчивости имеют особенности конституции (архитектоники) растений, морфо-анатомических структур, ростовых и органообразовательных процессов и менее значимы физиологически активные вещества [5].
Проблема устойчивости зерновых культур к повреждениям вредителями приобретает всё большую остроту. Задача обеспечения устойчивыми к вредителям сортами сельскохозяйственных культур возложена на селекционные центры. Селекционные учреждения Казахстана испытывают явный дефицит в источниках и донорах устойчивости к особо опасным вредителям и болезням в сочетании с хозяйственно-ценными признаками. Поэтому выделение в генофонде пшеницы иммунологически ценного исходного материала является одной из наиболее актуальных задач селекции пшеницы на устойчивость к вредителям. В реализации этой задачи большая ответственность возлагается на энтомологов, которые вместе с селекционерами и специалистами других профилей должны участвовать во всех звеньях селекционного процесса[6].
Целью наших исследований было установление степени повреждаемости образцов твердой пшеницы шведской мухой, стеблевыми блошками и выявление устойчивых сортов на провокационном фоне.
Все исследования по иммунитету растений к вредителям проводились в условиях провокационного фона на энтомологическом участке, расположенном среди лесных полос. Для создания провокационного фона использовались широкополосные посевы ломкоколосника ситникового Psathirostachus juncea Nevski. Почва обрабатывалась по общепринятой технологии для зоны. Посев изучаемых образцов твёрдой пшеницы был проведён 16 мая. Посев проводился по чистому пару сеялкой СКС-6–10. Площадь делянки 1,5 м2. Норма высева 3 млн зёрен на гектар. Повторность трёхкратная. Первичная полевая оценка коллекционного материала пшеницы проводилась визуально по методике ВИЗР (1988) [2]. Глазомерную оценку приурочивали к фазам кущения, трубкования, колошения и созревания. В период от колошения устойчивость оценивали по наличию поврежденных стеблей, после выколашивания ее определяли по наличию нормально развитых стеблей. О выносливости судили исходя из продуктивности растений.
Оценку устойчивости исходного материала проводили по методике ВИЗР с использованием шкалы ВИР (1988) [2]. Процент повреждения устанавливали в процессе препарирования стеблей 15 растений (6 проб по 2 растения и 1 проба — 3 растения). К устойчивым формам относили такие образцы, у которых поврежденность стеблей не превышало 10 %, к среднеустойчивым — с поврежденностью стеблей 10–25 %, к слабоустойчивым — 25–50 %, к неустойчивым — свыше 50 %.
Поврежденность растений твердой пшеницы зависит от плотности вредителей. Вредоносность и численность вредителей находится в прямой зависимости от погодных условий. Абиотические факторы среды в весенне-летний период обусловили определённый уровень численности ячменной шведской мухи и стеблевой блошки.
В годы исследований поврежденность шведской мухой была выше, чем поврежденность стеблевыми блошками.
В 2017–2018 гг. объём проработанного материала составил 131 образец твердой пшеницы (таблица 8). В процессе работы проводилась оценка степени повреждаемости 393 вариантов образцов яровой твёрдой пшеницы методами вскрытия растений по трём определениям (ячменная шведская муха, стеблевые блошки и сумма скрытостебельных вредителей).
В фазу выхода в трубку проведено 636 анализов оценки образцов на устойчивость к скрытостебельным вредителям. Всего вскрыто 1590 растений (таблица 1).
Таблица 1
Численность изученного материала
|
Питомник |
ЭСИ |
Проведено всего анализов |
Всего вскрыто растений |
|
Яровая твердая пшеница |
131 |
954 |
1590 |
Средний уровень повреждённости стеблей личинками скрытостебельных вредителей у образцов твёрдой пшеницы по питомнику составил — 30,4 %.Уровень повреждённости стеблей личинками ячменной шведской мухи составил 26,8 %. Уровень повреждённости личинками стеблевых блошек составил 3,6 % (таблица 2).
Таблица 2
Энтомологическая оценка яровой твердой пшеницы на устойчивость кскрытостебельным вредителям вусловиях провокационного фона (вскрытие растений)
|
Питомник |
Средний уровень повреждённости стеблей, % |
||
|
Скрытостебель- ными |
Шведской мухой |
Стеблевыми блошками |
|
|
Яровая твёрдая пшеница |
30,4 |
26,8 |
3,6 |
По группам устойчивости к скрытостебельным вредителям образцы распределились следующим образом: устойчивых- 1 образец; среднеустойчивых 13 образов; слабоустойчивых –96 образцов; неустойчивых- 21 образец твёрдой пшеницы (таблица 3).
Таблица 3
Энтомологическая оценка яровой твердой пшеницы на устойчивость кскрытостебельным вредителям вусловиях провокационного фона (вскрытие растений)
|
Питомник |
Число изуч. образцов, шт. |
Распределение образцов по степени устойчивости, в % от числа изученных образцов |
|||
|
устойчивые |
среднеустойчивые |
слабоустойчивые |
неустойчивые |
||
|
Яровая твёрдая пшеница |
131 |
1(0,7 %) |
13 (9,9 %) |
96(73,3 %) |
21(16,1 %) |
− устойчивые образцы — повреждение стеблей до 10 %;
− среднеустойчивые образцы — повреждение стеблей 10–25 %;
− слабоустойчивые образцы — повреждение стеблей 25–50 %;
− неустойчивые образцы — повреждение стеблей более 50 %.
Рис. 1. Распределение образцов яровой твердой пшеницы по группам устойчивости (скрытостебельные вредители)
На рисунке 1 показано распределение яровой твердой пшеницы по группам устойчивости к скрытостебельным вредителям в процентах от числа изученных образцов.
Результаты исследования показали, что групповой устойчивостью к повреждениям скрытостебельными вредителями обладает 1 образец твёрдой пшеницы (189–10–60).
По отношению к ячменной шведской мухе в группу устойчивых к повреждениям (вскрытие растений) выделили 1 образец; среднеустойчивых — 19 образцов; слабоустойчивых — 92 образца; неустойчивых-19 образцов твёрдой пшеницы (таблица 4).
Таблица 4
Энтомологическая оценка яровой пшеницы на устойчивость кшведской мухе вусловиях провокационного фона (вскрытие растений)
|
Питомник |
Число зуч. образцов, шт. |
Распределение образцов по степени устойчивости, в % от числа изученных образцов |
|||
|
устойчивые |
среднеустойчивые |
слабоустойчивые |
неустойчивые |
||
|
Яровая твёрдая пшеница |
131 |
1 (0,7 %) |
19 (14,5 %) |
92 (70,2 %) |
19 (14,5 %) |
− устойчивые образцы — повреждение стеблей до 10 %;
− среднеустойчивые образцы — повреждение стеблей 10–25 %;
− слабоустойчивые образцы — повреждение стеблей 25–50 %;
− неустойчивые образцы — повреждение стеблей более 50 %.
Рис. 2. Распределение образцов яровой твердой пшеницы по группам устойчивости (шведская муха)
На рисунке 2 показано распределение яровой твердой пшеницы по группам устойчивости к ячменной шведской мухе в процентах от числа изученных образцов.
Результаты исследования показали, что устойчивостью к повреждениям шведской мухе обладает 1 образец твёрдой пшеницы (189–10–60).
По отношению к стеблевой блошке в группу устойчивых к повреждениям (вскрытие растений) выделились 126 образцов; среднеустойчивых — 5 образцов; слабоустойчивых и неустойчивых образцов твёрдой пшеницы нет (таблица 5).
Таблица 5
Энтомологическая оценка яровой твердой пшеницы на устойчивость кстеблевой блошке вусловиях провокационного фона (вскрытие растений)
|
Питомник |
Число изуч. образцов |
Распределение образцов по степени устойчивости, в % от числа изученных образцов |
|||
|
устойчивые |
среднеустойчи вые |
слабоустойчивые |
неустойчивые |
||
|
Яровая твёрдая пшеница |
131 |
126 (96,2 %) |
5 (3,8 %) |
- |
- |
− устойчивые образцы — повреждение стеблей до 10 %;
− среднеустойчивые образцы — повреждение стеблей 10–25 %;
− слабоустойчивые образцы — повреждение стеблей 25–50 %;
− неустойчивые образцы — повреждение стеблей более 50 %.
Рис. 3. Распределение образцов твердой пшеницы по группам устойчивости (стеблевая блошка)
На рисунке 3 показано распределение яровой твердой пшеницы по группам устойчивости к стеблевой блошке в процентах от числа изученных образцов.
Результаты исследования показали, что устойчивостью к повреждениям стеблевой блошке обладают 126 образцов твёрдой пшеницы (таблица 8).
Выделившиеся в результате энтомологической оценки образец (189–10–6) обладающий групповой устойчивостью по комплексу изучаемых признаков рекомендован селекционерам для дальнейшего использования в схеме селекционного процесса.
В 2017–2018 гг. по количеству вредителей провокационный фон был выше, чем предыдущие года. Численность личинок на м2 варьировала от 0 до 201,1 экз. Средний процент потери урожайности составил — 30,5 %.
В группу образцов с потерями урожая до 5 % относятся 8 образцов; в группу образцов с потерями урожая от 5 до 10 % — 15 образцов, с потерями урожая до 20 % — 73 образца; с потерями урожая свыше 20 % — 35 образцов твердой пшеницы (таблица 7).
Таблица 7
Дифференциация образцов яровой твердой пшеницы по потере урожая
|
Питомник |
Число изучаемых образцов |
Среднее число личинок скрытост. вредит. на 1 м2 |
Потеря урожая по группам в % от числа изученных образцов |
|||
|
I |
II |
III |
IV |
|||
|
Яровая твёрдая пшеница |
131 |
82,2 |
6,1 % |
11,5 % |
55,7 % |
26,7 % |
− I группа — потери урожая до 5 %;
− II группа — потери урожая 5–10 %;
− III группа — потери урожая 11–20 %;
− IV группа — потери урожая свыше 20 %.
Повреждённость растений твердой пшеницы комплексом скрытостебельных вредителей варьировала от 13,3 до 86,7 %.
Повреждённость стеблей скрытостебельными вредителями также отличалась большими колебаниями от 10,0 до 75,2 % от общего количества стеблей, при этом повреждение стеблей ячменной шведской мухой колебалось в пределах от 7,5до 76,9 %, а стеблевыми блошками — от 0 до 21,4 %. Потери урожая варьировали — от 0,9 до 41,1 %.
Таким образом, практика показывает, что возделывание сортов, даже с небольшим преимуществом по устойчивости к вредным организмам, дает значительный экономический эффект.
Литература:
- Вилкова Н. А., Шапиро И. Д. Устойчивость растений к вредителям, состояние и задачи селекции. Генетические ресурсы и селекция растений на устойчивость к болезням, вредителям и абиотическим факторам среды. — Л., 1985 г., с 114–123.
- Доспехов Б. А. Методика полевого опыта.- Колос,1978.-120с.
- Защита зерновых культур от вредителей, болезней и сорных растений. Под общ. ред. Нурмуратова Т. Н. Кайнар, Алма-Ата, 1986, с. 268.
- Беляев И. Н. Вредители зерновых культур. — М.:Колос, 1974.-284с.
- Методические рекомендации по оценки устойчивости зерновых колосовых культур к вредителям (ВАСХНИЛ), М. 1988.
- Чесноков П. Г. Методические исследования устойчивости растений к вредителям. Сельхозгиз, М.- Л., 1953–112с.
- Шапиро, И. Д. Иммунитет растений к вредителям и болезням/ И. Д. Шапиро, Н. А. Вилкова, Э. И. Слепян.- Л., «Ангропромиздат», — 1986. — 359 с.
