Глава 3. Биологический цикл развития патогенов из класса uredinomicetes (teliomicetes)

 

Рассмотрим цикл развития стеблевой, или линейной, ржавчины злаков (Puccinia graminis). Злак является основным растением-хозяином, а барбарис - промежуточным.

Зимуют ржавчинные в телиостадии (телиоспорами). Прорастающие телиоспоры образуют базидиальное спороношение - базидии с разными по знаку (+ и -) базадиоспорами.

Базидиоспоры вызывают первичное заражение листьев барбариса. На листьях барбариса с верхней стороны появляются спермогонии (пикниды), содержащие мелкие одноклеточные споры - спермации, пикноспоры. Спермации и спермогонии возникают на одноядерном мицелии гриба. При их созревании из отверстий выделяется сладковатая жидкость, привлекающая насекомых, переносящих споры гриба на другие листья барбариса.

Спермации и образующий их мицелий относятся к различным половым группам. Для дальнейшего развития гриба необходимо, чтобы содержимое двух различных спермаций соединилось друг с другом. Соединение мицелиев различных полов происходит насекомыми, которые переносят споры одного пола в спермогонии другого пола. Кроме того, на одном и том же листе прорастают пикноспоры разных знаков и могут подрастать друг к другу. Во всех случаях происходит соединение ядер двух различных полов, в результате которого образуется двухъядерный мицелий. Однако слияние ядер не происходит, а начинается двухъядерная, или дикариофитная, стадия гриба. Двухъядерный мицелий располагается под спермогониями внутри листа барбариса и в конце концов формирует на нижней стороне под спермогонием вместилище для двухъядерных спор - так называемый эций. внутри которого образуются эциоспоры (рис. 18).Эции имеют вид округлых или продолговатых чашечек. Эциоспоры округлой формы, одноклеточные и окрашены в ярко-желтый цвет. После созревания эция вскрывается, высыпаются эциоспоры. Эциоспоры производят новые заражения, попадая на стебли злаков. На них и начинается основное развитие паразита, развивается летняя стадия, или урединиястадия, паразита. На стеблях образуются продолговатые пустулы, заполненные спорами гриба - урединиоспорами. Урединиоспоры одноклеточные, с тонкой оболочкой, оранжевые, яйцевидной формы, расположенные на бесцветных ножках. Урединиоспоры разносятся ветром, дождем, насекомыми, вызывая новые заражения.

Урединиястадия - самая массовая стадия ржавчинных грибов. За лето она может дать несколько поколений урединиоспор, которые попадая на соседние растения при благоприятных внешних условиях, вызывают массовое поражение хлебов (эпифитотию).

При наступлении неблагоприятных условий на месте урединиоспор на том же двухъядерном мицелии образуются двухклеточные с темной толстой оболочкой телиоспоры. Телеоспоры служат для перезимовки гриба. Они зимуют на стерне злаков. Перезимовавшие телиоспоры прорастают в базидию с базидиоспорами. Для продолжения развития гриба необходимо, чтобы базидиоспора попала на листья барбариса. При прорастании на листе барбариса из каждой базидиоспоры развивается спермогоний, или пикнида. Поскольку базидиоспоры относятся к двум половым группам (две к одному полу, две к другому), спермогонии также относятся к двум половым группам.

Таким образом, полный жизненный цикл возбудителя стеблевой ржавчины складывается из пяти следующих друг за другом спороношений: I) спермогонии, или пикниды, с развивающимися в них спермациями (пикноспорами); 2) эции с эциоспорами; 3) урединии с урединиоспорами; 4) телии с телиоспорами; 5) базидии с базидиоспорами. Виды ржавчинных грибов, имеющих в своем цикле развития все указанные типы спороношении, относят к формам с полным циклом развития. У многих ржавчинных грибов некоторые типы спороношений отсутствуют. Их называют неполными формами. Как указывалось, эти спороношения могут развиваться на одном растении у однохозяйных видов и на различных у разнохозяйных видах. Следовательно, вид Puccinia graminis относится к полным разнохозяйным видам ржавчинных грибов.

К разнохозяйным ржавчинам относятся, например: линейная, или стеблевая, ржавчина злаков (промежуточный хозяин - барбарис), ржавчина кукурузы (промежуточный хозяин - кисличка) и др.

По такому неполному или, как его еще называют, - сокращенному циклу развивается, например, желтая ржавчина пшеницы. Весь цикл ее развития складывается только из урединиистадии, которой она распространяется и перезимовывает. Но обязательным условием для этого является наличие озимых посевов пшеницы, т.е. живых зимующих растений, на которых ржавчина могла бы сохраниться в виде уредомицелия. Перезимовавший мицелий весной образует новые уреинипустулы с урединиоспорами, которые и будут осуществлять заражение. Сначала инфекция попадает на соседние растения, а затем при помощи ветра может распространиться и на яровые посевы пшеницы.

По такому же сокращенному циклу могут развиваться и другие листовые ржавчины хлебных злаков - бурая ржавчина пшеницы, бурая ржавчина ржи, карликовая ржавчина ячменя (в районах, где есть посевы озимые этих культур). Параллельно с сокращенным циклом у этих ржавчин может проходить и полный цикл развития (при наличии промежуточника).

Разнохозяйные ржавчины, способные развиваться не только по полному, но и по сокращенному циклу, при котором они обходятся без промежуточного хозяина, называют необязательно разнохозяйными.

 

Возбудитель ржавчины ячменя

 

Применение научно обоснованной обработки почвы является необходимым условием дальнейшего роста с/х культур и повышения плодородия почвы.

Задачи обработки почвы:

. Создание глубокого пахотного слоя и мелко комковатой структуры почвы.

. Уничтожение сорной растительности, вредителей, болезней.

. Уничтожение дернины многолетних трав.

. Правильное заделывание органических остатков и удобрений в почву.

. Усиление круговорота питательных веществ путём извлечения их из более глубоких горизонтов почвы и воздействие в необходимом направлении на биологические процессы.

. Регулирование физических свойств почвы: сложения, строения пахотного слоя, структуры, общей пористости почвы, вводно-воздушного, теплового и питательного режимов почвы.[3]

. Сохранение почв от эрозии.

. Создание оптимальных условий для заделки семян, посадки культурных растений и дальнейшего ухода.

Обработка почвы под горох состоит из основной и предпосевной обработки.

Горох чувствителен к качеству обработки почвы (создание благоприятного водно-воздушного, теплового и пищевого режимов, уничтожение сорной растительности).

После уборки раннего предшественника участок лущат на глубину 6-8 см, что дает возможность прорасти сорнякам в верхнем слое почвы. Через 10-12 суток лущение жнивья повторяют. Затем приступают к внесению органических и минеральных удобрений.

После лущения проводится осенняя зяблевая вспашка. Зябь пашут плугами с предплужниками обычно на глубину пахотного слоя.

Ранневесеннее боронование зяби проводят боронами БЗТС-1,0 в два следа, лучше диагонально-перекрестным способом на глубину 4-6 см. Затем через 2-3 дня почву обрабатывают культиваторами КПС-4, КПШ-8 на глубину 10-12 см. [3]

Органические и минеральные удобрения являются самым сильным средством воздействия на почву (ее химические, физические и биологические свойства) и растения (их питание, рост и развитие, устойчивость к неблагоприятным условиям, урожай и его качество). В совокупности они составляют основу химизации земледелия и получения экологически чистой продукции.[15]

В Таблице 7 представлен расчет доз удобрений балансовым методом под планируемую урожайность гороха. При этом методе учитывается содержание элементов питания в почве, их вынос растениями, коэффициенты использования NPK из почвы, минеральных и органических удобрений.

Как видно из расчета самую большую потребность из элементов питания растения сои испытывают в азотных удобрениях. Необходимо внести 125,8 кг/га действующего вещества азота, чтобы компенсировать вынос его с урожаем.

Органические удобрения в данном случае не вносятся, так как почва содержит достаточное количество элементов питания и потребность в них можно компенсировать только за счет минеральных удобрений.

Для предупреждения заболеваний семена протравливают водной суспензией препарата или способом увлажнения из расчета 5 литров воды на 1 тонну семян. Препарат тигам 70% смачивающий порошок 4-6 кг на тонну. Семена повышенной влажности за месяц до посева сушат на установках активного вентилирования. Температура нагрева 30-35 ºС. Время обработки 2-3 суток. Это увеличивает энергию прорастания, полевую всхожесть, после этого семена протравливают. Для искусственного обогащения семян клубеньковыми бактериями следует проводить инагуляцию ризоторфимом (торфяной нитроген). При этом урожайность увеличивается на 1-4 ц/га, а содержание белка на 2-5%.

В таблице 9 указаны операции по подготовке семян гороха к посеву. Биологически и экономически целесообразно проводить посев семенами средней фракции. Отсортированные семена подвергают воздушно-тепловому обогреву, обработке микроудобрениями и инокуляции [11].

Для посева используют отсортированные, не пораженные гороховой зерновкой семена первого класса посевного стандарта районированных и перспективных сортов. Горох в основном высевают рядовым способом, реже узкорядным, при нем растения меньше полегают. После посева поле прикатывают кольчато-шпоровыми катками 3ККШ-6. Это повышает полевую всхожесть. Почва после прикатывания должна быть уплотнена на 4-8 см, а верхний слой рыхлый. Если влажность почвы в посевном слое превышает 20-22%, прикатывание проводить не следует. При определении нормы высева следует учитывать плодородие почвы, засоренность и наличие влаги, так как в семенах гороха большой запас питательных веществ, и он не выносит семядоли на поверхность, заделывать их можно на 5-6 см. А при недостатке влаги в посевном слое на 1-2 см глубже. Не менее 80% семян должны быть заделаны на оптимальную глубину (Таблица 10).

Посев семян гороха производят с помощью пневматической сеялки СПП-6.