Сибирская научная школа по защите растений о Здоровье почв

Сегодня хочу предложить вашему вниманию пост-репортаж с прошедшем Заседании Сибирской научной школы по защите растений 26 апреля 2024 года конференции. Я не претендую на стенографическое изложение и обозначу лишь некоторые темы, связанные с актуальностью сохранения/воспроизводства здоровья и биоразнообразия полезной биоты  почв ,которые актуальны не только для Сибири, Зауралья и Дальнего Востока, но и Европейской части РФ и Казахстана.

Торопова Е.Ю., д.б.н.

Исследование эгоизма и альтруизма сорта растения -хозяина в отношении фитопатогена Bipolaris sorokiniana. Было проведено исследование интенсивности размножения на прикорневых листьях  и численность конидий Bipolaris Sorokiniana в ризосферной почве различных сортов яровой пшеницы перед уборкой. Зафиксированы различия в поражении растений различных сортов - наиболее интенсивное размножение фитопатогена было выявлено на прикорневых листьях сортов Jin Chun2, К-65834, Руслада, Новосибирская 15, Зауралочка. Сила влияния сорта на интенсивность размножения B.sorokiniana на прикорневых листьях яровой пшеницы составила 45,7%, а сила влияния года –27%, с достоверностью на 5% уровне значимости. Коэффициент корреляции между интенсивностью размножения B. Sorokiniana и численностью конидий в почве был высоким и достоверным R = 0,849 ±0,146. Важный практический вывод- понижая инфекционных потенциал B. Sorokiniana в почве – снижаем риск заражения растений.

Торопова Е.Ю., д.б.н.

Из почвы на колос: исследование путей колонизации колоса яровой пшеницы почвенными фитопатогенами. Инструментально подтверждена версия об еще одном пути заражения колосьев - F.oxysporum колонизирует колосья яровой пшеницы по сосудам. Степень его представленности в патокомплексах генеративных органов тесно коррелировала с его представленностью в патокомплексах первичных и вторичных корней r= 0,923 ±0,146. Это так же подтверждает актуальность снижения инфекционного потенциала в почве различными приемами- в то числе и повышение биоразнообразия антагонистической микрофлоры. 

Предложена  «Шкала оценки межвидовых отношений», позволяющая интерпретировать результаты микологических  анализов.

Порсев И.Н. д сх н.   

Адаптивная фитосанитарная технология    возделывания сортов льна в Южном Зауралье.  Было проведено комплексное изучение  сортов льна на устойчивость к фузариозу и отзывчивость на технологические приемы. Погодные условия вегетации в годы исследований были засушливыми (ГТК-0,7; ГТК – 0,8), что с одной стороны повлияло на уровень урожайности сортов льна-долгунца, но в тоже время позволило оценить потенциал сортов по реакции на экстремальные  засушливые условия .  Развитие фузариоза на сортах льна-долгунца изменялось от 18,7% у сорта Томич 2 до 42,6% у сорта Томич, 43,3% сорта Памяти Крепкова, превышая порог вредоносности в 1,2 - 2,9 раза. Урожайность семян у сортов льна-долгунца сформировалась на  уровне-  высокий урожай семян получен у перспективных сортов Тост 4 - 9,0 ц/га, Томич 2 – 9,2 ц/га, Тост 3 – 9,6 ц/га, у сорта Памяти Крепкого 7,2 ц/га. Урожайность соломки варьировала от 20,6 ц/га у Памяти Крепкого  до 31,1 ц/га Томич 2 и 32,9 ц/га Томич 3. Сорта Томич 2 и Томич 3 продемонстрировали наибольшую отзывчивость на технологические приемы.   

Колесникова Т.П., к.б.н. 

Системная оценка эффективности протравителей семян сои сорта  Китроса

Установлено следующее  распределение болезней сои по фазам развития на Дальнем Востоке: 

VE-V2  Корневые гнили  (фузариозная, аскохитозная, ризоктониозная, питиозная…), Болезни семядолей  (фузариоз, церкоспороз, аскохитоз, септориоз), Болезни примордиальных листьев (септориоз, аскохитоз, церкоспороз).

R1 Пероноспороз,Бактериоз, Аскохитоз, Септориоз

R2-R8  Пероноспороз, Серая округлая пятнистость (округлый церкоспороз), Бактериоз, Пурпурный церкоспороз, Аскохитоз, Филлостиктоз, Септориоз, Антракноз, Белая гниль (склеротиниоз). 

Проведено исследование препаратов для обработки семян на эффективность контроля фузариозной корневой гнили, микозов семядолей и бактериозов. Получены обнадеживающие результаты - выявлены препараты с эффективностью подавления фузариоза 100%,  микозов семядолей 90-100%, бактериозов 80%.

Кекало А.Ю., к. сх н. 

Проблема корневых гнилей в агротехнологиях Зауралья

Яровая пшеница является ведущей культурой в Зауралье. Структура посевных площадей 2023, %: мягкая пшеница 58,4, горох 3,8, чечевица 0,3, гречиха 2,5, кормовые культуры 8,6, масличные 15,4 ( в том числе лен-кудряш 10,3, подсолнечник 2,9, рапс 1,8, соя 0,4), ячмень 8,8, овес 2,2, твердая пшеница 2,2.

Наиболее распространённым заболеванием являются корневые гнили.  Рейтинг заболеваний яровой пшеницы в  Уральском Федеральном Округе ( данные Россельхозцентра 2011-2020 :  1.Корневые гнили (85-155 тыс. га) , 2.Бурая ржавчина (30-158 тыс.га) , 3.Септориоз (60-99 тыс.га) , 4.Гельминтоспориоз (45-80 тыс.га) , 5.Мучнистая роса (10-86 тыс.га) , 6.Головня (16-33 тыс.га) , 7.Фузариоз колоса (5-19 тыс.га).

Интенсивность развития корневых гнилей традиционно связана с видом обработки почв. Распределение систем подготовки почвы в Курганской области( %) : поверхностная обработка - 45,5 , безотвальная обработка – 2,8, пар классический 27,8, пар химический 2,7, стерня – 13,4, отвальная обработка( вспашка)- 7,7.

В процессе исследований определено , что потери урожая от корневых гнилей в засушливые годы составляет около 22%.  В результате уникальных микологических исследований почвы установлено, что черноземная почва в агроценозе имела среднюю супрессивность к возбудителям корневой гнили, при этом на целине самооздоровление по отношению к фузариям было сильно-выраженным, к обыкновенной гнили гельминтоспориозной этиологии - средним. Таким образом,  показан реальный  потенциал естественной/автохтонной  микрофлоры  в контроле наиболее опасных заболеваний яровой пшеницы – корневых гнилей.

Старцева Е.П., аспирантка.

Экологические факторы, определяющие жизнеспособность газонов в северной лесостепи Приобья. На корнях газонных злаковых трав выявлен комплекс из 7 фитопатогенов, 6-из рода Fusarium и Bipolaris sorokiniana. Фузариевые грибы составляли 77,2-100% патогенного комплекса - доминирует F. oxysporum, вторую позицию занимали F. poaеи F. solaniс долей до 17,5 и 24,2% соответственно. Кроме них были выделены F. equiseti, F. sporotrichioide, F. avenaceum. Bipolaris sorokiniana встречался в трех из 4 локаций, причем в одной –на уровне 28,3%, что отражает различия в уровне аэрации корневой системы трав.

Каменев И. А., аспирант.

Пролонгированное действие предпосевной обработки семян сои в Северной Лесостепи Новосибирской области.

Показано значимое действие обработки семян в технологиях семеноводства на посевные и урожайные качества формирующихся семян на материнских растениях  - протравители  оказывали достоверное положительное влияние на фитосанитарные и посевные качества семян сои нового урожая.

Соколова Е.А. к.б.н.

Комплексная система диагностики здоровья почвы.

Методология и практика.

Здоровые почвы — это почвы, обладающие характерными зональными  или интразональными признаками (составом, свойствами, функциональными связями), приобретенными в результате естественного почвообразовательного процесса.

Здоровая почва - почва, обладающая  характерными зональными или интразональными признаками и обеспечивающая реализацию потенциала сельскохозяйственных культур в соответствии с природно-климатическими условиями и современными технологиями.

Здоровая почва  - способность почвенной биосистемы  в заданных пространственных границах поддерживать продуктивность растений ,животных, приемлемое  качество урожая, воды и воздуха, а так же обеспечивать здоровье людей, животных и растений.

Больные почвы — почвы с приобретенными (в результате природной или антропогенной нагрузки) негативными признаками, не свойственными для естественных зональных
и интразональных почв.

Негативные признаки — любые показатели состава и свойств почвы, которые обусловливают снижение количества и качества получаемой растительной продукции и отрицательно влияют на здоровье человека и животных.

В настоящее время в научном сообществе для оценки здоровья почв  принята система критериев.

Регламентируемые критерии 

Фитосанитарные критерии : ЭПВ  при  возделывании зерновых культур обязательным критерием здоровья почвы является ее заселенность конидиями возбудителя гельминтоспориозной (обыкновенной) корневой гнили зерновых культур Bipolaris sorokiniana Sacc. Shoem., при возделывании подсолнечника или сои – заселенность склероциями возбудителя белой гнили Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary,  при возделывании картофеля – склероциями Rhizoctonia solani Kuhn. и цистами золотистой картофельной нематоды Globodera rostochiensis Woll. Behrens. .Методика экспериментального определения ПВ требует создания серии искусственных инфекционных фонов . Ориентиром для оценки ПВ большинства почвенных видов может служить их численность в целинных почвах-аналогах в непосредственной близости от анализируемых агроценозов. Установлено, что в целинных почвах численность фитопатогенов естественным образом в течение длительного времени поддерживается на уровне, близком к ПВ .

Оценочные критерии

В нее входят все показатели здоровья почвы, оцениваемые по специальным, разработанным специально для них шкалам (супрессирующая активность почвы, фитотоксичность почвы и т.п.). Фитотоксичность почвы изменяется от нулевой – почва не фитотоксична (ингибирование ростовых процессов проростков до 20%) до высокой (ингибирование >60%) . Супрессивности почвы принята шкала от 100% (полная супрессивность – все блоки без признаков роста тест-объекта) до 0 (несупрессивная почва – все блоки тест-объекта развиваются на уровне контроля). Значение супрессивности может быть отрицательным, если почва характеризуется кондуктивностью, т.е. способствует размножению и выживанию тест-объекта .

Сравнительные критерии

Для применения данной методологии  требуется обязательное сравнение выявленных параметров с аналогичными показателями целинных почв-аналогов.  Это самая обширная группа фактологических критериев, включающая показатели микробиологической и ферментативной активности почвы, численности трофических групп микроорганизмов, интенсивности выделения почвой углекислого газа и многие другие.  В эту группу критериев могут быть также включены многочисленные показатели структуры, химического состава и плодородия почв. Применение этих критериев требует отбора и сопряженного анализа целинных аналогов культивируемых почв, что часто сопряжено с техническими трудностями. Применение микробиологических сравнительных критериев может наталкиваться на сложности в интерпретации результатов анализов почвенных образцов, поскольку культивируемые и целинные почвы на момент отбора проб часто имеют различия в гидротермических характеристиках, существенно влияющих на численность

Предложена и Шкала здоровья почв:

– норма – состояние системы, отвечающее области ее равновесия, устойчивости (здоровая почва)- для фитосанитарных показателей  - порог вредоносности не превышен, для агрохимических показателей – отклонение от эталона / целины 30%

– риск – вероятность деградации экологической системы (окружающей среды) или перехода ее в неустойчивое состояние (относительно здоровые земли, с нарушением здоровья по ряду критериев) - для фитосанитарных показателей  -  порог вредоносности превышен в 1,5-3 раза, для агрохимических показателей – отклонение от эталона / целины 50%

– катастрофа – неравновесное нестационарное состояние экологической системы (окружающей среды), следствием которого становится потеря устойчивости (больные земли, с нарушением здоровья по большинству критериев)- для фитосанитарных показателей  порог вредоносности превышен в 4-7 раза, для агрохимических показателей – отклонение от эталона / целины 70%.

– бедствие – последствия катастрофы, равновесное состояние экологической системы (окружающей среды) на предельно низком энергетическом уровне (больные земли, малопригодные для сельскохозяйственного использования, требующие срочного оздоровления и ремедиации) - для фитосанитарных показателей   порог вредоносности превышен в 8-10 раз и более; для агрохимических показателей – отклонение от эталона / целины в разы.

Как показывает практика наибольший ущерб состоянию почвенного покрова наносят следующие виды деградации:

1. водная и ветровая эрозии ( причина – выпахивание /замена кальция на натрий в ППК, дегумификация, механическое разрушение агрегатов при выполнении технологических операций);  
2. засоление, осолонцевание ( причина – подъем солей из низ лежащих горизонтов); 
3. локальное переувлажнение и заболачивание/ затопление и подтоплениер/ переход почв в состояие гидроморфности ( причина – подъем грунтовых вод, нарушение стоков);
4. переуплотнение  и образование техногенной глыбистости пахотных горизонтов ( причина-  механическая обработка физически е спелой почвы; выпахивание /замена кальция на натрий в ППК, дегумификация);
5. снижение содержания гумуса ( причина – дегумификация из-за нарушения баланса «гумификация-минерализация»);
6. подкисление или подщелачивание ( причина – изменения в ППК, потеря буферности ППК, использование физиологически кислых-щелочных удобрений);
7. агроистощение питательных веществ ( причина – односторонний вынос);
8. сокращение численности, видового разнообразия и нарушение оптимального соотношения различных видов микроорганизмов, загрязнение почвы патогенными  микроорганизмами ( причина – сокращение биоразнообразия сельскохозяйственных культур, дегумицикация, потеря аэрации почвы);
9.загрязнение  пестицидами (причина – сокращение биоразнообразия биоты, питающейся за пестицидами).

В заключении хотелось бы отметить, что эксперты представляющие Сибирскую Школу по Защите растений проводят разносторонние исследования, позволяющие решать как фундаментальные задачи, так и  находить ответы на прикладные вопросы и являются достойными продолжателями  научной и педагогической деятельности основателя Школы, доктора сх наук, профессора, Валентины Андреевны Чулкиной.

Надеюсь, что даже такой небольшой обзор, позволил вам сформировать мнение об успешной многогранной работе экспертов Сибирской школы по Защите растений.

К данному посту прилагаю презентации д.б.н, профессора Новосибирского Аграрного Университета  Е.Ю.Тороповой «Сибирская научная школа по защите растений  и ее основатель В.А. Чулкина», к.б.н. Т.П.  Колесниковой  «Эпифитотийноопасные заболевания сои», «Шкала оценки межвидовых отношений», к.б.н. Е.А.Соколовой «Комплексная система диагностики здоровья почвы.Методология и практика».