Интегрированная защита ячменя

ВВЕДЕНИЕ.

Ячмень принадлежит  к числу древнейших возделываемых  растений земного шара. Ячмень является основной зерновой и фуражной культурой. Зерно – концентрированный корм для сельскохозяйственных животных. Солому и мякину также скармливают  скату. Зерно используют для производство муки, перловой и ячневой круп, как суррогат кофе. Ячменный солод является необходимым сырьем для пивоваренной промышленности. Хлеб из ячменя низкого качества: он груб и крошится, это объясняется качеством и содержанием клейковины. В зерне зрелого ячменя обычно содержится 80-90% сухого вещества и 10-20% воды. Общее количество углеводов максимально достигает 82% от сухого вещества зерна.

В состав углеводного  комплекса входят: крахмал 45-66%, гемицеллюлоза  – 13-15% , клетчатка 3-5%, гумми и слизи – 6-8%, декстрины-2,7-4,2%, растворимые сахара – 1,2 – 2,8%. Крахмал состоит из амилозы – 15-20% и амилопектина – 80-85%. Для пивоваренной  промышленности наиболее ценной фракцией является амилоза, по количеству которой определяют ценность солодовых качеств сортов. В составе белкового комплекса ячменя насчитывают более 20 аминокислот, из которых 8 являются незаменимыми. Клейковина темного цвета, короткорвущаяся, неэластичная и непористая (2-5%). Зерно содержит витамины группы В (аневрин и рибофлавин), аскорбиновую кислоту, токоферол и жирное масло. Содержание белка в зерне (9,5-20%). Высокое содержание белка характеризует кормовые достоинство сорта. Пивоваренные сорта ячменя имеют зерно с низким содержанием белка (9,5-11%) и высоким крахмала (60-65%). Наибольшее значение при изучении солодовых свойств сортов имеют экстрактивность солода в тонком помоле и его ферментативная активность.

Яровой ячмень в республике является основной зернофуражной  культурой. В последние 2-3 года высевается на площади 550-600 тыс. га, со средней урожайностью 2,8-3,0 т/га. Помимо фуражных целей ячмень используется для производства пива. Потребность республики в пивоваренном ячмене на ближайшие пять лет составит 150-160 тыс. тонн (с учетом экспорта солода). Для производства такого количества пивоваренного ячменя при урожайности 3,0 т/га и выходе пивоваренного ячменя 50% площади под пивоваренными сортами должны составлять 100-110 тыс. га. или 20-25% в структуре посевных площадей ячменя.

Складывающиеся условия в хозяйствах не позволяют надеяться, что все необходимые требования интегрированной защиты для полной реализации потенциала продуктивности культуры будут выполняться.

В настоящее время стоит задача в создании такой адаптированной системы взаимодополняющих сортов ячменя, которая может эффективно использовать почвенно-климатические условия Беларуси и обеспечивать экономически выгодный и максимально реализуемый биологически допустимый уровень урожайности при возможном минимуме средств интенсификации производства (минеральных удобрений, гербицидов, фунгицидов и т.п.).

Основное стратегическое направление – это селекция на повышение устойчивости к болезням. Создание сортов ячменя с повышенной устойчивостью к основным патогенам позволяет решать три задачи: снизить затраты на возделывания  ячменя путем полного отказа или значительного снижения использования фунгицидов, уменьшить завоз фунгицидов из-за пределов республике (своеобразное импортозамещение: химических средств защиты - генетическими факторами устойчивости), уменьшить пестицидную нагрузки на окружающую среду.

Основные селекционно-агрономические параметры новых сортов ячменя. Потенциальная урожайность на уровне не ниже 80 ц/га с колебаниями по годам не более 20%. Устойчивость к полеганию не ниже 8 баллов (имеется только один сорт из более чем 15 возделываемых). Устойчивость к основным патогенам: к сетчатой пятнистости – не ниже 7-8 баллов ( в настоящее время большинство сортов  возделываемых в РБ обладают устойчивостью не выше 6-7 баллов), к мучнистой росе - не ниже 8 баллов (почти все сорта не выше 7 баллов), к ринхоспориозу - не ниже 7 баллов (в настоящее время преобладают сорта с устойчивостью не выше 6 баллов). Поражение корневыми гнилями не выше 25-29% или обладающие выносливостью к поражению корневыми гнилями (почти все сорта имеют уровень поражения более 35%, выносливых нет).

Для достижения этой цели будут использованы новые  доноры устойчивости к листовым болезням, к полеганию, и с высокими пивоваренными  качествами. В основном это генотипы из России и Западной Европы. Для ускорения создания сортов ячменя с требуемыми параметрами в селекционный процесс планируется до 2010 года внедрить метод дигаплоидии с сохранением уже опрабированных и эффективных методов традиционной селекции.[1]

1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА ВРЕДИТЕЛЕЙ.

1.1 Ячменная муха – Oscinella pusilla Отряд Diptera, семейство Chloropidae, род Oscinella. Тело черного цвета, до 1,5 мм в длину. Жжужальца, стерниты брюшка, голени передних ног желтые, на задних голенях узкая затемненная перевязь. Бедра черные. Усики четырехчлениковые, расположены параллельно. Яйцо длинной до 0,7 мм, белые или кремовые, удлененно-цилиндрическое. Взрослая личинка беловато-желтая, цилиндрическая. Тело заостренное спереди, закругленное сзади. На анальном сегменте два мясистых закругленных бугорка с дыхальцами. На кутикуле каждого членика имеется один ряд крупных и один ряд мелких шипиков. (Рис. 1) Зимуют личинки среднего и старшего возраста внутри стеблей озимых хлебов, на дикой злаковой растительности. Весной происходит  окукливание  при температуре воздуха 12 ^оС, которое длится 10-14 дней. Вылет мух первого поколения отмечается в I-II (в зависимости от зоны) декадах мая и продолжается до конца июня при температуре не ниже 16 ^оС. Массовый лет наблюдается в начале июня (в зоне основной вредоносности), когда растения имеют 1-3 листа. Насекомые нуждаются в дополнительном питании нектаром и пыльцой на дикой растительности. От момента вылета мух до начала откладки яиц проходит 10-13 дней. Самцы вскоре псле спаривания умирают. Самки откладывают яйца на всходы яровых культур по одному или группами (до 10-15 шт.) на колеоптиле, на почву, на листовую пластинку, за влагалище первого листа. Одна самка откладывает 25-30 яиц. Эмбриональное развитие длится 4-10 дней. Личинка младшего возраста проникает в середину стебля, переползает вниз в направлении узла кущения, образуя бурый канал. Личинка старшего возраста питается тканями конуса нарастания. Насекомые первого поколения наиболее опасны, так как поражают главный стебель и стебли первого порядка. Продолжительность личиночного периода – 13-20 дней. В стебле живет только одна личинка. Перед окукливанием оно прогрызает стебель до самого эпидермиса. Окукливание происходит в месте питания. Вылет особей второго поколения отмечается в июле. Самки откладывают яйца на стебли запоздавших в развитии растений, колосовые части яровых культур, злаковые травы. Второе поколение менее вредоносно, так как повреждаются стебли второго порядка и колосья. Вылет мух третьего поколения продолжается с конца июля и до сентября. Яйца откладывают в августе на падалицу яровых культур, всходы озимых и многолетние травы. Максимум приходит на вторую декаду августа. Полный цикл мух совершается за 22-46 дней. Зимующая фаза весьма холодостойка, выдерживает морозные, бесснежные зимы. Нижний порог развития видов – среднесуточная температуры воздуха 10-12 ^оС, верхний – 35 ^оС. Для созревания самок требуется 54-60 ^оС эффективных температур. Насекомые развиваются обычно в 2-3 поколения. Ячменная муха хорошо переносит высокие температуры (25-30 ^оС) и низкое увлажнение (40-60%). [1]

1.2 Полосатая цикадка - Psammotettix striatus. Род Psammotettix семейство настоящие цикадки — Cicadallidae, отряд равнокрылые — Homoptera. Вредят мелкие сосущие насекомые. Крылья разнородные (передние кожистые, задние перепончатые), складываются  кровлеобразно. Лапки  3-члениковые. Взрослые насекомые прыгают и летают, личинки приобретают способность прыгать, начиная с третьего возраста. Тело более широкое, серовато-бурое или серовато-желтое, длиной 3,0-4,5 мм; на надкрыльях мраморный рисунок; на переднеспинке продольные светлые полосы; голова заострена; задние голени изнутри с немногими шипами. (Рис. 2) На листьях и стеблях белые пятна в местах уколов, листья желтеют и усыхают с верхушек, скручиваются по продольной жилке. Поврежденные растения увядают и нередко погибают, особенно после первых морозов. Посевы изрежены, слабо кустятся, снижается зимостойкость, низкорослые, могут не выколашиваться, уменьшается число зерен в колосе, ухудшается качество зерна. Кроме того, являются переносчиками вирусных заболеваний злаковых и других культур. Вредят взрослые насекомые и личинки. Зимуют яйца в листьях и стеблях зимующих злаков (озимые зерновые и кормовые, дикорастущие). Весной, в конце апреля на месте кладки эпидермис лопается, и яйца оказываются на поверхности. Коричневые личинки отрождаются в начале мая. Они малоподвижны. Личинки развиваются около месяца (20-30 дней) и проходят 5-6 возрастов. В начале июня появляются взрослые особи, они питаются и живут около двух месяцев. Полосатая цикадка остается на озимых культурах, почти до созревания хлебов. В период выколашевания яровых заселяет их, откладывая яйца не только в листья, но и колосковые чешуйки, в одном  месте от 2 до 10, плодовитость составляет 50-200 яиц. Возможны миграции вредителя с озимых зерновых на посевы свеклы, картофеля, многолетних трав, где развивается второе поколение, после окрыления мигрирует на всходы падалицы, озимых зерновых культур. В условиях Беларуси вредитель развивается в 2 поколениях. Цикадки наносят также косвенный пред, являясь переносчиками вирусных заболеваний культур. [2]

1.3 Злаковая листовертка – Cnephasia pascuana. Отряд чешуекрылые – Lepidoptera, семейство листовертки – Tortricidae, род – Cnephasia. Бабочка пепельно-серая, с темно-бронзовым или коричневым отливом. Передние крылья более темные, размах крыльев около 18 мм. Заднее крылья светло-серебристые со светлой бахромой, как и переднее крылья. (Рис. 3) Яйцо элептической формы, бледно-оранжевое, около 0,4 мм. Гусеница бледно-зеленая. Куколка длинной 7 мм, мумиобразная, светло-кофейного цвета в продолговатой паутинообразной ячейки. [3] Бабочки летают в июне-июле. Откладывают яйца в щели лесных полос. Зимуют отродившиеся гусеницы в лесополосах, под корой. Весной с потоками воздуха они разносятся на озимые колосовые. Гусеницы младших возрастов живут в минах, проделывая овальные или вытянутые вдоль жилок ходы, слегка стягивая лист к центральной жилке. Гусеницы старших возрастов проникают в пазуху флагового листа, обгрызают паренхиму и вызывают ее отмирание. Гусеницы последнего возраста питаются зерном. [4] Перед окукливанием гусеница повреждает соломину на 7 см ниже колоса, вызывая белоколосистость. Наибольшая поврежденность колосьев хлебных злаков вблизи лесных полос. Развиваются в одном поколении. [3]

2. БИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БОЛЕЗНЕЙ.

2.1 Гельминтоспориозная  корневая гниль - Helminthosporium sativum.

Отдел Ascomycota,

класс Ascomycetes,

подкласс Dothideomycetidae,

порядок Pleosporales,

семейство Pleosporaceae.

На листьях  появляются темные, а позже бурые  или светло-бурые слегка удлиненные пятна с темной каймой. Со временем пятна покрываются оливково-бурым или черно-серым налетом. Колосковые чешуйки не редко буреют. Возле зародыша наблюдается потемнение («черный зародыш»). (Рис. 4) В период вегетации растений гриб распространяется конидиями. Гриб развивается при температуре 15 ^оС и относительной влажности воздуха 95-98%. Зимует патоген в виде грибницы и конидий на стерне и опавшем зерне, выдерживая морозы до -39 ^оС. В почве гриб сохраняется более года. Чаще всего поражается ячмень, реже яровая пшеница, овес. У растений, пораженных в фазе всходов, загнивают первичные корни, наблюдается потемнение влагалища первого листа. При сильном поражении проростки деформируются и могут погибнуть, не выходя на поверхность. При более позднем проявлении болезни гибель растений бывает незначительной, но больные растения дают щуплое зерно. Инфекция сохраняется на семенах, растительных остатках, в почве. [5]

2.2. Темно-бурая пятнистость - Cochliobolus sativus

Отдел Ascomycota,

класс Ascomycetes,

подкласс Dothideomycetidae,

порядок Pleosporales,

семейство Pleosporaceae

Источником  первичной инфекции является растительные остатки, семена, почва, озимый ячмень, злаковые травы. Кроме пятнистостей листьев патоген может поражать корни, колос и зерно. Симптомы варьируют в зависимости от генотипа растения-хозяина, в фазы развития растения, условия окружающей среды. Первые признаки болезни появляются на проростках весной в виде овальных коричневых пятен 2X5 мм с отчетливым хлоротичным окаймлением. Пятна могут развиваться на листьях и листовых влагалищах на всех стадиях развития растения. На взрослых растениях они округлые до продолговатых, размеры 2-5X15-20 мм, ограничены жилками, темно-коричневые, окруженные хлорозом. При сильном развитии болезни пятна сливаются и покрывают весь лист. При сильном поражении листьев и благоприятных погодных условиях гриб поражает так же колос и зерно, вызывая симптом «черное зерно». (Рис 5) Длительный период (более 16 часов) теплой (выше 20^оС) и влажной погоды способствует развитию эпифитотии. Инкубационный период зависит от условий внешней среды и составляет 3-6 дней. Наибольшие потери урожая наблюдается при раннем поражении флаг-листа. Главным источником пораженные семена.[1]

2.3 Пыльная головня  - Ustilago nuda.

Отдел - Basidiomycota,

класс –Ustilaginomycetes,

подкласс – Ustilaginomycetidae,

порядок – Ustilaginales,

семейство – Ustilaginaceae

Распространена повсеместно. Проявляется в период колошения. В пораженном поражении все части колоса, кроме стержня, превращаются в оливково-коричневую массу распыляющихся телеоспор. У входа из влагалища листа пораженный колос вначале прикрыт тонкой прозрачной пленкой, сквозь которую хорошо видна споровая масса, затем пленка быстро растрескивается и споры распыляются в окружающее пространство. Растения заражаются во время цветения. Телеоспоры попадая на рыльца цветков, прорастают и образуют грибницу, которая проникает в завязь. Зараженное зерно почти не отличается от здорового. При прорастании зерна начинает расти и грибница. Она проникает в точку роста, распространяется по всему растению, а при формировании колоса усиленно разрастается, превращает его в споровую массу, которая образуется в следствии распадения грибницы на шаровидные кусочки. В настоящее время идентифицировано 8 физиологических рас с различной вирулентностью к ячменю. Вредоносность пыльной головни очень велика. Кроме явного недобора урожая, возможны и скрытые потери следствии того, что больном колосе образуется меньше зерен и часть пораженных болезней погибает еще период всходов. [3]

3. ХАРАКТЕРИСТИКА  СОРНЫХ РАСТЕНИЙ.

3.1 Осот полевой – Sonchus arvensis. Род – осот(Sonchus), семейство астровые, многолетнее двудольное корнеотпрысквое растение. Имеет высокий (120 см) ветвистый стебель. Мощный горизонтальный корень с вертикальными побегами достигает глубоких подпахотных слоев. Вертикальные и горизонтальные корни несут вегетативные почки, способные прорастать с глубины 60-170 см. Листья очередные продолговато-ланцетные, выямчето-надрезанные, колючие, с нижней стороны тусклые, а с верхней блестящие. Листья и стебли содержат млечный сок. Листовая розетка образуется уже ранней весной. Цветки розово-пурпурные или сиреневато-розовое, собранные в метельчатое соцветие. (Рис. 7) Цветет с июня по сентябрь. Семядоли короткоовальные, длиной 5—7 мм, шириной 3—5 мм, на коротких черешках. Первый лист продолговато-обратнояйцевидный, кверху расширенный и на верхушка закругленный, по краю с мелкими зубчиками, заметными и нижней части листа. Второй лист выемчато-зубчатый. Количество зубчиков больше, чем у первого листа. Он становится колючевыемчато-зубчатым. В первый год прорастания семян образуются розетки листьев и тонкий главный корень, который разрастается и может достичь глубины 50 см, от него отходят горизонтальные корни с репродуктивными почками,  из  которых   развиваются   надземные   стебли.