WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 8 |

«RUDECO Переподготовка кадров в сфере развития сельских территорий и экологии Модуль № 7 Экологические проблемы, связанные с ...»

-- [ Страница 5 ] --

Среди грибов известны такие, которые могут использовать в пищу простейших, нема тод, мелких первичнокрылых насекомых. На мицелии хищных грибов развиваются различ ные ловчие приспособления, чаще всего клейкие ловушки. Прикоснувшись к клейкой сети, нематода прилипает, и пытаясь освободиться, всё больше захватывается сетью. Вскоре после захвата из сети развивается гифа, растворяющая кутикулу и проникающая в тело нематоды.

Процесс поглощения грибом содержимого тела длится не более суток.

Мицелий хищных грибов развивается в почве на растительных остатках, но часть пи тательных веществ получают из тканей захваченной ими жертвы. Тело жертвы представляет для них только пищу, но не среду обитания, и захват жертвы является единичным актом, а не процессом совместного сосуществования, как при паразитизме.

Большое значение для ограничения численности вредных насекомых, наряду с пред ставителями отдела Deuteromycota, имеют грибы отдела Zygomycota и, в частности, энто мофторовые. Среди энтомофторовых грибов известно 220 описанных патогенных видов.

Около 30% из них обладают способностью действовать на насекомых и клещей. Энтомофто розом поражаются насекомые из 12 отрядов: Orthoptera, Dermaptera, Homoptera, Hemiptera, Thysanoptera, Coleoptera, Rhaphidioptera, Neuroptera, Trichoptera, Lepidoptera, Hymenoptera, Diptera, а также паутинные клещи (Acarina, Tethranychidae), представители трех семейств многоножек и пауков (Воронина, 2002). На развитие болезней в известной мере оказывает влияние температура и влажность среды.

Так, наработанные в 1993 г. биолабораторией Омской областной станцией защиты растений, опытные партии микоафидинаТ показали высокую биологическую эффектив ность против бахчевой тли на огурцах, где она составила 99,1 %, против персиковой тли на перцах 8898 %, против гороховой тли на горохе 9395 %, яблоневой на яблоне %, против сливовой тли на сливе 100 % (Петрова, 1995;

Барайщук, 2002).

Совместными исследованиями сотрудниками НГАУ и Бердского завода установлена эффективность боверина против личинок итальянского пруса в лабораторных условиях, но первые опыты в поле были не столь успешными. Вероятно, это связано с мощным прессом факторов окружающей среды на энтомопатоген. Действительно, по данным отечественных и зарубежных учёных, эффективность гриба в полевых условиях лимитируют многочисленные факторы окружающей среды (температура, влажность, ультрафиолетовое излучение). Для уменьшения влияния влажности на B. bassiana предложено использовать масляную суспен зию гриба. Боверин с положительными результатами также испытывался против яблонной плодожорки, колорадского жука, яблонного плодового пилильщика, кукурузного мотылька, вредной черепашки, древесницы вьедливой, аргасовых клещей и постельных клопов, обле пиховой моли, монофагов хвойных пород (Огарков, 2000).

Наибольшие успехи достигнуты при использовании препаратов на основе грибов рода Metarhizium. Оптимальным агентом оказался M. anisopliae var. acridum, в первых публикаци ях значившийся как M.flavoviride. Штамм IMI 330189 был обнаружен в популяциях саранчо вых в Африке, где он вызывает периодические локальные эпизоотии. В рамках Междуна родной программы LUBILOSA (аббревиатура французского названия «Биологическая борьба с саранчовыми») разработан биологический препарат на основе спор этого штамма под тор говой маркой GREEN MUSCLE («Зелёная сила»). В настоящее время в России применяют метаризин для контроля численности некоторых видов насекомых. Исследования, проведен ные в Новосибирском ГАУ показали, что в лабораторных условиях можно добиться доста точно высокой гибели личинок итальянского пруса под действием M. anisopliae (Штерншис, 2002).

Вирусные препараты против насекомых 3.4. Работа с энтомопатогенными вирусами была поставлена на научную основу после классических работ Д.И. Ивановского, то есть после 1892 г., когда была установлена вирус ная природа мозаичной болезни табака. В первые десятилетия текущего столетия были вы делены вирусывозбудители полиэдрозных заболеваний насекомых массовых вредителей сельского и лесного хозяйства: монашеньки, непарного шелкопряда и др. Большой объём работ по поиску энтомопатогенных вирусов, начиная с 1958 г., проведён в лаборатории мик робиологии насекомых Биологического института СО АНСССР в г. Новосибирске. В этом институте в 1964 г. была создана первая в стране специализированная лаборатория по виру сам насекомых (Гулий, 1981).

Вирусы широко распространены в популяциях насекомых и играют важную роль в динамике их численности. К настоящему времени вирусные болезни зарегистрированы при мерно у 500 видов насекомых, клещей и других групп беспозвоночных животных мировой фауны, среди которых многие являются серьёзными вредителями сельскохозяйственных и лесных культур. Исследования специалистов в промышленно развитых странах привели к созданию ряда препаратов. В частности, в США на основе вирусоввозбудителей ядерного полиэдроза производятся препараты Биотрол VHZ, Битрол VTN, Вирон H2 и некоторые дру гие с успехом используемые для борьбы с хвое и листогрызущими насекомыми. Вирусные препараты применяют 59 раз в течение сезона. В нашей стране производят вирусные пре параты (вирины) на основе бакуловирусов. Высокая специфичность этой группы энтомопа тогенных вирусов обусловливает их действие преимущественно на одного вредителя, что обычно отражено в названии вирусного препарата.

Вирусные препараты действуют в течение 520 дней в зависимости от климатических условий. Рекомендуется применять препараты для личинок младших возрастов. Сроки и кратность обработок (1-2 обработки) зависят от конкретных условий. При высокой числен ности насекомых, растянутом периоде отрождения личинок и температуре ниже 21оС необ ходима двукратная обработка с интервалом 57 дней. Эпизоотический эффект проявляется в популяциях вредителей после применения вирусных препаратов в последующих поколениях насекомых (долговременное регулирование численности вредителя). Вирусным препаратам свойственны и эффекты последействия: снижения плодовитости самок, проявление терато генеза в последующих фазах развития насекомых.

Микроорганизмы антагонисты и их метаболиты 3.4. К естественным регуляторам численности возбудителей болезней растений относятся микроорганизмы-антагонисты. Наибольшее количество антагонистовмикробов находится в почве, имеющей обильную микрофлору. Чем более заселена почва микроорганизмами, тем острее между ними идет борьба за существование, и тем чаще в ней встречаются микроор ганизмыантагонисты. Образование антибиотиков происходит в культурах многих споро носных и бесспоровых бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей. Антагонистические отношения всё шире используются в практике биологической защиты. Их применение осу ществляется: в использовании антибиотиков, продуцируемыми микроорганизмами антаго нистами.

За последние 25 лет проведены исследования по испытанию натуральных антибиоти ков для борьбы с возбудителями болезней растений. По сравнению с химическими фунгици дами антибиотики обладают рядом преимуществ в борьбе с фитопатогенными микроорга низмами:

1) они легко проникают в органы и ткани растений, поэтому их действие в меньшей сте пени зависит от неблагоприятных климатических условий 2) обладает антибактериальным действием в тканях растений 3) сравнительно медленно инактивируются 4) не оказывают отрицательного эффекта на рост и развитие растений В основе использования бактериальных препаратов лежит главным образом механизм антибиоза. Наиболее велика роль антибиоза в зоне ризопланы (зоны ризосферы, окружаю щая корни и корневые волоски растений в пределах 100 мкм). The microflora associated with the roots affects plant growth and health. Indeed, some bacterial populations are pathogenic, whereas other are beneficial. Beneficial rhizobacteria include both symbiotic and free-living mi croorganisms. Among the latter, a special attention has been given to the fluorescent pseudomonad group. Positive effects on plant growth and health of inoculations of bacterial strains belonging to this bacterial group have been reported since the late 1970s (Bakker et al., 1987).

В настоящее время наиболее распространены бактериальные препараты против бо лезней растений на основе бактерий двух родов: Pseudomonas и Bacillus.

Бактерии рода Pseudomonas. Наиболее распространены сапрофитные псевдомонады, заселяющие ризосферу как естественные регуляторы фитопатогенных микроорганизмов. Эти бактерии хорошо усваивают различные органические субстраты, характеризуются быстрым ростом, продуцируют антибиотики, бактериоцины, сидерофоры и ростовые стимуляторы.

Сидерофоры соединения, осуществляющие транспорт железа, образующие стабильные комплексы с трёхвалентным железом. Связывая ионы трёхвалентного железа в почве, сиде рофоры лишают многие виды фитопатогенных грибов необходимого элемента питания, что приводит к остановке развития последних. Под их действием тормозится рост грибов Rhizoctonia solani, Sclerotinia scleorotiorum, Phytophthora megasperme и др. Наряду с фитопа тогенными грибами угнетается рост некоторых бактерий, например, Erwinia carotovora.

Сидерофоры не только уменьшают популяцию патогенов, но и стимулируют рост растений.

Широкомасштабное применение препаратов на основе псевдомонад началось в нашей стране в конце 80х годов с разработки препарата ризоплана (современное название план риз) на основе Pseudomonas fluorescens штамма АР 33, который продуцирует флуоресци рующий пигмент (голубой или слабокоричневый) (Штерншис, 2000). Этот вид псевдомонад распространен в ризоплане пшеницы, кукурузы, подсолнечника, люцерны и других расте ний. Разными авторами показана возможность подавления этой бактерией таких фитопато генных организмов как Septoria tritici, Xanthomonas campestris, Ervinia carotovora, Agrobacterium tumefaciens.

Бактерии рода Bacillus. Наибольшее значение как биологический агент подавления численности фитопатогенов имеет Bacillus subtilis. Эта бактерия известна под названием сенной палочки. Распространена в почве, воде, воздухе. Bacillus subtilis хорошо развивается в ризосфере ячменя, кукурузы, риса. Bacillus subtilis является наиболее подуктивной из рода Bacillus по синтезу антибиотиков (более 70). Это установлено сотрудниками ГНЦ приклад ной микробиологии в отношении штамма ИПМ215 Bacillus subtilis (основы препарата бак тофит). Сотрудниками ВИЗРа выявлен штамм Bacillus subtilis10ВИЗР с высокой биологи ческой активностью при ингибировании прорастания и развития мицелия фузариозных гри бов как за счёт синтеза БАВ, так и за счёт других факторов конкуренции. На основе этого штамма предложен препарат алиринБ, состоящий из живых микробных клеток и продук тов их метаболизма. Другой штамм Bacillus subtilis М22ВИЗР запатентован как основа препарата гамаир для защиты томатов от возбудителей бактериозов (Павлюшин, 1998).

Грибы рода Trichoderma подавляют развитие других микроорганизмов, в том числе фитопатогенов, путём прямого паразитирования, конкуренции за субстрат, выделения фер ментов, антибиотиков и других биологически активных веществ. Они продуцируют целый ряд антибиотиков (глиоксин, виридин, триходермин и др.), которые угнетают развитие мно гих видов возбудителей заболеваний, тормозят репродуктивную способность патогенов. За счёт высокой биологической активности грибы рода триходерма быстро осваивают субстрат, активно участвуют в разложении органических соединений, процессах аммонификации и нитрификации, усиливают мобилизацию фосфора и калия, обогащают почву подвижными питательными веществами. Антагонистические свойства грибов проявляются двояко: с од ной стороны, жизнедеятельность патогенов подавляется токсическими действиями антибио тических веществ, продуцируемых антагонистами, с другой стороны, мелкие гифы грибов оплетают гифы патогенов, нарушая клеточное строение и обмен веществ последних, что приводит к их гибели. Гифы рода триходерма повышают фунгицидную активность клеточ ного сока растений и соответственно устойчивость к заболеванию (Твердюков, 1993).

В список разрешенных препаратов (Россия) входят: Триходермин, Г (гранулирован ная препаративная форма);

Триходермин, Ж (жидкая препаративная форма);

Триходер минБЛ (сухой порошок). Решается вопрос с регистрацией применения биопрепаратов для защиты яблок от гнилей при хранении. Так, обработка яблок сорта Делишес триходерми ном, планризом и микофитом в 3 раза снижало число загнивших плодов (Боровая, 2001).В США на основе грибов рода триходерма нарабатывается двенадцать продуктов: BioFungus, BinabT, RootShield, Supresivit, T22G, T22HB, Trichodex, Trichopel, Trichoseal, Trichoject, Trichodowels, Trichoderma 2000 (Burges, 1981). Для контроля над разными патогенами, включая Botrytis, Fusarium, Gaeumannomyces, Pythium, Rhizoctonia, Sclerotinia, Sclerotium, Verticillium и другие. Препаративные формы Trichoderma варьируют в зависимости от ис пользования.

Препараты против нематод 3.4. Среди грибов известны такие, которые могут использовать в пищу простейших, нема тод, мелких первичнокрылых насекомых. На мицелии хищных грибов (Arthrobotrys oligospora) развиваются различные ловчие приспособления, чаще всего клейкие ловушки.

Прикоснувшись к клейкой сети, нематода прилипает, и пытаясь освободиться, всё больше захватывается сетью. Вскоре после захвата из сети развивается гифа, растворяющая кутику лу и проникающая в тело нематоды. Процесс поглощения грибом содержимого тела длится не более суток.

Мицелий хищных грибов развивается в почве на растительных остатках, но часть пи тательных веществ получают из тканей захваченной ими жертвы. Тело жертвы представляет для них только пищу, но не среду обитания, и захват жертвы является единичным актом, а не процессом совместного сосуществования, как при паразитизме.

В последние десятилетия выявлены новые биологические активные вещества авер мектины (продуценты Streptomyces avermitilis), на основе которых производятся препараты как для борьбы с гельминтами сельскохозяйственных животных, так и с фитонематодами:

авертроп, аверсект, вертимек, ивомек, рустомектин, фитоверм. Их эффективность против галловой нематоды достигает 9598%. Помимо этого авермектины щадяще действуют на полезную фауну, малотоксичны для хищных клещей, трихограммы, дождевых червей. При обработке их водными 0,1% растворами происходит паралич инвазионных личинок галловой нематоды через 2040 мин, при более низких концентрациях через 11,5 ч. Фитотоксичное действие препаратов не выявлено (Вялых, 2001).

Основные препараты против болезней и вредителей растений приведены в приложе нии.

Использование полезной энтомофауны 3.4. Один из основных методов регулирования численности вредных насекомых является использование полезной энтомофауны. Энтомофаги и акарифаги играют значительную роль в регулировании численности фитофагов в природе (описание полезных насекомых приведе но в приложении). В тех случаях, когда деятельность человека сводится к наблюдению, речь идёт о пассивной биологической защите растений. В тех случаях, когда природные популя ции полезных насекомых не могут сдерживать численность вредителей на достаточно низ ком уровне, важным способом регуляции численности фитофагов служит обогащение био ценозов новыми энтомофагами, что относится к активной биологической защите растений (Бабенко, 2001).

В странах Европы после второй мировой войны, в основном, защита растений разви валась как химически ориентированная наука. Препятствием для дальнейшего развития хи мического метода защиты растений послужила резистентность, возникающая у вредных ор ганизмов в результате многократного применения химических средств. Альтернативой хи мическому методу стало использование естественных врагов, которые в первую очередь ста ли применяться в теплицах. Использование паразитических перепончатокрылых и хищных клещей является лидирующим направлением в биологическом контроле и в настоящее время (Malsam, 1998;

Pas, 2000). Защищенный грунт это возможность получения урожая свежих овощей круглый год. В Нидерландах 0,5% площади занято теплицами, это около 10 га и они дают 20% общей сельскохозяйственной продукции. Применение естественных врагов в гол ландских теплицах началось с 60х годов (Lenteren, 2000). В Дании под теплицами занято около 500 га, из них на 375 га выращиваются декоративные культуры. Биологический кон троль в них стал осуществляться только с 1980 года (Enkegaard, 1998).

. В Омской области биологические средства защиты растений применяются более лет. Прежде всего их используют в защищенном грунте, где комфортные условия (относи тельно постоянная температура и влажность) способствуют массовому размножению основ ных вредителей тепличных огурцов и томатов паутинного клеща, тлей, трипсов, в некото рые годы тепличной белокрылки. Эти вредители могут полностью контролироваться их ес тественными врагами. В биолаборатории на базе Омского тепличного комбината, созданной в начале 70х годов, начали размножать фитосейулюса хищного клеща против паутинного клеща, затем в 1980 г. начали производство и применение целого комплекса афидофагов циклонеды, божьей коровки, интродуцированной с Кубы, и хищной галлицы афидимизы, в 1982 энкарзии паразита тепличной белокрылки. Использование фитосейулюса один из самых удачных примеров использования интродуцированного объекта против местного вре дителя. Практически против паутинного клеща химические средства в теплицах Омской об ласти не применяются, хищник обеспечивает снижение численности вредителя до хозяйст венно неощутимого уровня (Петрова, 2002).

Интегрированный подход к регуляции численности вредителей в агроценозах и 3.4. Доступными приёмами насыщение агроценозов энтомофагами и повышения их эф фективности за счёт обеспечения флористического разнообразия агросистем считаются: под сев нектароносов, привлекающих энтомофагов, создание микрозаповедников и обогащение прилегающих территорий растительностью, служащей резерватом для энтомофагов и не способствующей накоплению вредителей (Воронин, 2002).

Дешевым и доступным способом борьбы с вредителями является улучшение условий обитания местных видов энтомофагов. Заключается он в наиболее рациональном примене нии пестицидов в тех случаях, когда это вызвано действительной необходимостью в связи с угрозой урожаю, а также в использовании агротехнических и иных приёмов, способствую щих активизации деятельности естественных врагов вредных организмов. Это прежде всего приёмы для создания кормовой базы для дополнительного питания взрослой стадии парази тов и хищников, что способствует увеличению продолжительности жизни и значительному повышению их плодовитости. Меры содействия местным энтомофагам могут быть весьма разнообразными. Например, посев медоносов и многолетних бобовых, посадка цветущих нектароносных кустарников, создают благоприятные условия для дополнительного питания энтомофагов и повышения их плодовитости. Однако часто нектароносами являются сорняки, например гречишка татарская. Уничтожение сорняков лишает пищи паразитических насеко мых, что нежелательно. С другой стороны, нектаром этого же растения питается и бабочка лугового мотылька, в уменьшении численности которого заинтересован каждый агроном.

Цветущая люцерна привлекает массу паразитических насекомых, так как у многих видов ли чинка паразитирует, а имаго питается нектаром. В связи с этим рекомендуется подсев в меж дурядья нектароносов.

Высадка семенников зонтичных культур и лука близ посадок капусты способствует привлечению мух тахин и повышает заселённость ими гусениц капустной совки. В качестве нектароносов целесообразнее использовать анис, кориандр, укроп, так как на них не питают ся бабочки вредителей и они не подвержены общим с капустой заболеваниям.

Приближение к капустному полю нектароносов повышает зараженность вредителей энтомофагами природных популяций. В 50метровой краевой полосе пораженность гусениц капустной совки паразитом эрнестией достигает 3035%, экзетастесом 6063%. Для по вышения эффективности защиты капусты от белянки на полях менее 5 га нектароносы нуж но подсевать в ряды капусты через 3045 м, тогда зараженность вредителей апантелесом достигает 6065% и птеромослусом 2530%. На больших плантациях капусты в связи с концентрацией гусениц белянки в основном на окраинах полей нектароносы целесообразно высевать по периметру участков. Однако и в этом случае расстояние между посевами некта роносов не должно превышать 250 м. (Колесова, 1995).

Подсев горчицы, рапса и лекарственных растений по периметру полей капусты в Ле нинградской области повышал зараженность гусениц капустной белянки апантелесом до 90%. СНИФС разработан метод насыщения плантаций земляники и других ягодников хищ ными клещами Amblyseius reductus, A. finiandicus. ВНИИБЗР разработаны приёмы привле чения энтомофагов вредной черепашки, хлопковой совки, калифорнийской щитовки в агро ценозы путём использования феромонов этих насекомых. Например, размещение феромон ных ловушек хлопковой совки на посадках томата и болгарского перца увеличило количест во паразитированных гусениц совки на 20%.

Для повышения полезной роли местных энтомофагов существуют методы разумного ограничения химической борьбы. Например, ленточная обработка. Это позволяет энтомофа гам сконцентрироваться на необработанных лентах (полосах) и тем самым уйти от действия яда.

Сезонная колонизация. Этот способ заключается в искусственном разведении и еже годном массовом выпуске естественных врагов вредных организмов в природу. Он необхо дим в тех случаях, когда местные полезные организмы по разным причинам (плохая син хронизация годичного цикла с развитием хозяина, большая смертность в результате пони женной холодостойкости, уничтожение значительной части популяции пестицидами и др.) не могут контролировать размножение вредных организмов. Поэтому массовый выпуск эн томофагов или обработка растений микробиологическими препаратами в начале размноже ния вредителя имеет важное практическое значение. Примерами является широкое примене ние различных видов трихограммы в борьбе с совками и другими видами чешуекрылых, фитосейулюса в борьбе с паутинными клещами, хищных галлиц с тлями, энкарзии с оранжерейной белокрылкой в защищённом грунте и др. (Бондаренко, 1986).

Агрофирма «Белая дача» является одним из основных поставщиков тепличной овощ ной продукции в Московском регионе. Фирма производит следующий ассортимент энтомо фагов. Это фитосейулюс, энкарзия, афидиус, амблисейулюс, подизус, пикромерус. За год их производится более 300 млн. особей.

Специалистам агрофирмы удалось победить трипса с помощью хищного клеща Amblyseius cucumeris. Амблисейус вносится в теплицы путём развешивания бумажных паке тов с хищником, где он продолжает размножаться ещё 34 недели. На огурце с февраля по май проводится 68 выпусков с расходом 10001500 особей хищника на 1 м2. Большой про блемой при выращивании перца, баклажана, а в некоторых хозяйствах и томата стали раз личные виды совок. Кроме того, что совка сама по себе причиняет огромный вред растениям, она разрывает цепочку биологической защиты в теплицах. Против совок на агрофирме при меняют хищных клоповщитников: подизуса (Podisus maculiventris Say) и пикромеруса (Picromerus bidens L.) (Гуменная, 2002).

Внутриареальное расселение. Этот способ заключается в массовом переселении эф фективных, чаще всего специализированных естественных врагов вредителей, возбудителей болезней и сорняков из старых очагов размножения вредных организмов во вновь возни кающие очаги в пределах зоны, где эти враги отсутствуют или по разным причинам не нако пились в достаточном количестве. Хорошие результаты получены при расселении паразита яиц кольчатого шелкопряда теленомуса гладковатого в очаги вредителя в Башкирии, Крас нодарского края, на Украине и в других районах (Бондаренко, 1986).

В лесном хозяйстве наибольший успех получили внутриареальное переселение энто мофагов, которое состоит в массовом выпуске специализированных паразитов или хищников в возникающие очаги вредителей путём переноса энтомофагов из затухающих очагов. Тео ретической основой этого приёма является положение, что специализированные энтомофаги способны оказывать существенное влияние на ограничение размножения насекомых в пери од их видовой депрессии, тогда как роль многоядных энтомофагов проявляется, главным об разом, в подавлении уже массовой вспышки.

Метод внутриареального переселения нельзя считать универсальным. Этот метод не обходимо сочетать с созданием в новых местах поселения энтомофагов условий, обеспечи вающих их нормальное развитие. В первую очередь должна быть создана база дополнитель ного питания энтомофагов, а в отдельных случаях условия для зимовки.

Содействие естественному размножению энтомофагов проводится путём производст ва простейших лесохозяйственных мероприятий. Для привлечения энтомофагов и их допол нительного питания рекомендуется сохранение травянистой растительности, разведение на опушках и на лесокультурных площадях нектароносов, рыхление лесной подстилки для об легчения работы птиц, сохранение дуплистых деревьев и других мест зимовки энтомофагов.

Огромным достоинством биологической защиты растений является ее безопасность для человека и животных, что подтверждено многочисленными исследованиями. Благодаря безопасности для среды биопрепараты широко применяются в различных странах для регу ляции численности вредителей, а также возбудителей болезней растений. Их применение разрешено в хозяйствах, производящих продовольствие, а также в местах проживания и от дыха людей. При этом отпадает необходимость использования химических пестицидов, при водящих к загрязнению среды.

Многие описанные меры усиливают биоразнообразие в агроценоазах и лесных цено зах, восстанавливают естественные способы регуляции численности видов, перешедших в разряд вредителей. В связи с этими преимуществами роль биологическая средств в защите растений усиливается. Особенно ценно это направление для органического земледелия (мо дуль 5).

Селекция устойчивых к стрессам растений как перспектива снижения 3. пестицидной нагрузки и повышения биоразнообразия культур Роль селекции в устойчивом развитии растениеводства 3.5. Устойчивое развитие сельских территорий зависит от многих факторов, среди кото рых важнейшее значение имеют экономическая эффективность производства и создание комфортной среды обитания населения. В предыдущих разделах показаны последствия не эффективного землепользования, в существенной мере обострившее экологическую обста новку на планете. Необходимо находить баланс между потребностями человечества в обес печении населения полноценным высококачественным питанием и поддержанием (улучше нием) приемлемых экологических условий в сельских территориях.

Как правило, базовой отраслью в сельских территориях является растениеводство, с ним связаны животноводство и перерабатывающие отрасли. Для высокой экономической эффективности растениеводства и гарантированного производства продукции необходимо использовать высокопродуктивные сорта и оптимальные для почвенно-климатических усло вий системы земледелия. Повышение урожайности может быть достигнуто использованием сортов, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям региона (Кошкин и др., 2010).

Селекция растений направлена на постоянное улучшение свойств растений. С момен та возникновения земледельческой культуры человек сначала отбирал наиболее пригодные в пищу виды растений, а затем повышал их продуктивность и улучшал свойства. Примером важнейшей роли селекции растений в производстве продуктов питания является «зеленая революция», осуществленная в 60-х гг. ХХ в. Она произошла в результате создания низко рослых высокопродуктивных сорта пшеницы и риса, устойчивых к полеганию. Генетической основой для снижения высоты растений были гены карликовости. Карликовые и полукарли ковые сорта пшеницы и риса получили широкое распространение в мире, они позволили многократно повысить производство зерна и в значительной степени решить проблему голо да в развивающихся странах (Борлоуг, 2001). Крупной вехой в истории селекции было соз дание гетерозисных гибридов кукурузы с использованием эффекта цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), отличавшихся высокой продуктивностью. Гетерозис ные гибриды кукурузы с высоким содержанием незаменимой аминокислоты лизина позволили поднять производство ценного в пищевом и фуражном отношении зерна, что привело к росту продуктивности животноводства (Частная селекции, 2005). Су ществуют и другие примеры скачкообразного повышения урожайности и качества продукции благодаря созданию сортов с уникальными генами. Анализ факторов, влияющих на повышение урожайности основных сельскохозяйственных культур в мире с 1948 по 1980 гг., показал, что более половины прибавки обеспечивалась за счет селекцион ного улучшения растений, остальная часть – за счет совершенствования технологий расте ниеводства (рис 3.6.).

Рис. 3.6 Роль селекции в повышении средней урожайности основных сельскохозяйствен ных культур в мире (по данным Рива, 1987, цит. по Шаманин, 2002) В силу особенностей географического положения и исторического развития сельских территорий России интенсивные технологии применяются небольшом числе регионов евро пейской части России (Ставрополь, Краснодар, Поволжье) и (рис. – Мин-во). На значитель ной части территории России растениеводство развивалось экстенсивно, при этом использо вание новых высокопродуктивных сортов приобретает особое значение. Повышение общего выхода продукции за счет генетического потенциала растений позволит не увеличивать до лю агроценозов в сельскохозяйственных угодьях, и более эффективно использовать остав шуюся площадь для улучшения экологической обстановки за счет лесов, лугов, особо охра няемых территорий и т.д. Кроме того, возможности селекции позволяют обогащать генофонд новыми генами, что усиливает генетическое биоразнообразие наиболее ценных видов. Ис пользование в производстве устойчивых к болезням и вредителям сортов устраняет необхо димость применения пестицидов, что улучшает экологическую обстановку в агроценозах.

Таким образом, селекция растений позволяет решать ряд проблем, мешающих устойчивому развитию сельских территорий.

Стрессовые факторы и адаптация к ним растений 3.5. Территория России отличается большим разнообразием почвенно-климатических ус ловий – от холодных и переувлажненных до жарких и сухих. На большей части площади бывшего СССР (72 %) климат либо крайне холодный либо засушливый, и только на 28 % территории условия сравнительно благоприятны для растениеводства. В противоположность этому в США только 21% земельных площадей находятся в холодном климате, а 79 % – в умеренном, теплом и жарком. Серьезную проблему для сельского хозяйства создает неста бильность климата в разных регионах страны. Во многих регионах страны наблюдаются рез кие перепады температур, количества осадков, сроках наступления заморозков, регулярное выпадение града и т.д. В таких регионах не удается стабильно получать высокие урожаи, их называют «зоной рискованного земледелия» (Агрометеорология, 2002).

Культурные растения в процессе роста и развития подвержены многочисленным по вреждениям и болезням, вызываемым воздействиями среды (абиотические факторы) и жи вых существ (биотические факторы). Нормальный рост и развитие, определяющие уро жайность, происходят только тогда, когда воздействие абиотических и биотических факто ров не превышают пределов, к которым адаптировано растение (Кошкин, 2010). Чем боль ше действие факторов отличается от оптимальных для данного вида или сорта растений, тем выше их отрицательное действие (Защита растений, 2003).

Растения постоянно находятся в состоянии стресса в результате воздействия небла гоприятных климатических условий, недостатка или недоступности питательных веществ, антропогенных воздействий и т.д. Под стрессом понимают «нагрузку на организм, которая вызывает сначала дестабилизацию, потом нормализацию и повышение устойчивости, а при пре вышении приспособляемости – отмирание целых растений или их частей». Факторы, вызы вающие стресс, называют стрессовыми (Чиркова, 2002).

Большой ущерб урожаю наносят абиотические факторы – недостаток влаги, низкие или высокие температуры и т.д. В зависимости от погодных условий урожайность сельско хозяйственных культур может снижаться в 2-3 раза в зоне устойчивого увлажнения, в 5-6 раз в зоне неустойчивого (Коваль, Шаманин, 1999). Недобор урожая более значительный, если действие стрессовых факторов совпадает с «критическими периодами» роста растений. Кри тическими называют периоды, в которые происходят важные для дальнейшего развития процессы морфогенеза растений. Например, заморозок в фазе всходов у гороха снижает урожайность на 60-100 %, высокие температуры и засуха во время кущения и колошения резко снижают урожай зерновых. В случае длительного и интенсивного воздействия стрес совых факторов урожай может быть потерян полностью. Такие потери часто возникают при длительной засухе, суровой зиме, наводнении и др. (Частная физиология, 2005). При дейст вии биотических факторов – возбудителей болезней (патогенов – грибов, болезней и виру сов) и вредителей повреждаются или отмирают целые органы растений.

Недостаточная или слабая устойчивость растений к набору абиотических и биотиче ских факторов среды приводит к гигантским потерям урожая. В настоящее время за счет се лекционной работы достигнута высокая потенциальная урожайность основных видов сель скохозяйственных растений, однако реальная средняя урожайность культур ниже рекордной в 3,5–10 раз (рис. 3.7). Мировые данные по восьми основным культурам показывают, что без химической защиты растений потери урожая из-за биотических факторов могут достигать 70%, при этом отрицательное влияние болезней, вредителей и сорняков сопоставимы (рис.

3.8). Это подчеркивает необходимость создания сортов, устойчивых к комплексу абиотиче ских и биотических факторов среды, а также применения научно-обоснованных технологий, способствующих формированию урожая и снижающих его потери.

Рис. 3.7 Средняя урожайность основных сельскохозяйственных культур в мире (Шпаар и Рис. 3.8 Распределение потерь урожая основных сельскохозяйственных культур в резуль тате действия абиотических и биотических факторов (Oerke et al., 1994).

Способность растений выдерживать действие абиотических факторов стресса осно вана на устойчивости и уходе от стресса. (избегании) Устойчивый организм, приспосабли вает свои морфологические, физиологические и биохимические свойства и выдерживает стрессовые ситуации. Уход от стресса связан с тем, что развитие уязвимых стадий расте ний не совпадает с действием стрессового фактора. Так, поздно цветущие сорта плодовых уходят от весенних заморозков, а ранние сорта полевых культур – от болезней, развиваю щихся к концу вегетации (Чиркова, 2002;

Плотникова, 2007).

Растения приспосабливаются к существованию в сложной постоянно меняющейся среде. Адаптация – процесс или результат изменений в структуре или функциях организма, обеспечивающих способность к существованию в данной среде. Адаптивность – способность организма к приспособлению в какой-то определенной или любой среде (Частная физиоло гия, 2005). Способность к адаптации выражена у видов и сортов в разной степени. Свойство вида занимать разные местообитания с различающимися факторами среды, называется эко логической пластичностью (Жученко, 2001). Распространенность видов культурных расте ний в существенной степени зависит от их экологической пластичности, она хорошо выра жена у наиболее важных культур – пшеницы, овса, ячменя, картофеля, ржи. В меньшей сте пени к ней способны виды южного происхождения – кукуруза, соя, рис. Поэтому их возде лывание сосредоточено преимущественно в южных регионах планеты. Экологическая пла стичность видов широко используется человеком при интродукции – внедрении вида в но вые регионы, что используется для обогащения видового разнообразия местной флоры (Жу ченко, 2004).

Адаптивные свойства растений могут быть существенно повышены за селекционной работы. Именно благодаря селекционной работе кукуруза и картофель, возникшие в жарких странах американского континента, распространились в зонах с умеренным, а иногда и хо лодным климатом (Жученко, 2004). В России картофель возделывается во всех основных аг роклиматических зонах, а кукуруза постепенно распространяется в северо-западном и вос точном направлениях. Большую роль в распространении культур имеет создание высокопро дуктивных скороспелых гибридов, способных сформировать урожай за короткое время, и «уйти» от заморозков (Трунова, 2007).

Виды растений в процессе эволюции приспособились к определенным условиям су ществования – экологическим нишам. В результате эволюции внутри видов появились экологические типы, приспособленные к определенным условиям существования. Эти же особенности имеют виды, окультуренные человеком. Например, в России мягкая пшеница насчитывает 11 экологических групп, среди них наибольшее значение имеют северорус ская, степная и лесостепная (Зыкин и др., 2000).

Рост и развитие культурных растений определяется климатом и метеорологически ми условиями (погодой) во время вегетации растений, а также почвенными условиями (Чиркова, 2002). На территории России имеется набор почвенно-климатических зон, и растения должны быть адаптированы для существования в них (Жученко, 1988). Несоот ветствие почвенных условий потребностям растений приводят к существенному сниже нию урожайности.

Размещение культур и сортов в сельскохозяйственных зонах должно осуществляться с учетом особенностей реакции на климатические и почвенные условия, что обеспечивает лучшую адаптацию к условиям выращивания и большую устойчивость к стрессовым факто рам (Жученко, 1994, 2001). На хорошо окультуренных почвах с достаточным содержанием органических веществ, растения меньше страдают от недостатка влаги и нарушения аэрации корней, чем на эродированных почвах в районах с низкой культурой земледелия (Кирюшин, 2000).

Спектр возбудителей болезней и вредителей зависит от размещения сортов и поч венно-климатических условий. Как правило, в засушливых условиях на первое место вы ступают вредители, а в более увлажненных регионах больший вред наносят грибные и бак териальные болезни. С годовыми колебаниями метеорологических условий связаны коле бания в степени поражения посевов вредителями и болезнями (Зубков, 2000;

Защита рас тений, 2002).

Как правило, после действия факторов, ослабляющих растения, повышается их вос приимчивость к некротрофным организмам, вызывающим отмирание или гнили органов, и повреждение их грызущими вредителями. Например, частой причиной гибели озимых зла ков является выпревание, при этом создаются благоприятные условия для развития плес невых грибов, например, снежной плесени. (Плотникова, 2007).

Селекция растений на адаптивность к абиотическим факторам 3.5. Высокая и стабильная урожайность сельскохозяйственного производства возможна при сочетании в сорте высокой потенциальной продуктивности и устойчивости к неблаго приятным факторам. В связи с этим использование сортов полевых культур инорайонной селекции, созданных для других экологических условий, весьма проблематично. Эти сорта, как правило, не приспособлены к почвенно-климатическим условиям регионов России. В то же время в теплицах и на поливе можно создать хорошие и стабильные условия для роста и развития растений, при этом сорта и гибриды, созданные в других странах и регионах, могут быть высоко продуктивными.

Создание сорта представляет собой сложный научно-обоснованный процесс. Как пра вило, работа выполняется в 2 этапа – сначала проводится изучение и скрещивание родитель ских форм, а затем в течение ряда поколений проводится оценка потомства и отбор лучших форм, сочетающих высокую урожайность с устойчивостью к различным факторам среды (Пыльнев и др., 2005). Для создания растений с новыми или улучшенными свойствами в ка честве источников полезных генов используют:

– дикие или культурные родственные виды, у которых в процессе длительной эволю ции сформировались адаптивные признаки к разным факторам. Например, для селекции кар тофеля широко используют дикие виды картофеля. Виды пырея (род Agropyron) проявляют высокую зимостойкость, устойчивость к солонцеватым почвам и различным болезням. Соз данные на их основе пшенично-пырейные гибриды широко применяются в селекции пшени цы;

– лучшие сорта зарубежной селекции и местные сорта (стародавние сорта, ландрасы).

Русские местные сорта льна-долгунца, подсолнечника и других сельскохозяйствен ных культур широко используются селекционерами разных стран;

– новые линии растений, полученные с помощью экспериментального мутаге неза, изменчивости в культурах клеток и тканей, а также генетической инженерии.

Этот материал может быть донором самых разнообразных генов, включая гены ус тойчивости к стрессовым факторам среды, болезням и вредителям (Мережко, 2005;

Коновалов, 2002) Сочетание в одном сорте высокой потенциальной продуктивности, качества продук ции и устойчивости к неблагоприятным факторам затруднено отрицательной корреляцией между этими признаками. Как правило, высокая адаптивность снижает урожайность расте ний. Поэтому предпочитают создавать не универсальные сорта, а сорта, ориентированные на определенные технологии или предназначенные для выращивания в сложных условиях (Жу ченко, 2001) Высокопродуктивные сорта интенсивного типа предназначены для благопри ятных условий (достаточное влаго- и теплообеспечение, богатые почвы и др.), а также для интенсивных технологий. В то же время для регионов с суровым климатом и зон рискован ного земледелия необходимо вести селекцию на повышенную адаптивность и экологическую пластичность.

В ряде случаев при создании сортов одной и той же культуры, предназначенных для разных регионов, приходится вести селекцию на разные признаки. Так, сорта озимой пшени цы для южных регионов России должны быть устойчивы к выпреванию, снежной плесени, ледяной корке. В то же время для Поволжья и Сибири с сухими морозными зимами необхо димы сорта с повышенной морозостойкостью и устойчивостью к зимней засухе. В районах с суровыми зимами использование озимых культур ограничено, предпочтение отдается яро вым формам. Большая часть сельских территорий России расположена в зонах неблагопри ятных для земледелия, поэтому селекция на устойчивость к абиотическим факторам крайне важна.

Как правило, в пределах одной агроклиматической зоны наблюдаются различия в рельефе, качестве почва, обеспечении влагой и т.д. Поэтому селекционные учреждения ведут создание сортов разных экологических групп (Пыльнев и др., 2005). Для стабилизации по лучения урожая очень важно возделывать в хозяйствах не один лучший, а набор сор тов, отличающихся вегетационным периодом и адаптированных к разным стрессо вым факторам (Жученко, 1994). Такой подход усиливает генетическое разнообразие культур в агроценозах.

Во многих регионах планеты под влиянием длительного естественного и искус ственного отбора в течение веков сформировались местные (стародавние) сорта (landraces), они обладают комплексами генов, обеспечивающих адаптацию к условиям среды раз ных регионов. Преимущество местных сортов проявляется особенно резко в местно стях с суровыми природными условиями, например с засушливым климатом, бес снежными зимами, солонцеватыми почвами, в предгорьях и т. п. В этих условиях местные сорта достаточно стабильно дают урожай, хотя в благоприятные годы про игрывают по урожайности новым сортам. Местные сорта широко используются в се лекции на адаптивность к абиотическим факторам (Мережко, 2005). В частности, сорта западносибирских и волжских пшениц являются мировыми стандартами по признаку засухоустойчивости и широко используются в мире для улучшения этого признака.(Шаманин, 1994). Ландрасы могут иметь важное значение в органическом и традиционном сельском хозяйстве.

Мировой селекционной практикой доказана необходимость вовлечения в скрещивания местных сортов и географически и экологически отдаленных форм. При этом местные сорта передают комплексы генов, обеспечивающие адаптацию растений к эко логическим условиям, а инорайонные сорта – гены, повышающие качество продукции, ус тойчивость к болезням и вредителям и другие свойства. Значительное повышение урожайно сти пшеницы в России в 50-80-х гг. ХХ связано с внедрением в производство сортов, создан ных по этому принципу известными селекционерами: П.П. Лукьяненко, В.Н. Ремесло, Ф.Г.

Кириченко и др. При выведении широко известного сорта Безостая 1 П.П. Лукьяненко ис пользовал 20 форм (сортов) пшеницы, полученных из 12 стран различных континен тов. Этот сорт отличался исключительной экологической пластичностью, урожайно стью и качеством зерна. В 1971 г. этот сорт высевали на площади 13,3 млн. га в СССР и за рубежом. Также очень большие площади занимал сорт озимой пшеницы Мироновская 808 созданный В.Н. Ремесло. Благодаря работам отечественных ученых удалось добиться совмещения в сортах трудно сочетаемых свойств – высокой урожайности и хорошего качества продукции с адаптивностью (Лукьяненко, 1973).

Однако большой успех российских селекционеров привел к тому, что в качестве ро дительских форм стали использовать небольшой набор лучших по урожайности, качеству продукции и адаптивности сортов. В результате в 1998 г. 95% озимых пшениц, включенных в Государственный реестр селекционных достижений России, относились к двум большим группам, родоначальниками которых были Безостая 1 и Мироновская 808 (рис. 3.9). Особен но низкое генетическое разнообразие сортов было характерно для Северо-Западного, Цен трального и Волго-Вятского регионов (Мартынов, Добротворская, 2001).

Аналогичные явления снижения генетического разнообразия наблюдаются по разным культурам и за рубежом. Широкое распространение ограниченного набора лучших интенсивных сортов ускоряет спад генетического разнообразия в первичных и вторичных центрах. Так, использование гибридов кукурузы в Европе привело к уничтожению вторичных центров этой культуры в Италии и на Балканском полуост рове. В 20-х гг. ХХ в. русским ученым Н.И. Вавиловым в районах Средиземноморья, Ближнего Востока и Центральной Азии были собраны обширные коллекции образцов пшеницы, ячменя и других культур. Через полвека в этих зонах многие виды и мест ные сорта растений исчезли или стали очень редкими. Аналогичная ситуация сложи лась и в других частях мира, поэтому ученые говорят о них, как о «центрах бывшего разнообразия» (Смирнов, 2005).

Рис. 3.9 Генетический вклад отдельных сортов (w) в родословную сортов озимой пшени цы, возделывавшихся в регионах России и Украины в 1998 г. (Мартынов, Добро Во многих экономически развитых странах осознали угрозу потери биоразнообразия и предпринимают меры по его поддержанию. Генетические ресурсы растений сохраняются в научных учреждениях в виде обширных коллекций, включающихся сотни тысяч видов и об разцов. В России такую работу осуществляет Всероссийский институт растениеводства им.

Н.И. Вавилова (ВИР, г. Санкт-Петербург) (Смирнов, 2005). Кроме того, предпринимаются меры по увеличению видового и генетического биоразнообразия агроценозов. В частности, в США при Министерстве сельского хозяйства создан комитет, в задачи которого входит пре дупреждение повсеместного распространения генетически однообразных сортов основных сельскохозяйственных культур. В Германии и Италии экономически стимулируется возде лывание фермерами местных сортов.

В России создание сортов сельскохозяйственных культур осуществляет широкая сеть селекционных учреждений, расположенных по всей территории страны от Калининграда до Владивостока в основных агроклиматических зонах. Такая организация работы связана с необходимостью создания сортов, адаптированных к крайне разнообразным почвенно климатическим и биотическим факторам регионов. В соответствии с законодательством созданные сорта проходят независимую государственную оценку. По результатам 3-х-летних испытаний их рекомендуют для возделывания в соответствующей агроклиматической зоне.

Описания сортов и рекомендации по их использованию приведены на сайте Государствен ной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений - www.gossort.com. По сложившейся практике специалисты региональных селекционных учреждений демонстри руют свои достижения на регулярных выставках, полевых испытаниях, в прессе. Фермеры и хозяйства разных форм собственности могут выбрать необходимый набор сортов.

Селекция растений на устойчивость к болезням и вредителям 3.5. Влияние деятельности человека на эволюцию вредных организмов В биогеоценозах существуют десятки тысяч видов растений, микроорганизмов, жи вотных. При этом взаимоотношения видов сбалансированы, большого ущерба, приводящего к угнетению роста и развития растений, не наблюдается. В агроценозах биоразнообразие уменьшается, а часть видов грибов, бактерий, насекомых начинает приносить ощутимый вред. Их свойства меняются, регулярно возникают новые формы, преодолевающие устойчи вость растений (Дьяков, 1998).

Хозяйственная деятельность человека оказывает все более усиливающееся влияние на биосферу в целом и на патогенные организмы в частности. Человек влияет на размещение сельскохозяйственных культур и определяет сортовую политику. В специализированных сельскохозяйственных регионах огромные площади заняты монокультурами. Так, на северо американском континенте пшеница выращивается на гигантской территории от южных рай онов Мексики до центральных провинций Канады, занимая около 30 млн га. Огромные пло щади посевов этой культуры существуют в Австралии и в России. В центральных штатах США большую площадь занимает кукуруза, а. в странах Юго-восточной Азии – рис (Eversmeyer, Kramer, 2000).

Интенсификация сельского хозяйства приводит к сокращению ротации севооборотов, повышению доз удобрений и пестицидов, усиливающих появление мутаций. При этом сни жается видовое разнообразие популяций патогенов и вредителей, исчезает межвидовая кон куренция. В такой ситуации посевы основных сельскохозяйственных культур представляют собой гигантские полигоны для селекции агрессивных форм микроорганизмов и вредителей, способных преодолеть устойчивость растений (вирулентные расы, штаммы). Регулярно вспыхивают массовые болезни растений (Монастырский, 1998).

Происходит расширение спектра заболеваний основных сельскохозяйственных куль тура, в основном за счет грибов, которые ранее существовали преимущественно на расти тельных остатках (сапрофиты). На зерновых культурах в 80–90-х гг. ХХ в. усилилась вредо носность септориоза и фузариоза колоса, прикорневых гнилей. Особенно усилились эволю ционные процессы в популяциях токсинообразующих почвенных грибов, вызывающих увя дания и гнили растений (роды Fusarium, Cochliobolus (Helminthosporium), Penicillium, Aspergillus и др.). Увеличивается количество штаммов, вырабатывающих большое количе ство вредных микотоксинов. Их развитие приводит не только к снижению урожая, но и к от равлению зерна токсинами, что делает его непригодным в пищу и для фуража (Монастыр ский, 1998) Аналогичные процессы микроэволюции происходят в популяциях вредителей растений. В ряде сельскохозяйственных зон России возрастает численность колорадского жука, проволочников, клопа вредной черепашки, саранчовых и т.д. (Санин, 1997).

Самые большие проблемы встают в защите основных сельскохозяйственных культур, создающих мировой фонд продовольствия (табл. 3.1). Наиболее вредоносны болезни, возбу дители которых распространяются по воздуху или с потоками воды на большие расстояния, к ним прежде всего относятся ржавчинные, мучнисторосяные грибы, возбудитель фитофто роза. Эволюционные процессы в популяциях патогенов часто опережают темпы работы се лекционеров и вновь созданные сорта быстро теряют устойчивость.

Таблица 3.1 Быстро прогрессирующие болезни сельскохозяйственных растений Существенное роль в распространении болезней и вредителей в новые регионы игра ют экономические связи между регионами и странами. Карантин растений не всегда может предотвратить проникновение на территорию новых вредоносных организмов. При этом с семенным и посадочным материалами, продуктами сельского и лесного хозяйства могут пе ремещаться возбудители болезней и вредители. Примером являются завоз с американского континента в Европу колорадского жука, который в настоящее время достиг Западной Сиби ри (Шапиро, Вилкова, 1986). Серьезный ущерб посевам картофеля наносит фитофтороз. Его возбудитель Phytophthora infestans был завезен с клубнями из Мексики в Европу, После Вто рой мировой войны из Мексики в Европу были завезены новые агрессивные штаммы гриба.

Скрещивание штаммов фитофторы привело к резкому усилению вредоносности болезни (Дьяков, 1998). В 1985 г. новые агрессивные штаммы гриба были обнаружены на территории Беларуси, а затем России (Киселев, Новоселов, 2001).

Особенно сильно деятельность человека сказывается на распространении патогенов, имеющих ограниченные возможности миграции в природе: бактерий, вирусов, нематод, поч венных грибов. В Западной Европе, отличающейся развитым земледелием и интенсивными экономическими связями, усиливается вредоносность вирусных болезней растений. В по следние 40 лет из 88 описанных видов вирусов 58 получили распространение в странах ЕС.

За 17 лет вирусы желтой и слабой мозаики ячменя распространились на территории боль шинства земель Германии (рис. 3.10). Причинами увеличения количества и вредоносности вирусов является интенсификация земледелия, а также развитые экономические и туристи ческие отношения между регионами (Шпаар и др., 2002). В России также увеличивается вре доносность вирусных болезней злаков, картофеля, овощных культур.

Рис. 3.10 Распространение вирусов желтой и слабой мозаики ячменя в Германии (Шпаар и Создание сортов, устойчивых к болезням и вредителям Преимущества использования устойчивых сортов заключаются в том, что появляется возможность сокращения доз пестицидов или полного отказа от них, при этом повышается урожайность и качество продукции. В Германии отменили ряд премий фермерам, поскольку достижения селекции позволили обходиться без пестицидов (программа МЕКА). Следует отметить, что создание высокоурожайных сортов с улучшенными питательными и техноло гическими качествами привело к общему снижению их устойчивости к болезням и вредите лям (Жученко, 2001).

Во всех странах, включая Россию, ведут постоянную работу по селекции растений на устойчивость к наиболее вредоносным организмам. Однако в России доля устойчивых сор тов в производстве невелика, и составляла в 2006 г. по данным Государственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 8 до 20% в разных регионах (Меш кова, 2006). Одной из причин такого положения является регулярная потеря сортами устой чивости к болезням и вредителям.

Спектр болезней и вредителей основных культур в сельскохозяйственных зонах Рос сии существенно различается (табл. 3.2) (Санин, 1997). Вспышки размножения возбудителей болезней и вредителей проявляются регулярно, при этом каждая из них значительно снижает урожайность растений (от 10 до 50%). Селекцию растений ведут на устойчивость к наиболее вредоносным в регионе организмам наносящим ощутимый экономический ущерб (Плотни кова, 2007).

Таблица 3.2 Распространенность и вредоносность наиболее опасных болезней и вредите лей сельскохозяйственных культур в РФ (Санин, 1997) Болезни ная, твердая и ячмень, овес др.) Вредители зерновая совка Саранча Овощи, бахчевые, Поволжье, Сибирь, Северный Нарастание в до лек Колорадский жук Картофель Европейская часть, Урал, За- Ежегодно до Выше было показано, что для получения высоких урожаев необходимо возделывать сорта, адаптированные к условиям конкретного региона. Это особенно важно, поскольку многие патогены (преимущественно возбудители разного рода гнилей и пятнистостей) ата куют ослабленные растения. Повышение обшей адаптивности растений одновременно за щищает их от многих болезней. Поэтому при селекции на устойчивость к болезням и вреди телям в качестве материнской формы используют лучшие сорта, рекомендованные для воз делывания в зоне. Источниками генов устойчивости могут быть как формы растений, сфор мировавшиеся в природе, так и созданные искусственно.

Особую роль для селекции имеют устойчивые виды растений (преимущественно ди кие), которые сформировались в ходе длительной совместной (сопряженной) эволюции с вредными организмами. Наибольшая концентрация таких форм наблюдается в центрах про исхождения культурных растений (Вавилов, 1986). Так, наибольшее разнообразие устойчи вых к болезням и вредителям форм злаков обнаружено в Переднеазиатском генцентре, включающем Закавказье, а картофеля – в Мексике и Перу. Устойчивые к бактериальному ожогу формы риса обнаружены в Юго-восточной Азии и т.д. Введение в генофонды чуже родных генов является важным ресурсом повышения генетического разнообразия сельскохо зяйственных культур. В последние десятилетия основными источниками генов устойчивости пшеницы к болезням стали дикие виды эгилопсов и пыреев (роды Aegilops и Agropyron) (Ла почкина, 2005). В настоящее время ведутся работы по переносу в геном пшеницы генов ус тойчивости к болезням риса. Для защиты культурного картофеля от вирусных и грибных бо лезней в его генофонд переносят гены устойчивости не только от многочисленных диких ви дов картофеля, но и от баклажана, табака, томатов (Frazer, 2000;

Киселев, Новоселов, 2001).

В ХХ в. ученые стали активно создавать гены устойчивости, сначала с помощью экс периментального мутагенеза, а затем с помощью биотехнологии. Многочисленные мутант ные формы с измененными полезными свойствами. активно использовались в селекции мно гих сельскохозяйственных культур. Этот процесс аналогичен появлению полезных мутаций в природе и закреплению их в ходе естественного отбора, но реализуется селекционерами значительно быстрее (Гончаров, Гончаров, 2009)..

В 80-х гг. ХХ в. сформировалось новое научно-производственное направление – био технология. Биотехнология основана на работе с культурами клеток и тканей в искусствен ных условиях (in vitro). Оказалось, что в клеточных культурах можно получать огромное ко личество мутаций, а также эффективно отбирать редкие полезные мутации. В настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию линий разных видов растений, устойчивых к токсинообразующим грибам, вредоносность которых резко усилилась в последнее время (роды Fusarium, Cochliobolus и др.) (Сельскохозяйственная биотехнология, 2003). В ряде стран существенную роль в защите растений от стрессовых факторов среды, а также болез ней и вредителей начинает играть генетическая инженерия. Перспективы, реальные дости жения и проблемы биобезопасности этого направления описаны ниже.

В настоящее время человечество в целом осознало угрозу голода и необходимость увеличения производства продовольствия в мире, в том числе, за счет селекции растений.

Поэтому работы по обогащению генофонда культурных видов, обмену информацией и гена ми часто проводятся в рамках международных программ и в сотрудничестве с международ ными организациями. В частности, такое взаимодействие происходит в рамках сотрудниче ства российских учреждений с Международным центром селекции кукурузы и пшеницы CIMMYT (Мексика) (Гончаров, Гончаров, 2009). Описание генов и их действия приведены на сайтах в Интернете, например, на сайте http://www.cdl.umn.edu/Res_Gene/res_gene.html приведена информация о генах устойчивости к болезням зерновых культур. Продовольст венная и сельскохозяйственная организация ООН ФАО (Food and Agriculture Organization of the United Nations) – предоставляет информацию об устойчивости сортов различных культур.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 8 |
 




Похожие материалы:

«RUDECO Переподготовка кадров в сфере развития сельских территорий и экологии Модуль № 5 Экологизация сельского хозяйства (перевод традиционного сельского хозяйства в органическое) Университет-разработчик: ФГБОУ ВПО Ярославская государственная сельскохозяйственная академия 159357-TEMPUS-1-2009-1-DE-TEMPUS-JPHES Проект финансируется при поддержке Европейской Комиссии. Содержание данной публика ции/материала является предметом ответственности автора и не отражает точку зрения Евро пейской ...»

«Электронный архив УГЛТУ Н.А. Луганский С.В. Залесов В.Н. Луганский ЛЕСОВЕДЕНИЕ Электронный архив УГЛТУ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Н.А. Луганский С.В. Залесов В.Н. Луганский ЛЕСОВЕДЕНИЕ (Издание 2-е, переработанное) Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в обла сти лесного дела для межвузовского использования в качестве учебного по собия студентам, обучающимся по спе циальностям 260400 ...»

«Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского ЛИНГВОМЕТОДИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНОСТРАННЫХ ЯЗЫКОВ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ Межвузовский сборник научных трудов ВЫПУСК 9 Под редакцией Н. И. Иголкиной Саратов Издательство Саратовского университета 2012 УДК 802/808 (082) ББК 81.2-5я43 Л59 Лингвометодические проблемы преподавания иностран Л59 ных языков в высшей школе : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. Н. И. Иголкиной. – Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2012. – Вып. 9. – 144 с. : ил. В ...»

«СЕРГО ЛОМИДЗЕ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО ПРЕПАРАТА КК-86 MОНОГРАФИЯ Тбилиси 2012 3 UDC (uak) 615.32 Л – 745 АВТОР СЕРГО ЛОМИДЗЕ ЛЕЧЕБНО–ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО ПРЕПАРАТА КК–86 Редактор Тенгиз Курашвили полный профессор, член-корреспондент АСХН Грузии Зам. редактора Анна Бокучава полный профессор Рецензенты: Юрий Бараташвили ассоцированный профессор Шалва Макарадзе ассоцированный профессор Робинзон Босташвили ассоцированный профессор ISBN 978-9941-0-4797- ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени С.М. Кирова И.А. Маркова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОВЫРАЩИВАНИЯ (Лесокультурное производство) Учебное пособие для студентов, магистрантов и аспирантов специальности 250201 – Лесное хозяйство Допущено УМО по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия ...»

«МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК БУРЕИНСКИЙ ЛЕТОПИСЬ ПРИРОДЫ Чегдомын 2010 МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГУ ГОСУДАРСТВНЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК БУРЕИНСКИЙ УДК 502,72 (091), (470, 21) УТВЕРЖДАЮ Директор заповедника_ _2011 г. Тема: ИЗУЧЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОДА ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ПРИРОДЕ И ВЫЯВЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ ЧАСТЯ МИ ПРИРОДНОГО КОМПЛЕКСА ЛЕТОПИСЬ ПРИРОДЫ Книга 2009 ...»

«1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК КАЛУЖСКИЕ ЗАСЕКИ УТВЕРЖДАЮ УДК ДИРЕКТОР ЗАПОВЕДНИКА Регистрационный С.В.ФЕДОСЕЕВ Инвентаризационный _2000 г. Тема: Изучение естественного хода процессов, протекающих в природе, и выявление взаимосвязи между отдельными частями природного комплекса Летопись природы Книга 7 2000 г. Табл. 32 Рис. 18 Фот. 33 И.о. зам. директора по науке Карт. ЧЕРВЯКОВА О.Г. С. Ульяново 2001 г. Содержание: ...»

«Российская Федерация Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов УДК 502. 72/091/ 470.21 Утверждаю Директор заповедника Ю.П. Федотов 10 августа 2000 года ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК “БРЯНСКИЙ ЛЕС” Тема “ИЗУЧЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОДА ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ПРИРОДЕ И ВЫЯВЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ ЧАСТЯМИ ПРИРОДНОГО КОМПЛЕКСА” Летопись природы Книга 1999 год Часть Заместитель директора по научной работе _ И.А. Мизин 10 августа 2000года Нерусса 2000г СОДЕРЖАНИЕ 1. ...»

«УДК58.633.88(075.8) ББК 28.5. 42.14 я 73 Л 43 Рекомендовано в качестве учебно-методического пособия редакционно-издательским советом УО Витебская ордена Знак Почета государственная академия ветеринарной медицины от 2.12. 2009 г. (протокол № 3) Авторы: д-р с.-х. наук, проф. Н.П. Лукашевич; канд. с.-х. наук, доц. Н.Н. Зенькова; канд. с.-х. наук Е.А. Павловская, ассист. В.Ф. Ков ганов Рецензенты: канд. веет. наук, доц. З. М. Жолнерович; ; канд. вет. наук, доц. Ю.К. Коваленок, канд. с.-х. наук, ...»

« УДК 631.51:633.1:631.582(470.630) КУЗЫЧЕНКО Юрий Алексеевич НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД КУЛЬТУРЫ ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОГО И ВОСТОЧНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ 06.01.01 – общее земледелие, растениеводство Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук Научный консультант : Пенчуков В. М. – академик ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тамбовский государственный технический университет И.М. Курочкин, Д.В. Доровских ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МТП Утверждено Учёным советом университета в качестве учебного пособия для студентов дневного и заочного обучения по направлению 110800 Агроинженерия Тамбов Издательство ФГБОУ ВПО ТГТУ 2012 1 УДК 631.3(075.8) ББК ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ОМСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) И.А. КУРЬЯКОВ С.Е. МЕТЕЛЁВ ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ, ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ ОМСК 2008 УДК 338.1(071.1) ББК 65.3297 К93 Рецензенты: д-р эконом. наук проф., зав. каф. Маркетинг и предпринимательство ОмГТУ Могилевич М.В.; д-р эконом. наук проф., зав. каф. ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный торгово-экономический университет Омский институт (филиал) И.А. Курьяков РОЛЬ И МЕСТО АГРАРНОГО СЕКТОРА В УКРЕПЛЕНИИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СТРАНЫ Монография Омск 2008 УДК 338.109.3(571.1) ББК 65.321 К93 Рецензенты: Шмаков П.Ф., д-р. с.-х. н., профессор. Тимофеев Л.Г., к.э.н, доцент. Курьяков И.А. К93 Роль и место аграрного сектора в укреплении ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КУЛЬТУРА, НАУКА, ОБРАЗОВАНИЕ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ МАТЕРИАЛЫ V МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ Гродно УО ГГАУ 2011 УДК [008+001+37] (476) ББК 71 К 90 Редакционная коллегия: Л.Л. Мельникова, П.К. Банцевич, В.В. Барабаш, И.В. Бусько, В.В. Голубович, С.Г. Павочка, А.Г. Радюк, Н.А. Рыбак. Рецензенты: доктор философских наук, профессор Ч.С. Кирвель; доцент, ...»

«ФЁДОР БАКШТ КУЧА ЧУДЕС МУРАВЕЙНИК ГЛАЗАМИ ГЕОЛОГА 2-е издание, переработанное и дополненное Томск — 2011 УДК 591.524.22+550.382.3 ББК Д44+Д212.2+Е901.22+Е691.892 Б19 Литературный редактор Г.А. Смирнова Научный редактор канд. биол. наук доцент Р.М. Кауль Рисунки Л.М. Дубовой Фотографии Ф.Б. Бакшта Рецензенты: доцент Томского политехнического университета канд. геол.-минерал. наук А.Я. Пшеничкин; доцент Иркутской сельскохозяйственной академии канд. биол. наук Л.Б. Новак Книга участникам VIII ...»

«Г.Г. Маслов А.П. Карабаницкий, Е.А. Кочкин ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МТП Учебное пособие для студентов агроинженерных вузов Краснодар 2008 УДК 631.3.004 (075.8.) ББК 40.72 К 21 Маслов Г.Г. Техническая эксплуатация МТП. (Учебное пособие) /Маслов Г.Г., Карабаницкий А.П., Кочкин Е.А./ Кубанский государственный аг- рарный университет, 2008. – с.142 Издано по решению методической комиссии факультета механизации сельского хозяйства КубГАУ протокол №_ от __2008 г. В книге рассматриваются вопросы ...»

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН Трубилин Е.И. Федоренко Н.Ф. Тлишев А.И. МЕХАНИЗАЦИЯ ПОСЛЕУБРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ВУЗОВ Краснодар 2009 2 КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН Трубилин Е.И. Федоренко Н.Ф. Тлишев А.И. МЕХАНИЗАЦИЯ ПОСЛЕУБРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по ...»

«Управление по охране окружающей среды и природопользованию Тамбовской области КРАСНАЯ КНИГА ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ Животные Тамбов, 2012 ПРЕДИСЛОВИЕ ББК 28.6 УДК 591.6:502.74 Растительный и животный мир Тамбовской области уже в течение длительного времени подвергается интенсивному воздействию человека. Рубки леса, пожары, палы, распашка земель под сельскохозяйственные нужды, охота, неконтролируемый сбор полезных растений, различного рода мелиоративные работы, внесение КРАСНАЯ КНИГА ТАМБОВСКОЙ ...»

«Борис Кросс Воспоминания о Вове История моей жизни Нестор-История Санкт-Петербург 2008 УДК 882-94 ББК 84(2)-49 Борис Кросс. Воспоминания о Вове (История моей жизни). СПб.: Нестор-История, 2008. 336 с. ISBN 978-59818-7241-9 © Кросс Б., 2008 © Издательство Нестор-История, 2008 Что-то с памятью моей стало, — все, что было не со мной, помню Р. Рождественский Предисловие автора Эта книга — обо мне. Вова — мой псевдоним. Мне показалось, что, рассказывая о себе в третьем лице, я могу быть более откро ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.