ОЦЕНКА СОРТОВ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К КРАСНО-БУРОМУ БАКТЕРИОЗУ НА ЮГЕ СРЕДНЕЙ СИБИРИ

УДК 633.2:631.524.86./4

Оценка сортов суданской травы на устойчивость к красно-бурому бактериозу на юге Средней Сибири

Шевцова М. С. ¹, кандидат сельскохозяйственных наук

Ашмарина Л. Ф. ², доктор сельскохозяйственных наук

¹ФГБНУ «Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии»

655132, Россия, Республика Хакасия, Усть-Абаканский р-н, с. Зелёное, Садовая ул., д. 5

²ФГБНУ «Сибирский НИИ кормов СФНЦА РАН»

630501, Россия, Новосибирская обл., Новосибирский р-н, пос. Краснообск

E-mail: niiapchakasii@yandex.ru

В статье приводятся результаты трёхлетнего изучения устойчивости сортов и сортообразцов суданской травы в условиях юга Средней Сибири и Республики Тыва. Установлено, что получение стабильных урожаев суданской травы лимитируется рядом факторов, одним из которых является поражение красно-бурым бактериозом, который значительно снижает её семенную продуктивность и качество корма. Показано, что наиболее распространённой болезнью листьев является красно-бурый бактериоз (возбудитель — Pseudomonas holci). Проведена оценка сортов и сортообразцов суданской травы в различных природно-климатических зонах на устойчивость к красно-бурому бактериозу, подтверждена высокая устойчивость сортообразца К-57 и сорта Лира. В питомнике конкурсного сортоиспытания сорт Туран 2 и сортообразец К-57 были устойчивы к поражению красно-бурым бактериозом. Так, индекс развития болезни у последнего был в 1,6 раза меньше, чем у стандарта (сорта Ташебинская). Сорт Ташебинская и сортообразцы Д-39-09 и Д-11-03 были наиболее восприимчивы к поражению этим заболеванием. Это вызывает необходимость разработки мероприятий, снижающих вредоносность данного заболевания, в частности выведения устойчивых сортов. Выявлено, что по устойчивости к комплексу заболеваний и ряду хозяйственно ценных признаков выделился сортообразец К-57 (сорт Росинка, который передан на государственное сортоиспытание, в 2010 году на данный сорт получен патент № 7496 от 19.08.2010). Экологическое испытание по изучению урожайности зелёной массы и семян сортов суданской травы также показало высокую продуктивность сорта Росинка как в степной, так и в лесостепной зоне.

Ключевые слова: сорт, болезни, семена, суданская трава, красно-бурый бактериоз, урожайность.

Одна из причин снижения урожая семян и зелёной массы суданской травы — поражение болезнями. В результате наблюдений выявлены наиболее распространённые заболевания суданской травы в условиях юга Средней Сибири и Республики Тыва, относящиеся к разным этиологическим группам. Из листостеблевых — это красно-бурый бактериоз, также отмечены проявления корневых гнилей, стеблевой бактериальной гнили, вирусной мозаики, пыльной головни (Билай, 1977).

Возбудителем красно-бурого бактериоза (ожога) листьев (красно-коричневый бактериоз, красная бактериальная пятнистость) является Pseudomonas holci Kendrick (синонимы Phytomonas holci, Ps. syringae).

Патогенные бактерии представляют собой палочки с закруглёнными концами, одиночные, парами, 0,6–1×1,5–2,9 мкм, с одним-двумя полярными жгутиками (Бактериальные болезни растений, 1979). Признаки заболевания можно обнаружить, начиная с фазы всходов, оно поражает листья, стебли и колосовые плёнки (Ашмарина, Тарасова, 2012).

На поражённых тканях вначале появляются тёмно-зелёные водянистые пятна. Впоследствии центральная часть пятна приобретает светлую окраску, а красной остаётся только периферическая часть в виде каймы. Пятна обычно округлые или удлинённые, в виде красных полос (Горленко, 1955; 1977; Доброзракова, 1974; Чумаевская, 1974). Размеры их варьируются от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Сливаясь, пятна охватывают значительную часть листовой поверхности, особенно в большом количестве они сосредоточены на вершине листа, довольно часто располагаются по краям листовой пластинки. Развитию и распространению заболевания способствует влажная погода в период вегетации. По мнению М. А. Чумаевской (1985), наиболее важным фактором, влияющим на развитие болезни, является температура.

Цель исследований — дать оценку сортов и сортообразцов суданской травы на устойчивость к красно-бурому бактериозу.

Задачи исследований:

1. изучить особенности развития красно-бурого бактериоза суданской травы в различных природно-климатических зонах;
2. провести сравнительную оценку перспективных сортов и сортообразцов суданской травы с целью выявления наиболее устойчивых к комплексу патогенов.

Методика исследований. Исследования проводились в 2009–2011 годах на базе ФГБНУ «НИИ аграрных проблем Хакасии». Объектами исследования служили районированные сорта суданской травы Ташебинская, Туран 2, Новосибирская 29, Лира и перспективные сортообразцы К-57 (Росинка), Д-11-03, Д-39-09, а также комплекс возбудителей болезней, формирующийся в агроценозах этой культуры.

Растительные и почвенные образцы отбирали в различных природно-климатических зонах: лесостепная зона — Минусинский опорный пункт (ОП) (с. Большая Ничка), Каратузский ОП; степная зона — Бейский ОП, Ширинский ОП; сухостепная зона — ФГУП «Черногорское» (п. Зелёное), Республика Тыва (п. Туран).

Годы проведения исследований различались по метеорологическим условиям. В лесостепной зоне 2009 и 2011 годы были увлажнёнными (ГТК — 1,2–1,5), 2010 год был с избыточным увлажнением (ГТК — 2,9). В степной зоне засушливыми были 2011 (Бейский ОП) и 2010 годы (Ширинский ОП), 2010 год (Бейский ОП) — с избыточным увлажнением (ГТК — 2,2). Остальные годы были умеренно увлажнёнными (ГТК — 1–1,3). В сухостепной зоне в Республике Тыва 2009 и 2010 годы были умеренно увлажнёнными, а 2011 год — засушливым (ГТК — 0,8); в сухостепной зоне (ФГУП «Черногорское») 2009 –2011 годы были засушливые (ГТК — 0,4–0,6).

Определение видов возбудителей болезней проводили, руководствуясь определителями В. И. Билай (1970; 1977). Заражённость семян возбудителями болезней определяли методом рулонов (Методические указания по экспериментальному изучению фитопатогенных грибов, 1979) и в чашках Петри (Методы экспериментальной микологии, 1973).

Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета прикладных программ SNEDECOR (Сорокин, 2004).

Результаты исследований. В результате наблюдений в 2009‒2011 годах отмечено высокое развитие красно-бурой пятнистости. Интенсивность развития этого заболевания в различных природно-климатических зонах зависела от погодных условий (рис. 1).

Рис. 1. Развитие бактериальной пятнистости в различных зонах (среднее за 2009–2011 гг.):

1 — Минусинский ОП; 2 — Каратузский ОП; 3 — Бейский ОП; 4 — Ширинский ОП; 5 — ФГУП «Черногорское»; 6 — Республика Тыва; — лесостепная; — степная; — сухостепная; — ГТК

Наиболее значительное развитие красно-бурой пятнистости на листьях и стеблях суданской травы отмечено в лесостепной зоне (до 38%), которое превышало порог вредоносности в 1,9 раза. Это в первую очередь связано с гидротермическими условиями, складывающимися в этой зоне (ГТК периода вегетации колебался от 1,2 до 1,6), о чём свидетельствует тесная положительная корреляционная зависимость развития болезни от ГТК периодов май–июнь и май–июль, которая составляла соответственно 0,88 и 0,90.

Учёт развития бактериальной пятнистости в степной зоне показал, что проявление заболевания здесь было ниже по сравнению с другими зонами и также зависело от гидротермических условий периода вегетации. В 2009 году (ГТК — 1,0) развитие болезни было слабым (12,5%), напротив, в 2010 году при значительном выпадении осадков (ГТК — 1,9) — в 1,8 раза выше (23%).

В сухостепной зоне (ФГУП «Черногорское») несмотря на засушливые условия (среднемноголетнее количество осадков — 192–250 мм) в годы проведения исследований количество выпавших осадков за май–сентябрь было достаточно высоким (от 179,5 до 386 мм). Это обусловило значительное развитие красно-бурой пятнистости, которое колебалось от 15,0 до 33,0%.

Таким образом, проведённые исследования показали, что в посевах суданской травы в различных природно-климатических зонах складывается неблагоприятная фитосанитарная ситуация, связанная с развитием бактериальных пятнистостей. Это вызывает необходимость разработки мероприятий, снижающих вредоносность данного заболевания.

Листовые болезни суданской травы, в том числе бактериальные, представляют наибольшую опасность для этой культуры. Это вызывает необходимость их более детального изучения в конкретных условиях региона.

Наиболее эффективным приёмом в борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур является возделывание устойчивых сортов (Жученко, 1997; 2001).

Проведённые исследования на поражённость листостеблевыми болезнями суданской травы показали, что развитие красно-бурого бактериоза в 2009 году было в 2 раза меньше по сравнению с 2010 годом, эпифитотийным по листостеблевым инфекциям.

Результаты изучения поражённости листьев суданской травы красно-бурой бактериальной пятнистостью в питомнике конкурсного сортоиспытания (фаза вымётывания) в 2009–2010 годах свидетельствуют, что сорт Ташебинская и сортообразцы Д-39-09 и Д-11-03 были наиболее восприимчивы к поражению этим заболеванием. Сорт Туран 2 и сортообразец К-57 были устойчивы к поражению красно-бурым бактериозом. Так, индекс развития болезни у последнего был в 1,6 раза меньше, чем у стандарта (сорта Ташебинская).

Наряду с оценкой в питомнике конкурсного сортоиспытания в 2009–2011 годах была проведена оценка поражения листьев и стеблей разных сортов суданской травы бактериальной пятнистостью в различных зонах. Результаты, представленные в табл. 1, подтверждают данные, полученные ранее, о более высокой устойчивости сортообразца К-57 (Росинка) как в степной, так и в лесостепной зоне.

1. Развитие бактериальной пятнистости на суданской траве разных сортов и сортообразцов в различных зонах, % (2009–2010 гг.)

Исследования, проведённые в 2011 году в различных зонах, подтвердили высокую степень устойчивости сортообразца К-57 (Росинка) и сорта Лира к поражению красно-бурым бактериозом: индекс развития заболевания не превышал порога вредоносности или был на его уровне.

Большое значение для получения зелёной массы суданской травы на корм имеет высота продуктивного стеблестоя. С этой целью нами в 2009–2011 годах в питомнике конкурсного сортоиспытания было проведено в фазу цветения измерение высоты растений суданской травы.

Выяснено, что высота стеблестоя суданской травы в питомнике конкурсного сортоиспытания в фазу цветения составляла в 2009 году от 197 до 202,6 см; в 2010 году была ниже и достигала лишь 134,1 см. Установлено, что наиболее высокие растения были зафиксированы в 2009 году у испытываемых сортообразцов, самые низкие — у стандарта, сорта Ташебинская. Высота растений у сорта Туран 2 была на уровне стандарта. В 2010 году, напротив, этот сорт сформировал наиболее высокий стеблестой. У остальных сортообразцов высота растений была на уровне сорта Ташебинская.

В 2011 году сортообразец К-57 под названием Росинка проходил экологическое испытание на Каратузском ОП (лесостепная зона) и Бейском ОП (степная зона). Результаты свидетельствуют, что этот сортообразец превосходил остальные сорта по высоте растений в обеих зонах. Так, высота его стеблестоя была выше стандарта в лесостепи на 28 см, а в степи в 2009–2011 годах — на 26 см.

Важным показателем продуктивности суданской травы является урожай зелёной массы. Проведённый учёт урожая в питомнике конкурсного испытания в 2009–2010 годах выявил преимущество сортообразца К-57 по этому показателю.

Так, урожайность его зелёной массы достоверно превышала стандарт, сорт Ташебинская, в 2009 году на 2,5 т/га, в 2010 году — на 1,5 т/га и в среднем за 2 года — на 2,0 т/га. Остальные сортообразцы и сорта по этому показателю находились на уровне стандарта.

Наряду с урожайностью зелёной массы важную роль в характеристике сорта играет семенная продуктивность.

Анализ полученных данных показывает, что в 2009 и 2010 годах самый большой урожай семян (1,38 и 1,14 т/га) получен у номера К-57, что выше сортов Ташебинская и Туран 2 в 1,4–1,6 раза. Это свидетельствует о том, что данный сортообразец, как отмечалось ранее, наряду с более высокой устойчивостью к комплексу заболеваний обладает и более высокой продуктивностью.

Проведённые исследования позволили выделить селекционный образец К-57 как наиболее устойчивый к комплексу болезней и обладающий наряду с этим и рядом хозяйственно ценных признаков (хорошей облиственностью и большей продуктивностью). Полученные данные позволили рекомендовать данный сортообразец для прохождения государственного сортоиспытания как сорт под названием Росинка

Экологическое испытание различных сортов суданской травы, проведённое в 2011 году, подтвердило высокую продуктивность сорта Росинка: как в степи, так и в лесостепной зоне он превосходил остальные сорта по урожайности зелёной массы и семян (табл. 2) за исключением урожайности семян в степной зоне сортов Туран и Лира.

2. Урожайность зелёной массы и семян суданской травы в различных природно-климатических зонах, т/га (2011 г.)

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что по устойчивости к комплексу заболеваний и ряду хозяйственно ценных признаков выделился сортообразец К-57, который под названием Росинка передан в государственное сортоиспытание. В 2010 году на данный сорт получен патент № 7496 от 19.08.2010.

Заключение. Проведённые исследования показали, что в посевах суданской травы в различных природно-климатических зонах складывается неблагоприятная фитосанитарная ситуация, связанная с развитием бактериальных пятнистостей. Это вызывает необходимость разработки мероприятий, снижающих вредоносность данного заболевания, в частности выведения устойчивых сортов.

Результаты изучения поражённости листьев суданской травы красно-бурой бактериальной пятнистостью в питомнике конкурсного сортоиспытания (фаза вымётывания) в 2009–2010 годах показали, что сорт Ташебинская и сортообразцы Д-39-09 и Д-11-03 были наиболее восприимчивы к поражению данному заболеванию. Сорт Туран 2 и сортообразц К-57 были устойчивы к поражению красно-бурым бактериозом. Так, индекс развития болезни у последнего был в 1,6 раза меньше, чем у стандарта (сорта Ташебинская).

Важным показателем продуктивности суданской травы является урожай зелёной массы. Учёт урожая в питомнике конкурсного испытания в 2009–2010 годах выявил преимущество сортообразца К-57 по этому показателю. Так, урожайность его зелёной массы достоверно превышала стандарт, сорт Ташебинская, в 2009 году на 2,5 т/га, в 2010 году — 1,5 т/га и в среднем за 2 года — 2,0 т/га. Остальные сортообразцы и сорта по этому показателю находились на уровне стандарта.

Самый больший урожай семян (1,38 и 1,14 т/га) получен у номера К-57, что выше урожайности семян у сортов Ташебинская и Туран 2 в 1,4–1,6 раза. Остальные номера по этому показателю находились на уровне стандарта. Это свидетельствует о том, что данный сортообразец, как отмечалось ранее, наряду с более высокой устойчивостью к комплексу заболеваний обладает и более высокой продуктивностью.

Сравнительная оценка сортов и сортообразцов суданской травы позволила выделить селекционный образец К-57 как наиболее устойчивый к комплексу болезней и обладающий рядом хозяйственно ценных признаков. Полученные данные позволили рекомендовать данный сортообразец для прохождения государственного сортоиспытания как сорт под названием Росинка.

Литература

1. Ашмарина Л. Ф. Болезни суданской травы на юге средней Сибири / Л. Ф. Ашмарина, М. С.Тарасова // Кормопроизводство. — 2012. — № 2. — С.29–30.

2. Бактериальные болезни растений / под ред. В. П. Израильского. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Колос, 1979. — 288 с.

3. Билай В. И. Токсинообразующие микроскопические грибы / В. И. Билай, Н. М. Пидопличко. — Киев: Наукова думка, 1970. — 289 с.

4. Билай В. И. Фузарии (биология и систематика) / В. И. Билай. — Киев: Издательство АН УССР, 1977. — 442 с.

5. Горленко М. В. Выживаемость в почве фитопатогенных грибов и бактерий в связи с их происхождением / М. В. Горленко // Вестник МГУ. — 1955. — № 9. — С.95–101.

6. Горленко М. В. Бактериальные болезни растений / М. В. Горленко. — М.: Колос, 1977. — 159 с.

7. Доброзракова Т. Л. Сельскохозяйственная фитопатология. / Т. Л. Доброзакова, под ред. проф. М. К. Хохрякова. — М.: Колос, 1974. — 328 с.

8. Жученко А. А. Эколого-генетические основы интегрированной системы защиты растений / А. А. Жученко // Проблемы оптимизации фитосанитарного состояния растениеводства: сборник научных трудов Всероссийского съезда по защите растений. — СПб, 1997. — С.9–24.

9. Жученко А. А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы. Т. 2 / А. А. Жученко. — М., 2001. — 708 с.

10. Методические указания по экспериментальному изучению фитопатогенных грибов / сост. М. К. Хохряков. — Л.: ВАСХНИЛ, ВИЗР, 1979. — 78 с.

11. Методы экспериментальной микологии. / Под ред. В. И. Билай. — Киев: Наукова думка, 1973. – 239 с.

12. Сорокин О. Д. Прикладная статистика на компьютере / О. Д. Сорокин. — Новосибирск, 2004. — 162 с.

13. Тарасова М. С. Видовой состав возбудителей болезней суданской травы в условиях юга Средней Сибири / М. С. Тарасова // Достижение науки и техники АПК. — 2011. — № 4. — С.22‒23.

14. Чумаевская М. А. Бактериальные пятнистости сорго и суданской травы / М. А. Чумаевская // Сельскохозяйственная биология. — 1974. — Т. IX. — № 1. — С.72‒75.

15. Чумаевская М. А. Бактериальные болезни злаковых культур / М. А. Чумаевская, Е. В. Матвеева. — М.: Агропромиздат, 1985. — 287 с.

Resistance of Sudan grass to red-brown bacterial disease in the south of Middle Siberia

Shevtsova M. S.¹, PhD Agr. Sc.

Ashmarina L. F.², Dr. Agr. Sc.

¹Research Institute for Agricultural Issues of Khakassia

655132, Russia, the Republic of Khakassia, Ust-Abakanskiy rayon, selo Zelenoe (village), Sadovaya str., 5

²Siberian Forage Research Institute of Siberian Federal Research Center of Agricultural Biotechnology of Russian Academy of Science

630501, Russia, the Novosibirsk region, Novosibirskiy rayon, poselok Krasnoobsk (village)

E-mail: niiapchakasii@yandex.ru

The paper reports on the three-year evaluation of Sudan grass genotypes in the south of Middle Siberia and the republic of Tuva. Red-brown bacterial disease negatively influenced productivity of Sudan grass, significantly decreasing its seed yield and fodder quality. Red-brown bacterial leaf spot, caused by Pseudomonas holci, was highly spread there. Evaluation of resistance of Sudan grass genotypes to red-brown bacterial leaf spot determined highly resistant line K-57 and variety “Lira” in various environmental zones. In the nursery of competitive variety trial “Turan 2” and K-57 showed good resistance to the bacterial effect. The infection level of K-57 was 1.6 times less than that of the standard variety “Tashebinskaya”. “Tashebinskaya”, D-39-09 and D-11-03 were the most susceptible to the disease. Therefore breeding of novel resistant varieties is of high importance. Since genotype K-57 effectively tolerated a complex of diseases and had a number of economically important traits it was sent for the State variety trial (variety “Rosinka”, patent No. 7496 from 19.08.2010). Analyses of green mass and seed yield showed “Rosinka” to be highly productive both in steppe and forest-steppe.

Keywords: variety, disease, seed, Sudan grass, red-brown bacterial disease, productivity.

References

1. Ashmarina L. F. Bolezni sudanskoy travy na yuge sredney Sibiri / L. F. Ashmarina, M. S.Tarasova // Kormoproizvodstvo. — 2012. — No. 2. — P.29–30.

2. Bakterialnye bolezni rasteniy / pod red. V. P. Izrailskogo. — 3rd ed., pererab. i dop. — Moscow: Kolos, 1979. — 288 p.

3. Bilay V. I. Toksinoobrazuyushchie mikroskopicheskie griby / V. I. Bilay, N. M. Pidoplichko. — Kiev: Naukova dumka, 1970. — 289 p.

4. Bilay V. I. Fuzarii (biologiya i sistematika) / V. I. Bilay. — Kiev: Izdatelstvo AN USSR, 1977. — 442 p.

5. Gorlenko M. V. Vyzhivaemost v pochve fitopatogennykh gribov i bakteriy v svyazi s ikh proiskhozhdeniem / M. V. Gorlenko // Vestnik MGU. — 1955. — No. 9. — P.95–101.

6. Gorlenko M. V. Bakterialnye bolezni rasteniy / M. V. Gorlenko. — Moscow: Kolos, 1977. — 159 p.

7. Dobrozrakova T. L. Selskokhozyaystvennaya fitopatologiya. / T. L. Dobrozakova, pod red. prof. M. K. Khokhryakova. — Moscow: Kolos, 1974. — 328 p.

8. Zhuchenko A. A. Ekologo-geneticheskie osnovy integrirovannoy sistemy zashchity rasteniy / A. A. Zhuchenko // Problemy optimizatsii fitosanitarnogo sostoyaniya rastenievodstva: sbornik nauchnykh trudov Vserossiyskogo sezda po zashchite rasteniy. — St. Petersburg, 1997. — P.9–24.

9. Zhuchenko A. A. Adaptivnaya sistema selektsii rasteniy (ekologo-geneticheskie osnovy. Vol. 2 / A. A. Zhuchenko. — Moscow, 2001. — 708 p.

10. Metodicheskie ukazaniya po eksperimentalnomu izucheniyu fitopatogennykh gribov / sost. M. K. Khokhryakov. — Leningrad: VASKhNIL, VIZR, 1979. — 78 p.

11. Metody eksperimentalnoy mikologii. / Pod red. V. I. Bilay. — Kiev: Naukova dumka, 1973. – 239 p.

12. Sorokin O. D. Prikladnaya statistika na kompyutere / O. D. Sorokin. — Novosibirsk, 2004. — 162 p.

13. Tarasova M. S. Vidovoy sostav vozbuditeley bolezney sudanskoy travy v usloviyakh yuga Sredney Sibiri / M. S. Tarasova // Dostizhenie nauki i tekhniki APK. — 2011. — No. 4. — P.22‒23.

14. Chumaevskaya M. A. Bakterialnye pyatnistosti sorgo i sudanskoy travy / M. A. Chumaevskaya // Selskokhozyaystvennaya biologiya. — 1974. — Vol. IX. — No. 1. — P.72‒75.

15. Chumaevskaya M. A. Bakterialnye bolezni zlakovykh kultur / M. A. Chumaevskaya, E. V. Matveeva. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 287 p.