Спосіб оцінювання стійкості сортів пшениці проти клопа черепашки (eurygaster integriceps put.) та інших видів клопів

Реферат: UA 95910 U UA 95910 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема захисту рослин та його екологізації за допомогою найбільш екологічно безпечного, економічно вигідного імунологічного методу. Спосіб вкрай необхідний як в селекційних програмах створення стійких сортів пшениці проти найнебезпечніших шкідників - клопів, так і при їх об'єктивному оцінюванні перед занесенням до "Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні". Клоп черепашка (Eurygaster integriceps Put.) та інші види щитників (Е. austriaciis Sell., E. maurus L.), елій (Aelia acuminata L., A. rostrata Boh.) шкодять на IV-XII етапах органогенезу рослин, за шкалою Купермана, чи 30-91 етапах - за шкалою ЄС. За пошкодженості вегетативних органів рослин перезимувалими клопами знижується продуктивність рослин, а за сильної пошкодженості рослини гинуть. Пошкодженість рослин перед виколошуванням спричинює білоколосицю, плюсклозерність та істотно знижує врожайність. За даними М.П. Секуна (див. Секун М.П. "Клоп шкідлива черепашка" Київ, Світ, 2002.-24 с.) продуктивність пошкоджених клопами рослин у весняний період може знижуватись на 40-50 %. За пошкодженості зернівок личинками і молодими клопами в період їх формування - повної стиглості вони гинуть або погіршується товарна і насіннєва якість. Боротьба з цими фітофагами особливо на завершальних етапах органогенезу є складною і найбільш небажаною за небезпеки залишків інсектицидів у зерні, що вимагає посиленої уваги до пошуку альтернативних методів захисту рослин та біологізації інтегрованого регулювання чисельності фітофагів. Шкідливість личинок клопа черепашки різних віків та молодих клопів детально вивчена И.Д. Шапиро, Р.И. Бартошко (див. "Вредная черепашка. Методические рекомендации по оценке устойчивости зерновых колосовых культур к вредителям". М., 1988. - С. 13-20), що дало зрозуміти складну систему взаємовідносин "рослина-живитель  фітофаг" яка слугує теоретичним підґрунтям для створення сортів пшениці, які поєднують усі типи стійкості: антиксеноз (непринадність рослин), антибіоз (пригнічення розвитку фітофага), толерантність (відновлення втрачених органів без зниження продуктивності), ухилення (не збігання вразливих фаз зі шкідливою стадією фітофага) та забезпечують найбільш ефективний рівень стійкості і обмеження чисельності фітофага. Так, після виколошування пшениці личинки, а згодом і молоді клопи зосереджуються на колоссі та живляться зернівками. Період розвитку фітофага триває 32-40 діб за який кожна особина пошкоджує понад 200 зернівок і переважно збігається з періодом проходження озимою пшеницею Х-XII етапів органогенезу. Оскільки личинки першого віку (L1) мають короткий стилет та на сортах з потовщеними лусками переважно живляться ними. Пошкодження личинками L2 зернівок в період їх формування (X етап органогенезу) призводить до деформації і їх засихання (пустозерність). За пошкодженості зернівок личинками L2-L3 в період молочно-воскової стиглості їх шкідливість дещо знижується (зумовлюється плюсклозерність). Шкідливість личинок старших віків L4-L5 у цей період зумовлює значно ширшу порожнину в зернівці. Найбільш шкідливими є личинки L5 і дорослі клопи. Отже, важливим чинником обмеження шкідливості фітофага є не збігання чутливих фенофаз рослин з найбільш шкідливими стадіями фітофага - швидкоплинний період формування - достигання зерна. Відомий спосіб оцінювання стійкості сортів пшениці - дивись деклараційний патент України на винахід № 46527 А, А01Н 1/04. "Спосіб відбору сортозразків озимої пшениці, стійких до комплексу шкідливих комах". Відбір сортозразків пшениці озимої, стійких до шкідливих комах, групи сисних - злакові попелиці, пшеничний трипс (до цієї групи належать і клопи) відповідно способу, проводять в період закінчення вегетації восени, підраховуючи число здорових і пошкоджених ростків. Сортозразки, у яких відношення здорових до пошкоджених ростків становить два та більше до одного, відбирають як стійки. Навесні в період закінчення фази виходу в трубку на однометровому відрізку рядка в межах сортозразка пшениці озимої підраховують число рослин (кущиків) та стебел, що вступили до цієї фази. Якщо середнє число таких стебел на кущик в період відбору становить чотири та більше, то такі відбирають як стійки. Восени, на однометровому відрізку рядка підраховують число рослин з ознаками пошкодженості знебарвлення та скручення листків, наявність на листях чорних точок. Якщо число рослин які не мають жодних ознак пошкодження становить 70 % та більше, то такі відбирають як стійкі. Такі заміри проводять на усіх маркерних фазах вегетації (колосіння, цвітіння, налив зерна). Результат зводять у таблиці, по яких і визначають стійкість, але такий спосіб не придатний коли шкідник пошкоджує рослину не тільки у фазі дорослої комахи, але і в інших фазах свого розвитку і коли пошкодженість рослин шкідником мінімальна. В основу корисної моделі поставлена задача створення універсального способу оцінювання стійкості озимих сортів пшениці. 1 UA 95910 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поставлена задача вирішується тим, що спосіб оцінювання стійкості сортів пшениці озимої м'якої, який полягає в аналізі маркерів фізіологічного стану розвитку рослин за вегетаційний період, та визначення по балових шкалах стійкості ступінь заселеності та пошкодженості культури шкідниками, при низькій чисельності шкідників нижче відповідної балової шкали економічного порога шкідливості (ЕПШ), оцінювання балового показника визначають за формулою: 100 (Че  Ч ) ; E Че де: E - зменшення показника порівняно з нестійким еталоном, %; Че - середній показник чисельності на нестійкому еталоні; Ч - середній показник на дослідному сорті. Те, що при низькій чисельності шкідників, нижче відповідної балової шкали економічного порога шкідливості (ЕПШ), оцінювання балового показника визначають за формулою: 100(Че  Ч) E Че ; де: E - зменшення показника порівняно з нестійким еталоном, %; Че - середній показник чисельності на нестійкому еталоні; Ч - середній показник на дослідному сорті дозволить більш точно визначати адитивну стійкість сортів пшениці м'якої до усіх видів клопів, що приведе до зменшення хімічного навантаження агроценозів. Спосіб пояснюється таблицями: Характеристика сортів пшениці озимої м'якої - табл. 1, Система обліків чисельності та шкідливості клопа черепашки - табл. 2, Шкала для визначення балів за порівняння відносних показників - табл. 3, Оцінювання сортів пшениці м'якої на стійкість (антиксеноз) - табл. 4, Оцінювання сортів пшениці м'якої на стійкість (антибіоз) - табл. 5, Маркерні ознаки стійкості сортів пшениці озимої м'якої проти клопа черепашки та інших видів клопів, їх балові характеристики – табл. 6, Адитивна стійкість сортів пшениці озимої м'якої проти клопа черепашки - табл. 7. Дослідження проводили в 2006-2013 pp. на дослідному полі Інституту фізіології рослин і генетики НАНУ (ІФРГ НАНУ) в см. Глеваха Київської області. Сорти, які вивчали на стійкість проти клопа черепашки з колекції ІФРГ переважно належить до сортів інтенсивного типу, відзначаються інтенсивними початковими ростовими процесами і кущінням, ранньостиглістю і середньостиглістю їх зерно має високий вміст білка і клейковини, масу 1000 зерен  44 г, а потенційна продуктивність перевищує 8 т/га. Окрім того, вони відзначаються високою посухостійкістю і стійкістю до осипання та рекомендуються до вирощування в зонах Лісостепу і Степу (табл. 1). Обліки чисельності різних стадій клопа черепашки проводять ретельно оглядаючи певну кількість рослин у пробі і підраховують шкідників на одиницю облікової площини (рослину, 2 колос, 0,5 м рядка, 1 м ). Облік таких комах за рядкового посіву роблять частіше на довжині рядка 25, 33, 50 і 100 см. При цьому вздовж рядка кладуть лінійку певної довжини, ретельно оглядають кожну рослину і підраховують кількість комах. Система обліків чисельності різних стадій черепашки з баловими шкалами та відносних показників наведені в таблиці 2. Сучасні сорти інтенсивного типу поєднують усі типи стійкості у різному співвідношенні окремих типів, а тому до оцінювання сумарної (адитивної) стійкості слід підходити з якомога повною оцінкою кожного типу окремо. Антибіоз (пригнічення розвитку шкідника) - обмежує розмноження фітофагів і забезпечує тривале регулювання їх чисельності, а тому є найважливішим типом стійкості, що забезпечується багатьма механізмами, за частки якого 40 % (коефіцієнт 0,4) в адитивній стійкості і балові 4-4,5 характеризує сорт як високостійкий. Антиксеноз (непринадність для заселення рослин імаго та відкладання ними яєць), опосередково впливає на розмноження, проте сприяє меншій пошкодженості рослин і забезпечує дещо менший рівень стійкості який за певних умов може бути частково подоланий фітофагом, а тому частка його у високостійкому сорті не перевищує 35 % (коефіцієнт 0,35). Толерантність (відновлення втрачених органів рослин без зменшення продуктивності) сприяє реалізації потенційної продуктивності сорту, але не пригнічує розмноження фітофагів. У сучасних сортах інтенсивного типу налічує 7-9 параметрів і відіграє важливу роль в збереженні продуктивності, а тому його частка в сумарній стійкості становить 15 % (коефіцієнт 0,15). Ухилення (не збігання уразливих фенофаз рослин із розвитком шкідливої стадії фітофагів) сприяє повній реалізації потенційної продуктивності сорту і слабко впливає на розмноження 2 UA 95910 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фітофага (клопи можуть нажировувати зимуючий запас на інших злаках, зокрема кукурудзі, соняшнику), цей тип стійкості забезпечується ранньостиглістю сорту, а тому в сумарній стійкості він не перевищує 10 % (коефіцієнт 0,10). Поєднання в одному сорті антибіозу, антиксенозу, толерантності та ухилення є однією із найцінніших характеристик сорту, що забезпечує реалізацію повної продуктивності сорту та зниження потенційних витрат урожаю від фітофагів, зводить до мінімуму формування резистентних популяцій фітофагів. Сорти з таким типом поєднань та домінантністю антибіозу і сумарним балом стійкості 7-8 не потребують застосування активних засобів захисту і можуть вирощуватись впродовж понад 10 років. За результатами досліджень найменш привабливими для перезимувалих клопів виявились сорти ранньої групи стиглості: Панна, Донська напівкарликова, Веснянка, Золотоколоса на яких 2 чисельність клопів становила 0,25 екз./м , дещо меншу антиксенотичну дію проявили сорти Почаївка, Сонечко, Єрмак на яких чисельність шкідника у фазі "вихід у трубку" становила 0,75 2 2 екз./м , тоді як на нестійкому еталоні пізньостиглому сорті Siria-1,8 екз./м . Більш чітка антиксенотична дія проти клопа черепашки виявились на цих же сортах за чисельності яєць. На 2 сортах ранньостиглої і середньостиглої групи кількість відкладених яєць становила 7-14 шт./м , тоді як на пізньостиглому нестійкому еталоні Siria-32,2 екз./м (табл. 4). Так, зменшення чисельності клопів порівняно з нестійким еталоном на дослідних сортах становило 58,3-86,1 %, а за кількістю відкладених яєць на облікову одиницю - 47,8-78,3 %. Найбільш високою антиксенотичною дією відзначались сорти Панна, Донська напівкарликова, Веснянка і Золотоколоса. Бали додали, а із суми визначили середній бал. За множення середнього балу на коефіцієнт 0,35 отримали бал стійкості за антиксенозом, для сорту Панна 2,63, Донська напівкарликова - 2,45, Веснянка - 2,28, Золотоколоса - 2,28. Почаївка, Сонечко, Єрмак мають дещо менші бали (1,58-1,93) (табл. 4). Антибіотичну дію досліджуваних сортів визначали за порівнянням різниці між чисельністю відкладених яєць і чисельністю личинок старших віків (L4-L5) та імаго (Іm), що характеризує ювенільну смертність личинок молодших віків (L1-L3). Найбільш високий рівень ювенільної смертності відзначався на сортах: Панна 75,8 %, Веснянка 63,66 %, Золотоколоса 63,66 %, дещо менше він був на сортах Єрмак, Донська напівкарликова, відповідно 59,66 % і 49,13 %. І не відрізнявся від еталонного сорту Siria на сортах Почаївка, Сонечко (табл. 5). Антибіотична дія досліджуваних сортів впливає не тільки на смертність личинок молодших віків, але й на життєздатність клопів нового покоління, яку характеризує їх маса тіла. Так, за маси тіла клопів > 200 мг виживає за зимовий період 88-90 % популяції, 110-100 мг - 70-40 %, < 80 мг - 125 мг плодючість самиць перевищує 200 яєць, 115-125 мг - 150-200 яєць, < 115мг - 350 2 Примітка. * Пристрій, зрізано пірамідальний ящик розмір зверху 60 × 42=0,25 м (3 рядки), знизу 25 × 12 см (дно), висота - 26 см. 5 UA 95910 U Таблиця 3 Шкала для визначення балів за порівняння відносних показників при оцінюванні стійкості сортів пшениці За порівняння показників із сортами еталонами збільшення порівняно із стійким, % зменшення порівняно із нестійким, % 90 5-15 90-81 16-30 80-71 31-40 70-61 41-60 60-51 61-70 50-41 71-80 40-31 81-90 30-15 >90 30 296305 +5-7 Ух. >305 Ух. UA 95910 U Продовження таблиці 6 1 5. 2 Продуктивний стеблостій 3 XII Коефіцієнт продук6. тивної XII кущистості Вирівняність 7. XII стеблостою Кількість зерен в 8. колосі XII Виповненість 9. (озерXII неність) колосся Маса 1000 10. зерен XII Зменшення маси 1000 зерен порівняно з 11. базовою XII Урожайність 12. XII Вміст білка 13. XII Вміст 14. клейковини XII 4 5 Підрахунок кількості продуктивних 91 стебел на рослину(апробац. сніп) Ділення кількості продуктивних 91 стебел на загальну кількість (апроб. сніп) Межа коливань між висотою 91 рослин в 5 місцях по 5 рослин Підрахунок зернівок з 25 91 колосів снопового зразка Діленням кількості зерен на кількість 91 колосків у колосі в 25 колосах снопового зразка Зважування по 91-99 500 зерен в 2 пробах X  100 6 7 8 9 10 колосів/ рос6,0-4,0 3,9-3,0 2,9-2,0 1,9-1,5 лину число 1,00,91 см 12