Метод оценки развития корневых гнилей зерновых культур Текст научной статьи по специальности « Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Попов Ю. В.

Проведен анализ методов полевого учета корневых гнилей зерновых культур и шкал визуальной оценки интенсивности поражения растений. Представлен новый метод, не требующий использования визуальных шкал , позволяющий снизить субъективность получаемых результатов. Он основан на распределении растений с симптомами корневой гнили по группам, соответствующим состоянию их корневой системы, и использовании результатов для вычисления степени развития болезни .

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Попов Ю. В.

Method for the estimation of the root rots development in cereals

It is given analysis of the methods of the field account of the root rot corn cultures and scales of the visual estimation to intensities of the defeat of the plants. Will presented new method, not requiring use the visual scales, allowing reduce subjectivity got result. It is based on sharing the plants with symptoms root rot on group, corresponding to condition of their root system, and use for calculation of the development disease .

Текст научной работы на тему «Метод оценки развития корневых гнилей зерновых культур»

Метод оценки развития корневых гнилей зерновых культур

ведущий научный сотрудник Всероссийского НИИ защиты растений МСХ РФ e-mail: ramon@mlvnizr.vsi.ru

Рациональный подход к защите растений подразумевает анализ складывающейся на поле фитосани-тарной ситуации. В отношении корневых гнилей зачастую возникает необходимость выяснения причин угнетенного состояния растений, эффективности защитного мероприятия, того или иного агротехнического приема, что требует оценки степени развития болезни.

Для учета корневых гнилей на поле используют соответствующие методики. В их основе лежат разработанные в 1960-х гг. сотрудниками ВИЗР принципы отбора и анализа проб. На площади 100-150 га рекомендовалось отбирать 10 проб по 100 растений, среди которых выявляли здоровые (балл 0), со слабым (балл 1), сильным (балл 2) побуре-нием и погибшие (балл 3) [9]. В более поздних рекомендациях перед уборкой требовалось отбирать 10 проб с 1 погонного метра двух смежных рядков [2]. Максимальный балл интенсивности поражения также был 3. В монографии К.М. Степанова и А.Е. Чумакова [8] сказано, что на площади до 100 га в фазы молочной спелости — созревания зерна следует отобрать 10 проб по 10 растений, и вводится 4-й балл поражения. Оригинальный метод анализа обыкновенной корневой гнили дифференцированно по органам растений был предложен В.А. Чулкиной [11]. Видно, что в этих вопросах не наблюдалось единой позиции.

В.Ф. Пересыпкиным и В.И. Пи-допличко разработана видоизме-

ненная шкала ВИЗР оценки интенсивности поражения корневыми гнилями. Максимальный ее балл составляет 4 (растения погибли), кроме того, даются дополнительные баллы 0,1 и 0,5 (очень слабые уровни поражения) [3]. Пробы отбираются по общему принципу — 10 на 100 га, плюс 1 с 2 смежных рядков длиной 0,5 м по диагонали поля на каждые дополнительные 50 га. Тем не менее, сложности оставались.

Были предложены шкалы для разных типов корневых гнилей: гель-минтоспориозной, церкоспореллез-ной, офиоболезной и т.д. [1].

Возникал и вопрос определенной унификации учетов болезни. При сохранении принципа отбора по площадям целесообразными видятся 2 этапа учета: ранний (всхо-ды-кущение) и поздний (колошение-молочная спелость). В каждом из учетов пробы отбираются с 2 смежных рядков длиной 0,250,5 м (соответствует приблизительно 50-100 растениям в пробе) в зависимости от целей и характера распределения болезни на поле. Шкала включает 4 балла вместе с нулевым. Максимальный балл — 3, причем погибшие, пустоколосые, белостебельные не обязательно относятся к высшему баллу, а анализируются наряду с другими [4, 5, 6]. Это обусловлено тем, что подобные негативные изменения не всегда связаны с корневыми гнилями и механическое их отнесение к высшему баллу может существенно исказить результат учета. Кроме того, словесные характеристики баллов дополняются процентом пораженной площади органа как в шкале В.А. Чулкиной [11]. В последних вышедших рекомендациях указанные моменты учтены далеко не полностью [7, 10]. Так, в рекомендациях по

фитосанитарному мониторингу [7] предлагается в каждой учетной точке отбирать по 10 растений, что требует дополнительного времени на их подсчет в полевых условиях. К тому же, в отличие от рядковых или площадочных методов, теряется информация о густоте посева, его изреженности, которые принято в агрономии давать на единицу площади. Интенсивность поражения определяется по указанной выше шкале В.Ф. Пересыпкина и В.И. Пи-допличко [3].

После того, как пробы отобраны и проведена их группировка по баллам, вычисляется развитие болезни по формуле, которая практически во всех методиках одинакова, включая первые издания ВИЗР. У В.Ф. Пересыпкина, А.Ф. Коршуновой, В.А. Чулкиной и многих других авторов развитие болезни обозначается Рб, что, на наш взгляд, более правильно, чем Я (так как распространенность обозначается русской Р):

где а — число растений с одинаковыми признаками поражения; Ь -соответствующий балл; А — число растений в учете (здоровых и больных); К — высший балл учетной шкалы.

Приходится, однако,констатировать, что каких-либо значимых изменений в методах оценки степени развития корневых гнилей до настоящего момента не произошло. Словесные балловые характеристики шкал остаются в большой степени субъективными, не связанными с состоянием растения и корневой системы. Оценка зависит от особенностей индивидуального визуального восприятия и специфики данной болезни, имеющей сложную симптоматику и этиологию. Особенно это касается наиболее распространенных гельминтоспориоз-ного, фузариозного и смешанного типов, для которых характерны очень «стертые» симптомы и картина распределения по полю. Даже опытные обследователи затрудня-

ются при балловой оценке образцов растений. Сложно объяснить, почему внешне одинаковые растения, растущие рядом, после удаления из почвы имеют разную балловую характеристику поражения. Возникает вопрос, какой смысл в визуальном определении балла поражения, если растения с симптомами корневой гнили внешне не отличаются от здоровых?

Субъективность оценок можно снизить, используя метод определения развития корневой гнили, учитывающий степень деформации корневой системы растений, отобранных для анализа. Необходимость такой поправки обусловлена тем, что визуальные шкалы нацелены на выявление побурений, а не состояние корней, которое может оказаться и не связанным с корневыми гни-лями. Метод предполагает вероятностные оценки, определяемые путем подсчета носителей симптомов корневой гнили в группах растений, различающихся состоянием корневой системы.

Алгоритм оценки развития корневой гнили в этом случае включает

3 этапа, осуществляемых после отбора проб в поле: 1. распределение всех отобранных растений по состоянию корневой системы на

4 группы; 2. подсчет в каждой группе числа растений с симптомами корневой гнили (без учета интенсивности поражения). К первой группе (балл 0) относятся растения, имеющие хорошо развитую в физиологическом отношении корневую систему, ко второй (балл 1) — нормально развитую, но слабее первой группы, к третьей (балл 2) — с признаками отставания в росте и развитии, к четвертой (балл 3) — с недоразвитой корневой системой или почти ее отсутствием. После этого в каждой из 4 групп подсчитывают число растений с признаками корневых гнилей. В данном случае в определенной степени появляется возможность связать болезнь с состоянием корневой системы: чем больше растений с симптомами корневой гнили, тем выше вероят-

ность их связи с данной деформацией корневой системы. В результате мы не используем шкалы интенсивности поражения, являющиеся главным фактором субъективности оценок, а лишь указываем на наличие определенных признаков болезни.

Разделить растения по интенсивности роста корневой системы, как показывает опыт, значительно проще, чем по интенсивности поражения. Это может сделать даже неподготовленный обследователь. Для этой цели, если необходимо повысить точность, вводятся объективные количественные показатели типа длины корней, их плотности, биомассы или др. По баллу деформации 0 (корневая система развита хорошо) количество носителей симптомов учитывается как бы условно. Если они даже присутствуют, то автоматически попадают в группу несущественных воздействий. Хотя традиционные визуальные шкалы подразумевают соответствие между баллом поражения и степенью деформации корневой системы, это далеко не всегда так. Отставание корневой системы от нормального развития может быть вызвано нарушением почвенного питания, недостатком влаги, переуплотнением почвы или другими причинами. Приведем числовой пример анализа полевой пробы 30 растений с учетом состояния корневой системы, результаты которого представлены в таблице.

Процент деформации корневой системы и развития болезни рас-

Распределение проб растений по степени деформации

корневой системы и числу носителей симптомов корневой гнили

Лаборатория функциональной экспресс-диагностики (ФЭД) растений

• Транспортная компания
• К урьерская служба доставки
• Почта Россия
• Самовывоз

• Безналичный расчет
• Наложенный платеж
• Наличными (на р/с или банковскую карту)
• В кредит

Лаборатория листовой диагностики ФЭД

Лаборатория функциональной диагностики растений фотоколориметрическим методом анализа – определение потребности растений в макро- и микроэлементах на основе функциональной диагностики

Наращивание производства качественной земледельческой продукции невозможно без сбалансированной обеспеченности растений удобрениями в течение всей вегетации. С другой стороны, нерациональное использование удобрений, помимо удорожания продукции, ведет к ухудшению ее качества, закислению почв и другим негативным экологическим последствиям. Поэтому актуальна систематическая диагностика потребности растений в питании, особенно в ландшафтном земледелии, предполагающем углубленную адаптацию системы удобрения к вариабельным условиям агроландшафта. Широко используемая почвенная диагностика балансовым методом ориентирована на внесение основного удобрения и недостаточна для оптимизации питания растений.

Ограниченный макроэлементами питания балансовый метод не учитывает взаимодействия между питательными веществами в растениях и вариабельности почвенно-климатических условий, сказывающейся на усвоении подвижных форм. Наиболее приближена к физиологическим процессам в растениях функциональная листовая диагностика, дополняющая почвенную диагностику и обеспечивающая максимальный уровень адаптивности. Базируется она на свойствах хлоропластов растений, фотохимическая активность которых взаимосвязана с потребностью в элементах питания (метод Плешкова А.С. и Ягодина Б.А., Способ обеспечения растений минеральными элементами / А.С. Плешков, Б.А. Ягодин (СССР). № 2970658/30-15; заявл. 31.07.80; опубл. 23.08.82, Бюл. № 31).

Методика определения потребности растений в макро- и микроэлементах на основе функциональной диагностики

Методы диагностики питания растений подразделяют на почвенные и растительные. Растительная диагностика, в свою очередь, включает визуальную, химическую и функциональную.

Функциональные методы диагностики позволяют оценить не содержание того или иного элемента питания, а потребность растения в нем. Потребность растений в элементах можно оценить, контролируя интенсивность физиолого-биохимических процессов. Советскими учеными Плешковым А.С. и Ягодиным Б.А. был разработан принцип диагностики питания растений по определению фотохимической активности хлоропластов.

Принцип данного метода заключается в следующем. Определяют фотохимическую активность суспензии хлоропластов, полученной из средней пробы листьев диагностируемых растений, затем в суспензию хлоропластов добавляют элемент питания в определенной концентрации и вновь определяют фотохимическую активность суспензии. В случае повышения фотохимической активности суспензии хлоропластов по сравнению с контролем (без добавления элементов) делается вывод о недостатке данного элемента, при снижении об избытке, при одинаковой активности – об оптимальной концентрации в питательной среде.

Алгоритм оптимизации питания сельскохозяйственных культур

Подготовка оборудования и реактивов

В качестве основного прибора, для анализа используется фотоколориметр «Экотест-2020» (занесен в Госреестре средств измерений). Для анализа используют 3-4-й лист (сверху) взрослых растений или целиком молодые растения.

Метод позволяет в течение 40-50 минут определить потребность любых растений в 12-15 макро- и микроэлементах питания и дать рекомендации по проведению корневых и некорневых подкормок, что особенно важно при введении новых сортов и при расширении ассортимента культур. Данный метод может использоваться для диагностики питания растений, выращиваемых, как на грунтах, так и на гидропонике.

Экспрессность метода позволяет перед каждой подкормкой растений количественно определить потребность в макро- и микроэлементах и скорректировать питание растений в каждом поле (вплоть до отдельного растения) по следующим показателям:

Обучение по методике экспресс-диагностики минерального питания растений

• Какая стоимость обучения?
• Как проходит процесс обучения?
• Какой Сертификат выдается?
• Что в ходит в обучение? Полностью работа от и до?
• Рекомендации входят?

При покупке лаборатории обучение проходит в учебном центре в Москве бесплатно. Выездные обучения временно не проводятся. Также возможно дистанционное обучение. При этом, заказчик принимает на себя ответственность за качество полученной информации на расстоянии.

По требованию заказчика выдается Сертификат на фирменном бланке. Примерное содержание Сертификата: «Сотрудник прошел очное обучение по методике экспресс-диагностики минерального питания растений с использованием лаборатории функциональной диагностики растений по показателям активности хлоропластов в учебном центре Поставщика».

По желанию заказчика обучение может проходить по полному процессу работы. Если позволяет время года, то полностью будет показан процесс измерения от и до на рассаде.

В процессе обучения будут даны рекомендации по подкормкам и удобрениям.

Обучение проводится в течение одного дня. По договоренности с пользователем дальнейшая поддержка производится по телефону.

Проведение анализа и выдача результатов

Фотоколориметр дает 2 величины: одна – это оптическая проницаемость, вторая – оптическая плотность. Вместе с оборудованием заказчик получает таблицу, которая проценты избытка и недостатка переводит в конкретные подкормки.

При помощи диагностики ФЭД мы получаем информацию о том, при какой подкормке активность хлоропласта повышается или она остается примерно одинаковой, или она снижается. Если она повышается, то есть нехватка какого-то элемента, если снижается – значит, есть избыток этого элемента.

На основании этих данных строим график и по этому графику получаем информацию, сколько и чего нужно добавить на корневую подкормку, без привязки к конкретному растению. Поскольку мы получаем инфо от самого растения и о растении, которое растет на ЭТОМ поле и в СЕГОДНЯШНИХ климатических условиях. И если климатические условия изменяются, то и потребность у растений меняется. Каждый раз получаем конкретную информацию, которую нельзя использовать для других полей, для других растений.

Анализ может выполнять лаборант, рекомендации для проведения подкормок должен выдавать специалист по питанию растений. По результатам проведенного анализа выдается заключение с рекомендациями по внесению недостающих микроэлементов.

У прибора «Экотест-2020» есть подключение к компьютеру, но для работы по методике листовой диагностики в этом нет необходимости.

Рекомендации

Данный метод используется более чем в 130 хозяйствах России, Белоруссии и Украины. Использование метода в производстве показало его высокую эффективность.

Оптимизация состава питательных смесей на основе функциональной листовой диагностики с учетом взаимодействия между элементами питания позволила в полной мере реализовать способность растений самостоятельно адаптироваться к условиям вегетации. Следствием этого явилась существенная экономия используемых удобрений и позитивные экологические последствия. Метод и прибор функциональной листовой диагностики является инструментом диалога человека с растением, как с живым существом.

Комплект поставки лаборатории ФЭД

• Фотоколориметр «Экотест-2020» (прошитый на 1 длину волны – 620 нанометров, согласно методике измерений).
• Лабораторная посуда.
• Штатив на 40 пробирок.
• Дозаторы.
• Набор химреактивов с красителем на 10 000 анализов (достаточно примерно на 3 года работы).
• Упаковка (ящик пластиковый на колесиках).
• Руководство по выполнению анализов ФЭД с примерами расчета.

В комплекте лаборатории 10 мл концентрата (калий сульфат 20 мл). 0,1 мл идет для приготовления 10 мл рабочего раствора (калий сульфат 0,2 мл). Для приготовления 10 мл раствора для анализа нужно 0,1 мл рабочего раствора. Таким образом 10 мл концентрата хватает для 10 000 анализов.

Дополнительно (получить у менеджера)

• Новые методы и результаты исследований ландшафтов в Европе, Центральной Азии и Сибири (в пяти томах). Том 4. Оптимизация сельскохозяйственных ландшафтов /под редакцией академика РАН В.Г.Сычева, Л. Мюллера.
• Функциональная диагностика потребности растений в питательных веществах (Земледелие №4 2015).
• Методика поверки Фотоколориметр ЭКОТЕСТ-2020.
• Методика определения потребности растений на основе ФЭД.
• Описание типа СИ Фотоколориметр ЭКОТЕСТ-2020.
• Руководство по эксплуатации Фотоколориметр ЭКОТЕСТ-2020

Внимание! При транспортировке лаборатории в разные времена года, правильно выбирайте температурный режим доставки, используя в холодный период услугу «теплый вагон»!

https://cyberleninka.ru/article/n/metod-otsenki-razvitiya-kornevyh-gniley-zernovyh-kultur
https://gpsgeometer.ru/products/laboratoriya-funktsionalnoj-ekspress-diagnostiki-fed-rastenij