Фитофтороз картофеля. Системы мероприятий по борьбе с ним

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Кафедра защиты и карантина растений

 

Курсовая работа по сельскохозяйственной фитопатологии на тему:

«Фитофтороз картофеля. Системы мероприятий по борьбе с ним»

 

 

 

Выполнила: Ястребова В.Ю.

Группа 022142

Проверила: Ст.пр.

Макаренко Е.В.

 

 

 

 

Санкт – Петербург – Пушкин

2014 г.

Содержание

Введение           3

1.Фитофтороз  картофеля        5

1.1. Распространение  и вредоносность   5

1.2. Симптомы болезни          11

1.3. Биология  и экология возбудителя         13

2.Учет и  прогноз развития болезни              19

2.1. Краткосрочный  прогноз               22

2.2. Долгосрочный прогноз                24

3. Система  мероприятий по борьбе с болезнью            26

Заключение                 34

Список литератyры                35

 

Введение

Картофель относится к числу важнейших сельскохозяйственных культур разностороннего использования. Прежде всего это ценнейший продукт питания. Кулинары готовят из него свыше 100 различных блюд. Главным пищевым компонентом картофеля являются углеводы в виде крахмала. В зависимости от сорта в клубнях содержится от 17 до 30 % сухого вещества, из которых 70-80 % приходится на крахмал и до 3% на белковые вещества. Килограмм клубней может дать 840 калорий.

Белок картофеля по биологической ценности стоит выше белков многих других растений. Если биологическую питательную ценность куриного белка принять за 100%,то ценность белка пшеницы составляет в среднем 64%, а белка картофеля-85%.

В клубнях содержатся минеральные соли кальция, железа, йода, серы и других веществ, которые крайне необходимы в диете при малокровии, для нейтрализации кислотности, при заболевании щитовидной железы, гастритах и язвенной болезни желудка, а также для построения костей и нервных тканей (Анисимов Б.В.,2010).

Во многих странах широко развита переработка картофеля на готовые полуфабрикаты, что значительно сокращает трудоёмкость приготовления из него пищи. Производят: чипсы, хлопья для пюре, супы и др.

Большое значение имеет картофель как сырьё для спиртовой крахмалопаточной промышленности. Крахмал - широко применяется в текстильной промышленности, для приготовления разнообразный кондитерских изделий, в колбасном производстве и во многих других отраслях пищевой индустрии.

При современной технологии из 1 т. клубней картофеля крахмалистостью 17,5%, получают 170 кг крахмала или 112 л спирта.

Велико значение и как кормовой культуры, особенно для молочного скота, свиней и птицы. На корм используются не только клубни, но также картофельная ботва и побочные продукты, получаемые от промышленной переработки картофеля на спирт и крахмал - Барда и Муга.

Почва после картофеля остаётся рыхлой и чистой от сорняков, поэтому он является хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур, эффективной культурой занятого пара (Дорожкин Н.А., 1989).

Потери урожая в очагах от фитофроза и затраты на борьбу с ним в мире составляют около 3 млд доллоров США. Россия ежегодно теряет от фитофтороза в среднем около 4 млн т картофеля. Это больше, чем суммарный урожай картофеля, производимый крупными хозяйствами. В годы эпифитотий продуктивность восприимчивых к болезни  сортов без применения  специальных защитных средств может снижаться в 1,5-2 раза

( ФилипповА.В.,2005).

 

1.Фитофтороз картофеля

 

Рис.1.Внешний вид  растения при поражении фитофторозом. (http://www.liveinternet.ru/journalshowcomments.php?categ=0&go=prev&journalid=4329137&jpostid=264996931)

1.1. Распространение и вредоносность

Фитофтороз - одно из опаснейших заболеваний картофеля. В  сложившейся   фитопатологической   обстановке   в   фитофтороз картофеля является одной из наиболее распространенных и вредоносных   болезней   картофеля,   ограничивающих   ассимиляцию растений в период образования клубней, что приводит к снижению урожая. Наряду с этим фитофтороз наносит и прямой ущерб за счет поражения клубней до и во время уборки и последующего загнивания их в период, хранения. В годы с сильным поражением ботвы и клубней урожаи может снижаться на 50-80%. Кроме того, значительно усложнился расовый   состав, расширился   спектр   вирулентности, повысилась агрессивность патогена, резистентность к существующим фунгицидам.

В Европу он был завезен с посадочным материалом из Южной Америки. Вначале болезнь носила характер местных эпифитотий, а в 1845 г. Охватила многие европейские страны.

О высокой вредоносности фитофтороза свидетельствуют цифры, приводимые исследователями разных стран. Так, в странах Северной Америки, где общие потери валового урожая картофеля от болезней составляют около 15%, пятая часть их приходится на фитофтороз. В Англии, ФРГ, Франции ежегодные потери равны 25%, а в годы эпифитотий недобор урожая может достигать 50%. В Чехии и Словении, Польше потери урожая колеблются в пределах 10-15%, иногда до 30%. 
             В России в связи с весьма разнообразными почвенно-климатическими условиями распространенность и вредоносность фитофтороза неодинаковы   (рис.2). Особенно опасна болезнь в северо-западных районах, в Приморье, на Урале. Потери урожая картофеля здесь колеблются от 20 до 50%, а в отдельных областях в годы эпифитотий могут быть и выше. 
В Центральной нечерноземной зоне фитофтороз появляется приблизительно один раз в два года. Потери урожая в среднем составляют 10-12%, а в «фитофторозные» годы -30% и выше. 

Рис.2. Распространение фитофтороза в России (http://www.agroatlas.ru/ru/content/diseases/Solani/Solani_Phytophthora_infestans/map/)

В Эстонии ущерб, причиняемый картофелю фитофторозом, достигает 20-25%; в Латвии - 15-30% урожая, а в годы эпифитотии - до 30-60%. 
Меньший вред наносит фитофтора картофелю на Украине и в Молдове. В Харьковской области эпифитотии болезни наблюдаются один раз в 3-4 года. Очень вредоносно заболевание в Львовской области. Принято считать, что слабее всего фитофтороз картофеля распространен в Грузии, Армении, Азербайджане и в Средней Азии. Однако в последние годы в этих странах он стал развиваться достаточно интенсивно. Так, в некоторых районах Армении потери картофеля от данного заболевания приближаются к 70-80%. В среднем по России ежегодное снижение урожая картофеля от фитофтороза составляет не менее 10% (Дорожкин, Вельская, 1979). 
         Наряду с косвенными потерями урожая в результате уменьшения ассимиляционной поверхности ботвы фитофтороз наносит и прямой ущерб за счет поражения клубней до и во время уборки и последующего сгнивания и развития на них сапротрофных организмов в период хранения. 
В годы с сильным поражением ботвы и клубней урожай может снижаться на 50-80%. 
         Взаимосвязь между степенью поражения ботвы и снижением продуктивности растений обнаружена еще в опытах Н.И. Рождественского (1930), который подсчитал, что снижение урожая клубней от фитофтороза на среднеспелых сортах составляет 14-20%. В Англии при поражении ботвы на 75% образование клубней приостанавливается, и потери урожая зависят от времени наступления этого момента: в конце июля они составляют 50%, в середине августа - 20, конце августа - 13, середине сентября 4% и при более позднем поражении ботвы не имеют существенного значения. Заражение ботвы картофеля более чем на 75% в 2 раза снижает урожай клубней и почти в 4 раза - их товарность. При поражении ботвы на 25 и 50% недобор урожая составляет, соответственно, 11 и 21%, а товарность клубней уменьшается в 2 раза. Возрастание степени поражения ботвы приводит к повышению зараженности фитофторозом клубней и снижению содержания в них крахмала. 
             Вредоносность клубневой формы фитофтороза выражается в ухудшении семейных качеств картофеля, снижении его всхожести, потерях будущего урожая. 
              Фитофтороз на клубнях картофеля сильнее проявляется в районах с тяжелыми оподзоленными и глинистыми почвами, чем на песчаных и супесчаных. На торфяно-болотной почве заражение клубней также выше. Это можно объяснить морфологией и условиями перемещения спор гриба в различных по механическому составу почвах. Кроме того, на тяжелых почвах вследствие частого и продолжительного переувлажнения чечевички на клубнях раскрываются, что облегчает проникновение конидий. На песчаных же почвах они с водой просачиваются глубже уровня расположения клубней.

Ван дер Зааг еще в 50-х годах XX столетия установил, что на 1 га картофельного поля достаточно одного больного растения, чтобы дать начало эпифитотии (Воловик А.С.,1970.

Создать фитофтороустойчивые сорта очень трудно, так как у этого гриба интенсивно идет расообразователъный процесс. Число рас зависит от сортов с R-генами. Поэтому расовый состав Phytoftora infestans в различных странах неодинаков. Например, в Италии сортов с R-генами почти нет и поэтому обнаружено только несколько специализированных рас фитофторы; в Мексике встречаются самые разнообразные генотипы, в том числе обладающие девятью R-генами. Селекционеры из Нидерландов, для выявления устойчивых к фитофторозу гибридных сеянцев посылают клубни на испытание в Мексику на станцию Тулок, где, по данным мексиканских фитопатологов, имеются все расы этого гриба.

Очередная волна резкого возрастания вредоносности фитофтороза была зафиксирована в 80-х годах прошлого столетия. Именно в то время практически во всех картофелеводческих странах отмечено, что ранее распространенный клон, обозначаемый как US-1,   был вытеснен новыми, ранее неизвестными клонами, «Старый» клон характеризовался Ib гаплотипом митохондриальной ДНК и был представлен только одним ( Аl)типом половой совместимости. Новая популяция фитофтороза  включает 1а и 2а гаплотипы митохондриальной ДНК и оба типа половой совместимости Аl b A2. Ранее А2 обнаруживали только в Центральной Мексике (на родине возбудителя). Популяция вне Мексики размножалась только бесполым путем, и в течении зимы патоген сохранялся только в виде мицелия внутри клубней картофеля. «Новые» популяции приобрели способность к половому размножении. В результате увеличилась частота рекомбинаций и стало возможным образование половых покоящихся спор-ооспор, способных перезимовывать в почве и на растительных остатках. Современная популяция более генетически разнообразна и представлена в основном сложными расами (Филиппов А.В,2005).

Наиболее благоприятные условия для развития фитофтороза в нашей стране имеются на Сахалине, Дальнем Востоке, в Белоруссии, Прибалтике. В этих зонах, особенно на Сахалине, обнаружено наибольшее разнообразие возбудителя данной болезни. Для предварительного и государственного испытания сортов и гибридов на устойчивость к фитофторозу на Сахалине создан специальный опорный пункт. Здесь все сорта и гибриды проходят испытание на естественном и провокационном фонах по специальной методике. Для учета фитофторы на ботве картофеля пользуются шкалой, дающей возможность по степени пораженности листьев в поле к моменту уборки оценивать изучаемый материал в баллах. Начиная с 1975 г. Госкомиссия по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур не принимает в государственное испытание сорта и гибриды картофеля, не прошедшие оценку на фитофтороустойчивость на Сахалинском опорном пункте (http://www.okade.ru/selekciya/2382-ocenka-ustoychivosti-kartofelya-k-fitoftorozu-chast-1.html) .

Различают два вида устойчивости картофеля к фитофторозу: полевую и расоспецифическую. Сочетание их у одного сорта обеспечивает наиболее полную защиту против этой болезни. Но создание таких сортов представляет большие трудности и возможно лишь на основе использования отдаленной гибридизации.

 

 

1.2. Симптомы болезни

Возбудитель фитофтороза поражает листья, стебли, цветы, ягоды и клубни картофеля, а также ряд других культур семейства пасленовых. Первые признаки болезни обычно проявляются на листьях и стеблях верхнего яруса. Эта особенность очень повышает вредоносность фитофтороза, поскольку при этом поражаются молодые, физиологически активные ткани растений, что снижает их продуктивность в несколько раз сильнее, чем поражение нижних физиологически менее активных тканей. При поражении болезнью на листьях появляются отдельные бурые пятно с характерным свинцовым оттенком. Они быстро увеличиваются в размерах и охватывают весь куст, а также другие растения. При благоприятных условиях болезнь распространяется очень интенсивно и обычно достаточно 7-10 дней для того, чтобы ботва картофеля полностью погибла на всей площади. На больных растениях утром или в сырую погоду с нижней стороны листьев на границе больной и здоровой ткани появляется белый налет - спороношение гриба. При листовой форме фитофтороза в сухую погоду пораженные листья засыхают, но не осыпаются, во влажную же они быстро загнивают, распространяя при этом слабый запах плесени. При стеблевой форме болезни на стеблях и черенках образуются полосы коричневых отмерших тканей, которые часто полностью охватывают верхнюю часть стебля. 
На клубнях фитофтороз проявляется в виде вдавленных, твердых, четко очерченных бурых пятен. На разрезе хорошо видно пораженные ткани, которые особенно в начале поражения своеобразными грязно-желтыми языками распространяются вглубь клубня. В такие ткани легко проникают другие микроскопические грибы и бактерии, еще больше усиливающие гниения картофеля. 
           На поверхности пораженного растения гриб появляется в виде ко-нидиеносцев, как правило, с нижней стороны листа. На верхушках конидиеносцев образуются специфические лимонообразные споры -конидии, которыми гриб размножается и распространяется. Конидии могут прорастать лишь в капле воды или росы. При наличии капельной влаги на листке и температуре 10-15° С конидии могут превращаться в зооспорангии и образовывать от 4 до 16 зооспор. Зооспоры имеют жгутики и поэтому очень подвижны в воде. Клубни могут инфицироваться как от конидий, так и от зооспор, которые при сильных дождях смываются с листвы и попадают в почву. Кроме этого, клубни могут заражаться и при контакте с почвой, в которой сохраняются конидии или зооспоры возбудителя. Подсчитано, что в 1 мл водной вытяжки почвы может находиться до 2100 зооспорангиев. Установлено, что при высокой влажности почвы они могут сохранять свою жизнеспособность около 60 дней. 
          В отдельные годы в полевых условиях фитофтороз на ботве не развивается, но во время уборки урожая и особенно в период хранения наблюдается сильное его проявление. Подобное иногда встречается и на орошаемых землях. При таких условиях низкая влажность воздуха не содействует спороношению на ботве картофеля. Однако в почве (в особенности на глинистых и низинных участках) на поверхности пораженных клубней образуется спороношение, формирующее грибницу возбудителя, которая в свою очередь разрастается в почве и поражать молодые клубни. Сегодня большинство исследователей считают маловероятной перезимовку конидий и мицелия возбудителя в полевых условиях, поэтому согласно общим выводам он сохраняется в картофелехранилищах в форме мицелия или внутри пораженных клубней и продолжает свое развитие после посадки их в поле (Попкова К.В,1972)