Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.03 Сельскохозяйственная биология
In 2018, 21 varieties of spring soft wheat were recommended for cultivation in Tatarstan, with a specific weight of 79.2% in the structure of the harvested area under spring wheat. Determining the degree of resistance to diseases of these varieties allows you to properly plan protective measures throughout the republic. Studies were conducted in 2015-2018 on the experimental fields of Tatar Scientific Research Institute of Agricultural Sciences. Varieties, recommended for cultivation, differ in the degree of field resistance to the main fungal diseases. The Ester and Zlata varieties have the maximum field resistance to powdery mildew (average 7 points), Chelyaba Stepnaya and Tulaykovskaya Nadezhda varities have the minimum (4 points). Most spring wheat varieties are susceptible to the local brown leaf rust population. The following varities remain resistant to leaf brown rust: Tulaykovskaya 10, Ekada 113, Tulaykovskaya 108, Arkhat, Ulyanovskaya 105, Tulaykovskaya Nadezhda. Moreover, the homogeneity of the genetics of most resistant varieties (caused by the resistance gene Lr19) does not allow epiphytoties of leaf brown rust in the future. According to the 2016-2018 studies, the least degree of stem rust damage was observed in the varieties: Tulaykovskaya 10, Ekada 113, Tulaykovskaya 108, Arkhat, Ulyanovskaya 105 and Tulaykovskaya Nadezhda, on average, 5-10%. There are no varieties, which are immune to stem rust. In 2017 in the conditions of the massive development of dark brown spotting, there were no signs of disease on the leaf of Kazanskaya Yubileinaya variety, the resistance of this variety is determined by the Sb1 gene. The maximum susceptibility to dark brown leaf spotting has the Simbirtsit and Idelle varieties. An integrated resistance to the studied diseases have varieties: Ekada 113, Tulaykovskaya 108 and Arkhat.
spring wheat, cultivar, powdery mildew, stem rust, leaf brown rust, dark brown leaf spot
Татарстан традиционно является пшеницесеющим регионом, доля яровой мягкой пшеницы в 2018 году составила 26% от уборочной площади зернового злакового клина в республике. Однако производство зерна пшеницы не стабильно по годам. Одним из факторов, вызывающих снижения стабильности производства зерна пшеницы, являются болезни. По данным ВИИ фитопатологии, потери урожая пшеницы от болезней в период 1992-2012гг. в Татарстане составили более 0,5 т/га [1]. В последнее десятилетие на территории землепользования Татарского НИИСХ возникали массовые вспышки стеблевой ржавчины [2], мучнистой росы [3], бурой ржавчины [4], темно-бурой листовой пятнистости [5] и других заболеваний. Потери урожая от этих заболеваний при массовых вспышках у восприимчивых сортов могут составлять более 20% [6]. Из-за изменения генетической структуры популяции возбудителей болезней во времени и пространстве происходит снижение устойчивости возделываемых сортов. В свою очередь, снижение устойчивости сортов яровой мягкой пшеницы к заболеваниям обуславливает сортосмену в Среднем Поволжье [7,8]. В 2018 году в республике было рекомендовано к возделыванию 21 сорт яровой мягкой пшеницы, которые составляют подавляющий удельный вес в структуре уборочной площади яровой пшеницы – 79,2%. Изучение изменения степени устойчивости у этих сортов позволяет выявить изменение вирулетности рас возбудителей болезней в нашей зоне, спланировать мероприятия по фунгицидной защите потерявших устойчивость сортов и обосновать необходимость сортосмены.
Условия, материалы и методы исследований. Исследования проводили в 2015-2018 гг. на опытных полях Татарского НИИСХ (Лаишевский район Татарстана, Предкамская зона). Объектом исследования служили 21 сорт яровой мягкой пшеницы, включенные в Госреестр селекционных достижений с допуском по Средневолжскому региону, и рекомендованные к возделыванию в республике Татарстан. Изучаемые сорта высевали в 4-х кратной повторности селекционной сеялкой ССФК-7, площадь учетной делянки – 25м2. Норма высева - 6 млн всх. сем. / га. Оценку образцов по поражению болезнями проводили согласно рекомендаций ВИР [9]: устойчивость сортов к мучнистой росе по 9-ти бальной шкале; степень поражения бурой и стеблевой ржавчиной по шкале Петерсона, в %; темно-бурая листовая пятнистость в % повреждения листовой поверхности флагового листа. Почва опытного участка – серая-лесная, хорошо окультуренная, типичная для зоны.
Характеристика гидротермического режима за период 2015-2018 гг. приведена по данным метеостанции Татарского НИИСХ (табл. 1). Гидротермические условия оказывают большую роль на возбудителей заболеваний. По данным Казанского ГАУ, агроклиматические условия в Предкамье Республики Татарстан в период 1992 -2016 гг. способствовали существенному изменению поражения грибными болезнями на яровой пшенице [10]. Погодные условия за годы испытаний имели свои особенности, наиболее влагообеспеченным был период вегетации 2017 года, наименее, 2016 и 2018 года.
Анализ и обсуждение результатов. Мучнистая роса, возбудитель Erysiphe (Blumeria) graminis DС. f.sp tritici Marchal, узкоспециализированная форма, поражающая культурные виды рода Triticum L. В наших условиях у восприимчивых сортов поражает все надземные части растения: листья, стебли, реже колосья. Вредоносность мучнистой росы огромна, потери урожая от этого заболевания в лесостепной зоне Среднего Поволжья в отдельные годы достигают 25% [11]. Биологическая пластичность этого гриба позволяет сохранять свою вредоносность в период всей вегетации. Однако максимальное поражение растений за годы наблюдений наблюдалось в фазе колошения – молочной спелости. Наибольшая степень поражения у изучаемых сортов отмечалась в 2016 и 2017 годах, 39 и 45% соответственно, причем данные года существенно различались по условиям влаго- и термообеспеченности в период вегетации, что еще раз подтверждает высокую биологическую пластичность Erysiphe graminis. Естественный фон мучнистой росы достаточно патогенен в наших условиях и позволяет дифференцировать сорта по устойчивости к данному заболеванию. (табл. 2).
Среди сортов яровой мягкой пшеницы, рекомендованных к возделыванию в РТ, нет устойчивых к мучнистой росе, среднеустойчивыми (по минимальному баллу устойчивости) являются: Эстер и Злата, большинство сортов восприимчивы к данному заболеванию. Наименее устойчивый к мучнистой росе сорт – Тулайковская Надежда.
Бурая листовая ржавчина, возбудитель Puccinia recondite Rob. ex Desm. f. sp. tritici (Erikss.). Является двухозяйным паразитом. Однако, гриб может развиваться и по сокращенному циклу, только на пшенице [12]. Последняя массовая вспышка бурой листовой ржавчины отмечалась в наших условиях в 2009 году, а в засушливом 2010 году инфекция полностью отсутствовала. За последние четыре года максимальная интенсивность поражения наблюдалась в 2017 году, в среднем, по испытанным сортам 20% (табл. 3).
Продолжают сохранять устойчивость к бурой листовой ржавчине сорта: Тулайковская 10 (защищен геном Lr6Ai#2 [13]), Экада 113, Тулайковская 108, Архат, Ульяновская 105 (защищены геном Lr19[14,15]), Тулайковская Надежда (вероятно, защищен геном LrBel (LrAg#1) [16]). Устойчивость сортов Уралосибирская и Челяба Степная не обеспечивается во все годы.
1. Ibragimov T.Z., Sanin S.S. Phytosanitary examination of the field and decision support systems. [Fitosanitarnaya ekspertiza polya i sistemy podderzhki prinyatiya resheniy]. // Zashcita i karantin rasteniy. - Plant Protection and Quarantine. 2015. №5. P. 18-21
2. Vasilova N.Z., Askhadullin D-l.F., Askhadullin D-r.F. Epiphytotia of stem rust on spring soft wheat in Tatarstan. [Epifitotiya steblevoy rzhavchiny na yarovoy myagkoy pshenitse v Tatarstane]. // Zashcita i karantin rasteniy. - Plant Protection and Quarantine. 2017. №2. P. 27-28
3. Vasilova N.Z., Askhadullin D-r.F., Askhadullin D-l.F. and others. Field resistance of spring soft wheat varities to Erysiphe (Blumeria) graminis in the conditions of the Pre-Kama zone of the Republic of Tatarstan. [Polevaya ustoychivost obraztsov yarovoy myagkoy pshenitsy k Erysiphe (Blumeria) graminis v usloviyakh Predkamskoy zony Respubliki Tatarstan]. // Zernovoe khozyaystvo Rossii. - Grain Farm of Russia. 2016. Vol. 48. № 6. P. 59-62
4. Vasilova N.Z., Askhadullin D-r.F., Askhadullin D-l.F. and others. Field resistance of spring soft wheat varities to the Tatarstan population of Puccinia recondite. [Polevaya ustoychivost obraztsov yarovoy myagkoy pshenitsy k Tatarstanskoy populyatsii Puccinia recondite]. // Zashcita i karantin rasteniy. - Plant Protection and Quarantine. 2015. №11. P. 43-44
5. Askhadullin D-l.F., Askhadullin D-r.F., Vasilova N.Z. and others. Dark brown leaf blotch on spring soft wheat in Tatarstan. [Temno-buraya listovaya pyatnistost na yarovoy myagkoy pshenitse v Tatarstane]. // Zashcita i karantin rasteniy. - Plant Protection and Quarantine. 2018. №9. P. 17-20.
6. Fitosanitarnaya ekspertiza zernovykh kultur (bolezni rasteniy): rekomendatsii. [Phytosanitary examination of grain crops (plant diseases): recommendations]. / VNIIF; under the general edition of S.S. Sanin. M.: Rosinformagrotekh, 2002. P. 140.
7. Vyushkov A.A., Malchikov P.N., Syukov V.V., Shevchenko S.N. Selektsionno-geneticheskoe uluchshenie yarovoy pshenitsy. [Selection and genetic improvement of spring wheat]. / Samarskiy NIISKh. Samara: Sam.NTS RAN, 2012. P. 266.
8. Zakharov V.G., Yakovleva O.D. The reaction of spring soft wheat varieties on pathogens in the Ulyanovsk region. [Reaktsiya sortov yarovoy myagkoy pshenitsy na vozbuditeley bolezney v Ulyanovskoy oblasti]. // Agrarnyy vestnik Yugo-Vostoka. - Agrarian Herald of the South-East. 2010. №2(5). P. 9-11
9. Izuchenie geneticheskikh resursov zernovykh kultur po ustoychivosti k vrednym organizmam. Metodicheskoe posobie VIR. [The study of the genetic resources of crops for resistance to pests. Methodological manual of VIR]. / Edited by Radchenko E.E. M.: [b.i.], 2008. P. 416.
10. Kolesar V.A., Ziganshin A.A., Safin R.I. Assessment of the impact of agroclimatic changes on the development of spring wheat diseases in the Pre-Kama region of the Republic of Tatarstan. [Otsenka vliyaniya agroklimaticheskikh izmeneniy na razvitie bolezney yarovoy pshenitsy v Predkame Respubliki Tatarstan]. // Zernovoe khozyaystvo Rossii. - Grain farm of Russia 2017. №2(50). P. 45-47
11. Lebedev V.B., Yusupov D.A., Mikhaylin N.V. and others. Monitoring of wheat fungal diseases and their harmfulness in the Volga region. [Monitoring gribnykh bolezney pshenitsy i ikh vredonosnost v usloviyakh Povolzhya]. // Zashcita i karantin rasteniy. - Plant Protection and Quarantine.. 2009. №12. P. 35-37
12. McIntosh R.A., Wellings C.R., Park R.F. Wheat rusts: An atlas of Resistance Genes. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1995. P. 213.
13. Salina E.A., Adonina I.G., Badaeva E.D. [et al.] Thinopyrum intermedium chromosome in bread wheat cultivars as a source of genes conferring resistance to fungal diseases // Euphytica. 2015. Vol. 201. Iss.1. P 91-101
14. Syukov V.V. Listovaya buraya rzhavchina: fitopatologicheskie i selektsionno-geneticheskie aspekty. [Brown leaf rust: phytopathological and selection-genetic aspects]. Kazan: Iz-vo Buk, 2016. P. 128.
15. Zakharov V.G., Yakovleva O.D. Ulyanovskaya 105 - a new variety of spring soft wheat for a wide range of cultivation. [Novyy sort yarovoy myagkoy pshenitsy Ulyanovskaya 105 dlya shirokogo areala vozdelyvaniya]. // Vladimirskiy zemledelets. - Vladimir Agriculture. 2018. №4, P. 47-51 DOIhttps://doi.org/10.24411/2225-2584-2018-10041
16. Syukov V.V., Shabolkina E.N., Vyushkov A.A. and orgers. Tulaykovskaya Nadezhda spring soft wheat. [Yarovaya myagkaya pshenitsa Tulaykovskaya Nadezhda]. // Zernovoe khozyaystvo Rossii. - Grain farm of Russia. 2017. №4(52). P. 14-16
17. Roelfs A.P. Wheat and Rye Stem Rust / The cereal rusts. Orlando: Academic press inc., 1985. Vol.2. P. 3-37
18. Lillemo M. , Joshi A. K. , Prasad R., Chand R. , Singh R. P. QTL for spot blotch resistance in bread wheat line Saar co-locate to the biotrophic disease resistance loci Lr34 and Lr46 // Theoretical and Applied Genetics. 2013. Vol. 126. Iss 3. P. 711-719
