Цель исследований: установление роли внутрипопуляционных и агрометеорологических факторов в динамике плотности популяции золотистой картофельной нематоды (ЗКН) в суглинистой почве при выращивании картофеля в монокультуре и разработка прогностических моделей. Материалы и методы. Изучение динамики плотности популяции ЗКН в почве проводили в течение 15 лет (1979-1993 гг.) на трех участках картофеля восприимчивого сорта, на которых картофель выращивали в монокультуре Отбор образцов, фитогельминтологический анализ почвенных проб проводили по стандартной методике. Корреляционный анализ агрометеорологических факторов и плотности популяций ЗКН (ПП ЗКН) был проведен методом анализа временных рядов и программы Eviews 7.0. Результаты и обсуждение. Для монокультуры восприимчивого сорта картофеля был проведен корреляционный анализ агрометеорологических факторов (среднемесячная температура почвы на глубине 10 см, oC: март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, декабрь, январь, февраль; температура воздуха, oC: май, июнь, июль, август; максимальная глубина промерзания почвы, см; период промерзания, дней; высота снежного покрова, см; количество осадков, мм: среднегодовое, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь; количество осадков, мм: среднегодовое, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь; количество дней с осадками: май, июнь, июль, август, сентябрь) в зависимости от влияния на ПП ЗКН показал, что большинство метеорологических факторов не оказывают существенного воздействия (r=0,01-0,6). Слабое воздействие(r=0,3-0,4) на ПП ЗКН оказывает: температура воздуха, Сов августе; температура почвы на глубине 10 см, Со в сентябре; среднее воздействие (r=0,5-0,6) температура воздуха, Со в июне; температуры почвы на глубине 10 см, Со в марте и июне; осадки, мм: годовые, май, июнь, июль. Разработаны математические модели прогноза ППЗКН в зависимости от агрометеорологических и внутрипопуляционных факторов при выращивании картофеля в монокультуре для участков с низким, средним и высоким плодородием почвы.
Objective of research: to identify the role of intra-population and agro-meteorological factors in dynamics of populations of potato cyst-nematodes Globodera rostochiensis in potatoes grown as monoculture on loamy soil, and create the predictive mathematical models. Materials and methods: Dynamics of population density of potato cyst-nematodes Globodera rostochiensis in soil were studies over 15 years (from 1979 to 1993) on three fields with highly susceptible potato cultivars grown as mono culture. Sampling, phytohelminthological analysis of soil samples were performed by standard methods. Correlation between the agrometeorological factors and population density of potato cyst-nematodes Globodera rostochiensis was investigated by the time-series analysis and the program Eviews 7.0. Results and discussion: The correlation analysis of agro-meteorological factors carried out for a monoculture of highly susceptible potato cultivar (average monthly soil temperature at the depth of 10cm, oC: March, June, July, August, September, December, January, February; air temperature, oC: May, June, July, August; maximum depth of soil freezing, cm; freezing period, days; depth of snow cover, cm; amount of precipitation, mm: annual average, April, May, June, July, August, September; amount of days with precipitation: May, June, July, August, September), based on the effect on the population density of potato cyst-nematodes Globodera rostochiensis, revealed that the most meteorological factors have no significant effects (r=0,01-0,6). The following factors have a slight effect (r=0,3-0,4) on the population density of potato cystnematode Globodera rostochiensis: air temperature, oC in August; soil temperature at the depth of 10cm, oC in September; average effect (r=0,5-0,6), air temperature, oC in June; soil temperature at the depth of 10cm, in March and June; precipitations, mm: annual, May, June, July. Mathematical models for forecasting population densities of potato cyst-nematode Globodera rostochiensis based on agro-meteorological and intra-population factors in growing potatoes as monoculture on soils with low, medium and high level of fertility were developed.
ВведениеЗолотистая картофельная нематода — узкоспециализированный вид нематод, который паразитирует на корнях картофеля и томатов, поражает другие растениях из семейства паслёновых, объект внешнего и внутреннего карантина[3, 14]. ЗКН наносит существенный вред урожайности картофеля и поэтому прогнозирование численности популяции этого паразита является актуальной задачей[4, 15, 17]. Разработка математических компьютерных моделей, подчиненных конкретным задачам, позволяет углубить понимание возникновения и течения эпифитотии глободероза, позволяет правильно оценивать складывающуюся фитогельминтологическую ситуацию, планировать противонематодные мероприятия, оптимизированные по экологическим и экономическим характеристикам, использовать модели для прогностических целей [1, 2].В лабораторных условиях многократно изучалось влияние температуры почвы на развитие популяции паразитических нематод. Также доказано влияние температуры почвы на развитие нематод Globodera rostochiensis в условиях теплиц [10, 11, 15, 16]. В условиях все увеличивающейся климатической нестабильности особенно важно выявление четких формализованных связей между развитием популяции паразита картофеля и агроклиматическими условиями в открытом грунте [5]. Математический аппарат широко используется для прогнозирования возможной динамики плотности популяций паразитов с учетом погодных условий и других экологических факторов. Для учета этих факторов могут применяться как стандартный аппарат множественных линейных регрессий, так и более сложные методы [2, 8, 12]. Целью настоящей работы является установление роли внутрипопуляционных и агрометеорологических факторов в динамике плотности популяции золотистой картофельной нематоды (ЗКН) в суглинистой почве для монокультуры картофеля на трех участках Калужской области, различающихся уровнем плодородия и разработка математических моделей прогноза плотности популяций ЗКН в зависимости от выявленных предикторов.