Почвенно-экологические условия заболевания яблони розеточностью
Покупка
Основная коллекция
Автор:
Наумов Владимир Дмитриевич
Год издания: 2012
Кол-во страниц: 444
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-9675-0710-6
Артикул: 617273.01.99
Розеточность - функциональное заболевание яблони, широко распространенное на территории Российской Федерации и связанное с неблагоприятным комплексом свойств почв, приводящих к нарушению питания цинком. Яблоня поражается розеточностью в различном возрасте. Вследствие этой болезни наблюдается нарушение роста надземной части и корневой системы, ухудшается качество плодов, снижается или полностью прекращается плодоношение. При сильном поражении происходит гибель деревьев в возрасте 12-15 лет, сады утрачивают хозяйственную ценность, и в таких условиях выращивание яблони без надежных защитных мероприятий становится экономически нецелесообразным. Монография знакомит научных сотрудников, специалистов по почвоведению, экологии, плодоводству, защите растений,а также студентов этих специальностей и направлений с причинами возникновения болезни, диагностикой и методами её устранения. Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией факультета почвоведения, агрохимии и экологии (протокол № 18 от 20 сентября 2011 г.).
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
В.Д. Наумов ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЯБЛОНИ РОЗЕТОЧНОСТЬЮ
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА Памяти профессора В.М. Тарасова В.Д. Наумов ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЯБЛОНИ РОЗЕТОЧНОСТЬЮ Монография Москва Издательство РГАУ-МСХА 2012
УДК 632.121.47:634.11 ББК 44.9135 Н 34 Рецензенты: зав. отделом агроэкологической оценки почв Почвенного института имени В.В. Докучаева, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Д.С. Булгаков; профессор кафедры почвоведения, геологии и ландшафтоведения РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, доктор с.-х. наук В.И. Савич. Наумов В.Д. Н 34 Почвенно-экологические условия заболевания яблони ро- зеточностью: Монография / В.Д. Наумов. М.: Издательство РГАУ-МСХА, 2012. 444 с. ISBN 978-5-9675-0710-6 Розеточность - функциональное заболевание яблони, широко распространенное на территории Российской Федерации и связанное с неблагоприятным комплексом свойств почв, приводящих к нарушению питания цинком. Яблоня поражается розеточностью в различном возрасте. Вследствие этой болезни наблюдается нарушение роста надземной части и корневой системы, ухудшается качество плодов, снижается или полностью прекращается плодоношение. При сильном поражении происходит гибель деревьев в возрасте 12-15 лет, сады утрачивают хозяйственную ценность, и в таких условиях выращивание яблони без надежных защитных мероприятий становится экономически нецелесообразным. Монография знакомит научных сотрудников, специалистов по почвоведению, экологии, плодоводству, защите растений,а также студентов этих специальностей и направлений с причинами возникновения болезни, диагностикой и методами её устранения. Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией факультета почвоведения, агрохимии и экологии (протокол № 18 от 20 сентября 2011 г.). ISBN 978-5-9675-0710-6 © Наумов В.Д., 2012 © ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012 © Издательство РГАУ-МСХА, 2012
ВВЕДЕНИЕ Важным фактором ускорения развития сельскохозяйственного производства является рациональное использование почвенного покрова. Являясь сложной, динамической, четырехфазной структурной системой, почва выступает как специфический своеобразный о&ьект, с присущим ей многообразием внутренних и внешних процессов. Умение управлять этими процессами, предсказывать их направление во многом обусловливает успех ведения сельскохозяйственного производства. В настоящее время почва испытывает огромный экологический, антропогенный пресс, под воздействием которого происходят значительные изменения в её строении, составе, свойствах. Интенсивная химизация растениеводства ставит ряд экологических и агробиологических проблем, в частности, проблемы сбалансированного соотношения макро- и микроэлементов в питании растений, техногенного загрязнения почвы, трансформации элементов и т.д. В садах широко распространены такие функциональные заболевания плодовых, как розеточность, хлороз и т.д., проявление которых связывают с недостатком микроэлементов, а также неблагоприятным сочетанием свойств почв. На рост плодовых существенное влияние оказывают системы содержания и ухода за растениями, агротехника, интенсивность проводимых защитных химических мероприятий, орошение и т.д. Исследованиями, проведенными кафедрами почвоведения и плодоводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева было установлено, что розеточность яблони широко распространена в лесостепной, степной и сухостепной зонах. Только в европейской части страны ею поражено около 25% обследованных площадей. Отрасль садоводства по этой причине несёт значительные убытки: урожайность снижается до 60%, сады в возрасте 10-15 лет утрачивают хозяйственную ценность, при сильном поражении происходит массовая гибель деревьев. Розеточность тесно связана с почвенными условиями, однако широких комплексных исследований, охватывающих изучение свойств почв и растений до настоящего времени не проводилось. Известные в литературе данные отражают, как правило, односторонний подход к изучению этой проблемы. Вместе с тем сопряженное изучение растений и условий их произрастания является теоретической основой для оптимизации размещения товарных насаждений, повышения их урожайности, борьбы с функциональными заболеваниями. Известны методические трудности определения реакции многолетних растений на те или иные природные факторы и приемы возделывания. Разработка их является важной составной частью изучения системы почва - многолетнее плодовое растение. В условиях возрастающего антропогенного влияния на почву весьма актуальным становится вопрос о преобразовании естественного почвообразовательного процесса в процесс техногенного почвообразования. Генезис плантажированных почв слабо затронут исследованиями. Поэтому научный интерес и практическая значимость диктуют необходимость их всестороннего изучения и, прежде всего, в связи с негативной трансформацией состава и свойств почв под действием агротехногенной нагрузки. В литературе мало данных, раскрывающих из
менения состава и свойств почв, используемых под плодовые насаждения с различной интенсивностью, отсутствует прогноз их эволюции в условиях монокультуры, химизации, орошения, различных систем содержания почв в саду; нет экспериментальных данных о том, как эти изменения влияют на поражение яблонь розеточностью, на качество получаемого урожая. Впервые в нашей стране в связи с изучаемой проблемой проведены широкие исследования с использованием основных методов почвоведения (сравнительно-географический, сравнительно-аналитический, стационарный, моделирования) и агрохимии (вегетационно-полевые и лабораторные опыты). Изученная территория включает различные почвенно-климатические зоны и охватывает основные типы почв районов товарного плодоводства. Установлено, что обширное агротехногенное воздействие на почву обусловливает глубокие изменения в морфологическом строении профиля, химическом и микробиологическом составе почв. Выявлены почвенные факторы, лимитирующие продуктивность яблонь в конкретных почвенноклиматических зонах, показано, что значение ряда из них принципиально меняется по мере интенсификации сельскохозяйственного производства. Изучена роль отдельных механизмов, приводящих к нарушению минерального питания плодовых, математически выражены связи между уровнем и соотношением элементов питания в листьях больных и здоровых растений и в корнеобитаемом слое различных почв. Замкнутость системы садового агроценоза и включение в неё таких новых факторов как планировка территории, плантажная вспашка, бессменный черный пар, орошение, применение ядохимикатов приводят к изменению направленности почвенных процессов и свойств почв. В антропогенной эволюции садовых почв отмечены негативные тенденции, которые усиливаются по мере повышения химической нагрузки. Изменяется содержание гумуса (во всех садовых почвах оно ниже, чем в аналогах под естественными и другими агроценозами), трансформируется его качественный состав, происходит накопление тяжелых металлов, увеличивается щелочность, засоленность, солонцеватость, усиливается зафосфачивание почв, изменяется микробиологическая и ферментативная активность и т.д. Как следствие происходящих изменений, в последние годы отмечено расширение масштабов и интенсивности поражения яблонь розеточностью. Плодовые растения на почвах с повышенным содержанием тяжелых металлов и других микроэлементов по- разному накапливают их в вегетативных и генеративных органах. Большое влияние на этот процесс оказывает соотношение микроэлементов. В связи с происходящими изменениями состава и свойств исследуемых почв необходим постоянный контроль над применением химических средств защиты растений, минеральных удобрений, содержанием в почвах и растениях тяжёлых металлов. Определена информативность растительной и почвенной диагностики в зависимости от состояния растений и степени их поражения розеточностью. Изучено влияние почвоутомления на заболеваемость яблони. Объектами исследований были почвы под плодовыми насаждениями в Куйбышевской, Ульяновской, Запорожской, Волгоградской, Ростовской об
ластях, в Крыму и в Молдове (чернозёмы выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные, лугово-чернозёмные, каштановые, светло-каштановые, лугово-каштановые, аллювиальные почвы). Методы исследований. 1. Полевые маршрутные исследования садов с заложением опорных разрезов на участках под здоровыми и больными яблонями. 2. Детальное почвенное и биологическое обследование садов отдельных хозяйств, расположенных в разных почвенно-климатических зонах. 3. Проведение длительных вегетационно-полевых опытов с яблоней по изучению влияния различных видов и доз макро- и микроудобрений. 4. Проведение краткосрочных радиовегетационных полевых и лабораторных опытов по изучению механизмов трансформации, поступления макро- и микроэлементов в системе почва-растение. 5. Изучение сезонной и многолетней динамики различных групп микроорганизмов, ферментативной активности почв в производственных садах и вегетационно-полевом опыте. В качестве опытных культур выбраны наиболее распространённые в промышленном садоводстве сорта, наиболее сильно поражаемые розеточностью (Ренет Симиренко, Джонатан и т.д.) на различных подвоях (М-9, М-6). В модельных опытах с меткой использовали проростки пшеницы, кукурузы, кресс-салата. Для статистической обработки данных использовали дисперсионный, корреляционный и регрессионные анализы. За постоянное внимание и поддержку, помощь в работе автор особенно признателен своему учителю профессору Тарасову В.М.
ГЛАВА I. РОЗЕТОЧНОСТЬ - ЗАБОЛЕВАНИЕ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР 1.1. Распространение розеточности яблони Успехи сельскохозяйственной науки, широкое применение средств защиты растений, удобрений, регуляторов роста изменило структуру потерь продукции в агропромышленном комплексе. Почти полное подавление инфекционных болезней, массовое уничтожение сорняков, вредных и опасных насекомых привело к тому, что в последние годы особенно вредоносными оказались функциональные заболевания растений (Егоров Л.Н., 1986). В плодоводстве такими функциональными заболеваниями являются розеточность (нарушение питания яблони цинком), карбонатный хлороз (нарушение питания железом), усыхание побегов (нарушение питания яблони медью), суховершинность. Одним из наиболее вредоносных и распространенных заболеваний является розеточность яблони (Тарасов, 1963). Первое описание этой болезни сделано в США в 1902 г. Paddoc (1902). Позднее она обнаружена в Канаде (Voodbridge, 1954), Аргентине (Batler, Jones, 1949). Широко встречается в европейских странах, особенно в Венгрии (Mulder, 1950), Италии (Nemeth, 1951), Болгарии и Югославии (Marie, Kastori et al., 1967), Франции (Geof- frion, 1971). В России заболевание яблони розеточностью отмечено впервые в Ульяновской области в совхозе «Госплодопитомника» Клещевой в 1936 г. Розеточность также наблюдали в Молдавии (Иванов и др., 1949, 1952, 1955, 1957, 1959, 1964; Канивец, 1955, 1964; Бумбу, 1981 и др.), на Украине (Белоус, 1964; Холоден, 1965; Рудакова и др., 1974, и др.), в Нижнем и Среднем Поволжье (Дунин и др., 1960,1962, 1965,1966; Колесников и др., 1960,1964; Тарасов, 1961, 1963, 1968; Баданин, 1964, 1966, 1967, 1970 и др.), а также в ряде других зон промышленного садоводства, страны. Полевые маршрутные исследования, проведённые кафедрами плодоводства и почвоведения МСХА, показали, что только в европейской части страны к 1986 г. розеточностью было поражено 17,2 тыс. га, или 24,4% обследованных площадей (табл. 1). Последующие совместные исследования, выполненные в районах товарного садоводства, повторные обследования ряда хозяйств в Запорожской области, Крыму, Молдове свидетельствуют об увеличении масштабов и интенсивности поражения плодовых культур этим функциональным заболеванием. 1.2. Симптомы поражения. Методы его учёта При выявлении заболевания и разработке мер по предупреждению и борьбе с ним крайне важно правильно его идентифицировать. Изучение работ исследователей, занимающихся плодовыми культурами, показывает, что оценка состояния плодового растения часто ведётся довольно поверхностно: учитывается угнетённое (больное) и здоровое растение. Однако причины угнетения растения могут быть различными (агротехника, вредители, под
мерзание, сортовая неустойчивость, неправильное применение гербицидов и т.д.). Следовательно, и методы изучения причин заболевания, разработка мероприятий по борьбе с ними будут различными. Даже среди функциональных заболеваний мы различаем розеточность, хлороз, суховершинность, усыхание. В связи с этим, при оценке состояния плодового растения, требуется руководствоваться четкими диагностическими критериями. Диагностические признаки наиболее распространённых заболеваний были разработаны профессором Тарасовым (1977). Таблица 1 Поражённость розеточностью садов в различных зонах страны (по данным В.М. Тарасова, 1960) № п/п Место проведения обследования Количество колхозов и совхозов Обследовано садов, тыс. га В том числе поражённых розеточностью 1 Ульяновская область 15 4,3 1,3 2 Самарская область 9 3,8 0,9 3 Пензенская область 4 1,3 0,2 4 Саратовская область 9 4,6 1,5 5 Волгоградская область 62 9,5 3,0 6 Астраханская область 2 0,7 0,3 7 Ростовская область 12 3,3 1,2 8 Кабардино-Балкарская АССР 5 2,5 0,9 9 Чечено-Ингушская АССР 3 1,8 * 10 Краснодарский край 8 6,5 1,4 11 Крым 16 12,3 2,3 12 Запорожская область 5 2,3 1,8 13 Молдова 12 9,7 2,4 14 Алма-Атинская область 5 3,2 * 15 Джамбульская область 3 2,5 ** 16 Каракалпакская АССР 6 2,5 *** Всего: 176 70,8 17,2 * розеточность не обнаружена. ** площадь пораженных садов не учтена. *** выявлены небольшие очаги розеточности. Наиболее выраженными симптомами розеточности являются измельчание и деформация листьев, розеточные побеги и специфическая форма меж- жилкового хлороза. Измельчание наиболее чётко проявляется после окончания цветения и начала роста побегов. Резко уменьшается ширина листовой пластинки,
появляются ланцетовидные листья (Рекомендации по предупреждению и устранению нарушения питание яблони цинком, 1980). Площадь поражённых листьев может сократиться до 5% и меньше от площади здоровых. Измельчанию листьев обычно сопутствует специфический хлороз: небольшая крапчатость листьев по краю пластины при слабом поражении (Тарасов, Журавлёва, 1964). При интенсивном поражении хлороз распространяется по всему краю листа и на ткани между боковыми жилками, у основания жилок образуются неправильные зелёные клинья. Обычно интенсивность хлороза невысокая (Тарасов, 1968; Баданин, 1979). Розетки листьев образуются вследствие сильного уменьшения длины междоузлий. Снижается пробудимость почек и побегообразовательная способность (Тарасов, 1968). При поражении яблонь розеточностью нарушаются не только ростовые процессы, но и процессы, связанные с плодоношением. При слабом поражении яблонь розеточностью урожайность снижается не на много, так как внешне здоровые части больных деревьев плодоносят почти нормально; при сильном поражении урожайность резко падает и возможно полное прекращение плодоношения. Пораженные деревья дают мелкие плоды, часто уродливой формы. Созревают они раньше нормального срока, имеют пониженные вкусовые качества, более жесткую и грубую мякоть. При очень сильном поражении деревьев розеточностью развивается усыхание ветвей, которое начинается с верхней части кроны. Срок производительного функционирования насаждений резко сокращается. Развитие заболевания в дальнейшем приводит к гибели дерева. Анатомо-морфологические исследования, проведенные Хржановским, Соколовой-Доманской (1962,1960,1962), установили наличие значительных отклонений в строении листьев, побегов и корней у больных деревьев. Белоус (1962) выявил в клетках снижение количества хлоропластов и уменьшение их размеров, вследствие чего происходит обеднение листьев хлорофиллом. 1.3. Причнны поражения розеточностью По вопросу возникновения розеточности имеются различные взгляды. Некоторые исследователи относят это заболевание к числу вирусных болезней (Петерсон, Зирнитис, 1955; Петерсон, 1956; Клещева, 1960; Мо- сковец, Исаева, Шелудько, 1963, 1964, и др.; Мишина, 1974; Смит, 1960; Nemeth, 1951). Рыжков (1946) отнёс розеточность «к числу заболеваний с невыясненной этиологией, которое, может быть, является вирусным, а может быть, зависит от дефицита каких-либо солей» (стр. 54). В первых работах Петерсон (1956) пришёл к выводу о вирусной природе розеточности, однако позже им было выделено две формы с идентичными внешними симптомами: вирусная и функциональная. Мнение о наличии двух возможных причин заболевания розеточностью высказывает Тайте (1966), Altman et al. (1968). Исследования, проведенные под руководством профессора Дунина в Поволжье в 1959-1960 г., показали, что бактерии и гри
бы не являются возбудителями болезни. Более того, в побегах и корнях больных деревьев отсутствуют, как правило, даже представители сапрофитной мико- и микрофлоры. Опытами, проведёнными на станции защиты растений МСХА в Ульяновской и Волгоградской областях, было показано, что заведомо бальные привои не вызывали каких-либо патологических изменений у подвоев. Больные привои в условиях Московской области не имели признаков розеточности, завезённые больные подвои и саженцы полностью выздоравливали. Был сделан вывод, что розеточность яблони в Среднем Поволжье не является вирусным или инфекционным заболеванием и обусловлена нарушением питания растений (Дунин, Дементьева, 1960; Дунин, Колесников, 1962). Неудачными оказались опыты с «заражением» яблони розеточностью также в Молдавии (Вердеревская, 1966) и в Черкасской области (Вовченко, 1964). Школьник (1974) отмечает, что сходство внешних признаков цинковой недостаточности с признаками болезни, вызываемой вирусами, может указывать на то, что при недостатке цинка, так же как при внедрении вируса, в клетке, в результате выдачи ложной информации, идёт синтез необычных белков. Попытки передачи заболевания различными приёмами дали отрицательные результаты (Натальина, Фёдорова, 1955; Иванов, Райк, Каракаш, 1955; Тарасов и др., 1964; Куликов, 1964; Чефранова, 1973 и др.). В опытах Мишиной (1974) выявлена высокая инфекционность киевского и прибалтийского изолятов розеточности и отсутствие инфекционности у волжского. Автор делает вывод, что изоляты разных зон со сходными морфологическими признакам имеют различную природу. Тарасов (1960) отмечает наличие в отдельных случаях поражении яблони на Украине инфекционной болезнью, внешнее проявление которой сходно с симптомами неинфекционной розеточности. Известно, что функциональная, форма заболевания розеточностью частично или полностью устраняется внекорневыми подкормками цинковыми удобрениями. Исследованиями, проведенными в нашей стране (Тарасов, 1963) Бада- нин, 1964, 1970; Белоус, 1964; Холоден, 1965, и др.) и за рубежом (Бойнтон, 1960; Chapman, 1968, и др.), была установлена эффективность внекорневых цинковых подкормок, приводящих к выздоровлению поражённых розеточностью деревьев. В связи с этим большинство исследователей считают розеточность функциональным заболеванием, связанным с недостаточностью подвижного цинка (Рассел, 1955; Чендлер, 1960; Бойнтон, 1960; Дунин, Колесников, 1962; Тарасов 1963,1965; Кауричев, 1963; Власюк, Рудакова, 1964, 1970; Канивец, 1964; Холоден, 1965; Мокриевич, Яровой, Чефранова, 1973 и др.). Однако экспериментальных данных, подтверждающих, что именно недостаток цинка в почве является причиной розеточности яблони не было. Это объясняется тем, что в 50-60-х гг., когда шло накопление материала в связи с поражением яблони розеточностью-мелколистностью, изучением этого вопроса занимались главным образом специалисты плодоводы, реже физиологи, и лишь единичные работы велись почвоведами-агрохимиками (Кауричев - в Ульяновской области; Канивец - в Молдавии; Баданин - в Куйбышев