Россия
Россия
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.35 Растениеводство
В Таджикистане пшеница – главная продовольственная культура, которая вносит большой вклад в обеспечение продовольственной безопасности. Поэтому важно определить основные ограничивающие факторы и возможности устойчивого повышения производства ее зерна. С этой целью в 2003–2016 гг. проводили мониторинг посевов культуры, расположенных в разных сельскохозяйственных зонах и на разных высотах. Информацию о хозяйстве и практике возделывания культуры собирали путем анкетирования, которое сопровождалось наблюдением за состоянием полей, особенно появлением и распространением болезней, вредителей и сорных растений, а также оценкой влияния абиотических факторов. На реализацию потенциала продуктивности сортов негативно влияют болезни, вредители, сорные растения, высокая температура воздуха и засуха в период налива зерна. Большинство возделываемых сортов пшеницы представлены интродуцированными и восприимчивы к болезням, особенно к желтой ржавчине, которая может снизить урожайность от 30 до 80 %. Оптимальный способ решения указанных проблем – укрепление национальной селекционной программы с целью выведения и распространения в производстве сортов пшеницы с высоким потенциалом урожайности и устойчивостью к ржавчине, засухе и жаре. Сильно ограничивают формирование высоких урожаев зерна монокультура пшеницы, посев семенного материала без предварительной обработки фунгицидами, разбросной посев, полив затоплением и внесение удобрений без учета потребности растений. В этом плане важно обучение фермеров современной агротехнике возделывания пшеницы и использование сертифицированных семян высокопродуктивных сортов пшеницы
пшеница (Triticum aestivum L.) болезни, вредители, сорные растения, устойчивость, агротехника, урожайность зерна
Таджикистан – один из регионов производства озимой пшеницы в Центральной Азии. Формирование высоких урожаев зерна хорошего качества – основа укрепления экономического положения сельскохозяйственных товаропроизводителей страны. В последние годы фитосанитарная обстановка в посевах культуры претерпела значительные изменения. Широкое распространение грибных болезней связывают с расширением посевных площадей под зерновыми, а также с монокультурой. Если в начале 1990-х гг. площадь посевов пшеницы составляла 140…145 тыс. га, то к 2019 г. она выросла до 340…350 тыс. га. В течение последних 20 лет имело место пять вспышек эпифитотий желтой ржавчины в регионе, что привело к значительным потерям [1, 2].
Анализ литературы показывает, что в Таджикистане не уделяли достаточного внимания изучению болезней и вредителей зерновых культур [3, 4]. Для восполнения сущствующих пробелов в 2003–2016 гг. проводили мониторинг посевов пшеницы.
Основная цель исследований заключалась в сборе информации о распространении и проявлении основных болезней, вредителей и сорных растений, а также в изучении устойчивости районированных сортов и перспективных селекционных линий к основным болезням для разработки научно-обоснованной системы устойчивого получения высоких урожаев зерна пшеницы в Таджикистане.
Условия, материалы и методы исследований. Маршруты обследований пролегали по основным районам возделывания культуры. Ежегодно c 2003 по 2016 гг. обследовано 1184 поле пшеницы в производственных кооперативах и дехканских (фермерских) хозяйствах в более чем 20 районах. Мониторинг проводили с фазы колошения до молочно-восковой спелости зерна пшеницы. Обследование начинали с юго-западных районов Хатлонской области, далее маршрут проходил по центральным, северным и восточным районам. Высота расположения хозяйств в предгорной и горной зонах варьировала от 342 м над уровнем моря – на юге (Шахритус), до 900 м – в Центральной части (Гиссар) и 2581 м – на Памире (Ишкашим).
В ходе проведения мониторинга обращали внимание на агротехнику возделывания культуры. С этой целью был проведен опрос фермеров в следующих зонах выращивания пшеницы:
зона 1 – Гиссарская долина (высота над уровнем моря 732…1180 м), обследованные районы – Гиссар, Турсунзаде, Вахдат, Варзоб;
зона 2 – Раштская долина (высота над уровнем моря 1116…2035 м), обследованные районы – Файзабад, Ляхш, Нурабад, Рашт, Рогун, Таджикабад;
зона 3 – Вахшская долина (высота над уровнем моря 338…631 м), обследованные районы – Бохтар, Дж. Балхи, Н. Хисрав, Пяндж, Кабадиян, Кумасангир, Шаартуз, Вахш, Яван;
зона 4 – Кулябская часть Хатлонской области (высота над уровнем моря 578…2060 м), обследованные районы – Балджуван, Дангара, Куляб, Ховалинг, Муминабад, Ш. Шахин, Восе;
зона 5 – Предгорная часть Согдийкой области (высота над уровнем моря 566…1603 м), обследованные районы – Деваштич, Исфара,
Истаравшан, Шахристан;
зона 6 – Долинная часть Согдийской области (высота над уровнем моря 326…538 м), обследованные районы – Ашт, Б. Гафуров, Дж. Расулов, Канибадам, Матча, Спитамен;
зона 7 – Западный Памир (высота над уровнем моря 2261…2581 м), обследованные районы – Ишкашим, Рушан.
При опросе собирали общую информацию о хозяйстве, в том числе адрес, форму собственности, контакты, сведения о выращиваемых зерновых культурах; информацию об обследуемом поле, включая сведения о его местоположении (данные GPS), назначении и агротехнике выращивания культуры.
Устойчивость сортов к ржавчинным болезням определяли по модифицированной шкале Кобба [5], к грибным болезням – также глазомерно по специально разработанным шкалам [6]:
O – здоровые растения;
R – устойчивые (У) – степень поражения
до 5 %;
MR – умеренно-устойчивые (УУ) – поражение 10…25 %;
MS – умеренно-восприимчивые (УВ) – поражение 25…50 %;
S – восприимчивые (В) – поражение
75…100 %.
В каждой зоне ежегодно обследовали от
23 до 45 хозяйств, что позволяет сравнивать ситуацию в разные годы, хотя в опросах в разные годы участвовали разные фермеры. Кроме того, аналогичное количество хозяйств для обследования (30…35) выбырали на различных высотах (<400, 400…700, 700…1000, 1000…1500, 1500…2000 м над уровнем моря), за исключением очень высокогорных районов
(> 2000 м над уровнем моря).
Анализ и обсуждение результатов исследований. Наиболее опасные листовые болезни хлебных злаков в Таджикистане – ржавчина желтая (Puccinia striiformis) и ржавчина стеблевая (Puccinia graminis), мучнистая роса (Blumeria graminis f. sp. tritici), желто-коричневая пятнистость (Pyrenophora tritici-repentis) и септориоз листьев (Septoria tritici). В период с 2003 по 2016 гг. на 873 из 1184 обследованых полей пшеницы были обнаружены симптомы поражения растений листовыми болезнями. В зависимости от года 79…82 % случаев поражения приходилось на ржавчинные болезни, 12…13 % – на желто-коричневую пятнистость, 4…5 % – на мучнистую росу и 2…3 % – на другие заболевания.
Признаки поражения желтой ржавчиной наблюдали во всех агроклиматических зонах – в начале марта в южных районах страны, затем в предгорных. Учеты показали, что в среднем 65 % сортов и селекционных линий, возделываемых фермерами в Гиссарском, Исфаринском и Вахшском районах, характеризовались как умеренно восприимчивые (MS) и восприимчивые (S) к этом заболеванию. Наиболее восприимчивыми сортами оказались Навруз, Атилла, Дельта, Иришка, Ласточка, Сомони, Зироат 70, Ескина, Безостая 1, а также ряд селекционных линий. Сорта Стекловидная 24, Джаггер 9, Старшина и Краснодарская 99 в юго-восточной части страны (в Рогуне, Раште и Таджикабаде) были поражены патогеном на 30…40 %. При этом интенсивность поражения, в зависимости от сорта и года, варьировала от 30 до 100 %. Устойчивость к желтой ржавчине демонстрировали сорта Алекс, Кауз, Норман, Файзбахш, Шумон, Юсуфи, Вахдат, Исфара, Камол и Шокири.
В 2010 г. отмечено серьезное поражение сортов пшеницы желтой ржавчиной в результате появления в регионе новой расы патогена [7]. Вследствие этого, потери урожая озимой пшеницы составляли в среднем от 1,35 у сорта Ласточка до 2,85 т/га у сорта Есаул (см. табл.), или от 29,7 % (Ласточка) до 47,1 % (Краснодарская 99). Сорта Ласточка, Старшина, Краснодарская 99, Стекловидная 24,
Иришка, Дельта больше всего поражались желтой ржавчиной в районах Центрального Таджикистана, особенно в Гиссарском районе, что связано с высоким количеством осадков (600…700 мм, преимущественно в виде снега и дождя в зимний и ранневесенний период) и повышенной влажностью воздуха. В 2015 г. отмечено значительное поражение желтой ржавчиной сорта Фаньян 3 китайской селекции в хозяйстве им. Хамадони Кулябского района (сильно поражены почти 90 % растений), что в итоге привело к резкому снижению урожайности и качества зерна. При этом на сегодняшний день известно, что в условиях республики наибольшей степенью устойчивости к желтой ржавчине характеризуются сорта Сарвар, Вахдат, АИКТ-20 и Файзбахш, староместные сорта Кабои Панджакент и Сурхак-5688, а также линия PASTOR/3/VORON. Большинство новых сортов пшеницы несут такие группы генов устойчивости к ржавчине, как Sr31/Yr9/Lr26, Sr38/Yr17/Lr37, Yr30/Sr2/Lr27 и Yr18/Lr34/Sr57 [8].
Поражение растений пшеницы листовой ржавчиной (Р. recondita, f.sp. tritici) обычно наблюдали в конце вегетационного периода, что, естественно, не могло оказать существенного влияния на налив зерна и процесс формирования урожая в целом. Уровень распространения и поражения пшеницы листовой ржавчиной в производственных посевах был очень низким (менее 20 %). Большинство сортов проявляли умеренную восприиимчивость (MS) к инфекции. Высокую пораженость (до 100 %) отмечали только у некоторых селекционных линий в питомниках после проведения последнего полива в фазе молочно-восковой спелости.
Стеблевая ржавчина (P.graminis, f. sp. tritici) в Таджикистане характеризуется незначительным распространением. Заболевание обычно появляется на посевах яровой пшеницы в конце вегетационного сезона и в основном в высокогорных районах, поэтому до сегодняшнего дня серьезной угрозы для производства она не представляла. При этом у большинства сортов, на которых болезнь обнаруживали, реакция варьировала от MR до MS, что свидетельствует о целесообразности продолжения селекции озимой пшеницы на создание генотипов устойчивых к стеблевой ржавчине, которая обеспечивает ощутимые результаты. Например, по результатам иммунологической оценки, проведенной в Краснодарском крае, потери урожая сорта Стан от стеблевой ржавчины на искусственном инфекционном фоне не превышали 4,5 % [9]. В условиях южной лесостепи Западной Сибири выделены устойчивые к бурой и стеблевой ржавчине сорта пшеницы Лютесценс 141/03-2 и Сигма (СибНИИСХ), Эритроспермум 85-08 (Омский ГАУ), Лютесценс 6/04-4 и Лютесценс 186/04-61 (СибНИИСХ) [10].
Развитие и распространение мучнистой росы (Blumeria graminis f. sp. tritici), желто-коричневой пятнистости (Pyrenophora tritici-repentis) и септориоза листьев (Septoria tritici) в Таджикистане в основном было связано с агротехникой возделывания пшеницы. Желто-коричневую пятнистость и септориоз листьев чаще всего отмечали при монокультуре пшеницы, особенно на богарных землях, так как возбудитель болезни сохраняется на стерне и растительных остатках. При этом следует учитывать, что, например, в лесостепной зоне Западной Сибири частота эпифитотий септориоза в 2005–2015 гг. увеличилась, по сравнению с 1978–2001 гг., в 2…2,5 раза. Эпифитотийное развитие болезни в этом регионе происходит, когда сумма осадков за декаду в 3 раза превышает среднемноголетнюю норму при температуре 14…22 оС, болезнь развивается со скоростью 2…3 % в сутки, и порог принятия решения по применению фунгицидов достигается через 2…3 дня после начала вспышки. Биологическая эффективность возделывания устойчивых сортов в контроле септориоза составляла до 98,5 %, вспашки – до 50 %, предшественников – в среднем до 45,9 %. Протравливание семян системными препаратами ограничивает развитие септориоза до фазы колошения, снижая кратность применения фунгицидов, которое экономически эффективно при прогнозе эпифитотийного (выше 40 %) развития болезни [11]. В этом же регионе отмечена потеря устойчивости к возбудителю мучнистой росы образцов, несущих гены Pm4b (Терция, Удача и др.), Pm8 (Disponent, NL683), Pm38 (Туймаада, Свирель) и выявлен высокий иммунитет к этому заболеванию у сортов с генами Рm4а и Pm12 [12].
Наибольшее развитие желто-коричневой пятнистости отмечали в 2011–2013 гг. на богарных землях в Темурмаликском, Дангаринском, Муминабадском, Шахристанском и Ш. Шохинском районах, расположенных в предгорной зоне. В 2011 г. посевы пшеницы в хозяйстве «Джорубкул» Темурмаликского района были поражены на 75…88 %, а развитие болезни достигало 15…17 %. В Муминабадском районе распространение болезни в посевах пшеницы составило 70…90 %, а ее развития – 7,3…21,2 %. В районах, расположенных в более высокогорных условиях (Рашт, Ляхш), яровая пшеница поражалась болезнью значительно слабее: распространение варьировало от
40 до 45 %, развитие – 4,5…5,6 %. В цетральном Таджикистане степень распространения желто-коричневой пятнистости достигала
68,4 %, развития – 25,6 %.
Другая группа болезней – это заболевания, передающиеся через семена, которые не только ухудшают продуктивность растений, но и могут стать причиной понижения сортности зерна
и качества семян. К их числу относятся пыльная и твердая головня, а также черный зародыш зерна [13]. Анализ результатов мониторинга показывает, что основная причина распространения болезней, передающихся через семена, – частое использование в качестве посевного материала товарного зерна, не обработанного фунгицидами, а также нарушение рекомендованных агротехникой сроков посева и норм высева. Большинство выращиваемых сортов и селекционных линий поражаются этими болезнями, поэтому важной защитной мерой остается протравливание семян фунгицидами.
В отдельные годы на некоторых полях отмечали поражение растений пшеницы корневыми гнилями. Однако эти болезни не имеют широкого распространения и в основном развиваются из-за нарушения агротехники возделывания культуры.
Результаты обследований свидетельствуют, что самые распространенные вредители зерновых культур в условиях республики – пьявица красногрудая (Oulema melanopus), клоп – вредная черепашка (Eurygaster integriceps), пилильщик (Cephus cinctus) и тли (Schizaphis graminum, Diuraphis noxia). Чаще всего (≥75 % случаев) наблюдали поражение листьев пшеницы пьявицей. Вредитель широко распространен в центральной зоне и на севере страны, меньше – на юге. В 2014 г. в хозяйстве им. Л. Муродова Гиссарского района этим вредителем были поражены около 43 % растений пшеницы сорта Краснодарская 99, а на юге в хозяйстве «Авесто» Кабадиянского района всего лишь 1…2 % растений этого же сорта.
Клоп – вредная черепашка в большей степени распространен на севере страны. Высокую степень поражения растений пшеницы сорта Старшина этим вредителем наблюдали в 2015г. в хозяйствах «Чилгази» (7,6…13,0 %) и им. Мукаррамова (5,9…7,2 %) Исфаринского района, в то время, как в южных районах величина этого показателя варьировала от 0,5 до 1,7 %.
Наиболее распространенными видами сорняков в посевах зерновых культур в Таджикистане остаются овсюг (Avena fatua) и вьюнок полевой (Convolvulus arvensis). В посевах пшеницы встречаются и другие виды сорных растений, например, подмаренник цепкий (Galium aparine), горчица полевая (дикая) (Sinapis arvenisis), марь белая (Chenopodium album), но они мало распространены. На одном из обследованных полей в Нурободском районе
(2016 г.) отмечали даже присутствие повилики (Cuscuta campestris). Большее распространение сорных растений на полях пшеницы наблюдали в Гиссарской долине и в Кулябской зоне.
Результаты исследований свидетельствуют, что борьба с сорняками, доля которых на отдельных полях превышает 40 %, – значительный резерв повышения урожайности пшеницы. Это связано как с низким качеством семенного материала, так и с практически полным отсутствием контроля над сорняками. Для решения такой задачи можно рекомендовать экологически безопасные методы борьбы с сорняками с учетом сохранения богатого биоразнообразия. Например, в условиях Кулундинской степи Алтайского края в севообороте пар – пшеница – пшеница – овес засоренность первой пшеницы зависела от способа обработки (61,4 %), второй пшеницы и овса – от применения средств химизации (68,3 и 81,7 %). Масса сорняков в посевах пшеницы на фоне вспашки была в 1,1...1,5 раза ниже, чем после плоскорезной и поверхностных обработок. Применение дикотицида и гарминицида в посевах пшеницы обеспечивало снижение сухой массы сорняков на 10,9....17,5 % [14].
Результаты опросов фермеров показали, что средняя площадь, занимаемая пшеницей, в большинстве (>50 %) хозяйств Таджикистана не превышает 1 га и только 9 % хозяйств выращивали культуру более чем на 5 га. На богарных землях фермеры часто практикуют монокультуру пшеницы, а на поливе чередуют ее с такими культурами, как хлопчатник, картофель и кукуруза. Менее половины опрошенных фермеров (47 %) имели информацию о выращиваемом сорте пшеницы.
Большая часть посевов (83 %) относилась к озимым и была предназначена для производство зерна (77 %). При этом посев в оптимальные сроки провели 67 % респондентов, не использовали сеялки – 78 % и высевали семена, не обработанные фунгицидами – 94 %. Большинство фермеров вносили азотные удобрения (58 %) и проводили полив (73 %), но не вели борьбу с сорняками (87 %). Общее состояние посевов в большинстве случаев было удовлетворительным (61 %), полегание растений незначительным (только на 1 % полей отмечали полегание 30 % растений), на большинстве полей не наблюдали влияния засухи (82 %) и недостатка питательных элементов (97 %). В 2013 г. было отмечено более сильное влияние засухи на посевы, по сравнению с 2012 и
2014 гг.
Большинство фермеров указали, что сеяли вручную разбросным способом в оптимальные сроки. При этом в районах Гиссарской и Вахшской долин поздних посевов было больше, чем в долинных районах Согдийской области. В районах Западного Памира фермеры не вносили минеральные удобрения, а в предгорных районах Согдийской области говорили о высоких объемах применения азотных туков. В районах Кулябской зоны Хатлонской области пшеницу возделывали преимущественно на богаре, хотя на остальной территории республики ее выращивали на поливных землях.
На формирование урожая пшеницы также влияют климатические факторы, особенно участившаяся в ранее-весенний период засуха, на что указывали 18 % опрошенных фермеров. Посевы больше страдали от влияния засухи в зонах Вахшской долины ци долинных районах Согдийской области. Расположение местности, особенно высота над уровнем моря незначительно влияет на изучаемые факторы, хотя на высоте 400…700 м над уровнем моря было большее крупных полей пшеницы, чем в хозяйствах на высоте от 1500 до 2000 м. Пропашные культуры в качестве предшественника пшеницы больше использовали в хозяйствах, расположенных в долинных районах на высоте до 400 м. Яровая пшеница чаще встречалась на больших высотах (> 1500 м). Размеры полей также в основном не влияли на изучаемые факторы, за исключением того, что при их площади больше 5 га чаще использовали сеялки и реже орошали.
Недостаток знаний фермеров о технологиях возделывания пшеницы, нарастание болезней, вредителей и сорных растений в посевах – известные факторы, коррелирующие со снижением урожайности, также были установлены другими исследователями [15]. Если фермер не знает какой сорт он выращивает, то у него не может быть и информации о технологии его возделывания, которая часто связана с особенностями генотипа [16].
Выводы. По результатам мониторинговых обследований посевов пшеницы наиболее опасные болезни культуры в условиях Республики Таджикистан – желтая (Puccinia striiformis) и стеблевая ржавчины (Puccinia graminis). Кроме того, урожай и качество зерна пшеницы сильно снижаются вследствие поражения посевов вредными насекомыми и распространения сорных растений.
Большинство коммерческих и широко возделываемых сортов умеренно-восприимчивы и восприимчивы к патогенам и в зависимости от климатических условий года поражаются этими болезнями от 30…40 до 70…80 %. Следовательно, наиболее эффективной и экологически безопасной мерой борьбы с ржавчинными болезнями может стать селекция на повышение устойчивости к этим заболеваниям. Увеличение сохранности урожаев пшеницы от других болезней, вредителей и сорных растения может обеспечить освоение научно-обоснованных севооборотов и своевременное выполнение агротехнических приемов. Кроме того, уменьшить ущерб, наносимый болезнями, вредителями и сорняками позволяют посев сертифицированными семянами и применение протравителей. Для эффективного использования этих факторов необходимо повышение знаний и навыков фермеров в вопросах технологии выращивания пшеницы.
1. Появление и оценка грибных болезней пшеницы в Таджикистане / Б. Петт, Х. А. Муминджанов, А. И. Моргунов и др. // Материалы Республиканской конференции по зерновым и зернобобовым культурам. Душанбе: Министерство селького хозяйства РТ, 2004. С. 65-66.
2. Койшыбаев М. К. Болезни пшеницы. Анкара: ФАО, 2018. 390 с.
3. Антонова Ю. К. Вредители зерновых культур в Таджикистане и меры борьбы с ними. Сталинабад: Таджикгосиздат, 1951. 52 с.
4. Нарзикулов М., Перегонченко Б. М. Вредители и болезни сельскохозяйственных культур Таджикистана. Душанбе: Изд-во «Ирфон», 1968. 387 с.
5. Койшыбаев М. К., Муминджанов Х. А. Методические указания по мониторингу болезней, вредителей и сорных растений на посевах зерновых культур. Анкара: ФАО, 2016. 28 с.
6. Cereal Disease Methodology Manual / R. W. Stubbs, J. M. Prescott, E. E. Saari, et al. Mexico: CIMMYT, 1986. 86 p.
7. Characterization of stem, stripe and leaf rust resistance in Tajik bread wheat accessions. / M. Rahmatov, M. Otambekova, H. Muminjanov, et al. // Euphytica. 2019. 215(3), 55.
8. Устойчивость генотипов мягкой пшеницы, выращиваемых в Таджикистане, к расам желтой, стеблевой и листовой ржавчины /М.Г. Отамбекова, М.А. Махкамов, Б.Т. Солихов и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № 3 (54). С. 48-52.
9. Волкова Г.В., Кудинова О.А., Мирошниченко О.О. Распространение стеблевой ржавчины на Северном Кавказе и иммунологическая характеристика ряда сортов озимой пшеницы к патогену // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 11. С. 43-45.
10. Шаманин В.П., Потоцкая И.В., Кузьмин О.Г. Скрининг сортов яровой мягкой пшеницы питомника касиб к бурой и стеблевой ржавчине в условиях Западной Сибири // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2017. Т. 12. № 2 (44). С. 58-63.
11. Торопова Е.Ю., Казакова О.А., Селюк М.П. Мониторинг септориоза яровой пшеницы в лесостепи Западной Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 12. С. 33-35.
12. Сочалова Л.П., Пискарев В.В. Устойчивость образцов мягкой пшеницы к Blumeria graminis и Puccinia recondita с известными генами устойчивости // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 11. С. 34-42.
13. Mathur S.B., Cunfer B.M. Seed-borne Diseases and Seed Health Testing of Wheat // Institute of Seed Pathology for Developing Countries. Danish Government. ABC Grafic. Frederiksberg, Denmark. 1993.
14. Формирование засоренности посевов в зернопаровом севообороте в зависимости от способа обработки почвы и применения средств химизации / Д.В. Пургин, В.И. Усенко, В.И. Кравченко и др. // Земледелие. 2019. № 8. С. 8-13.
15. Getting the focus right: production constraints for six major food crops in Asian and African farming systems / S. R. Waddington, X. Li, J. Dixon, et al. // Food secur. 2010. № 2. P. 27-48.
16. Слободчиков А. А. Эффективность защиты сортов яровой пшеницы от вредных организмов // Земледелие. 2019. № 2. С. 45-47. DOI:https://doi.org/10.24411/0044-3913-2019-10213.
