Реферати українською » Ботаника и сельское хоз-во » Значення стійкості рослин до шкідливих організмів


Реферат Значення стійкості рослин до шкідливих організмів

Зміст

Стійкість до шкідливим організмам вагроекосистемах з розвитком хліборобства й селекції

Типи стійкості рослин до шкідливим організмам вагроекосистемах

Укладання

Список літератури


Стійкість до шкідливим організмам вагроекосистемах з розвитком хліборобства й селекції

Найбільш стійкі до шкідливим організмам популяції рослин формуються у природних екосистемах.Эпифитотии і масова розмноження шкідливих організмів відбуваються у них рідко й приймають локальний характер, не завдаючи їм шкоди. З розвитком хліборобства й селекції ситуація змінилася. Можна виділити три етапу історичного поступу сільського господарства, коли природна стійкість популяцій рослин, вироблена у процесі еволюції, змінювалася на «>агроекосистемную»: спочатку фізіологічну, та був і генетичну.

Етапи історичного поступу сільського господарства, у яких змінювалися відносини популяцій і стійкості у системірастение-хозяин шкідливий організм, виглядають так:

I — Збір насіння диких рослин iвисев в ареалах збору. На початковому етапі структура популяційрастений-хозяев і шкідливих організмів була природною, яка склалася процесі еволюції. Стійкість рослин до шкідливим організмам (генетична, фізіологічна) була стабільною і розрізнялася в агро- природничих екосистемах. Вона забезпечувала динамічну рівновагу у відносинах у системі рослина — паразит (шкідливий організм), у якомуепифитотии хвороб, масове розмноженняфитофагов, бур'янів були відсутні.

II — Розвиток землеробства. З другого краю етапі при розвитку землеробства відбувалося розширення посівів межі початкового ареалу вирощування та збору насіння. Культурні рослини потрапляли налаштувалася на нові території з несхожими грунтово-кліматичними умовами, поступово адаптуючись до нових умов та міняючи фізіологічну опірністьстресс-факторам довкілля, зокрема і до шкідливим організмам.

III — Розвиток селекції й створеннячистолинейних генетично однорідних сортів. Це змінило структуру популяційрастений-хозяев і шкідливих організмів, призвело до розвиткуепифитотий і розмноженню шкідників. Популяція шкідливого організму цьому етапі вагроекосистеме може бути як природного, іагроекосистемного походження.

Нині теорія і методологія селекційного процесу, систем землеробства перетерплюють глибокі якісних змін, спрямованих створенняадаптивно-устойчивих сортів,адаптивно-ландшафтних систем землеробства, розробку агротехнічних заходів, які забезпечують реалізацію і збереження властивих сортам стійкість і адаптивність до шкідливим організмам.


Типи стійкості рослин до шкідливим організмам вагроекосистемах

Під сталістю рослин розуміють спроможність залишатися здоровими при діїстресс-факторов довкілля — біотичної (шкідливі організми) іабиотической (вологість, температура, мінеральні речовини та інших.) природи, не змінюючи свою продуктивність. У основі стійкості лежать процеси обміну речовин і саморегуляції переважно з допомогою метаболітів. Відрізняються два типу стійкості —неспецифическая і специфічна, пов'язані друг з одним і поєднуються під час створення стійких сортів.

Стійкість рослин достресс-факторам довкілля на початковому етапі знають носить неспецифічний характер, та був і натомість неспецифічних реакцій виробляються (виявляються) специфічні адаптації.

>Неспецифическая (горизонтальна,полигенная) стійкість носить буферний характер. Це означає, які зазвичай дію одногостресс-фактора активує всієї системи механізмів захисту рослин i підвищує їх опірність майже до всього комплексустресс-факторов. Ця стійкість проявляється у відношенні різного комплексу біологічних, хімічних і фізичних ушкоджує чинників: посухи, холоду, збудників хвороб Паркінсона й шкідників, пестицидів, хімічних мутагенів.

Механізмами неспецифічної стійкості є формування та активація окисно-відновних ферментів, фенолів, фітонцидів,фитоалексинов, пігментів і родинних їм сполук (>антоцианов, каротинів,катехинов), амінокислот, інгібіторів вільно-радикальних реакцій різної природи. Саме на опірність впровадженню (пошкодження) рослин шкідливими організмами і реакцію до них впливають генетично зумовлені фізіолого-біохімічні властивості виду та сорти, якість насіння, характер мінерального живлення рослин, умови обробітку сільськогосподарських культур.

Специфічна (вертикальна) опірність шкідливим організмам обумовлена переважно взаємодією білків — продуктів первинної активності генів як паразита, і хазяїна. Ця специфічна стійкість проявляється на молекулярно-генетичному рівні у процесах регуляції генної активності: транскрипції (зчитування інформацією ядрі клітини) і трансляції (передачі для синтезу білків). Система регуляції генної активності є важливим в патогенезі хвороб рослин. Це механізм зміни активності генів при реакції як на збудників хвороб (впровадження, поразка) лише на рівні організмурастений-хозяев (гормональні реакції), а й уфитофагов, та інші стрес-чинники довкілля.

Крім неспецифічної та специфічної стійкості враховують витривалість (толерантність) рослин достресс-факторам зовнішнього середовища й шкідливим організмам. Під толерантністю розуміють властивості рослин ні врожай при зараження (ушкодженні) шкідливими організмами. Проте у клітинах, тканинах і органах рослин толерантних сортівфитопатогени іфитофаги розмножуються. Причому у результаті мутацій і рекомбінацій можуть з'явитися їх понад агресивні біотипи (раси). Тому толерантні сорти, будучи джерелом відтворення шкідливих організмів,— менш ефективний компонент інтегрованої захисту рослин.

У результаті еволюції первинним захисним механізмом служиланеспецифическая горизонтальна стійкість. Саме він є властивій природних екосистем. Специфічна (вертикальна) стійкість виникла пізніше, внаслідок відбору специфічність при взаємодії у системі господар — паразит за принципом "ген на ген". Створення механізмів неспецифічної стійкості ввозделиваемих сортах сільськогосподарських культур знижує як рівень розвитку хвороб (чисельність шкідників), а й структуру популяцій шкідливих організмів уагроекосистемах.Возделивание стійких сортів одна із самих екологічно безпечних, економічних і біологічно ефективних способів інтегрованої захисту рослин (>ИЗР).

У межахИЗР велике значення має тут відносна (часткова) стійкість, що у поєднані із агротехнічними прийомами дозволяє відмовитися від використання активних способів боротьби (біологічного, хімічного) чи мінімізувати їх застосування. Якщо рівень генетичної стійкості сорти дозволяє йому витримувати середній рівень розвитку хвороб чи пошкодження шкідниками, тоді активні засоби захисту рослин потрібні лише у виняткових випадках.

Наприклад, озима пшениця сорти Канцлер відрізняється підвищеною сприйнятливістю до "хвороб (борошнистої росі,септориозам,фузариозу, жовтої і бурої ржам,офиоболезу,церкоспореллезу). У разі Німеччині це сорт дає високі врожаї лише за використанні фунгіцидів. Така врожайність в понад стійких сортів може бути отримана не залучаючи фунгіцидів і навпаки — застосування фунгіцидів на сортах, які мають середньої сталістю до комплексу хвороб, істотного позитивного ефекту це не дає або ж знижує валовий дохід продукції із першого га.

Прояв стійкості сортів щодо шкідливих організмів може бути зумовлене такими механізмами:

— наявністюструктурно-морфологических,анатомо-биохимических (механічних) бар'єрів, обумовлених будовою покривних і враження внутрішніх тканин;

—наявністюрепеллентних речовин;

—розбіжністюфенологии рослин i шкідливих організмів;

—>антибиотическим впливом рослин;

—витривалістю (толерантністю) до ушкодженням;

—повної недоторканністю (сталістю).

Надійність бар'єрів пов'язані зопушенностью, щільністюприлегания листових піхв і квіткових луски; підвищеним змістом клітковини; наявністю панцирного шару — механічної перепони для заселення рослин шкідливими організмами та його харчування,откладки яєцьфитофагами. Класичним прикладом механічного бар'єра дляфитофагов (>подсолнечниковойогневки) стало виведення панцирних сортів соняшнику.Панцирний (вуглеродний) шар починає формуватися через 3—4 діб після запліднення квіток соняшнику. Темпи її формування випереджають розвиток гусеницьогневки. У результаті гусениці лишесоскабливают із поверхнісемянок епідерміс і коркову тканину, а панцирний шарпрогризть що неспроможні. Це вирішило проблеми захисту соняшнику відогневки, чисельність якої у результаті різко знизилася.

Вища стійкість сорти веде погіршення харчування, уповільнення розмноження і поступового зменшення виживання шкідливих організмів. Розбіжність у рівні розмноження шведської мухи, наприклад, на стійких і сприйнятливих сортах сягає трьох порядків, а хлібногопилильщика — двох. На стійких сортах плодючість самок шкідливою черепашки нижчий за 2—2,5 разу, а виживання личинок — в 4—8 раз. На стійких сортах гороху маса кафе і плодючість самок горохової тлі знижуються.Антибиоз горохової тлі викликають наявні у рослині речовини вторинного обміну (активноїфитиновой кислоти), є нервовим отрутою, гнітюче які діють попелицею. Така сама реакція може проявитися у попелицею від неповноцінною їжі. Недолік в рослинах деяких вільних амінокислот,опушениярастениий, викликають погіршення фізіологічного гніву й стресові реакції попелицею.

У однійпикниде на стійких сортах налічується в 2—2,5 рази менше суперечка. Чим сталіший сорт, тим менше утворюється у ньому колоній збудника борошнистої роси, то повільніша іде процесспоруляции і динамікаепифитотического процесу.

>Восприимчивий сорт накопичує в 4—6 разів більшесклероциев у грунті, ніж стійкі сорти.

У світовій практиці є приклади, коли обробіток стійких сортів ставало вирішальний чинник як збереження врожаю і забезпечення якості продукції, а й самій культури. Так, стійкі до вірусним хворобам сорти рослин дозволили проблему виробництва цукру Західній півкулі, оскільки без них же в початку ХХ століття від мозаїки майже зовсім загинула популяція цукрової тростини, а 20-х роках завиватися верхівки викликала масову загибель плантацій цукрових буряків. У створено сорти пшениці, стійкі догессенской мусі, хлібнимпилильщикам; кукурудзи — до кукурудзяному метелику, бавовняної совка; картоплі — до сисним шкідників —переносчикам вірусів; люцерни — долюцерновой плямистістю і горохової попелиці,люцерновомудолгоносику. До 10 % прибуток від рослинництва США отримують завдяки успіхам в селекції. Міністерство сільського господарства США, окупність витрат на виведення нових сортів з комплексною стійкістю до "хвороб становить 1 : 300, а окупність створення нових пестицидів (не враховуючи ліквідації віддалених наслідків їх застосування) — приблизно : 10, чи 25—30 разів менше.

У Німеччині створено сорти картоплі, стійкі до картоплянимнематоде. У цьому кількість життєздатних цист у грунті завегетацию знижується на 40—60 %. У країн СНД виведені сорти озимої пшениці, які мають підвищеної сталістю до шкідливоючерепашке (Одеська 51, Орбіта, Дніпропетровська), сорти ярої пшениці — із підвищеною сталістю догессенской і яровий мухам, хлібнимпилильщикам. Виведення сортів озимої пшениці, стійких догессенской мусі, протягом останніх 35 років зняло проблему захисту вирощування цієї культури вЧерноземной зоні.

Ознака стійкості сорти тримається п'ять і більше років. Нові сорти, будучисредообразователями, вносять в агроекосистеми низку змін:

—в якість їжі для шкідливих організмів;

—в часові зв'язку шкідливих організмів з рослинами;

—в екологічні ніші;

—вмикроклиматические умови;

—у зв'язку з шкідливих організмів у співтоваристві біологічних видів (>ентомофагами, антагоністами,епифитами та інших.).

Тому районування будь-якого сорти супроводжується його всебічної оцінкою в конкурсному і державномусортоиспитаниях. У оцінку сортів картоплі, наприклад, ведуть у чотирьох різних природно-кліматичних умовах по 15 показниками, зокрема по опірностівирозам,бактериозам,микозам,фитофагам — комахою, кліщами.

При вирощуванні стійких сортів існує (як і за використанні пестицидів) проблема появи резистентних форм шкідливих організмів.Недолговечность сортів, які з одного чи небагатьох ліній з однорідної генетичної основою, свідчить у тому, що сталість сортів до шкідливим організмам потрібно лише створювати, а й зберігати агротехнічними прийомами у процесі їхнього обробляння.

Є кілька прийомів задля збереження стійкості сортів до шкідливим організмам:

— обробіток сортів, різняться генетичними система ми несприйнятливості, створення мозаїки чи грати стійких сортів околицях обробітку сільськогосподарських культур, їх періодична заміна (чергування). Цей напрям у захисту рослин набуває дедалі більшого зізнання у Західної Європи. У Великобританії з 1976 року застосовують схеми чергування сортів ярового ячменю, стійких до борошнистої росі, і сортів озимої пшениці, стійких до іржі. У Баварії чергують 14 сортів озимої пшениці, щодо стійких до борошнистої росі;

— обробітокмноголинейних сортів. Цей напрям у інтегрованої захисту рослин набуло поширення у навіть Європі. У Європі, наприклад, поширюютьсясортосмеси озимого і ярового ячменю проти борошнистої роси. І тому використовують 17 сортів з сімома різними чинниками специфічної стійкості. Завдяки цьому ураженість посівів борошнистої росою знизилася на 40—60 %, знизилися також застосування фунгіцидів. Ефектсортосмесей пояснюється зниженням просторової сприйнятливості рослин, індукцією стійкості,затрудняющей пристосування шкідливих організмів до популяції хазяїна.Сортосмеси дозволяють реалізувати принцип саморегулювання агроекосистем, який відповідає вимогам екологічного спрямування у позиційному захисті рослин;

— обробіток сортів із застосуванням часткової сталістю. Такі сорти уповільнюють швидкістьЭП, інтенсивність розмноження шкідливих організмів і несе спільний поразка рослин. Завдяки цьому знижується середній рівень чисельності шкідливих організмів і кратність застосування пестицидів, особливо протиr-стратегов. Стійкість до шкідливим організмам поєднується у найкращих сортах зі стійкістю достресс-факторам довкілля.

Під час розробки заходів щодо збереження сортами опірності шкідливим організмам з допомогою агротехнічних прийомів необхідно враховувати расовий склад шкідливих організмів. Це пов'язано з тим, що зрайонировании навіть стійких сортів із вертикальною сталістю відзначається незначне поразка їх окремими агресивними расами. Наприклад, при обробленні стійкого довилту сорти Ташкент в осередках сильного розвитку захворювання (70—80 %) вже першого рік відзначалися штами гриба, здатні вражати окремі рослини сильна ступеня. Відомо, що природні популяції фітопатогенних грибів та інших шкідливих організмів неоднорідні і полягає із багатьох рас, біотипів, різняться по вірулентності, яка корелює ось щодо здатності патогенів виживати і розмножуватися в сприятливі умови.

Для раціональної розробки комплексу заходів щодо збереження сортами властивою їм стійкості слід знати реакцію сортів на расовий склад популяцій шкідливих організмів у регіоні,классифицирую їх за чотирьом групам:

—імунні (абсолютно несприйнятливі);

—стійкі (резистентні);

—толерантні (витривалі);

—сприйнятливі.


Укладання

Обмеження і придушення хвороб характеризується обробленні мінімум двохиммунно-генетически різних сортів. Недоцільно виробляти різку зміну одного сорти в інший, мають імунні відмінності через небезпеки появи резистентних форм збудників. У цьому стійкість сорти слід поєднувати з агротехнічними прийомами, гнітючими розвиток хвороб. Наприклад, підтримки сортів, стійких довилту, їх беруть у фітосанітарні сівозміни з люцерною за схемою: фітосанітарний попередник двох років (люцерна) — стійкий сорт — витривалий сорт — фітосанітарні культури (зернові) — витривалий сорт — стійкий сорт.Фитосанитарние культури, що входять до сівозміну, забезпечують зниження загального інфекційного потенціал? збудників у грунті, а посів стійких, витривалих сортів стимулює відбір менш агресивних івирулентних рас хвороб Паркінсона й шкідників, попереджаючиепифитотии хвороб.

Одне з найважливіших заходів щодо збереження сортами опірності шкідливим організмам є й науково-обгрунтована система внесення добрив, термінів посіву, насінництва.Семенние дільниці мають розміщатися на здорових грунтах наскільки можна в зонах слабкого розвитку шкідливих організмів за дотримання оптимальних технологічних параметрів. Тим самим було створюється фундаментальна передумова для комплексної стійкості й витривалості рослин до шкідливим організмам — фонд здорових насіння, і навіть притаманна сорту стійкість і витривалість до всього комплексу біотичних і абіотичнихстрессоров.


Список літератури

>Чулкина У. А.,Торопова Є. Ю.,Чулкин Ю. І.,Стецов Р. Я.Агротехнический метод захисту рослин. Навчальний посібник. Під редакцією академіка, першого віце-президентаРАСХНА.Н.Каштанова.- М.:ИВЦ "МАРКЕТИНГ", Новосибірськ: ТОВ "ВидавництвоЮКЭА", 2000.- 336 з.


Схожі реферати:

Навігація