Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Научные основы применения индукторов болезнеустойчивости на картофеле в зоне радионуклидного загрязнения Курганской области

Диссертация: Научные основы применения индукторов болезнеустойчивости на картофеле в зоне радионуклидного загрязнения Курганской области
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Защищать растения с помощью индукторов болезнеустойчивости в настоящее время не только экономически, но и экологически выгодно. Если экономическая выгода определяется высоким биологическим, хозяйственным эффектом и ультранизкими дозами препаратов, то экологичность их применения связана с абсолютной безвредностью обработок, как для человека, так и для окружающей природы. Еще совсем недавно идея… Читать ещё >

Научные основы применения индукторов болезнеустойчивости на картофеле в зоне радионуклидного загрязнения Курганской области (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1. 1. История и современное состояние исследований в области биопрепаратов фенольной природы
    • 1. 2. Изменение баланса фитогормонов при инфицировании растений
    • 1. 3. Индукторы болезнеустойчивости (регуляторы роста)
    • 1. 4. культура картофеля, сортовое районирование и технологии выращивания
    • 1. 5. Наиболее распространенные и вредоносные болезни картофеля в Курганской области
  • ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОНЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 2. 1. эколого-экономические особенности курганской области и реабилитационной зоны
    • 2. 2. Краткая климатическая характеристика района исследований
    • 2. 3. почвенный покров и растительность
  • ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 3. 1. Инду кторы бол езнеустойчивости (регуляторы роста)
    • 3. 2. Сорта и наиболее распространенные и вредоносные заболевания картофеля, изученные в опыте
    • 3. 3. Методика закладки полевого опыта (макроопыт)
    • 3. 4. Методика закладки микроопыта
    • 3. 5. Методика биохимических опытов
  • ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСЛЕДОВАНИЙ И ИХ
  • ОБСУЖДЕНИЕ
    • 4. 1. Сорта картофеля в опыте и их устойчивость к болезням в зоне радионуклидного загрязнения
    • 4. 2. механизм синтеза фитоалексинов
      • 4. 2. 1. Управление потокомришитина
      • 4. 2. 2. Синтез красящих веществ
    • 4. 3. Стимулирующие свойства индукторов болезнеустойчивости и хозяйственная эффективность
    • 4. 4. биологическая эффективность применения индукторов в борьбе с болезнями картофеля
    • 4. 5. Экономическая эффективность

Защищать растения с помощью индукторов болезнеустойчивости в настоящее время не только экономически, но и экологически выгодно. Если экономическая выгода определяется высоким биологическим, хозяйственным эффектом и ультранизкими дозами препаратов, то экологичность их применения связана с абсолютной безвредностью обработок, как для человека, так и для окружающей природы. Еще совсем недавно идея индуцирования иммунных реакций растений была из области фантастики, однако, сегодня это стало реальностью. Более того, применение индуцирующих веществ в наши дни считается передовой линией, новейшим направлением в иммунитете растений к различным инфекционным заболеваниям.

Механизм действия индукторов заключается в способности этих веществ индуцировать защитные реакции растений за счет разблокирования группы ответственных за это генов. Особенно это актуально в беспестицид-ных технологиях выращивания картофеля.

Актуальность проблемы. Некоторые индуцирующие вещества сегодня включены в общеизвестный Список препаратов, предназначенных для защиты растений. Круг этих соединений пока еще ограничен, хотя исследования в области элиситорных свойств многих новых веществ не прекращаются. Необходимость перевооружения службы защиты и иммунитета возникла потому, что никакие пестициды не могут заменить иммунную систему растительного организма, а в ряде случаев даже подавляют ее. В этой связи особенно важно понять природу фиторезистентности и разработать средства иммунокоррекции с целью преодоления естественной недостаточности иммунитета. Сегодня нужна альтернатива химическому методу борьбы, и она уже найдена — это индукторы. Вместе с тем, в связи с новизной проблемы многие аспекты ее в настоящее время разработаны слабо. В этой связи Программой государственного научно-технического прогресса предусмотрено 5 несколько подпроектов, одним из которых является изучение индукторов болезнеустойчивости. Особенно это актуально сегодня в зоне радионуклид-ного загрязнения, которая расположена в северо-западной части Курганской области. Здесь уже давно и надолго перестали радовать людей живописные берега рек Теча, Исеть, Миасс с многочисленными поселками. Именно в этих местах на 41% увеличилась заболеваемость людей лейкозами и на 17 -24% возросла смертность. Бинарный эффект сразу двух агрессивных факторов — радионуклидов и пестицидов здесь неуместен.

Цели и задачи исследования. Целью диссертации является разработка технологии применения индукторов болезнеустойчивости на картофеле в Курганской области, в частности северо-западной её части. Требовалось решить следующие задачи: — изучить механизм действия индукторов на картофеле через синтез фитоалексинов- - определить и математически обосновать стимулирующий эффект восьми наиболее известных препаратов на фе-нольной основе- - выявить фитосанитарную роль этих веществ в отношении наиболее часто встречающихся и вредоносных болезней картофеля- -рекомендовать производству методику применения индуцирующих веществ при внедрении беспестицидной технологии выращивания картофеля в Зауралье.

Научная новизна. Впервые в реабилитационной зоне всесторонне изучалась проблема внедрения новейших технологий в защите картофеля от наиболее вредоносных заболеваний и с целью стимуляции ростовых процессов. Спектр индукторов был представлен следующими видами: силк, эраконд, хитозан, амбиол, гумат калия, гумат натрия, крезацин и эль -1. Установлено, что действие этих безвредных органических соединений сугубо индивидуально в отношении элементов продуктивности. По-разному ведут они себя и на различных сортах картофеля. Впервые удалось проследить за динамикой мобилизации фитоалексинов, в частности ришитина, в клубнях картофеля и скоростью ее. 6.

Весьма важным является вывод о том, что успешной защите способствует любое стрессовое воздействие на растение.

Принципиально новым является изучение и выявление не только стимулирующих, но и защитных свойств препаратов.

Практическая ценность. Использование результатов исследований позволяет повысить продуктивность картофеля в весьма существенных пределах, снизить, а в отдельных случаях исключить пестицидный прессинг на растение и через него на человека, а в итоге получить экологически чистую продукцию. Ценность работы подтверждена ее широкой апробацией. Результаты исследований докладывались по линии РАН на республиканских, региональных, областных и межвузовских конференциях. Доложены они и на международном уровне. Это делалось в период с 1997 по 2000 годы практически ежегодно. По теме диссертации опубликовано 6 довольно серьезных печатных работ, в которых изложено основное содержание диссертационного исследования.

Тема соответствует Программе ГНТП, проекту «Зональные технологии», подпроекту «Индукторы болезнеустойчивости», координируемой ВИЗР Кроме того, она согласуется с подпроектом той же программы под названием «Беспестицидные технологии».

Структура и объем диссертации

Текст диссертации изложен на 151 странице компьютерного исполнения, состоит из введения, четырех глав, 20 разделов, заключения, выводов, предложений производству и приложения. Список использованной литературы включает 101 наименование, в том числе 8 иностранных авторов.

выводы.

1. Выяснены научные основы применения индукторов болезнеустойчивости (крезацина, силка, хитозана, гумата натрия, амбиола, гумата калия, эль-1, эраконда) против фитофтороза и парши обыкновенной в реабилитационной зоне Курганской области.

2. Механизм защитно-стимулирующего действия индукторов болезнеустойчивости проявляется в ответных реакциях растения за счет синтеза фитоалексинов, пигментов, углеводов, в частности крахмала.

3. Из всего набора видов фитоалексинов известных в литературе, на сортах картофеля проходящих конкурсное сортоиспытание в Курганской области и уже внесенных в Государственный реестр, идентифицирован преимущественно ришитин.

4. Установлено, что фитоалексины синтезируются в масштабах всего клубня, а также в листьях картофеля. Они формируют непрерывный поток в сторону локализации индуктора. Скорость мобилизации фи-тоалексина (в частности ришитина) модулируется в показателях его концентрации в определенной зоне клубня через равные промежутки времени в диапазоне 24−72 часов и подчиняется закономерностям преимущественно криволинейной корреляционной зависимости.

5. Сразу после накопления фитоалексинов в зоне индуктора начинается резкое падение его концентрации. Это может быть связано с нейтрализацией метаболита гриба и образованием суберинизированных тканей.

6. Обработка индуктором клубней и листьев картофеля вызывает активный синтез ришитина с максимумом в конце первых суток, хотя синтез его продолжается в течение всего периода воздействия индуктора.

7. Механизм защиты картофеля от фитофтороза отмечен как у устойчивых, так и у восприимчивых сортов. Однако уровень концентрации ришитина и стабильность её по зонам клубня более высокие у устойчивых сортов, что определяет сортовые различия и зависит от генотипа сорта.

8. Установлено, что применение индукторов болезнеустойчивости в картофелеводстве является перспективным технологическим приемом, позволяющим получить высокую биологическую эффективность в ограничении развития фитофтороза и парши обыкновенной, а экономическая эффективность обусловлена высокой окупаемостью дополнительных затрат.

Заключение

.

Из-за сильного радиационного загрязнения района исследований обл щей площадью 2850 км, что составляет 4% территории Курганской области, этот регион по данным комитета экологии и охраны земельных ресурсов относят к зоне бедствия. Кроме того, вблизи границ области активность радиоактивного излучения составляет 2,76 млн. Ки, а в верховьях р. Теча де.

109 понировано 90% от общего сброса радионуклидов в злополучную реку и еще 1 млрд. 300 млн. Ки в оз. Карачай, подземная водная линза которого медленно продвигается в сторону нашей области.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Агроклиматические ресурсы Курганской области. 1977.- 138с.
  2. JI.H., Талиева М. Н. Физиология взаимоотношения растения-хозяина и патогена: Роль физиологически активных веществ //Бюл. ГВС, 1995, вып. 171. С. 161−167.
  3. . В. Картофелеводство России: итоги, проблемы, пути решения //Картофель и овощи, № 2, С. 2−3.
  4. E.H., Умнов A.M., Чканников Д. И. Изменение и возможные пути регуляции уровня индолилуксусной кислоты в листьях пшеницы, инфицированной стеблевой ржавчиной //Физиология растений, 1980, Т. 27, № 3, — С 592−598.
  5. Ах картошка объединение //Ваши 6 соток, № 5,1993. — С. 1.
  6. В. А. Растительные фенолы и здоровье человека. М: 1988. -160с.
  7. В.П. Нужны ли пестициды клеверному полю //Защита растений, № 7,1991. С. 15.
  8. В.М. Вопросы экологического мониторинга в климатических условиях Курганской области //Стратегия социально-экономического развития территории Уральского экономического района: Тез. докл. Междунар. научн.-практ. конф., Курган, 1997. С. 335 — 337.
  9. Болезни и вредители культурных растений Западной Сибири и меры борьбы с ними. Под ред. И. Н. Гребенюка Новосибирск, НСХИД983.
  10. Ю.Бондаренко Н. В. Получать беспестицидную продукцию можно //Защита растений. № 10,1991. С. 4−8.
  11. П.Борган Г. П. Природа защитных реакций растений. — Киев, Наукова думка, 1991.
  12. А.И. Избранные труды по фитопатологии. М: 1961.-215с.
  13. С.М., Камераз А. Я. Селекция и семеноводство картофеля. -М: Колос, 1972. 1972. -359с.
  14. Н.И. Учение об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям. —М: 1935. -59с.
  15. Ван дер Планк Устойчивость растений к болезням. —М: 1972. -253с.
  16. Д.Д. Иммунитет растений к паразитным болезням. -М:1959.
  17. Г. Соотношение между содержанием эндогенного 14С-зеатина и устойчивостью ячменя к мучнистой росе //Облигатный паразитизм. М: Наука, 1991. -С. 30−35.
  18. A.C., Шмыгля В. А. Болезни и вредители картофеля. М.: Россельхозиздат, 1974. — 136 с.
  19. К. К., Маковский В. Н. Применение пестицидов и охрана окружающей среды Киев, Высшая школа, 1989.
  20. Р.Н. Совершенствование функционирования картофеле -продуктового подкомплекса // Стратегия социально-экономического развития территории Уральского экономического района: Тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф., Курган, 1997. -С. 207−208.
  21. М.М. Основы агрономической токсикологии. Уфа Гилем, 1998. — 82 с.
  22. Э.Э. Основы фитопатологической оценки в селекции растений. -М: 1978. -206с.
  23. В.И. Парша обыкновенная //Картофель и овощи, 1993. № 2.
  24. М.А. Экстенсивные технологии и пути их совершенствования. -Курган, 1997. -С. 177−179.
  25. А. П. Мамонтов Ю.И., Голощалова Г. С., Мухаметзянов P.M. Экологизация защиты растений в Зауралье. -Курган, 1993. 84с.
  26. А. П., Плотникова О. М., Горбунова H.H., Филатова Н. И., Порсев И. Н. Стимулирующие свойства хитозана //Итоги и задачи ре121гионального краеведения: Мат-лы Всерос. конф. по историческому краеведению, ч. II, Курган, 1997. С. 168- 172.
  27. А.П., Голощапова Г. С., Мамонтов Ю. И., Порсев И. Н. Бес-пестицидных технологии / Рекомендации для специалистов АПК, Курган, 2000. 38с.
  28. М.В. Краткий курс иммунитета растений к инфекционным заболеваниям. -М: 1973.
  29. Е.К. Безгербицидная технология //Защита и карантин растений, № п, 1996. С. 14.
  30. У.М., Ямалеев A.M., Шакирова Ф. М., Трошина Н. Б. и др. О механизме действия бисола 2 // Агрохимия, 1990, № 9, С. 121−128.
  31. H.A., Бельская С. И. Болезни картофеля. Минск, Наука и техника, 1977. -272 с.
  32. H.A., Бельская С. И. и др. Влияние озонирования картофеля на развитие патогенной микрофлоры //Защита растений, № 12, 1982. -С. 46.
  33. . А. Методика опытного дела. М: Колос, 1968. -335 с.
  34. В. Г. Проблемы и решения экологизации технологий в ТОО «Восход» //Стратегия социально-экономического развития территории Уральского экономического района Тез. докл. Междунар. конф., Курган, 1997. С. 346−350.
  35. Л.И., Васюкова Н. И., Озерецковская O.A. Биохимические аспекты индуцированной устойчивости //Итоги науки и техники. Серия: Защита растений. -М: ВНИИТИ, 1991.-196с.
  36. Р.Ф. Специфичность взаимодействия геномов пшеницы и эги-лопса с возбудителем твердой головни. Дис.. канд. биол наук. -Уфа, БНЦ УРО АН СССР, 1988. — 182 с.
  37. Итоги испытания сортов сельскохозяйственных культур на Госсортоучастках Курганской области за 1999 год. -Курган, 1999. -90с.
  38. В.И. Физиологические основы конструирования габитуса растений. -М: Наука, 1994. -269 с.
  39. В.И., Турецкая К Фенольные соединения и рост растений. М: 1974.
  40. И.В., Майдебура Е. В. Фитогормональная регуляция процессов адаптации растений: роль абсцизовой кислоты вустойчивости растений // Прикладная биохимия и микробиология, Т. 21, № 4, 1989. -С. 315−321.
  41. Т., Комаи Л. Регулирование метаболизма при взаимодействии патогена и хозяина с точки зрения влияния патогена //Инфекционные болезни растений. Агропромиздат, 1985,-С. 185−194.
  42. В. Л. Биохимия растений. М: Высшая школа, 1980. — 444с.
  43. Г. Р., Веселов С. Ю., Усманов И. Ю. Гормональная регуляция соотношения побег / корень при стрессе // Журнал общей биологии, 1999, Т. 60, № б, С. 633 641.123
  44. Л.И. Микология, — М: 1940. 480 с.
  45. О.Н. Цитокинины их структура и функция. -М: Наука, 1973. -215 с.
  46. П.И., Телицын И. И. Новые органо-минеральные микроудобрения // Сб. статей Курганского Центра МАНЭБ, вып. 1. Курган, 1998. -С. 77- 78.
  47. Н.В., Салькова Е. Г. Лактин углеводное взаимодействие во взаимоотношениях растение — патоген // Прикладная биохимия и микробиология, 1988, Т. XXIV, вып. 5. -С. 595−606.
  48. И.В., Хайруллин Р.М, Безрукова М. В. Гормональный баланс ИУК / АБК в растениях пшеницы при поражении септориозом// Микология и фитопатология, 1996, Т. 30, № 3, С. 75 -83.
  49. В.И. Изучение факторов устойчивости пшеницы и эгилоп-сов к септориозу. Дис.. канд. биол. наук. — С. Петербург -Пушкин, 1994. -214 с.
  50. В.И. и др. Фитоактивные хитиновые соединения // Прикладная биохимия и микробиология, 1997, Т. 33, № 4, С. 355 -362.
  51. Е.И. Принцип регуляции скорости процесса повреждения клетки и реакция защитного торможения метаболизма (РЗТМ) -Общая биология, 1985. -Т. ХШ, № 2, С. 174- 189.
  52. В.Р. Повышение устойчивости агроэкологических систем //Стратегия социально-экономического развития территории Уральского экономического района Тез. докл. Междунар. научн. практ. конф., Курган, 1997. -С. 389−390.124
  53. Л.В., Озерецковская О. Л. Результаты научных исследований в практику сельского хозяйства -М: Наука, 1982 -С. 87−103.
  54. Л.В., Озерецковская О. Л. Как растения защищаются от болезней. -М: Наука, 1985. 192с.
  55. Л.В., Дьяков Ю. Т. Озерецковская О.Л. Индукторно-супресорная гипотеза фитоиммунигета //Общая биология, 1986, T. XIVII, № 6. -С. 748 758.
  56. ЕЛ. Культура раннего картофеля //Картофель и овощи, № 1, 1997. -СЛ.
  57. Я.Ю. Совершенствование ухода за картофелем //Защита растений. № 12, 1985. -С. 16−17.
  58. Г. С., Чкаников Д. И., Кулаева О. И., Гамбург К. З. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений.- М: Агропромиздат, 1987. -383 с
  59. P.M. Выполнение защитных мероприятий в АПК области и охрана окружающей среды //Стратегия социально-экономического развития территории Уральского экономического района- Тез. докл. Междунар. науч.- практ. конф., Курган, 1997. -С. 352−353.
  60. А.И. Опыт рационального природопользования //Стратегия социально экономического развития территории Уральского экономического района: Тез. докл. Междунар. научн.-практ. конф., Курган, 1997. -С. 350−352.
  61. К.В., Сухорученко Г. И. Химический метод и окружающая среда- принципы снижения опасности //Защита и карантин растений, № 8, 1997.—. 14−15.
  62. О.Л., Роменская И. Г. Олигосахариды как регуляторные молекулы растений //Физиология растений, Т. 43, № 5, 1996.-С. 743 752.125
  63. Н. В. Голощапов А.П., Порсев И. Н. Фитосанитарная роль разбросного посева //Экологизация технологий: проблемы и решения/Сообщения Курганского научн. Центра МАНЭБ, Курган, 1999.-С.32−34.
  64. Полевой В В. Фитогормоны -Л.: ЛГУ, 1982. 248 с.
  65. И.М. Химическая иммунизация растений. -Кишинев, 1960.
  66. К.В., Шнейдер Ю. И., Воловик А. С., Шмыгля В. А. Болезни картофеля. -М: Колос, 1980. 303 с.
  67. И.Н., Голощапов А. П. Защитно-стимулирующие свойства индукторов болезнеустойчивости //Экологизация технологий: проблемы и решения /Сообщения Курганского научного Центра МАНЭБ, Курган, 1999. -С. 31−32.
  68. М.Н. Химические методы иммунизации растений //Иммунитет сельскохозяйственных растений к болезням и вредителям. -М: Колос, 1975. -С. 151−158.
  69. .А., Арциховская Е. В., Аксенова В. А. Биохимия и физиология иммунитета М: Высшая школа, 1975. -319с.
  70. Т.Д. Патологический процесс у растений и дегенерация возбудителей головни // Микробиология, 1953, № 22, С. 185−193.
  71. Т.Д. О механизме физиологического иммунитета растений к инфекционным заболеваниям. -Харьков, 1959.
  72. Г. Е. Экономика аграрного района в современных условиях //Стратегия социально-экономического развития территории Ураль126ского экономического района Тез. докл. Междунар. научн. -практ. конф., Курган, 1997. С. 136- 137.
  73. М.Н., Филимонова М. В. О паразитической специализации видов рода Botrytis в свете новых экспериментальных данных //Журнал общей биологии, 1992, Т. 53, № 2, 225 231.
  74. С.М. Защита картофеля от главнейших болезней. -JI: Колос, 1973, — 144с.
  75. С.Л., Якубчик М. С., Тарлаковский С. А., Выцкий В. А. Хито-зан биологически активное экологически безопасное средство, повышающее устойчивость растений к болезням. — С. Петербург, 1994. -44с.
  76. С. Л. Научные основы использования химических активаторов болезнеустойчивости в защите растений от фитопатогенов. Ав-тореф. дис. .д-ра биол наук. -С. Петербург -Пушкин, 1999. — 54 с
  77. Е.П. Клеточная стенка грибов. -М: Наука, 1983.
  78. Г. А., Примаковская М. А. Опасные болезни картофеля//3ащита растений, № 2,1983. -С. 38.
  79. В.Ф. и др. Применение препарата эраконд в лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта //Сб. статей Курганского Центра МАНЭБ, вып. 1, Курган, 1998. -С. 127.
  80. А.Е. Прогноз распространения главнейших болезней полевых культур на 1962 г.//3ащита растений, № 3 1962.
  81. А.Е. Основные методы фитопатологических исследований // Науч. тр. ВАСХНИЛ. -М: Колос, 1974. -189 с.
  82. B.C. Рост растений и его регуляция в онтогенезе .- М: Колос, 1992.-594 с.
  83. Ф.М. Участие фитогормонов и лектина пшеницы в ответе растений на стрессовые воздействия //Дис.. д-ра биол. наук, Уфа, 1999. -274 с.127
  84. И.А. Защита картофеля в США //Защита растений, № 9, 1985. -С. 52.
  85. Эраконд новый фитопрепарат //Российские ярмарки, 1997. № 2.
  86. A.M., Долотовский И. М. Перспективы интрогрессивной селекции для придания пшенице факторов устойчивости к грибным заболеваниям //Генетика, 1989. -С. 389 395.
  87. Л.Г. Исследование лигнификации у пшеницы при грибном патогенезе //Дисс.. канд. биол. наук, -Уфа, 1997. -131 с.
  88. Fletcher R.A., Hofstra G. Triadimefon a plantmulti-protectant // Plant Gil Physiol. 1985. — v. 26, # 4. -p. 775- 780.
  89. Hirano Sh., Hayashi M., Murae K., Truchida H., Nishidat. Chitosan and derivatives as activators of Plant cells in tissues an seeds. Appl. Bioactive Polymeric Materials. N.V. Plenum PUBL. Corp., 1989. P. 45−59.
  90. Kende H., Zeevart Jan A.D. The five «classical» plant hormons // The Plant-Ceel/ 1997. v. 9.-p. 1197−1210.
  91. Rinaudo M., Domaro A. Solution properties of chitosan // Chitin and chitosan. Sowises Chemistry, Biochemistry Physical Properties and Applications, ed. Skjan Brian G. Anflionsen Т., Sandford P., Elsevier, Applied Science London, NV., 1988, — p. 71 86.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!