vestngauВестник университета биотехнологийVestnik University of biotechnologiy3033-8433Publishing Centre “Zolotoy Kolos” of Novosibirsk State Agrarian University10.31677/2072-6724-2020-57-4-46-55vestngau-1435Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYПовышение эффективности отбора яровой пшеницы на устойчивость к почвенным инфекциямIncreasing the efficiency of spring wheat selection for resistance to soil infectionТороповаЕ. Ю.ToropovaE. Yu.

доктор биологических наук, профессор

Новосибирск

Doctor of Biological Sc., Professor

Novosibirsk

89139148962@yandex.ruВоробьеваИ. Г.VorobievaI. G.

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник

Новосибирск

Doctor of Biological Sc., Leading Researcher

Novosibirsk

КириченкоА. А.KirichenkoA. A.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Новосибирск

Candidate of Agricultural Sc., Associate Professor

Novosibirsk

ПискаревВ. В.PiskarevV. V.

кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией

Новосибирск

Candidate of Agricultural Sc., Head of the Laboratory

Novosibirsk

ТруновР. И.TrunovR. I.

аспирант

Новосибирск

PhD student

Novosibirsk

Новосибирский государственный аграрный университетРоссияNovosibirsk State Agrarian UniversityRussian FederationЦентральный сибирский ботанический сад СО РАНРоссияCentral Siberian Botanical Garden SB RASRussian FederationФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАНРоссияFRC Institute of Cytology and Genetics SB RASRussian Federation202031122020044655Copyright © Торопова Е.Ю., Воробьева И.Г., Кириченко А.А., Пискарев В.В., Трунов Р.И., 20202020Торопова Е.Ю., Воробьева И.Г., Кириченко А.А., Пискарев В.В., Трунов Р.И.Toropova E.Y., Vorobieva I.G., Kirichenko A.A., Piskarev V.V., Trunov R.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestngau.elpub.ru/jour/article/view/1435

Цель исследований состояла в обосновании необходимости учета факторов, оказывающих существенное влияние на пораженность яровой пшеницы корневыми гнилями в процессе практической селекции на устойчивость. Исследования проводили в 2019–2020 гг. общепринятыми и авторскими методами. Для повышения эффективности практической селекции на устойчивость к корневым гнилям необходима системная перестройка работы: следует исключить повреждающий фактор – злаковых мух, «открывающих ворота» всем почвенным фитопатогенам после фазы кущения, и учитывать способность сортов индуцировать супрессивность ризосферной почвы к основным фитопатогенам. По итогам двух лет исследований наименьшую, в пределах двух биологических порогов вредоносности (ПВ), пораженность корневыми гнилями в фазе всходов показали сорта яровой пшеницы Новосибирская 15 и Manu. Развитие корневых гнилей по сравнению с фазой всходов в 2019 г. возросло в среднем в 2,5, а в 2020 – в 5,6 раза, произошло выравнивание различий по пораженности между сортами в течение вегетации. В фазе всходов коэффициент вариации развития корневых гнилей по сортам составил 24,1±4,0, в фазе зрелости снизился в 2,5 раза – до 9,4±1,5. Главной причиной сглаживания различий между сортами по пораженности корневыми гнилями было сильное (до 100%) повреждение внутристеблевыми вредителями. Экономический порог вредоносности по поврежденности стеблей яровой пшеницы злаковыми мухами был превышен в 2019 г. до 4,8 раза, а в 2020 г. – до 7,8. Коэффициент корреляции между развитием корневых гнилей и поврежденностью внутристеблевыми вредителями в 2019 г. составил R = 0,744±0,185 (Р<0,01), в 2020 г. R= 0,713± 0,092 (Р<0,01). Дисперсионный анализ показал, что сила влияния пространственного расположения растений на их повреждение злаковыми мухами составила 30,9 % и была достоверна на 1 %-м уровне, тогда как влияние самого сорта на этот показатель было почти в 2 раза ниже (16,8%) и было достоверно на 5 %-м уровне. Индукция ризосферой сортов яровой пшеницы супрессивности почвы к фитопатогенам влияла на их представленность в патогенном комплексе корневых гнилей. Коэффициент корреляции индукции сортами супрессивности к F. poae и его представленности в патогенных комплексах составил R= – 0,638± 0,318 и был достоверным на 5%-м уровне. Коэффициент корреляции индукции супрессивности к F. oxysporum и его представленности в патогенных комплексах корневых гнилей сортов составил R= – 0,844± 0,203 (Р<0,01).

The aim of the research was to substantiate the need to take into account the factors that have a significant impact on the root rot infestation of spring wheat in the process of practical selection for resistance. The studies were carried out in 2019–2020 with the application of generally accepted and author’s methods. A systemic restructuring of work is needed to increase the efficiency of practical breeding for resistance to root rot. The damaging factor is cereal flies which “open the gates” to all soil phytopathogens after the tillering phase. It should be eliminated, and the ability of varieties to induce the suppression of rhizosphere soil to main phytopathogens should be taken into account. According to the results of two years of research, the smallest, within two biological thresholds of harmfulness (PV), the infestation by root rot at the germination phase was shown by the spring wheat varieties Novosibirskaia 15 and Manu. The development of root rot in comparison with the germination phase in 2019 increased by an average of 2.5, and in 2020 - by 5.6 times. There was an equalization of differences in damage between varieties during the growing season. In the germination phase, the coefficient of variation in the development of root rot by varieties was 24.1 ± 4.0, in the phase of maturity, it decreased 2.5 times to 9.4 ± 1.5. The main reason for smoothing out the differences between varieties in terms of root rot infestation was strong (up to 100%) damage by intra-stem pests. The economic threshold of harmfulness for damage to spring wheat stems by cereal flies was exceeded in 2019 up to 4.8 times, and in 2020 up to 7.8 times. The correlation coefficient between the development of root rot and damage by intra-stem pests in 2019 was R = 0.744 ± 0.185 (P <0.01), in 2020 R = 0.713 ± 0.092 (P <0.01). Analysis of variance showed that the power of the influence of the spatial arrangement of plants on their damage by cereal flies was 30.9% and was reliable at the 1% level, while the influence of the variety itself on this indicator was almost 2 times lower (16.8%) and was significant at the 5% level. The induction of soil suppression to phytopathogens by the rhizosphere of spring wheat varieties influenced their representation in the pathogenic complex of root rot. The correlation coefficient of induction by cultivars of suppressiveness to F. poae and its representation in pathogenic complexes was R = - 0.638 ± 0.318 and was significant at the 5% level. The correlation coefficient of induction of suppressiveness to F. oxysporum and its presence in pathogenic complexes of root rot of varieties was R = - 0.844 ± 0.203 (P <0.01).

яровая пшеницасорткорневая гнильфузариозустойчивостьзлаковые мухисупрессивность почвыspring wheatcultivarroot rotfusarium blightresistancecereal fliessoil suppressionИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20–016–00079.ReferencesЧулкина В.А. Биологические основы эпифитотиологии: монография. – М.: ВО Агропромиздат, 1991. – 288 с.Chulkina V.A., Biologicheskie osnovy epifitotiologii (The biological basis of epiphytotiology), Moscow: VO Agropromizdat, 1991, 288 p.Schroeder K. L., Paulitz T.C. Root Diseases of Wheat and Barley During the Transition from Conventional Tillage to Direct Seeding // Plant Disease. – 2006. – P. 1247–1253.Schroeder K.L., Paulitz T. C., Root Diseases of Wheat and Barley During the Transition from Conventional Tillage to Direct Seeding, Plant Disease, 2006, pp. 1247–1253.The micromycetae composition of the soil under the crops of a summer grain cultures and a specificity of Bipolaris sorokiniana and Fusarium spp. strains / V.V. Lapina, N.V. Smolin, A.V. Ivoilov, N. S. Zhemchuzhina, S.A. Elizarova // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. – 2016. – Vol. 7, N 4. – P. 1804–1810.Lapina V.V., Smolin N.V., Ivoilov A.V., Zhemchuzhina N.S., Elizarova S.A., The micromycetae composition of the soil under the crops of a summer grain cultures and a specificity of Bipolarissorokiniana and Fusarium spp. Strains, Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016, Vol. 7, No. 4, pp. 1804–1810.Торопова Е.Ю., Соколов М.С. Роль сорта в контроле обыкновенной корневой гнили яровой пшеницы // Агрохимия. – 2018. – № 11. – С. 48–59.Toropova E. Yu., Sokolov M.S., Agrokhimiya, 2018, No. 11, pp. 48–59. (In Russ.)Торопова Е. Ю., Пискарев В.В., Сухомлинов В.Ю. Поиск сортов яровой пшеницы с групповой устойчивостью к фузариозно-гельминтоспориозным корневым гнилям // Агрохимия. – 2019. – № 11. – С. 57–62.Toropova E. Yu. Piskarev V.V., Vorobyeva I.G., Sukhomlinov V. Yu., Agrokhimiya, 2019, No. 11, pp. 57–62. (In Russ.)Vorobyeva I.G., Toropova E. Yu. On the Issue of Ecological Niches of Plant Pathogens in Western Siberia // Contemporary Problems of Ecology. – 2019. – Vol. 12, N 6. – P. 667–674.Vorobyeva I. G., Toropova E. Yu., On the Issue of Ecological Niches of Plant Pathogens in Western Siberia, Contemporary Problems of Ecology, 2019, Vol. 12, No. 6, pp. 667–674.Development of Soil-Borne Infections in Spring Wheat and Barley as Influenced by Hydrothermal Stress in the Forest-Steppe Conditions of Western Siberia and the Urals / E. Yu. Toropova, A.P. Glinushkin, M.P. Selyuk, O.A. Kazakova, A.V. Ovsyankina // Russian Agricultural Sciences. – 2018. – N 44 (3). – Р. 241–244.Toropova E. Yu., Glinushkin A.P., Selyuk M. P., Kazakova O.A., Ovsyankina A.V., Development of SoilBorne Infections in Spring Wheat and Barley as Influenced by Hydrothermal Stress in the Forest-Steppe Conditions of Western Siberia and the Urals, Russian Agricultural Sciences, 2018, No. 44 (3), pp. 241–244.Торопова Е.Ю., Соколов М.С., Глинушкин А. П. Индукция супрессивности почвы – важнейший фактор лимитирования вредоносности корневых инфекций // Агрохимия. – 2016. – № 8. – С. 46–55.Toropova E. Yu., Sokolov M.S., Glinushkin A.P., Agrokhimiya, 2016, No. 8, pp. 46–55. (In Russ.)Факторы индукции супрессивности почвы / Е. Ю. Торопова, О. А. Казакова, М. П. Селюк, М.С. Соколов, А. П. Глинушкин // Агрохимия. – 2017. – № 4. – С. 58–71.Toropova E. Yu., Kazakova O.A., Selyuk M.P., Sokolov M. S., Glinushkin A.P., Agrokhimiya, 2017, No. 4, pp. 58–71. (In Russ.)Артамонова М.Н., Алексеева А.С., Потатуркина-Нестерова Н. И. Ризосферные бактерии как антагонисты патогенных и условно-патогенных микроорганизмов // Ульяновский медикобиологический журнал. – 2013. – № 3. – С. 116–118.Artamonova M. N., Alekseeva A.S., Ul’yanovskii mediko-biologicheskii zhurnal, 2013, No. 3, pp. 116– 118. (In Russ.)Healthy Soil – Condition for Sustainability and Development of the Argo and Socio spheres (Problem-Analytical Review) / M. S. Sokolov, A. M. Semenov, YuYa. Spiridonov, E. Yu. Toropova, A. P Glinushkin // Biology Bulletin. – 2020. – Vol. 47, N. 1. – Р. 18–26.Sokolov M.S., Semenov A.M., Spiridonov Yu.Ya., Toropova E. Yu., Glinushkin A.P., Healthy Soil – Condition for Sustainability and Development of the Argo and Socio spheres (Problem-Analytical Review), Biology Bulletin, 2020, Vol. 47, No. 1, pp. 18–26.Соколова Т.А. Специфика свойств почв в ризосфере: анализ литературы // Почвоведение. – 2015. – Т. 48, № 9. – С. 968–980.Sokolova T.A., Pochvovedenie, 2015, T. 48, No. 9, pp. 968–980. (In Russ)Состояние популяций микромицетов в ризосфере озимой пшеницы на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / Э. А. Пикушова, Л. А. Шадрина, Н. А. Москалева, Т. А. Долбилова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2018. – № 74. – С. 130–135.Pikushova E.A., Shadrina L.A., Moskaleva N.A., Dolbilova T.A., Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2018, No. 74, pp. 130–135. (In Russ)Фитосанитарная диагностика агроэкосистем: учеб.-практ. пособие / В.А. Чулкина, Е.Ю. Торопова, Г.Я. Стецов [и др.]; под ред. Е.Ю. Тороповой. Барнаул, 2017. – 210 с.Chulkina V.A., Toropova E. Yu., Stetsov G. Ya., Fitosanitarnaya diagnostika agroekosistem (Phytosanitary diagnostics of agroecosystems), Barnaul, 2017, 210 p.Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. – Краснообск: ГУП РПО СО РАСХН, 2009. – 222 с.Sorokin O.D., Prikladnaya statistika na komp’yutere (Applied statistics on your computer), Krasnoobsk^ GUP RPO SO RASKhN, 2009, 222 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.