Екологічно безпечний метод боротьби з мятлом (Orobanche cumana Wallr
Євген Стрельников, Тетяна Антонова *, Людмила Горлова та Вікторія Трубіна
Пустовойтський Всеросійський науково-дослідний інститут олійних культур, Краснодар, 350038, Росія
Оробанче кумана Wallr., Облігатний паразит соняшнику, широко поширений у більшості країн, що вирощують цю культуру. Це один з основних факторів, що обмежує вирощування соняшнику. Метою нашого дослідження було визначити вплив застосування олійних культур (Brassicaceae) сидерат на зараженні соняшником брусницею в тепличних умовах. Ми використовували зелену масу білого, чорного, гірчиці звичайної та озимого ріпаку як сидерат. Ми додали подрібнену зелену масу цих культур (62,5-90,0 г) до посудин із ґрунтово-піщаною сумішшю, змішаною з насінням мятликової. Через 15 днів ми посіяли насіння соняшникового сорту, сприйнятливого до всіх рас мятлі. Ми не додавали сидерат в контроль. Сидерат білої гірчиці (сорт Руслана) показав найбільший відсоток зниження ступеня зараження - 44,7%. Гірчиця звичайна (Юнона) та чорна гірчиця (Ніагара) зменшили зараження відповідно на 25,9 та 27,0%, ріпак (Тавріон) - на 24%. Ми рекомендуємо використовувати сидерат цих культур для зменшення зараження соняшникових культур брусницею та як екологічно безпечний метод очищення поля від насіння.
Це стаття з відкритим доступом, що поширюється на умовах Creative Commons Attribution License 4.0, яка дозволяє необмежене використання, розповсюдження та відтворення на будь-якому носії за умови належного цитування оригінального твору.
1. Вступ
Соняшник (Helianthus annuus L.) - цінна олійна культура, яка забезпечує потреби в рослинній олії не тільки в Російській Федерації, але і в багатьох інших країнах світу. Висока рентабельність вирощування соняшнику робить його привабливим для інтенсивного вирощування. У Російській Федерації площі посівів соняшнику щороку збільшуються. Наприклад, за останні 10 років площі площ зросли на 37,2%. У 2019 році, за даними Федеральної служби державної статистики Росії, посівні площі під соняшником у господарствах усіх категорій становили 8505,3 тис. Га.
Одним з основних факторів, що обмежує виробництво соняшнику в південних регіонах Російської Федерації, є паразитична рослина мятла (Orobanche сumana Wallr.) [1]. Ця рослина-паразит бур’янів також впливає на соняшник у багатьох інших країнах світу, що вирощує цю культуру. Брумперап є одним з головних факторів, який суттєво знижує урожайність та погіршує якість насіння [2–8]. O.cumana - облігатний паразит, який належить до вищих квіткових рослин з Orobanchaceae сім'я. Рослини медуни не мають власних коренів та листя; вони повністю позбавлені хлорофілу.
Саджанець медуни вростає в корінь соняшнику і харчується за його рахунок, розвиваючи горбок поза коренем, який багатий на поживні речовини. У горбку утворюється одна або кілька верхівкових точок, з яких виростає один або кілька стебел. За сприятливих умов стебла в О. кумана може досягати висоти близько 1 м і розвивати до 100 квіток [9]. Верхня частина стебла з квітками О. кумана являє собою пухке колосоподібне суцвіття.
У кожній квітці дозріває плід, який являє собою капсулу, що містить овальні та темно-коричневі насіння, кожна розміром 035 x 0,25 мм. При дозріванні листя капсули розкриваються, а насіння розливаються. Одна капсула може містити до 2000 насінин. З однієї рослини медуни може бути утворено 200 000 і більше крихітних насінин, більшість з яких можуть зберігатися в ґрунті 10 років або довше [10]. Вітер, вода, сільськогосподарська техніка, ґрунтообробний інструмент та транспортні засоби легко поширюють насіння мятли.
Такий високий потенціал репродуктивної функції Росії О. кумана і часте повернення соняшнику на колишнє поле прискорюють появу та швидке поширення нових, більш вірулентних рас паразитів, які швидко долають стійкість нових гібридів та сортів соняшнику. З частим поверненням соняшнику на колишнє поле концентрація насіння брумпери в орному шарі ґрунту згубно зростає. За нинішніх умов селекціонери не встигають розробляти нові генотипи соняшнику, стійкі до нових рас мідних сортів. Для вирішення проблеми боротьби з мітлицею та поліпшення фітосанітарного стану грязних полів необхідний комплексний підхід до боротьби з цим паразитом.
Необхідно не тільки вирощувати генотипи соняшнику, стійких до нових вірулентних рас, але також дотримуватися технології вирощування сільськогосподарських культур, застосовувати гербіциди, що знищують паразита, не завдаючи шкоди рослинам соняшнику, та використовувати рослини-пастки в сівозміни (кукурудза, сорго, просо та суданська трава) [11–14]. Порівняно із застосуванням гербіцидів, використання пасткових культур є більш переважним як екологічно безпечний спосіб очищення полів від насіння медуни.
Заслуговує на увагу ще один екологічно безпечний метод. Як показують наші спостереження, хрестоцвіті олійні культури, що використовуються як зелене добриво, також можуть допомогти придушити проростання насіння медуни. У 2016 році ми зафіксували зменшення зараження соняшниковою мятлою на фермах, в яких знаходиться гірчиця біла (Sinapis alba L.) вирощували на полі як попередню культуру, а його зелену масу (сидерат) подрібнювали і заорювали в ґрунт як зелене добриво.
Відомо, що хрестоцвіті олійні культури можуть мати смертельну ризосферну дію на траву дивана (Elytrigia repens L.), викликаючи закупорку судин його кореневищ продуктами метаболізму. Внесення в ґрунт зелених добрив та заорювання їх в насіннєві площі посіяних культур негативно позначається на їх схожості. Свіжі рослинні залишки зазвичай містять інгібітори проростання та росту; тому після їх заорювання в ґрунт необхідно почекати деякий час для розкладання мікроорганізмами. Подрібнена і заоряна в ґрунт зелена маса хрестоцвітних олійних культур стримує ріст червонокореневого амаранту (Amaránthu sretrofléxus Л.), вівчарська сумка (Capsella bursa-pastoris L.), зелений лисячий хвіст (Setaria viridis L.), чорний пасльон (Solanum nigrum L.), і трава півника (Echinóchloa crus-gálli Л.) [15]. Судячи з усього, зелена маса хрестоцвітних олійних культур може мати подібний вплив на мятлу (О. кумана).
Придушення бур’янів під час вирощування хрестоцвітних олійних культур відбувається під впливом тіоціанінів, сірковмісних сполук, отриманих при розкладанні глюкозинолатів [16]. Глюкозинолати - це біологічно активні речовини, що містяться в листі, стеблах, насінні, корінні та кореневих ексудаціях рослин із сімейства хрестоцвітних. Потрапляючи в грунт, вони пригнічують проростання насіння та ріст вегетативних органів бур’янів (біофумігація) [16].
Застосування зелених добрив олійних хрестоцвітних культур на пересічних полях та проміжних посівах сприяє поліпшенню ґрунту, а також збільшенню врожайності сільськогосподарських культур. Низькі витрати на обробіток та подальша заорювання зеленої маси у ґрунт роблять практику сидерації економічно вигідною та заслуговує на більшу увагу сільгоспвиробників. Застосування олійних хрестоцвітних культур у сівозміні як зеленого добрива може також сприяти поліпшенню фітосанітарного стану полів, заражених насінням мідної браги.