vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2020-58-1-42-54vestiag-476Research ArticleЗЕМЛЯРОБСТВА І РАСЛІНАВОДСТВAAGRICULTURE AND PLANT CULTIVATIONРоль предшественников и минеральных удобрений в патогенезе ризоктониоза картофеля и продуктивности культуры в условиях Западной СибириRole of previous crops and mineral fertilizers in pathogenesis of potato black scab and crop productivityМалюгаА. А.MalyugaA. A.

Малюга Анна Анатольевна – доктор сельскохозяйственных наук, заместитель руководителя по научной работе

Anna A. Malyuga – D. Sc. (Agricultural)

anna_malyuga@mail.ruЧуликоваН. С.ChulikovaN. S.

Чуликова Наталья Сергеевна – кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории защиты растений

Natalia S. Chulikova – Ph. D. (Agricultural)

natalya-chulikova@yandex.ruСибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации сельского хозяйства Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий Российской академии наукSiberian Research Institute of Soil Management and Chemicalization of Agriculture of Federal State budgetary Institution of Scientific Siberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences (SRISMCA SFSCA RAS)2020100220205814254Copyright © Малюга А.А., Чуликова Н.С., 20202020Малюга А.А., Чуликова Н.С.Malyuga A.A., Chulikova N.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/476

Одним из основных факторов, ограничивающих урожайность картофеля в Западной Сибири, являются различные заболевания культуры, среди которых почвенно-клубневые инфекции занимают особое место. Актуальной проблемой при производстве картофеля является ризоктониоз. Хозяйственное значение данного заболевания оценивается 50%-ными ежегодными потерями урожая в период вегетации. В статье представлены результаты исследования влияния предшествующих культур (картофеля, овса и горчицы сарептской) и минеральных удобрений (N40P40K80) на патогенез ризоктониоза в посадках картофеля, а также продуктивность культуры. Оценку действия используемых приемов на развитие ризоктониоза проводили на естественных фонах в условиях лесостепной зоны Приобья Новосибирской области. Сезонная динамика гриба Rhizoctonia solani в почве имеет характерный подъем численности в конце вегетации растений. В условиях Западной Сибири в протекании патологического процесса ризоктониоза наибольшее значение играет почвенная инфекция (доля влияния фактора – от 50 % в фазу полных всходов до 90 % к фазе цветения). Овес и горчица оказывали действие на возбудителя ризоктониоза в течение двух лет после их выращивания как предшественника, причем овес более сильно воздействовал на патогена на второй год возделывания по нему картофеля. В среднем по факторам овес и горчица сарептская в комплексе с минеральными удобрениями (N40P40K80) достоверно снижают развитие ризоктониоза на растениях в 1,1–1,3 раза по сравнению с картофелем, возделываемым в монокультуре, а минеральные удобрения значительно (в 1,3 раза) увеличивают продуктивность растений. Предшественники (в среднем) практически не влияли на данный показатель. Урожайность картофеля в монокультуре и после овса практически одинакова, а после горчицы несущественно выше (в 1,1 раза). Совершенствование экологически безопасных технологий защиты картофеля от почвенно-клубневых инфекций и внедрение их в производство будет способствовать получению стабильных урожаев культуры высокого качества и, как следствие, формированию эффективного агропромышленного комплекса, обеспечивающего продовольственную безопасность страны.

One of the main factors limiting the potato yield in Western Siberia is various crop diseases, among which soil and tuber infections hold a special place. The sore issue in potatoes production is black scab. The economic significance of this disease is estimated at 50 % yield loss during the growing season. The results of analyzing the effect of previous crops (potatoes, oats and tendergreen) and mineral fertilizers (N40P40K80) on pathogenesis of black scab in potato plantations, and also crop productivity are presented in the paper. Evaluation of the used techniques effect on development of black scab was performed on natural backgrounds in conditions of forest-steppe zone of Priobye in the Novosibirsk region. The seasonal dynamics of the Rhizoctonia solani fungus in the soil has a characteristic increase in the number at the end of plants growing season. In the conditions of Western Siberia, in the course of pathological process of black scab, the soil infection (proportion of the factor effect from 50 % during the phase of full germination to 90 % to the flowering phase) plays the most important role. Oats and tendergreen had been affecting on the agent of black scab disease during two years after cultivation as a precursor, and oats affected the pathogen more strongly in the second year of potato cultivation. On average according to factors, oats and tendergreen with mineral fertilizers (N40P40K80) reliably reduce development of black scab on plants 1.1-1.3 times as compared to potatoes cultivated in monoculture, and mineral fertilizers significantly (1.3 times) increase the plants performance. The predecessors (on average) had practically no effect on this indicator. The yield of potatoes in monoculture and after oats is almost the same, and after tendergreen it is insignificantly higher (1.1 times). Mastering environmentally friendly technologies for protecting potatoes from soil and tuber infections and implementation of those into production will contribute to obtaining stable crops of a high quality culture, and, as a result, formation of efficient agro-industrial complex ensuring the country’s food security.

картофельпредшественникиовесгорчица сарептскаяминеральные удобренияризоктониоз картофеляпатогенезпочвенная инфекцияклубневая инфекцияразвитие болезнипродуктивность культурыpotatoespredecessorsoatstendergreenmineral fertilizerspotato black scabpathogenesissoil infectiontuberous infectiondisease developmentcrop performanceReferencesЛапшинов, Н. А. Изменчивость урожайности картофеля и ее взаимосвязь с фактором среды / Н. А. Лапшинов // Достижения науки и техники АПК. – 2009. – № 5. – С. 35–37.Lapshinov N. A. Variability of productivity of the potato and its interrelation with the factor environment. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of Science and Technology of AIC], 2009, no. 5, pp. 35-37 (in Russian).Роль сорта и агротехнических факторов в формировании урожайности картофеля в условиях Европейского Севера России / С. М. Синицына [и др.] // Вестн. защиты растений. – 2008. – № 3. – С. 56–64.Sinitsyna S. M., Danilova T. A., Tyupysheva O. V., Popova L. A. The role of a variety and agricultural factors in the formation of potato productivity in the northern part of European Russia. Vestnik zashchity rastenii = Plant Protection News, 2008, no. 3, pp. 56-64 (in Russian).Уровень поражения картофеля почвообитающими патогенами в условиях Карелии / Л. П. Евстратова [и др.] // Агро XXI. – 2006. – № 4–6. – С. 10–12.Evstratova L. P., Nikolaeva E. V., Kuznetsova L. A., Kharin V. N., Spektor E. N. The level of potato infection by soil pathogens in the conditions of Karelia. Agro XXI, 2006, no. 4-6, pp. 10-12 (in Russian).Халиков, С. С. Экологически безопасные препараты на основе механохимической модификации тебуконазола для комплексной защиты картофеля / С. С. Халиков, А. А. Малюга, Н. С. Чуликова // Агрохимия. – 2018. – № 10. – С. 46–53. https://doi.org/10.1134/S0002188118100095Khalikov S. S., Malyuga A. A., Chulikova N. S. Ecologically safe preparations based on mechanochemical modificationof tebuconazole for complex protection of potatoes. Agrokhimiya [Agrochemistry], 2018, no. 10, pp. 46-53 (in Russian). https://doi.org/10.1134/S0002188118100095Иванюк, В. Г. Эффективность агротехнических мероприятий против ризоктониоза картофеля / В. Г. Иванюк, О. Т. Александров // Вес. Акад. аграр. навук Рэсп. Беларусь. – 1996. – № 2. – С. 55–60.Ivanyuk V. G., Aleksandrov O. T. The effectiveness of agricultural measures against potato rhizoctonia. Vestsi Akademii agrarnykh navuk Respubliki Belarus’ [Proceedings of the Academy of Agrarian Sciences of the Republic of Belarus], 1996, no. 2, pp. 55-60 (in Russian).Васильев, А. А. Влияние сидератов на фитосанитарное состояние агроэкосистем картофеля / А. А. Васильев // Перм. аграр. вестн. – 2014. – № 3 (7). – С. 3–10.Vasil’ev A. A. Influence of green manure on the phytosanitary condition of potato agro-ecosystems. Permskii agrarnyi vestnik = Perm Agrarian Journal, 2014, no. 3 (7), pp. 3-10 (in Russian).Honeycutt, C. W. Crop rotation and N fertilization effects on growth, yield, and disease incidence in potato / C. W. Honeycutt, W. M. Clapham, S. S. Leach // Amer. Potato J. – 1996. – Vol. 73, N 2. – P. 45–61. https://doi.org/10.1007/bf02854760Honeycutt C. W., Clapham W. M., Leach S. S. Crop rotation and N fertilization effects on growth, yield, and disease incidence in potato. American Potato Journal, 1996, vol. 73, no. 2, pp. 45-61. https://doi.org/10.1007/bf02854760The effect of different pre-crops on Rhizoctonia solani complex in potato / R. Simson [et al.] // Agronomy Research. – 2017. – Vol. 15, N 3. – P. 877–885.Simson R., Tartlan L., Loit E., Eremeev V. The effect of different pre-crops on Rhizoctonia solani complex in potato. Agronomy Research, 2017, vol. 15, no. 3, pp. 877-885.Иванюк, В. Г. Особенности проявления ризоктониоза картофеля в Белоруссии / В. Г. Иванюк, О. Т. Александров // Микология и фитопатология. – 2000. – Т. 34, вып. 5. – С. 51–59.Ivanyuk V. G., Aleksandrov O. T. Features of the manifestation of rhizoctonia disease of potato in Belarus. Mikologiya i fitopatologiya = Mycology and Phytopathology, 2000, vol. 34, iss. 5, pp. 51-59 (in Russian).Выращивание фитосанитарных культур – путь к оздоровлению картофеля / А. А. Малюга [и др.] // Земледелие. – 2012. – № 2. – С. 39–42.Malyuga A. A., Vlasenko N. G., Enina N. N., Shcheglova O. V. Cultivation of phytosanitar cultures is the way to potato’ high quality. Zemledelie [Arable Farming], 2012, no. 2, pp. 39-42 (in Russian).Effect of non-traditional previous crops in rotation before potatoes / J. A. Ivany [et al.] // Canad. J. of Plant Science. – 2003. – Vol. 83, N 1. – Р. 111–112. https://doi.org/10.4141/P02-agronabstrIvany J. A., Kimpinski J., Noronha C., Peters R., Platt H. W. Effect of non-traditional previous crops in rotation before potatoes. Canadian Journal of Plant Science, 2003, vol. 83, no. 1, pp. 111-112. https://doi.org/10.4141/P02-agronabstrLarkin, R. P. Control of soil-born potato diseases using Brassica green manures / R. P. Larkin, T. S. Griffin // Crop Protection. – 2007. – Vol. 26, N 7. – P. 1067–1077. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2006.10.004Larkin R. P., Griffin T. S. Control of soil-born potato diseases using Brassica green manures. Crop Protection, 2007, vol. 26, no. 7, pp. 1067-1077. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2006.10.004Larkin, R. P. Rotation and cover crop effect on soil-born potato diseases, tuber yield, and soil microbial communities / R. P. Larkin, T. S. Griffin, C. W. Honeycutt // Plant Disease. – 2010. – Vol. 94, N 12. – P. 1491–1502. https://doi.org/10.1094/pdis-03-10-0172Larkin Robert P., Griffin Timothy S., Honeycutt C. Wayne Rotation and cover crop effect on soil-born potato diseases, tuber yield, and soil microbial communities. Plant Disease, 2010, vol. 94, no. 12, pp. 1491-1502. https://doi.org/10.1094/pdis-03-10-0172Effect of different potato cropping system approaches and water management on soil-born diseases and soil microbial communities / R. P. Larkin [et al.] // Phytopathology. – 2011. – Vol. 101, N 1. – P. 58–67. https://doi.org/10.1094/phyto-04-10-0100Larkin R. P., Honeycutt C. W., Griffin T. S., Olanya O. M., Halloran J. M., He Z. Effect of different potato cropping system approaches and water management on soil-born diseases and soil microbial communities. Phytopathology, 2011, vol. 101, no. 1, pp. 58-67. https://doi.org/10.1094/phyto-04-10-0100Lazarovits, G. Managing soilborne diseases of potatoes using ecologically based approaches / G. Lazarovits // Amer. J. of Potato Research. – 2010. – Vol. 87, N 5. – P. 401–411. https://doi.org/10.1007/s12230-010-9157-0Lazarovits G. Managing soilborne diseases of potatoes using ecologically based approaches. American Journal of Potato Research, 2010, vol. 87, no. 5, pp. 401-411. https://doi.org/10.1007/s12230-010-9157-0Rapeseed rotation, compost and biocontrol amendment reduce soil-born diseases and increase tuber yield in organic and conventional potato productional system / E. Bernard [et al.] // Plant a. Soil. – 2014. – Vol. 374, N 1–2. – P. 611–627. https://doi.org/10.1007/s11104-013-1909-4Bernard E., Larkin R. P., Tavantzis S., Erich M. S., Alyokhin A., Gross S. D. Rapeseed rotation, compost and biocontrol amendment reduce soil-born diseases and increase tuber yield in organic and conventional potato productional system. Plant and Soil, 2014, vol. 374, no. 1=2, pp. 611-627. https://doi.org/10.1007/s11104-013-1909-4Малюга, А. А. Влияние предшественников и экстрактов из них на возбудителя ризоктониоза картофеля / А. А. Малюга, Г. А. Маринкина, О. В. Щеглова // Вестн. НГАУ. – 2010. – № 4 (16). – С. 18–21.Malyuga A. A., Marinkina G. A., Shcheglova O. V. The influence of precursors and extracts from them on the causative agent of rhizoctonia disease of potato. Vestnik NGAU = Bulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University), 2010, no. 4 (16), pp. 18-21 (in Russian).Роль предшественников в борьбе с ризоктониозом картофеля / А. А. Малюга [и др.] // Защита и карантин растений. – 2011. – № 1. – С. 28–30.Malyuga A. A., Marinkina G. A., Baranov D. S., Vasil’ev V. G. The precursors’ role in the control of Rhizoctonia solani. Zashchita i karantin rastenii [Plant Protection and Quarantine], 2011, no. 1, pp. 28-30 (in Russian).Westermannl, D. T. Potato nutritional management changes and challenges into the next century / D. T. Westermann, J. R. Davis // Amer. Potato J. – 1992. – Vol. 69, N 11. – P. 753–767. https://doi.org/10.1007/bf02853817Westermann D. T., Davis J. R. Potato nutritional management changes and challenges into the next century. American Potato Journal, 1992, vol. 69, no. 11, pp. 753-767. https://doi.org/10.1007/bf02853817Шпанев, А. М. Фитосанитарный эффект применения минеральных удобрений в посадках картофеля в Северо-Западном регионе / А. М. Шпанев, В. В. Смук, М. А. Фесенко // Агрохимия. – 2017. – № 12. – С. 38–45. https://doi.org/10.7868/S0002188117120067Shpanev A. M., Smuk V. V., Fesenko M. A. Phytosanitary effect of mineral fertilizers on the potato plantations in the North-West Region. Agrokhimiya [Agrochemistry], 2017, no. 12, pp. 38-45 (in Russian). https://doi.org/10.7868/S0002188117120067Klikocka, H. Influence of NPK fertilization enriched with S, Mg, and micronutrients contained in liquid fertilizer INSOL 7 on potato tubers yield (Solanum tuberosum L.) and infestation of tubers with Streptomyces scabies and Rhizoctonia solani / H. Klikocka // J. of Elementology. – 2009. – Vol. 14, N 2. – P. 271–288. https://doi.org/10.5601/jelem.2009.14.2.08Klikocka H. Influence of NPK fertilization enriched with S, Mg, and micronutrients contained in liquid fertilizer INSOL 7 on potato tubers yield (Solanum tuberosum L.) and infestation of tubers with Streptomyces scabies and Rhizoctonia solani. Journal of Elementology, 2009, vol. 14, no. 2, pp. 271-288. https://doi.org/10.5601/jelem.2009.14.2.08Васильев, А. А. Урожайность картофеля сорта Агат в зависимости от густоты посадки и уровня питания [Электронный ресурс] / А. А. Васильев // Учен. заметки ТОГУ : электрон. науч. изд. – 2017. – Т. 8, № 4. – Режим доступа: http://ejournal/articles-2017/TGU_8_338.pdf. – Дата доступа: 09.09.2019Vasil’ev A. A. Productivity of potato grade Agat depending on planting density and power level. Uchenye zametki TOGU = Scientists notes PNU, 2017, vol. 8, no. 4. Available at: http://ejournal/articles-2017/TGU_8_338.pdf (accessed: 09.09.2019) (in Russian).Кирюшин, В. И. Методологическая концепция развития земледелия в Сибири / В. И. Кирюшин // Земледелие. – 1989. – № 12. – С. 7–14.Kiryushin, V. I. Metodologicheskaya kontseptsiya razvitiya zemledeliya v Sibiri. Zemledelie [Arable Farming], 1989, no. 12, pp. 7-14 (in Russian).Торопова, Е. Ю. Экологические основы защиты растений от болезней в Сибири / Е. Ю. Торопова ; под ред. В. А. Чулкиной. – Новосибирск : Новосиб. гос. аграр. ун-т, 2005. – 370 с.Toropova E. Yu. Ecological bases of plant protection against diseases in Siberia. Novosibirsk, Novosibirsk State Agrarian University, 2005. 370 p. (in Russian).Шалдяева, Е. М. Мониторинг ризоктониоза в агроэкосистемах картофеля Западной Сибири / Е. М. Шалдяева, Ю. В. Пилипова, Н. М. Коняева. – Новосибирск : Новосиб. гос. аграр. ун-т, 2006. – 195 с.Shaldyaeva E. M., Pilipova Yu. V., Konyaeva N. M. Monitoring of Rhizoctonia solani in potato agroecosystems in Western Siberia. Novosibirsk, Novosibirsk State Agrarian University, 2006. 195 p. (in Russian).Herr, L. J. Population of Rhizoctonia solani in soil under in rotation with sugar beet / L. J. Herr // Annals of Appl. Biology. – 1987. – Vol. 110, N 1. – P. 17–24. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.1987.tb03228.xHerr L. J. Population of Rhizoctonia solani in soil under in rotation with sugar beet. Annals of Applied Biology, 1987, vol. 110, no. 1, pp. 17-24. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.1987.tb03228.xПилипова, Ю. В. Ризоктониоз картофеля в северной лесостепи Приобья. Патогенез ризоктониоза картофеля при разных факторах передачи возбудителя / Ю. В. Пилипова, Е. М. Шалдяева, В. А. Чулкина // Вестн. защиты растений. – 2004. – № 2. – С. 62–67.Pilipova Yu. V., Shaldyaeva E. M., Chulkina V. A. Potato Rhizoctonia solani in the northern forest-steppe of Priobye region. The pathogenesis of potato Rhizoctonia solani under various factors of the pathogen transmission. Vestnik zashchity rastenii = Plant Protection News, 2004, no. 2, pp. 62-67 (in Russian).

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