Исследовательская работа по биологии Выявление заражения почвы приусадебного участка картофельной нематодой
VI Межрегиональная научно-практическая студенческая конференция
с участием школьников «Почвы и экология»
Выявление заражения почвы приусадебного участка картофельной нематодой
Исследовательская работа
Автор работы: ученица 10 б класса
МКОУ СОШ № 2 Ковалёва Арина
Руководители работы: старший государственный
инспектор отдела карантина растений Лысенко Т.И.,
учитель биологии МКОУ СОШ № 2 Ковалёва С.И
2016 год
Оглавление
Введение 2
I. Обзор литературы...3 – 10
1. Общая характеристика фитонематод ..3
2. Золотистая картофельная нематода..4
3. Бледная картофельная нематода ..5
4. Меры борьбы с картофельной нематодой6 - 8
5. Фитосанитарное состояние по картофельной нематоде в
Тайшетском районе 9 – 10
II. Исследование почвы приусадебного участка на зараженность
картофельной нематодой 11 - 12
Заключение .13
Литература .14
Введение
Картофель – один из основных продуктов питания для россиян, его справедливо называют вторым хлебом. В мире он входит в пятерку лидеров среди источников энергии в питании людей после пшеницы, кукурузы, риса, ячменя. В его клубнях содержаться ценные питательные вещества – крахмал, протеин, витамины, минеральные и балластные вещества. Вот почему, выращивая картофель на своих приусадебных участках и дачах, мы стремимся получить максимально богатый урожай, и огорчаемся, если видим, что картофель начинает «болеть». Изучив литературу по болезням картофеля, я выяснила, что наиболее опасной является глободероз или нематодная болезнь картофеля.
Цель моей исследовательской работы: установить заражена ли почва нашего приусадебного участка этим карантийным вредителем.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Составить литературный обзор по данной проблеме
Познакомиться с методиками исследования
Провести исследование на приусадебном участке
Обработать полученные данные и сделать выводы по теме исследования
Наметить перспективы дальнейших исследований
При выполнении работы применялись следующие методы исследования:
Анализ научной, справочной литературы по картофельной нематоде
Изучение нормативных и методических документов Федеральной службы по ветеринарному и фитосанитарному надзору.
Отбор почвенных проб на выявление золотистой и бледной картофельных нематод
Исследование почвенной пробы на наличие фитогельминтов
I.Обзор литературы
1.Общая характеристика фитонематод
Нематоды – широко распространенные организмы, на долю которых приходится четыре пятых численности всего животного мира. Большое число видов нематод паразитирует в человеке и животных, а так же в растениях. Из 20 тысяч описанных видов нематод примерно 20%, или около 4 тысяч видов, связаны с растениями. Не существует ни одного вида растений, культурных или диких, который не был бы известен как хозяин одного вида (или более) паразитических нематод
Фитопаразитические нематоды – фитогельминты – принадлежат к числу наиболее патогенных организмов, связанных с растениями. Они являются паразитами, питающимся содержимым цитоплазмы клеток растений, прокалывая их стилетом или копьем. Чаще всего нематоды поражают корни, в меньшей степени – ткани других органов. Болезни, вызываемые этими паразитами, носят название фитогельминтозов. Несмотря на принимаемые меры борьбы с фитонематодами, проблема уменьшения причиняемого ими вреда продолжает оставаться злободневной. Общемировые ежегодные потери от этих паразитов оцениваются в 77 миллиардов долларов США. Фитонематоды способны вызвать массовые поражения сельскохозяйственных культур – эпифитотии. Паразитические нематоды снижают семенные и товарные качества растительной продукции, вызывая тяжелые отравления крупного и мелкого рогатого скота. Многие случаи почвоутомления связаны с фитогельминтами. Вред, причиняемый нематодами, усугубляется тем, что они способствуют распространению грибных, вирусных и бактериальных заболеваний растений1.
____________________________________________________________________
1 Прикладная нематология / Н.И. Буторина, С.В.Зиновьева, О.А. Кулинич и др.; (отв. ред. С.В.Зиновьева, В.Н. Чижов) ; Ин-т паразитологии РАН. – М.: Наука, 2006. – 350 с.: ил.
2. Золотистая картофельная нематода
Эта нематода является возбудителем глободероза картофеля – широко распространенного и наиболее вредоносного заболевания этой культуры на территории России. По данным карантийной службы на 2004 год нематода зарегистрирована в 56 областях и краях РФ на площади более 53 000 га. Возбудителем его является фитопаразитический круглый червь – цистообразующая золотистая картофельная нематода. Нематода паразитирует на корнях и клубнях картофеля в период вегетации. Является объектом внутреннего карантина.
Морфология. Самки нематоды шарообразной формы с хорошо наблюдаемым головным выступом. Размеры самки 0,41 – 1,12 мм. Цвет тела молодых самок белый, с возрастом становится золотисто-желтым, затем коричневым или темно-коричневым. Внутри тело самки заполнено большим количеством яиц и инвазивных личинок.
Самцы червеобразной формы, длинной 0,91 – 1,23 мм.
Биология. Нематода зимует в стадии яиц и личинок, заключенных в оболочку старой самки (цисту). В одной цисте содержится от нескольких десятков до одной тысячи яиц и личинок (в среднем 200-300). Сигналом выхода личинок из цист являются корневые выделения растения-хозяина. Процесс выхода личинок из цист проходит не сразу, занимает значительное время, постепенно усиливается в конце весны, и продолжается до середины лета и даже более.
Растения-хозяева. На территории России нематода заражает картофель, томаты и баклажаны. Имеет несколько (4-5) трофических патотипов, различающихся по уровню агрессивности. На территории нашей страны картофельная нематода представлена неагрессивным патотипом , против которого могут применяться все нематодоустойчивые сорта картофеля.
Признаки поражения и вредоносность. Зараженные растения растут медленно, после выхода проростков на поверхность почвы быстро теряют нижние листья, которые сначала желтеют. Цветение у таких растений обычно отсутствует. Корни зараженных растений выглядят размочаленными. Ферменты, выделяемые нематодой в корневую систему картофеля, оказывают общее угнетающее действие, что сильно сказывается на урожае, даже при отсутствии внешних признаков. Образующиеся клубни мелкие и в небольшом количестве. Обычно заражение носит очаговый характер2
______________________________________________________
2 Прикладная нематология / Н.И. Буторина, С.В.Зиновьева, О.А. Кулинич и др.; (отв. ред. С.В.Зиновьева, В.Н. Чижов) ; Ин-т паразитологии РАН. – М.: Наука, 2006. – 350 с.: ил.
3. Бледная картофельная нематода
Объект внешнего карантина. Нематода широко распространена в странах Западной Европы. Является более агрессивным видом, так как поражает сорта картофеля, устойчивые к золотистой нематоде. Морфологически эти два вида очень близки. Важной отличительной особенностью является то, что в процессе онтогенеза бледной картофельной нематоды отсутствует золотистая стадия. Эта особенность позволяет эффективно диагностировать ее в полевых условиях. После окончания цветения картофеля цвет самок бледной нематоды остается белым до конца вегетации растения, а потом они быстро становятся коричневыми цистами3 .
_____________________________________________________________
3 Прикладная нематология / Н.И. Буторина, С.В.Зиновьева, О.А. Кулинич и др.; (отв. ред. С.В.Зиновьева, В.Н. Чижов) ; Ин-т паразитологии РАН. – М.: Наука, 2006. – 350 с.: ил.
4. Меры борьбы с картофельной нематодой
Что делать, если появилось подозрение на заражение нематодой? Сразу ограничьте доступ в обнаруженный очаг посторонних людей. Выкопайте сомнительное растение, осторожно вместе с прикорневой почвой и внимательно осмотрите корни поражённых растений и прилежащую к ним землю. Наличие белых или жёлтых песчинок - это то, что может оказаться цистами нематоды. Лучше всего, отнести зараженное растение вместе с прикорневой почвой и показать специалистам. Если такой возможности нет, сообщите о своей находке в любой официальный орган, связанный с сельским хозяйством. Если ваш участок не полностью заражен нематодой, а имеет лишь несколько небольших очагов заражения, можно попробовать бороться с нематодой кардинальными способами. Для этого выкопайте поражённые растения, не стряхивая почву с корней, сложите их в ведро, бак или таз, а затем вынесите с поля и сожгите в сильном пламени. Лопату и другой сельхозинвентарь, а также подошву обуви после работы обязательно очистите от почвы и обработайте 4%-ным формалином или хотя бы тщательно промойте, а воду слейте подальше от мест произрастания пасленовых. Оставлять растения, поражённые картофельной нематодой, до уборки урожая не стоит. Урожай картофеля с участка, где обнаружен очаг поражения, придётся тщательно отмыть от земли, в которой может остаться циста, и использовать только на продовольственные цели в собственном хозяйстве. Ни о какой продаже речи быть не может. Собранную ботву и корни сожгите. Не оставляйте на поле клубни, даже мелкие. Снизить вредоносность паразита возможно лишь при строгом соблюдении правил карантина. Одно из основных правил которого – качественный посадочный материал. Именно поэтому не следует приобретать посадочный материал (семенной картофель, рассаду, саженцы) неизвестного происхождения. На рынках и в магазинах следует требовать у продавцов наличие акта фитосанитарного контроля, который выдает инспектор фитосанитарного надзора после досмотра. В крайнем случае, если посадочный материал без документов, подтверждающих его безопасность, уже приобретен, клубни перед посадкой нужно тщательно промыть в проточной воде, просушить, озеленить. От болезней это не спасёт, но прилипшую с землёй цисту с яйцами нематоды можно уничтожить. Если же Ваш участок сильно заражен, тем более не следует сидеть сложа руки: ситуация сама сможет измениться, лишь в худшую сторону (например, потеря 90% урожая пасленовых). На зараженных участках, первым делом, следует прекратить посадки пасленовых культур (картофель, томат, баклажан, перец сладкий и горький, сараха, кокона, наранхила, физалис, паслен). Зараженные участки в течение двух, трех лет занимать не поражаемыми культурами, например, бобами или овощами. Затем два года возделывать устойчивые сорта к нематоде. Их не мало – в Госреестре более трети сортов картофеля обладают этим свойством. Среди них Алмаз, Альвара, Аспия, Астерикс, Атлант, Веснянка, Виктория, Вэлор, Гранат, Жуковский ранний, 3екура, Импала, Каратоп, Карлена, Кетский, Лазурит, Латона, Лукьяновский, Наяда, Памяти Рогачева, Панда, Платина, Ред Скарлет, Рикеа, Розара, Родрига, Саксон, Сантэ, Сафо, Скарб, Симфония, Солнечный, Фэлокс, Фреско, Хозяюшка, Юбиляр и другие. Что происходит при посадке устойчивых сортов? Растения картофеля, прорастая, стимулируют выход из цист личинок, которые внедряются в их корни. А далее в клетках корня нематодоустойчивого сорта образуются вещества, способствующие образованию некротических (погибших) клеток вокруг головного конца личинок. Прекращается поступление питания - и нематоды погибают, не окончив цикла развития, или превращаются в самцов или неполовозрелых самок. В результате популяция паразита уменьшается на 40-80% в зависимости от погодных условий, типа почвы, агротехники. Однако нематодоустойчивые сорта можно выращивать на одном и том же участке не более трёх-четырёх лет подряд. Затем один год высаживают неустойчивый сорт, а затем опять возделывают устойчивые сорта. Такое чередование сортов необходимо, чтобы не появились новые, более выносливые типы паразита. В дальнейшем следует данное чередование сортов. Как правило, все болезни и вредители нападают на ослабленные растения. Поэтому стоит обратить внимание на приёмы, повышающие иммунитет растений. Они не новы. Предпосевная обработка эпином, гуми или альбитом приводит к усилению антистрессовых и ростовых процессов. Предпосевное внесение в почву, заражённую золотистой картофельной нематодой, повышенных доз органических удобрений (перепревшего навоза, куриного помёта) активизирует деятельность врагов нематоды (хищные грибы и нематоды, кольчатые черви). С другой стороны, наличие сбалансированного набора питательных элементов в почве повысит выносливость самих растений. Подобный эффект достигается и внесением минеральных удобрений, в качестве которых используют калийное гранулированное удобрение с добавкой меди, цинка, бора; Кемиру картофельную, нитрофоску, универсальное органоминеральное удобрение с маркой «Картофельное», мочевину гуматизированную, суперфосфат гранулированный. Ценным удобрением под картофель остаётся древесная зола. Гуматизированное удобрение на основе золы - «Бульба» - применяют при обработке клубней перед посадкой (опудривание из расчёта 80-100 г на 10 кг клубней). Из химических средств борьбы с нематодой, можно посоветовать следующие: 1. До посадки картофеля в прошлогодние очаги заражения вносят мочевину, затем проливают настоем ростков картофеля: 1 кг ростков пропускают через мясорубку и заливают 10 л воды (расход на 100 мІ). Это стимулирует выход личинок из цист и их гибель. 2. Во время посадки в лунку вносят 2 - 3 горсти перепревшего навоза или компоста, одну горсть золы, одну столовую ложку порошка птичьего помета. Все это присыпают почвой и высаживают клубень ростком кверху. 3. Сразу после посадки картофеля вносят в почву жидкий куриный помет от 4 до 10 л на 1 мІ (при разведении 1:10 или 1:20). Раствор уничтожает до 90% личинок. 4. При окучивании вносят минеральные удобрения в междурядья, отступив 5 - 6 см от стеблей, а затем заделывают их почвой. 5. Для подкормок картофеля хорошо использовать свежий и сушеный куриный помет, коровяк, жидкий навоз. При этом сырой помет и коровяк разбавляют водой 1:10, настаивают 5 - 7 дней, сушеный помет настаивают 2 - 3 дня при соотношении 1:30. Подкормку проводят по сырой почве после дождя или полива. 6. После уборки вносят известь, равномерно разбросав, а при перекопке - заделывают в почву. При повышенной кислотности почвы вредоносность заболевания усиливается. Вносить следует только перепревший навоз. Применение не перепревшего навоза недопустимо, так как может оказывать токсическое действие на корневую систему, способствует заражению почвы сорняками. Следует безжалостно выкапывать и вместе с корнями уничтожать все больные, не сортовые растения, а при посадке и уборке отбраковывать больные, деформированные веретеновидные клубни. Естественно, запрещается вывоз картофеля из районов, зараженных картофельной нематодой. Не следует «делиться» сортом картофеля с кем-либо, если ваш участок заражен. Золотистая картофельная нематода совершенно не опасна для человека, поэтому урожай с зараженных участков можно смело использовать на пищевые цели или техническую переработку 4
__________________________________________________________________
4 [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5. Фитосанитарное состояние по картофельной
нематоде в Тайшетском районе
Первые очаги золотистой картофельной нематоды были выявлены на приусадебных участках г. Тайшета в 1990 году.
Приказом министерства сельского хозяйства Иркутской области от 30.06.2011 года № 33-мпр «О наложении карантина по золотистой картофельной нематоде» на территории 79 приусадебных земельных участков, расположенных в городе Тайшете, пос. Шиткино, с. Нижняя Заимка, д. Береговая, наложен карантин.
Площадь карантинной фитосанитарной зоны в районе 1669 га. Владельцам зараженных приусадебных участков выданы предписания о выполнении мероприятий по локализации и ликвидации карантинного организма, участки периодически контрольно обследуются специалистами карантина растений.
Для предотвращения распространения и ликвидации очагов золотистой картофельной нематоды установлен карантинный фитосанитарный режим и утверждены мероприятия по борьбе с карантинным объектом, локализации и ликвидации выявленных очагов.
Запреты:
Запрещается использование на семенные цели картофеля и посадочного материала на участках, зараженных золотистой картофельной нематодой.
Запрещается реализация для посадки любых содержащих почву растений с корнями, выращенных на участках, зараженных золотистой картофельной нематодой.
Ограничения:
1. Отгрузка и перевозка за пределы Иркутской области картофеля, корнеплодов, семенного и посадочного материала производится только в сопровождении карантинного сертификата
2. Картофель и корнеплоды, выращенные на участке, зараженном золотистой картофельной нематодой, разрешается использовать только на продовольственные цели в пределах места производства
3. Картофелехранилища, подвалы и другие помещения, в которых хранился урожай с зараженного золотистой картофельной нематодой участка, подвергаются очистке и обеззараживанию
Для организации проведения систематического карантинного фитосанитарного обследования территории Тайшетского района в соответствии с требованиями ст. 12 Федерального Закона от 15.07.2000 г. № 99-ФЗ «О карантине растений» и Приказа Минсельхоза от 22.04. 2009 г № 160 «Об утверждении правил проведения карантинных фитосанитарных обследований» собственникам, пользователям карантинных объектов необходимо подготовить распорядительный документ о назначении ответственного за проведением систематических обследований территории; разработать и утвердить план проведения обследований.
Оформление отчетных документов при проведении обследований и предоставление информации об обнаружении карантинных объектов или признаков наличия карантинных объектов осуществляется Тайшетским межрайонным отделом Управления Россельхознадзора по Иркутской области по адресу: г. Тайшет, ул. Матросова, 5.5 (Приложение 1)
__________________________________________________________________
5 Информационная справка, подготовленная старшим государственным инспектором карантина растений Тайшетского МРО Т.И. Лысенко
II. Исследование почвы приусадебного участка
на зараженность картофельной нематодой
В июле 2013 года я заметила на своем приусадебном участке угнетенные кусты картофеля с рано пожелтевшими листьями (Приложение 2). Изучив литературу о болезнях картофеля, я предположила, что это может быть картофельная нематода и вместе с мамой обратилась в Отдел карантина растений Тайшетского МРО.
Сотрудники отдела старший государственный инспектор Лысенко Татьяна Ивановна и государственный инспектор Рейх Оксана Семеновна (Приложение 3) предоставили нам материалы (агитационные листовки, монографические обобщенные исследования, рекомендации и методические пособия) по картофельной нематоде. Познакомили с методом отбора и фитогельминтологического анализа почвенных проб. Предложили обследовать почву нашего приусадебного участка в лаборатории Федеральной службы по ветеринарному и фитосанитарному надзору в г. Тайшете. (Приложение 4)
Для этого я воспользовалась методикой отбора почвенных проб на выявление золотистой и бледной картофельных нематод
1. На приусадебном участке щупом, совком или ложкой с глубины 5-10 сантиметров делается 50 выемок почвы по 5 см 3 и ссыпается в один пакет. Объем пробы должен составлять 250 см 3
2. Исследуемую почву поместить в пакет, герметично закрыть.
3. Почвенную пробу снабдить этикеткой, на которой указать адрес и фамилию владельца участка ( Рекомендации по выявлению и мерам борьбы с очагами глободероза картофеля)
На следующий день, после взятия почвенной пробы, я посетила лабораторию РОССЕЛЬХОЗНАДЗОРА. Провести анализ на наличие в почве возбудителей картофельной нематоды мне помогли инженер-лесопатолог Богачук Сергей Викторович и государственный инспектор Рейх Оксана Семеновна. Для исследования я воспользовалась следующим оборудованием: лабораторными стаканами, фильтровальной бумагой и бинокуляром.
Ход работы
1. В лабораторный стакан насыпаем 100 мл исследуемой почвы
2. Добавляем 100 мл воды
3. Тщательно перемешиваем. Даем отстояться
4. Во второй стакан ставим воронку и помещаем фильтровальную
бумагу
5. Отфильтровываем почвенную взвесь
6. Помещаем на бинокуляр исследуемый материал
Я тщательно исследовала образец и к счастью не обнаружила там цисты нематоды, которые, по словам моих консультантов должны были выглядеть как округлые образования желтого, оранжевого или коричневого цвета. (Приложение 5) Моя работа с бинокуляром была продублирована Оксаной Семеновной, которая подтвердила отсутствие картофельной нематоды на нашем огороде (Приложение 6)
Проведя исследование, я пришла к следующим выводам;
предположение о зараженности картофельной нематодой нашего приусадебного участка не подтвердилось
признаки болезни, наблюдаемые у картофеля, вызваны другими причинами.
Перспектива исследования по выращиванию здорового картофеля
Изучить химический состав почвы приусадебного участка
Определить оптимальный состав для выращивания картофеля
Более полно познакомиться с бактериальными, грибковыми, вирусными заболеваниями картофеля
Изыскать возможность проведения лабораторных исследований этих заболеваний.
Заключение.
Работая над темой исследования, я получила теоретические знания по картофельной нематоде. Приобрела практические умения по отбору почвенных проб на выявление картофельной нематоды и исследование почвы на наличие фитогельминтов. Научилась сопоставлять полученные результаты и делать выводы.
Выполняя работу, я расширила свой кругозор, повысила биологическую грамотность. Могу донести информацию по данной теме людям, занимающимся овощеводством.
Литература.
Прикладная нематология / Н.И. Буторина, С.В.Зиновьева, О.А. Кулинич и др.; (отв. ред. С.В.Зиновьева, В.Н. Чижов) ; Ин-т паразитологии РАН. – М.: Наука, 2006. – 350 с.: ил.
Рекомендации по выявлению и мерам борьбы с очагами глободероза картофеля. Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени институт гельминтологии имени академика К.И.Скрябина. Государственная инспекция по карантину растений Госагропрома. – М.: 1986
Информационная справка, подготовленная старшим государственным инспектором карантина растений Тайшетского МРО Т.И. Лысенко
http://fsvps.chita. ru
Приложение 1
Приложение 2
Рисунок 13 SEQ Рисунок \* ARABIC 14215. Пораженный картофель на приусадебном участке
Приложение 3
Рисунок 13 SEQ Рисунок \* ARABIC 14315. Отбор почвенных проб
Приложение 4
Рисунок 13 SEQ Рисунок \* ARABIC 14415. Анализ почвы на наличие картофельной нематоды
Приложение 5
Рисунок 13 SEQ Рисунок \* ARABIC 14515. Выявление картофельной нематоды в почве
Приложение 6
Рисунок 13 SEQ Рисунок \* ARABIC 14615. Выявление картофельной нематоды в почве инспектором отдела карантина растений
фото 088Содержимое 3фото 088.jpgфото 082Picture 2C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Ковалевы\Света\нематоды\первое\фото 082.jpgфото 086Picture 2C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Ковалевы\Света\нематоды\первое\фото 086.jpgфото 070Picture 2C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Ковалевы\Света\нематоды\первое\фото 070.jpg Заголовок 115