АНАЛИЗ ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ СОЕВЫХ ПОСЕВОВ В УСЛОВИЯХ ПРИМОРСКОГО КРАЯ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Научная статья

УДК 632.913:633.583(571.63)

EDN RXNOGO

DOI: 10.22450/199996837_2022_4_19 Анализ фитосанитарного состояния соевых посевов в условиях Приморского края

Татьяна Алексеевна Выборова1, Светлана Владимировна Безмутко2

1 2 Дальневосточный научно-исследовательский институт защиты растений - филиал Федерального научного центра агробиотехнологий Дальнего Востока имени А. К. Чайки Приморский край, Камень-Рыболов, Россия 1 2 dalniizr@mail.ru

Аннотация. Исследования проводили с целью сбора и анализа данных о распространенности и степени развития грибных заболеваний сои в условиях юга Дальнего Востока. Многолетние (2002-2021 гг.) мониторинговые обследования фитосанитарного состояния соевых посевов осуществлялись в четырех агроклиматических зонах Приморского края (степной, лесостепной, южной и северной таежной). Результаты анализа свидетельствуют о неблагоприятной фитосанитарной обстановке в крае. Во всех зонах было отмечено нарастание распространенности грибных болезней. Установлено, что развитие корневых гнилей носило эпифитотийный характер и в среднем по годам было в диапазоне 7,7-40,4 %. Из листостебельных инфекций ежегодно доминировал септориоз, распространенность которого достигала 100 %, при средней интенсивности развития 25,5 %. Также каждый год отмечались церкоспороз и пероноспороз. Степень развития этих заболеваний была равна 18,1 и 25,1 %, соответственно. Результаты фитопатологической экспертизы семян сои показали значительную зараженность фузариозом (25 %) и бактериозом (3,3 %).

Ключевые слова: соя, мониторинг, грибные болезни, распространенность, развитие, Приморский край, фитопатологическая экспертиза

Для цитирования: Выборова Т. А., Безмутко С. В. Анализ фитосанитарного состояния соевых посевов в условиях Приморского края // Дальневосточный аграрный вестник. 2022. Том 16. № 4. C. 19-26. doi: 10.22450/199996837_2022_4_19.

Original article

Analysis of the phytosanitary state of soybean crops in the conditions of Primorsky krai Tatiana A. Vyborova1, Svetlana V. Bezmutko2

1 2 Far Eastern Scientific Research Institute of Plant Protection - Branch of Federal Scientific Center of Agricultural Biotechnology of the Far East named after A. K. Chaika Primorsky krai, Kamen-Rybolov, Russia 1 2 dalniizr@mail.ru

Abstract. The research was carried out in order to collect and analyze data on the prevalence and degree of development of soybean fungal diseases in the conditions of the Far East south. Long-term (2002-2021) monitoring surveys of the phytosanitary state of soybean crops were carried out in four agro-climatic zones of Primorsky krai (steppe, forest-steppe, southern and northern taiga). The results of the analysis indicate an unfavorable phytosanitary situation in the region. An increase in the prevalence of fungal diseases was noted in all zones. It was found that the development of root rot had an epiphytotic character and was in the range of 7.7-40.4 % on average over the years. Among leaf-stem infections, septoria prevailed annually, the prevalence

of which reached 100 %, with an average intensity of development of 25.5 %. Cercosporosis and peronosporosis were also noted every year. The degree of development of these diseases was equal to 18.1 and 25.1 %, respectively. The results of phytopathological examination of soybean seeds showed significant infection with fusarium (25 %) and bacteriosis (3.3 %).

Keywords: soybean, monitoring, mushroom diseases, prevalence, development, Primorsky krai, phytopathological examination

For citation: Vyborova T. A., Bezmutko S. V. Analiz fitosanitarnogo sostoyaniya posevov soi v usloviyakh Primorskogo kraya [Analysis of the phytosanitary state of soybean crops in the conditions of Primorsky krai]. Dal'nevostochnyj agrarnyj vestnik. - Far Eastern Agrarian Bulletin. 2022; 16; 4: 19-26. (in Russ.). doi: 10.22450/199996837_2022_4_19.

Введение. В мировом земледелии соя занимает четвертое место после пшеницы, кукурузы и риса, и первое среди зернобобовых культур. Уникальный состав органических, минеральных, биологически активных веществ, их функциональные свойства обуславливают многогранность и универсальность использования сои [1]. Эта ценная культура обладает высокой продуктивностью и широко используется во многих отраслях промышленности: пищевой, кормовой, технической, текстильной и др. Также соя является хорошим сидератом, она обогащает почву азотом, тем самым повышает урожайность следующих за ней культур в севообороте.

Сою выращивают более 94 стран мира [2]. Основные регионы выращивания сои в России - Амурская, Белгородская, Еврейская автономная области, Приморский и Краснодарский края [3].

Несмотря на то, что во всем мире были достигнуты успехи в увеличении производства сои, фермеры по-прежнему сталкиваются с большими потерями в производстве из-за неконтролируемых факторов, таких как резкие изменения температуры окружающей среды, нехватка воды и атаки фитопатогенов. Болезни растений, вызванные грибами, могут привести к большим потерям производства зерна, его качества и рентабельности [4]. Соя поражается обширным комплексом фитопатогенов, среди которых присутствуют бактерии, грибы, вирусы и мико-плазмы. В целом на сое зарегистрировано порядка 60 заболеваний, вызываемых патогенными микроорганизмами [5].

Защита посевов сои строится на регулярном мониторинге вредных объектов и является составной частью техноло-

гии возделывания культуры. Назначение фитосанитарного мониторинга состоит в том, чтобы с достаточной полнотой собрать информацию о болезнях и предложить наиболее рациональные подходы к профилактическим и защитным мероприятиям [6].

Методика исследований. Исследования проводились на базе Дальневосточного научно-исследовательского института защиты растений. Сбор информации о видовом составе, распространенности и развитии грибных болезней сои проводили согласно общепринятым методикам с помощью маршрутных обследований хозяйственных посевов Приморского края на протяжении 2002-2021 гг.

Учет болезней выполняли в фазы полных всходов, начала цветения и налива бобов на различных вегетативных органах растений и корнях. При выездах на обследования специалисты визуально оценивали развитие болезней сои. При этом фиксировались и сопутствующие данные и параметры - возделываемый сорт, фаза развития сои, площадь посева культуры, предшественник, применение фунгицидов. В лабораторных условиях патогенные свойства возбудителей болезней изучали методами влажных камер, также проводили фитопатологическую экспертизу семян (в соответствии с требованиями ГОСТ 12044-93) [7-9].

Результаты исследований и обсуждение. За двадцать лет (с 2002 по 2021 гг.) проведенных исследований в хозяйственных посевах сои Приморского края были выявлены заболевания, которые чаще всего поражают культуру, а именно корневые гнили сложной этиологии, септориоз (Septoria glycines Hemmi.), пероноспороз

(Peronospora manshurica (№ит.) Syd.) и церкоспороз (Cercospora sojina Нага.).

Анализ метеорологических данных показал, что температура воздуха в крае в период наблюдений (с июня по сентябрь) практически во все годы исследований была выше среднемноголетних значений и составила 14,7-21,4 оС [10] (табл. 1).

По количеству выпавших осадков выделены наиболее увлажненные 2016, 2019 и 2020 гг. Сумма осадков в эти годы за период наблюдений составила 475,0; 489,0 и 548,3 мм, соответственно (табл. 2).

Муссонный климат Приморского края, обилие влаги в летний период способствуют мощному толчку развития грибных инфекций. Наибольший ущерб наносят заболевания корня и прикорневой части стебля. Ежегодно эта группа заболе-

ваний вызывает гибель 20-40 % всходов и взрослых растений.

На обследуемых территориях корневые гнили встречаются ежегодно и повсеместно. В ходе проведенной работы отмечено, что заболевание вызывает комплекс различных видов грибов, среди которых преобладают: Fusarium spp., Cylindrocarpon destructans (Zins.) Scholten., Corynespora cassiicola (Berk. et Curt.) Wei., Thielaviopsis basicola (Berk. et Br.) Ferr.

Во все годы исследований развитие корневых гнилей на всходах сои носило эпифитотийный характер, и в среднем по годам достигало 7,7-40,4 %, что в 1,5-8 раз выше порога вредоносности (рис. 1).

Следует отметить, что наибольшее развитие корневых гнилей отмечено в годы с избыточной влажностью - 40,4 %

Таблица 1 - Температура воздуха в Приморском крае (2002-2021 гг.)

В градусах Цельсия

Год Месяц Среднее за четыре месяца

июнь июль август сентябрь

2002 16,4 20,5 19,1 14,5 17,6

2003 19,0 19,5 20,0 15,1 18,4

2004 18,9 20,7 20,0 15,5 18,8

2005 19,7 20,6 21,2 15,2 19,2

2006 16,5 21,4 22,1 15,0 18,7

2007 19,0 20,0 21,8 15,7 19,1

2008 18,3 22,0 20,6 15,1 19,0

2009 16,4 19,7 20,4 13,9 17,6

2010 21,1 21,8 22,1 15,3 20,1

2011 17,3 22,2 21,5 14,1 18,8

2012 18,2 21,6 20,6 16,5 19,2

2013 19,2 21,8 21,3 14,6 19,2

2014 19,3 21,8 20,6 14,6 19,1

2015 18,1 21,0 21,3 15,5 19,0

2016 17,0 21,4 21,6 15,7 18,9

2017 16,8 22,6 20,4 14,7 18,6

2018 17,7 23,0 20,0 14,4 18,8

2019 17,0 22,0 20,8 15,2 18,7

2020 17,1 21,5 21,4 16,1 19,0

2021 18,4 24,4 21,6 15,8 20,0

Среднее за 2002-2021 гг. 18,1 21,5 20,9 15,1 18,9

Среднемноголетнее значение (1980-2021 гг.) 17,8 21,4 20,9 14,7 18,7

Таблица 2 - Количество осадков в Приморском крае (2002-2021 гг.)

В миллиметрах

Год Месяц Сумма осадков за период наблюдений

июнь июль август сентябрь

2002 118,5 111,8 149,5 46,3 426,0

2003 53,3 54,0 104,0 46,0 257,3

2004 48,8 127,5 38,0 70,0 284,3

2005 32,5 118,5 99,8 36,0 286,8

2006 87,8 91,5 117,3 63,8 360,3

2007 78,5 71,3 74,5 141,8 366,0

2008 52,5 153,0 68,0 25,5 299,0

2009 125,0 150,3 93,0 65,5 433,8

2010 63,8 141,5 109,8 31,0 346,0

2011 84,0 91,5 80,0 80,5 336,0

2012 53,3 111,3 133,0 147,0 444,5

2013 79,3 244,3 136,0 43,8 503,3

2014 61,5 168,5 75,0 105,5 410,5

2015 112,5 135,8 129,0 17,0 394,3

2016 72,3 116,3 207,5 79,0 475,0

2017 97,5 95,0 104,8 53,3 350,5

2018 53,0 112,8 136,8 66,0 368,5

2019 111,8 93,3 251,3 32,8 489,0

2020 163,8 59,8 218,8 106,0 548,3

2021 87,3 44,0 99,3 97,5 328,0

Среднее за 2002-2021 гг. 81,9 114,6 121,3 67,7 385,4

Среднемноголетнее значение (1980-2021 гг.) 88,3 111,5 104,1 78,5 382,4

(2016 г.) и 36,3 % (2020 г.), при этом распространение патогена было на уровне 97,5 и 94,2 %, соответственно (рис. 1).

В среднем за годы исследований, максимальное распространение заболевания зафиксировано в северной таежной зоне края - 79,5 %. Интенсивность развития инфекции при этом составляла 27,7 % (табл. 3). Нарастание болезни здесь можно объяснить тем, что культура возделы-валась бессменно от двух до пяти лет, для посева использовались семена массовой репродукции, а предпосевная обработка семян не проводилась в полном объеме.

Многолетние наблюдения за развитием грибных заболеваний сои в Приморском крае подтвердили наличие в хозяйственных посевах большого количества растений, инфицированных пероноспо-

розом (Peronospora manshurica (Naum.) Syd.), церкоспорозом (Cercospora sojina Hara.) и септориозом (Septoria glycines Hemmi.). Эта группа вредоносных для культуры заболеваний сформировалась, благодаря теплому и влажному климату региона. Патогены активно поражают не только листья, но и все органы растения. При посеве зараженных семян присутствует большой риск быстрого инфицирования всходов, что провоцирует угнетение роста и последующую гибель растений. Листовые пятнистости могут привести к потерям до 20 % урожая в зависимости от метеорологических условий и восприимчивости сортов.

Ежегодные обследования показывают, что повсеместно по краю доминирует септориоз. Степень развития заболевания

97.5

94,2

^■Интенсивность развития -^Распространённость Рисунок 1 - Динамика развития корневых гнилей в Приморском крае за период 2002-2021 гг., %

Таблица 3 - Распространенность (Р) и интенсивность развития (г) болезней сои в различных агроклиматических зонах Приморского края (средние показатели за 20022021 годы)

В процентах

Зоны края Корневые гнили Пероноспороз Септориоз Церкоспороз

II I] [I II I] [I I] I] [I

Р г Р г Р г Р г Р г Р г Р г

Степная 75,4 23,2 79,8 15,7 88,1 26,7 70,0 13,6 82,4 22,4 27,2 4,0 72,4 15,6

Лесостепная 75,4 23,2 74,7 15,7 88,5 26,0 71,7 13,6 82,7 28,0 32,6 5,1 73,0 20,0

Южная таежная 73,8 22,1 68,0 16,0 84,6 28,0 61,2 8,3 83,9 23,1 36,2 4,3 73,8 19,4

Северная таежная 79,5 27,7 68,2 16,7 86,3 27,7 65,5 10,0 90,7 29,2 35,8 6,2 76,1 23,6

Примечания: . I - первый срок проведения учетов (фаза полных всходов). 2. II - второй срок проведения учетов (фаза цветения). 3. III - третий срок проведения учетов (фаза налива семян).

с 2006 по 2021 гг. находилась примерно на одинаково высоком уровне, и в среднем за годы исследований составила 25,5 % (рис. 2).

По результатам многолетних мониторинговых обследований, анализ собранных данных показал, что наиболее интенсивное развитие патогена наблюдается в северной таежной зоне - 29,2 % (табл. 3).

В период 2002-2012 гг. пероноспо-роз находился выше порога вредоносности, а в последующие 9 лет исследования

показали, что патоген не является столь актуальным и представляющим большую вредоносность для сои. Вероятнее всего, снижению уровня развития заболевания, в течение вегетационного периода, способствовала высокая температура воздуха, которая была выше среднемноголет-них значений на 0,3 оС (2020 г.) и 1,3 оС (2021 г.) (табл. 1). В зависимости от погодных условий года распространенность болезней в агроценозах сои заметно варьировала, наблюдались возрастания и

16,(

\

9,8

19,:

12,3

28,7

25,:

32,

28,.

30,

27,0

39,2

27,9

19,:

16,9

25,:

б,С

27/

30,С

33,

8,!

1.'

29;

28,:

Щ

26,6

20,С

25,

32,

41,'

29,

31/

30,8

16,б

M

8,0

5,

,8

4,S

4,9

18,

35,

7,0

30,

41,

37,:

40,6

22,:

35,

28,3

35

29,:

34,

20,2

13,

11J

19,

23,! 29,0

25,

IM

2,5 2,2

4,1 оД

■ Пероноспороз "Церкоспороз Септорноз

С*

Рисунок 2 — Динамика интенсивности развития листостебельных болезней сои в Приморском крае за период 2002—2021 гг., %

спады. Снижение температуры воздуха в период 2016-2018 гг. (табл. 1) способствовало повышению интенсивности развития пероноспороза до 19,8-29,0 % (рис. 2).

Учет патогена в агроклиматических зонах края показал наивысшую интенсивность развития (28 %) заболевания на листьях растений сои в фазу образования бобов, в южной таежной зоне (табл. 3).

В целом по краю, с 2016 г. наблюдается тенденция к снижению степени развития (> 10 %) церкоспороза. Минимальное значение отмечено в 2020 г. - 2,5 % (рис. 2). Это можно объяснить тем, что в хозяйствах стали применять прогрессивные технологии возделывания сои и внедрять в производство новые сорта.

Фитосанитарное состояние посевов сельскохозяйственных культур напрямую зависит от качества семенного материала. Посев зараженными семенами приводит к распространению заболеваний на веге-тирующих растениях, что в свою очередь создает и поддерживает очаги инфекции.

Анализ результатов фитопатологи-ческой экспертизы показал ежегодную значительную зараженность семенного материала грибными инфекциями и бак-

териями. Всего за период 2002-2021 гг. проанализировано 786 партий семян сои, предоставленных контрольно-семенными лабораториями шести районов Приморья (табл. 4).

За многолетний период исследований уровень зараженности семян фуза-риозом варьировал от 9,2 до 56,0 %, что в 1,8-11,2 раза превышает порог вредоносности. Заражение семян бактериозом было в диапазоне от 0,1 до 14,1 %. Следует отметить, что с 2010 г. наблюдается тенденция к снижению процента общей зараженности семян, что может быть связано с использованием эффективных комплексных защитных мероприятий.

Выводы. В результате проведенных исследований установлено, что в условиях Дальнего Востока соя поражается большим комплексом вредоносных болезней, развитие которых в отдельные годы носит эпифитотийный характер, что свидетельствует о необходимости выведения устойчивых сортов, а также разработки системы защитных мероприятий с учетом структуры патогенных комплексов для увеличения продуктивности культуры.

Таблица 4 - Результаты фитопатологической экспертизы семян сои Приморского края в 2002-2021 гг.

В процентах

Год Поражено -всего Зараженность

Fusarium spp. бактерии

2002 57,7 56,0 1,7

2003 37,8 35,4 2,4

2004 33,1 31,6 1,5

2005 19,2 18,2 1,0

2006 18,6 15,9 2,7

2007 11,0 10,9 0,1

2008 39,5 35,0 4,5

2009 51,0 48,0 3,0

2010 47,4 45,0 2,4

2011 44,5 30,4 14,1

2012 38,5 28,3 10,2

2013 36,9 35,6 1,3

2014 12,9 9,2 3,7

2015 15,6 10,0 5,6

2016 25,1 20,3 4,8

2017 14,4 12,9 1,5

2018 13,7 13,4 0,3

2019 23,0 21,1 1,9

2020 13,3 12,2 1,1

2021 13,8 10,7 3,1

Средняя за период 2002-2021 гг. 28,4 25,0 3,3

Список источников

1. Резвякова С. В., Еремин Л. П. Повышение урожайности сои на основе защиты от грибных болезней // Вестник аграрной науки. 2021. № 3 (90). С. 77-83.

2. Синеговский М. О., Кузьмин А. А. Состояние, перспективы и фитосанитарные риски производства сои // Защита и карантин растений. 2020. № 10. С. 7-12.

3. Кривошлыков К. М., Рощина Е. Ю., Козлова С. А. Анализ состояния и развития производства сои в мире и в России // Масличные культуры. 2016. Вып. 3 (167). С. 64-69.

4. Identification of SNPs in RNA-seq data of two cultivars of Glycine max (soybean) differing in drought resistance / R. O. Vidal, L. C. do Nascimento, J. M. C. Mondego [et al.] // Genetics ana Molecular Biology. 2012. Vol. 35. P. 331-334.

5. Коробейников А. С., Ашмарина Л. Ф. Оценка селекционного материала сои на комплексную устойчивость к фитопатогенам // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2021. № 9 (203). C. 5-9.

6. Саенко Г. М. Фитосанитарный мониторинг основных болезней сои в Краснодарском крае // Масличные культуры. 2019. Вып. 3 (179). С. 106-113.

7. Корсаков Н. И., Овчинникова А. Н., Мизева В. И. Изучение устойчивости сои к грибным болезням : методические указания. Л. : ВИР, 1979. 46 с.

8. Чумаков А. Е. Основные методы фитопатологических исследований. Л. : Колос, 1974. 8 с.

9. Compendium of Soubean Diseases. Illinois : American Phytopathological Society, 1982. 104 p.

10. Справочно-информационный портал «Погода и климат» : сайт. URL: https://www. pogodaiklimat.ru/history.php (дата обращения: 11.07.2022.).

References

1. Rezvjakova S. V., Eremin L. P. Povyshenie urozhajnosti soi na osnove zashhity ot gribnyh boleznej [Increasing of soybean yield based on protection against fungal diseases]. Vestnik agrarnoj nauki. - Bulletin of Agrarian Science, 2021; 3: 77-83 (in Russ.).

2. Sinegovskij M. O., Kuzmin A. A. Sostojanie, perspektivy i fitosanitarnye riski proizvodstva soi [State, prospects and phytosanitary risks of soybean production]. Zashhita i karantin rastenij. -Plant Protection and Quarantine, 2020; 10: 7-12 (in Russ.).

3. Krivoshlykov K. M., Roshhina E. Ju., Kozlova S. A. Analiz sostojanija i razvitija proizvodstva soi v mire i v Rossii [Analysis of state and development of soybean production in the world and Russia]. Maslichnye kul'tury - Oilcrops, 2016; 3: 64-69 (in Russ.).

4. Vidal R. O., do Nascimento L. C., Mondego J. M. C., Pereira G. A. G., Carazzolle M. F. Identification of SNPs in RNA-seq data of two cultivars of Glycine max (soybean) differing in drought resistance // Genetics and Molecular Biology, 2012; 35: 331-334.

5. Korobejnikov A. S., Ashmarina L. F. Ocenka selekcionnogo materiala soi na kompleksnuju ustojchivost' k fitopatogenam [Evaluation of soybean breeding material for complex resistance to phytopathogens]. Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Bulletin of Altai State Agricultural University, 2021; 9: 5-9 (in Russ.).

6. Saenko G. M. Fitosanitarnyj monitoring osnovnyh boleznej soi v Krasnodarskom krae [Phytosanitary monitoring of the basic diseases on soybean in the Krasnodar region]. Maslichnye kul'tury. - Oilcrops, 2019; 3: 106-113 (in Russ.).

7. Korsakov N. I., Ovchinnikova, A. N., Mizeva, V. I. Izucheniye ustoychivosti soi kgribnym boleznyam [The study of soybean resistance to fungal diseases], Leningrad, VIR, 1979, 46 p. (in Russ.).

8. Chumakov A. E. Osnovnyye metody fitopatologicheskikh issledovaniy [The main methods of phytopathological studies], Leningrad, Kolos, 1974, 8 p. (in Russ.).

9. Compendium of Soubean Diseases, Illinois, American Phytopathological Society, 1982, 104 p.

10. Spravochno-informacionnyj portal "Pogoda i klimat" [Reference and information portal "Weather and Climate"]. Pogodaiklimat.ru Retrieved from https://www.pogodaiklimat.ru/history. php (Accessed 11 July 2022). (in Russ.).

© Выборова Т. А., Безмутко С. В., 2022

Статья поступила в редакцию 08.10.2022; одобрена после рецензирования 29.11.2022; принята к публикации 12.12.2022.

The article was submitted 08.10.2022; approved after reviewing 29.11.2022; accepted for publication 12.12.2022.

Информация об авторах

Выборова Татьяна Алексеевна, младший научный сотрудник, Дальневосточный научно-исследовательский институт защиты растений, dalniizramail.rii;

Безмутко Светлана Владимировна, научный сотрудник, Дальневосточный научно-исследовательский институт защиты растений, dalniizr@mail.ru

Information about authors

Tatiana A. Vyborova, Junior Researcher, Far Eastern Scientific Research Institute of

Plant Protection, dalniizr@mail.ru;

Svetlana V. Bezmutko, Researcher, Far Eastern Scientific Research Institute of Plant

Protection, dalniizr@mail.ru