CC BY
294
УДК / UDC 633.11 "324":632.25
КОРНЕВЫЕ ГНИЛИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ИХ ВРЕДОНОСНОСТЬ
ROOT ROT OF WINTER WHEAT AND ITS HARMFULNESS
Желтова К. В. *, аспирант Zheltova K.V., Postgraduate Student Долженко В.И., доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
академик РАН Dolzhenko V.I., Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Academician of the RAS ФГБНУ Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург-Пушкин, Россия All-Russian Institute of Р^П protection, St. Petersburg-Pushkin, Russia *E-mail: [email protected]
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
озимая пшеница, корневые гнили, Bipolaris sorokiniana, Fusarium, Pythium, Cercosporella herpotrichoides, Gaeumannomyces graminis, Microdochium nivale, вредоносность, меры защиты.
KEY WORDS
winter wheat, root rot, Bipolaris sorokiniana, Fusarium, Pythium, Cercosporella herpotrichoides, Gaeumannomyces graminis, Microdochium nivale, harmfulness, protection measures.
Защита растений от вредителей, болезней и сорняков является одним из важных резервов повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур. До 30% урожая может быть уничтожено вредными организмами в поле или при хранении. Меняющийся климат, нарушение севооборотов, поверхностные обработки почвы, несоблюдение сроков сева, а также однобокое применение некоторых приемов защиты растений с нарушением регламента приводят к тому, что вредоносность болезней, вредителей и сорных растений увеличивается. Важное значение среди болезней имеют корневые гнили.
Корневые гнили вызываются несколькими видами фитопатогенных грибов. Наиболее распространены фузариозная, гельминтоспориозная, церкоспореллезная и офиоболезная корневые гнили. В разных экологических зонах преобладают те или иные виды возбудителей. Поражение корневыми гнилями можно встретить практически на каждом поле. Интенсивность их проявления зависит от погодных условий, предшественника, системы обработки почвы, устойчивости сорта и некоторых других факторов. При сильном развитии потери урожая могут достигать 1 0-30% и более [7].
Центрально-Черноземный регион относится к одному из основных производителей озимой пшеницы в РФ. По данным Территориального Органа Федеральной Службы Государственной Статистики по Орловской области посевные площади, занятые под озимой пшеницей за последние годы составляют около 400 тыс. га (табл.1 ).
Таблица 1 - Озимая пшеница в на посевных площадях Орловской области
Год 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Вся посевная площадь, тыс. га 957,9 1025,8 1082,5 1076,5 1083,1 1085,8 1090,2 1090,4
Пшеница озимая, тыс. га 193,5 304,8 370,1 412,9 371,8 373,4 375,5 357,6
Средняя урожайность озимой пшеницы в Орловской области за последние пять лет превысила 3 т/га благодаря внедрению новых, ресурсосберегающих адаптивных технологий (табл. 2).
Таблица 2 - Динамика урожайности и валового сбора зерна озимой пшеницы по Орловской области (2007-2014 гг.)_
Год 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Урожайность, ц/га 31,3 34,2 35,1 25,0 23,6 28,1 38,8 46,7
Валовый сбор, тыс. т 601,2 1021,2 1281,4 1019,5 859,5 1050,1 1540,0 1729,1
Многие хозяйства получают зерно с содержанием массовой доли клейковины на уровне 18-22%, второй группы качества, что соответствует лишь 4 классу государственного стандарта. Это говорит о том, что проблема получения качественного зерна на Орловщине до конца не решена.
Как показывают научные исследования и производственный опыт, в каждом конкретном природно-экономическом регионе и отдельно взятом хозяйстве должны быть разработаны и внедрены свои экологически безопасные технологии, основанные на интенсификации биологических факторов земледелия. Такой дифференцированный подход, учитывающий почвенно-климатические условия, экономические возможности хозяйства, позволит повысить плодородие почвы, продуктивность и качество зерна озимой пшеницы, снизить ресурсозатраты, обеспечить охрану окружающей природной среды [4].
Один из важнейших элементов в возделывании зерновых - это комплексный подход к ограничению распространения патогенов корня, колеоптиля, листьев и колоса. Это особенно важно в условиях интенсивного сельскохозяйственного производства, отдельные элементы которого часто способствуют развитию болезней. Так, при высоком насыщении севооборотов одной культурой создаются идеальные условия для быстрого накопления и последующего распространения патогенов. Внесение удобрений в высоких дозах часто приводит к тому, что возрастает восприимчивость растений к патогенам. Возделывание сортов сельскохозяйственных культур на больших площадях в благоприятных для болезни условиях может вызвать эпифитотийное развитие болезни [9].
Болезни, переносимые с семенами, могут уже на ранних стадиях развития растений снизить количество всходов (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние зараженности семян фузариозом на прорастание и всхожесть зерновых (Байер и др., 1984)_
Качество семян Прорастание, % Всхожесть, %
Незараженные 98,0 97,6
Слабо зараженные 89,2 68,2
Сильно зараженные 74,4 52,1
Зараженный семенной материал изначально влияет на всхожесть, а в дальнейшем и на последующее развитие растений. Особенно пагубны последствия развития корневых гнилей, которые уменьшают урожайность на 20% и более вследствие резкого снижения всхожести семян и гибели проростков, влияют на качество зерна, на содержание в нем протеина, белка, крахмала, клейковины. Также пагубно сказываются на экономике зернопроизводства распространение и развитие других болезней [8].
В Орловской области проявляются несколько типов корневых гнилей.
Гельминтоспориозная (обыкновенная) гниль (возбудитель болезни -несовершенный гриб Bipolaris sorokiniana Shoem. (=Drechslera sorokiniana Subram., Helminthosporium sativum P., K. et В.). Загнивание корневой системы отмечается как на молодых, так и взрослых растениях. Иногда на всходах образуется один корень вместо трех, а проростки искривляются и отмирают. Стебли, особенно в прикорневой части, буреют и загнивают, вследствие чего пораженные ткани размягчаются и растения погибают. Пораженные стебли покрываются темно-серым налетом. Такое поражение листьев часто называют темно-бурой пятнистостью. Нередко происходит побурение колосковых чешуек, зерно формируется щуплое, в области зародыша потемнение. Болезнь вызывает нарушение физиолого-биохимических функций растений снижение содержания в листьях хлорофилла, изменение состава аминокислот, длительное сдерживание роста растений, ослабление минерального питания. Эти нарушения являются причиной снижения зерновой продуктивности растений и ухудшения качества зерна.
По данным отдельных авторов, потери урожая только от одной этой болезни достигают 20-30% и более. Организационные мероприятия и агротехнические приемы позволяют сдерживать развитие и вредоносность корневой гнили, но полностью не предотвращают ее распространение и не освобождают почву от инфекции. Поэтому корневая гниль - хроническая болезнь, которая проявляется ежегодно на всей посевной площади зерновых культур, а уровень ее зависит от многих факторов [3].
Внесение под пшеницу азотно-фосфорных и органических удобрений, особенно при достаточной влажности почвы, усиливает развитие антагонистических грибов и бактерий, вызывающих дегенерацию и лизис грибницы и конидий патогена. Уменьшение инфекционного начала в почве наблюдается и в тех случаях, когда предшественниками пшеницы были пар или не пораженные патогеном культуры (бобовые, кукуруза, озимый и яровой рапс и др.). Сильнее поражаются сорта твердой пшеницы и несколько слабее мягкой.
Фузариозная гниль. На пораженных растениях отмечается образование продольных темных пятен с последующим побурением, загниванием и отмиранием первичных и вторичных корней, подземного междоузлия и основания стебля, что приводит к изреживанию посевов, а иногда к белостебельности и пустоколосости. Болезнь чрезвычайно распространенная и вредоносная. Доминирующие виды в комплексе грибов Fusarium на зерновых злаковых культурах в России показаны в таблице 4.
Возбудители болезни - несовершенные грибы из рода Fusarium, чаще всего F. culmorum Sacc, F. avenaceum Sacc, F. oxysporum Schlecht. Их развитию благоприятствуют относительно прохладная и влажная погода с пониженной солнечной радиацией, достаточно высокая концентрация углекислоты и низкая - кислорода, а также слабокислая среда.
Таблица 4 - Доминирующие виды в комплексе грибов Fusarium на зерновых злаковых культурах в России (Приложение к журналу «Защита и карантин растений» № 5, 2011 г.)__
Регион Доминирующий вид
Северо-Западный F. poae, F. avenaceum, F. sporotrichioides, F. graminearum
Северо-Восточный F. avenaceum, F. poae, F. culmorum
Центральный F. avenaceum, F. poae, F. sporotrichioides, F. culmorum
ЦентральноЧерноземный F. poae, F. avenaceum, F. graminearum, F. sporotrichioides, F. culmorum
Поволжский F. poae, F. sporotrichioides, F. equiseti
Южный:
Краснодарский край F. graminearum, F. poae, F. sporotrichioides, F. proliferatum
Северная Осетия F. graminearum
Ростовская обл., Ставропольский край F. graminearum, F. sporotrichioides, F. poae, F. proliferatum
Уральский F. poae, F. avenaceum
Западно-Сибирский F. poae, F. avenaceum, F. sporotrichioides, F. acuminatum
Восточно-Сибирский F. poae, F. acuminatum, F. sporotrichioides, F. avenaceum
Дальневосточный:
Приморский край, Еврейская АО F. graminearum, F. poae, F. avenaceum, F. sporotrichioides, F. acuminatum
Хабаровский край, Амурская область F. graminearum, F. poae, F. sporotrichioides, F. equiseti
Поражение хлорофиллоносной паренхимы, луба и древесинной паренхимы приводит к пустоколосости. Недобор урожая может достигать 20% и более. Устойчивых сортов к болезни нет. Меньше поражаются сорта озимой пшеницы Одесская 51, Киянка; яровой - Грекум 114, Омская 9 и др.
Питиозная гниль. Очаги болезни чаще обнаруживаются в Нечерноземной зоне страны. На корнях и нижней части стебелька образуются темные пятна, проростки поникают, покрываясь белым налетом. Иногда отмечается задержка развития растений. Возбудители болезни - низшие грибы из рода Pythium Pringsh. (чаще P. irregulare Buis., P. polymorphon Sideris и др.).
Ризоктониозная гниль. Поражение ризоктониозом может наблюдаться в любой фазе развития растений. Гриб может вызывать загнивание семян, корневую гниль и пятна на гипокотеле. Чаще всего поражаются проростки, заболевание при этом, как правило, имеет очажный характер проявления. Основной симптом поражения взрослых растений - глазковые пятна с острыми концами, развивающиеся на обертках нижних листьев. Также могут поражаться корни, которые темнеют и разрушаются. Пораженные взрослые растения становятся хлоротичными. Растения могут полегать, сгибаясь и ломаясь в месте образования пятен. Заболевание обычно более распространено на полях, где предшественником выращивают зерновые культуры, особенно озимая пшеница. Развивается гриб в почве и на растительных остатках повсеместно. Вредоносность заболевания зависит от окружающих условий. Увядание и гниль стеблей могут наблюдаться на кислых, легких, песчаных почвах, которые быстро просыхают после дождя. Низкая температура почвы способствует заболеванию. Ризоктониозная корневая гниль вызывает задержку развития и уменьшение количества побегов у растений, которые образуют
невыполненные семена. Заболевание может вызвать преждевременную гибель растений. Защитные мероприятия: обработка семян фунгицидами; соблюдение севооборота; посев семян в хорошо приготовленную почву, при достаточном, но не избыточном внесении удобрений; использование выносливых сортов [1].
Церкоспореллезная гниль. Вызывает почернение и отмирание корней, колеоптиле, но наиболее характерны проявления болезни в основании стеблей, иногда в подземном междоузлии и влагалищах листьев в виде эллипсовидных пятен (0,5-2,5 см), окруженных каймой кофейного цвета. Такое поражение называют «глазковой пятнистостью». На пятнах проявляются мелкие черные микросклероции. Внутри пораженного стебля обнаруживаются большие скопления грибницы (вначале светлой, а позже коричневой). Возбудитель - несовершенный гриб Cercosporella herpotrichoides Fron. На озимой пшенице заболевание особенно сильно развивается в холодную дождливую осень, теплую зиму с оттепелями и похолоданием, большим количеством пасмурных дней весной. Церкоспореллезная прикорневая гниль может приводить к гибели отдельных стеблей или всего растения. Вредоносность заболевания зависит от фазы заражения и от степени поражения растений. Урожай снижается в связи с уменьшением количества зерен и их массы. Снижение массы 1000 семян достигает 16,5%, а количества зерен - до 26,5%. В результате поражения растений наблюдается снижение урожая до 20%. Защитные мероприятия: севооборот, в котором восприимчивые культуры сменяют друг друга через год и более; заделка пораженной соломы глубоко в почву; выращивание толерантных сортов (устойчивых не существует); в регионах, где болезнь высоковредоносна, использование фунгицидов.
Офиоболезная гниль. Пораженная корневая система растения темнеет, загнивает и отпадает около узла кущения. Основание стебля чернеет и под влагалищем первого нижнего листа образуется скопление буроватой грибницы. Пораженные растения плохо кустятся, часто во время цветения наблюдается увядание листьев и отмирание продуктивных стеблей, а в колосьях на оставшихся стеблях зерно очень щуплое, а чаще вообще не формируется (белоколосость).
Возбудитель болезни - Gaeumannomyces graminis van Ark. et Oliver (= Ophiobolus graminis Sacc.) относится к сумчатым грибам порядка Dothideales.
В почве патоген часто распространяется в форме грибницы, чем и объясняется очажный характер заболевания. Продуктивность пораженных растений снижается на 40 % и более. Устойчивых сортов к болезни нет [5].
Снежная плесень. После таяния снега на листьях растений появляются водянистые пятна, на которых образуется сначала белый, а позже розоватый паутинистый нежный налет - так весной проявляется снежная плесень. Обильное образование налета ведет к склеиванию листьев. Пораженные листья теряют зеленую окраску, разрушаются и отмирают. Часто наблюдается отмирание листовых влагалищ и даже узла кущения. Снежная плесень, как и склероциальная гниль, вызывает изреживание посевов.
Чаще всего возбудителем снежной плесени бывает гриб Microdochium nivale (Fusarium nivale Ces), но нередко и F. avenaceum Sacc, F. culmorum Sacc.
и др. Все эти грибы являются факультативными паразитами с выраженными сапрофитными свойствами. Они в огромных количествах обитают в почве на органических остатках. Начало развития грибницы на озимых посевах, наблюдающееся еще с осени, усиливается ранней весной, после таяния снега. Развитие F. nivale начинается при температуре 5°С, тогда как других видов Fusarium - при 15-16°С, чем и объясняется преимущественное расселение первого вида в годы с холодной весной.
Низкие температуры сдерживают развитие гриба, но жизнеспособность грибницы и конидий сохраняется даже при температуре -33°С. В природных условиях такая низкая температура бывает зимой только при отсутствии снежного покрова [5].
В Орловской области в последние годы, несмотря на предпринимаемые меры по защите озимой пшеницы, корневые гнили встречаются ежегодно на всей обследованной площади с поражением в среднем в 2012 году 2% растений со степенью поражения один балл. Поражено 27,4% от обследованной площади. В 2014 году было поражено 2,4% на площади 5,1 тыс. га из обследованной площади 13,3 тыс. га, что составило 38,3%. В 2015 году отмечено поражение до 2% растений, в том числе в форме белоколосости на всей обследованной площади. Снежная плесень отмечается очагами, чаще всего по краям полей, где для нее сохраняются благоприятные условия в осенний, зимний и ранне-весенний период.
Тифулез выявляется в виде очагов в годы с резким изменением погоды. Например, в 2013 году тифулез отмечен на площади около 7 тыс. га или 24,9% обследованной площади. Было поражено 10% растений, степень развития болезни по первому баллу, при максимальном развитии 76% по второму баллу на сорте Московская-39. Заболевание отмечено в основном на полях ранних сроков сева. Развитию тифулеза способствует наличие большого количества неперегнивших растительных остатков после посева зерновых культур.
Постоянное наличие в посевах озимой пшеницы корневых гнилей требует ежегодного и полного проведения фитоэкспертизы семян. По данным ФГБУ «Россельхозцентр» по Орловской в 2015 году зараженность семян озимой пшеницы различными видами корневых гнилей составила: фузариозная - 2,8%, гельминтоспориозная - 2,96%, альтернариозная - 3,54%, плесневение семян -2,26% [6].
Таким образом, корневые гнили на посевах озимой пшеницы в Орловской области являются обычным компонентом фитоценоза и требуют постоянного внимания в выявлении и проведении профилактических и искореняющих мероприятий. Вредоносность корневых гнилей проявляется непосредственно в снижении численности растений культуры, количества продуктивных стеблей, снижения урожайности, «щуплости» зерна, белоколосости, а также ослабляет растения, что сказывается на посевных качествах семян. Контроль за корневыми гнилями осуществляется на основе проведения фитоэкспертизы семян, проведения протравливания, осуществление обследований при вегетации. Севооборот, правильно выбранная агротехника культуры, своевременное проведение фунгицидных обработок способствуют снижению зараженности семян, повышают урожайность и качество зерна.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Афонин А.Н., Грин С.Л., Дзюбенко Н.И., Фролов А.Н. (ред.) Агроэкологический атлас России и сопредельных стран: экономически значимые растения, их вредители, болезни и сорные растения [Интернет-версия 2.0]. 2008 http://www.agroatlas.ru.
2. Байер Ян и др. Перевод Благовещенской З.К. Формирование урожая основных сельскохозяйственных культур. - М.: Колос, 1984 г. - 367 с.
3. Койшыбаев М., Куланбай К. Устойчивость яровой пшеницы к корневым гнилям. - Защита и карантин растений. - № 7 - 2010 г. - С 14-17.
4. Мельник А.Ф., Нечаев Л.А., Фомочкин В.А. Приемы повышения урожайности и качества зерна озимой пшеницы. - Земледелие. - № 3. -2011.- С. 36.
5. Пересыпкин В.Ф. Сельскохозяйственная фитопатология - М.: Агропромиздат - 480 с. (С. 20-24).
6. Обзор фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур в Орловской области в 2015 году и прогноз развития вредных объектов в 2016 году. - Филиал ФГБУ «Российский сельскохозяйственный центр» по Орловской области. - Орел, 2016. - С. 13.
7. Санин С.С., Мотовилин А.А., Корнева Л.Г., Жохова Т.П., Полякова Т.М., Акимова Е.А. Химическая защита пшеницы от болезней при интенсивном зернопроизводстве. - Защита и карантин растений. - № 8. - 2011 - С. 3-8.
8. Хадеев Т.Г., Говоров Д.Н., Гинятуллин А.Г., Живых А.В. - Здоровые семена - основа высокого урожая // Защита и карантин растений. - № 3. -2010г. -С. 22-24.
9. Шкаликов В.А. Защита растений от болезней. - М.: Колос, 2010.
