Способы оценки эффективности фунгицидов в отношении возбудителей корневых гнилей и твердой головни пшеницы на искусственном инфекционном фоне

Дубровская Наталья Николаевна; Чекмарев Виктор Валентинович; Корабельская Ольга Ивановна; Бучнева Галина Николаевна

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

УДК 632.911.2 : 633.11: 633.14

СПОСОБЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНГИЦИДОВ В ОТНОШЕНИИ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ КОРНЕВЫХ ГНИЛЕЙ И ТВЕРДОЙ ГОЛОВНИ ПШЕНИЦЫ НА ИСКУССТВЕННОМ ИНФЕКЦИОННОМ ФОНЕ

Дубровская Наталья Николаевна, научный сотрудник; Чекмарев Виктор Валентинович, кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник; Корабельская Ольга Ивановна, младший научный сотрудник; Бучнева Галина Николаевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник; Среднерусский филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр имени И. В. Мичурина», Тамбовская область, РФ

Представлены способы определения биологической эффективности фунгицидов в отношении возбудителей корневых гнилей (грибы рода Fusarium) и твердой головни пшеницы. В экспериментах по изучению эффективности препаратов против грибов рода Fusarium применялся модифицированный рулонный метод. При оценке действия фунгицидов в отношении возбудителя твердой головни использовалась повышенная инфекционная нагрузка (2 г спор на 100 г семян). Выявлены препараты - Систива, Максим экстрим и Максим, в наибольшей степени ингибирующие развитие возбудителей корневых гнилей (грибыFusarium avenaceum иF. poae) и твердой головни (гриб Tilletia caries). Биологическая эффективность этих фунгицидов составила 82,1 - 100,0 %.

Ключевые слова: пшеница; корневые гнили; грибы рода Fusarium; твердая головня; фунгициды; рулонный метод; биологическая эффективность.

METHODS FOR EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF FUNGICIDES AGAINST ROOT ROT PATHOGENS AND SMUT BUNT OF WHEAT ON AN ARTIFICIAL INFECTIOUS BACKGROUND

Dubrovskaya Natalia Nikolaevna, researcher, Chekmarev Viktor Valentinovich, PhD (Cand. Agr. Sci.), senior researcher, Korabelskaya Olga Ivanovna, junior researcher, Buchneva Galina Nikolaevna, PhD (Cand. Biol. Sci.), senior researcher; Middle Russian branch Federal State Scientific Institution «I.V. Michurin Federal Scientific Center»,

Tambov region, Russia

Methods for determining the biological effectiveness of fungicides against root rot pathogens (fungi of the genus Fusarium) and smut bunt of wheat are presented. In experiments to study the effectiveness ofpreparations against fungi of the genus Fusarium, a modified roll method was used. When assessing the action of fungicides against the pathogen of smut bunt, an increased infectious load was used (2 g spores per 100 g of seeds). Revealed preparations - Sistiva, Maxim extrim and Maxim, most inhibiting the development of root rot pathogens (Fusarium avenaceum and F. poae) and smut bunt (Tilletia caries). The biological effectiveness of these fungicides was 82,1 - 100,0%. Keywords: wheat; root rot; fungi of the genus Fusarium; smut bunt; fungicides; roll method; biological efficiency.

Для цитирования: Способы оценки эффективности фунгицидов в отношении возбудителей корневых гнилей и твердой головни пшеницы на искусственном инфекционном фоне / Н.Н. Дубровская, В.В. Чекмарев, О.И. Кора-бельская, Г.Н. Бучнева // Наука без границ. 2019. № 7(35). С. 48-54.

Возбудители корневых гнилей и твердой головни достаточно широко распространены на посевах пшеницы в Центрально-Черноземном регионе России. Первые из них представлены, как правило, грибами рода Fusarium. При микологическом анализе данные патогены в большинстве случаев выделяются в чистую культуру с пораженных корней пшеницы [1; 2]. Возбудитель твердой головни представлен видом Tilletia caries (D.C.) Tul. Другой вид этого заболевания пшеницы - Tilletia levis Kuhn. встречается в южных регионах страны. В ЦЧР данный вид мало распространен. Инфекционное начало фузариевых грибов сохраняется на семенах, почве, растительных остатках. Возбудитель твердой головни также способен сохраняться на семенном материале (основной способ передачи инфекции) и почве в виде телио-спор. Грибы рода Fusarium, помимо корневых гнилей, вызывают такое опасное заболевание, как фузариоз колоса. Во влажные годы эти патогены наносят значительный урон посевам пшеницы в южных регионах России. Заболевание проявляется в виде розового налета мицелия гриба на колосе. В средней полосе страны преобладает скрытая форма зараженности зерна фузариозом, которая выявляется лишь при микологическом анализе. В результате развития заболевания получаемые се-

мена оказываются заражены фузариозной инфекцией. Наибольшая опасность возбудителей фузариоза колоса заключается в контаминации получаемой зерновой продукции различными микотоксинами, в частности - деоксиниваленолом (ДОН). Эти токсины чрезвычайно опасны для человека и животных. Аналогичным образом обстоит дело с возбудителем твердой головни. Его телиоспоры содержат алкалоид триметиламин, токсичный для теплокровных животных и человека. Зерно пшеницы, содержащее в больших количествах микотоксины фузариевых грибов или сильно зараженное телиоспорами головни, непригодно на пищевые и фуражные цели. Растения, выросшие из зараженных фузариозом семян, более всего поражаются корневой гнилью. Они отстают в росте, в колосе формируется щуплое зерно, существенно снижается продуктивность посевов. Из семян, зараженных те-лиоспорами возбудителя твердой головни, вырастают растения, колос которых также оказывается поражен этим заболеванием. Соответственно, это оказывает негативное влияние на урожайность культуры. Зерно нового урожая снова оказывается зараженным спорами головни. Для контроля развития возбудителей корневых гнилей и твердой головни применяется обработка семенного материала химическими препа-

ратами. Не все они в одинаковой степени эффективны против этих патогенов. Последние часто проявляют резистентность к применяемым фунгицидам. По этой причине для выявления наиболее действенных препаратов весьма актуальным является вопрос о скрининге средств, используемых при обработке семян. В связи с этим цель наших исследований заключалась в разработке способов оценки биологической эффективности фунгидидов в отношении возбудителей корневых гнилей и твердой головни пшеницы.

В качестве материала исследований использовался семенной материал озимой пшеницы сорта Мироновская 808. В проводимых экспериментах использовались чистые культуры грибов рода Fusarium, выделенные с пораженных растений пшеницы, и телиоспоры возбудителя твердой головни, собранные с пораженных колосьев. Основой нового способа оценки эффективности фунгицидов в отношении видов фузариев был рулонный метод1 [3]. Его отличие от ранее применяемых заключалось в обработке семян пшеницы химическими препаратами и использование искусственного инфекционного фона. Обработанные семена раскладывали на фильтровальную бумагу, смоченную в водной суспензии конидий изучаемого вида гриба. Концентрация конидий - 105 спор в одном миллилитре суспензии. В контроле семена были без обработки. Фильтровальная бумага предварительно размещалась на полоске полиэтиленовой пленки. Сверху семена накрывали узкой полосой полипропиленовой пленки, также смоченной в суспензии конидий гриба. Полиэтиленовую пленку с фильтровальной бумагой и разложенными семенами сворачивали в рулон и помещали в химический стакан. В него на одну пятую высоты рулона добавляли водную

суспензию конидий гриба. Далее стаканы с рулонами размещали в термостате и инкубировали 14 суток при температуре 21°С. По окончании инкубации определяли уровень развития корневых гнилей в опытных вариантах и контроле.

Эксперименты по определению эффективности протравителей семян в отношении возбудителя твердой головни проводили в полевых условиях. Семена озимой пшеницы (сорт Мироновская 808) заражали телиоспорами патогена, из расчета 2 г спор на 100 г семян. Это соответствовало инфекционной нагрузке 207-211 тыс. спор на одну зерновку. Столь высокий инфекционный фон был необходим, чтобы выявить различия в биологической эффективности испытываемых средств. При более низкой нагрузке (0,1-0,15 г спор на 100 г семян) практически все препараты полностью ингибировали развитие возбудителя твердой головни. В этих условиях было невозможно сделать какие-либо выводы о преимуществах того или иного фунгицида. Через 1-2 суток после заражения семенной материал пшеницы обрабатывали химическими препаратами и высевали на делянках. Площадь опытной делянки 0,3 м2, повторность четырехкратная. По достижении растениями фазы восковой или полной спелости проводили уборку снопов и их разбор. Подсчитывали количество здоровых и больных колосьев. Биологическую эффективность испытываемых препаратов рассчитывали по общепринятой формуле. На основании полученных результатов были разработаны специальные методики по оценке эффективности фунгицидов в отношении возбудителей твердой головни и фузариозных корневых гнилей [4; 5].

С помощью нового способа проводилась оценка эффективности ряда широко

1 ГОСТ 12044 - 93. Семена сельскохозяйственных культур. М.: Госстандарт. 230 с.

применяемых протравителей семян. Выявлены виды фузариев, резистентных к фунгицидам. В данной работе приводится лишь небольшая часть исследований по этому вопросу, посвященных изучению влияния протравителей семян на развитие корневых гнилей, вызываемых грибами Fusarium avenaceum и F. poae. Установлено, что биологическая эффективность большинства испытываемых препаратов была ниже 90% (табл. 1). Исключение составил фунгицид Систива. Его эффективность против гриба Fusarium avenaceum

составила 93,9%, F. poae - 100%. Близко к нему находился препарат Максим экстрим. Он снижал развитие корневой гнили, вызываемой грибом Fusarium avenaceum на 92,7%, F. poae - на 82,1%. Средний уровень эффективности (84,1-88,5%) в отношении обоих видов грибов отмечен у фунгицидов Кинто дуо и Максим. У других средств биологическая эффективность в отношении одного из видов находилась на среднем уровне, другого - на низком, либо была низкой (менее 80%) против обоих видов фузариев.

Препарат, норма расхода Корневые гнили

Fusarium avenaceum Fusarium poae

Развитие, % Биологическая эффективность, % Развитие, % Биологическая эффективность, %

Контроль 41,0 - 39,0 -

Виал ТТ ВСК,0,4 л/т 7,0 82,9 13,0 66,7

Витарос ВСК, 3 л/т 6,5 84,1 8,5 78,2

Дивиденд стар КС, 1 л/т 12,0 70,7 25,5 34,6

Иншур Перформ КС, 0,5 л/т 13,0 68,3 18,0 53,8

Кинто дуо КС, 2 л/т 5,0 87,8 4,5 88,5

Максим КС, 2 л/т 6,5 84,1 6,0 84,6

Максим экстрим КС, 2 л/т 3,0 92,7 7,0 82,1

Премис двести КС, 0,25 л/т 7,0 82,9 9,5 75,6

Раксил КС, 0,5 л/т 14,0 65,9 8,0 79,5

Систива КС, 1,5 л/т 2,5 93,9 0,0 100,0

Суми - 8 КС, 2 л/т 8,0 80,5 12,5 67,9

Фундазол СП, 3 кг/т 17,0 58,5 19,5 50,0

Таблица 1

Эффективность химических препаратов против корневых гнилей при искусственном заражении семян озимой пшеницы грибами Fusarium avenaceum и Fusarium poae

(сорт Мироновская 808)

В полевых опытах по изучению влияния химических препаратов на возбудителя твердой головни биологическая эффективность испытываемых средств была существенно выше (табл. 2). Наибольшего (100%) значения данный показатель достиг в варианте опыта, где семенной материал пшеницы был обработан фунгицидом Суми-8. Близко к нему находились препараты Дивиденд стар,

Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что новые способы показали оптимальные результаты при оценке эффективности фунгицидов в лабораторных и полевых условиях. Полученные данные соответствуют исследованиям, проведенным другими авторами и рекомендациям фирм - производителям препаратов. Вы-

Иншур Перформ, Максим, Максим экс-трим и Систива. Их биологическая эффективность против возбудителя твердой головни составила 97,8-99,7 %, а поражение заболеванием не превышало одного процента (0,1-0,9%). Эффективность других средств составила 89,6-95,6%. Уровень поражения растений в этих вариантах опыта был выше одного процента (1,4-4,4%).

явлены средства, в наибольшей степени (84,1-100%) ингибирующие развитие корневых гнилей, вызываемых видами грибов Fusarium avenaceum и F. Poae, - фунгициды Систива, Максим экстрим, Максим и Кин-то дуо. Высокую (100%) эффективность против возбудителя твердой головни показал препарат Суми-8. В целом, испытыва-

Таблица 2

Эффективность химических препаратов в отношении возбудителя твердой головни

озимой пшеницы (среднее за 2012-2018 гг.)

Препарат, норма расхода Поражение твердой головней, % Биологическая эффективность, %

в опыте в контроле за те же годы

Виал ТТ ВСК,0,4 л/т 2,0 36,3 94,5

Витарос ВСК, 3 л/т 2,4 31,8 92,4

Дивиденд стар КС, 1 л/т 0,1 31,8 99,7

Иншур Перформ КС, 0,5 л/т 0,7 31,8 97,8

Кинто дуо КС, 2 л/т 1,4 31,8 95,6

Максим КС, 2 л/т 0,9 46,0 98,0

Максим экстрим КС, 2 л/т 0,5 25,6 98,0

Премис двести КС, 0,25 л/т 3,3 31,8 89,6

Раксил КС, 0,5 л/т 1,5 31,8 95,3

Систива КС, 1,5 л/т 0,4 31,8 98,7

Суми - 8 КС, 2 л/т 0,0 25,6 100,0

Фундазол СП, 3 кг/т 4,4 48,1 90,8

емые фунгициды в значительно большей степени снижали развитие данного патогена по сравнению с фузариевыми грибами. Одновременно высокой эффективностью (82,1-100,0 %) в отношении фузариозных корневых гнилей и твердой головни обладали препараты Систива, Максим экстрим

и Максим. Неполное ингибирование развития патогенов свидетельствует о наличии у них резистентности к испытываемым препаратам. Результаты исследований могут быть использованы в производстве, при выборе фунгицидов для предпосевного протравливания семян пшеницы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бучнева Г.Н. Грибы рода Fusarium на пшенице в Центрально - Черноземном регионе России // Вестник защиты растений. 2004. № 3. С. 46-50.

2. Кобыльская Г.В., Чекмарёв В.В., Корабельская О.И. Доминирующие виды грибов рода Fusarium на посевах пшеницы в ЦЧР и Пензенской области // Научное обеспечение агропромышленного комплекса Поволжья и сопредельных регионов: материалы науч.-практ. конференции (Пенза, 30 июня - 3 июля 2009). Пенза, 2009. - С. 239-241.

3. Овсянкина А.В. Научно-обоснованные параметры конструирования сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к болезням (на примере отбора сортов ржи, устойчивых к корневой гнили) / Под ред. акад. В.А. Захаренко. М.: Изд-во РАСХН, 2004. - 36 с.

4. Чекмарев В.В. Методические рекомендации по испытанию химических препаратов и других средств против твердой головни пшеницы на искусственном инфекционном фоне / В.В. Чекмарев, Ю.В. Зеленева, В.Ф. Фирсов, В.А. Левин. - Тамбов: Изд. дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2011. - 46 с.

5. Чекмарев В.В. Методика определения эффективности химических препаратов в отношении возбудителей фузариозных корневых гнилей пшеницы и резистентности грибов рода Fusarium к фунгицидам-протравителям семян / В.В. Чекмарев, Ю.В. Зеленева, Г.Н. Бучнева,

H.Н. Дубровская, О.И. Корабельская, И.В. Гусев. - Тамбов: Принт-Сервис, 2018. - 54 с.

REFERENCES

1. Buchneva G.N. Griby roda Fusarium na pshenice v Centralno - Chernozemnom regione Rossii [Fungi of the genus Fusarium on wheat in the Central Black Earth region of Russia]. Vestnik zashchity rastenij, 2004, no. 3, pp. 46-50.

2. Kobylskaya G.V., Chekmarev V.V., Korabelskaya O.I. Dominiruyushchie vidy gribov roda Fusarium na posevah pshenicy v CChR i Penzenskoj oblasti [The dominant species of fungi of the genus Fusarium on wheat in the Central Black Earth Region and the Penza Region]. Nauchnoe obespechenie agropromyshlennogo kompleksa Povolzh'ya i sopredelnyh regionov: materialy nauch.-prakt. konferencii (Penza, 30 iyunya - 3 iyulya 2009). Penza, 2009, pp. 239-241.

3. OvsyankinaA.V. Nauchno-obosnovannye parametry konstruirovaniya sortov sel'skohozyajstvennyh kultur, ustojchivyh k boleznyam (na primere otbora sortov rzhi, ustojchivyh k kornevoj gnili) [Scientifically grounded design parameters for crop varieties resistant to diseases (on the example of the selection of rye varieties resistant to root rot)]. Ed. akad. V.A. Zaharenko. Moscow, Izd-vo RASHN, 2004, 36 p.

4. Chekmarev VV, Zeleneva Yu.V., Firsov V.F., Levin УА. Metodicheskie rekomendatsii po ispytaniyu khimicheskikh preparatov i drugikh sredstv protiv tverdoj golovni pshenitsy na iskusstvennom infektsionnom fone [Methodical recommendations on testing of chemical preparations and other means against smut bunt of wheat on an artificial infectious background]. Tambov, Izd. dom TGU im. G.R. Derzhavina, 2011, 46 p.

5. Chekmarev V.V., Zeleneva Yu.V., Buchneva G.N., Dubrovskaya N.N., Korabelskaya O.I., Gusev

I.V. Metodika opredeleniya effektivnosti himicheskih preparatov v otnoshenii vozbuditelej

fuzarioznyh kornevyh gnilej pshenicy i rezistentnosti gribov roda Fusarium k fungicidam-protravitelyam semyan [Methods for determining the effectiveness of chemicals preparations in relation to pathogens of fusarium root rot of wheat and the resistance of fungi of the genus Fusarium to seed fungicides]. Tambov: Print-Servis, 2018. 54 p.

Methods for evaluating the effectiveness of fungicides against root rot pathogens and smut bunt of wheat on an artificial infectious background