CC BY
16УДК: 633.63:632:631.8
Видовой состав возбудителей кагатной гнили маточной сахарной свёклы при хранении
Г.А. СЕЛИВАНОВА, канд. биолог. наук (e-mail: g.selivanova@mail.ru) М.А. СМИРНОВ, канд. экон. наук (e-mail: masmirnov@rambler.ru)
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
Главная задача в семеноводстве сахарной свёклы заключается в том, чтобы получить высокую продуктивность семенных растений и высокое качество семян. Для этого в отрасли большое внимание уделяется вопросам, которые связаны не только с технологией и условиями возделывания свёклы первого и второго годов жизни (сроки сева и посадки, защита от сорняков, вредителей и болезней, применение удобрений, орошение), но и сохранностью посадочного материала [1—3].
Маточная сахарная свёкла в процессе вегетации и хранения подвержена многим болезням. Наиболее заметный вред наносят цер-коспороз, мучнистая роса, фомоз, корневые гнили. При этом реакция гибридов на поражение возбудителями заболеваний может год от года меняться в зависимости от ряда факторов, из которых наибольшее влияние в период вегетации свёклы первого года жизни оказывают погодные условия [4].
В настоящее время кагатная гниль — основное заболевание маточной свёклы в процессе хранения, вызываемое комплексом грибов (Botrytis cinerea, Fusarium, Pénicillium и др.) и бактерий [5]. Поражённые корнеплоды, кроме прямых потерь массы, вызывают снижение качества посадочного
материала и, как следствие, продуктивности семенных растений.
Цель работы — изучить степень влияния погодных условий в период вегетации маточной сахарной свёклы на развитие кагатной гнили корнеплодов при хранении, формирование комплекса возбудителей и доминирование в его составе того или иного патогена.
Материалы
и методы исследования
В 2014—2019 гг. сотрудниками ВНИИСС проводились наблюдения за сохранностью маточной свёклы МС-компонента гибрида отечественной селекции Рамоза (односемянный диплоидный гибрид на стерильной основе ^типа). Для этого ежегодно перед высадкой маточной сахарной свёклы в поле осуществляли фитопатологиче-ский анализ состояния корнеплодов после хранения (более 100 суток). Выделение фитопатогенных организмов выполняли по методике В.И. Билай [6], предусматривающей помещение вырезок загнивших корнеплодов на агаризирован-ные питательные среды:
1) для выделения грибов — на картофельный агар с антибиотиком;
2) для выделения бактерий — на свекловичный агар без антибиотика.
В работе использовались результаты метеонаблюдений температуры воздуха и атмосферных осадков за период 2014—2018 гг. (данные метеостанции ВНИИСС). В качестве величины, характеризующей степень увлажнения территории, использовали условный показатель увлажнения — гидротермический коэффициент (ГТК) Селяни-нова.
Результаты и их обсуждение
В 2014—2018 гг. погодные условия вегетации сахарной свёклы первого года жизни характеризовались неустойчивостью температуры воздуха и неравномерностью выпадения осадков, что оказало существенное влияние на интенсивность загнивания маточных корнеплодов в процессе хранения и состав возбудителей кагатной гнили.
В 2014 г. период вегетации маточной сахарной свёклы первого года жизни отличался температурой воздуха в пределах нормы: ±1—2 °С (рис. 1). При этом сумма осадков сильно варьировала по месяцам вегетационного периода (рис. 2). Если в апреле выпало 41,9 мм (0,9 нормы), то в мае количество осадков составило 39,7 мм (0,6 нормы), а в июне — 84,7 мм (1,3 нормы). Период вегетации культуры с июля по октябрь отличался выпадением осадков ниже средне-
многолетних значений, и особенно в июле и сентябре — 3,3 и 3,4 мм соответственно. Гидротермический коэффициент увлажнения (ГТК) июля и сентября составил 0,1, что характеризует данные месяцы как засушливые (рис. 3).
Определение гнилой массы маточных корнеплодов и её видового состава после хранения в 2015 г. показало, что она достигла 7,53 %. Основными возбудителями гнили корнеплодов были бактерии с частотой встречаемости 81,2 %, а также грибы видов Fusarium — 31,6 % (F. gibbosum App. et Wr. v. acuminatum (El. et Ev.), F. avenaceum (Fr.) Sacc. v. herbarum (Corda) Sacc. и F. sporotrichioides Sherb.), Phoma betae Frank. — 9,3 % и Alternaría alternate Nees. — 9,6 % (рис. 4). Встречаемость грибов рода Penicillium была единичной. Бактерии и вышеперечисленные микроскопические грибы инфицировали ослабленные сильной засухой маточные корнеплоды во время вегетации [4], что в период длительного хранения спровоцировало развитие кагатной гнили.
По метеорологическим характеристикам 2015 г. отличился достаточным количеством атмосферных осадков в первой половине вегетации: в апреле — 63,7 мм, июне — 71,6 мм, июле — 96,7 мм. Во второй половине вегетации, в период интенсивного влаго-потребления сахарной свёклой,
количество осадков резко сократилось: в августе, сентябре и октябре выпало 20,2, 16,5 и 19,2 мм соответственно. Общий температурный фон вегетации маточной свёклы был в пределах среднемно-голетних значений.
Фитопатологическая оценка маточных корнеплодов в 2016 г. позволила выявить следующее. Корнеплоды маточной свёклы, выращенные в неблагоприятных погодных условиях второй половины вегетации (засуха), имели в общей массе после хранения 14,45 % гнили. Возбудители кагатной гнили были представлены преимущественно бактериями с частотой встречаемости 86,1 %, реже грибами Р^та betae и РетсШшт — 26,2 %.
Погодные условия 2016 г. характеризовались, в сравнении со среднемноголетним значением, температурой воздуха в пределах нормы. Количество атмосферных осадков, как и в предыдущие годы исследований, отличалось неравномерностью выпадения по месяцам. В начале вегетации культуры (апрель) выпало рекордное количество атмосферных осадков — 136,8 мм, или 2,6 нормы. ГТК апреля составил 6,1 — влажный. Май по сумме осадков соответствовал среднемноголетним значениям. Июнь и июль выдались засушливыми (40,4 мм), что соответствует 0,6 и 0,7 нормы. В пе-
риод интенсивного формирования корнеплодов (август) количество осадков соответствовало средне-многолетнему значению и составило 71,4 мм, а ГТК был равен 1. В осенний период осадков выпало меньше среднемноголетних значений: сентябрь — 37,2 мм (0,9 нормы), октябрь — 25,8 мм (0,5 нормы).
Выращенная в относительно благоприятных условиях маточная сахарная свёкла после хранения (в 2017 г.) имела минимальный процент загнивания посадочного материала — 2,56 %. Фитопатоген-ный комплекс возбудителей гнили корнеплодов состоял главным образом из кагатных патогенов: видов Penicillium — 70,3 % (P. expansum (Link) Thom. и P. notatum West) и B. cinerea — 18,3 %. С частотой 13,6 % встречалась A. Alternata. Частота встречаемости бактерий снизилась в сравнении с предыдущими годами до 22,5 %.
Следующий, 2017 г., по погодным условиям был неустойчивым. Так, апрель незначительно отличался от среднемноголетних значений температуры и суммы осадков. Период май — октябрь характеризовался обильными атмосферными осадками и пониженной (на 1—3 °С) температурой воздуха. В мае выпало 124,0 мм осадков (2,0 нормы), июне — 74,9 мм (1,2 нормы), июле — 125,8 мм (2,1 нормы), августе — 141,0 мм (1,9 нормы), сентябре — 62,5 мм (1,5 нормы)
2014 2015 л2016 л2017 л2018 ясредняя многолетняя
2014 2015 л2016 я2017 я2018 передняя многолетняя
*30
а
^25
0
со
§,20
S
е
К15
§
1 10
S0
и
■ г ■ 1 t
Апрель Май Июнь
Месяц
Июль Август Сентябрь Октябрь
Рис. 1. Среднемесячные температуры воздуха в период вегетации маточной свёклы в 2014—2018 гг. ^ оС)
Апрель Май Июнь Июль
Мееяц
Авгует Сентябрь Октябрь
Рис. 2. Количество атмосферных осадков за период вегетации в 2014—2018 гг. (мм)
и октябре — 118,8 мм (2,2 нормы). В целом за период апрель —август выпало рекордное количество осадков — 647,0 мм, что больше многолетнего значения (355,7 мм) в 1,8 раза. ГТК за данный период составил в среднем 2,6 (влажный).
Маточные корнеплоды были заложены на хранение в хорошем тургорном состоянии, поэтому к концу хранения (2018 г.) масса гнили составила 3,80 %. В комплексе грибных возбудителей кагатной гнили маточных корнеплодов доминирующую роль играл типичный кагатный патоген B. dnerea с частотой встречаемости 75,3 % и в меньшей степени виды Pénicillium — 22,7 %. Встречаемость бактерий возросла до 58 %. Другие патогены встречались единично.
Вегетационный период маточной свёклы 2018 г. отличался от предыдущих самой низкой суммой месячных осадков при высокой сумме температур за данное время. Все месяцы за исключением июля и сентября (в пределах многолетней) имели значения суммы осадков существенно ниже нормы.
В апреле осадков выпало 33,0 мм (0,7 нормы), мае — 35,1 мм (0,6 нормы), августе — 10,8 мм (0,1 нормы), октябре — 38,0 мм (0,7 нормы). За весь период вегетации маточной свёклы выпало 266,7 мм осадков, что меньше
многолетней (403,7 мм) в 1,5 раза. В течение сезона (за исключением апреля и октября) ГТК был ниже 1,0, что свидетельствует о засушливых условиях вегетации. При этом самое минимальное (0,2) значение ГТК наблюдалось в августе.
Указанные особенности погоды периода вегетации маточной сахарной свёклы в 2018 г. наложили отпечаток на состав возбудителей кагатной гнили корнеплодов. Комплекс возбудителей в 2019 г. был представлен преимущественно Pénicillium (P. commune Thom. и P. luteum Zucal.) с частотой встречаемости 78,6 % и B. dnerea — 15,7 %. В отличие от предыдущих лет бактерии и грибы рода Fusarium не играли существенной роли в патогенном комплексе. Частота встречаемости бактерий составила 4,3 %, а виды Fusarium встречались единично. При этом масса гнили корнеплодов находилась на уровне 2018 г. и составила 3,85 %. Это, по нашему мнению, связано с выпадением осадков в конце вегетации культуры, которое способствовало восстановлению тургора маточных корнеплодов после засухи.
Заключение
По результатам проведённых исследований можно сделать следующие основные выводы:
— погодные условия вегетации маточной сахарной свёклы первого года жизни, прежде всего количество выпавших атмосферных осадков, оказывает непосредственное влияние на развитие гнили маточных корнеплодов при хранении и определяет состав её возбудителей;
— условия вегетации маточной свёклы, характеризующиеся засухой, способствуют инфицированию маточных корнеплодов грибами видов Fusarium и бактериями, что вызывает их загнивание при хранении;
— достаточное увлажнение во второй половине вегетации маточной сахарной свёклы (даже на конец вегетации по наблюдениям 2018 г.) обеспечивает нормальный тургор закладываемых на хранение корнеплодов и, как следствие, их устойчивость к поражению ка-гатной гнилью. В комплексе патогенов доминирует типичный возбудитель кагатной гнили B. dnerea и видами Penicillium при низком уровне развитии заболевания;
— с целью снижения поражения маточных корнеплодов кагатной гнилью при хранении целесообразно в процессе выращивания культуры соблюдать не только основные агротехнические требования (сроки посева, предшественники, удобрения, защита от вред-
2014 zu 2015 а 2016 г» 2017 &ш 2018 г
2015 л 2016 л 2017 ■ 2018 ■ 2019
Апрель Май Июнь
Рис. 3. Гидротермический коэффициент в 2014—2018 гг.
О 60
ГГД
■ L _■ H В H Месяц Июль Август Сентябрь Октябрь
1ч 75 70-
5
6
1- 2 2 ^ «О- «о
N1 «0 22 S С Л 4,26 1 22-7
Гуа-
'0000 0
Бактерии Botrytis cinerea
Fusarium Phoma betae
Alternaria Rhizopus Penicillium alternata nigricans
Возбудитель кагатной гнили
Рис. 4. Частота встречаемости возбудителей кагатной гнили маточных корнеплодов в 2015—2019 гг. (%)
МАКРОМЕР
им. B.C. Лебедева
На сахарные заводы России организованы выезды мобильной микробиологической лаборатории с целью раннего обнаружения бактериологического инфицирования предприятий для оперативного устранения микробиологических проблем и их профилактики
ДО ПОСЛЕДНЕЙ КАПЛИ
• Пеногасители ЛАПРОЛ • Антинакипины
• Антисептики: «Бетасепт», «Декстрасепт» • Кристаллообразователи •ПАВ: ЭСТЕР С, ЭСТЕРИН А
• Дозирующие устройства
•шт ат
Тел./факс: (4922) 32-31-06 E-mail: commers@macromer.ru www.macromer.ru
ных организмов), но и применять научно обоснованную систему орошения в зоне неустойчивого увлажнения в периоды наибольшего водопотребления.
Список литературы
1. Бартенев, И.И. Система агротехнических приёмов, направленных на повышение качества семян сахарной свёклы / И.И. Бартенев, А.А. Сенютин, Д.С. Гаврин // Сахар. - 2018. - № 12. - С. 26-29.
2. Гаврин, Д.С. Применение внекорневых подкормок в семеноводстве гибридов сахарной свёклы / Д.С. Гаврин, И.И. Бартенев // Аграрный научный журнал. -2018. - № 12. - С. 16-20.
3. Смирнов, М.А. Эффективный способ хранения маточной сахарной свёклы / М.А. Смирнов,
И.И. Бартенев, О.М. Нечаева // Сахарная свёкла. — 2018. — № 10. — С. 28-32.
4. Селиванова, Г.А. Причины широкого распространения корневых гнилей в ЦЧР / Г.А. Селиванова // Сахарная свёкла. — № 5. — 2013. — С. 27—31.
5. Стогниенко, О.И. Видовой состав и характеристика возбудителей кагатной гнили / О.И. Стогниенко, Г.А. Селиванова // Сахарная свёкла. — 2012. — № 9. — С. 39—40.
6. Билай, В.И. Фузарии / В.И. Би-лай. — Киев : Наукова думка, 1977. — 442 с.
Аннотация. В работе обсуждается влияние погодных условий вегетации маточной сахарной свёклы первого года жизни на интенсивность развития и формирование патогенного комплекса возбудителей кагатной гнили корнеплодов при длительном хранении. Определены доминирующие виды патогенной микобиоты маточных корнеплодов, изменение их частоты встречаемости. Выявлено, что в засушливых условиях большую активность проявляют грибы рода Fusarium и бактерии, а при достаточном увлажнении - Penicillium и Botrytis cinerea.
Ключевые слова: маточная сахарная свёкла, хранение, кагатная гниль, патогенный комплекс.
Summary. The paper discusses the influence of weather conditions of the first year of life uterine sugar beet vegetation on the intensity of development and formation of pathogenic complex of root rot pathogens during long-term storage. The dominant species of pathogenic mycobiota of uterine roots and changes in their frequency of occurrence were determined. It was found that in arid conditions the most active fungi of the genus Fusarium and bacteria, and with sufficient moisture - Penicillium and Botrytis cinerea.
Keywords: sugar beet mother roots, storage, clamp rot, fungi complex.
