CC BY
53
МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (141), 2009
В. Т. Пивень,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Т. П. Алифирова, старший научный сотрудник
И. И. Шуляк, кандидат биологических наук
Н. В. Мурадасилова, кандидат биологических наук
Г. М. Саенко, младший научный сотрудник
ГНУ ВНИИ масличных культур Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, 17 тел.: (861) 275-86-81, [email protected]
ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ ПОРАЖЕНИЯ СТЕБЛЕЙ РАПСА ОЗИМОГО ФОМОЗОМ НА ИНФИЦИРОВАННОСТЬ СЕМЯН
Ключевые слова: рапс, фомоз, семена, диагностика, пикниды, инфекция, проростки, заражение, стебли
УДК 632:633.853.493
Возделываемые сорта рапса поражаются рядом болезней. Основные из них: фомоз, фузари-оз, белая гниль, альтернариоз, цилиндроспориоз - становятся серьезной проблемой выращивания культуры во многих регионах Российской Федерации. В числе причин их прогрессирующего развития можно назвать низкую культуру земледелия во многих хозяйствах, несоблюдение сроков и качества технологических операций, плохую организацию труда, слабую обеспеченность пестицидами, удобрениями и высококачественными семенами. Несовершенна и база защиты растений от вредных организмов.
Наиболее вредоносной болезнью в настоящее время является фомоз (рак стебля или сухая гниль капустных), возбудитель - гриб Leptospheria maculans (Desm.) Les. Et. De Not (конидиальная стадия Phoma lingam (Tode) Desm.). На озимом рапсе и горчице фомоз может быть причиной преждевременной гибели растений [1, 2].
Этой болезнью поражаются всходы и взрослые растения. На всходах болезнь проявляется в виде водянистых пятен различной формы, локализующихся на гипокотиле и семядолях. Позже пятна подсыхают и приобретают светло-серый или пепельный цвет, на них формируются пикниды возбудителя болезни.
У более взрослых растений чернеет нижняя часть стебля. Впоследствии кора в этом месте светлеет и приобретает серый цвет. Пораженная ткань покрывается пикнидами патогена. Стебли усыхают, становятся трухлявыми, и растения погибают.
При достижении растениями фазы стеблевания фомоз проявляется на стеблях, обычно у основания, в непосредственной близости к пазухам черешков нижних листьев, в виде изъязвлений. Такое проявление болезни получило название рак стеблей. Изъязвления по форме овальные, слегка вдавленные, по окраске - от светло-коричневых до серых, часто окруженные пурпурной каймой. Они могут медленно увеличиваться и полностью охватывать стебель. Поражение стебля на уровне почвы часто распространяется на корневую систему, вызывая черные язвы и корневую гниль. Растения отстают в росте, приобретают хлоротичную или синеватую окраску, часто полегают, большинство из них увядает и усыхает.
На листьях и стручках фомоз развивается в виде серо-белых пятен. На стручках они слегка вдавленные, часто с концентрической зональностью. На поверхности пятен хорошо заметны чёрные пикниды, в пораженных стручках образуются мелкие, тусклые семена.
Отмечается также диффузное развитие патогена в тканях растений, при этом болезнь протекает бессимптомно [3].
В течение вегетации возбудитель распространяется пикноспорами и сумкоспорами, сохраняющимися в пикнидах и псевдотециях на пораженных растительных остатках и семенах. Болезнь приводит к значительным потерям урожая.
В большинстве стран мира фомоз является самым вредоносным заболеванием рапса [4, 5, 6]. Один процент зараженных семян может вызвать эпифитотию [7].
Вопрос о возможной инфицированности семян рапса фомозом при поражении стебля, но без явных симптомов на стручках, представляет наибольший интерес, так как в литературных источниках таких сведений нет.
В 2007-2008 гг. нами проведены исследования по выявлению возможности инфицирован-ности семян рапса в случае поражения стебля фомозом (стручки без внешних признаков болезни).
Методы исследований. Для исследований нами отобраны семена с растений рапса, пораженных фомозом в разной степени. Использована оригинальная балльная шкала определения степени развития болезни:
0 - поражения нет;
1 - поражены нижние листья, и стебель в прикорневой части, некроз 2-3 см;
2 - стебель поражен по высоте 10-12 см;
3 - поражен стебель и боковые ветви;
4 - поражён стебель, боковые ветви отсутствуют;
5 - растение погибает.
Повторность опыта - 4-кратная, в каждой повторности по 10 растений.
Фитоэкспертизу семян осуществляли по общепринятой [8] и оригинальной методике, основанной на методике истощении проростков [9]. Видовую принадлежность возбудителя определяли после формирования и созревания пикнид.
Результаты и обсуждение. У некоторых больных растений был сильно выражен процесс внутренней (скрытой) некротизации стеблей, гриб быстро распространялся вверх по центральному стеблю и боковым ветвям, доходил до стручков, что было выявлено при разрезе стебля в момент отбора семян. Пораженные растения имели только центральный стебель или были слабо разветвленные. Видимые некрозы распространялись по стеблю на 20-35 см и более с переходом на боковые ветви. Семена отличались от здоровых меньшим размером и цветом.
Во влажной камере семена рапса, инфицированные фомозом в сильной степени, не прорастали. Они интенсивно обрастали мицелием, на котором через 5-6 дней появлялись пикниды (рис. 1). У некоторых семян при сильном поражении зародыша живыми оставались только семядоли, корешки сгнивали (рис. 2 в). При слабом инфицировании семена прорастали, но на корневой шейке появлялись некрозы, вызванные фомозом (рис. 2б, рис. 3). Патологический процесс протекал интенсивно, гриб очень быстро развивался на корешках и гипокотилях, через 8-10 дней на них появлялись пикниды фомоза, проростки погибали (рис. 4).
Пикниды фомоза на мицелии сильно инфицированного невсхожего семени рапса (ориг.).
Ар
Рисунок 2 - Проростки рапса с морфологическими изменениями, выращенные из семян, пораженных фомозом в разной степени и невсхожие семена а - здоровые;
б - с некрозами фомоза на корне; в - только семядоли при поражении зародыша; г - невсхожие семена (ориг.).
Рисунок 3 - Проростки рапса с симптомами фомоза на границе корня и гипокотиля (ориг.).
Рисунок 4 - Мицелий и пикниды фомоза
на проростках рапса из пораженных семян (ориг.).
Анализ семян в лабораторных условиях показал, что при поражении стебля растений рапса в 1-3 балла инфицированность их фомозом не обнаружена (табл. 1).
При поражении стебля в 4 балла, исследуемые семена были инфицированны фомозом от 2 до 22 %, выявлено существенное влияние на снижение всхожести, массы 1000 семян и массы семян с одного растения.
Таблица 1 - Влияние степени поражения фомозом стеблей растений рапса
на инфицированность, всхожесть и массу семян, сорт Оникс, 2008 г.
Характеристика больных растений Степень поражения, балл Инфицированность семян фомозом, % Всхожесть семян, % Масса семян, г
с 1 растения 1000 штук
Контроль - здоровые растения 0 0,0 98,0 36,5 4,9
Поражение стебля 10-12 см 3 0,0 97,8 35,6 4,8
Ослабленные, неразветвлённые, боковые ветви отсутствуют 4 22,0 62,0 1,2 1,5
Угнетённое, слабо разветвлённое, поражён весь стебель и боковые ветви 4 3,0 71,0 4,3 3,9
Угнетённые, слабо разветвлённые, поражение стебля и боковых ветвей 4 2,0 84,0 6,5 4,1
Развитие болезни на стеблях в 4 балла приводит к инфицированности 2-22 % семян. Масса семян с одного растения снижается до 1,2-6,5 г, масса 1000 семян - до 1,5-4,1 г. В контроле эти показатели равны 36,5 и 4,9 г соответственно. Всхожесть снижается до 62-84 % (в контроле до 98 %).
При поражении растений рапса фомозом в 3 балла существенных отличий от контроля не отмечено: инфицированность семян не обнаружена, всхожесть на уровне контроля, масса семян с одного растения снизилась на 0,9 г, масса 1000 семян - на 0,1 г.
Кроме возбудителя фомоза из семян выделяются патогены - представители рода Alternaría spp. и Fusaríum spp., но в меньшем количестве, чем со здоровых растений (табл. 2).
Таблица 2 — Инфицированность семян рапса грибами
при поражении стеблей растений фомозом
Вариант Степень поражения растений, балл Поражено семян грибами, %
Phoma língam Alternaría spp. Fusaríum spp.
Контроль - семена со здоровых растений, без фомоза 0 0,0 97,0 8,1
Семена инфицированные фомозом с поражённых растений 4 6,9 71,0 7,0
Семена свободные от фомоза с поражённых растений 4 0,0 89,2 7,8
Из результатов, представленных в таблице, видно, что семена рапса с больных растений, инфицированные фомозом, меньше поражены возбудителями альтернариоза по сравнению с семенами со здоровых растений - на 26,0 %. Это объясняется тем, что у больных растений наступает преждевременная гибель и происходит быстрое высушивание стручков и семян, и они менее доступны для инфицирования. Семена, полученные с поражённых растений, но не инфицированные фомозом, поражены альтернариозом на 7,8 % меньше по сравнению с контролем. Инфицированные фомозом семена с больных растений в меньшей степени заражены альтернариозом (18,2 %) по сравнению с неинфициро-ванными семенами пораженных растений. Поражение семян фузариозом существенной разницы по отношению к контролю не имеет, так как гриб заражает растения в основном в ранней фазе и развивается по сосудам. Растения рапса гибнут, засыхая, и возбудитель фузариоза не достигает семян.
Посев больными семенами приводит к снижению полевой всхожести на 14-36 %. Всходы, полученные из поражённых семян, угнетённые. При наличии оптимальных условий для гриба в прикорневой части происходит развитие фомоза, растения погибают в ранней фазе и являются источником инфекционного начала.
Выводы. Из результатов, полученных в ходе исследований, следует, что семена рапса с растений со стеблем, пораженным фомозом в 4 балла, но без поражения стучков, инфицированы до 22 % и представляют собой реальный источник инфекции.
Всхожесть семян в среднем снижается на 23 %, масса семян с одного растения - на 90,2 %, масса 1000 семян - на 37,6 %.
Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта РФФИ № 08-04-99106.
