CC BY
87
УДК 632.4:08:633.11
Вредоносность возбудителей фузариоза зерна пшеницы
О.А. МОНАСТЫРСКИЙ,
заведующий лабораторией Всероссийского НИИ биологической защиты растений Т.В. ПЕРШАКОВА, заведующая кафедрой Краснодарского кооперативного института Е.В. КУЗНЕЦОВА, ведущий научный сотрудник Всероссийского НИИ биологической защиты растений
Потери зерна при хранении составляют около 25 % собранного урожая. Более 60 % собираемого зерна в России хранится в зернохранилищах приспособленного типа - амбарах и механизированных токах, где подвергается воздействию неблагоприятных погодных условий (изменения температуры и влажности), способствующих поражению зерновыми вредителями и плесневыми грибами. Положение осложняется тем, что в стране нет нормативной документации по безопасности хранения и подработки зерна. По данным ФАО (2007 г), в результате заражения видами ток-синогенных грибов и загрязнения микотоксинами в процессе хранения теряет биологическую полноценность и безопасность 20 % производимого в мире зерна. Колонизация пищевого зерна токсиноген-ными грибами приводит к потере его технологических качеств, необходимых для производства полноценных крупяных и хлебобулочных изделий.
Сходные результаты получены и российскими учеными. Так, например, на прошедшем осенью 2008 г. в Санкт-Петербурге конгрессе «Зерно и хлеб России» было отмечено, что 90 % проверенных партий зерна заражено токсиногенными грибами, в том числе около 2 %
партий представляло реальную угрозу для здоровья человека и сельскохозяйственных животных.
В России серьезную фитосани-тарную и экономическую проблему представляет заражение хранящегося семенного, пищевого и фуражного зерна штаммами 5 видов фу-зариев, среди которых доминируют токсиногенные виды Fusarium gra-minearum и Fusarium verticillioides. Анализ отечественных и зарубежных научных данных за последние 10 лет показал, что в мире не существует сортов пшеницы, высокоустойчивых к поражению этими видами фузариев, зерно которых способно минимизировать накопление микотоксинов. Особую опасность представляет то, что наиболее распространенные фузариотокси-ны дезоксиниваленол (ДОН), диа-цетоксискирпенол (ДАС), зеарале-нон (Ф-2) и фумонизины накапливаются преимущественно в зародыше зерна, что значительно ускоряет вырождение зародышевой плазмы. Так, фумонизинов там больше, чем в остальной части зерна в 9 раз, а ДОН и Ф-2 - в 4 раза.
В последние 10 лет F. graminearum и F. verticillioides быстро занимают доминирующее положение среди других видов токсиногенных грибов в агроценозах злаковых культур. Изучено влияние заражения зерна 23 районированных сортов пшеницы токсиногенными штаммами этих видов на накопление фузариоток-синов. Исследования проводили на зерне урожая 2007 г. В лабораторных условиях зерно каждого сорта заражали мицелиально-конидиаль-ной суспензией одного из испытываемых видов фузариев, инкубировали при 22 °С в течение 28 суток и затем определяли содержание в
нем микотоксинов гостированными методами.
Выявлены большие различия способности сортов накапливать в зерне токсины. При заражении зерна и Р дгаттеагит, и Р уег^сШю^еэ в большей концентрации накапливался ДОН, а Ф-2 больше накапливался при заражении Р уег^сШю-¡Сеэ, чем при заражении Р дгатн-пеагит. В зерне сортов Таня, Москвич, Краснодарская 99, Память, Дельта, Соратница содержание ДОН, ДАС и Ф-2 (отдельно и суммарно) было меньше предельно допустимой концентрации (ПДК).
Обоими видами фузариев заражали также сортосмеси, составленные в равной пропорции из зерна 10 сортов, накапливающих наибольшее и наименьшее количество ДОН и Ф-2. Анализ показал, что зараженность зерновой сортосмеси и содержание в ней микотоксинов, как правило, соответствовало микологической и токсинной загрязненности зерна наиболее восприимчивого сорта.
Производственное хранение зерна в амбарах может способствовать усилению его естественной пора-женности патокомплексами токси-ногенных грибов и накоплению опасных микотоксинов, а также снижению его биологической полноценности. Нами проведен мониторинг микологической пораженно-сти зерна в 8 разных амбарах одного хозяйства, содержащих от 40 до 120 т зерна пшеницы. Исходная по-раженность фузариозом заложенного на хранение зерна во всех помещениях была сходной.
Наблюдения в течение 10 месяцев показали, что тенденции накопления ДОН в зерне в разных амбарах были разными. Во всех амбарах к концу наблюдений содержание ДОН в зерне увеличивалось, однако только в двух складах оно в 3,54,5 раза превысило ПДК. Причины этого лежат в меньшей защищенности этих амбаров от погодных воз-
действий. Это свидетельствует о том, что отсутствие технологического регулирования условий хранения и постоянная подверженность зерна биологическим и экологическим стрессам делает непредсказуемой динамику их фитосанитарно-го состояния и может приводить к реализации потребителям зерна, содержащего высокие концентрации микотоксинов. Такие неблагополучные в микотоксикологическом плане амбары или другие зернохранилища способны быть резервато-рами инокулюма токсиногенных видов грибов, что может представлять эпифитотийную опасность, так как в стране очень велики межрегиональные перевозки зерна.
Одним из основных показателей интегрального действия микотоксинов на зерно пшеницы является снижение содержания общего белка. Учитывая, что в настоящее время этот показатель является основным при оценке качества зерна, было изучено содержание белка в зерне 10 районированных сортов пшеницы, а также их смеси, зараженных токсиногенными штаммами Р дгаттеагит и Р уег^сШю-¡Сеэ.
Зерно заражали и инкубировали по методике, описанной ранее. Содержание белка определяли в здоровом зерне и в том же образце
после заражения токсиногенным штаммом. Результаты измерений приведены в таблице.
В зерне исследованных сортов значительно снижалось содержание белка после заражения полевыми штаммами этих видов фузариев, особенно сильно это проявлялось у сортов Нота, Победа и Память.
Учитывая увеличивающуюся фи-тосанитарную значимость F. verti-cillioides полевым штаммом было заражено зерно 13 других районированных сортов пшеницы - Уман-ка, Купава, Соратница, Веда, Кума, Ласточка, Спартанка, ПалПич, Княжна, Селянка, Дея, Красота, Восторг Снижение содержания белка у этих сортов было в диапазоне 2 (Веда) - 3,3 (Дея) %.
Не обнаружена зависимость между указанной оригинаторами полевой устойчивостью сортов к фуза-риозу колоса (Fusarium spp.) и степенью снижения содержания белка в зерне при искусственном заражении испытанными видами фузари-ев.
Практический интерес представляло исследование степени снижения содержания белка при заражении F. graminearum и F. verticillio-ides.
Установлено, что зараженное разными видами фузариев зерно сортосмесей одинаково снижало
содержание белка с учетом допустимой ошибки измерений.
Таким образом, хранение зерна пшеницы в амбарах и других приспособленных помещениях в случае масштабных внутри- и(или) межрегиональных перевозок зараженного зерна может способствовать эпифитотийному развитию на нем видов токсинообразующих грибов, в частности, фузариев, что приводит к существенной потере его биологической полноценности, в частности, снижению содержания общего белка. Необходимы постоянный административно регламентированный мониторинг микоток-сикологического состояния хранящегося в амбарах зерна и, в случае необходимости, оперативное принятие защитных мер. Для этого нужно скорейшее принятие технических регламентов по производству, перевозке, хранению, реализации и утилизации зерна, в том числе специального технического регламента «О требованиях к безопасности объектов технического регулирования, необходимых для обеспечения ветеринарно-санитарного и фито-санитарного благополучия на территории Российской Федерации».
Высокоурожайный 2008 год поставил важный вопрос: что делать с собранным зерном? Одно из наиболее рациональных и экономически оправданных решений - закладка его на длительное (3-5 лет) хранение как страховка от возможных неурожаев и удовлетворения будущего возрастающего спроса на зерно. Для этого необходимо быстро и эффективно строить современные зернохранилища и создавать методы и средства защиты хранящегося зерна от биологических потерь.
Обусловленное сегодняшней необходимостью хранение зерна в амбарах должно осуществляться при обязательной их аттестации на пригодность к длительному хранению зерна.
Содержание белка в зараженном F. graminearum/F. уег^сИИсж^ зерне пшеницы
разных сортов
Сорт Содержание белка в здоровом зерне (%) Содержание белка в зараженном зерне (%) Снижение содержания белка в зараженном зерне (%)
Краснодарская 99 14±0,4/14 12,1/12,1 1,9/1,9
Москвич 15,2±0,1/15,2 11,7/11,5 3,5/3,7
Нота 17,3±0,4/17,3 13,7/11,7 3,6/5,6
Победа 16,2±0,4/16,2 12,1/11 4,1/5,2
Таня 14,9±0,3/14,9 11,1/12,2 3,8/2,7
Батько 12,9±0,2/12,9 10,8/11,3 2,1/1,6
Дока 15,4±1/15,4 13,8/12,6 1,6/2,8
Зимородок 14,6±0,7/14,6 11,9/11,6 2,7/3
Память 15,8±0,3/15,8 12,1/12 3,7/3,8
Старшина 14,2±0,3/14,2 12,9/10,2 1,3/4
В среднем 15,05/15,05 12,2/11,62 2,85/3,43
