Паразиты грибной природы в озимой пшенице

На сегодняшний день по всей стране повсеместно наблюдается усиление деградации агроценозов, сопровождаемое накоплением патогенных (зона стресса), а нередко и токсичных (зона катаклизма) грибов, что неизбежно приводит к снижению урожайности и качества продукции. Сегодня учеными и практиками предпринимаются попытки восстановления микробного гомеостаза в агроценозах, благоприятного для развития полевых культур, при помощи пестицидов и биопрепаратов с добавлением биологически активных веществ (гуматов, различных вытяжек, аминокислот, макро- и микро- элементов и др.).

Уже имеются определенные успехи на ограниченных площадях, однако в целом ситуация до сих пор остается непонятой как учеными и агрономами, так и инвесторами, которые совместными усилиями нередко усугу- бляют негативное проявление этого своего рода агроценотического «дисбактериоза», вернее, по тому, что можно реально на- блюдать – «дисмикоза». В целом микробный ценоз полей следует рассматривать в виде трех составляющих: - микробиота растений; - микробиота растительных остатков (что особенно актуально для систем сберегающего земледелия, в т.ч. прямого посева); - микробиота почвы. По причине наличия относительно свободной органики на растительных остатках, а также периодическим ее появлением в периоды активной преформации (обычно наступающие после эпигенетических стадий) в процессе развития растений, процессы микробиологической утилизации на этих составляющих можно корректировать. В частности, это возможно при применении фунгицидов и биопрепаратов в различных комбинациях при микробиологическом мониторинге в различные периоды развития растений. Так, применение эффективного фунгицида в ответ на накопление опасных грибов приводит к их подавлению, а вносимая супрессивна микробиота биопрепаратов занимает образующуюся экологическую нишу, делая на нескольких недель малодоступной для патогенов. За это время успевают развиться полноценные признаки продуктивности растений.

Практический опыт Исследования динамики опасных микромицетов в растениях озимой пшеницы на производственных площадях проводились в условиях хозяйств Черноземья и Ставрополья, а также в лаборатории ФГБНУ ВНИИ фитопатологии. При этом развитие видимых болезней учитывали в полевых условиях опытных хозяйств и в лаборатории, а анализ возбудителей бессимптомных инфекций проводили в лабораторных условиях. Образцы растений отбирались в полевых условиях в фазах осеннего кущения, а также – весной перед началом трубкования и в начале колошения. Микробиологические анализы проводили в условиях лаборатории ФГБНУ ВНИИФ по традиционной методике (с использованием чашек Петри с питательной средой Чапека). На питательную среду закладывали эксплантаты различных частей растений с целью учета их колонизации микроорганизмами грибной природы.

Анализ видового состава микробиоты, колонизирующей эксплантаты, проводили на седьмой день инкубации с помощью микроскопирования. Видовую принадлежность образующихся колоний микромицетов определяли по форме органов споруляции (конидиеносцев, конидий, асков, спор и др.) под микроскопом. Проводился подсчет количества колоний выделенных микроорганизмов, осуществлялось вычисление доли (в %) каждого выделенного микроорганизма относительно числа нанесений на питательную среду. В данной статье представлены данные по колонизации растений пшеницы в зоне узла кущения. Узел кущения – наиболее уязвимое место растений. Здесь находятся своего рода ворота проводящей системы надземной части растений – сосудов ксилемы. Гниль – закупорка ксилемы в данной зоне – уменьшает восходящий ток: в совокупности с выделяемыми патогенами фитотоксинами это очень негативно влияет на все растение. У растений, колонизированных в зоне узлов кущения опасными пато- генами Fusarium moniliforme (sin. F. verticilloides), F. avenaceum, F. culmorum, Bipolaris sorokiniana, уже во время весеннего отраста- ния биомассы отмечается замедление роста узла кущения, резко снижается количество вторичных корней.

Результаты исследований В течение вегетационного сезона на растениях озимой пшеницы выделялось несколько видов фузариев. Это относительно слабые для зерновых культур виды F. solani, F. oxysporum, F. semitectim, F. sporotrichiella и опасные агрес- сивные патогены F. monilifrorme, F. avenaceum, F. culmorum. Случаев обнаружения возбудителя гельминтоспориозной гнили B. sorokiniana в проводимых опытах не было. Как видно из таблицы 1, во время осеннего кущения доминировали относительно слабые патогены F. solani и F. oxysporum. Частоты их встречаемости составляли от 30% (озимая пшеница по кукурузе) до 50% (по яровой пшенице). По предшественнику – сое отмечалось промежуточное значение суммарной встречаемости данных патогенов. Фузариев вида F. solani в трех вариантах из четырех было больше, чем F. oxysporum. Встречаемость сильных патогенов осенью была невысокой (до 10%) только в одном варианте, когда озимая пшеница возделывалась по сое. После перенесенной зимовки и весеннего отрастания ситуация заметно поменялась. Резко воз- росла встречаемость сильного патогена F. moniliforme: до 40-50% (по яровой пшенице и кукурузе, соответственно). Резко снизилось количество F. oxysporum во всех вариантах. Снижение количества F. solani было менее значительным. Кроме того, в двух вариантах во время весенних анализов был выявлен грибной возбудитель черни – Alternaria tenuis (табл. 1). Как видно из графика (рис. 1), наибольшее снижение встречаемости слабых патогенов отмечалось во втором варианте озимой пшеницы по яровой; наклон остальных вариантных линий мало отличался. Наименьшее значение встречаемости слабых патогенов (нулевое) отмечено в варианте по предшественнику – кукуруза.

По сильным патогенам картина была практически обратной (рис. 2). Лишь по предшественнику – сое частота их встречаемости оставалась на уровне 10% (горизонтальная линия). В остальных вариантах, несмотря на старт с нулевых значений, наибольший всплеск отмечен во втором варианте «по яро- вой пшенице» – до 50%. Далее с 10%-ным отставанием: 40% – по кукурузе, 30% – второй вариант по яровой пшенице. Это очень высокая встречаемость, указывающая на необходимость обработки в период весеннего кущения противофузариевыми фунгицидами. Очевидно, пере- зимовка негативно сказалась на микробной колонизации растений. После прохождения данного периода на растениях озимой пшеницы произошло заметное снижение частот встречаемости слабых патогенов и резкое возрастание сильных – возбудителей гнилей и трахеомикозов. В другом опыте проводилось изучение весенней динамики факультативных паразитов на озимой пшенице. К патогенам из предыдущего опыта добавил- ся один из наиболее опасных патогенов пшеницы F. avenaceum, зачастую по агрессивности превосходящий F. moniliforme, более опасный микотоксикант.

Из таблицы 2 видно, что по предшественнику – подсолнечнику в конце марта отмечалась 50%-ная колонизация пшеницы грибом F. solani и 20%-ная – F. moniliforme. Через два месяца после этого отмечалось появление 10% инфекции F. oxysporum при неизменной суммарной частоте встречаемости слабых патогенов. В то же время произошло снижение встречаемости F. moniliforme при резком нарастании более опасного F. avenaceum. Суммарная частота встречаемости сильных патогенов за этот период увеличилась вдвое. По предшественнику – яровой пшенице при первом учете среди слабых патогенов доминировал F. solani, наполовину меньше было здесь F. oxysporum. Через 2 месяца частота встречаемости F. solani увеличилась на поле по яровой пшенице в полтора раза, встречаемость F. oxysporum – осталась неизменной. F. moniliforme в марте было столько же, сколько слабых патогенов вместе взятых. К окончанию мая произошло некоторое снижение встречаемости F. moniliforme, но появилось столько же F. avenaceum. Суммарное количество слабых и сильных патогенов сравнялось на уровне 40%. По предшествен- нику – кукурузе при мартовском учете слабых патогенов выявлено не было, обнаружено небольшое количество чернящего гриба альтернарии. В то же время F. moniliforme встречался на 40% растений. В мае резко возросла колонизация растений слабыми патогенами, а сильные патогены сравнялись по численности – их стало по 20%. Количество слабых и сильных патогенов при повторном анализе было равным.

По предшественнику – сое патогены были представлены лишь двумя видами: F. solani и F. moniliforme. Слабым патогеном была колонизирована почти половина растений; сильным в течение всего анализируемого периода – не более 10%. На графике (рис. 3) видно, что прямая встречаемости слабых патогенов на поле после подсолнечника имеет горизонтальный характер и находится выше, чем по другим предшественникам. Чуть ниже находится прямая встречаемости слабых патогенов на поле после сои, но здесь отмечено некоторое нарастание данного показателя в течение вегетации. Аналогичная картина на несколько более низком уровне прослеживается после яровой пшеницы. По предшественнику – кукурузе отмечен всплеск встречаемости слабых патогенов от нулевого значения до 40%.

Графикколонизациирастений озимой пшеницы сильными патогенами представлен на рисунке 4. По предшественнику – сое прямая на графике колонизации имеет горизонтальный характер – это продолжение 10%-ного уровня, выявленного во время осеннего кущения. Прямые по культурам- предшественникам: подсолнечнику, яровой пшенице, кукурузе, стартовавшие, соответственно, с точек 20%, 30%. 40%, сходятся при втором учете в точке 40%. Таким образом, в начале колошения колонизация высоко- патогенными факультативными паразитами отмечена почти на половине растений, что указывает на необходимость фунгицидной обработки не только от эпифитотийно развившихся листовых пятнистостей, но и от фузариевых патогенов. В аналогичном весеннем опыте в условиях хозяйства Ставропольского края также наблюдалась схожая микробиологическая картина (табл. 3). По предшественнику – кукурузе на растениях озимой пшеницы встречаемость слабых патогенов за 2 месяца вегетации оставалась практически неизменной, частота встречаемости сильного патогена F. moniliforme за этот период увеличилась в полтора раза – им было колонизировано более половины растений. По сое на растениях пшеницы весной обнаруживались только слабые патогены F. solani и F.oxysporum. Кконцумаявстречаемость слабых патогенов удвоилась, количество сильных патогенов (F. moniliforme, F. culmorum – суммарно) возросло от нулевых значений до 30%. Проведенные фунгицидные обработки от пятнистостей и от пятнистостей плюс фузариозных гнилей показали следующие результаты (табл. 4): Прибавка урожая пшеницы при фунгицидной обработке от листовых пятнистостей и фузариозных гнилей на фоне обработки только от листовых пятнистостей составила по предшественнику – кукурузе – 23,4%, по предшественнику соя – 26,7%. При погодно климатических условиях, благоприятных для развития растений и патогенов, нередки ситуации в деградировавших агроценозах, при которых растения оказываются очень уязвимыми перед возбудителями фузариозов. Проведенные в Курской обла- сти и Ставропольском крае исследования динамики факультатив- ных паразитов в период развития растений пшеницы показали, что наиболее часто встречающими- ся из них являются слабые патогены (для пшеницы) F. solani, F. oxysporum; из сильных патогенов – F. moniliforme, F. avenaceum.

После перезимовки растений отмечалось снижение встречаемо- сти слабых патогенов, и увеличение сильных – более агрессивных, опасных. Это свидетельствует о том, что перезимовка является очень не- благоприятным периодом жизни растений и сопровождается, в том числе, негативными изменениями колонизирующей микробиоты. В весенний период от кущения до начала колошения наблюдается нарастание и сильных и слабых колонизирующих грибных патогенов, что зачастую делает необходимым проведение в период этой фазы развития защитных фунгицидных обработок от фузариозов. В проведенных опытах в хозяйстве Ставропольского края прибавка урожая озимой пшеницы от подобных обработок достигала по различным предшественникам в среднем 25%.