Эффективность фунгицидной защиты кукурузы в условиях юга России

Современные гибриды кукурузы практически устойчивы к большинству листовых болезней растений. Во время вегетации на посевах может наблюдаться единичное поражение пузырчатой головней; потемнение стебля в местах попадания органики и развития фузариевых грибов, среднепатогенных бактерий; развитие альтернарии на отмирающих по старости листьях. Развитие листостебельных инфекций редко носит эпифитотийный характер.

Однако, проводящую систему очень часто колонизируют факультативные паразиты грибной природы. Микробиологические и токсикологические анализы показывают, что основная часть возбудителей грибных болезней кукурузы относится к роду Fusarium. Ярко выраженных видимых симптомов развития фузариозов на кукурузе, как правило, нет, несмотря на их значительную вредоносность. Фузарии опасны практически для всех полевых культур и являются не только патогенами, но и продуцентами микотоксинов. Данные патогены активно колонизируют как вегетативные части растений, так и зерно, снижая урожайность и качество зернопродукции. Продуценты охраи афломикотоксинов относятся к родам Aspergillus и Penicillium. В начале вегетации данные токсиканты встречаются на развивающихся растениях сравнительно редко. Их накопление происходит, как правило, в кукурузных початках, в хранящемся зерне. При значительной деградации микробных ценозов полей токсиканты накапливаются на растениях и в почве, что затрудняет выращивание практически всех культур и получение качественной продукции. Накопление на зерне кукурузы фузарио- и аспергилло- и пеницилло- токсинов нередко создает проблемы в животноводстве, вызывая отравление животных и даже их гибель. В РФ несмотря на сложную фи- тосанитарную обстановку на ку- курузе, нет научно-обоснованной системы защиты этой культуры от болезней. Рекомендованные фунгициды, как правило, являются случайными и адекватной эффек- тивной защиты от доминирующих болезней не обеспечивают.

Практически не применяются технологические мероприятия, препятствующие накоплению микотоксикантов на зерне (в период вегетации, и при хранении), на растительных остатках и в почве (после уборки). Вопросам фунгицидной защиты кукурузы от патогенных микроорганизмов посвящена данная работа.

Методы исследований Полевые исследования проводились в условиях хозяйств Ростовской области и Ставрополья, лабораторные – в условиях ФГБНУ ВНИИФ. Развитие видимых болезней учитывали в полевых условиях опытных хозяйств и в лаборатории, анализ возбудителей бессимптомных инфекций – в лабо- раторных условиях института. Образцы растений для микро- биологических анализов отбирались в полевых условиях в различные фазы их развития. Микробиологические анализы проводили в условиях ла- боратории ФГБНУ ВНИИФ по традиционной методике с ис- пользованием чашек Петри с пи- тательной средой Чапека. На питательную среду закладывали эксплантаты различных частей растений, зерна с целью учета их колонизации микроор- ганизмами грибной природы. Анализ видового состава микробиоты, колонизирующей эксплантаты, проводили на 7 день инкубации с помощью ми- кроскопирования. Видовую принадлежность образующихся колоний микро- мицетов определяли по форме органов споруляции (конидие- носцев, конидий, асков, спор и др.) под микроскопом. Проводился подсчет количества колоний выделенных микроорганизмов. Далее – вычисление доли (в %) каждого вы- деленного микроорганизма от- носительно числа нанесений на питательную среду. Структурный анализ продук- тивности проводили в опытных хозяйствах. В опыте оценивали такие хозяйственно-ценные признаки как масса 1000 зерен, масса почат- ка, масса зерна с початка, число рядов в початке, число зерен в ряду, длина початка и др. Урожайность зерна учитывали по результатам комбайновой убор- ки - бункерного веса зерна с убран- ных делянок. Статистическую обработку количественных данных проводили методом дисперсионного анализа.

Результаты исследований Проводимые нами исследования на кукурузе в течение 2011- 2016 гг. позволили изучить ее колонизацию опасными микроорганизмами, а также - заболевания культуры в условиях Ростовской области и Ставропольского края. В течение вегетационного периода шло активное развитие бессимптомных инфекций во всех частях растений. Наблюдалась их усиливающаяся коло- низация патогенными грибами Fusarium verticillIoides (син. F. monilifrorme), F. solani, реже – F. oxysporum и F. sporotrichiella (табл.1). В условиях Ростовского хозяйства в 2011 и 2012 гг. на всех ча- стях растений в фазу 7-8 листьев среди патогенных грибов доми- нировал F. verticillioides. В 2011 г. его активно сопровождал F. solani, в 2012 – F.oxysporum. Причем в условиях 2012 года из стеблей растений выделялись толь- ко патогенные грибы из рода Fusarium. В условиях Ставропольского хозяйств в течение двух лет изучения на начальных этапах развития растений с корня и корневой шейки F. verticillioides не выделялся – здесь были толь- ко F. solani и F. oxysporum; в сте- бле доминировал F. oxysporum, F. verticillioides был вторым по встречаемости. В фазу цветения (табл. 2) на ростовском опытном поле ниж- нюю часть растений из патогенов наиболее активно колонизиро- вал F. verticillioides – остальные виды, присутствовавшие в более раннюю фазу, здесь практически не выделялись. В стебле при до- минировании F. verticillioides, в 2011 году встречался F. solani, в 2012 – F. oxysporum. В условиях Ставропольского хозяйства F. verticillioides встре- чался на вегетирующих расте- ниях кукурузы наших опытов довольно редко при поперемен- ном доминировании грибов F. oxysporum и F. solani (табл. 2): В условиях трехлетней моно- культуры кукурузы (Ростовская область) на наших опытах пере- численные патогены обуслов- ливали заметную симптоматику заболеваний: склеротизацию и по- краснение проводящей системы в корневой шейке растений уже во время закладки вторичной кор- невой системы, а помимо трахе- микозных и фитотоксикозных па- тологий, несмотря на надежность структурных элементов стебля и корня, к концу вегетации вызыва- ли их деструкцию, перед началом восковой спелости - полное разло- жение тканей значительной части корней и тканей корневой шейки, пустоту корней и состояние, близ- кое к пустостебельности. При достаточно высокой влажности воздуха без искусственного создания влажной ка- меры на разных участках стебля происходило образование мице- лия F. Verticilloides. В единичных случаях указанные процессы приводили к очаговому полеганию кукурузы. В условиях Ставрополья патогенная колонизация была меньшей, оставаясь на уровне бессимптомных инфекций. Хотя на части растений (10-15%) нередко в фазу 5-6 листьев отмечалось потемнение, связанное с трахеомикозами, которое нивелировалось после противофузариевых фунгицидных обработок. Гораздо реже нами отмеча- лись проявления нигроспориоза (Nigrospora oryzae) и пузырчатой головни. Повсеместно значительная часть початков была повреждена в верхней части хлопковой со- вкой. В местах повреждений, а нередко и по всей поверхности початков наблюдалось видимое интенсивное развитие мицелия патогенных и токсиногенных фузариев: F. verticillioides, реже – F. oxysporum . Часть зерновок съедается данным вредителем, часть оста- навливается в развитии. Помимо видимого мицелия, значительное количество зерновок оказывается колонизированным грибами-микотокскантами F. verticillioides, Aspergillus niger, Aspergillus glaucus, видами Penicillum. Нередко наблюдалось значительное превышение содержания различных микоток- синов в зерне. На указанных полях хозяйств Ростовской и Воронежской областей, Ставропольского края проводилось изучение эффек- тивности фунгицидной защиты кукурузы от болезней по микологическим, токсикологическим и количественным параметрам. По результатам опытов 2011- 2014 г.г. был получен ряд резуль- татов (рис. 1). Так, частота встре- чаемости F. verticillioides в зерне кукурузы варьировала по годам на необработанном Контроле от 52 до 65%. Наибольшая – в условиях Ставропольского опыта (2013 г.), заметных различий между показателями 2011 г. (Ростовская область) и 2013 г. (Воронежская область) не было.

В вариантах со Стандартом отличий от Контроля не было, в то же время в варианте с обработкой фунгицидом Оптимо в 2013 г. позитивные отличия от Контроля составили 58%. Фунгицид Прозаро проявил большую стабильность: частота встречаемости F. verticillioides на зерне была в 2011 году (Ростов) в 3,2 раза ниже, чем в Контроле; в 2013 в Ставрополье – в 21,6 раза, в Вороне- же – на 43% ниже, чем в Контроле. Отличия от Стандарта также были позитивными, встречаемость это- го опасного гриба-микотоксиканта отличалась, соответственно, в 3,25 раза, 9,0 и 1,7 раза. По содержанию микоток-синов в зерне (рис. 2) различия между Контролем без обработки и вариантом с фунгицидной об- работкой по Афлотоксинам составили 18,7%, по Фумонизину – 18,4%, по Охратоксинам раз- личия были 6,7-кратными. Различия по хозяйственно-ценным признакам также в вариантах с фунгицидными обработками были позитивными. Так, по массе початка (рис. 3) ва- рианты с фунгицидными обработками всегда превосходили Контроль. В опыте 2011 года эти различия были на уровне 4-6%. В 2013-2014 гг. отличия оказались гораздо существеннее: в 2013 году вариант с обработкой Прозаро превосходил по массе початка Контроль на 27%, вариант с Оптимо на 10%; вариант с Оптимо превосходил Контроль на 15%; в 2014 году эти различия составили, соответственно, 36,3%, 16% и 17%. По массе 1000 зерен (рис. 4) отличия вариантов с фунгицидными обработками от Контроля также были значительными. В то же время, отличия варианта с обработкой Прозаро заметно превосходили Стандарт в опы- тах 2011 и 2012 гг., в 2014 году эти различия были менее значительными, а в 2013 году эф- фективность Оптимо оказалась для массы 1000 зерен несколько выше, чем Прозаро. По урожайности зерна (рис. 5) варианты с фунгицидными обработками заметно превосходили Контроль.

В 2011 году наиболее урожайным был Стандарт (Аба- кус), в трех остальных опытах ва- риант с обработкой Прозаро пре- восходил по урожайности зерна и Контроль и Стандарт (Опти- мо). Прибавка урожая от обработки Прозаро в 2012 г. достига- ла 13 ц/га, что на 18% выше, чем в Контроле без обработки. Про- веденные исследования колони- зирующей микробиоты растений кукурузы в хозяйствах Ростов- ской области и Ставропольского края показали значительную ко- лонизацию вегетативной части фитопатогенными грибами из рода Fusarium. Отмечена также единичная встречаемость гри- бов из рода Helmintosporium. В конце вегетации на растениях активно развивалась альтерна- рия. Среди видимых болезней изредка встречались пузырча- тая головня и нигроспориоз. В условиях монокультуры кукурузы патогенные грибы вызывали мацерацию тканей корней и прикорневой зоны.В початках отмечалось массовое накопление фузариевых грибов, в основном продуцентов фумонизина, а также аспергиллов – продуцентов афлотоксинов и пени- циллов – продуцентов охраток- синов. Этому способствовало повреждение початков вредите- лями, в частности – совкой. Перечисленные грибы-токсиканты вызывали значительную коло- низацию зерна и, как следствие, в зерне накапливались перечис- ленные микотоксины.

Фунгицидные обработки способствовали снижению встречае- мости фузариевых грибов. микотоксичных пенициллов на зерне, а также снижению накопления микотоксинов. Наибольшей эффективность здесь отличался фунгицид Прозаро: на фоне его применения наблюдалось 6,7- кратное снижение количества охратоксинов в зерне кукурузы. Фунгицидные обработки обусловливали более интенсивное развитие хозяйственно-ценных признаков, как то - масса початка, масса 1000 зерен, а также повыше- ние урожайности зерна. В 2012 году в ставропольском опыте превыше- ние Контроля вариантом с обра- боткой Прозаро по урожайности составило 13 ц/га, это на 18% выше, чем в Контроле без обработки.