Оценка заболеваемости корневыми гнилями зерновых культур в лесостепной зоне Челябинской области

Болезнь внешне проявляется в виде побурения корней, подземного междоузлия, узла кущения, основания стебля. Корневые гнили могут вызывать гибель всходов, отставание растений в росте, щуплость колоса или полное отмирание продуктивных стеблей. Как правило, поражение и гибель проростков вызывает семенная инфекция, а отмирание продуктивных стеблей – почвенная [3].

Исследованиями К.Г. Кривовой и

А.Н. Нестерова установлено, что основным возбудителем корневой гнили яровой пшеницы и ячменя в Северном Казахстане является гриб Helminthosporium sativum P.K. et. B. [11, 8].

Позднее было установлено, что на пшенице, ржи и ячмене развивается три вида возбудителей гельминтоспориозов – Bipolaris sorokiniana Shoemaker, Drechslera graminea Jto, Drechslera teres Jto (приложение А). Первый вид вызывает корневые гнили, щуплость и почернение зародыша (черный зародыш) всех перечисленных культур. Последующие два вида поражают ячмень, вызывая полосатую и сетчатую пятнистости. Все виды развиваются на семенах и резко снижают их посевные качества [12].

На ячмене это заболевание проявляется в течение всей вегетации. Патогены могут поражать проростки, которые буреют, деформируются и часто гибнут еще под землей. Сильно пораженное зерно теряет всхожесть. У больных растений наблюдается побурение колеоптиля, корневой шейки, первого влагалищного листа. Молодые растения с незначительными поражениями при благоприятных условиях справляются с инфекцией и впоследствии нормально развиваются, а при неблагоприятных условиях и сильном поражении растения могут погибнуть. В фазе трубки возбудители поражают подземное, первое надземное междоузлие и первый узел. В этой фазе вегетации болезнь наиболее опасна в связи с тем, что происходит нарушение взаимосвязи подземной (корни) и надземной части растений. При этом замедляются рост и развитие растений, что приводит к снижению веса зерна в колосе, отмиранию стеблей и белоколосости. По К.Г. Кривовой потери урожая от корневых гнилей в Северном Казахстане, в среднем, составляют 14–15%, что превышает потери от всех болезней, вместе взятых. Порог вредоносности корневой гнили на хлебных злаках составляет 5% в начале вегетации и 30% развития гельминтоспориозной гнили ячменя во время цветения [11, 13].

В ряде районов Алтая и Западной Сибири потери урожая составляют не менее 15%, при этом масса 1000 зерен снижается на 32 – 35%. В среднем вред от заболевания на яровой пшенице оценивается в 1,1 – 1,6% на каждый процент развития болезни после превышения порога вредоносности. На 40% может снижаться всхожесть семян [5].

Многочисленные литературные источники указывают на достаточно широкий спектр возбудителей корневой гнили пшеницы. Ранее в их числе называли представителей рода Helminthosporium, Fusarium, Ophiobolus, Cercosporella [14].

Для условий недостаточного увлажнения К.Г. Кривова и А.Н. Нестерова на пшенице выделили полупаразитарный гриб Helminthosporium sativum и некоторые виды рода Fusarium. Ряд авторов под руководством известного фитопатолога С.М. Тупеневича гриб Helminthosporium sativum называют основным возбудителем корневой гнили пшеницы. В руководстве для полевого определения болезней пшеницы, изданном по линии СИММИТ (2002) возбудителями болезни называют кроме Helminthosporium sativum и Fusarium также гриб Phytium [8, 11, 14].

В отношении ячменя указывается, что в Кустанайской области корневые гнили вызываются грибами родов Bipolaris и Drechslera [15]. По данным В.В. Постовалова в патогенном комплексе болезни ячменя в Курганской области превалируют виды родов Fusarium и Bipolaris sorokiniana. Исследования М.Н. Ткаченко показали еще более широкий состав возбудителей и сопутствующей микрофлоры корневой гнили ячменя в той же Курганской области – виды родов Fusarium, Helminthosporium, Altemaria, Penicillium, Rhizopus, Aspergillus, Tricho-thecium, но основными возбудителями признаются два возбудителя – Bipolaris sorokiniana и грибы рода Fusarium [16, 17].

Как уже отмечалось выше, Челябинская станция защиты растений в 2006 г. находит, что в комплексе патогенов, вызывающих корневые гнили в целом для зерновых культур преобладали грибы родов Alternaria, Helminthosporium, Fusarium, (Приложение А). С учетом этого обстоятельства мы обратили свое внимание на указанные объекты.

Патогенные свойства возбудителей обыкновенной корневой гнили обусловлены их способностью, вырабатывать гидролитические ферменты и токсины, например, Bipolaris sorokiniana – гельминтоспорол, гельминтоспорал, вик-токсин, цитокинин. При этом установлено, что метаболиты грибов оказывают токсическое воздействие на проростки и всходы в период активного роста мицелия при пониженной температуре (10–15 °С) и слабой концентрацией Сахаров в питательной среде (1 – 2%). Токсины Bipolaris sorokiniana можно отнести к регуляторам роста с высокой активностью [18].

Bipolaris sorokiniana развивается при температуре от 5–6 до 35–37 °С, оптимум 20 – 22 °С [14]. А максимальное заражение растений – происходит при температуре 15 °С и относительной влажности воздуха 95 – 98%. [4]. Интенсивное образование конидий начинается при относительной влажности воздуха 90% и температуре 22 – 28 °С.

Конидии при 22 – 24 °С образуются на четвертые сутки, а при 12 – 16 °С – на десятые. В ризосфере растений-хозяев под влиянием их корневых выделений температурные границы для прорастания конидий расширяются. Через 24 ч. 95% конидий проросло при температуре 3 – 5 °С. Конидии не теряют жизнеспособности в течение нескольких месяцев при минус 32 – 43 °С и даже при минус 50 °С поэтому хорошо переносят суровые сибирские зимы [18].

Мицелий и конидии являются основными формами размножения, распространения и перезимовки гриба. Весной мицелий трогается в рост и образует конидии. Заражение происходит внедрением мицелия и ростков прорастающих конидий в ткани корней и стеблей растения, где гриб образует эндогенный мицелий. Влажная погода способствует развитию конидиального спороношения в виде бархатистого налета на корнях, растительных остатках культуры и сорняков. Конидии аэрогенно или с каплями дождя разносятся на другие растения и в том числе, на формирующиеся колосья. Температура оптимум 19 – 26 °С обеспечивает грибу преимущественно более теплые зоны страны и большую вредоносность гриба в случаях более поздних сроков посева яровой пшеницы. Гриб хорошо развивается в почвах с реакцией от слабощелочной до нейтральной при влажности 60 – 80% от полной влагоемкости. Гельминтоспориоз наиболее активен на ослабленных растениях, которые гриб заражает в период прорастания семян и развития всходов. Распространяясь вверх по стеблю, гриб преимущественно локализуется в основании стебля и первом междоузлии. Патоген поражает пшеницу в течение всей вегетации пшеницы, а осенью и весной спороносит на стерне. Зимует гриб в сапрофитном состоянии на растительных остатках в почве. Сохраняется гриб также в виде конидий и хламидоспор в почве. При условии отсутствия минерализации растительных остатков, мицелий гриба способен сохранять свою жизнеспособность в течение 2–3 лет. Если в почве созданы условия для активных микробиологических процессов, то в течение вегетационного периода мицелий гельминтоспориоза почти полностью вытесняется из растительных остатков. Это фунгистатическое действие почвы сдерживает прорастание конидий патогена. Однако это фунгистатическое действие может сниматься воздействием корневых выделений вегетирующих растений, и тогда конидии гельминтоспориоза активно прорастают. Вот почему необходимо соблюдать правильный севооборот для очищения почвы от инфекции [14]. На перезимовавших пораженных остатках растений гриб может образовывать псевдотеции с сумками и сумкоспорами. В этой стадии его называют Cochliobolus sativum Drechsl. Болезнь вызывает нарушение физиолого-биологических функций растений – снижение содержания в листьях хлорофилла, изменение состава аминокислот, длительное содержание роста растений, ослабление минерального питания. Эти нарушения являются причиной снижения зерновой продуктивности растений и ухудшения качества зерна [4]. Helminthosporium sativum – паразит с широкой специализацией. Он поражает более 65 видов растений семейства злаковых, (мятликовых), особенно ячмень, твердые пшеницы, затем мягкую пшеницу. Очень слабо гриб поражает овес и практически не поражает кукурузу, просо, гречиху, подсолнечник, горох, люцерну и эспарцет. Заметим здесь, что в первые годы почвы целины были практически свободны от патогена [14].

 Скачать реферат