CC BY
731
УДК 632.4 632.9
Альтернариоз зерна яровой пшеницы и ячменя
в Западной Сибири и Восточном Зауралье
Е.Ю. ТОРОПОВА, профессор
Новосибирского государственного аграрного университета А.А. КИРИЧЕНКО, доцент
О.А. КАЗАКОВА, заведующая лабораторией И.Н. ПОРСЕВ, профессор
Курганской государственной сельскохозяйственной академии e-mail: [email protected]
Грибы рода Alternaría широко распространены в посевах зерновых культур. Возбудитель проникает внутрь созревающих семян, а его мицелий скапливается преимущественно в плодовой оболочке и эндосперме, вызывая симптомы черноты зародыша пшеницы и ячменя. Пораженное зерно, как правило, крупное, хорошо выполненное, чем отличается от пораженного гельминтоспориозом. Штаммы Alternaría spp. обладают способностью продуцировать токсины, опасные как для растений, так и для человека и животных. Патогенность и токсичность грибов р. Alternaría, выделяемых из семян зерновых культур, находится в стадии изучения и в ряде работ ставится под сомнение [1, 6]. В связи с этим весьма актуальным для практики является вопрос обоснованности протравливания семян яровой пшеницы и ячменя против грибов р. Alternaría.
Исследования проводили в 2006-2012 гг. на возделываемых в Западной Сибири (Новосибирская, Омская, Кемеровская, Томская области, Алтайский край) и Восточном Зауралье (Курганская
область) 59 сортах ячменя и 42 сортах яровой пшеницы. В Западной Сибири 3 года исследований (2006, 2007, 2009) были влажными (ГТК > 1), а остальные 4 - засушливыми (ГТК < 1). В Восточном Зауралье влажными были 5 лет исследований (2006-2009, 2011), засушливыми - 2 (2010, 2012).
Фунгицидную активность протравителей оценивали на агаре Чапека с добавлением расчетных норм препаратов, эффективность протравителей - методом влажных рулонов [2, 5].
Фитоэкспертиза семян яровой пшеницы и ячменя выявила комплекс доминирующих на семенах фитопатогенов, представленный грибами родов Bípolarís Shoemaker (Helmínthosporíum Link), Alternaría Nees, Fusaríum Link. В обоих регионах доминировали грибы р. Alternaría, заселенность которыми колебалась по партиям и годам, достигая в большинстве партий 20-30 %. Заселение семян яровой пшеницы Bípolarís sorokí-níana Sacc. Shoem. и Fusaríum spp. было значительно (в 2,5-13,3 раза) ниже, особенно в засушливые теплые годы.
Чернота зародыша как у пшеницы, так и у ячменя была обусловлена инфицированием семян B. so-rokíníana (r = 0,76-0,98), корреляция с заселенностью семян грибами р. Alternaría была более слабой (r = 0,34-0,42).
Изучение биологических особенностей 150 изолятов грибов р. Alternaría выявило 4 основных морфотипа, отличавшихся по мор-фолого-культуральным призна-
кам, распространенности и пато-генности [3]. Определение штаммов р. Alternaría по определителю [7] и методом ПЦР-диагностики показало, что в обоих регионах доминирует Alternaría tenuíssíma (Kunze) Wiltshire.
Экологическая ниша этого вида на яровой пшенице и ячмене довольно широка (надземные, подземные, генеративные органы и почва), что позволяет ему поддерживать популяцию на высоком уровне в широком диапазоне погодных условий.
Заселение семян (дополнительная ниша) A. tenuíssíma происходит в конкурентной борьбе с B. so-rokíníana и Fusaríum spp., которые имеют бесспорные преимущества во влажные годы (см. рисунок).
Зависимость степени доминирования патогенных микромицетов на семенах ячменя от влажности сезона (а — Западная Сибирь, б - Восточное Зауралье)
Таблица 1
Влияние протравителей семян на радиальный рост колоний Alternaría tenuissima
Препарат, норма расхода (л/т) Действующее вещество (г/л) Биологическая эффективность (%)
Витавакс 200 ФФ, 2 Карбоксин (200) + тирам (200) 100
Максим Экстрим, 1,75 Флудиоксонил (18,7) + ципроконазол (6,25) 100
Кинто Дуо, 2 Тритиконазол (20) + прохлораз (60) 98
Винцит Экстра, 0,8 Флутриафол (50) 97
Дивиденд Экстрим, 0,6 Дифеноконазол (92) + мефеноксам (23) 94
Раксил Ультра, 0,2 Тебуконазол (120) 93
Алькасар, 1 Дифеноконазол (30) + ципроконазол (6,3) 90
Ламадор, 0,2 Протиоконазол (250) + тебуконазол (150) 88
Иншур Перформ, 0,6 Пираклостробин (40) + тритиконазол (80) 85
Максим, 2 Флудиоксонил (25) 83
Премис Двести, 0,2 Тритиконазол (200) 82
A. tenuissima в обоих регионах доминировал на семенах ячменя только в засушливые годы (ГТК < 1), неблагоприятные для воздушно-капельной передачи B. sorokiniana и Fusarium spp.
Микромицеты р. Alternaría раньше других таксономических групп заселяли колосья пшеницы и ячменя, уже к фазе трубкования их численность достигала 80 %, затем на семенах несколько снижалась. Они локализовались преимущественно в оболочках зерновок, что обусловлено их низкой конкурентной способностью по отношению к B. sorokiniana и Fusarium spp., заселявшим эндосперм.
Исследования фитотоксичности 40 изолятов A. tenuissima из семян яровой пшеницы и ячменя показали, что культуральная жидкость разнонаправленно действовала на зародышевые органы зерновых культур.
Большинство исследованных штаммов A. tenuissima вызывали слабое (<30 %) угнетение роста корней и проростков, однако около трети существенно угнетали рост корней, а почти 20 % - развитие проростков. Почти треть изолятов слабо стимулировала рост корней и около 16 % - проростков. Такое значительное разнообразие токсикогенности изолятов A. tenuissima существенно затрудняет оценку ее вредоносности, поскольку состав популяций под действием разнонаправленного естественного отбора может существенно варьировать.
По этой же причине сложно разработать точные численные пороги вредоносности грибов р. Alternaria для обоснования предпосевного протравливания семян пшеницы и ячменя. Главными критериями принятия решения по обеззараживанию семян является их всхожесть, энергия прорастания и состояние проростков, оцениваемые в ходе фитоэкспертизы мето-
дом влажных рулонов. На основании результатов более двадцатилетних исследований можно предложить следующие критерии:
инфицирование B. sorokiniana и Fusarium spp. более 15 % ;
неблагоприятное фитосанитар-ное состояние почвы по возбудителям корневых гнилей - плотность конидий B. sorokiniana в 1 г воздушно-сухой почвы выше порога вредоносности и (или)более 15 % индикаторных растений инфицированы Fusarium spp.
при инфицировании семян преимущественно грибами р. Alternaria более 10 % проростков имеют признаки некроза органов и длину корней или проростков менее 3 см.
Протравливание необходимо, если условия соответствуют хотя бы одному из этих критериев.
В Каталоге пестицидов и агрохи-микатов, разрешенных к применению на территории РФ,представлен широкий ассортимент протравителей семян для борьбы с B. so-rokiniana и Fusarium spp., но за редким исключением (Сертикор), нет препаратов для подавления грибов р. Alternaria на зерновых культурах, несмотря на их широкую распространенность.
В лабораторных условиях на среде Чапека нами была проведе-
на оценка эффективности 11 современных протравителей против изолятов A. tenuissima в нормах расхода, рекомендованных против возбудителей корневых гнилей (табл. 1). Измерения проводили на 9-е сутки, когда колония в контроле заняла всю площадь чашки Петри диаметром 9 см.
Все препараты подавляли рост колоний A. tenuissima по сравнению с контролем. Максимально эффективными были препараты системно-контактного действия Витавакс 200 ФФ, Кинто Дуо и
Таблица 2 Биологическая эффективность (%) протравителей семян против грибов рода Alternaría (средние данные по 8 сортам)
Средняя (мин,—макс.) 89,2 (78,6-95,5) 88,1 (71,4-93,5) 87,1 (78,6-92,5)
85.4 (78,6-89,2) 83,9 (73,7-87,3) 83,1 (71,4-86,9) 81,7 (64,3-85,7)
79.5 (68,4-78,7) 78,9 (64,3-78,7) 76,1 (57,1-75,7) 68,9 (57,1-73,5) 66,1 (47,4-68,5) 56,5 (50,0-63,2)
8,9
Кинто Дуо Витавакс 200 ФФ Максим Экстрим Раксил Ультра Ламадор Дивиденд Стар Винцит ВиалТТ Сертикор Винцит Экстра Ранкона Премис Двести ТМТД
Максим Экстрим, которые после проникновения в организм патогена неспецифически нарушали важнейшие биохимические процессы (биосинтез веществ, транспорт энергии и т.п.).
Сходные результаты получены и в лабораторных испытаниях препаратов на семенах зерновых культур (табл. 2), инфицированных (более 30 %) преимущественно грибами рода Alternaria.
В целом, степень влияния сорта на эффективность протравливания составила 7,6 %, а самого препарата - 76,1 %, что подтверждает необходимость дифференцированного подхода к выбору протравителей.
При подборе препарата для протравливания в каждом конкретном случае следует ориентироваться на весь выявленный в ходе фито-санитарной диагностики семян и почвы таксономический состав фитопатогенов, от которых требуется защитить формирующиеся всходы, а также на уровень фито-токсичности препаратов, отдавая предпочтение менее жестким.
Грибы р. Alternaria крайне редко на практике оказываются единственным целевым объектом протравливания. В агроценозах Западной Сибири и Восточного Зауралья формирующимся всходам зерновых культур угрожают, прежде всего, почвенные фитопатогены (B. sorokiniana, грибы родов Fusarium, Pythium, Pénicillium и др.), и в этой связи особую актуальность имеет фитосанитарная диагностика почв, масштабы которой требуется значительно расширить.
Эффективность протравителей, в том числе и от альтернариозной инфекции, проявляется в полной мере только при условии создания эффективного ложа для семян, обеспечивающего формирование оптимальных по густоте всходов с высоким стартовым ритмом ростовых процессов [4].
ЛИТЕРАТУРА
1. Гагкаева Т.Ю., Ганнибал Ф.Б., Гаври-лова О.П. Зараженность зерна пшеницы грибами Fusarium и Alternaria на юге России в 2010 г. // Защита и карантин растений, 2012, № 1, с. 37-41.
2. ГОСТ 12044-93 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения зараженность болезнями. - М: Межгосударственный совет по метрологии и сертификации, 1993, 35 с.
3. Кириченко А.А., Торопова Е.Ю. Биологические особенности сибирской популяции грибов рода Alternaria // Вестник НГАУ, 2013, № 1 (26), с. 21-25.
4. Торопова Е.Ю., Казакова О.А., Пор-сев И.Н. К протравливанию семян и посеву сортов ячменя нужен дифференцированный подход. // Защита и карантин растений, 2013, № 2, с. 21-23.
5. Фитосанитарная экспертиза зерновых культур. (Болезни растений); Рекомендации. - М.: ФГНУ «Росинформагро-тех», 2002, 140 с.
6. Bräse S. et al. Alternaria Metabolites // The Chemistry of Mycotoxins; Progress in the Chemistry of Organic Natural Products, 2013, v. 97, p. 127-137.
7. Simmons E.G. Alternaria. An Identification Manual. - Utrecht: CBS, 2007, 775 p.
Аннотация. Приведены результаты оценки фитосанитарного состояния семян яровой пшеницы и ячменя, установлена значительная зараженность семян грибами рода Alternaria с преобладанием вида Alternaria tenuissima (Kunze) Wiltshire. Показано доминирование A. tenuissima в Западной Сибири и Восточном Зауралье в засушливые годы, неблаго-
приятные для B. sorokiniana и Fusarium spp. Исследованы фитотоксические свойства A. tenuissima, которые были значительными (> 31 %) у трети изученных изолятов. Сформулированы критерии протравливания по состоянию проростков в ходе фитоэкспертизы семян и фитосанитарному состоянию почвы. Оценка эффективности протравителей против грибов рода Alternaria показала лучшие результаты контактно-системных протравителей Витавакс 200 ФФ, Кинто Дуо и Максим Экстрим.
Ключевые слова. Яровая пшеница, ячмень, альтернариоз, фитосанитарное состояние семян, фитотоксичность, протравливание.
Abstract. The results of spring wheat and barley seeds phytosanitary state evaluation are discussed. The large seed infection level with the genus Alternaria fungi and a predominance of Alternaria tenuissima (Kunze) Wiltshire was found out. A. tenuissima dominance in Western Siberia and Eastern Zauralie in dry years, unfavorable for B. sorokiniana and Fusarium spp. was demonstrated. Investigated the phytotoxic properties of A. tenuissima, which was significant (>31 %) in a third of the investigated isolates were studied. Seed treatment criteria such as seedlings state during seeds examining and the soil phytosanitary condition were formulated. Evaluating the seed treatments effectiveness against Alternaria fungi showed performed better contact and systemic protectants Vitavax 200 FF, Kinto Duo and Maxim Extreme.
Keywords. Spring wheat, barley, Alternaria disease, seed phytosanitary condition, phytotoxicity, seed treatment.
Вниманию читателей
В некоторых статьях журнала излагаются опыт или результаты исследований химической защиты растений с применением препаратов, которые не зарегистрированы в России или имели регистрацию в прошедшие годы, но в данный момент в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов не вошли.
Такие статьи не следует рассматривать как рекомендацию к применению. Выбирая препарат или способ его применения, сверяйтесь, пожалуйста, с действующим Государственным каталогом пестицидов и агро-химикатов.
