CC BY
129
УДК 632.92
Инвазии карантинных фитопатогенных организмов и пути их предотвращения
И.Н. АЛЕКСАНДРОВ, главный агроном Всероссийского центра карантина растений
Структуры комплексов патогенных микроорганизмов растительных сообществ постоянно изменяются вследствие протекающих у патогенов формообразовательных процессов, проникновения чужеродных организмов, в зависимости от климатических условий и сортового состава растений-хозяев. В начале этого столетия в США появился новый опасный патоген Phytophthora ramorum, вызывающий гибель дубов и других древесных и кустарниковых растений. Он возник, вероятнее всего, в результате формообразовательного процесса, проходящего у представителей рода Phytophthora. В последние десятилетия прошлого столетия появилась новая агрессивная раса гриба Cochliobolus heterostrophus (=Bipolaris maydis race T), и способствовали этому кардинальное изменение сортового состава растений-хозяев в ходе широкого внедрения в производство гибридов кукурузы с цитоплазматичес-кой мужской стерильностью техасского типа (ЦМС Т). Эпифитотия этой агрессивной расы в 1970 г. нанесла значительный ущерб аграрному сектору США.
Процессы, связанные с вселением чужеродных видов и воздействием их на местные сообщества, принято называть биологическими инвазиями. В мировой практике известны многочисленные случаи проникновения в новые регионы опасных микроорганизмов, которые прочно вошли в состав патогенных комплексов и нанесли серьезный экономический ущерб. Из Америки в Европу проникли возбудители фитофторо-
за картофеля (Phytophthora infes-tans), милдью (Plasmopara viticola) и оидиума (Uncinula necator) винограда, бактериального ожога плодовых культур (Erwinia amylovora). Из Европы в Америку были занесены возбудители рака картофеля (Syn-chytrium endobioticum), ржавчины смородины и веймутовой сосны (Cronartium ribicola), голландской болезни вязов (Graphium ulmi), кольцевой гнили картофеля (Coryne-bacterium sepedonicum).
Проникновение фитопатогенных микроорганизмов в новые регионы осуществляется при участии различных агентов, поскольку они не способны перемещаться самостоятельно на значительные расстояния. В одних случаях этими агентами являются ветер, вода, птицы и насекомые, в других случаях функцию переноса инфекционного начала осуществляет человек.
Возбудитель ржавчины хризантем Puccinia horiana после проникновения из Японии в Европу продолжал распространяться по ее территории с помощью ветра. Этим же способом шло расселение в Европе возбудителя ложной мучнистой росы табака Peronospora tabacina (Кирю-хина, 1961). По предположению ряда исследователей, в распространении возбудителя бактериального ожога розоцветных культур E. amy-lovora по европейскому континенту важную роль играют не только ветер, но и перелетные птицы.
В большинстве случаев межконтинентальные и трансграничные переносы фитопатогенных организмов происходят в результате деятельности человека: с интродуцентами, багажом, при перевозках семян, посадочного материала и другой растительной продукции. Советский
Союз на протяжении длительного времени являлся одним из крупнейших импортеров растительной продукции, включая семенной и посадочный материал. В семидесятые и восьмидесятые годы СССР импортировал десятки тысяч тонн семян кукурузы из разных стран, включая США. В период с 1998 по 2001 г. объемы ежегодных поставок семян кукурузы в страну составляли 721 тыс. т. В эти же годы в страну ввозились крупные партии семян подсолнечника, посадочного материала плодовых культур и винограда, саженцы и срезка цветочных культур.
Одновременно расширялись ассортимент, видовое и сортовое разнообразие ввозимых материалов. В номенклатуре импортируемых товаров все чаще фигурируют различные виды укорененных декоративных растений в субстрате, в том числе и так называемые крупномеры. В последнее время в Россию ежегодно ввозятся сотни миллионов штук посадочного материала и срезанных цветов, десятки миллионов штук горшечных растений, сотни тысяч тонн различных семян, семенного картофеля и даже почва, грунты и компосты. Особенно выросли объемы ввоза из-за рубежа в Москву и пригородную зону столицы декоративных растений, среди которых значительная доля приходится на разнообразные виды лиственных и хвойных древесных растений.
Проблема инвазии фитопатогенных организмов стала особенно актуальной в наши дни в связи с предстоящим вступлением России в ВТО. Членство в этой организации еще более интенсифицирует международный обмен товарами, в том числе семенами и посадочным материалом, что может усилить угрозу проникновения чужеродных патогенов натерриторию Российской Федерации.
Комплексы патогенных микроорганизмов в странах и на континентах имеют значительные различия. Заметно отличаются, например, перечни карантинных организмов Аме-
рики, Юго-Восточной Азии, Африки от перечней европейских и средиземноморских стран. Из 112 видов возбудителей грибных и бактериальных болезней, отсутствующих или ограниченно распространенных в регионе ЕОКЗР, 80 зарегистрированы на территории США, 45 - в Юго-Восточной Азии (включая Китай, Корею и Японию), а 63 - в других регионах Земного шара. Значительная часть семенного материала и цветочных культур завозится в Российскую Федерацию с американского континента.
Вместе с ввозимым в страну растительным материалом перемещается и весь комплекс микроорганизмов. Интересные данные содержатся, в частности, во всесоюзной свод-
ке «Вредители, болезни и сорняки, обнаруженные в импортных растительных грузах» (Москва, Колос, 1964 г). В период с 1937 по 1959 г были выявлены следующие карантинные организмы: в зерне пшеницы - Tilletia indica (27 случаев), кукурузы - Diplodia zeae (451) и Erwinia stewartii (6), риса - Xanthomonas oryzae (7), в черенках плодовых культур - E. amylovora (6). В 1970 г при досмотре подкарантинных грузов, поступающих из зарубежных стран, обнаружены: S. endobioticum - в клубнях картофеля (14 случаев), P. horiana - в срезанных цветах хризантем (32), T. indica - в зерне пшеницы (5) и другие патогены. Обнаружение карантинных организмов в импортируемых растительных мате-
риалах имеет место и в настоящее время.
При лабораторных анализах помимо микроорганизмов, включенных в карантинный перечень Российской Федерации, выделяется ряд потенциально опасных патогенов, включенных в перечни ЕОКЗР и других стран. Следовательно, решение проблемы биологических инвазий чужеродных патогенов на территорию России является важным аспектом обеспечения экологической безопасности страны.
В этих целях необходимы научные исследования, включающие тщательное изучение новых видов, их ареалов, внутривидового генетического разнообразия, путей проникновения, биологических характерис-
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ И УСТРАНЕНИЮ ПОСЛЕДСТВИЙ ИНВАЗИЙ
Инвазии карантинных фитопатогенных организмов
1
Предотвращение инвазий Устранение последствий инвазий
i
Фитосанитарный Фитосанитарные Наложение Биоценотическое
надзор меры карантина регулирование
+ V i V V
Исследования, АФР
Общий надзор
Направленные обследования
Обеспечение достоверности результатов
Сохранность, прозрачность информации
Предшествующие ввозу
з:
Регулирующие ввоз
Применяемые после ввоза
Регламентация при импортных операциях
ИКР
ФС страны-экспортера
Предотгрузочный мониторинг
Аудит в стране-экспортере
Проверка документов на границе
Досмотр подкарантинных материалов (ПМ)
Экспертиза ПМ
Разрешение или запрет ввоза ПМ
Возврат или уничтожение ПМ
Изолированное хранение ПМ
Вторичный досмотр, экспертиза
Проверка ПМ вИКП
Мониторинг
посевов и насаждений (открытый и закрытый грунт)
Ликвидация (локализация) очага болезни
Установление карантинной
зоны, проведение
в ней карантинных мероприятий
Примечание: ИКР -ИКП-
импортное карантинное разрешение, ФС — фитосанитарный сертификат, - интродукционно-карантинный питомник.
Устойчивые сорта
Восстановление структуры посевных площадей
Ротация культур
Система обработки почвы
Предпосевная обработка семян и посадочного материала
Оптимизация системы удобрений
Химические, биологические и другие меры борьбы
ВНИИКР: НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ, НОВОСТИ
37
тик, связанных с инвазиями последствий для экосистемы и экономики. Заключительным этапом проведенных исследований является анализ фитосанитарного риска возбудителя болезни (АФР) (см. схему).
Первичная преднамеренная интродукция или последующие интродукции того или иного чужеродного вида, который может стать инвазив-ным, не должны происходить без разрешения со стороны компетентного органа принимающего государства. Прежде чем будет принято решение относительно интродукции в страну, нужно провести надлежащий анализ рисков, включающий оценку воздействия на окружающую среду. Необходимо предпринимать все возможное для разрешения интродукции только тех видов, угроза со стороны которых для биоразнообразия является маловероятной, разрешение на интродукцию может сопровождаться рядом условий (подготовка планов по смягчению последствий, процедур мониторинга, требований по локализации очагов и др.).
Предотвращение интродукции считается, как правило, более рентабельным и экологически оправданным, чем меры, принимаемые для ликвидации последствий укоренения чужеродного вида. Если же интродукция этих видов все-таки имела место, необходимо оперативно принять меры по искоренению их очагов на ранних этапах, когда их популяции невелики и локализованы. Поэтому чрезвычайно важными будут системы раннего обнаруже-ния,нацеленные на места наиболее вероятного проникновения, с последующим мониторингом. Научно обоснованная система охраны растительных ресурсов России включает комплекс фитосанитарных мер, осуществляемых в период, предшествующий ввозу, регулирующих ввоз и применяемых сразу после ввоза растительных материалов.
Среди фитосанитарных мер, предшествующих ввозу, основной является изучение фитосанитарно-го состояния страны-экспортера и
подкарантинных материалов, экспортируемых в нашу страну. Информация о присутствии или отсутствии карантинных организмов в тех или иных зонах накапливается и сохраняется национальными организациями по карантину и защите растений (НОКЗР) и при необходимости может быть запрошена у них. На основании анализа информации, полученной от международных организаций (ФАО, ЕОКЗР), НОКЗР и из других источников, проводится анализ фитосанитарного риска патогенных организмов, определяется их карантинный статус и разрабатываются регламентации при импортных операциях. Существующая в рамках Европейского союза система паспортизации растений в значительной степени облегчает фитосанитарный контроль за перевозимыми растительными материалами не только по территории ЕС, но и при перемещении их за ее пределы.
Российские специалисты выезжают в командировки в зарубежные страны для проведения досмотров экспортируемой в нашу страну под-карантинной растительной продукции и изучения фитосанитарного состояния мест ее производства. Управление фитосанитарного надзора России в рамках двусторонней договоренности может командировать своих специалистов в страну-экспортер для проведения аудита фитосанитарного надзора, осуществляемого в этой стране.
Досмотр импортируемого растительного материала на Границе Российской Федерации и в складах временного хранения (СВХ) позволяет выявлятьлишь макрообъекты(большинство видов насекомых, семена сорных растений, симптомы отдельных болезней). Уровень оснащенности СВХ не позволяет обнаруживать и идентифицировать большинство патогенных микроорганизмов, находящихся в растительном материале в латентной форме (грибы, бактерии, фитоплазмы, вирусы и вирои-ды). Ограниченность времени нахождения растительных грузов на СВХ не дает возможности выполнить
комплексную диагностику, как это рекомендуют международные диагностические протоколы.
Определенные проблемы возникают при досмотре ручной клади пассажиров при пересечении границ государств в связи с тем, что нередко растительные вложения не декларируются и оказываются вне сферы карантинного контроля. В ряде стран (США, ЮАР) внедрена оригинальная технология выявления недекларированных растительных вложений в ручной клади с использованием специально обученных собак. Эффективность деятельности этой службы составляет 95-97 %. Одна собака обнаруживает в год до 2-3 тыс. недекларированных растительных вложений.
Специалистами службы фитосанитарного надзора Российской Федерации проводится значительная работа по предупреждению инвазий чужеродных организмов на территорию страны в крупных партиях семян и посадочного материала. Известны многочисленные случаи, когда партии растительных материалов, зараженных карантинными организмами, возвращались отправителям или уничтожались после первичного досмотра, а некоторые проходили термическую обработку с целью лишения жизнеспособности семян сорняков.
Документами, регулирующими ввоз растительных материалов (грузов), являются различные типы фитосанитарных сертификатов и дополнений к ним. Фитосанитарный сертификат (ФС) является свидетельством того, что экспортируемый груз подвергся в своей стране фи-тосанитарному мониторингу на наличие карантинных организмов, включая полевое инспектирование и лабораторную проверку. Он служит гарантией того, что груз свободен от этих организмов. Сертификат происхождения, в дополнение к ФС, даже в случае переформирования груза позволяет определить место производства данного растительного материала и при обнаружении в нем опасного патогена принять не-
замедлительные адресные меры по локализации и ликвидации карантинного организма.
Досмотр и экспертиза растительных грузов при пересечении границы являются одними из составных элементов мониторинга, позволяющими выявить чужеродный организм еще до момента его проникновения на территорию страны. В зависимости от назначения и объема поступающих в страну грузов используются различные технологии их досмотра и последующей проверки. В практике карантинной службы СССР широко использовалась технология проверки мелких образцов семян и посадочного материала, поступающих в ВИР и другие научные центры страны, в интро-дукционно-карантинных питомниках (ИКП). Благодаря этой технологии удалось выявить в 1963 г. в Узбекском ИКП возбудителя антракноза хлопчатника (Colletotrichum gossypii) в семенах из Вьетнама. В 1991 г. в отдельных образцах коллекционного клубневого материала картофеля, поступившего из Боливии и Эквадора, на ИКП Павловской опытной станции ВИР был выявлен андийский латентный тимовирус (Potato Andean latent tymovirus).
К фитосанитарным мерам, применяемым сразу после ввоза растительных материалов, относятся вторичный досмотр и экспертиза по месту их поступления, инспектирование мест складирования, мониторинг посевов и насаждений на выявление интродуцированных видов. Обследования должны охватывать все категории хозяйств и осуществляться силами этих хозяйств. Однако контрольные обследования и мероприятия по установлению их фи-тосанитарного состояния проводятся федеральными государственными учреждениями, подведомственными Россельхознадзору. Лаборатории по диагностике карантинных фитопатогенных организмов функционируют как в филиалах ВНИИКР, так и в референтных центрах, однако неукомплектованность многих из них не позволяет проводить эту ра-
боту на должном уровне и в необходимом объеме. Массовые экспертизы с использованием традиционных методов идентификации патогенов, серологических (ИФА, ИФ) и моле-кулярно-генетических (ПЦР) тестов проводятся в отделе диагностики ВНИИКР.
Несмотря на мероприятия, проводимые государственной службой по карантину растений, имели место случаи проникновения инвазивных чужеродных видов на территорию СССР и Российской Федерации. По мнению грузинских специалистов, повсеместное распространение диплодиоза кукурузы в Западной Грузии в 1929-1934 гг. было обусловлено бесконтрольным ввозом семян американских сортов. Постепенно расширяет свой ареал в Российской Федерации проникший в 1980 г. возбудитель фомопсиса подсолнечника. На территории России зарегистрированы изолированные очаги белой ржавчины хризантем. На поступивших из-за рубежа экземплярах черной и горной сосен в посадках Москвы и Подмосковья обнаружены ранее не отмечавшиеся в нашей стране опасные патогены Dothistroma septospora, Cyc-laneusma minus, Sphaeropsis sapinea (Мозолевская, Соколова, 2002).
При интродукции карантинного патогена необходимы экстренные меры по определению границ его распространения, локализации и искоренению на самых ранних этапах его развития. 23 апреля 2008 г. вступил в действие приказ № 43 Минсельхоза РФ от 13.02.2008 «Об установлении и упразднении карантинной фитосанитарной зоны, установлении и отмене карантинного фитосанитарного режима, о наложении и снятии карантина», который утвердил порядок проведения мероприятий по ликвидации и локализации очагов карантинных организмов на территории Российской Федерации.
Однако в большинстве случаев полное искоренение инвазийных видов трудновыполнимо, что вынуждает принимать меры по локализа-
ции и долгосрочному регулированию. При выявлении и идентификации карантинных патогенов необходимо представить информацию другим государствам, осведомить общественность о рисках, связанных с их интродукцией и мерах по смягчению последствий их проникновения. С момента обнаружения карантинного патогена проводится постоянный мониторинг вплоть до полной ликвидации очага заболевания. Все ликвидационные мероприятия в очагах карантинных организмов, сформировавшихся на территории нашей страны, осуществляются под надзором территориальных управлений Россельхознадзора.
Одной из фитосанитарных технологий, обеспечивающей локализацию и долгосрочное регулирование карантинного организма, является использование устойчивых сортов. С их помощью удалось локализовать и в результате долгосрочного регулирования вытеснить из агробиоце-нозов возбудителя южного листового ожога кукурузы - Bipolaris maydis race T. Эта же технология способствует в значительной степени локализации другого карантинного патогена S. endobioticum - возбудителя рака картофеля.
Биоценотическая регуляция может быть усилена за счет восстановления структуры площадей, введения в ротацию культур, играющих роль фитосанитарных регуляторов. Именно этими регуляторами являются злаковые культуры (сорго, овес, кукуруза и др.), способствующие снижению запасов почвенной инфекции возбудителя техасской корневой гнили (Phymatotrichopsis omnivora), фомопсиса подсолнечника (D. helianthi), головни картофеля (Thecaphora solani) и других видов. Снижению численности почвенной популяции возбудителя сухой гнили кукурузы S. maydis способствует послеуборочная обработка почвы, включающая в себя обработку дисковыми боронами и последующую зяблевую вспашку. Внесение в почву органических удобрений в значительной степени активизирует дея-
ВНИИКР: НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ, НОВОСТИ
39
УДК 632.913.1
Карантинные болезни винограда
тельность полезной микофлоры и содействует вытеснению из агроби-оценозов патогенных организмов, в том числе карантинных.
Эффективное регулирование нередко достигается за счет использования комплекса методов, включая механический, химический и биологический контроль и регулирование мест обитания, применяемых в соответствии с существующими нормативными положениями и международными нормами. Фи-тосанитарное благополучие семечковых культур и защиту от возбудителя бактериального ожога (Е. ату-!оуога) обеспечивают возделывание толерантных сортов, обрезка пораженных побегов и лечение ран, применение средств химического контроля, а в отдельных странах и биологических средств защиты (стрептомицин, окситетрацик-лин, казугамицин и др.).
Биологические инвазии, обусловленные антропогенной деятельностью, являются проблемой глобального характера и представляют серьезную угрозу экологической безопасности России. Международные обязательства, предусмотренные Конвенцией о биологическом разнообразии, обязывают Российскую Федерацию «предотвращать интродукцию, контролировать или уничтожать те чужеродные виды, которые угрожают экосистемам, местам обитания и видам».
Для выполнения этихзадач Управление фитосанитарного надзора и территориальные органы, подведомственные Россельхознадзору, проводят комплексную работу по предотвращению интродукций карантинных патогенов, включающую оценку риска, гармонизацию правил по предупреждению ввоза чужеродных организмов, мониторинг посевов, насаждений и мест складирования подкарантинной продукции с целью выявления первичных очагов этих патогенов, а также разрабатывают мероприятия по локализации и ликвидации очагов проникших на территорию нашей страны возбудителей болезней.
Н.А. ИВАНОВА,
агроном Пятигорского филиала Всероссийского центра карантина растений
В Перечень вредителей, болезней растений, растений (сорняков), имеющих карантинное значение для Российской Федерации, включены две болезни винограда, отсутствующие на ее территории: бактериальное увядание и золотистое пожелтение. Обе они в случае заноса инфекции могут заражать виноградники и в нашей стране, особенно в регионах, где климатические условия благоприятны для их развития, - Ставропольский и Краснодарский края, республики Северного Кавказа.
Бактериальное увядание винограда широко распространено в странах Южной Европы, Азии и Африки. Болезнь приводит к значительному снижению урожая (до 80 %) и сокращению долговечности виноградников.
Возбудитель болезни (Xylophilus ampelinus) поражает все части растения: побеги, листья, соцветия, гроздья, рукава и штамбы (рис. 1).
Особенно четко заболевание проявляется в годы с холодной и влажной весной. Первые симптомы обнаруживаются на побегах лозы первого и второго года. Замедляется ее рост, почки у основания побегов не
1. Бактериальное увядание винограда
распускаются, а верхние дают побеги с уродливыми, морщинистыми и хлоротичными листьями. Черешки листьев покрыты удлиненными черными пятнами. Инфицированные побеги короче, гроздья на них намного мельче, чем на здоровых. Усыхание побегов распространяется снизу вверх. На междоузлиях образуются продолговатые маслянистые пятна, которые затем вздуваются и становятся мягкими на ощупь. Пятна растрескиваются, ткани не-кротизируются и принимают темно-коричневую окраску, а междоузлия покрываются глубокими трещинами. Иногда из некрозов выделяется желтоватый экссудат, состоящий из бактериальной массы. Высыхая на воздухе, экссудат образует блестящую пленку, которая переносится ветром на здоровые лозы.
При проникновении инфекции по черешкам и жилкам листья погибают. Если заражение происходит через устьица, то на листьях образуются угловатые красно-коричневые пятна. При высокой влажности воздуха на зараженных листьях появляется ярко-желтый экссудат.
Зараженные цветки не распускаются, чернеют и засыхают. При заражении корней замедляется рост побегов.
Бактериальное увядание - сосудистое заболевание. Бактерии вызыва-
