CC BY
11Вестник защиты растений, ,3, 2005 73
УДК 633.491:632.3
РИЗОКТОНИОЗ КАРТОФЕЛЯ В СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ПРИОБЬЯ II. УГЛУБЛЕННАЯ ПЯТНИСТОСТЬ
Е.М.Шалдяева, Ю.В.Пилипова, М.П.Шатунова
Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск
Углубленная пятнистость - малоизученная форма проявления ризоктониоза на клубнях картофеля. Распространенность ее в Западной Сибири достигает 30% и более. Начало формирования язв приходится на фазу бутонизации - цветения. Изоляты гриба Rhizoctonia solani, выделенные из углубленной пятнистости, отнесены к Ag,3, от средне- до высокотоксичных. Появлению углубленной пятнистости способствует размещение картофеля на выщелоченном черноземе, пораженность посадочного материала, нарушение целостности кожуры. Наличие 5-10 язв на клубне приводит к задержке всходов на 4-5 дней, поражению стеблей до 24%, столонов до 14%, что по степени патогенного воздействия на растение позволяет оценивать ее, как близкую к склероциальной.
Ризоктониоз известен во всех странах, где занимаются возделыванием картофеля. Заболевание широко распространено в Сибири и на Дальнем Востоке (Белова, 1968; Покручин, 1980; Коняева и др., 1981; Коняева, 1986). Обследования подземной части картофеля в период цветения показывают, что 75-85% из них поражены ризоктониозом (Сечкина, 1982). В отдельных зонах, в частности в Якутии, распространенность этого заболевания достигает 96% (Панкратова, Кичмар-чик, 1969), в Западной Сибири - 16% (Коняева и др., 1982).
Возбудитель ризоктониоза - гриб Rhizoctonia solani поражает все части растений картофеля, вызывая гибель ростков, сухую язвенную гниль и «белую ножку» стеблей, поражение столонов и корней. На клубнях ризоктониоз может также проявляться по-разному: в виде склероциев гриба, в форме сетчатого некроза, трещин, а также в виде углубленной пятнистости.
Впервые углубленная пятнистость на картофеле была отмечена И.Н.Абрамовым (1953) на Дальнем Востоке, более подробно описана Г.Г.Аносовым (1972) в Восточной Сибири и Л.Д.Почаниной (1977) в Белоруссии. Данная форма проявления ризоктониоза имеет вид округлых грязно-серых вдавленных пятен с четко ограниченными краями, размером от 3 до 10 мм. При разрыве эпидермиса обнаруживается углубление от 2 до
12 мм, заполненное сухой темно-коричневой массой, содержащей гифы гриба и отмершие клетки тканей. От здоровой ткани содержимое углублений отделено слоем опробковевших клеток.
Цель исследований - выявление закономерностей развития ризоктониоза в зависимости от пораженности клубней углубленной пятнистостью.
Методика исследований. Лабораторные и полевые эксперименты проводили с 1990 по 2002 г. Выделение возбудителя из язв осуществляли методом изоляции на 2% водном агаре. Морфолого-культуральные признаки изолятов описывали на 40-й день инкубации на кар-тофельно-декстрозном агаре (КДА) при температуре 22-24°С. Фитотоксические свойства изучали по методу О.А.Бе-рестецкого (1973) на модифицированной среде Ричардса (Бисуас, Боровков, 1980) с использованием в качестве тест-объектов 3-дневных проростков огурца. Определение анастомозной группы (AG) изолятов проводили по модифицированной методике (Рагте!ег е! а1., 1969; Krounland, Stanghellini, 1988). Интенсивность роста штаммов гриба измеряли на КДА при температурах 7, 14, 21, 27 и 30°С.
Полевые опыты по изучению патогенеза углубленной пятнистости в сравнении с другими формами проявления ризоктониоза на клубнях закладывали в ОПХ «Элитное». Повторность опыта 4-
кратная, площадь делянки - 14 м2, сорт картофеля - Берлихинген.
Пораженность подземных органов ри-зоктониозом учитывали через 4, 6 и 10
Результаты
Углубленная пятнистость - малоизученная форма проявления ризоктониоза на клубнях картофеля. Ее формирование приходит с конца фазы бутонизации до конца вегетации растений. Формирующиеся на клубнях язвы углубленной пятнистости бывают двух типов: открытые (рис. 1) и закрытые эпидермисом, обычно с растрескиванием по центру (рис. 2). При разрезе клубня через язву
Вестник защиты растений, 3, 2005 недель после посадки по шкале Франка (Frank et al., 1976). На клубнях нового урожая определяли распространенность форм проявления ризоктониоза.
исследований
можно наблюдать типичное проявление углубленной пятнистости в виде полости от 2 до 12 мм глубиной, заполненного сухой темно-коричневой массой. На некоторых сортах (Ароза, Розара) проявление данной формы заболевания более вредоносно, так как язвы проникают очень глубоко (до 20-25 мм), сливаются и образуют довольно крупные полости (рис. 3).
Рис. 1. Язвы открытые
Рис. 2. Язвы закрытые
Рис. 3. Клубень в разрезе
Из вышеописанных типов углубленной пятнистости были выделены в чистую культуру и идентифицированы штаммы гриба Rh. solani. Все изоляты были многоядерными, имели долипоро-вую перегородку и другие характерные гифальные диагностические признаки. Тестирование на принадлежность к ана-стомозной группе показало наличие реакции по категории С2 с тестовыми изолята-ми AG-3, полученными от D.E.Carling (США, Аляска, Фербенкский университет). Таким образом, впервые штаммы Rh. solani, выделенные нами из углубленной пятнистости, отнесены к AG-3, известной как наиболее патогенной на картофеле.
Окраска мицелия 40-дневных культур гриба на КДА была от светло-коричневой до красновато-бурой с белесыми радиальными лучами. Количество склероциев изменялось от единичных до обильных, мелких, рассыпанных по поверхности.
Изучение фитотоксичных свойств показало, что фильтраты культураль-ных жидкостей ингибировали рост 3-дневных проростков огурца, хотя и в разной степени. Варьирование показателя
фитотоксической активности было от 20.7% до 59.5%, что свидетельствовало о наличии в популяции как слабо-, так и высокотоксичных штаммов Rh. solani.
Важнейшими факторами, влияющими на развитие возбудителя ризоктониоза в почве, являются температура и влажность, причем патогенные свойства гриба проявляются при температуре от 9 до 27°С, а наибольшая вредоносность отмечается при 15-21°С (Попкова и др., 1986).
В исследованиях были выбраны температуры 7, 14, 21 и 27°С, характерные для почв региона в период с мая по сентябрь.
Изоляты, выделенные из углубленной пятнистости, имели низкую скорость роста при 7°С (3.4-5.3 мм/сутки), при повышении температуры до 14°С наблюдалось увеличение интенсивности роста штаммов, которая еще более возрастала при 21 °С и составляла 23.3-26.8 мм/сутки (рис. 4). При 27°С происходило незначительное уменьшение скорости роста. Резко снижалась активность штаммов при 30°С, вплоть до полного прекращения роста (0.3-8 мм/сутки).
Вестник защиты растений, 3, 2005
Таким образом, данные лабораторных экспериментов свидетельствуют о значительной ростовой активности штаммов при пониженных температу-
75
рах (14°С) и объясняют их способность заражать проростки картофеля в наиболее уязвимую фазу появления всходов.
30
температура, °С Рисунок 4.- Скорость роста изолятов R. solani. выделенных из углубленной пятнистсти
Рисунок5,- Скорость роста изолятов R. solani. выделенных
-590
-592 ■
f - - 593 —А— 594 ■
-595
•--- Из углубленной пятнистости
- Из склероциев [
Следует отметить, что проведенные нами эксперименты с изолятами гриба, выделенными из пораженных ростков и стеблей, наоборот, показали большую их приспособленность к высоким температурам (27 и 30°С), которые имеются в верхнем слое почвы в период вегетации (рис. 5). Наблюдались достоверные отличия в показателях скорости роста изолятов, выделенных из клубней (углубленной пятнистости, склероциев) и пораженных ростков и стеблей (Шалдяева, Пилипова, 1996).
Как показали полевые исследования, пораженность клубней углубленной пятнистостью слабо различалась по сортам, независимо от структуры поверхности и толщины кожуры, содержания крахмала. Так, при высадке здоровых клубней распространенность этой формы на средне-ранних сортах Невский, Елизавета, Чародей колебалась от 28.3 до 38.9%, а сред-непозднем сорте Никулинский - 20.8% (табл. 1).
Более значимым было влияние типа почвы, на которой выращивали картофель. Так, при размещении культуры на дерново-подзолистой почве распространенность углубленной пятнистости не превышала 4.5%, в то время как на выщелоченном черноземе она достигала 58.1% (табл. 1). Способствовала появлению язв углубленной пятнистости и пораженность посадочного материала.
При использовании для посадки пораженных клубней распространенность данной формы ризоктониоза возрастала
в 1.5-2.5 раза по сравнению со здоровым посадочным материалом, но в основном на выщелоченном черноземе.
Неоднократно высказывались предположения, что появление может быть связано с повреждением клубней личинками щелкунов - проволочниками. Проведенные нами исследования на 5 сортах картофеля свидетельствовали об увеличении пораженности клубней на фоне повреждения их проволочниками - до 70.8% (Шалдяева, Пилипова, 2003). В среднем, в контроле распространение повреждений проволочниками составило 42.7%, а ризоктониозом - 74%, при внесении препарата базудин против проволочников (15-20 кг/га) данные показатели снижались в 1.7-1.8 раза (табл. 2).
Таблица 1. Распространенность углубленной пятнистости на клубнях картофеля в зависимости от типа почвы и пораженности поса-_дочного материала, %_
Выщелоченный Дерново-чернозем,_подзолистая
Здо- Пора- Здоро- Пора-
ровые женные вые женные
Никулин- 20.8 53.6 0 1.8
скии
Невский 28.3 35.7 0.4 3.6
Елизавета 32.9 58.1 4.5 0
Чародей 38.9 48.8 0 0.7
Таким образом, углубленная пятнистость - распространенная форма проявления ризоктониоза картофеля в Западной Сибири, на частоту появления кото-
рой оказывают преимущественное влияние тип почвы, зараженность посадочного материала, нарушение целостности кожуры, особенно в начальный период формирования клубней.
Таблица 2. Действие препарата базудин на повреждение поволочниками (П) и расространен-ность углубленной пятнистости (Р) на картофеле С Контроль_Базудин
П, % Р,% П, % Р, %
Невский 35.6 80.0 33.3 51.5
Романо 51.1 64.3 25.0 32.4
Луговской 67.2 94.7 44.4 49.9
Свитанок
киевский 10.0 55.6 0 13.4
Идеал 52.6 83.3 20.0 60.0
В среднем 42.7 74.0 24.5 40.6
Таблица 3. Развитие ризоктониоза на подземных органах картофеля в зависимости от форм проявления заболевания, %.
Ги- Развитие через Столоны
Варианты бель ростков 4 недели 6 недель 10 недель пов-режд. опав шие
Контроль Сетчатый 0 0 8.2 13.1 13.2 20.8 10.1 22.2* 6.4 12.1 0.4 0.4
некроз Склеро-ции 1/10 УП (1-4 11.1 0.6 32.1* 14.6 34.6* 20.9 22.0* 16.7 15.5* 10.7 3.3 0
язвы)
УП (5-10 язв) 7.35 23.8* 17.4 19.4* 13.6* 3.3
НСР.95 12.3 15.1 7.9 7.35 6.97 4.7
При посадке клубней с единичными язвами углубленной пятнистости (1-4 язвы) количество погибших ростков не превышало в среднем 0.6%, а в контроле и в варианте с сетчатым некрозом их гибели не наблюдалось.
Развитие сухой язвенной гнили на ростках и стеблях в варианте с сильным поражением углубленной пятнистостью (5-10 язв) в 2-3 раза значимо превышало контроль и было несколько ниже или со поставимо с пораженностью растений в варианте со склероциями патогена. Количество поврежденных столонов в этом варианте достигало 13.6%, а опадение столонов в 8 раз превышало контроль. Динамика заболевания в вариантах с единичными язвами углубленной пятни-
Вестник защиты растений, ,3, 2005 Изучение вредоносности углубленной пятнистости (УП) в сравнении с другими формами проявления ризок-тониоза на клубнях проводили в полевых опытах. Воздействие клубневой инфекции ризоктониоза наиболее ярко проявляется в период прорастания клубней. Как показали фенологические наблюдения, наступление фазы всходов в вариантах с сильным поражением углубленной пятнистостью (5-10 язв) и со склероциями патогена запаздывало на 4-5 дней. Задержка была обусловлена гибелью первичных проростков картофеля и составляла в этих вариантах 7.4 и 11.1% соответственно (табл. 3).
Таблица 4. Распространенность различных форм ризоктониоза на клубнях _нового урожая, %_
Формы ризоктониоза Контроль Сетчатый некроз Склероции 1/10 УП (1-4) УП (510)
Здоровые 14.7 13.7 7.3 13.8 14.3
Склероции,
всего 17.4 22.1 38.1 4.4 16.9
в т.ч. 1/4-1/2 4.7 9.4 9.8 0.2 8.3
един.-1/10 12.7 12.7 28.3 4.2 8.6
УП 27.1 28.9 36.6 22.9 26.7
Сетчатый
некроз 82.3 85.4 89.1 84.8 85.0
стости (1-4) и сетчатым некрозом практически не отличалась в течение всего онтогенеза и значимо превышала контроль лишь в конце вегетационного сезона.
Наличие семенной инфекции ризоктонио-за оказывало существенное влияние на по-раженность клубней нового урожая (табл. 4).
При использовании клубней с семенной инфекцией в форме склероциев по-раженность нового урожая была самой значительной: здоровых клубней было лишь 7.3%, а показатели заселенности склероциями и углубленной пятнистостью были наиболее высокими - 38.1 и 36.6% соответственно.
При использовании клубней с семенной инфекцией в форме сетчатого некроза по-раженность сформировавшегося картофеля была ниже: здоровых клубней 13.7%, клубней со склероциями до 22% и с углубленной пятнистостью 28.9%.
Вестник защиты растений, 3, 2005
В вариантах с семенной инфекцией в форме углубленной пятнистости (УП) ситуация изменилась. Количество клубней со склероциями было ниже, чем в контроле и не превышало 4.4-16.9%, однако распространенность этой формы была значительной - от 22.9 до 26.7%.
Таким образом, в ходе экспериментов были впервые изучены биологические особенности возбудителя углубленной пятнистости - малоизученной формы
77
проявления ризоктониоза картофеля. Установлена принадлежность изолятов к AG-3, токсичность их колебалась от средней до сильной. Изоляты характеризовались высокой степенью пластичности к температурному режиму. Наличие углубленной пятнистости приводило к значительному поражению ризоктониозом, что по степени патогенного воздействия на растения позволяет оценивать ее, как близкую к склероциальной.
Абрамов И.Н. Болезни картофеля на Дальнем Востоке. Хабаровск, 1953, 222 с.
Аносов Г.Г, Вредоносность черной парши картофеля в Забайкалье. /Приемы и методы повышения урожайности картофеля и овощных культур в Восточной Сибири. Иркутск, 1972, с.32-37.
Белова Л. Б. Обоснование мер борьбы с главнейшими болезнями картофеля в Новосибирской области. Автореф. канд. дисс., СПб, Пушкин, 1968, 18 с.
Берестецкий О.А. Изучение фитотоксических свойств грибов. /Методы эксперимент. миколог. Киев, 1973, с.165-175.
Бисуас М.Ч., Боровков А.В. Сравнительное изучение фитотоксичности и патогенности штаммов Rhizoctonia solani Kuhn и R. aderholdii (Ruhl) Kolosch. /Миколог. и фитопат., 14, З, 1980, с.288-292.
Коняева Н.М. Распространенность и вредоносность болезней картофеля в Сибири и на Дальнем Востоке. /Интегрир. защ. с.-х. культур от болезней и вредителей в Сибири. Новосибирск, 1986, с.63-69.
Коняева Н.М., Канунникова Н.Н., Шалдяева Е.М. и др. Распространенность и вредоносность болезней картофеля в зоне БАМа. /Зональные системы защ. раст. от вредителей и болезней в Сибири. Новосибирск, 1981, с.128-132.
Коняева Н.М., Шалдяева Е.М., Пугин И.А. Производственное испытание протравителей ТМТД и фунда-зола в борьбе с ризоктониозом картофеля. /Науч.-техн. бюл. ВАСХНИЛ, Сиб. отделение, 1, 1982, с.43-46
Панкратова Э.Я., Кичмарчик Э.Л. Основные болезни картофеля и овощных культур и меры борьбы с ними. Якутск, 1969, 31 с.
Покручин Г.А. Приемы защиты картофеля от
Литература
грибных заболеваний в северном Зауралье. Авто-реф. канд. дисс., М., 1980, 17 с.
Попкова К.В., Воловик А.С., Шнейдер Ю.И. и др. Защита картофеля в условиях индустриальной технологии. М., 1986, 152 с.
Почанина Л.Д. Особенности патогенеза ризок-тониоза картофеля и иммунологическая оценка сортов к заболеванию. Автореф. канд. дисс., Само-хваловичи, 1977, 18 с.
Сечкина Т.Ю. Обоснование мероприятий, снижающих повторное заражение картофеля вирусами и ризоктониозом, применительно к технологии первичного семеноводства в горно-сопочной зоне Кокчетавской области. Автореф. канд. дисс., Само-хваловичи, 1982, 18 с.
Шалдяева Е.М., Пилипова Ю.В. Действие температуры на скорость роста изолятов Rhizoctonia solani Kuhn, относящихся к AG-3. /Материалы конференции молодых ученых, посвященной 26-летию СО РАСХН, Новосибирск, 1996, с.12-13.
Шалдяева Е.М., Пилипова Ю.В. Для снижения вредоносности проволочника и ризоктониоза. /Защ. и карантин растений, 6, 2003.
Frank J. A., Leach S.S., Webb R.E. Evaluation of potato clone reaction to Rhizoctonia solani. /Plant Dis. Rep., 60, 1976, p.910-912.
Krounland W.E., Stanghellini M.E. Clean slide technique for the observation of anastomosis and nuclear condition of Rhizoctonia solani. /Phytopathology, 78, 1988, p.820-822.
Parmeter J.R., Sherwood R.T., Platt W.D. Anastomosis grouping among isolates of Thanatephorus cucumeris. /Phytopathology, 59, 1969, p.1270-1278.
RHIZOCTONIA DISEASE IN POTATO GROWN IN THE NORTHERN COASTAL FOREST-STEPPE AREAS OF THE OB RIVER. II. DEEP SPOT E.M.Shaldyaeva, Yu.V.Pilipova
Deep spot has been given little examination as a Rhizoctonia disease form in potato tubers. The occurrence of the disease in view in Western Siberia makes 30% and more. Ulceration starts in the bud-formation period. Rhizoctonia, solani fungus isolates extracted from deep spot refer to Ag3 from mid to highly toxic. Deep spot results from growing potato on leached out black soils, as well as from affected seeds and broken potato coat. It has been shown that 5-10 ulcers per tuber result in 4-5d retention in field emergence, stem infection up to 24%, stolon infection about 14%, which suggests estimating the extent of its pathogenic impact on the plants as being of a sclerotic type.
