Як зміна клімату вплинула на розвиток септоріозу в Україні?

11.01.2018

Поділитися:

Останніми роками на території України фітопатологічна ситуація в посівах озимої пшениці дещо змінилася, і цьому сприяла низка чинників. По-перше, декілька років поспіль спостерігаються досить екстремальні умови осінньої посівної кампанії: висів у сухий ґрунт, нестача вологи на момент сходів озимих культур. По-друге, останні три роки на всій території України має місце так звана фізіологічна весна. Тобто, відбувається раннє поновлення вегетації, поступове наростання температури, різке її коливання протягом доби, весняні приморозки. У результаті ми маємо як позитивні, так і негативні наслідки. Озимі зернові утворюють додаткові стебла у весняний період і при раціональному підході ми збираємо непогані врожаї, але ослаблення рослин на первинному етапі й екстремальні умови навесні призводять до ослаблення посівів і, як наслідок, до зміни звичного фітопатологічного балансу патогенів.

На даний момент серед плямистостей листя пшениці септоріоз займає одне із перших місць за шкідливістю та поширенням і є одним із найбільш прогресуючих захворювань культури в Європі та світі.

В Україні септоріоз зустрічається в усіх регіонах вирощування культури. Плямистості, об’єднані під назвою септоріоз, викликають кілька видів патогенів, які за сучасною класифікацією відносяться до різних родин. За даними багатьох дослідників на зернових культурах може зустрічатися від 8 до 15 видів родів Septoria та Stagonospora. Найпоширенішими збудниками плямистостей пшениці на території України є Septoria tritici Desm. (телеоморфа Mycosphaerella graminicola (Fuckel) I. Schrot), Stagonospora nodorum (Berk.) E. Castcle Germano (телеоморфа Phaeosphaeria nodorum (E. Miill.) Hedjar) та Stagonospora abenae f. sp. triticca Bissett(телеоморфа Phaeosphaeria abenaria f. sp. triticca Shoemaker C. E. Babc.). Цікавий той факт, що Septoria triticiуражує тільки листкову поверхню пшениці, джерелом інфекції у цьому випадку є рослинні рештки, особливу небезпеку становить при ураженні прапорцевого листка. Фактично на фазі прапорцевого листка вказаний збудник закінчує свій цикл розвитку. Stagonospora nodorum уражує листки і колос пшениці. За даними заступника директора Інституту захисту рослин НААН України,Ретьмана С. В., 90 % цієї хвороби поширюється за допомогою насіннєвої інфекції, визначити яку може тільки первинна фітоекспертиза насіннєвого матеріалу. Дослідження Stagonospora abenae f. sp. triticca показують, що ураження озимої пшениці цим збудником впливає на довжину колосу, кількість зернин у ньому, масу зерен із колосу і масу 1000 зернин. Так, при ступені розвитку хвороби 25 % зменшення маси зерна з колосу досягає 15,3 %, а маси 1000 зернин — 10,4 %. Тобто, всі збудники починають розвиватися на озимій пшениці одночасно, і перші симптоми ми спостерігаємо у фазі початок кущення — початок виходу в трубку. В подальшому у кожного свій життєвий цикл, і чим ближче до фази молочно-воскової стиглості, тим складніше проконтролювати ці три збудники одночасно.

Домінуюче положення в комплексі збудників септоріозу належить Septoria tritici. Ці збудники мають чіткі морфологічні відмінності. Для S. tritici характерним є утворення численних золотаво-коричневих пікнід з отвором. Інколи вони можуть бути приплюснутими або еліптичними розміром від 60 до 200 мкм (найчастіше 100−150 мкм). Конідії двох типів: макро- і мікроконідії. Безбарвні макроконідії з 3−5 перегородками мають ниткоподібну форму, їх розміри знаходяться в межах 35−98 × 1,4−2,8 мкм. Мікроконідії перегородок не мають і їх розміри не перевищують 5−9 × 0,31 мкм. Пікніди St. nodorum розміщуються вздовж жилок ураженої тканини. Їх отвори слабко розвинені. Розміри пікнід коливаються від 80 до 210 мкм (в середньому 140−160 мкм). Безбарвні конідії з трьома перегородками мають вузькоциліндричну форму. Вони заокруглені на кінцях, прямі або злегка зігнуті. Розміри пікноспор St. nodorum значно менші, ніж S. tritici, і перебувають у межах 15−25 × 2,75 мкм.

Первинне ураження рослин озимої пшениці збудниками септоріозу восени.

Розвиток септоріозу на момент відновлення вегетації озимої пшениці.

Вихід спороношення Septoria tritici з пікнід.

Історія поширення та розвитку даної хвороби свідчить, що вона набуває економічно відчутного значення кожні 25 років. Епіфітотії септоріозу листя спостерігалися в Європі наприкінці ХІХ ст., септоріозу колосу — на початку 30-х та у 50-ті роки ХХ ст. Інтенсивне ураження Septoria tritici зафіксовано на початку 70-х у всьому світі. Темпи зростання поширення хвороби відзначалися з початку 80-х років минулого століття. У США значні втрати врожаю спостерігалися в центральних та південних штатах. За даними дослідників, ступінь ураження пшениці озимої збудниками септоріозу в Поліссі становить від 3,6 до 58,7 %, а в Північному Лісостепу — 1,5−44,8 %. Хвороба може розвиватися на всіх надземних органах рослин упродовж усієї вегетації. Перші симптоми можуть з’являтися на сходах у вигляді бурих смуг, плям або побуріння колеоптиля. Від уражених проростків хвороба поширюється на інші листки, де утворюються неправильної форми бурі плями з жовтуватою облямівкою. Пізніше вони можуть зливатися, а листок або його частина засихають. На поверхні плям формуються темно-коричневі або чорні плодові тіла — пікніди. За сприятливих умов (прохолодна волога погода) St. nodorum уражує колоскові лусочки й насіння. Зерно при цьому може мати зморшкувату поверхню і меншу масу або ж не відрізнятися від здорового. При ураженні рослин грибом S. tritici утворюються плями видовженої, прямокутної форми, солом’яного кольору і маслянисті на вигляд за рахунок численного формування пікнід. Ураження листя пшениці St. nodorum призводить до появи лінзоподібних плям, при цьому пікніди неозброєним оком майже непомітні.

У септоріозу первинним інокулюмом є сумкоспори, які формуються в перитеціях на рослинних рештках, скиртах соломи. При підвищенні вологості повітря сумкоспори вивільняються і можуть розноситися вітром та дощем, уражуючи молоді рослини. Вторинним джерелом інфекції є інфіковані рослини, на яких сформувалося конідіальне спороношення. Конідії (пікноспори) утворюються всередині пікнід. За сприятливих умов спостерігалися від 6 до 12 генерацій за вегетаційний період. Пікноспори збудників септоріозу поширюються в травостої під час дощу.

Симптоми одночасного розвитку Septoria tritici та St. nodorum.

Як вже зазначалося, джерелом інфекції при ураженні St. nodorum, крім рослинних решток і хворих рослин, є контаміноване зерно. Важливу роль у патогенезі відіграють токсини. Встановлено, що в лабораторних умовах St. nodorum може продукувати септорін, охрацин і некротичний токсин. Вони інгібують ріст корінців і колеоптиля пшениці. Отже, дуже важливо контролювати розвиток St. nodorum, починаючи з фази насіннєвого матеріалу, тобто шляхом застосування протруйників. Джерелом інфекції септоріозу колосу є також рослинні рештки (стерня, солома, полова) і зерно, де збудник зберігається у вигляді пікнід зі спорами або перитеціїв із сумками, в яких містяться сумкоспори, звідки інфекція переходить на сходи і потім, упродовж усієї вегетації, розвивається на всіх надземних органах аж до колосу і зерна.

Важливо зазначити, що саме статева стадія обох збудників є імовірним джерелом виникнення можливої резистентності. А якраз від резистентності збудників септоріозу до різних хімічних класів фунгіцидів потерпає сьогодні Європа. Додатковим джерелом інфекції обох видів септоріозу можуть бути дикорослі злакові. І саме цей факт вимагає наукового підходу у побудові системи захисту від септоріозу у кожному конкретному агроценозі. Природа володіє пам’яттю — не слід про це забувати.

Збудники септоріозу пшениці розвиваються в широкому діапазоні температури — 4−35 ºС. Оптимальною є температура 20−22 ºС. Інтенсивному розвиткові хвороби сприяють часті дощі, коли відносна вологість повітря перевищує 80 %. Пікноспори S. tritici проростають на листі за 12−18 годин після потрапляння на нього, а St. nodorum — у 8−10 разів швидше. За оптимальної температури ураження листя St. nodorum відбувається за 7−15 годин. Спори St. nodorum добре витримують посуху. Інкубаційний період розвитку септоріозу складає 6−9 діб у залежності від метеорологічних умов і сортових особливостей. При оптимальній температурі +23 ºС для утворення плям із дозрілими пікнідами необхідно 6−14 діб. За відносної вологості повітря нижче ніж 85 % утворення пікнід і споруляція гриба не відбувається. За вегетаційний період збудники хвороби можуть дати кілька генерацій спороношення. Збудники інтенсивніше уражують старіючі тканини рослин. За вегетаційний період пшениці гриб розвивається в 6−12 поколіннях. Високий інфекційний потенціал збудників (St. nodorum формує до 10 тис. спор, S. tritici — до 20 тис. спор в одній пікніді) прискорює поширення захворювання. Дощі сприяють вивільненню спор із пікнід, і разом із краплинами води вони вітром переносяться на великі відстані [7]. Для захисту пшениці озимої від хвороб потрібен комплексний підхід до розробки і здійснення захисних заходів з урахуванням прогнозу розвитку хвороб у конкретному регіоні.

Зміна напрямів у рослинництві та технологій вирощування сільськогосподарських культур, впровадження нових сортів супроводжувалися загальним відставанням біоценологічної інформованості щодо процесів в агроекосистемі зернового поля, а також нечітким прогнозом наслідків таких змін. Захист пшениці озимої в сучасних умовах ускладнюється внаслідок того, що спеціалізація та інтенсифікація сільськогосподарського виробництва обмежують можливості застосування профілактичних заходів, які стримують чисельність і шкодочинність фітопатогенів. У результаті збільшується використання пестицидів, що забезпечують приріст урожайності, але неспроможні зменшити на тривалий час кількість та шкідливість збудників хвороб. В таких умовах побудова системи захисту озимої пшениці повинна бути чіткою і науково обґрунтованою з урахуванням найдрібніших деталей кожного конкретного поля. Європа захищається від септоріозу за такою схемою: