ФУНГИЦИДЫ ПРОТИВ КОМПЛЕКСА МИКРОМИЦЕТОВ НА СЕМЕНАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНО ЧЕРНОЗЕМНОГО РЕГИОНА

ФУНГИЦИДЫ ПРОТИВ КОМПЛЕКСА МИКРОМИЦЕТОВ НА СЕМЕНАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНО ЧЕРНОЗЕМНОГО РЕГИОНА

Научная статья

Лавринова В.А.^1, *, Полунина Т.С.², Гусев И.В.³

Среднерусский филиал Федерального государственного научного бюджетного учреждения «Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина», Тамбов, Россия

* Корреспондирующий автор (lawrinowa777[at]mail.ru)

Аннотация

Выявлен видовой состав возбудителей семенного материала озимой пшеницы в Тамбовской области, он неоднороден и развивался в зависимости от сортовых особенностей культуры и от климатических факторов. Отмечено, что количество пораженных зерновок грибами рода Fusarium по отношению к 2016 году возросло, а распространение грибов рода Alternaria наоборот снизилось. Установлено, что зараженность семян гельминтоспориозными грибами отсутствовало или находилось далеко за пределами порога вредоносности возбудителя. Доказана высокая биологическая эффективность (82,6 %) на сорте Северодонецкая Юбилейная смесевой формы фунгицида Поларис и регулятора роста Эмистим, аналогичная ситуация наблюдалась против альтернариозной инфекции (72,7 %). Результаты исследований показали, что сильному угнетению микромицетов из рода Fusarium (82,6 %) и комплексной нагрузки фитопатогенов на одну зерновку (100 %) способствовал химический препарата Максим Форте.

Ключевые слова: Озимая пшеница, микромицеты, зараженность семян, комплекс патогенов, фунгициды.

FUNGICIDES AGAINST MICROMECETES COMPLEX ON WINTER WHEAT SEEDS IN NORTH-EAST OF CENTRAL BLACKEARTH REGION

Research article

Lavrinova V.A.^{1, *}, Polunina T.S.², Gusev I.V.³

Central Russian Branch of the Federal State Scientific and Budgetary Institution “Federal Scientific Center named after I.V. Michurin”, Tambov, Russia

* Corresponding author (lawrinowa777[at]mail.ru)

Abstract

The article discusses the species composition of the causative agents of winter wheat seed material in the Tambov region; it is heterogeneous and developed depending on the varietal characteristics of the crop and climatic factors. It is noted that the number of affected grains of fungi of the Fusarium genus has increased in comparison with 2016, while the spread of fungi of the Alternaria genus has on the contrary decreased. It is established that the infection of the seeds with helminthosporium fungi did not take place or was far beyond the threshold of the harmfulness of the pathogen. High biological efficiency (82.6%) of Severodonetsk Yubileinaya mixed form of Polaris fungicide and the growth regulator Emistim was proved, a similar situation was observed against alternative infection (72.7%). The results of the studies showed that the chemical preparation Maxim Forte contributed to strong inhibition of micromycetes from the Fusarium genus (82.6%) and the complex load of phytopathogens per grain (100%).

Keywords: Winter wheat, micromycetes, seed contamination, complex of pathogens, fungicides.

Озимая пшеница – важная зерновая культура в ЦЧР, имеющая продовольственную и кормовую ценность и обладает ценными агротехническими качествами, являясь хорошим предшественником для ряда культур. В повышении урожайности пшеницы важное место принадлежит защите семенного материала от вредоносных болезней, которые приводят к снижению урожайности, ухудшению его качества, возможно даже и к гибели посевов. До 60% видов фитопатогенов передаются через семена. Пораженные семена теряют всхожесть, энергию прорастания, силу роста, в них нарушается нормальное течение биохимических процессов, и способствуют накоплению инфекционного начала в почве [1, С. 24]. Посев зараженными семенами приводит к передаче болезней на вегетирующие растения и тем самым создает и поддерживает очаги инфекции в поле.

Защита посевов озимой пшеницы от болезней необходима на первых этапах роста и развития и, обеспечить ее может только протравливание. Предохранение семян и проростков от болезней – необходимая и обязательная процедура в растениеводстве [2, С. 15]. Протравливание по праву считается одним из главных приемов в технологиях предпосевной подготовки семян, оно имеет многократную окупаемость и повышает общую рентабельность сельскохозяйственного производства [3], [4], [5, С. 3]. Обеззараживание на 60-100 % ограничивает проявление семенной инфекции и на 30-80% - первичной аэрогенной и содержащейся в почве и пожнивных остатков [3, С. 26]. При выборе фунгицида следует исходить из того, что препарат должен воздействовать на комплекс возбудителей различных болезней, передающихся семенами [1, С. 24]. Использование протравителей семян позволяет достигнуть оптимального фитосанитарного состояния посевов [6, С. 141].

Видовой состав возбудителей семенного материала озимой пшеницы в Тамбовской области неоднороден и развивался в зависимости от сортовых особенностей культуры и от климатических факторов. Одним из основных стабильным источников инфекции зерновых культур, где скапливаются запасы фитопатогенов, являются семена [7, С. 10].

Наиболее опасными считаются продукты жизнедеятельности плесневых грибов – токсины и микотоксины, обладающие канцерогенным воздействием на организм человека и животных. Важнейшими продуцентами микотоксинов и токсинов являются грибы рода Asperegillus, Penicillium и Fusarium соответственно.

В условиях интенсификации зернопроизводства, роста удельного веса зерновых культур в севооборотах создаются специфические условия, вызывающие нарушения биологического равновесия между сапрофитной и патогенной микрофлорой в сторону накопления последней [8, С. З9]. Поэтому микрофлора, встречающая на семенах, может быть патогенной и сапротрофной, последняя способна переходить к паразитированию и наносит значительный ущерб в период неправильного хранения зерна.

Целью наших исследований являлось изучение влияния фунгицидов на фитопатогенную микобиоту семян озимой пшеницы в Тамбовской области.

Исследования проводили в лаборатории защиты растений Среднерусского филиала «ФНЦ им. И.В. Мичурина». Материалом для изучения служили зерновки озимой пшеницы пораженные вредоносными болезнями в естественных условиях и химические препараты для обработки семян. Об устойчивости фунгицидов судили по числу пораженных зерновок, фитопатогенные грибы изучали по общепринятым в микологии и фитопатологии методикам. Схема опыта представлена в таблице 1.

Наибольшее изменение за два последних года в Тамбовской области на сорте Северодонецкая Юбилейная (2016-2017 гг.) претерпели фузариозная и альтернариозная инфекции. Количество пораженных зерновок грибами рода Fusarium по отношению к 2016 году возросло в 3,3 раза, а распространение грибов рода Alternaria наоборот снизилось в 2,1 раза. На протяжении многих лет идет соперничество между этими двумя родами, то доминирует альтернариозная инфекция, то активизируются фузариевые грибы. Распространение альтернариозных микомицетов всегда оставалось максимальным, а в отдельные годы могла достигать эпифитотии (90 %), когда созревание хлебных злаков происходило в условиях жаркой погоды и наличие капельной влаги. Микротравмированные семена при резких перепадах температуры и влажности и в ходе уборки сильнее поражаются альтернариозом и фузариозом [9, С. 25]. Гельминтоспориозные грибы отсутствовали на семенах или их численность находилась далеко за пределами порога вредоносности возбудителя. В частности развитие и заражение рр. Fusarium и Helminthosporium происходило при повышенной температуреи влажности воздуха с той лишь разницей, что для первых эти условия нужны в фазу цветения, а для вторых – в период формирования зерна. С другой стороны, скорее всего, это связано еще и с тем, что возбудитель малоспециализирован, преимущественно поражает большое количество злаков и злаковых сорняков, и менее всего озимую пшеницу.

Большинство видов данных родов являются сапротрофами, однако некоторые – факультативные паразиты высших растений с различной степенью паразитизма [2, С. 9]. Практически в 10 раз возросло количество зерновок пораженных грибами из рода Cladosporium, которые совместно с альтернариозными грибами ассоциируются с чернью колоса и черного зародыша. Пораженные семена данным патокомплексом часто остаются не всхожими.

Проведенные исследования в лабораторных опытах на сорте Северодонецкая Юбилейная показали, что наибольшее число зерен было поражено микомицетами из рр. Alternaria и Fusarium, наименьшее - грибом Bipolaris sorokiniana (табл. 1, 2).

 

Таблица 1 – Влияние фунгицидов на зараженность семян озимой пшеницы фитопатогенами

Результаты микологического анализа, выявили, что между распространением возбудителей грибных болезней встречающих на семенах озимой пшеницы Северодонецкая Юбилейная существуют значительные отличия, что подтверждают наши многолетние данные. Несомненно, решающую роль сыграли высокая влажность и оптимальная температура для фузариевых грибов и минимальное количество осадков с повышенным температурным режимом для альтернариевых в определенный период вегетации растений, которые способствовали созданию благоприятной среды для развития фитопатогенной микобиоты.

В частности возбудители фузариозной (23%) и альтернариозной инфекции (33%) превалировали в необработанном варианте, в то время гельминтоспориозная инфекция находилась в депрессивном состоянии (2%). С другой стороны произошло увеличение зерновок темной плесенью, вызывающих грибами из р. Cladosporium (10%), микомицетами Penicillium spp. и Aspergillus spp. до 6 % при общей зараженности семян – 77 %. Заболевание септориозной и желтой пятнистости не превышало 2 %.

Для экономии средств и получение экологически чистой продукции рекомендуется протравливать семена биопрепаратами и регуляторами роста в композиции с химическими протравителями [10, С. 20]. После обработки фунгицидами произошло снижение общей зараженности семян до 54 %, максимальное наблюдалось после применения бинарной смеси Поларис 1,5 л/т + Эмистим 0,001 л/т, в частности отмечалось сильное угнетение альтернариозной и фузариозной инфекций (72,7-82,6 %) по отношению к другим препаратам. Также предпосевное протравливание фунгицидом Максим Форте 1,75 л/т сдерживало распространение Fusarium spp. до 4 % и обеспечивало значимую биологическую эффективность (82,6%). Несмотря на различие по распространению данного возбудителя все препараты снижали фузариозное заболевание ниже порога вредоносности. Слабая эффективность по отношению к альтернариозной инфекции наблюдалась от использования на семенах химических препаратов Виал ТрасТ 0,4 л/т (10 %), Кинто Дуо 2,5 л/т (12,1 %) и Дивиденд Экстрим 0,75 л/т (18,2 %). Несмотря на это всхожесть в этих вариантах оставалась высокой. Это говорит о том, что мицелий гриба находился только на поверхности зерновки и отсутствовал на зародышевой ее части, что могло бы привести к полной потери всхожести.

Против общей зараженности семян фитопатогенами максимальная биологическая эффективность отмечалась от применения химического препарата Поларис совместно с Эмистимом (80,5 %), минимальная - Кинто Дуо (29,9 %).

Патокомплекс в зерновом агробиоценозе оставался минимальным (14 %) и формировался в основном из альтернариозных и фузариозных микомицетов (9 %). Стоит отметить химический препарат Максим Форте, после обработки которого, семена были свободными от нескольких возбудителей на одну зерновку. Предпосевное протравливание обеспечивало положительную биологическую эффективность фунгицида Кинто Дуо (50 %), но это значение оставалось наиболее слабым звеном опыта.

Семенная инфекция, представленная грибными болезнями, может значительно снижать урожайность за счет уменьшения всхожести. В наших исследованиях препараты, прошедшие испытания сдерживали распространение фитопатогенов и повышали лабораторную всхожесть до 95-99 % по отношению к контролю (94 %).

Таким образом, полученные результаты наших исследований позволяют заключить, что в условиях Тамбовской области на семенах озимой пшеницы преобладал патокомплекс микромицетов из родов Alternaria и Fusarium. Против семенной инфекции обусловливанной одним возбудителем на зерновку установлен максимальный эффект от бинарной смеси протравителя Поларис 1,5 л/т с регулятором роста Эмистим 0,001 л/т, фунгицид Максим Форте при норме расхода 1,75 л/т лучше сдерживал комплексную нагрузку фитопатогенов. Полученные результаты доказывают, что борьбу с болезнями выгодно начинать еще до сева и использованный ассортимент химических препаратов, содержащий целенаправленные компоновки действующих веществ позволял стабильно или с небольшим отклонением снижать семенную инфекцию.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Лавринова В.А. Защита семян и растений – залог хорошего урожая ячменя / В.А. Лавринова // Защита и карантин растений. – 2011. - № 1.- С. 24-25.
2. Тютерев С.Л. Роль и место физических методов обеззараживания семян / С.Л. Тютерев // Защита и карантин растений. – 2001. - № 2. - С. 15-17.
3. Абеленцев В.И. Возможности современных протравителей семян зерновых колосовых культур // Защита и карантин растений. – 2011. - №2. - С. 19-22.
4. Порсев И.Н. Эффективность протравителей семян в ограничении корневых гнилей яровой пшеницы / Порсев И.Н., Торопова Е.Ю., Малинников А.А. // Защита и карантин растений. – 2016. - №2. - С. 24-26.
5. Торопова Е.Ю. Экологические основы защиты растений от болезней в Сибири. – Новосибирск, 2005. – С. 272.
6. Каракотов С.Д. Уникальные фунгицидные микроэмульсионные протравители семян / С.Д. Каракотов, В. И. Долженко, К.В. Желтова и др. // Материалы международной научно-практической конференции «Защита растений в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур». 24-26 июля 2013 г. Под общ. ред. Н.Г. Власенко. – Краснообск, 2013. – С. 141-146.
7. Лавринова В.А. Состояние популяции грибов рода Fusariumspp. и определение их численности в черноземных почвах / В.А. Лавринова, Т.С. Лавринова, И.М. Евсеева // методическое пособие. – Тамбов: ИздательсьтвоПринт-Сервис, 2016. -С. 31.
8. Bonanomi G. Fungal diversity increases soil fungistasis and resistance to microbial invasion by a non resident species / G. Bonanomi, M. Capodilupo, G Incerti et al // Biologial control May. - 2014. Vol. 72. - P. 38-45.
9. Лавринова В.А. Будущий урожай зависит от протравливания семян / В.А. Лавринова // Защита и карантин растений. – 2012. - №9. - С. 25-26.
10. Васецкая М.Н. Биосредства для протравливания семян зерновых культур / М.Н. Васецкая, В.П. Кратенко, В.А. Лавринова // Защита и карантин растений. – 2002. - №7. - С. 20-21.

Список литературы на английском языке / References

1. Lavrinova V.A. Zashchita semyan i rastenii – zalog khoroshego urozhaya yachmenya [Protection of Seeds and Plants is Key to Good Harvest of Barley] / V.A. Lavrinova // Zashchita i karantin rasteniy [Protection and Quarantine of Plants]. – 2011. – No. 1. – P. 24-25. [in Russian]
2. Tyuterev S.L. Rol i mesto fizicheskikh metodov obezzarazhivaniya semyan [Role and Place of Physical Methods of Seed Disinfection] / S.L. Tuterev // Zashchita i karantin rasteniy [Protection and Quarantine of Plants]. – 2001. – No. 2. – P. 15-17. [in Russian]
3. Abelentsev V.I. Vozmozhnosti sovremennykh protravitelei semyan zernovykh kolosovykh kultur [Possibilities of Modern Seeds Disinfectant for Cereal Grains] // Zashchita i karantin rasteniy [Protection and Quarantine of Plants]. – 2011. – No.2. – P. 19-22. [in Russian]
4. Porsev I.N. Effektivnost protravitelei semyan v ogranichenii kornevykh gnilei yarovoi pshenitsy [Effectiveness of Seed Protectants in Limiting Root Rot of Spring Wheat] / Porsev I.N., Toropova E.Yu., Malinnikov A.A. // Zashchita i karantin rasteniy [Protection and Quarantine of Plants]. – 2016. – No.2. – P. 24-26. [in Russian]
5. Toropova E.Yu. Ekologicheskie osnovy zashchity rastenii ot boleznei v Sibiri [Ecological Basis of Plant Protection against Diseases in Siberia] – Novosibirsk, 2005. - P. 272. [in Russian]
6. Karakotov S.D. Unikalnye fungitsidnye mikroemulsionnye protraviteli semyan [Unique Fungicidal Microemulsion Seed Disinfectants] / S.D. Karakotov, V. I. Dolzhenko, K.V. Zheltova and others // Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Zashchita rasteniy v sovremennykh tekhnologiyakh vozdelyvaniya sel'skokhozyaystvennykh kul'tur». 24-26 iyulya 2013 g. Pod obshch. red. N.G. Vlasenko [Materials of the International Research-to-Practice Conference “Plant Protection in Modern Technologies for Cultivating Agricultural Crops.” July 24-26, 2013 under general ed. by N.G. Vlasenko] – Krasnoobsk, 2013. – P. 141-146. [in Russian]
7. Lavrinova V.A. Sostoyanie populyatsii gribov roda Fusariumspp. i opredelenie ikh chislennosti v chernozemnykh pochvakh [State of Population of Fungi of Fusariumspp. Genus and Determination of their Quality in Blackearth Soils] / V.A. Lavrinova, Т.S. Lavrinova, I.M. Evseeva // Methodical Manual. – Tambov: Publishing House Print-Service, 2016.-P. 31. [in Russian]
8. Bonanomi G. Fungal diversity increases soil fungistasis and resistance to microbial invasion by a non resident species / G. Bonanomi, M. Capodilupo, G Incerti et al // Biologial control May. - 2014. Vol. 72. - P. 38-45.
9. Lavrinova V.A. Budushchii urozhai zavisit ot protravlivaniya semyan [Future Harvest Depends on Seed Dressing] / V.A. Lavrinova // Zashchita i karantin rasteniy [Protection and Quarantine of Plants]. – 2012. – No.9. – P. 25-26. [in Russian]
10. Vasetskaya M.N. Biosredstva dlia protravlivaniya semyan zernovykh kultur [Bio-agents for Dressing Seeds of Grain Crops] / M.N. Vasetskaya, V.P. Kratenko, V.A. Lavrinova // Zashchita i karantin rasteniy [Protection and Quarantine of Plants]. – 2002. – No. 7. – P. 20-21. [in Russian]