PROTECTION OF WINTER WHEAT AGAINST RHIZOCTONIA AND PYRENOPHROSE DISEASES UNDER CONDITIONS OF KRASNODAR REGION

ЗАЩИТА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ РИЗОКТОНИОЗНО-ПИРЕНОФОРОЗНОГО КОМПЛЕКСА БОЛЕЗНЕЙ В УСЛОВИЯХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Научная статья

Андросова В.М.^1, *, ДиденкоА.О.², Подварко А.Т.³

¹ ORCID: 0000-001-5991-6759;

   ² ORCID: 0000-0002-0958-9291;

   ³ ORCID: 0000-0002-2709-3425;

^{1, 2, 3} Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений», Краснодар, Россия

* Корреспондирующий автор (vanda711[at]mail.ru)

Аннотация

Климатические изменения в последние годы отразились на распространении и видовом составе корневых гнилей, а также листовых болезней озимой пшеницы, что требует изучения возможностей современной защиты от болезней и повышения реализации генетически обусловленной урожайности культуры. Отмечено повышение вирулентности возбудителя в условиях Краснодарского края и связанные с этим новые особенности проявления поражения растений ризоктониозом. Листья пшеницы постоянно поражались пиренофорозом (жёлто-бурая пятнистость). Применение экологически малоопасных препаратов против ризоктониозно-пиренофорозного комплекса позволит не только снизить степень поражения этими болезнями и повысить реализацию репродуктивного потенциала озимой пшеницы, но и уменьшить пестицидную нагрузку в агроценозе.

Ключевые слова: корневые гнили, пиренофороз, ризоктониоз, тяжи мицелия, микросклероции, хлороз флаг-листа.

PROTECTION OF WINTER WHEAT AGAINST RHIZOCTONIA AND PYRENOPHROSE DISEASES UNDER CONDITIONS OF KRASNODAR REGION

Research article

Androsova V.M.^1*, Didenko A.O.², Podvarko A.T.³

¹ ORCID: 0000-001-5991-6759;

   ² ORCID: 0000-0002-0958-9291;

   ³ ORCID: 0000-0002-2709-3425;

^{1, 2, 3} Federal State Budgetary Institution "All-Russian Research Institute of Biological Plant Protection," Krasnodar, Russia

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

Abstract

Climatic changes of the recent years have affected the distribution and species composition of root rot, as well as winter wheat leaf diseases, which requires studying the possibilities of modern protection against diseases and increasing the implementation of genetically determined crop yield. An increase in the virulence of the pathogen under the conditions of the Krasnodar Region and the associated new features of the manifestation of plant damage to Rhizoctonia are noted. Wheat leaves are constantly affected by Pyrenophrose (yellow-brown spots). The use of environmentally low-risk drugs against the Rhizoctonia and Pyrenophrose will not only reduce the extent of damage to these diseases and increase the realization of the reproductive potential of winter wheat but also reduce the pesticidal load in the agrocenosis.

Keywords: root rot, Pyrenophrose, Rhizoctonia, mycelium cords, microsclerotia, flag leaf chlorosis.

В условиях сельскохозяйственного производства не всегда удаётся полностью реализовать высокий репродуктивный потенциал пшеницы. Одной из основных причин этого являются существенные потери от болезней.

В современной защите растений для сдерживания вредных организмов преобладает использование пестицидов биоцидного действия, опасных не только для целевого организма, но для человека, полезной фауны и флоры [1, С. 5].

Традиционная защита растений использует препараты биоцидного действия, которые загрязняют окружающую среду остаточными продуктами и являются опасными для живых организмов. Применение биологических препаратов от фитопатогенов в основном малоэффективно, так как очень многие факторы окружающей среды сказываются на эффективности использования антагонистов [2, С. 607]. Существует точка зрения, что для достижения успеха традиционная защита должна сочетаться с биологическими препаратами [3, С. 249].

Корневые гнили озимой пшеницы вызывают отдельные виды или комплекс полупаразитных грибов. Ежегодно на озимой пшенице в Краснодарском крае имеют широкое распространение корневые и прикорневые гнили различной этиологии [4, С. 22]. Известно, что в 2001 году в Северо-Кавказском регионе 1,003 млн. га были поражены корневыми гнилями [5, С. 10].

На вегетирующих растениях озимой пшеницы в исследуемый период наблюдался  пиренофороз (жёлтая пятнистость листьев), возбудитель - Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsl. Известна высокая вредоносность этого заболевания [6, С. 32].

По наблюдениям сотрудников Кубанского аграрного университета в конце девяностых годов преобладала церкоспореллезная прикорневая гниль (возбудитель Pseudocercosporella herpotrichoides Fron.). В последующие годы преобладала ризоктониозная (возбудители - грибы рода Rhizoctonia). Было отмечено, что они развивались в комплексе с фузариозной гнилью. Общей их особенностью является способность поражать основание стебля, вызывая загнивание и разрушение его тканей, что при сильном поражении приводит к белоколосости и полеганию растений [4, С. 22]. Особенно в последние годы стало наблюдаться нарастание ризоктониоза. Источники иммунности растений к этой гнили отсутствуют. С пораженных растений озимой пшеницы Rhizoctonia не выделяется только с такого предшественника, как черный пар [7, С. 48]. Это свидетельствует о том, что патоген обитает на растительных остатках.

Цель настоящей работы - развитие ризоктониоза и эффективность экологически малоопасных препаратов Экстрасол, Ж и Биодукс, Ж против комплекса ризоктониозно – пиренофорозного комплекса озимой пшеницы.

Исследования были проведены на полях озимой пшеницы в условиях севооборота ВНИИБЗР (г. Краснодар – центральная зона Краснодарского края). Почва – сверхмощный малогумусный выщелоченный чернозем. Количество гумуса в пахотном горизонте составляет 3,2-4,5%.

Исследования были проведены в условиях севооборота ВНИИБЗР (г. Краснодар). Почва – сверхмощный малогумусный выщелоченный чернозём . Количество гумуса в пахотном горизонте составляет 3,2-4,4 %.  Наблюдения за поражением озимой пшеницы комплексом ризоктониоз-пиренофороз проводили в посевах озимой пшеницы, где предшественником  была люцерна или пшеница.

Согласно метеоданным, последние 15 лет зимние периоды, как правило, были непродолжительными, на 20-40 дней короче обычного. Для всех зимних периодов был характерен дефицит осадков. Выпадало, как правило, 50-70% нормы.

Сезоны вегетации за рассматриваемый период характеризовались повышенным температурным режимом и значительным недобором осадков, что являлось причиной формирования атмосферных и почвенных засух, сопровождавшихся аномально высокими температурами.

Такие погодные условия приводили к замедлению перегнивания и накоплению в почве растительных остатков, что отразилось на распространении и видовом составе корневых гнилей и пятнистостей листьев озимой пшеницы.

Предпосевная обработка семян озимой пшеницы сорта Калым по всем вариантам была проведена химическим протравителем Раксил, КС (60 г/л тебуконазола, регистрант – фирма «Байер КропСайенс», Германия). Обработка упомянутым препаратом в норме 0,5 л/т предусматривала защиту посевов от возможной головневой инфекции.

Вегетирующие растения обрабатывали в одном варианте таким микробиологическим удобрением, как Экстрасол, Ж – 1,0 л/га (регистрант – фирма «Бисолби-Интер», г. Санкт-Петербург, Россия). Основа препарата - штамм ризосферных бактерий Bacillus subtilis Ч-13, выделенный из чернозёмной почвы. В другом варианте - регулятором роста Биодукс, Ж – 0,1 мл/га (регистрант – фирма «Органик Парк», г. Казань, Россия), содержащий экстракт гриба Mortierella alpine, обогащённый арахидоновой кислотой. В качестве стандарта применяли фунгицид Альто Супер, КЭ – 0,5 л/га (250 г/л пропиконазола + 80 г/л ципроконазола, регистрант – ООО «Сингента», Швейцария). Фунгицид Альто Супер, КЭ обладает лечебными свойствами и останавливает уже произошедшее заражение. В качестве контроля был вариант без обработки вегетирующих растений.

По вегетации растения обрабатывали в фазе начала выхода в трубку (31, код BBCH) и колошение (61, код BBCH) в каждом варианте. Посев озимой пшеницы во всех описанных вариантах был проведен с нормой высева семян 220 кг/га. Размер делянок составлял 0,3 га. Учётная площадь делянки – 10 м², в четырёхкратной повторности, расположенных рендомизированно.

Учёты и определение степени развития болезней были проведены по методическим указаниям ВИЗР [8, С. 52, 67].

Экспериментальные данные по урожайности во всех опытах были обработаны статистически по Доспехову [9, 231], о достоверности результатов судили по наименьшей существенной разности (НСР₀₅).

В наших опытах, на посевах озимой пшеницы постоянно наблюдалось развитие поражения озимой пшеницы ризоктониозно-пиренофорозным комплексом болезней, в котором развитие ризоктониоза было близким или превышало экономический порог вредоносности [10, 192]. Пиренофороз часто был вялотекущим, однако в фазе ранней восковой спелости озимой пшеницы, как правило, его развитие на флаговом листе в контроле превышало экономический порог вредоносности.

Ризоктониозная гниль (острокаймовая пятнистость) озимой пшеницы поражала корни, колеоптиле, листовое влагалище и даже нижние листья. Типичные глазковидные пятна имели четко очерченную бурую кайму (рис. 1).

Рис. 1 – Ризоктониозная корневая и прикорневая гниль

  В средней более светлой части пятен, очерченных бурой четкой каймой под микроскопом, были обнаружены темные тяжи мицелия и темно-коричневые неправильной формы микросклероции гриба (рис. 2).  

Рис. 2 – Темно-бурые тяжи мицелия и микросклероции Rhizoctonia cerealis (Ув. х 900)

 

Склероции и мицелий являются источником инфекции растений этим грибом. Спорообразование отсутствует. Степень поражения ризоктониозом, достигала у отдельных растений 2-4 балла, где балл 4 – означает гибель растения, что ранее при этой болезни не отмечалось. Наблюдалась не только высокая распространённость (70-100%), но и возрастание агрессивности патогена. Поражение растений ризоктониозом обнаруживало себя в период вегетации растений. С появлением колоса у части растений озимой пшеницы, поражённых ризоктониозной гнилью, наблюдалось появление на кончике флаг-листа хлороза, с последующим его отмиранием. Затем хлороз распространялся по листу (рис. 3).

Рис. 3 – Хлорозы и некрозы флаг-листьев растений озимой пшеницы, поражённых ризоктониозом

 

Флаг-лист засыхал, несмотря на то, что подфлаговый и третий листья верхнего яруса этих растений еще оставались зелёными. Возможные другие

причины хлороза флаг-листа (бактериоз, другие патогены) были исключены изучением листьев, помещённых во влажную камеру.

Несмотря на дожди в этот период, наблюдалось быстрое высыхание растений.

Как видно из таблицы, представляющей данные исследований двух лет, наиболее эффективными против ризоктониоза озимой пшеницы оказались такие экологически малоопасные препараты, как Экстрасол, Ж или Биодукс, Ж, причём эти же препараты не уступали по биологической эффективности против пиренофороза фунгициду Альто Супер, КЭ (табл. 1).

 

Таблица 1 – Биологическая эффективность экологически малоопасных средств защиты озимой пшеницы сорта Калым против ризоктониоза и пиренофороза (предшественник люцерна)

Вариант	Норма расхода препарата, л, мл/га	Биологическая эффективность против:		Урожай-ность, т/га	± к контролю
		ризокто-ниоза, %	пирено-фороза, %
					т/га
Экстрасол, Ж	1,0 л/га	73,0	57,0	6,61	0,86
Биодукс, Ж	0,1 мл/га	82,0	52,1	6,54	0,79
Альто Супер, КЭ (стандарт)	0,5 л/га	46,0	53,2	6,01	0,26
Контроль (без обработки)	-	*17,0	**33,0	5,75	-
НСР0,5				0,25	-

Примечание: в контроле приведено значение развития ^*ризоктониоза и ^**пиренофороза на флаг-листе в фазе ранней восковой спелости растений.

Таким образом, увеличение вредоносности ризоктониозной прикорневой гнили приводило к яркому хлорозу, а затем отмиранию сначала кончика, а затем всего флаг-листа при зелёных остальных листьях верхнего яруса растений. Изменение метеорологических условий в Краснодарском крае в сторону засух, сопровождаемых аномально высокими температурами, что приводит к скоплению неразложившихся растительных остатков, становится наиболее актуальной причиной развития указанных гнилей.

Обработка вегетирующих растений в конце кущения - начале выхода в трубку, а затем в колошение такими экологически малоопасными препаратами, как Экстрасол, Ж или Биодукс, Ж существенно снижало развитие ризоктониозно-пиренофорозного комплекса болезней озимой пшеницы. 

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

 

Список литературы / References

1. Захаренко В. А. Состояние и перспективы фундаментальных и прикладных исследований индуцированного иммунитета сельскохозяйственных растений к вредным организмам / В. А. Захаренко // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Индуцированный иммунитет сельскохозяйственных культур – важное направление в защите растений». – Санкт-Петербург, 2006. – С. 5-7.
2. Campbell R. Biological control of soil-born diseases / R. Campbell // Brighton Crop Prot. Cont. – Pests and diseases, 1990: Proc. Int. Conf., Brighton, November, 19-22, 1990, vol. 2. Farnham, 1990. – P. 607-615.
3. Соколов М. С. Экологически безопасные препараты для борьбы с возбудителями грибных и бактериальных болезней растений / М. С. Соколов, О. А. Монастырский, Э. А. Пикушова // Экологизация защиты растений. – Пущино, 1994. – С. 248-249.
4. Зазимко М. И. Фундазол против корневых и прикорневых гнилей / М. И. Зазимко, Э. И. Монастырная, С. З. Мандрыка // Защита и карантин растений. – 2003. – № 7. – С. 22-23.
5. Санин С. С. Семеноводство не должно быть фактором риска / С. С. Санин, А.В. Филиппов // Защита и карантин растений. – – № 1. – С. 10-12.
6. Андронова А. Е. Пиренофороз озимой пшеницы на юго-западе России / А. Е. Андронова // Защита и карантин растений. – 2001. – № 5. – С. 32.
7. Жалиева Л. Д. Ризоктониоз озимой пшеницы в Западном предкавказье / Л. Д. Жалиева // Успехи современного естествознания. – 2006. – № 11. – С. 48-48.
8. Методические указания по государственным испытаниям фунгицидов, антибиотиков и протравителей семян сельскохозяйственных культур. – М.: ВИЗР, 1985. – 130 с.
9. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
10. Поляков И. Я. Фитосанитарная диагностика в интегрированной защите растений / И. Я. Поляков, М. М. Левитин, В. И. Танский. – Принципы использования экономических порогов вредоносности. – М.: Колос, 1995. – С. 184 – 195.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Zaharenko V. A. Sostoyanie i perspektivy fundamental'nyh i prikladnyh issledovanij inducirovannogo immuniteta sel'skohozyajstvennyh rastenij k vrednym organizmam [The state and prospects of fundamental and applied research of induced immunity of agricultural plants to harmful organisms] / V. A. Zaharenko // Materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Inducirovannyj immunitet sel'skohozyajstvennyh kul'tur – vazhnoe napravlenie v zashchite rastenij» [Materials of the All-Russian scientific-practical conference “Induced immunity of crops – an important direction in the plant protection”]. – Sankt-Peterburg, 2006. – P. 5-7. [in Russian]
2. Campbell R. Biological control of soil-born diseases / R. Campbell // Brighton Crop Prot. Cont. – Pests and diseases, 1990: Proc. Int. Conf., Brighton, November, 19-22, 1990, vol. 2. Farnham, 1990. – P. 607-615.
3. Sokolov M. S. Ehkologicheski bezopasnye preparaty dlya bor'by s vozbuditelyami gribnyh i bakterial'nyh boleznej rastenij [Environmentally friendly products to control the pathogens of fungal and bacterial plant diseases] / M. S. Sokolov, O.A. Monastyrskij, E.A. Pikushova // Ehkologizaciya zashchity rastenij [Ecologization of plant protection.]. – Pushchino, 1994. – P. 248-249. [in Russian]
4. Zazimko M. I. Fundazol protiv kornevyh i prikornevyh gnilej [Fundazol against root rots] / M. I. Zazimko, E. I. Monastyrnaya, S. Z. Mandryka // Zashchita i karantin rastenij [Protection and quarantine of plants.]. – 2003. – № 7. – P. 22-23. [in Russian]
5. Sanin S. S. Semenovodstvo ne dolzhno byt' faktorom riska [Seed production should not be a risk factor] / S. S. Sanin, A. V. Filippov // Zashchita i karantin rastenij [Protection and quarantine of plants. ]. – 2003. – № 1. – P. 10-12. [in Russian]
6. Andronova A. E. Pirenoforoz ozimoj pshenicy na yugo-zapade Rossii [Pyrenophorosis of winter wheat in southwest Russia] / A. E. Andronova // Zashchita i karantin rastenij [Protection and quarantine of plants.]. – 2001. – № 5. – P. 32. [in Russian]
7. Zhalieva L. D. Rizoktonioz ozimoj pshenicy v Zapadnom predkavkaz'e [Rhizoctoniose of winter wheat in the Western Ciscaucasia] / L. D. Zhalieva // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in modern natural science.]. – 2006. – № 11. – P. 48-48. [in Russian]
8. Metodicheskie ukazaniya po gosudarstvennym ispytaniyam fungicidov, antibiotikov i protravitelej semyan sel'skohozyajstvennyh kul'tur [Guidelines for state trials of fungicides, antibiotics and seed treaters of agricultural crops.]. – M.: VIZR, 1985. – 130 p. [in Russian]
9. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta [Methods of field experience] / B. A. Dospekhov. – M.: Agropromizdat, 1985. – 351 p. [in Russian]
10. Polyakov I. Y. Fitosanitarnaya diagnostika v integrirovannoj zashchite rastenij [Phytosanitary diagnostics in integrated plant protecti] / I. Y. Polyakov, M. M. Levitin, V.I. Tanskij. – Principy ispol'zovaniya ehkonomicheskih porogov vredonosnosti [Principles of using economic thresholds of harmfulness.]. – M.: Kolos, 1995. – P. 184 – 195. [in Russian]