Устойчивость яровой пшеницы к корневой гнили

УДК 632.938.1

Устойчивость яровой пшеницы к корневой гнили

М. КОЙШЫБАЕВ, заведующий отделом защиты зерновых культур Казахского НИИ защиты и карантина растений К. КУЛАНБАЙ,

младший научный сотрудник e-mail: sagitov@nursat.kz

После освоения целинных и залежных земель гельминтоспориоз-ная, или обыкновенная корневая гниль, вызываемая преимущественно грибом Bipolaris soroki-niana, стала наиболее широко распространенной и вредоносной болезнью яровой пшеницы и ячменя в степной и лесостепной зонах Северного Казахстана, Западной и Восточной Сибири, Нижнего Поволжья и Южного Урала. По данным отдельных авторов, потери урожая только от одной этой болезни достигали 20-30 % и более. Поэтому ученые России (А.Ф. Коршунова, С.М. Тупеневич, А.А. Бенкен, Л.К. Хацкевич, А.Н. Нестеров,

B.В. Котова, В.А. Чулкина, Н.И. Михайлова и др.) и Казахстана (Л.М. Городилова, Ж.Т. Джиембаев,

C.И. Шевцов, А.Ф. Кургина и др.) уделяли большое внимание ограничению ее развития и вредоносности агротехническими приемами, в частности, с помощью предшественников в севооборотах, органических и минеральных удобрений, оптимальных сроков и норм посева семян и предпосевной их обработки. В начале 80-х годов под руководством академика Ю.Н. Фадеева была создана специальная комиссия ВАСХНИЛ, состоявшая из ведущих ученых России, Украины, Белоруссии, Казахстана и Литвы. Обобщив результаты исследований, она разработала рекомендации: «Защита зерновых культур от корневых гнилей» [5], которые до

сих пор используют специалисты.

Организационные мероприятия и агротехнические приемы позволяют сдерживать развитие и вредоносность корневой гнили, но полностью не предотвращают ее распространение и не освобождают почву от инфекции. Поэтому корневая гниль - хроническая болезнь, которая проявляется ежегодно на всей посевной площади зерновых культур, а уровень ее развития зависит от многих факторов. Предположение отдельных ученых, что возделывание пшеницы по пшенице или высокая ее доля (до 60-80 %) в севооборотах приводят к ежегодному нарастанию болезни и усилению ее вредоносности, не подтвердилось. Наши исследования, проведенные в 1976-2000 гг. в рамках многолетних стационарных опытов Казахского НИИ земледелия (Алматинская обл.), Торгайской и Северо-Казах-станской СХОС, Костанайского НИИСХ, а также Казахского НИИ зернового хозяйства имени А.И. Бараева (Акмолинская обл.), показали, что уровень пораженности растений этой болезнью на бессменных (от 35 до 20-30 лет) посевах пшеницы и ячменя постепенно стабилизируется, незначительно превышая индексы болезни при размещении их в зернопаровых, зернопаропропаш-ных и других севооборотах. Раньше считалось, что паровое поле играет большую фитосанитарную роль не только в отношении засоренности посевов, но и вредителей и болезней, в том числе корневой гнили. Однако не всегда наблюдается четкая зависимость между удаленностью культуры от пара и распространением и развитием корневой гнили. В отдельные, засушливые в первой половине вегетационного периода годы, ею поражается больше

первая культура пшеницы по пару, чем вторая, третья и четвертая. Это связано с тем, что болезнь в основном поражает основание и нижнее междоузлие стебля, которые располагаются в верхнем (до 5-7 см) горизонте пахотного слоя. В годы с засушливой весной, особенно в мае, верхний слой почвы по стерневым предшественникам пересыхает до глубины 7-10 см, то есть отсутствуют условия для заражения растений возбудителем, а после пара влага дольше сохраняется в верхнем (3-5 см) горизонте почвы.

В последние 20-30 лет в северном регионе - основной житнице Казахстана - распространение и развитие корневой гнили стабилизировалось, несмотря на высокую (до 90 %) долю яровой пшеницы в структуре посевов. Исследования в различных по-чвенно-климатических зонах показали, что количество пораженных ею растений, как правило,варьирует от 10-20 до 40-60 %, степень развития болезни - от 3-5 до 10-15 %, то есть ниже экономического порога вредоносности, установленного В.В. Ко-товой [7] для степной зоны Коста-найской области. В этом большую роль, вероятно, сыграли естественные регуляторы численности патогена, в частности, антагонистические микроскопические грибы и бактерии, особенно целлюлозолити-ческие, вытесняющие возбудителя из растительных остатков, а, возможно, и почвы [6]. Определенную роль играют и фитосанитарные предшественники, в частности, овес, кукуруза, просо, озимая рожь, горох, многолетние и однолетние злаковые и бобовые травы, которые практически не поражаются возбудителем гельминтоспориозной корневой гнили. В снижении развития болезни определенное значение имеет и протравливание семян перед посевом, особенно системными препаратами из триазоловой и других групп, которые на 90-100 % подавляют семенную инфекцию гель-минтоспориоза, фузариоза и других патогенов, защищают всходы до

фазы 2-3 листьев. Однако они не предохраняют растения от корневой гнили в течение всего вегетационного периода.

Проблему корневой гнили в Казахстане нельзя считать полностью решенной. Потери от нее еще сохраняются и, по результатам наших исследований, варьируют от 2-3 до 7-10 % и более при распространении болезни на всей площади возделывания яровой пшеницы и ячменя (11-12 млн га). Вредоносность ее высока в районах с нестабильным увлажнением. Так, в 2006 г. на Актюбинской СХОС сорта яровой пшеницы Степная и Оренбургская 10 были поражены этой болезнью на 90-100 %, ее развитие достигало 30-40 %, то есть порог вредоносности болезни был превышен более чем в 2 раза.

Защита посевов яровой пшеницы и ячменя от корневой гнили сегодня является актуальной задачей.

Известно, что в интегрированной защите растений большое внимание уделяется внедрению в производство устойчивых к болезням сортов, что является в экологическом и экономическом аспекте наиболее выгодным. Целенаправленные исследования по созданию устойчивых к корневой гнили сортов пшеницы в республике не проводились, что связано со сложностью этой проблемы. Начиная с 1982 г., среди возделываемых сортов яровой пшеницы не выявлены устойчивые к этой болезни.

Так, в 2006-2008 гг. на Актюбинской СХОС на естественном фоне сорта Альбидум, Саратовская 55, Актюбе 39, Степная 2 поразились корневой гнилью на 31,3-61 %, уровень развития болезни составил 725 %, а твердая пшеница Оренбургская 10 и Каргалы соответственно на 52-100 % и 31,5-42,2 %. На Ка-рабалыкской СХОС на сортах Память Азиева, Омская 28, Костанай-ская 52, Асангли, СИД 88, Казахстанская раннеспелая и Карабалык-ская 90 распространение болезни варьировало от 20 до 52 %, развитие - от 6-8 до 13-16 %.

Для успешной селекции растений на устойчивость к болезням на первом этапе работы нужен поиск доноров, способныхлегко передавать этот признак при гибридизации. Как показали исследования российских ученых, среди видов Triticum aestivum и T. durum редко встречаются устойчивые к корневой гнили формы. А.А. Бенкен, Л. К. Хац-кевич, Н.А. Нестеров [1], оценив из коллекции ВИР 7500 образцов яровой пшеницы,выявили только 4 устойчивые к ней формы. Сходные результаты получила С.Г. Смурова [8], среди допущенных к использованию в Российской Федерации и перспективных 111 сортов яровой пшеницы она обнаружила только один, относительно устойчивый к корневой гнили, а из 187 образцов яровой мягкой пшеницы из коллекции ВИР - 2. Частота выделения устойчивых к корневой гнили форм была больше среди образцов T. spelta, T. compactum, T. persicum, T. monococcum и T. boeoticum, то есть редких и диких видов этой культуры. С.Г. Гоголева [3] из 477 образцов мягкой пшеницы коллекции ВИР выявила всего 6 устойчивых к корневой гнили.

Принимая во внимание, что среди коллекций мягкой и твердой пшеницы стран Центральной Азии и Российской Федерации очень мало устойчивых к корневой гнили образцов, провели скрининг полученных через международный центр СИММИТ 135 образцов из питомника пшеницы RDCB (Root Diseases Crossing Bloc), где сосредоточены в основном устойчивые к гельминто-спориозной корневой гнили и темно-бурой пятнистости сорта, образцы и гибридные линии этой культуры из Южной и Восточной Азии и других регионов. В 2006 г. для оценки адаптивности и устойчивости к местной популяции возбудителя корневой гнили они были посеяны на полях Карабалыкской и СевероКазахстанской СХОС. По комплексу хозяйственно ценных признаков было отобрано 58 образцов, кото-

рые в 2007-2008 гг. испытали на Ка-рабалыкской и Актюбинской СХОС. Их скрининг в трех зонах, заметно различающихся по почвенным и климатическим условиям, показал отсутствие абсолютно устойчивых к корневой гнили форм. К актюбинской популяции патогена были сравнительно устойчивы (поражение не более 15-20 % растений, развитие болезни не более 5-10 %, при распространении болезни на местных сортах от 20-30 до 90-100 % и развитии от 7-8 до 30-42 %) 16 образцов. На Карабалыкской СХОС стабильной сравнительной устойчивостью к корневой гнили выделялись 9 образцов. Одним из преимуществ коллекции этого питомника является групповая устойчивость многих образцов к бурой ржавчине, септориозу и желтой пятнистости листьев.

Степень развития корневой гнили во многом зависит от погодных условий, предшественников и других факторов. В полевых условиях не всегда возможно провести объективную оценку источников устойчивости и селекционного материала. Поэтому актуальной является разработка методов скрининга для оценки устойчивости зерновых культур к корневой гнили. Известно несколько методов создания искусственного инфекционного фона. Э.Э. Геше-ле [2] предлагал для лабораторной оценки определять фитотоксич-ность культурального фильтрата патогена для проростков, а в качестве косвенных показателей устойчивости - полевую всхожесть семян, продуктивную кустистость и массу 1000 зерен. Т.Г. Зражевская [4] предложила для этого выращивание семян в вазонах, наполненных стерильным песком, который тщательно смешивался с культурой возбудителя болезни, а С.Г Смурова [8]использо-вала для наполнения вазонов песок, предварительно зараженный суспензией конидий Bipolaris soroki-niana из расчета 5000 шт. на 1 г., а затем в течение 12-14 суток проращивала в этих вазонах семена.

%

Контроль Заражение семян Заражение семян и субстрата

Ш Актюбе 39 П Каргалы 10 ^ Оренбургская 10 ^ Степная 50 ^ Саратовская 42

Зависимость пораженности сортов яровой пшеницы корневой гнилью от способа инокуляции. Р — число пораженных растений; Я — развитие болезни

Нами апробированы 3 метода лабораторного скрининга - инфицирование семян пшеницы суспензией конидий двухнедельной культуры В1ро1аг1ввогок1п1апа, выращенной на синтетической среде Чапека; посев зараженных семян на песок, который дополнительно инокулировали суспензией гриба в период появления всходов, и посев инокулирован-ных семян на бумажные рулоны, ко-

торые помещают в цилиндры или срезанные пластиковые бутыли с водой (15-20 мм). Пшеницу выращивали в лабораторных условиях при естественном или искусственном освещении (теплицы Флора) и 18-22 °С до фазы 2 листьев 12-14 суток, затем проводили оценку их пораженности корневой гнилью по 4-балльной шкале ВИЗР.

Высевали 5 сортов яровой пшени-

цы, которые заметно отличались по поражаемости болезнью. Высокую восприимчивость к ней показали Каргалы 10, Оренбургская 10 и Саратовская 43. При посеве инокули-рованных семян на зараженный возбудителем болезни песок число пораженных растений увеличивалось в несколько раз и варьировало от 30 до 80,9 %, развитие болезни от 7,5 до 30,9 %. Аналогичные результаты получены при посеве инокулирован-ных семян в песок с дополнительным заражением субстрата в фазе всходов (см. рисунок). При посеве инокулированных семян на бумажные рулоны были поражены корневой гнилью 69,2-100 % растений при уровне развития болезни от 24,3 до 41,2 %, в варианте с естественно зараженными семенами соответственно 12,5-50 и 3,1-17,5 %. Несмотря на высокую пораженность сортов на искусственном фоне, они отличались по степени восприимчивости к корневой гнили. Сравнительной устойчивостью выделялся Актюбе 39, уровень развития болезни на этом сорте в зависимости от фона варьировал от 2 до 11,1 %, что ниже по сравнению с другими сортами в 2-4 раза.

При инокуляции семян и субстрата выявлены заметные различия в устойчивости к этой болезни у 77 образцов пшеницы из питомника RDCB. Сорт KRICHAUFF и образцы SLVS/Cunningham, SUNC0/2*Pastor, проявившие высокую устойчивость при естественном заражении семян, слабо поражались болезнью при искусственной инокуляции семян и субстрата (см. таблицу).

Высокоустойчивых к гельминтос-пориозной корневой гнили образцов было мало, чаще встречались слабо поражаемые или относительно устойчивые. Устойчивостью выделялись сорта KRICHAUFF, Potch 92, Potch 93 и еще более 10 сорто-образцов (GT 7370, GT 9684, SLVS / CUNNINGHAM, CROC 1AE SQUAROSSA // OPATA и др.), многие из которых являлись сложными гибридами, созданными путем скрещи-

Пораженность образцов пшеницы корневой гнилью при проращивании семян

на влажном песке

Сорт Контроль (естественный фон) Инокуляция

семена семена + субстрат

1 2 3 1 2 3 1 2 3

AUS 4930.7/2*Pastor 96,6 10,3 3,4 100 36,6 100 9,1 46,6 13,3

Gatcher 100 0 0 100 56,6 15 86,6 65,4 18,2

KRICHAUFF 96,6 3,4 1,7 100 46,6 14,1 93,3 32,1 8

VK272/3/URES/JUN//Kaus 96,6 13,8 3,4 93,3 53,3 15,2 90 66,6 16,6

SLVS/3/URES/JUN//Kaus 100 23,3 8,3 100 76,6 20 100 60 17,5

SLVS/CUNNINGHAM 93,3 0 0 100 16,6 4,1 96,6 27,6 6,9

MEXICALI 96,6 34,5 11,2 93,3 53,5 15,2 83,3 64 20

QT9048/CUNNINGHAM 96,6 6,9 1,7 93,3 50 15,2 86,6 46,1 11,5

SUNC0.6 93,3 3,6 0,9 93,3 50 15,2 100 60 16,6

SUNC0/2*Pastor 93,3 3,6 0,9 100 46,6 11,6 100 40 10

Примечание. 1 - всхожесть семян пшеницы (%); 2 - число пораженных всходов (%); 3 - развитие болезни (%).

вания нескольких родителей. Они могут быть использованы для расширения генетического ресурса пшеницы в качестве доноров устойчивости к корневой гнили и другим болезням.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бенкен А.А., Хацкевич Л.К., Нестеров Н.А. Проблема корневой гнили злаков // Микология и фитопатология, 1987, т. 21, вып. 6, с. 566-574.

2. Гешеле Э.Э. Основы фитопатологи-ческой оценки в селекции растений. - М.: «Колос», 1978, 197 с.

3. Гоголева С.Г. Скрининг образцов вида Triticum ер. по устойчивости к корневой гнили Bipolaris sorokiniana Shoem./ Фитосанитарное оздоровление экосистем. Мат-лы второго Всероссийского съезда по защите растений. - СПб., 2005, с. 425-427.

4. Зражевская Т.Г. Определение устойчивости растений пшеницы к обычной

корневой гнили в вегетационных условиях. //Микология и фитопатология, 1979, т. 13, вып. 5, с. 437-439.

5. Защита зерновых культур от корневых гнилей (под редакцией академика ВАСХНИЛ Ю.Н. Фадеева) - М.: «Агропро-миздат», 1986, 36 с.

6. Койшыбаев М., Абирова А. Фитоса-нитарная роль предшественников в зерновых севооборотах// Вестник с.-х. науки Казахстана, 1994, № 5, с. 19-22.

7. Котова В.В. Экспериментальная оценка вредоносности корневой гнили яровой пшеницы // Микология и фитопатология, 1976, т. 10, вып. 5, с. 436-441.

8. Смурова С.Г. Новые источники и доноры устойчивости пшеницы к Cochliobolus sativus Drechs. Автореф. канд. дисс. - СПб., 2008, 23 с.

Аннотация. Внесенные в реестр и перспективные сорта яровой пшеницы в основном восприимчивы к гельминтоспо-риозной корневой гнили. Из международного питомника 1^СВ выявлены ус-

тойчивые к местной популяции возбудителя болезни ее сорта и гибриды, сочетающие адаптивность к засушливым условиям Северного Казахстана и хозяйственно ценные признаки. Усовершенствован лабораторный метод скрининга устойчивости пшеницы к гельминтоспо-риозной корневой гнили.

Ключевые слова. Яровая пшеница, гельминтоспориозная корневая гниль, оценка, устойчивость.

Abstract. Contributed in register and perspective varieties of the spring wheat basically susceptible to Helminthosporium root rot (Helminthosporium sativum). From international nursery RDCB are revealed resistant varieties and hybrids to local pathogen population of disease, combining adaptability to arid condition of the North Kazakhstan and useful economic valuable signs. The laboratory method of screening stability of the wheat was advanced to root rot.

Keywords. Spring wheat, Helminthosporium root rot, evaluation, resistance.

Поздравляем с юбилеем!

17 июля исполняется 60 лет Р.Г. Тураеву — руководителю филиала ФГУ «Россельхозцентр» по Республике Башкортостан.

Начав свою трудовую деятельность рабочим хлебоприемного пункта в 1965 г., Радик Галиевич вырос в руководителя и специалиста высокого ранга. Трудно переоценить его вклад в развитие службы защиты растений Башкирии. Будучи главным агрономом, а затем и начальником республиканской станции защиты растений, он зарекомендовал себя человеком, способным решать вопросы любой сложности, умеющим принимать наиболее оптимальные решения. Не раз ему приходилось отстаивать интересы защиты растений, доказывая ее значимость и необходимость в таком регионе, как Башкортостан.

Последние годы Р.Г. Тураев возглавляет республиканский филиал Россельхозцентра, цель которого — оказание услуг сельхозтоваропроизводителям не только в сфере защиты растений, но и в семеноводстве. За

успехи в разработке прогнозов распространения вредителей, болезней растений и сорняков в Республике Башкортостан руководимый им коллектив был отмечен Серебряной медалью на международной выставке. Радика Галиевича отличает стремление к освоению в производстве всего нового. Кандидат биологических наук, он поддерживает тесную связь с научными учреждениями, охотно привлекает ученых к решению неотложных задач страны.

За многолетний добросовестный труд в области сельского хозяйства Р.Г. Тураев не раз награждался Почетными грамотами Министерства сельского хозяйства РФ и Министерства сельского хозяйства и продовольствия РБ. В 2006 г. ему присвоено звание «Заслуженный работник сельского хозяйства Республики Башкортостан».

От всей души поздравляем Радика Галиевича с юбилеем. Желаем ему крепкого здоровья, счастья и творческих успехов.