Прогноз зараженности семян озимой пшеницы фузариозной инфекцией

УДК 632.914.2

Прогноз зараженности семян озимой пшеницы фузариозной инфекцией

10. Simmons E.G. Alternaria. An Identification Manual. Utrecht: CBS, 2007, 775 p.

11. Torp M., Nirenberg H.I. Fusarium langsethiae sp. nov. on cereals in Europe // Intern. J. Food Microbiol., 2004, v. 95, p. 247-256.

12. Yli-Mattila T., Paavanen-Huhtala S., Jestoi M., Parikka P. et al. Real-time PCR detection and quantification of Fusarium poae, F. graminearum, F. sporotrichioides and F. langsethiae as compared to mycotoxin production in grains in Finland and Russia // Archives of Phytopath. and Plant Protection, 2008, v. 41, № 4, p. 243-260.

Аннотация. Проведен анализ зерна 96 образцов озимой пшеницы, собранной в Краснодарском и Ставропольском краях в 2010 г., на зараженность грибами рр. Fusarium и Alternaria. Средняя зараженность зерна видами Fusarium в Краснодарском крае составила 3 % (варьировала от 0 до 14 %), в Ставропольском крае - 7 % (от 0 до 53 %). Виды A. infectoria, A. tenuissima, F. graminearum, F. poae, F. sporotrichioides и F. proliferatum характеризовались высокой встречаемостью. Впервые на юге Европейской части РФ был выявлен вид F. langsethiae, образующий Т-2 токсин. Методом иммунофер-ментного анализа проанализировали 176 образцов зерна пшеницы. Максимальный уровень дезоксиниваленола в них достигал 0,8 мг/кг, Т-2 токсина - 0,5 мг/кг.

Ключевые слова. Фитопатогенные грибы, Fusarium, Alternaria, пшеница, зерно.

Abstract. The occurrence of Fusarium and Alternaria species in 96 samples post-harvest winter wheat grains from Krasnodarskiy and Stavropolskiy krays in 2010 was studied. The incidence of Alternaria spp. and Fusarium spp. varied significantly in samples of reduced quality. Fusarium infection level in Krasnodarskiy kray on average was 3 %, and in Stavropolskiy kray it was 7 % ranging from 0 to 14 % and to 53 %, respectively. The most commonly isolated species were A. infectoria, A. tenuissima, F. graminearum, F. poae, F. sporotrichioides, and F. proliferatum. T-2 producing species F. langsethiae was isolated in the South of the European part of Russia for the first time. The level of mycotoxins was assessed with ELISA in 176 grain samples. The maximal level of deoxynivalenol reached 0,8 and T-2 toxin - 0,5 mg/kg.

Keywords. Phytopathogenic fungi, Fusarium, Alternaria, wheat, grain, geographic distribution.

В.В. ЧЕКМАРЕВ, заведующий лабораторией Среднерусского филиала Тамбовского НИИ сельского хозяйства Г.В. КОБЫЛЬСКАЯ, ведущий научный сотрудник Г.Н. БУЧНЕВА,

старший научный сотрудник О.И. КОРАБЕЛЬСКАЯ, младший научный сотрудник e-mail:tmbsnifs@mail.ru

Известно, что на интенсивность поражения зерна и колоса пшеницы грибами рода Fusarium влияют три компонента: возбудитель болезни, растение-хозяин и условия внешней среды, прежде всего, температура, влажность воздуха и количество осадков в период заражения патогеном и его распространения. Установлено, что интенсивность проявления фузариоза колоса в Краснодарском крае зависит от осадков, выпадающих в период цветения и созревания зерна озимой пшеницы: при значительном их количестве поражение достигает достаточно высокого уровня [5]. В условиях Татарстана повышенная зараженность зерна яровой пшеницы фузариевы-ми грибами отмечается во влажные годы, в сухие этот показатель существенно ниже [3].

Сильное поражение зерна злаковых культур фузариозной инфекцией может иметь серьезные негативные последствия. Известно, что грибы рода Fusarium способны вырабатывать различные микотоксины, которые представляют опасность для здоровья человека и сельскохозяйственных животных. Наиболее часто в зерновой продукции обнаруживается дезоксиниваленол (ДОН). Содержание ДОН в товарных партиях зерна зависит от количества в них фузариозных зерен. Коэффициент

корреляции между этими показателями достаточно высок и составляет 0,88-0,95 [1]. Растения пшеницы, выросшие из инфицированных фу-зариевыми грибами семян, в значительно большей степени поражаются корневой гнилью, у них снижается число зерен в колосе, их масса и продуктивность [6]. Таким образом, знание уровня зараженности зерна пшеницы фузариозной инфекцией позволяет судить о пригодности получаемой продукции для пищевых, фуражных и семенных целей. Для оздоровления посевного материала следует применять протравители семян, эффективные в отношении фузариевых патогенов. На практике определение зараженности зерна фузариозом и содержания в нем микотоксинов проводится после уборки урожая в специализированных лабораториях. Разработка метода прогноза позволила бы заранее рассчитать эти показатели.

Нами изучена возможность прогнозирования уровня поражения зерна озимой пшеницы грибами рода Fusarium в условиях Тамбовской области. В исследованиях применяли метод метеопатологического прогноза, основанный на выявлении корреляционных зависимостей между развитием заболевания и погодными факторами [4]. При составлении прогноза использовали данные ближайшей метеостанции (г. Тамбов). Зерно для микологического анализа отбирали с растений озимой пшеницы сорта Мироновская 808, выращиваемой в условиях естественного инфекционного фона. Химические обработки посевов не проводили. Анализ на зараженность зерна фузариозом выполняли согласно ГОСТ 12044-93 с использованием среды Чапека [2]. Следует отметить, что в Тамбов-

ской области и других областях ЦЧР во все годы исследований (20032008 гг.) на посевах озимой пшеницы наблюдали, как правило, скрытую форму зараженности зерна фу-зариозной инфекцией. Зерновки пшеницы с явными визуальными признаками фузариоза встречались редко. В данной работе речь идет именно о скрытой форме зараженности семян пшеницы грибами рода Fusarium, которую можно выявить с использованием искусственной питательной среды.

При сопоставлении результатов микологического анализа и метеорологических показателей были отобраны следующие погодные факторы, имеющие связь с зараженностью зерна озимой пшеницы фу-зариозной инфекцией: среднесуточная температура воздуха за вторую декаду июня, количество осадков за вторую и третью декады июня, а также за первую и вторую декады июля (табл. 1). Их числовые значе-

ния переводили в нормированные (частные индексы погоды), из которых затем был составлен суммарный индекс погоды. Коэффициент корреляции между вышеназванным показателем и уровнем зараженности семян пшеницы фузариозной инфекцией достиг высокого значения -0,997.

При последующих расчетах было получено уравнение прямолинейной регрессии, отражающее зависимость уровня зараженности семян пшеницы фуза-риозом от суммарного индекса погоды:

У= 35,85 + 35,33 • Х,

где У - прогнозируемый уровень зараженности семян озимой пшеницы фузариозной инфекцией, %; Х - суммарный индекс погоды.

Ретроспективный анализ ожидаемого (по прогнозу) и фактического развития фузариозной

инфекции показал достаточно высокий уровень совпадения полученных данных (табл. 2).

Расхождение прогнозируемого с фактическим поражением зерна пшеницы фузариозом находилось на уровне 0,4-2,7 %, среднее арифметическое отклонение составило 1,5 %, среднее квадратическое - 1,9 %, вероятность совпадения прогноза с реальным уровнем зараженности семян - 100 %. На основе полученного уравнения прямолинейной регрессии был составлен прогноз на 2009 г. В таблице 3 представлены метеопоказатели и их нормированные значения, используемые для расчетов.

Согласно данным таблицы 3 суммарный индекс погоды на 2009 и 2010 гг составил:

Х,,

Х1С

3,13+0,16+0,84+0,34-7,23

-0,55;

0,14+0,00+0,86+0,00-7,56

=-1,31.

Таблица 1

Зависимость между уровнем зараженности семян озимой пшеницы фузариозной инфекцией и метеорологическими показателями

Зараженность семян фузариозом

Год II декада июня III декада июня I декада июля II декада июля

2003 45,5 28,5 40,9 10,2 19,5 13,4

2004 58,0 41,5 24,6 38,0 13,6 14,3

2005 11,0 30,3 15,0 1,8 3,0 18,1

2007 22,1 4,7 76,4 8,5 2,4 16,2

2008 2,0 9,7 9,2 12,4 7,0 19,9

Коэффициент корреляции (R) 0,682 0,219 0,717 0,748 -0,933

Таблица 2 Прогнозируемый и фактический уровень зараженности семян озимой пшеницы фузариозной инфекцией

При составлении прогноза с использованием уравнения были получены следующие значения зараженности семян озимой пшеницы фузариозом:

Y2009 = 35,85 + 35,33 • (-0,55) = 16,4 %;

Y2010 = 35,85 + 35,33 • (-1,31) = -10,4 %.

Фактическая зараженность зерна пшеницы в 2009 г, определенная при микологическом анализе, составила 13 %, в 2010 г. - 5 %. В 2009 г отмечена достаточно удовлетворительная сходимость прогноза с реальной зараженностью зерна пшеницы (расхождение -3,4 %). В 2010 г прогнозируемое значение было ниже нуля. Однако отрицательных величин данный показатель не

Таблица 3

Значения метеорологических показателей для составления прогноза на 2009 и 2010 гг.

Год Суммарный индекс погоды

прогнозируемая фактическая

2003 +0,5 48,2 45,5

2004 +0,57 56,0 58,0

2005 -0,74 9,7 11,0

2007 -0,40 21,7 22,1

2008 -0,93 3,0 2,0

Значение фактора

Прогностический фактор фактическое нормированное

2009 г. 2010 г. 2009 г. 2010 г.

Сумма II декада июня 49,7 мм 2,2 мм +3,13 +0,14

осадков III декада июня 4,2 мм 0,0 мм +0,16 +0,00

I декада июля 11,7 мм 12,0 мм +0,84 +0,80

II декада июля 2,5 мм 0,0 мм +0,34 +0,00

Среднесуточная температура воздуха во II декаде июня 19,3 °С 20,2 С -7,23 -7,56

Суммарный индекс погоды (X) - - -0,55 -1,31

отражает и уровень прогнозируемой зараженности можно считать равным нулю. Это значение было близко к фактическому. Следует отметить, что в 2010 г. сложились аномальные погодные условия (почвенная и воздушная засуха). По этой причине полученное уравнение регрессии может не в полной мере отражать влияние факторов погоды на развитие фузариозной инфекции.

Таким образом, прогнозирование уровня зараженности зерна озимой пшеницы фузариозной инфекцией вполне осуществимо, несмотря на небольшой временной интервал данных (5 лет), используемых при расчетах. Составление подобных прогнозов может существенно облегчить задачу определения зараженности зерна еще в предуборочный период. Следует также отметить, что в условиях Тамбовской области высокий уровень зараженности зерна озимой пшеницы фузариозной инфекцией возможен в годы со среднесуточной температурой воздуха во II декаде июня 13-14 °С и количеством осадков 100 мм и более за период со II декады июня по II декаду июля. Такие погодные условия отмечались в 2003 и 2004 гг, когда зараженность семян пшеницы фузариозом составила 45,5-58 %.

ЛИТЕРАТУРА

1. Быстрякова З.К. Степень загрязнения продукции вомитоксином в зависимости от содержания фузариозных зерен в товарной партии пшеницы / Фузариоз колоса зерновых злаковых культур. Тезисы докл. науч.-коорд. совещ., 19-22 октября 1992 - Краснодар, 1992, с. 4-50.

2. ГОСТ 12044-93. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения зараженности болезнями. Анализ семян на питательных средах. - М.: Госстандарт России, 1993, с. 11-13.

3. ЗиганшинА.А. Особенности развития корневых и прикорневых гнилей сельскохозяйственных культур / Фитосани-тарное оздоровление экосистем. Материалы Второго Всероссийского съезда по защите растений, 5-10 декабря 2005 г. - Санкт-Петербург, 2005, т. 1, с. 167-169.

4. Степанов К.М. Прогноз болезней сельскохозяйственных растений - Л: Колос, 1972, 272 с.

5. Шевелуха В.С. Временные рекомендации по агротехническим мерам ограничения распространения и вредоносности фузариоза колоса - М., 1991, 14 с.

6. Шипилова Н.П. Видовой состав и биоэкологические особенности возбудителей фузариоза семян зерновых культур / Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук - Санкт-Петербург, 1994, 22 с.

Аннотация. Установлено, что в условиях Тамбовской области уровень зараженности зерна озимой пшеницы фуза-риозной инфекцией зависит от среднесуточной температуры воздуха II декады июня и количества осадков за период со II декады июня по II декаду июля. Получено уравнение прямолинейной регрессии, отражающее данную зависимость. При температуре воздуха 13-14 °С, общем количестве осадков 100 мм и более за указанные выше периоды зараженность семян пшеницы грибами рода Fusarium может достигать высокого уровня.

Ключевые слова. Фузариозная инфекция, озимая пшеница, температура воздуха, осадки, уравнение прямолинейной регрессии.

Abstract. It has been established that in Tambov area the infection level of seeds of the winter wheat by Fusariose pathogenic fungus depends on these weather factors: average daily temperature of the air in the second decade of June and rainfall during the period from the second decade of June to the second decade of July. An equation of rectilinear regression has been obtained. The infection level of seeds of the winter wheat by pathogenic funguses of the gender Fusarium can reach rather high level at the temperature of the air 13-14 degrees above zero and general amount at level 100 mm and more during the noted periods.

Keywords. Fusariose pathogenic fungus, winter wheat, temperature of the air, rainfall, equation to rectilinear regression.

Всероссийская научно-практическая конференция «АНАПА-2012»

4—8 июня в г. Анапа состоится 7-я Всероссийская научно-практическая конференция «АНАПА-2012» на тему «Перспективы использования новых форм удобрений, средств защиты и регуляторов роста растений в агротехнологиях выращивания сельскохозяйственных культур». Ее организатор — ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова

В рамках конференции планируется проведение «Дня поля» на базе ООО Фирма «Аспект» Славянского района Краснодарского края.

Для демонстрации инновационных агротехнологий с применением новых форм удобрений, средств защиты и регуляторов роста растений предлагаются следующие культуры: пшеница озимая, ячмень озимый, рапс озимый, рис, соя, подсолнечник, свекла сахарная, кукуруза.

Заявки на участие в показательных опытах и образцы удобрений или средств защиты растений просим представить до 10 февраля 2012 г.

К началу конференции планируется выпуск сборника статей. Авторские материалы принимаются до 1 апреля 2012 г. Материалы статей (докладов) и информационные карты участников просим направлять в электронном виде по e-mail: elgen@mail.ru. Требования к оформлению статей: объем — до 5 с. формата А4 компьютерного текста, шрифт — Times New Roman, размер шрифта (кегль) — 14, интервал — одинарный.

Контактные телефоны: (499) 976-15-50, 976-41-29.

ОРГКОМИТЕТ