Корневые гнили в посевах яровых зерновых культур республики Мордовия

УДК 633«321»:632.25

КОРНЕВЫЕ ГНИЛИ В ПОСЕВАХ ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ

созревания зерна). В течение этого периода происходит постоянное инфицирование растений.

Цель наших исследований - изучение степени вредоносности корневых гнилей яровых зерновых культур на территории республики Мордовия. Для ее достижения решали следующие задачи:

установить видовую принадлежность возбудителей корневых гнилей яровых зерновых культур, их степень развития и вредоносности за последние 10 лет;

выявить связь между погодными условиями, интенсивностью развития и степенью поражения корневыми гнилями яровых зерновых культур;

изучить динамику развития и распространения корневых гнилей на различных органах яровой пшеницы в течение онтогенеза.

Условия, материалы и методы. Мы отследили динамику развития корневых гнилей яровой пшеницы, ячменя и овса в республике Мордовия в 2001-2010 гг Анализировали показатели развития болезни в фазе кущения и восковой спелости по данным лаборатории фитосанитарного мониторинга и прогнозов распространения болезней и вредителей ФГУ Россельхозцентра по РМ. Учитывали сведения по пунктам, относящимся к пяти агропочвенным районам. Все изменения в поражении растений корневыми гнилями сопоставляли с количеством осадков, выпавших с апреля по июль, и величиной ГГК.

В период проведения исследований один год (2010) на территории республики был сильно засушливым, когда в течение активной вегетации зерновых культур выпало всего 39 мм осадков, что составляло 23 % от средней многолетней нормы. Гидротермический коэффициент за вегетационный период в этом году был равен 0,2. Два года из десяти (2002 и 2009) были сла-Корневые гнили в республике Мордовия широко бо засушливыми (ГТК = 0,8), один (2005) - избыточно

распространены, а в некоторых районах при благо- увлажненным. Метеорологические условия остальных

приятных условиях это заболевание носит эпифито- шести лет были близки к средним многолетним значе-

тийный характер. По данным ФГУ Россельхозцентр ниям (табл. 1).

по РМ ежегодные потери от Таблица 1. Метеоусловия в республике Мордовия за 2001-2010 гг. (в

корневых гнилей могут до- -

стигать 15...20 %.

Нестабильная экологическая ситуация в период вегетации растений, нарушение технологии возделывания, несоблюдение севооборотов, высокая насыщенность посевов зерновыми культурами, отсутствие переходящего семенного фонда и многое другое, провоцирует значительное распространение корневых гнилей разной этиологии. В республике Мордовия наиболее распространенные источники возбудителей этого заболевания

- семена, почва, растительные остатки. Особенность

развития болезни в течение вегетационного периода

- раннее проявление (с начала появления всходов) и значительная продолжительность действия (вплоть до

Достижения науки и техники АПК, №11-2011 —

В.В. ЛАПИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

А.С. САВЕЛЬЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Н.В. СМОЛИН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

А.П. ОВЧИННИКОВ, аспирант Мордовский госуниверситет им. Н.П. Огарева Н.А. ПЕРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, директор

ООО «Научный центр»

E-mail: smolin89@mail.ru

Резюме. Изучена многолетняя и сезонная динамика корневых гнилей на зерновых культурах в республике Мордовия, расположенной в южной части Нечерноземной полосы России. Показана зависимость интенсивности поражения корневыми гнилями от метеоусловий, запасов продуктивной влаги и совокупного воздействия температуры и влажности, степени зараженности посевного материала и запасов инфекции в почве, обеспеченности растений элементами питания. Развитие и распространение болезни особенно сильно проявлялось при высоких температурах воздуха, почвы и в анаэробных условиях. Поражение яровой пшеницы в начале вегетации определяется степенью поражения первичных корней, прикорневых листьев и колеоптиле. Высокая пластичность грибов-возбудителей корневых гнилей к меняющимся экологическим условиям позволяет им сохраняться в почве даже при отсутствии восприимчивых культур. Корневые гнили поражают довольно обширный спектр растений. На естественном фоне заражения наиболее сильно и часто поражались ячмень (54...58 %), яровая пшеница (48... 53 %) и заметно слабее - овес (32.36 %).

Ключевые слова: корневые гнили, развитие и распространение инфекции, степень поражения, порог вредоносности, яровая пшеница, ячмень, овес.

Количество осадков, мм Температурный режим за вегетацию, °С

Год осенне -зимний период (август -апрель) летний период (май- июль) всего сумма темпе- ратур сумма активных темпе- ратур средне- суточная темпе- ратура ГТК за вегетацию

2001 397 145 542 1624 704 17,4 0,89

2002 388 126 514 1538 629 16,7 0,81

2003 339 169 508 1473 553 16,0 1,15

2004 436 199 635 1468 548 15,6 1,36

2005 344 246 590 1598 678 17,3 1,54

2006 303 159 462 1538 618 17,4 1,03

2007 425 159 584 1576 688 17,1 1,01

2008 248 182 430 1448 538 15,7 1,26

2009 220 127 347 1591 676 17,3 0,80

2010 307 39 346 1942 1022 21,1 0,20

Среднее 341 155 496 1580 665 17,2 0,98

Коэф- фициент вариации (V), % 16 33 15 8 19 7 40

Для более детального изучения динамики заболевания отдельных органов растений яровой пшеницы на соответствующих этапах онтогенеза закладывали

Год Фаза развития Обследованная площадь, тыс. га Поражено корневыми гнилями Распространенность, % Развитие, %

тыс. га 1 %

2001 кущение 1,2 1,1 91,6 46,9 11,7

восковая спелость 1,3 1,1 84,6 53,2 17,2

2002 кущение 1,0 1.0 100,0 50,6 12,6

восковая спелость 1,5 1,5 100,0 55,5 21,7

2003 кущение 0,8 0,5 62,5 41,3 10,3

восковая спелость 1,5 1,0 66,6 45,7 13,5

2004 кущение 1,4 0,8 72,7 35,1 8,7

восковая спелость 1,1 1,0 90,9 38,2 12,9

2005 кущение 1,4 1,0 71,4 33,8 8,4

восковая спелость 1,2 0,7 58,3 38,4 12,6

2006 кущение 1,2 1,0 83,3 44,1 11,0

восковая спелость 1,1 0,9 81,8 48,7 18,8

2007 кущение 1,5 1,3 86,6 44,4 11,1

восковая спелость 1,4 1,3 92,8 50,7 17,4

2008 кущение 1,4 1,3 78,5 37,0 9,5

восковая спелость 1,3 0,9 69,2 41,8 10,4

2009 кущение 1,5 1,3 86,6 54,0 13,5

восковая спелость 1,5 1,5 100,0 58,4 18,8

2010 кущение 1,5 1,4 93,3 57,1 14,3

восковая спелость 1,5 1,5 100,0 60,8 20,3

полевой мелкоделяночный опыт. Почва опытного участка - выщелоченный чернозем тяжело-суглинистого гранулометрического состава со средней обеспеченностью подвижными формами фосфора и калия. Реакция почвенного раствора близкая к нейтральной.

В опыте использовали сорт яровой пшеницы Сам-сар, предшественник - озимая пшеница. Учетная площадь делянки - 10,8 м2, повторность четырехкратная, размещение рендомизированное. Исходный естественный инфекционный фон почвы превышал порог вредоносности и составлял 176 конидий на 1 г почвы. Инфицированность семян была равна 18 %. Отбор проб и анализ их на поражение корневыми гнилями по отдельным частям и органам растений проводили по методике В.А. Чулкиной [1].

Исследования проводили в 2005-2007 гг. в учхозе Мордовского госуниверситета им. Н.П. Огарева. Метеоусловия в годы проведения опыта значительно различались, что придает особую ценность полученным данным. В 2005 г. отмечено избыточное увлажнение, когда в течение вегетации осадков выпало на 63 % больше нормы. Метеоусловия 2006 и 2007 гг. можно считать близкими к оптимальным. При этом если в 2006 г. ко-

в последние 10 лет отмечалась в 2002, 2009 и 2010 гг, когда его регистрировали на всей обследованной площади. Особенно сильное развитие и распространение болезни отмечали при высоких температурах воздуха и почвы.

К концу вегетации (в фазе восковой спелости) распространение корневых гнилей возрастало незначительно, вместе с тем сильно увеличивалась интенсивность поражения. Наиболее сильное проявление болезни отмечено в 2009 и 2010 гг, когда ее распространение составило 58 и 61 %, а развитие - 19 и 20 %, соответственно.

Выделение чистой культуры фитопатогенных грибов на агаровых средах позволило установить, что основные возбудители корневых гнилей в республике - микроскопические грибы Bipolaris sorokiniana (Helminthosporium sativum), грибы родов Fusarium и Alternaria. Они имеют некоторое сходство в биологии, встречались в разных соотношениях и вызывали похожие симптомы заболевания.

Широкая специализация грибов-возбудителей корневых гнилей позволяет им сохраняться в почве из года в год даже при отсутствии восприимчивых культур. В наших исследованиях на естественном фоне заражения наиболее сильно и часто поражались ячмень (54...58 %), яровая пшеница (48.53 %) и заметно слабее - овес (32.36 %).

Вспышки заболеваний на ячмене наблюдали в 2002,

2009 и 2010 гг. (табл. 3) преимущественно в местах с обильным выпадением осадков в период созревания зерна. Зачастую болезнь носила сплошной характер, вызывая массовую белоколосость. В таких случаях урожайность, как правило, не превышала 1 т/га.

Наиболее интенсивное поражение яровой пшеницы корневыми гнилями отмечалось в засушливые годы,

личество предвегетационных запасов влаги было близко к оптимальномузначению,то в 2007 г они превышали норму на 25 %. В зоне неустойчивого по годам увлажнения, куда входит и территория Мордовии, запасы влаги, накопившиеся за предвегетационный период, нередко играют в формировании урожая более заметную роль, чем осадки, выпавшие за вегетацию [2].

результаты и обсуждение. Обследования посевов яровых зерновых культур показали, что корневые гнили в РМ проявляются ежегодно. Их распространение в фазе кущения в среднем доходило до 45 %, а развитие - до 11 % (табл. 2).

Большая пораженность

Таблица 3. динамика распространения и развития корневые гнилей в по-

Год Фаза развития Яровая пшеница Ячмень Овес

распро- стра- нение разви- тие распро- стра- нение разви- тие распро- стра- нение разви- тие

2001 кущение 51,6 12,9 57,8 14,4 31,2 7,8

восковая спелость 58,9 19,7 62,0 22,5 38,6 9,6

2002 кущение 57,8 14,4 60,2 15,0 33,9 8,5

восковая спелость 61,2 23,2 65,2 24,4 40,2 17,2

2003 кущение 45,3 11,3 51,2 12,8 27,3 6,8

восковая спелость 50,1 18,7 54,6 13,7 32,4 8,1

2004 кущение 33,6 8,4 40,2 10,1 27,8 6,9

восковая спелость 39,1 9,8 45,1 11,3 31.2 7.0

2005 кущение 35,4 8,8 39,8 9,9 30,2 7,5

восковая спелость 37,3 13,9 43,2 16,2 34,2 8,6

2006 кущение 47,1 11,8 55,1 13,7 30,1 7,5

восковая спелость 53,2 13,3 57,9 14,5 35,1 8,8

2007 кущение 49,6 12,4 55,4 13,8 28,3 7,1

восковая спелость 55,6 20,9 60,8 22,5 35,8 9,0

2008 кущение 40,2 10,0 41,9 10,4 28,9 7,2

восковая спелость 45,3 11,3 47,9 12,1 32,1 8.0

2009 кущение 55,4 13,8 66,5 16,6 40,2 10,1

восковая спелость 63,5 20,9 70,2 20,1 41,6 15,4

2010 кущение 65,8 21,4 70,4 17,6 39,6 10,0

восковая спелость 60,4 15,5 73,8 23,4 42,8 16,1

когда гидротермические условия складывались благоприятно, как для сохранения инфекции в почве, так и для интенсивного ее развития.

Наибольшее число больных растений на этой культуре было зарегистрировано в

2010 г. в фазу кущения. Однако перед уборкой проявление болезни оказалось менее интенсивным.

На овсе корневая гниль зачастую носила очаговый характер и проявлялась, в основном, в загущенных посевах на полях с невысоким уровнем агротехники.

Кроме того, виды грибов из рода Helminthosporium вызывают листовые пятнистости яровой пшеницы и ячменя. Темно-бурая пятнистость на этих культурах интенсивно развивалась с фазы колошения и достигала порога вредоносности или превышала его к фазам молочной и восковой спелости зерна. Развитию инфекции способствовали теплая погода и высокая влажность воздуха. Например, в условиях избыточного количества осадков 2004 г. (на 28 % выше средних многолетних показателей) и запаздывании с уборкой во многих хозяйствах республики развитие темно-бурой пятнистости на ячмене составляло 18.19 %, на яровой пшенице - 15 %.

Количество растений ячменя, пораженных полосатой пятнистостью (Drechslera graminea), возрастало в условиях низких температур при прорастании семян (2001, 2003, 2006 гг.). Сетчатая пятнистость (Drechslera teres) встречалась очень редко, а в отдельные годы не отмечалась совсем.

Результаты изучения динамики заболеваний отдельных органов растений показали, что несмотря на значительные различия между метеоусловиями, она не отличалась резкими перепадами по годам.

В фазе всходов у растений наиболее сильно поражалось колеоптиле, развитие болезни на котором достигало 8 % (табл. 4).

Максимума (28 %) величина этого показателя достигала к фазе кущения. После отмирания и разложения колеоптиле возбудители проникали на прилегающий непосредственно к нему первый настоящий лист.

Инфицирование прикорневых листьев начиналось в фазе кущения (1 %) и продолжалось до фазы колошения, достигая в этот период пикового значения (18 %).

Таблица 4. Динамика развития корневой гнили на органах яровой пшеницы

Фаза Развитие болезни, %

развития растений колео- птиле прикорневые листья первичные корни вторичные корни эпико- тиль основание стебля

Всходы 8 - 6 - - -

Кущение 28 1 8 - - -

Выход - 12 9 10 2 1

в трубку Колошение 18 13 15 5 1,5

Цветение - - 15 18 9 3

Созревание - - 17 24 14 12

НСРоб F*<Ft F*<Ft 3 5 4 F*<Ft

После их отмирания поражение возбудителями стебля возрастало, достигая максимального значения к концу вегетации (12 %).

Заболевания первичных корней корневыми гнилями отмечали на протяжении всей вегетации. Оно было самым продолжительным по времени, возростало к фазе колошения (13 %) и достигало максимума к концу вегетации (17 %).

Поражение вторичных корней и эпикотиля появлялось в фазе начала выхода в трубку. У вторичных корней оно отмечалось от основания и по всей длине, возрастая к фазе выхода в трубку до 10 %. После этого развитие заболевания резко увеличивалось и к концу вегетации было наибольшим, по сравнению с другими органами (24 %).

Развитие болезни на эпикотиле в начале не превышало 2 % и оставалось относительно невысоким до фазы цветения, а к концу вегетации достигало 14 %.

Выводы. В республике Мордовия корневые гнили широко распространены и проявляются ежегодно с начала всходов, поражая практически все яровые зерновые культуры. При этом посевы овса повреждаются значительно реже и менее интенсивно.

На яровой пшенице и ячмене болезнь проявляется практически в течение всего онтогенеза. К концу вегетации количество пораженных растений возрастает незначительно, однако сильно увеличивается интенсивность поражения.

Поражение отдельных органов растения яровой пшеницы корневыми гнилями происходит динамично, на протяжении всей вегетации, достигая наибольшей величины в период созревания культуры.

В начале вегетации болезнью поражаются первичные органы и колеоптиль, а к концу вегетации - вторичные корни, эпикотиль и основание стебля.

Литература

1. Чулкина В.А. Корневые гнили// Защита и карантин растений. - 2004. - №. - С. 16-18.

2. Смолин Н.В., Журавлева Ю.Н., Хлевина С.Е. Влияние аномальных метеорологических условий на урожайность озимых культур в республике Мордовия // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - Саратов. - 2008. - № 7. - С. 42-46.

3. Чулкина В.А. Экологические основы интегрированной защиты растений / В.А. Чулкина, Е.Ю. Торопова, Г.Я. Стецов - М.: Колос. - 2007. - 568 с.

ROOT ROT IN GRAIN OF SPRING CROPS REPUBLIC OF MORDOVIA V.V. Lapin8, A.A. Saveliev, N.V. Smolin, A.P. Ovchinnikov, N.A. Perov

Summary. The dependence of the intensity of root rot damage from weather conditions, stock and available moisture from the combined effects of temperature and humidity, degree of contamination of seed stocks and infection in the soil, availability of plant nutrients. The development and spread of the disease is especially severe at high temperatures of air, soil and in anaerobic conditions. The defeat of the spring wheat in the early growing season is determined by the degree of destruction of primary roots, basal leaves and coleoptile. By the end of the growing season increased defeat all the other organs of the plant.The high ductility of fungi-root rot pathogens to changing environmental conditions allow them to persist in the soil from year to year, even in the absence of susceptible crops. Root rot has quite a wide range of host plants. In our studies on the natural background exposure most strongly and frequently amazed by barley (54-58 %), spring wheat (48 - 53 %) and much weaker - oats (32 - 36 %).

Key words: root rot, development and spread of infection, the degree of destruction, damage threshold, spring wheat, barley and oats.