Микологическая оценка озимой пшеницы с районов Республики Татарстан

Озимая пшеница очень ценная зерновая культура, которая составляет весьма значимую кормовую базу для сельскохозяйственных животных и птиц [2]. Основная функция в повышении урожайности возлагается на своевременную защиту семенного материала от фитопатогенов, которые хорошо передаются и сохраняются в семенах [5]. Поражение семян фитопатогенами приводит к снижению урожайной способности до 65 %, увеличивает необходимость применения пестицидов для обработки семян и посевов. Контаминированные семена плесневыми микромицетами, теряют всхожесть, силу роста, нарушается нормальное течение биохимических процессов в корневой системе озимых [1, 6]. При благоприятном воздействии климатических условий, тепла, холода и влажности поражение семян плесневыми грибами происходит молниеносно, что в дальнейшем приводит к передаче и поддержке болезней внутри поля, создавая и приумножая очаг инфекции. В условиях севооборота создаются особенные условия в зерновых культурах, которые вызывают нарушения биологического равновесия между патогенной и сапрофитной микрофлорой [3, 4].

Плесневелые грибы рода Fusarium, Aspergillus, Penicillium вырабатывают токсины и микотоксины, которые являются наиболее опасными канцерогенами для человека и животных. Инфекция может не только привести к снижению урожайности, также споры грибов, попадая в организм, могут вызывать аллергические заболевания, аспергиллез легких, оппортунистические микозы и заболевания желудочнокишечного тракта.

Материал и методы исследований. Для проведения микологического анализа почвы и озимых растений отбирали пробы на территории Вернеуслонского, Кайбицкого и Бунинского районов Республики Татарстан. Отбор проб почвы и озимой пшеницы проводили на открытых площадках, вблизи дорог, населенных пунктов и внутри засеянного поля. Пробы отбирали с поверхностного слоя почвы (не более 15 см глубиной), с каждой площадки отбирали по 2 образца почвы и озимых (примерно по 150 г каждая проба) в отдельный двойной стерильный зип-пакет. Пробы почвы с озимыми культурами хранились в холодильнике – 20 ⁰С, до проведения микологических исследований. Всего было отобрано 18 проб почвы и 18 проб озимой пшеницы с исследуемых полей.

Для определения общего числа грибов (ОЧГ) готовили почвенную суспензию: 1 грамма влажного образца почвы вносили в 10 мл автоклавированной воды с температурой 23 0С с последующем взбалтыванием на шуттель-апарате в течение 10 минут при 160 об/мин. После взбалтывания готовили 10-кратные серийные разведения полученной суспензии: 1:10, 1:100,

1:1000. С каждого разведения по 1 мл взвеси переносили на агаризированную среду Чапека с добавлением медицинской желчи для подавления сопутствующей микрофлоры. В состав питательной среды Чапека с желчью входили: сахароза – 30 г; натрий азотнокислый – 2 г; калий фосфорнокислый однозамещенный – 1 г; магний сернокислый – 0,5 г; калий хлористый – 0,5 г; железо сернокислое закисное – 0,01 г; желчь медицинская – 100 мл; вода дистиллированная – 1000 мл; агар-агар – 25 г; pH 5,0-5,5. Все образцы почвы исследовали в двух повторностях, соблюдая условия асептики во избежание контаминации посевов микромицетами. Инкубирование посевов почвенных суспензий про-

Х = Xe;(0,1*Vi где Х - суммарное число грибов, выраженное количеством колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 г продукта; Хс -сумма колоний на всех чашках, подсчитываемая в посевах всех трех последовательно разведенных взвесей; V1– объем взвеси 1 (разведение10-1); V2– объем взвеси 2 (разведение 10-2); V3 – объем взвеси 3 (разведение 10-3)

Родовую и видовую идентификацию грибов проводили с помощью специальных определителей и атласов [1, 6].

Исследование содержания нитратов в почве проводили ионометрическим методом по ГОСТ 26951-86.

Результат исследований. В результате микологического анализа проб почвы и озимых растений из разных районов Республики Татарстан, были выделены полевые изоляты грибов рода Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Mucor.

Результаты исследования показали, что мицелиальные грибы очень разборчивы в местах обитания, многое зависит от pH кислотности и наличия солей в почвенных субстратах. При осмотре озимой культуры пшеницы в Вернеуслонском районе (суглинистая почва), произраставшей вдоль дорог, установлено, что растения отличались слабой корневой системой и единичными сеянцами (Рисунок 1). Расте- водили при температурном режиме 23 °C в течении 5 суток. Дополнительно исследовали субэпидермальную микробиоту корней на наличие поражений озимых растений микромицетами. Перед посевом корневую систему растений, тщательно обрабатывали в слабом растворе дезинфектанта (3 % раствор формалина) в течении 1,5 минуты и промывали в дистиллированной воде, очищая от второстепенных примесей. Корешки растений измельчали равномерно и распределяли по всей поверхности чашки Петри.

Подсчет суммарного количества грибов в 1 г материала (ОЧГ) рассчитывали по формуле:

+0,01*V2 + 0,001*V3), ния пшеницы внутри поля характеризовались обилием ростков, укрупненной корневой системой (pH почвы – 7,15±0,7), в Кайбицком и Буинском районах (в черноземной почве) – ростки пшеницы были крепкими, мочковатая корневая система укрепившаяся, pH почвы в Кайбицком районе составил 6,35±0,4 в Буинском – 6,63±0,8 (Рисунок 2).

Результаты микологического анализа выделенных из почвы грибов представлены в таблице 1, 2

Мицелиальные грибы, заселяющие ризосферу (узкий участок почвы, прилегающий к корням растения), находятся в тесном симбиотическом взаимодействии и влияют на рост и развитие растений. В исследуемых почвенных субстратах выделялись грибы рода Fusarium, Aspergillus, Pen-icillium, которые могут быть продуцентами разнообразных фитотоксинов, задерживающих рост и развитие растений. При микологическом анализе наиболее высокий показатель ОЧГ был зарегистрирован в Верхнеуслонском районе – 25,1х103±0,11, где преобладают суглинистые почвы, чуть меньше, где преобладает чернозем: в Буинском и Кайбицком районах – 20,1х103±0,08 и 22,2х103±0,10 соответственно (Таблица 2). Прослеживается корреляция между показателями ОЧГ и рН: чем кислее среда, тем меньше ОЧГ, веро- ятно, это связано с уменьшением доступности питательных веществ, необходимых для роста и развития плесеней.

При исследовании влияния содер- жания нитратов в почве на рост и развитие плесневелых грибов (ОЧГ) и характер почвы, корреляционной зависимости данных показателей не установлено (Таблица 2).

Рисунок 2 – Озимая пшеница с Кайбицко-го района (чернозем) а) пшеница, произраставшая вблизи дороги. б) пшеница, произраставшая внутри поля

Рисунок 1 – Озимая пшеница с Верхне-услонского района (суглинистая почва) а) пшеница, произраставшая вблизи дороги. б) пшеница, произраставшая внутри поля

Таблица 1 – Микологический анализ почвы выделенных грибов

Наименование	ОЧГ	Выделенные микромицеты	pH почвы
Вернеуслонский район
Проба 1	24,3х103 ±0,10	Aspergillus flavus, Fusarium spp., Penicillium spp., Mucor spp.	7,15±0,7
Проба 2	19,6х103 ±0,12	Fusarium sporotrichioides, Penicillium notatum, Mucor spp.	7,19±0,4
Проба 3	21,6х103 ±0,14	A. fumigatus, F. graminearum, Rhizopus nigrican, Tricho-derma veride	7,30±0,2
Проба 4	25,1х103 ±0,11	A. niger, F. graminearum, Trichoderma harzianum, Penicilli-um spp.	7,17±0,3
Проба 5	22,9х103 ±0,10	Fusarium sporotrichioides, Trichoderma spp. Rhizopus spp.	7,28±0,4
Проба 6	21,9х103 ±0,11	Fusarium sporotrichioides, Trichoderma spp. Rhizopus spp.	7,11±0,1
Кайбицкий район
Проба 1	18,9х103 ±0,13	Fusarium spp., Penicillium spp., Mucor spp.	6,25±0,1
Проба 2	19,9х103 ±0,17	Fusarium sporotrichioides, Penicillium notatum, Mucor spp.	6,48±0,4
Проба 3	18,3х103 ±0,11	A. fumigatus, F. graminearum, Rhizopus nigrican, Tricho-derma veride	6,30±0,2
Проба 4	18,1х103 ±0,13	A. niger, F. graminearum, Penicillium spp.	6,19±0,7
Проба 5	20,1х103 ±0,08	Fusarium sporotrichioides, Trichoderma spp., Rhizopus spp.	7,02±0,1
Проба 6	12,8х103 ±0,14	Fusarium culmorum, Trichoderma spp., Rhizopus spp.	7,04±0,8
Буинский район
Проба 1	22,2х103 ±0,10	Aspergillus flavus, Fusarium spp., Penicillium spp., Mucor spp.	7,23±0,5
Проба 2	19,1х103 ±0,16	Fusarium culmorum, Penicillium notatum, Mucor spp.	7,34±0,9
Проба 3	11,4х103 ±0,14	A. fumigatus, F. graminearum, Rhizopus nigrican, Tricho-derma veride	7,45±0,4
Проба 4	15,1х103 ±0,10	A. niger, F. graminearum, Penicillium spp.	7,27±0,1
Проба 5	12,9х103 ±0,15	Fusarium sporotrichioides, Trichoderma spp. Rhizopus spp.,	7,19±0,9
Проба 6	21,3х103 ±0,17	Fusarium culmorum, Trichoderma spp., Rhizopus spp.	7,11±1,7

Таблица 2 – Содержание нитратов в исследуемых почвах по отдельным районам РТ.

№	Наименование пробы	Содержание нитратов мг/кг
Верхнеуслонский район
1	Почва суглинистая (около дорог)	2,8±0,006
2		2,9±0,004
3		2,6±0,002
4	Почва суглинистая (поле) 1 км	2,8±0,001
5		3,19±0,012
6		3,10±0,010
Кайбицкий район
1	Почва чернозем (около дороги)	2,9±0,012
2		3,10±0,010
3		2,8±0,015
4	Почва чернозем (поле) 1км	3,21±0,013
5		3,8±0,015
6		2,8±0,018
Буинский район
1	Почва чернозем (около дороги)	3,3±0,018
2		3,8±0,004
3		3,8±0,015
4	Почва чернозем (поле) 1км	5,6±0,006
5		4,2±0,012
6		3,6±0,010

Заключение. Микологический анализ почвы показал, что все исследуемые районы Республики Татарстан были поражены на 33 % грибами рода Fusarium.

Преобладание в почве микромицетов грибов рода Fusarium является одним из возбудителей фузариоза. Фузариоз алимен-тарн –токсическая алейкия, появляющаяся при поедании кормов, пораженных мицелием и спорами гриба рода Fusarium и сопутствует поражением у сельскохозяйственных животных центральной нервной системы и нарушением работы желудочнокишечного тракта. При контаминации плесневых микромицет, поражаются сосуды растений, что приводит к снижению качества зерна и недобора урожая. Учитывая то, что использование устойчивых сортов пшеницы является одной из основных стратегий уменьшения потерь и ущерба, вызываемых контаминацию плесневых грибов у растений. Только систематический мониторинг и профилактические мероприятия при севообороте, могут гарантировать хороший урожай.