Темно-бурая пятнистость на посевах подсолнечника в Европейской части Российской Федерации

Введение. На подсолнечнике болезнь темно-бурая пятнистость известна под названием альтернариозная черная пятнистость (Islam, Maric, 1980) [1], бурочерная пятнистость (Acimovic, 1983) [2]. Также болезнь именуется эмбеллизией согласно родового названия Embellisia E. Simmons [3].

Согласно современной систематике монотипный род Embellisia помещен E.G. Simmons в род Alternariaster [4].

Возбудитель – гриб Alternariaster helianthi (Hansf.) E.G. Simmons [4]. Синонимы: Helminthosporium helianthi Hansf., Alternaria helianthi (Hansf.) Tubaki and Nishih., Embellisia helianthi (Hansf.) Pidopl. [3].

Ощутимый вред подсолнечнику болезнь нанесла в Югославии, Франции в конце 60-х – начале 70-х годов прошлого столетия [2]. В Бразилии и Индии потери урожая приближались к 80 % [5; 6; 7].

Возникла необходимость в изучении биологических особенностей патогена для обоснования путей снижения вредоносности болезни.

Впервые эпифитотия темно-бурой пятнистости на подсолнечнике возникла в Югославии, поэтому большинство сообщений о ней опубликовано учеными этой страны [8; 9; 10; 11; 12].

В нашей стране – бывшем СССР – темно-бурая пятнистость впервые была обнаружена на центральной экспериментальной базе Всесоюзного научноисследовательского института масличных культур (ВНИИМК) в 1978 г. сотрудниками отдела защиты растений во время цветения подсолнечника. К этому времени отечественная информация ограничивалась лишь кратким справочным описанием болезни и ее возбудителя [3]. Через 10 лет, в 1988 г., в Краснодарском крае была отмечена вспышка эпифитотии болезни.

В отечественной литературе симптомы темно-бурой пятнистости на подсолнечнике, а также факторы внешней среды, влияющие на ее развитие и вредоносность, были описаны О.И. Тихоновым и Т.П. Алифировой в 1988 г. [13]. Согласно их исследованиям, болезнь поражает все надземные органы растений подсолнечника, включая листья, черешки, стебли, корзинки. В самом начале ее развития пятна на листьях небольшие, коричневые, увеличивающиеся в дальнейшем в размерах и приобретающие форму концентрических колец. На стеблях и черешках продолговатые, поверхностные, позже растрескивающиеся некрозы. На листовой обвертке, расширенной оси соцветия и тыльной стороне корзинки коричневые пятна разной формы и размеров. Разрастаясь, пятна сливаются и покрывают почти всю тыльную сторону корзинки. Больные растения сохнут, чернеют, происходит преждевременное прерывание вегетации подсолнечника. Наиболее интенсивно развитие болезни протекает при температуре 24–27 оС и наличии капельно-жидкой влаги. В зависимости от периода заражения и степени развития болезни масса 1000 семян снижается на 17,8–85,7 %, масличность – на 1,1–21,3 %, урожайность с одной корзинки – на 9,1– 39,7 %. Вредоносность особенно велика при заболевании подсолнечника в фазе бутонизации, но в зависимости от погодных условий сильное развитие болезни может произойти в любой момент и в более поздние сроки его вегетации.

Поиск средств защиты подсолнечника от болезни выявил следующие фунгициды: Картоцид (4 кг/га), Фундазол, Бенлат и Ронилан (по 3 кг/га) с расходом рабочей жидкости 100 л/га. Также высока отдача при соблюдении всех агротребований выращивания этой культуры.

В последующие десятилетия и по настоящее время эта эпифитотийно опасная болезнь не входит в состав экономически значимых, например, таких как ложная мучнистая роса, фузариоз, альтернариоз, сухая, пепельная, белая, серая гнили, фо-мопсис. Тем не менее, наблюдения за развитием темно-бурой пятнистости на подсолнечнике следует вести постоянно.

Целью наших исследований, представленных в данной работе, являлось изучение распространения темно-бурой пятнистости на посевах подсолнечника в основных регионах возделывания культуры в Европейской части РФ и описание ее симптомов во вновь возникающих очагах с идентификацией возбудителя.

Материалы и методы. Данные по развитию темно-бурой пятнистости на полях подсолнечника получены за 2005, 2008-2012 гг. во время проведения фито-санитарного мониторинга. Основным инструментом этих исследований являлись маршрутные обследования посевов культуры, прокладываемые с учетом наибольшего разнообразия агроклиматических условий на обозначенных территориях.

Согласно выбранному маршруту, обследования проведены в Южном Федеральном округе (ЮФО): Краснодарский край (северная, центральная, южнопредгорная агроклиматические зоны); Ростовская область (приазовская, северозападная, северо-восточная, центральная орошаемая, южная агроклиматические зоны) и в южные регионы Воронежской и Белгородской областей.

Учеты проводили по методике ВНИИМК [14], оценивая развитие темно-бурой пятнистости на подсолнечнике по следующим показателям:

• -    распространение - площадь посевов, на которой обнаружены растения с симптомами болезни, выраженная в процентах от всей обследованной площади;

• -    распространенность - количество пораженных растений, выраженное в процентах.

Изоляцию грибов из пораженных тканей подсолнечника с последующим отсевом их в чистую культуру проводили в лабораторных условиях на картофельноглюкозном агаре (КГА). Идентифицировали возбудителя по определителю Н.М. Пидопличко (1977).

Результаты и обсуждение . Согласно данным маршрутных обследований отмечено, что темно-бурая пятнистость распространена во всех обследуемых областях, но показатели распространенности незначительны.

На рисунке 1 представлены наиболее часто встречаемые симптомы болезни во время обследования подсолнечника.

а

б

Рисунок 1 - Темно-бурая пятнистость на подсолнечнике (ориг.):

а - пятна на листьях;

б - пятна на корзинке

Наибольшее распространение болезни наблюдалось в 2005 г., когда на всей обследованной территории оно было близким к 100 %. Распространенность составила тогда в среднем 7,0 %. При этом в некоторых посевах, например, в Красносулинском районе северо-западной агроклиматической зоны Ростовской области, она достигала 17,0 %, в южнопредгорной агроклиматической зоне Краснодарского края - 8,0 %, в остальных регионах - 2,0-4,0 %.

В 2008 г. темно-бурая пятнистость была зафиксирована на 80,0 % обследованных площадей с распространенностью до 3,0 % в Краснодарском крае и на 50,0 % – в Ростовской области с распространенностью до 4,9 %.

Обследования в 2009–2012 гг. подтвердили складывающуюся тенденцию снижения распространения и распространенности болезни, она встречалась на единичных растениях подсолнечника в посевах культуры во всех регионах, включая Воронежскую и Белгородскую области. То есть можно отметить, что эпифитотия закончилась и перешла в стадию депрессии.

Как оказалось, вспышки болезни возможны при наличии провоцирующих факторов, в частности таких, как нарушение технологии возделывания подсолнечника. Так, в Тамбовской области в 2015 г. на поле площадью более 100 га была обнаружена массовая гибель растений подсолнечника в фазе налива семян вследствие перелома стеблей. Перелом наблюдали на любой высоте в области междоузлий, чаще ближе к середине стебля (рис. 2).

Образцы погибших растений были подвергнуты тщательному визуальному осмотру и микроскопическому исследованию в лабораторных условиях.

Рисунок 2 – Общий вид посева подсолнечника с растениями, погибшими от перелома стеблей, Тамбовская обл., 2015 г.

При продольном разрезе стеблей в сердцевине хорошо были видны пустоты, окаймленные полоской светло-коричневой окраски, предполагающей наличие патогенов.

Необходимо отметить, что пустоты в сердцевине можно было увидеть при визуально здоровой коре и не разрушенных механических тканях стебля (рис. 3), в отличие от того, как это бывает в большинстве случаев поражения болезнями, например, фомопсисом, белой, серой, пепельной гнилями и другими.

Рисунок 3 – Фрагмент стебля больного подсолнечника, продольный разрез: а – визуально здоровая кора; б – пустоты в сердцевине с наличием светло-коричневой окраски

При изолировании патогенов из окрашенных зон (рис. 4) выделен гриб, идентифицированный как Alternariaster helianthi (Hansf.) E.G. Simmons (рис. 5).

Рисунок 4 – Продольный (а, в) и поперечный (б) разрез стебля подсолнечника (стрелками обозначены окрашенные зоны сердцевины, из которых был выделен патоген)

б

Рисунок 5 – 8-дневная колония гриба A. helianthi на КГА (а); мицелий и конидии гриба, × 40 (б)

Таким образом, возбудитель темнобурой пятнистости подсолнечника был выделен нами не только с пятен на поверхности стебля, но и из его сердцевины.

Анализ посевов на конкретном поле показал, по нашему мнению, что виновником образования пустотелых стеблей с последующим их переломом является комплекс причин и, в первую очередь, нарушение требований агротехники по внесению удобрений под подсолнечник.

Все проведенные ранее исследования в этом направлении показывают, что под подсолнечник необходимо вносить азот- ные удобрения в сбалансированных соотношениях с фосфорными. Это позволяет улучшать условия питания растений и более продуктивно использовать ими почвенную влагу, повышая сопротивляемость болезням. Об усилении развития целого ряда болезней подсолнечника при несбалансированном внесении минеральных удобрений, особенно при использовании высоких доз азотных, упоминают некоторые авторы [15; 16].

На данном поле подсолнечник выращивали, используя технологию Stripp-Till. Под основную обработку почвы было внесено жидкое комплексное удобрение (100 кг/га) и при посеве – жидкое азотное удобрение марки КАС-32 – 100 кг/га на фоне достаточной обеспеченности почвы влагой. Передозировка азота вызывает у растений подсолнечника активный продольный рост клеток и утончение их стенок, что способствует более легкому инфицированию патогенами тканей растений [15], в нашем случае – возбудителем высоко вредоносной болезни, грибом Alternariaster helianthi.

Выводы . 1. В годы исследований (2005, 2008–2012 гг.) темно-бурая пятнистость обнаружена на подсолнечнике во всех обследованных регионах Европейской части РФ, но распространенность ее была на низком уровне, не наносящем хозяйственно ощутимый вред посевам.

• 2.    Эпифитотия темно-бурой пятнистости закончилась и перешла в стадию депрессии.

• 3.    Причиной отдельных вспышек болезни может стать несоблюдение требований агротехники, в частности, несбалансированное внесение азотных удобрений.

• 4.    Установлено, что возбудитель темнобурой пятнистости подсолнечника – гриб Alternariaster helianthi – может вызывать не только поверхностное поражение, но и внутреннее, развиваясь в тканях сердцевины стебля.