Бабенко О.Н., Швец Е.А.

Пятнистости листьев как лимитирующий фактор урожайности ячменя

Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова, Казахстан

Ячмень (Hordeum vulgare L.) благодаря своим огромным приспособительным возможностям и относительно высокой и стабильной урожайности является одной из ведущих зерновых культур и занимает четвертое место после пшеницы, риса и кукурузы [1]. По данным Агентства Республики Казахстан по статистике посевная площадь под яровым ячменем увеличилась на 146,7 тыс. га по сравнению с 2013 годом [2], однако эффективность возделывания ячменя в отдельные годы снижается из-за поражения его болезнями. Основными факторами, лимитирующими получение высокого урожая качественного зерна ячменя, являются вредоносные болезни [3]. В Костанайской области основное значение среди наиболее опасных болезней ячменя имеют пятнистости листьев (гельминтоспориозы), вызываемые гемибиотрофными патогенами, такими как сетчатая (возбудитель – гриб Pyrenophora teres), темно-бурая (возбудитель – гриб Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker) и полосатая (возбудитель – гриб Drechslera graminea) пятнистости.

Сетчатая пятнистость проявляется в период кущения, но наиболее сильное ее развитие наблюдается во время цветения и налива зерна. Характерный признак этого заболевания – образование на листьях овальных бурых пятен с бледно-желтым ободком, а также с продольными и поперечными полосками, которые образуют сетчатый рисунок. Наиболее вредоносна на посевах ранних сроков. В Казахстане вспышки заболевания возникают 4–5 раз в течение 10 лет. Снижение урожайности при эпифитотийном течении болезни может достигать 37-50% и более, количества колосьев – до 15%, количества зерен в колосе – 20%, а сбора соломы – 32% и более. Наибольшие потери урожая при всех формах сетчатой пятнистости отмечаются при раннем проявлении болезни и при значительном поражении флагового листа. При этом вредоносность болезни состоит не только в прямых потерях урожая из-за сниженного фотосинтеза растений, но и в снижении качества зерна. Гриб cохраняется на пораженных растительных остатках грибницей и конидиями на поверхности семян, а в районах возделывания озимого ячменя – грибницей и конидиями на зараженных с осени посевах. Дополнительным источником инфекции может служить псевдотеции на пораженных растительных остатках [4].

В последнее время отмечено нарастание вредоносности темно-бурой пятнистости листьев в посевах ярового ячменя [1]. Болезнь проявляется на протяжении всей вегетации – на всходах в виде бурых или буро-коричневых штрихов, или полос на первичных корнях, колеоптиле, листьях; на листьях взрослых растений в виде темно-серых или светло-бурых, слегка вытянутых вдоль листа пятен с оливково-бурым или черновато-серым налетом. Иногда загнивают нижние узлы соломины, вследствие чего она размягчается и полегает. В период вегетации растений возбудитель распространяется с помощью конидий. Основным источником инфекции являются пораженные растительные остатки и семена, в которых возбудитель сохраняется грибницей и конидиями, а также в пораженных растениях и других зимующих злаковых [5]. На растительных остатках он сохраняется немногим более года, после чего под действием почвенных бактерий и других микроорганизмов погибает. Этим и объясняется усиление развития заболеваемости при севе ячменя после зерновых и значительное ослабление при выращивании его после пропашных культур [6]. В Казахстане потери урожая зерна при сильном развитии болезни могут достигать 25 -45 % [7]. Многолетние исследования Костанайского филиала ТОО «Казахский научно-исследовательский институт защиты и карантина растений» показали, что недобор урожая зерна при сильном развитии болезни достигает 30-40%, а соломы 20-30%. При этом у пораженных растений уменьшается общая и продуктивная кустистость, меньше образуется первичных и вторичных корней, снижается содержание и качество клейковины в зерне.

Полосатая пятнистость больше распространена в Северном Казахстане. Она поражает ячмень в период от начала всходов до созревания. Полосатая пятнистость проявляется на листьях, их влагалищах, стеблях, колосе в виде бледно-желтых пятен, которые постепенно удлиняются в светло-коричневые полосы с узкой розовой каймой. Со временем пятна покрываются оливково-бурым налетом. Корни у пораженных всходов чернеют и загнивают [5]. Особенно сильно проявляется пятнистость в период цветения и налива зерна. Ткани в местах полос растрескиваются, листья расщепляются на 2-3 части, затем усыхают и опадают, что резко снижает продуктивность растений. Источником инфекции являются остатки пораженных растений и семена. На стерне, особенно на полях многолетних трав, где ячмень был покровной культурой, гриб после перезимовки может образовывать псевдотеции с сумками и сумкоспорами. Последние также являются дополнительным источником заражения ячменя [8].

Таким образом, биолого-экологическая пластичность возбудителей вышеуказанных пятнистостей листьев способствует сохранению долговременных очагов инфекции во всех регионах культивирования ячменя в Казахстане, что обусловливает распространение этих болезней на большой территории. Существуют экспериментальные данные, что между урожайностью и степенью поражения гемибиотрофными патогенами пятнистостей наблюдается высокая отрицательная корреляция (r = - 0,68) [9]. Эти данные подтверждаются тем, что в годы эпифитотии потери урожая от пятнистостей (гельминтоспориозов) доходят до 50% [1, 10]. В Костанайской области потери от пятнистости в среднем составляют 15-20% и более от урожая, в связи с чем, актуальным является проведение ежегодного фитомониторинга по данным заболеваниям и внедрение новых препаратов для обработки растений. Наиболее экономически выгодным и экологически безопасным способом борьбы с этими патогенами является возделывание устойчивых сортов. Для успешной селекции ячменя на устойчивость к листовым пятнистостям необходимы генетически охарактеризованные доноры групповой устойчивости. К настоящему времени наиболее полно изучена генетика устойчивости ячменя к возбудителям сетчатой пятнистости [1].

Литература:

1 Веретельникова Н. Кузнецова Т. Вредоносность листовых болезней на озимом ячмене // Главный агроном. – 2014. – №9. – С.30-33.

2 Как изменились посевные площади под урожай 2014 года? – Режим доступа: http://mgov.kz/wp_super_faq/kak-izmenilis-posevny-e-ploshhadi-pod-urozhaj-2014-goda/ 05.05.2015

3 Анисимова А.В. Характеристика генетического разнообразия ячменя по устойчивости к возбудителям пятнистостей листьев и создание исходного материала для селекции: дис. ... канд. биол. наук: 06.01.11. - СПб.: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, 2006. – 269 с.

4 Сетчатый гельминтоспориоз ячменя. – Режим доступа: http://www3.syngenta.com/ country/ru/ru/crops/cereals/cereals-diseases/fungal/Pages/pyrenophora-teres.aspx06.05.2015

5 Септориоз ячменя – Режим доступа: http://agroflora.ru/pyatnistosti-yachmenya/06.05.2015

6 Темно-бурая пятнистость – Режим доступа: http://www.terraber.com/b-003/index-07.htm 06/05/2015

7 Ячмень инкубационный период. Cochliobolus sativus (S. Ito & Kurib.) Drechsler ex Dastur (= Bipolaris sorokinia). – Режим доступа: http://fringle.ucoz.net/news/jachmen_ inkubacionnyj_period_cochliobolus_sativus_s_ito_kurib_drechsler_ex_dastur_bipolaris_sorokinia/2014-06-08-49

8 Полосатая пятнистость. – Режим доступа: http://www.terraber.com/b-003/index-08.htm06.05.215

9 Шиндин И.М. Селекция яровой пшеницы и ячменя на Российском Дальнем Востоке: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. – Хабаровск, 1996. – 55 с.

10 Матвеева А.П. Фитосанитарное состояние сельскохозяйственных культур в Новгородской области // Разнообразие, фунгиционирование, продуктивность и охрана биосистемы в Новгородской области: матер. Региональной конференции. – Великий Новгород, 2003. – 199.