Склеротиниоз: откуда он берется и как с ним бороться?

Пока человек выращивает озимые зерновые, вопрос сохранности посевов во время перезимовки будет оставаться актуальным и по-прежнему играть важную роль.

Среди факторов, которые негативным образом могут повлиять на степень выживания растений во время зимнего периода далеко не последнюю роль, а в некоторых случаях даже первостепенную, играет проблема инфекционного выпревания.

Об одной из таких, а именно о склеротиниозе (Sclerotinia borealis), и пойдет речь в нашей статье. Разберем биологию, ареал распространения, основные аспекты пагубного влияния на культурные злаки и способы ограничения вредоносности.

Немного истории

Склеротиниоз (Sclerotinia borealis) озимых зерновых имеет более чем 100-летнюю историю. В начале прошлого века (1906 г.) он был обнаружен на территории скандинавских регионов.

В нашей стране открытие заболевания связано с именем выдающегося российского фитопатолога Павла Васильевича Еленева, который в 1901 г. в своих отчетах представил характеристику этого патогена, нанесшего огромный ущерб посевам ржи в Вятской губернии — ныне Кировской области.

А в 1917 году шведский ученый Влюгель описал этот сумчатый гриб, принадлежащий к порядку Helotiales и сем. Sclerotiniaceae под названием Sclerotinia borealis Bubäk Vleugel.

Не только у нас

В соответствии со своим видовым названием (borealis) склеротиниоз озимых зерновых является представителем патогенной грибной фауны в географических регионах с холодным, суровым и продолжительным периодом зимы.

В России возбудитель склероциальной плесени обнаруживается на Северо-Востоке страны — в регионах Поволжья и Приволжья (Самарская, Саратовская, Ульяновская, Кировская и Оренбургская обл., Респ. Башкирия и Мордовия), Урала (Челябинская, Свердловская обл.) и Сибири (Алтайский край)

S.boreales является «завсегдатай» на многих территориях Канады, отмечается в нескольких штатах США, расположенных в северной части страны, обнаруживается в районе о.Хокайдо (Саппоро), а также довольно широко представлена в Скандинавских странах.

Жизнь в экстремальных условиях

На нашей уникальной планете немало живых организмов (и в эту группу также входят ряд грибов-возбудителей болезней), обладающих биохимическими механизмами адаптации к экстремальным условиям жизни — в том числе к существованию, питанию, размножению или даже прохождению всего жизненного цикла не просто в холодном климате, а в условиях отрицательных температур. По этой причине такие грибные или грибоподобные организмы также еще называют криофильными.

Способность вырабатывать так называемые внутри- или внеклеточные антифризные белки (N.Matsumoto) характеризует ряд возбудителей снежных плесеней, относящихся к классу базидиомицетов. Вместе с тем вопрос их адаптации к пониженным температурам до конца не изучен.

Что касается возбудителя склеротиниоза: ряд ученых — как российских, так и зарубежных (Ткаченко О.Б., Tamotsu H.*), указывают на то, что данный патоген не вырабатывает белки-антифризы, такие как полигалактуроназа, а регулирует свою жизнедеятельность в холодной среде за счет осморегуляции. Здесь же было показано, что Sclerotia borealis развивает полноценный мицелий в замороженных условиях быстрее, чем в незамерзших средах.

Некоторые японские исследователи (Т.Тakasawa, K.Sagisaka и др.**) не только сходятся во мнении, что S.borealis способен продуцировать полигалактуроназу, но и смогли выделить этот фермент из организма данного гриба в условиях его культивирования на искусственной питательной среде.

Инфекционные агенты

Последовательность развития возбудителя склеротиниоза зерновых подразумевает прохождение трех основных стадий: сумчатой, мицелиальной и склероциальной.

Логично предположить, что жизненный цикл S.borealis практически совпадает с периодом роста и развития озимых культур: начинается осенью и завершается летом.

За это время патоген образует структуры необходимые ему для заражения и развития – аскоспоры, а также для сохранения и возобновления жизнедеятельности осенью при наличии благоприятных для этого условий, а именно склероции.

Для склероций характерна неправильная форма, они также могут быть продолговатыми или округлыми, изогнутыми или даже плоскими. Их размеры варьируются от (4) 5–8 мм, реже доходят до 1 см. Величина склероций также может отличаться в зависимости от региона и условия прохождения жизненного цикла. Влюгель, к примеру, указывает на то, что размер склероций зависит от растения-хозяина — покоящиеся структуры гриба, полученные при питании S.borealis на пшенице имели более крупную форму, чем те, что образовались на сорных растениях тимофеевки.

Особые приметы

Симптомы S.borealis хорошо заметны сразу после схода снега весной:

В поле пораженные посевы озимых зерновых, вышедшие из-под снега, выглядят в виде неких плешин, или отдельных участков выпревших растений. Иногда могут выпревать целые поля
Во влажных условиях на поверхности листьев таких растений можно увидеть серый ватообразный налет — мицелий возбудителя болезни
Для этого заболевания также характерно, что листья, пораженные, S. borealis после высыхания становятся более или менее нитевидными, серого или серовато-коричневого цвета
Внутри и на поверхности пораженных растений (листья, стебель) обнаруживаются склероции, имеющие черную матовую окраску, и внешне напоминают частицы почвы

Факторы риска

Склеротиниоз озимых зерновых (Sclerotinia borealis = Myriosclerotinia borealis) относится к группе патогенов, куда также входят Coprinus psychromorbidus, Typhula spp. и Microdochium nivale, объединенные таким общим названием, как Снежные плесени. И, разумеется, не случайно, а по той причине, что все они наносят ущерб посевам именно в период перезимовки, когда растения-хозяева находятся под снегом.

Гидротермические условия, преобладающие осенью, зимой, а также после перезимовки озимых зерновых (пшеница, рожь) являются определяющими для поражения культурных растений S.borealis:

Долгая дождливая осень благоприятна для развития и распространения первичной инфекции: аскоспоры / апотеции
Температура ниже -2 ºС на глубине узла кущения
Значительное промерзание почвы до времени образования устойчивого снежного покрова
Повреждение морозом тканей растений — именно такие легко заселяет возбудитель склероциальной снежной плесени
Обильный снежный покров и затяжное таяние снега в весенний период
Дефицит фосфора

Не оставляет шансов

Из-за угнетения склеротиниозом пораженные растения, в буквальном смысле, лишаются жизненных сил, из-за чего чаще всего полностью погибают. Так как S.borealis заражает посевы осенью и развивается внутри растений уже под снежным покровом, борьбу с этим заболеванием лучше вести на опережение, используя превентивные меры.

Снизить ущерб, наносимый склеротиниозом посевам зерновых культур помогают агротехнические мероприятия, такие как обеспечение достаточного количества фосфора (в усваиваемой форме), внесение извести, глубокая вспашка, способствующая заделки покоящихся структур патогена и их более активной минерализации.

В некоторых источниках приводят рекомендации по осеннему применению фунгицидов, однако, как наша собственная, так и зарубежная практика показывают, что данный прием является малоэффективными даже при применении повышенных норм расхода препаратов. Это в том числе может быть связано с отсутствием способности большинства фунгицидов перемещаться на поверхности и внутри растения в условиях пониженных положительных температур, не говоря уже об отрицательных значениях этого показателя.

Сработано на высшем уровне

На базе наших экспериментальных площадок — ДемоЦентры BASF Алтай и Самара в течение нескольких сезонов (2019-2021) отмечалось развитие склероциальной снежной плесени озимой пшеницы. Однако там, где растения развивались из семян обработанных препаратами на основе КСЕМИУМ, а именно СИСТИВА®, посевы хорошо сохранялись во время перезимовки и после схода снега. Позже в результате исследований уже научным путем фитопатологами ВИЗР было показано и доказано выраженное действие КСЕМИУМ-содержащих препаратов (СИСТИВА®, КИНТО® ПЛЮС) для защиты семян на ограничение развития мицелия S.borealis.

Полезные материалы:

*Статья российских исследователей про Снежные плесени по ссылке.

**Статья японских исследователей про Снежные плесени по ссылке.