XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Вредоносность заболеваний свеклы на первом году вегетации весьма значительна, потери сахара в корнеплодах могут составлять 50 %. Некоторые из самых экономически значимых представлены в данном обзоре.

Еще 10 лет назад распространенность и интенсивность развития церкоспороза на сахарной свекле были незначительными и реальной угрозы урожаю и продуктивности не представляли. В последние5 лет наметилась тенденция увеличения этих показателей.

Возбудитель заболевания – гриб Cercospora beticola Sacc. Оптимальные условия для его развития: температура 25–28 °С (ночью выше 15 °С, днем выше 20 °С), влажность воздуха выше 70 %. Конидии прорастают на листьях при наличии капельно-жидкой влаги (роса, дождь) за несколько ночных часов и внедряются в открытые устьица. Благоприятным прогнозом для развития болезни служит сумма осадков за апрель–июль не менее 200 мм. Эпифитотии отмечаются в годы с чередованием сухой, жаркой и умеренно теплой влажной погоды. Установлено, что при сильном поражении церкоспорозом концентрация солей аммония и аминокислот в корнях повышается, а уровень органических фосфатов снижается. У больных растений увеличивается содержание восстанавливающих сахаров, использование сахара в общем метаболизме сокращается, замедляется образование его фосфорных эфиров. У растений, пораженных грибом в сильной степени, понижено передвижение органических соединений фосфора из ботвы в корнеплоды (Крыжова, 1985), нарушается азотистый обмен, в корнях увеличивается содержание «вредного азота», что ведет к увеличению выхода патоки и уменьшению выхода сахара. (Н. Д. Добрынин, М. А. Мерзликин, 2015). Потери урожая корнеплодов могут составлять 10–30 %, снижение сахаристости – 1–3 %, сбора сахара с гектара – 50 %. Хранение корнеплодов свеклы, переболевших церкоспорозом, сопровождается значительным поражением их кагатной гнилью, в результате чего потери от этой болезни возрастают в 6–7 раз. Исследованиями, проведенными в Германии, установлено, что после достижения порога экономической вредоносности дальнейшее увеличение степени развития болезни на 1 % уменьшало выход белого сахара на 0,2 %.

На протяжении последних лет в посевах сахарной свеклы наблюдается болезнь, которая ранее практически не идентифицировалась – это фузариозная желтуха, или фузариозное пожелтение. Заболевание может проявляться в фазе 2-4 пар листьев. Сначала желтеют ткани между жилками на более старших листьях, затем поражаются и молодые листья.

Часто растения, которые «переболели» корнеедом в слабой степени, остаются инфицированными фузариями и продолжают вегетировать, при этом на них развивается «хроническая» фаза корневой гнили, которая проявляется в виде хлороза листьев, увядания и недоразвитости надземной части самого корня.

За последние пять лет отмечено существенное нарастание заболевания, особенно в годы с недостатком почвенной влаги в мае, когда симптомы пожелтения проявляются у более 50% растений. Так, в начале активной вегетации 2012 года фузариозной желтухой было поражено более 70% растений в Харьковской, 49% - в Полтавской и 39% - в Винницкой областях. Следует отметить, что инфицированные фузариями растения чаще провоцируют и развитие гнилей корнеплодов вторичного характера.

Среди болезней грибной этиологии наиболее вредоносна фузариозная гниль корнеплодов. Ее интенсивное развитие наблюдается во второй половине июня – в июле. Поражение обычно начинается с хвостовой части корнеплода и приводит к ее полному загниванию и отмиранию. Загнившая ткань становится сухой, волокнистой, приобретает бурый цвет. Поражение корнеплода может достигать 70%, а потери урожая в отдельные годы – до 30% и более. Инфицированные корнеплоды в период хранения становятся источником кагатной гнили.

Возбудителями фузариозной гнили являются микроскопические грибы рода Fusarium (F. solani, F. oxysporum), обитающие преимущественно в прикорневой зоне. Они обладают большим диапазоном приспособительных реакций, широкой специализацией и способны существовать в сапро- и биотрофной стадиях в агроценозах. Современные технологии выращивания сахарной свеклы позволяют им находиться в активном состоянии, создавая постоянную угрозу эпифитотии этой болезни (Г.А. Селиванова, 2013).

На сегодняшний день чаще на корнеплодах часто идентифицируются нетипичные виды гнилей, в частности, афаномикозная, питиозная, ризопусная, склероциозная и др. (Н.Н. Запольская, 2013).

При пенициллезной гнили на коре корнеплодов визуально диагностируются подушечки мицелия белого, розового, бежевого и сизого цвета. Гниль проникает в ткани корнеплода на небольшую глубину, окрашивая их в коричневый цвет.

В результате микологического анализа было установлено инфицирование корнеплодов грибом Penicilliumpurpurogenum (Fleroff.) Stoll. Колонии P. purpurogenum имеют светло-серо-желтоватый (бежевый) цвет, который впоследствии меняется на сиреневато-белый и различные оттенки розового. Субстрат под колониями окрашивается в пурпурный цвет, давший грибу соответствующее название. При его разведении на рисе наблюдается развитие воздушного мицелия, который поднимается по стенкам пробирки в виде розовато-белого пушистого кольца, а зерна риса, соприкасающиеся со стеклом, окрашиваются в розовато-желтовато-красноватый цвет.

Следующие грибы рода Penicillium: P. bordzilowskii Moroczk., P. brevicaule Sacc., P. citrinum Thom, P. commune Thom, P. digitatum Sacc., P. duclauxii Delacr., P. expansum (Link.) Thom, P. pfefferianum (Wehm.) Westl P. frequentans Westl., P. insolitum Moroczk., P. iuteum Zukal, P. notatum West., P. propium Moroczk., P. purpurogenum Stoll, P. roqueforti Thom., P. rubrum Stoll., P. rugulosum Thom, P. solitum Westl., P. stoloniferum Thom, P. virescens Thom, P. viridicatum Westl. являются возбудителями и сопутствующей флорой кагатной гнили. P. rubrum ранее был выделен с вегетирующих высадочных корнеплодов. Остальные грибы поражают корнеплоды в период хранения в кагатах, и большинство из них являются вторичными, то есть заселяют ткани корнеплода после их поражения более активными возбудителями кагатной гнили (Botrytiscinerea Pers., Fusariumsp.).

В последние годы в южных регионах появилась болезнь, которая носит очаговый характер и приводит к загниванию корнеплодов сахарной свеклы, а затем полной гибели растений в поле. Максимальное развитие болезни и загнивание корнеплодов происходит в конце августа – сентябре. При этом потери урожая могут достигать 50% и выше. Основным биотическим фактором потери урожая сахарной свеклы служат почвообитающие микроскопические грибы и бактерии, относящиеся к сапротрофам, но паразитирующие в корневой системе при ослаблении растений, обусловленном ухудшением почвенно-климатических и агротехнических условий. Комплекс негативных изменений под действием данных микроорганизмов диагностирован как сосудистый бактериоз. С увеличением срока хранения свеклы происходит увеличение концентрации инвертазы в клеточном соке за счет продуцирования ее различными видами микроорганизмов, что приводит к увеличению в свекле редуцирующих веществ. Редуцирующие вещества разлагаются в процессе очистки с образованием окрашенных соединений, способствуя повышению цветности продуктов и ухудшению качества сахар (Н.Г. Кульнева и др., 2015).

Кагатная гниль сахарной свеклы развивается во время хранения корнеплодов и ежегодно приносит значительные убытки свеклосеющей отрасли.

Комплекс возбудителей кагатной гнили формируется из возбудителей гнилей корнеплодов, которые инфицируют корнеплоды еще во время вегетации; из ризосферной микробиоты, которая проникает в ткани корнеплода после травмирования во время уборки и транспортировки. во время длительного хранения инфицированные корнеплоды заражают остальные.

В кагатах сахарная свекла заселяется грибом Botrytiscinerea, который наиболее активно развивается в пораженных тканях при снижении температуры. Такие участки становятся темно-бурого цвета.

На более поздних стадиях развития грибницы могут образовываться плотные сплетения почти черного цвета, так называемые склероции, устойчивые к неблагоприятным условиям. Этот патоген является наиболее вредоносным возбудителем кагатной гнили, так как обладает мощным ферментативным аппаратом, растворяющим клеточные стенки корнеплода, высокой скоростью роста при температурах 10-15°С высокой конкурентоспособностью по отношению к другим микроорганизмам. Если раньше считалось, что ботритис заселяется только в кагатах, то исследования компании Сингента показали, что гриб в осеннее время, еще на поле, начинает заселять листья и черешки сахарной свеклы, а во время хранения с пораженных черешков свеклы, а во время хранения с пораженных черешков переходит на корнеплод.

Гриб Rhizopusstolonifer постоянно встречается среди возбудителей кагатной гнили, этот патоген теплолюбивый и в основном «работает» в теплое время хранения или в очагах с повышенной температурой. Он заселяет корнеплод из ризосферной почвы, с растительных остатков и черешков. Патоген сбраживает сахара до спирта, поэтому гниющие кагаты имеют кисло-спиртовый запах. В 2010 году вследствие экстремально высоких температур в верхнем пахотном горизонте и на поверхности листьев выжили споровые формы (пенициллы) и термотолерантный Rhizopusstolonifer, который в поздние сроки вегетации вызвал ризопусную гниль корнеплодов. А в последствии – кагатную гниль (частота встречаемости с 1-3% увеличилась до 22%) и явился в 2010 году активным антагонистом гриба ботритис, частота встречаемости которого снизилась с 61-80% до 18%.

В последние годы появилась тенденция поражения корнеплодов сахарной свеклы в поздние сроки вегетации патогенами, которые ранее считали возбудителями кагатной гнили: Rhizopusstolonifer, Penicillium, Oosporabetae. Это говорит о том, что гибриды сахарной свеклы, выращиваемые в настоящее время неустойчивы к гнилям настолько, что поражаются возбудителями кагатной гнили еще в период вегетации (О.И. Стогниенко, 2012).

Литература:

Добрынин Н. Д. Вредные организмы посевов сахарной свеклы в лесостепи Центрального Черноземья / Н. Д. Добрынин, М. А. Мерзликин // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. – 2015. – №95. – С. 215-231.

Запольская Н. Н. Фузариозная желтуха на сахарной свекле / Н. Н. Запольская // Сахарная свекла. – 2013. – №5. – С. 32-33.

Кульнева Н. Г. Динамика качества сахарной свеклы, пораженной сосудистым бактериозом / Н. Г. Кульнева, Л. Н. Путилина, М. В. Журавлев, И. Г. Селезнева // Актуальная биотехнология. – 2015. - №4. – С. 12-16.

Селиванова Г. А. Ризопусная гниль сахарной свеклы / Г. А. Селиванова // Сахарная свекла. – 2010. – №10. – С. 13-15.

Стогниенко О. И. Биотические и абиотические факторы в развитии гнилей корнеплодов / О. И. Стогниенко, А. А. Шамин // Сахарная свекла. – 2012. – №5. – С. 29-32.

Код для цитирования: Скопировать