Влияние погодных условий на распространенность болезней моркови столовой

Изменение климата может привести не только к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, но и к угрозе для экосистем и биологического разнообразия [1].

В зависимости от погодных условий и фитосанитарного состояния посевов распространённость болезней из рр. Fusarium и Alternaria может дости­гать 70-80 %, а урожайность корнеплодов снижа­ется на 35-50 % [2, 3].

Повышение температур может привести к из­менению географического распространения раз­личных видов. Примером может служить возбудитель фузариоза колоса зерновых культур грибов Fusarium graminearum Schwabe. Его основное ме­сто обитания в России — Северный Кавказ и Дальний Восток. Начиная с 2003 г. он появился в ком­плексе патогенов, вызывающих фузариоз зерно­вых культур, возделываемых на территории Се­веро-Запада России [4]. Температура может ока­зать серьезное влияние на эффективность генов устойчивости [5].

На развитие болезней влияют такие факторы, как резкие колебания температуры, нехватка пи­тательных веществ и повреждение насекомыми-вредителями. Повышенная влажность субстрата и воздуха также может спровоцировать развитие заболевания.

Цель исследования — выявить динамику по­вышения или понижения распространенности грибных болезней из рр. Fusarium, Alternaria на моркови столовой, в зависимости от погодных условий с 2011 по 2018 гг.

1. произвести анализ метеоданных за вегета­ционный период исследуемых годов — с 2011 по 2018 гг.;
2. выявить динамику распространенности устойчивости и восприимчивости на сортообразцах моркови столовой:

• Маэстро F1 — устойчивый,
• Red cored — средневосприимчивый,
• Найджел — восприимчивый в зависимости от агроклиматиче­ских показателей.

Для проведения исследований использовались сорта моркови столовой: 

• Маэстро F1 — устойчи­вый,
• Red cored — средневосприимчивый,
• Най­джел — восприимчивый.

В ходе исследований учитывали метеоданные по деревне Верея, Раменский район, так как по­севы размещались на полях ОПХ «Быково», рас­положенных в Центральной части поймы реки Москва Быковского расширения. Почва аллюви­ально-луговая, среднесуглинистая.

Культуры грибов предварительно размножали в колбах на стерилизованных субстратах (овес), с последующим внесением в почву. Инокулюм вносили непосред­ственно в рядки (размер делянки 1,50 см, между­рядье — 30 см), в поверхностный слой почвы (5-7 см), заравнивали и сеяли семена с дальней­шей заделкой.

Учеты проводили во время уборки по шкале 1 (оценка распространенности развития болезни по листовой пластине моркови столовой). (табл. 1)

Дополнительно производили на инфекционном фоне опрыскивание суспензии спор патогенов из рр. Fusarium и Alternaria [6]. Контролем служили посевы в естественных полевых условиях.

Исследования проводились в отделе селекция и семеноводство овощных культур в лаборатории корнеплодных культур и луков ВНИИО — филиал ФНЦО с 2011 по 2018 гг. 

Для проведения данных опытов посевы проводились каждый год в одно время — 17 мая, уборку проводили 20 сентября. Для изучения варьирования распространенности болезней из рр. Fusarium и Alternaria посевы размещались на двух инфекционных фонах, контролем служили посевы в естественных полевых условиях. В опыте изучались образцы-контроли: 

• Маэстро F1 — устойчивый,
• Red cored — средневосприимчивый,
• Найджел — восприимчивый.

Данные опыта представлены на рисунках 1-3 и таблицах 2-4. 

Наибольшую распространенность болезней за 8 лет наблюдений устойчивый гибрид Маэстро имел в 2013 и 2017 гг. В эти годы было много осадков — 97,4 и 66,2 мм, в 2013 г. наблюдалась повышенная влажность воздуха — 80%. В связи с этим распространенность болезней составила:

• на устойчивом гибриде Маэстро по естественному фону —42 %,
• по инфекционным фонам Alternaria и Fusarium — 50 %.

Исходя из данных шкалы 1, исследуемые образцы в этот год относились к группе средневосприимчивые. Рассмотрим более подробно варьирование распространенности болезней по годам исследований. 

В 2011 г. при повышенной влажности воздуха 72,6 %, осадках 42,2 мм и средней температуре 17,50 °С исследуемые образцы входили в группу практически устойчивые по всем трем фонам, так как распространение болезней составляло от 15 до 20 %. 

В 2012 г. при повышенной влажности воздуха 72,8 %, умеренных осадках 55,1 мм и средней температуре 160 °С образцы входили в группы: 

• по инфекционному фону Alternaria — слабовосприимчивые,
• по инфекционному фону Fusarium и естественному фону — устойчивые.

В 2014 г. при средней влажности воздуха 69,2 % осадки минимальные — 21,9 мм, при температуре 16,40 °С образцы входили в группу устойчивые, распространение болезней на образцах — от 15 до 20 %.

В 2015, 2016 и 2018 гг. исследуемые образцы относились к группе слабовосприимчивые.

Определение корреляционной зависимости позволяет определить стабильные и косвенные связи между признаками. Такая информация представляет интерес при выполнении селекци­онной работы [7].

При анализе варьирования на устойчивости гибрида Маэстро мы подсчитали коэффициенты корреляции между температурой, влажностью воздуха и осадками по отношению к инфекцион­ному фону Alternaria, Fusarium и естественными условиями (табл. 2).

В результате по устойчивому гибриду Маэстро Г1 получили следующие данные: 

• наибольшая корреляционная зависимость составляет между осадками по Alternaria — 0,91, Fusarium — 0,82, естественному фону — 0,78.
• Умеренная корреляционная зависимость по отношению к влажности воздуха: по Alternaria — 0,46, Fusarium — 0,39, естественному фону — 0,19.

Рассмотрим варьирование распространенно­сти болезней на средневосприимчивом контроле Red cored.

Так, в 2011 г. при влажности воздуха 72,6 %, осадках 42,2 мм и средней температуре 17,50 °С исследуемые образцы входили в группу практи­чески устойчивые по всем трем фонам, так как распространение болезней составляло от 15 до 20 %.

По инфекционному фону Alternari:

• в 2014, 2015, 2016 гг. входил в группу слабовосприимчивые;
• в 2012, 2013, 2016, 2017 гг. — средневосприимчи­вые.

По инфекционному фону Fusarium:

• в 2012, 2014, 2015, 2016, 2018 гг. — в группу слабовоспри­имчивые;
• в 2013, 2017 гг. — средневосприимчи­вые.

По естественному фону:

• 2012, 2017, 2018 гг. — в группу слабовосприимчивые;
• в 2013 г. — средне­восприимчивые;
• в 2014, 2015, 2016 гг. — устойчи­вые.

При анализе корреляционной зависимости на средневосприимчивом контроле Red cored выяв­лено, что высокая корреляция между осадками и развитием болезней на фонах от 0,87 на есте­ственном и от 0,92 до 0,94 инфекционных фо­нах Alternaria и Fusarium (табл. 3).

Влажность воздуха по отношению к фонам: 

• заметная корреляция 0,69 на естественном фоне,
• по инфекционным фонам Alternaria и Fusarium — умеренная корреляция от 0,40 до 0,5 соответ­ственно.
• Слабая корреляционная зависимость между температурой и развитием болезни на естествен­ном фоне — 0,17.

У восприимчивого контроля Найджел распро­страненность болезней варьировала следующим образом: по инфекционному фону Alternaria: 

• в 2013 г. — группа слабовосприимчивая;
• в 2011, 2015 гг. — средневосприимчивая;
• в 2012, 1013, 2016, 2017, 2018 гг. — восприимчивая.

По инфекционному фону Fusarium:

• в 2013 г. — группа слабовосприимчивая;
• в 2011, 2012, 2015, 2018 гг. — средневосприимчивая;
• в 2013, 2016 гг. — восприимчивая.

По естественному фону: 

• в 2011, 2013, 2015 гг. — слабовосприимчивая;
• в 2012, 2013, 2016, 2017 гг. — средневосприимчивая.

При анализе корреляционной зависимости на восприимчивом контроле Найджел высокий ко­эффициент по отношению к осадкам 0,79 по Alternaria и Fusarium и 0,90 по естественному фону 0,60. Слабая корреляция по отношению к влажности воздуха — 0,13; 0,14 и 0,12 соответ­ственно (табл. 4).

В результате по устойчивому гибриду Маэстpo FI получили следующие данные:

• наибольшая корреляционная зависимость составляет между осадками по Alternaria — 0,91, Fusarium — 0,82, естественному фону — 0,78.
• Умеренная корреляционная зависимость по отношению к влажности воздуха: по Alternaria — 0,46, Fusarium — 0,39, естественному фону — 0,19.

При анализе корреляционной зависимости на средневосприимчивом контроле Red cored выяв­лено:

• высокая корреляция между осадками и развитием болезней на фонах от 0,87 на есте­ственном и от 0,92 до 0,94 на инфекционных фонах Alternaria и Fusarium.

Влажность воздуха по отношению к фонам: 

• заметная корреляция 0,69 на естественном фоне,
• по инфекционным фонам Alternaria и Fusarium — умеренная корреляция от 0,40 до 0,5 соответ­ственно.

Анализ корреляционной зависимости:

• на восприимчивом контроле Найджел высокий ко­эффициент по отношению к осадкам 0,79 по Alternaria и Fusarium и 0,90 по естественному фо­ну 0,60.
• Слабая корреляция по отношению к влажности воздуха — 0,13; 0,14 и 0,12 соответ­ственно.

 По отношению к температурным показа­телям также низкие значения:

• Alternaria — 0,24,
• Fusarium — 0,22.

Таким образом, полученные результаты поз­воляют сделать вывод о том, что при повышен­ных осадках и высокой влажности почвы возбуди­тели болезней и рр. Fusarium и Alternaria очень хорошо развиваются, поражают корневую систе­му, корнеплоды и листовую пластину и приводят к полной гибели растения.

1. Левитин М.М. Изменения климата и его по­следствия для болезней растений, экологической и продовольственной безопасности России // Со­временная микология в России: матер. Междунар. микологического форума (г. Москва, 14-15 апреля 2015 г.). — М.: Нац. Акад. микол., 2015. — Т. 4. — Вып. 2 «Биоразнообразие и экология грибов». — С. 223-224.
2. Ахатов А.К. Джалилов Ф.С., Белошапки­на О.О. Защита овощных культур и картофеля от болезней. — М., 2006. — 352 с.
3. Соколова Л.М. Выделение и агрессивность возбудителей болезней родов FUSARIUMИ ALTERNARIA на моркови столовой // Картофель и овощи.  — 2018. — № 3. — С. 21-24.
4. Гаккаева Т.Ю., Левитин М.М., Санин С.С., Назарова Л.Н. Зараженность зерна и видовой со­став грибов рода Fusarium на территории РФ в 2004-2006годах // Агро XXI. — 2009. — 4-6:3-5.
5. Martens J.W., McKenzie R.H., Green G.J. (1967). Thermal stability of stem rust resistance in oat seedlings. Can J. Bot.45 (4): 451-58.
6. Соколова Л.М. Создание исходного матери­ала столовой моркови для селекции на устойчи­вость к Alternaria radicina M. Dr. et E и Fusarium avenaceum Link. ex Er: дис. канд. с.-х. наук / Всероссийский научно-исследовательский инсти­тут овощеводства. - Верея, 2010.
7. Иванова М.И. Научное обоснование селек­ции и первичного семеноводства сельдерея и петрушки: дис. докт. с.-х. наук. - М., 2012. — 320 с.