Гибеллинозная гниль озимой пшеницы

В растениеводстве периодически проявляются последствия нарушения фитосанитарного состояния почвы. К сожалению, на обитающий в почве микромир в последнее время не обращают должного внимания, а он в любой момент может превратиться в реальную угрозу для производителей растениеводческой продукции.

Возбудитель гибеллинозной гнили озимой пшеницы, обитающий в почве, уже причиняет ущерб южным регионам России. Еще несколько лет назад эта болезнь встречалась редко, но в последнее время все чаще принимает характер эпифитотий, уносящих часть урожая. В Беларуси такой проблемы пока не стоит, но кто знает, что будет через несколько лет, ведь ситуация может поменяться.

Проявление гибеллинозной инфекции впервые было зафиксировано в 1986-1987 гг. на фоне интенсификации и химизации земледелия. В последний период гибеллиноз озимой пшеницы широко распространился в Ставропольском и Краснодарском краях РФ. В Ростовской области это опасное заболевание зерновых колосовых культур пока носит очаговый характер, будучи впервые отмеченным в 2012 году на посевах озимой пшеницы.

Возбудителем заболевания является микромицет Gibellina cerealis Pass, вызывающий на озимой пшенице такие заболевания, как гибеллиноз, гибеллинозную гниль стеблей, гибеллинозную пятнистость, ложную глазковую пятнистость и белосоломенную болезнь. Из всех возбудителей корневых и прикорневых гнилей эта болезнь наиболее опасна.

Инфекция распространяется через почву, поэтому и заражение происходит в период прорастания семян. Заболевание поражает озимую пшеницу, озимый ячмень и очень редко рожь. Появление и усиление вредоносности Gibellina cerealis связано с такими элементами современных интенсивных технологий возделывания, как минимальная обработка почвы, перенасыщение севооборотов зерновыми, возделывание неустойчивых сортов.

Наряду с нарушением технологии возделывания, развитию гибеллиноза также способствует применение пестицидов и неблагоприятные факторы окружающей среды, приводящие к накоплению в почве патогенной микрофлоры. Наибольшее распространение гибеллиноза (32-65%) наблюдается на зерновых по таким предшественникам, как кукуруза, подсолнечник, люцерна и сахарная свекла. По утверждениям российских ученых, способы распространения заболевания еще до конца не выяснены, а эффективные меры борьбы и контроля не разработаны. Вероятные потери урожая зерна от гибеллинозной гнили могут достигать 50% (ФГБУ Ростовский референтный центр Россельхознадзора).

По мнению специалистов, гибеллиноз сегодня является самым вредоносным заболеванием пшеницы. Считалось, что данное заболевание недостаточно изучено вследствие периодического характера проявления на посевах. Однако за последние 5-7 лет выяснилось, что оно проявляется ежегодно и в какой-то степени схоже по биологическим особенностям с офиоболезом. Как известно, характерным для этих болезней является наличие пораженных растительных остатков (Жалиева Л., кандидат биол. наук, консультант компании «Сингента»).

Диагностика заболевания затруднена. На ранних этапах онтогенеза, в фазы всходов и кущения, гибеллиноз ошибочно принимается за ризоктониозную или церкоспореллезную прикорневую гниль. В этот период на поврежденных стеблях пшеницы выше узла кущения появляются удлиненные пятна (3-5 см) с четкой каймой кофейного цвета. Симптомы поражения похожи на проявление ризоктониоза и церкоспореллезной прикорневой гнили. Но в отличие от них, при гибеллинозе в центре пятна хорошо виден темно-серый налет, напоминающий сигаретный пепел.

В фазу кущения симптомы заболевания становятся хорошо заметными. На листовых пластинках и влагалищах с верхней стороны появляются овальные пятна песочного цвета с коричневой каймой (5-7 мм в длину). Они похожи на пятна снежной плесени, но здесь также отличительным признаком является хорошо заметный серый налет в центре пятна.

В фазу выхода в трубку симптомы болезни визуально схожи с мучнистой росой. Во второй период вегетации многочисленные перитеции гриба G. cerealis, формирующиеся у основания стебля, часто принимаются за перитеции патогена Microdochim nivale (Fr.) Sumuels et Halles (образует на обертках нижних листьев).

По мере роста растений и при благоприятных погодных условиях гибеллинозные пятна распространяются вверх по стеблю, обхватывая его полностью. На пятнах формируется обильный налет мицелия. Вначале он белого цвета, а затем становится темно-серым. На мицелии образуется масса мелких черных склероций гриба. Пораженная часть стебля приобретает «щетинистый» вид.

Иногда эти симптомы принимают за проявление мучнистой росы. Но склероции гибеллины неправильной формы, и специалист их легко отличит от крупных круглых перитециев возбудителя мучнистой росы.

Если очистить пораженный стебель от листьев, то видно, что он имеет темный цвет, а полость соломины заполнена серым мицелием. Отмечается сильная ломкость стеблей, которая становится причиной беспорядочного полегания посевов. Нарушается проводящая система соломины, что ухудшает снабжение растений водой и питательными элементами и приводит к частичной или полной белоколосице. Сильно пораженные стебли не выколашиваются, а образовавшиеся колосья плохо озернены.

Таким образом, до фазы трубкования озимой пшеницы гибеллиноз проявляется в виде прикорневой гнили, а в более поздние фазы — в виде гнили стеблей. Заболевание вызывает прямые потери урожая в результате выпадения растений, снижения коэффициента кущения и снижения массы 1000 зерен.

Аскоспоры заболевания сохраняют свою жизнеспособность в течение нескольких лет с характерным периодом покоя 1 год. Прорастание аскоспор начинается спустя год в присутствии корневых выделений растения-хозяина. Источниками инфекции являются растительные остатки (солома, стерня) и почва, реже семена. Заражение растений происходит чаще при прорастании семян, чему способствуют мягкие зимы и влажная весна.

Гибеллиноз на посевах озимой пшеницы проявляется очагами на более увлажненных участках. Если ранней весной погодные условия засушливые, то развитие заболевания приостанавливается. В каждом регионе РФ есть сорта зерновых, наиболее восприимчивые к заболеванию.

Процесс заражения проростков озимой пшеницы микромицетом G. Cerealis условно можно разделить на 3 периода:

• до проникновения;
• проникновение;
• колонизация патогеном тканей растения-хозяина.

В естественных условиях у гриба G. сerealis ко времени появления всходов озимой пшеницы к прорастанию готовы 10% физиологически зрелых аскоспор. Остальные дозревают и сохраняют период покоя на фоне изменяющихся условий окружающей среды. Нерегулярные эпифитотии гибеллиноза свидетельствуют о том, что в естественных условиях аскоспоры патогена могут сохраняться в состоянии покоя довольно долго.

Предполагают, что стимулирующее воздействие на прорастание аскоспор оказывают органические кислоты, сахара и другие физиологически активные вещества, выделяемые проростком растения-хозяина. Находящийся в непосредственной близости от проростка, гриб ориентировано направляет рост гиф в сторону растения-хозяина. Благодаря этому экологическому приспособлению, аскоспоры патогена прорастают только в том случае, если рядом находится проросток растения-хозяина, что позволяет ему рационально использовать инфекционный потенциал почвы и вызывать спонтанные эпифитотии.

Искусственное заражение озимой пшеницы в условиях лаборатории позволило установить, что процесс проникновения гиф патогена происходит без предварительного поранения ткани растения-хозяина. Проникнув в растение, мицелий гриба G. cerealis диффузно распространяется по клеткам колеоптиле. Первые признаки гибеллиноза на всходах появляются на колеоптиле на высоте 0,5-3,0 см.

Микромицет G. сerealis в процессе роста и развития выделяет ферменты и метаболиты, обладающие токсигенными свойствами по отношению к растению. В результате их действия в тканях растения происходят необратимые гистологические изменения, которые обуславливают визуальные, характерные только для гибеллиноза, признаки.

Одновременно с некрозом поверхностных тканей, прослежена гибель клеток паренхимы, расположенных под эпидермисом. Поражение межклеточного вещества и оболочки клеток, состоящих главным образом из пектиновых веществ, приводит к их деформации, ткань теряет структурность, разрушается содержимое клеток, они гибнут. С пораженных тканей колеоптиле, обволакивающего и защищающего молодые листья, гриб G. сerealis проникает вглубь, заражая ниже расположенные ткани зачаточных первого и второго листьев.

Таким образом, в фазу всходов озимой пшеницы микромицет Gibellina cerealis заражает колеоптиле и расположенные под ним ткани зачаточных листьев. На первых этапах патогенеза гибеллиноз проявляется в виде глазкового пятна на колеоптиле. После появления листьев признаки болезни на них выглядят в виде локальных или опоясывающих весь лист некрозов, приводящих к гибели отдельных листьев или всего проростка. Заболевание сопровождается необратимыми процессами в клетках растения-хозяина и образование мэндо- и экзогенной стромы.

На данный момент ни один препарат не дает 100%-ной гарантии эффективности в борьбе с гибеллинозом. Да и с диагностикой бывают проблемы. Обработки посевов фунгицидами различных классов не показали эффективности. Да и в государственном каталоге препаратов для борьбы с гибеллинозом пока нет. Отсутствие научно обоснованной системы защиты не позволяет снизить вредоносность патогена в посевах озимой пшеницы до экономически незначимых пределов. Причинами неэффективной защиты являются:

• систематическое нарушение агротехнических приемов при возделывании культуры;
• отсутствие единых, аргументировано обоснованных данных по условиям возникновения и особенностям патогенеза микромицета G. Cerealis на всех этапах онтогенеза озимой пшеницы (Горьковенко В.С., доктор биол. наук, КубГАУ).

По мнению экспертов, решающее значение для развития этого заболевания имеют агротехнические составляющие: глубина заделки семян, уровень увлажнения почвы, погодные условия. При этом ограничение заболевания с помощью севооборота маловероятно. Для борьбы с этим заболеванием нужны меры, направленные на снижение инфекционного фона и ускорение разложения растительных остатков (измельчение соломы и ее обработка перед вспашкой биопрепаратами, внесение азотных удобрений). Сухая погода летом сильно затрудняет и снижает эффективность проведения этих мероприятий. Важно успеть сделать это сразу после уборки посевов.

Там, где отмечалось проявление заболевания, нужно использовать все способы защиты от инфекции:

• удаление с поля зараженных остатков;
• глубокая вспашка;
• снижение доли стерневых предшественников;
• сбалансированное внесение удобрений;
• посев устойчивых сортов озимой пшеницы; 
• внедрение в севооборот растений-фитосанитаров (горчицы, рапса).

Качественное протравливание с использованием микроэлементов и стимуляторов роста также снижает риск заражения. Из протравителей рекомендуется использовать препараты, имеющие в своем составе действующее вещество с контактным механизмом действия.

Специалисты рекомендуют рассмотреть в качестве защитной обработки семян зерновых культур трехкомпонентный системный фунгицид на основе д.в.: тебуконазол, 60 г/л + тиабендазол, 60 г/л + имазалил, 40 г/л (Андрусенко Т., Фалина Е., ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора»).

По мнению директора ООО «Биотехагро» Ярошенко В.А., интенсивное применение химических фунгицидов отрицательно повлияло на почвенную микробиоту. Под удар попали не только фитопатогены, но и полезные (супрессивные) виды микромицетов. Возбудители корневых гнилей стали более вредоносными. В настоящее время нет эффективных химических средств защиты от гибеллиноза. Увеличения почвенных фитопатогенов можно избежать, если обратить внимание на состав почвенных микромицетов и провести его коррекцию в пользу грибов-сапротрофов.

Так как активным источником накопления гибеллины и других видов гнилей являются послеуборочные остатки и почва, то эффективной мерой в снижении вредоносности грибных заболеваний является повышение супрессивности почвы путем ее оздоровления. Поэтому пока с этим заболеванием справляется только биометод — микроскопические грибки из рода Trichoderma.

Обязательным приемом в оценке супрессивности почв является почвенный микологический анализ, который поможет определить разнообразие и численность микроскопических грибов на полях под различными культурами. На основе прогноза фитосанитарной ситуации на посевах озимых зерновых, сахарной свеклы и кукурузы можно сформировать комплекс агротехнических мероприятий для оздоровления и повышения плодородия почв (Сасова Н., энто-фитопатолог, ФГБУ «Россельхозцентр»).

Сначала анализируют причины гибеллинозного проявления на конкретном поле на протяжении как минимум 3-4 лет (возделываемые культуры, способ обработки почвы). Сразу после уборки проводят опрыскивание растительных остатков биопрепаратами на основе грибов Trichoderma и ассоциативных бактерий для ускорения их разложения с последующим немедленным лущением стерни. Комплекс этих микроорганизмов, попадая в почву, обеспечивает надежную защиту озимой пшеницы от корневых гнилей и гибеллиноза (Жалиева Л., «Сингента»).

Пример борьбы с гибеллинозом показывает, что сегодня возрастает роль биометода в сельском хозяйстве. Микробиологи и фитопатологи продолжают подбирать активные штаммы эндофитов и микоризообразующих грибов, которые в будущем станут альтернативой химическим протравителям семян.