О новых технологиях мониторинга ржавчинных болезней пшеницы рассказали ученые
Анна КИСЛЕКОВА, Ирина БОРИСОВА, «ГлавАгроном»
Вчера на базе РУП «НПЦ НАН Беларуси по земледелию» прошла Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и пути повышения эффективности растениеводства», участие в которой приняли ученые из более чем 20 научных организаций России и Беларуси. Одним из спикеров стала Гасиян Ксения Эдиковна, научный сотрудник лаборатории фитосанитарного мониторинга агроэкосистем ФГБНУ «ФНЦ биологической защиты растений», которая рассказала о мониторинге ржавчинных болезней пшеницы с помощью спороулавливающего устройства. Подробностями поделились редакторы портала «ГлавАгроном», которые приняли участие в мероприятии.
Основные направления исследований Центра сосредоточены на разработке методик фитосанитарного мониторинга с применением различных технических устройств. В частности, ученые работают над системами мониторинга вредителей – например, световыми ловушками разных конструкций, а также над мониторингом болезней растений с помощью спороулавливающих устройств. Кроме того, Центр развивает направления, связанные с дистанционным зондированием Земли, используя гиперспектральные камеры.
Несмотря на то, что биология ржавчинных болезней хорошо изучена, они остаются крайне вредоносными. Например, в Краснодарском крае потери урожая из-за этих заболеваний могут достигать 30-40%. Высокая вредоносность связана с особенностями распространения патогена: в течение весенней вегетации урединиоспоры, которые очень лёгкие, разносятся ветром на большие расстояния, что может приводить к эпифитотиям на региональном и даже континентальном уровне.
В этой связи спороулавливающие устройства являются перспективным инструментом для фитосанитарного мониторинга. Они позволяют своевременно выявлять первичную инфекцию в посевах, что важно для принятия мер по защите растений и снижению потерь урожая.
С другой стороны, знания о концентрации спор в посевах позволяют устанавливать пороговые значения для проведения профилактических обработок, что способствует снижению пестицидной нагрузки за счёт уменьшения числа обработок,
- Цель исследования – изучение динамики лёта и количества спор возбудителей ржавчинных болезней с помощью спороулавливающего устройства в посевах озимой пшеницы, а также выявление зависимости между числом обнаруживаемых спор и развитием болезней в посевах.
- Исследования проводились в период с 2022 по 2024 год.
- Объекты исследования – пять сортов пшеницы, различающихся по восприимчивости к жёлтой и бурой ржавчине (сорта широко распространены в России и входят топ-10 самых высеваемых в стране).
- Для изучения динамики лёта спор ученые применяли специально разработанное в центре спороулавливающее устройство – импактор.
Время отбора пробы составляло 1 минуту, однако устройство позволяет регулировать этот параметр в диапазоне от 30 секунд до 1,5 минуты, что даёт гибкость при проведении мониторинга в различных условиях.
Поскольку развитие ржавчинных болезней сильно зависит от погодных факторов, начну с анализа метеоусловий в период проведения исследований. Погодные условия в разные годы существенно различались.
В 2022 году в Краснодарском районе наблюдалось очень высокое количество осадков, повышенная влажность и относительно низкие температуры по сравнению со среднемноголетними показателями. Такие условия создали благоприятный фон для интенсивного развития жёлтой ржавчины пшеницы. Этот год даже называют «годом жёлтой ржавчины» из-за масштабной эпифитотии.
В 2023 году климатические условия отличались: влажность оставалась высокой, но температуры весеннего периода были выше, что способствовало активному развитию бурой ржавчины.
В 2024 году, напротив, отмечались более засушливые условия и повышенные температуры, что ограничило развитие ржавчинных заболеваний,
Первые споры были зафиксированы уже в фазе начала выхода растений в трубку, тогда как заметное развитие болезни проявилось примерно через неделю после обнаружения спор. Это подтверждает тезис о том, что с помощью спороулавливающих устройств можно выявлять инфекцию в посевах задолго до появления видимых симптомов, что важно для своевременного принятия защитных мер.
С увеличением количества спор по фазам вегетации пшеницы наблюдается соответствующее увеличение развития болезни в посевах. В 2022 году, когда отмечалось эпифитотийное развитие жёлтой ржавчины, при выявлении около 300 спор на квадратный метр степень поражения посевов достигала примерно 40%. Аналогичная тенденция была зафиксирована и в 2024 году.
Развитие болезни регистрировалось на сортах ГРОМ и ЮКА, которые являются восприимчивыми к жёлтой ржавчине. При этом в 2022 году споры возбудителя были обнаружены во всех посевах, и развитие заболевания наблюдалось на всех исследуемых сортах.
Если говорить про возбудителя бурой ржавчины пшеницы, здесь также прослеживаются сходные закономерности: в 2022 году первые споры были зафиксированы примерно за две недели до появления первых симптомов заболевания. Для оценки взаимосвязи между концентрацией спор, выявленных с помощью спороулавливающего устройства, и степенью развития болезней в посевах был проведён корреляционный анализ. Высокая корреляция была выявлена для всех сортов, за исключением сорта СВАРОГ. Предполагается, что это связано с тем, что этот сорт обладает наибольшей устойчивостью к данным заболеваниям,
В завершение доклада спикер представила автоматизированную систему подсчёта и идентификации спор возбудителей болезней пшеницы, которая значительно облегчает и ускоряет мониторинг фитопатогенов, повышая точность и оперативность диагностики.
Действительно, несмотря на то, что мониторинг с использованием технических средств значительно ускоряет процесс по сравнению с классическими фитопатологическими методиками, подсчёт спор в пробах остаётся достаточно трудоёмкой и ресурсоёмкой задачей. В связи с этим нами было принято решение разработать автоматизированную систему, способную самостоятельно определять и подсчитывать споры.
Программа автоматически идентифицирует споры разных патогенов, включая возбудителей ржавчин, и подсчитывает их количество. На данный момент система ориентирована на диагностику листовых болезней пшеницы, однако в дальнейшем планируется расширение функционала для изучения заболеваний других сельскохозяйственных культур. Такая автоматизация значительно повышает оперативность и точность фитопатологического мониторинга, что способствует своевременному принятию мер защиты растений.
Новые болезни озимой пшеницы в Ставропольском крае
Интегрированная защита растений от вредителей: на что обратить внимание