Мінливість патогенного комплексу на посівах соняшнику у східному Лісостепу України

автор:
источник: Вісник Центру наукового забезпечення агропромислового виробництва Харківської області 2016 г. №20
У результаті фітосанітарного моніторингу посівів в умовах східної частини Лісостепу України за визначеними показниками поширення хвороб встановлено склад патогенного комплексу хвороб соняшнику. Визначено рівень поширення фомопсису, сірої, сухої, вугільної гнилей, несправжньої борошнистої роси та інтенсивності розвитку фомопсису і сірої гнилі впродовж 2007–2015 рр. Оцінено ступінь мінливості зазначених хвороб під впливом погодних умов, та на основі отриманих даних поширеності проведено аналіз зв‘язку між хворобами та частоти їх прояву.


Ключові слова:соняшник, хвороби, патогенний комплекс, поширеність, інтенсивність розвитку, епіфітотія

Постановка проблеми. Соняшник є основним видом сировини у світі для рослинної харчової олії за обсягом виробництва і на теперішній час та найближче майбутнє є однією зі стратегічних культур країни. Тенденція збільшення світового виробництва насіння зберігається і Україна зостається головною країною–виробником насіння за даними ФАО. Динамічне збільшення посівних площ під соняшником пов‘язане з високою рентабельністю його виробництва. Вирощування соняшнику є одним з головних джерел прибутку для сільськогосподарських підприємств різних форм власності [1]. Аналіз стану вирощування соняшнику в Україні свідчить, що його посівні площі з 1990 до 2014 року зросли втричі – з 1636 до 5257 тис. га. Виробництво насіння соняшнику за цей період виросло в 7 разів з 1994 року 1569 тис. т насіння до рекордного значення у 2013 році 11051 тис. т. Впродовж цих 25 років урожайність становила 0,89 – 2,17 т/га [2]. Агроценози трансформуються внаслідок одночасного впливу антропогенної діяльності і погодних умов [3].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Через широке запровадження у виробництві короткоротаційних сівозмін, які мають вищу окупність, ніж науково обґрунтовані 9-пільні і скорочення сортименту вирощуваних культур, за останні роки виявлено загальні тенденції щодо змін у складі фітопатогенного комплексу польових культур [4]. В Україні сівозміни спеціалізуються за трьома основними напрямами: вирощування зернових, олійних і кормових культур. Спрощення сівозмін без урахування традиційно існуючих основ і правил чергування культур призводить до загрозливого поширення спеціалізованих бур‘янів, шкідників і хвороб, незважаючи на зростаюче використання хімічних засобів захисту [5]. Встановлено підвищення прояву слабкопатогенних видів збудників хвороб (поліфагів), загальних для більшості вирощуваних культур [6]. Відмічено тенденцію наростання вугільної гнилі – хвороби, яка пристосована уражувати будь-яку вирощувану культуру через стрімке накопичення тривалозберігаємої ґрунтової інфекції [7].

Одним з первинних заходів в реалізації концепції інтегрованого захисту рослин є збір інформації щодо чисельності і стану популяції шкідливих організмів для оцінки фітосанітарного стану поля, регіону. Ця інформація слугує базою для обґрунтування використання хімічних засобів, визначення патогенного складу фітоагентів, оцінки стану популяції, їх мінливості в багаторічних спостереженнях [8, 9].

Мета, завдання і методика досліджень. Метою наших досліджень було визначення комплексу патогенів соняшнику та їх мінливості під впливом гідротермічних умов вегетаційного періоду культури, як одного з чинників, які за сприятливих умов можуть обмежити потенційні можливості урожайності селекційних розробок у значному ступені.

За результатами фітосанітарного моніторингу селекційних посівів наукової сівозміни Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр‘єва НААН у 2007–2015 рр. визначено ступінь поширення і мінливості найбільш розповсюджених хвороб соняшнику в умовах східної частини Лісостепу України. Поширеність несправжньої борошнистої роси соняшнику установлено за результатами багаторічного вивчення вихідного матеріалу в інфекційному розсаднику лабораторії імунітету рослин до хвороб ІР НААН.

Застосовували візуальні методи обліку хвороб засновані на безпосередньому огляді рослин та окомірному визначенні інтенсивності їх ураження за певними симптомами прояву кожної хвороби. Для визначення інтенсивності розвитку хвороб: кошики – для сірої гнилі, середню частину стебла для фомопсиса; прикореневу частину стебел – для встановлення поширення вугільної гнилі. Рослини зі спороношенням збудника несправжньої борошнистої роси підраховували у відношенні до всіх облікованих.

При обліку хвороб визначали поширення, або ступінь ураження, кількість уражених рослин у відсотках [10], інтенсивність розвитку хвороби, яку вираховували за площею ураженої поверхні органів рослини [11]. Для оцінки інтенсивності прояву хвороби використовували окомірну умовну шкалу, специфічну для даної хвороби [12]. За відповідною площею поверхні ураженої тканини (органа) облікової рослини відносили до певного бала. За кількістю рослин у кожному балі визначали середньозважену площу ураженої поверхні зразка у відсотках [13].

Для характеристики погодно-кліматичних умов вегетації використані дані Харківського обласного центру з гідрометеорології за температурою повітря та кількістю опадів впродовж 2007-2015 рр.

Гідротермічний коефіцієнт (ГТК) представлений за вегетаційний період соняшнику і за фазами розвитку культури [8].

Статистичну обробку даних проведено за допомогою пакету аналізу Microsoft Excel, кластерний аналіз –програми Statistics 6.1.

Результати досліджень. Склад патогенного комплексу, співвідношення різних видів збудників хвороб, інтенсивність їх розвитку були неоднорідними у роки спостережень.

Найбільш поширеними в умовах східної частини Лісостепу України у 2007-2015 рр. на соняшнику були фомопсис (Phomopsis / Diaporthe helianthi Munt.- Cvet. et al.), сіра (Botrytis cinerea Pers.), суха (ризопусна) (Rhizopus stolonifer var.stolonifer (Ehrenb.) Vuill., синоніми Rhyzopus nigricans Ehrenb., Rhizopus stolonifer (Ehrenb.) Vuill.) та вугільна (Sclerotium bataticola Taub) гнилі, несправжня борошниста роса (Plasmopara helianthi Novot. f. helianthi).

При виявленні залежності розвитку хвороб від гідротермічних умов встановлено неоднозначність їх прояву. Загально відомо, що зараженню рослин і розвитку збудників хвороб сприяє підвищена вологість, а несприятливі умови, як правило, обмежують розвиток грибних хвороб. Але, якщо розвиток хвороби набув високого рівня у період, який оцінено як посушливий, то пояснюється це наявністю крапельної вологи, наприклад вранішніми росами, які з‘являються від перепаду нічних та денних температур, тривалості утримання цієї вологи на листковій поверхні, тривалості періоду високої вологості повітря після опадів, особливості архітектоніки рослин, густоти стояння рослин у посіві, де утворюється мікроклімат, сприятливий для проростання спор грибних хвороб. Підвищення вологості повітря на фоні помірних температур, обумовлює високий рівень поширення і розвитку сірої гнилі на соняшнику. Співпадання критичної за ураженням фази розвитку рослин з тривалою зволоженістю ґрунту і повітря обумовлює стрімке поширення збудника несправжньої борошнистої роси при дифузному ураженні на первинних етапах розвитку. За регулярних навіть короткочасних опадів, тривалості яких достатньо для ураження збудником хвороби і зберіганні аєрогенного інокулюму від пересихання, достатньо для вторинного зараження. Розвиток фомопсису набуває високого рівня навіть у посушливий місяць, якщо попередні були оптимальними і перезволоженими.

Несправжня борошниста роса на ділянках дослідів інфекційного розсадника, посів на якому проводиться непротруєним насінням, коливалась від 18,0 % до 83,0 % уражених рослин у роки з прохолодним надмірно зволоженим періодом першої половини вегетації соняшнику 2008–2009 рр., 2011–2012 рр., 2014–2015 рр. (рис. 1).


Рис. 1. Мінливість хвороб на соняшнику, 2006–2015 рр.

Погодні умови 2007-2015 рр. відзначались значною мінливістю і характеризувались коливанням рівня гідротермічного коефіцієнту (ГТК) від 0,57 у 2009 р. до 1,1 у 2014 р. Але, незважаючи на переважну більшість років, які за рівнем ГТК характеризувались як посушливі, максимальні показники розповсюдження гнилей і фомопсису сягали 100,0 %. Тому для ілюстрації мінливості хвороб за роками ми використовували середні показники.

Лише в умовах 2008 і 2010 рр. поширеність хвороби була нижчою у порівнянні з умовами решти років – 55,0 % та 27,0 % відповідно. Саме в ці роки середньомісячна температура повітря за вегетаційний період соняшнику перевищувала середнє багаторічне значення від 0,4°C до 4,6°C.

В умовах 2007, 2014 рр. розповсюдження хвороби становило 72,0–100,0 % уражених рослин. Такі показники класифікуються як епіфітотія.

Масове розповсюдження сірої гнилі на кошиках соняшнику відмічали впродовж 2006–2015 рр., тобто кожен другий рік, а саме у 2007, 2009, 2011, 2013 та 2015 рр. з коливанням від 8,0 % у 2007 році до 58,0 % уражених рослин у 2011 році.

Через перенасичення сівозмін соняшником за спекотних умов впродовж достигання насіння, відмічали епіфітотійний рівень прояву вугільної гнилі: максимально 83,0 % у 2015 році та 100,0% уражених рослин у 2012 році. Відносно середніх показників визначено тенденцію наростання поширеності хвороби зі слабкого ступеня – 10,0 % уражених рослин в умовах 2012 року до середнього – 31,0 % у 2015 році.

Подібність до характеру поширення вугільної гнилі спостерігали і для сухої гнилі. В умовах 2012 року максимальне розповсюдження хвороби сягало 85,0 % з підвищенням до 100,0 % у 2014 році. В умовах 2015 року аномальність погодних умов через відсутність опадів впродовж 3 місяців (серпень–жовтень), в які проходила фаза достигання соняшнику, обмежило поширення хвороби до 27,0 %. Середній показник поширення сухої гнилі на кошиках соняшнику становив 3,0 –37,0 % у ті ж самі роки.

Через тісну залежність мінливості фомопсису від гідротермічних умов року, на нашу думку, її більш повно характеризує якісний показник ураження – інтенсивність розвитку хвороби, який визначається за середньозваженою площею ураженої поверхні стебла. В свою чергу для описання цього показника потрібен аналіз ГТК не тільки за вегетаційний період соняшнику, а за кожний місяць вегетації культури, який практично співпадає з тривалістю проходження фаз розвитку культури.

Так, оптимальною вологозабезпеченістю (ГТК = 1,0–1,5) для соняшнику і сприятливими умовами для ураження рослин чи розвитку фомопсису були: червень 2007 р. та 2015 р. (ГТК = 1,1–1,2), травень та вересень 2010 р. (ГТК 1,33 та 1,45 відповідно до місяців), липень 2013 р. (ГТК 1,2), серпень 2012 р. (ГТК = 1,3) та вересень 2006 і 2007 рр. (ГТК = 1,3). Перезволоженням (ГТК >1,5) відзначились червень 2011 та 2014 рр., липень 2011 та 2015 рр. (табл. 1).

Таблиця 1. Коливання ГТК за вегетаційний період соняшнику, 2007-2015 рр.
РокиМісяці / фази вегетаційного періоду соняшникуСередній ГТК за вегетаційний період соняшнику
Травень «посів–листоутво-рення»Червень «форму-вання ко-шика»Липень «цвітіння–формуван-ня насіння»Серпень «налив насіння»Вересень «фізіологічна–технічна стиг-лість насіння»
20070,71,20,50,51,30,9
20080,90,70,70,40,90,7
20090,80,70,80,20,50,6
20100,80,30,80,22,50,9
20110,51,91,80,20,30,9
20120,80,50,21,30,20,6
20130,60,61,20,83,31,3
20140,92,50,60,80,91,1
20150,71,11,60,00,00,8
Середній багаторічний ГТК1,01,01,00,91,01,0

Примітка.
менше 0,5 – слабке (посуха)0,5-0,9 – недостатнє (нестійке)1,0–1,5 – оптимальне більше1,5 – надмірне

Впродовж десяти років низькі середньозважені показники інтенсивності розвитку хвороби (2,0–5,0 %) і максимальні (21,0–31,0 %) відмічали за посушливих умов серпня 2008, 2010 рр. (рис. 2).

В умовах решти років, при підвищенні ГТК у травні– за середніми значеннями і відповідно до них максимальними, встановлено наростання інтенсивності розвитку хвороби від 13,0 % і 50,0 % до 33,0 % і 80,0 %. За максимальними значеннями в умовах більшості років (сім з дев‘яти) відмічено значний рівень інтенсивності розвитку хвороби.

Сіра гниль не мала значного поширення, так як посушливі погодні умови початку осені 2008, 2010, 2012, 2014 рр. обмежували розвиток хвороби і симптоми її прояву виявлено лише на поодиноких рослинах. Порівняння середніх і максимальних значень інтенсивності розвитку хвороби за п‘ять років характеризувалось сприяло виявленню значного коливання від 6,0 % до 32,0 % і від 43,0 % до 100,0 %.

Таким чином, високий ступінь прояву сірої гнилі на кошиках соняшнику 43,0 %–100,0 % відмічали кожен другий рік впродовж п‘яти років з дев‘яти.


Рис. 2. Інтенсивність розвитку фомопсису і сірої гнилі на соняшнику, 2007–2015 рр.

Установлено частоту прояву хвороб соняшнику за період дев‘ятирічних досліджень. П‘ять найбільш шкідливих для культури патогенів (суха гниль, вугільна гниль, сіра гниль, фомопсис, несправжня борошниста роса) згідно з їх поширеністю розподілено відносно умов років досліджень на два основних кластери (рис. 3). До першого кластера віднесено суху та вугільну гнилі, які проявлялися за посушливих умов, до другого – фомопсис і сіру гниль, прояв яких пов`язаний з підвищенням рівня ГТК. Несправжня борошниста роса зайняла проміжне місце між двома парами протилежних за реакцією на зволоження збудників хвороб. Подібно до сухої і вугільної гнилі вона проявляється спорадично в надмірно зволожені періоди, що приєднує її за евклідовими відстанями до кластера, який об‘єднує фомопсис і сіру гниль.


Рис. 3. Зв`язок між хворобами за частотою їх прояву соняшнику, 2007–2015 рр.

Висновки. Таким чином, за результатами фітосанітарного моніторингу посівів в умовах східної частини Лісостепу України визначено склад фітопатогенного комплексу соняшнику. Встановлено ступінь поширення фомопсису, сірої, сухої, вугільної гнилей, несправжньої борошнистої роси та інтенсивності розвитку фомопсису і сірої гнилі. Оцінено ступінь мінливості зазначених хвороб під впливом погодних умов, та на основі отриманих даних проведено аналіз сполученої частоти їх прояву.

      Список використаних джерел
  • Подгаєцький А. А. Стан і перспективи виробництва олійних культур у світі та Україні / А. А. Подгаєцький // Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». – Вип. 3 (25). – 2013. – С. 195–200.
  • Державна служба статистики України. Сайт Державного департаменту статистики України. Сільське господарство. Рослинництво. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : http//www.ukrstat.gov.ua
  • Татаринова В. І. Моніторинг фітопатогенного комплексу зернових культур північно-східного Лісостепу України / В. І. Татаринова, В. А. Власенко, Т. О. Рожкова та ін. // Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». – Вип. 3 (25). – 2013. – С. 29–33.
  • Говорун О. Л. Фітосанітарний стан посівів зернових культур Сумської області та основні шляхи його поліпшення / О. Л. Говорун, В. І. Татаринова, В. А. Власенко та ін. // Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». – Вип. 3 (29). – 2015. – С. 83–87.
  • Шувар І. А. Короткоротаційні сівозміни…/ І. А. Шувар, Б. І. Бінерт, В. Я. Іванюк // Агробізнес сьогодні. – № 5 (300) березень. – 2015. – Сайт журналу «Агробізнес сьогодні».–. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : http://www.agro-business.com.ua/agronomiia-siogodni/2889-korotkorotatsiini-sivozminy-ta-bezzminno.html
  • Петренкова В. Фітосанітарний стан посівів зернових колосових культур у Східному Лісостепу України / В. Петренкова, І. Черняєва, Т. Маркова та ін. / Пропозиція. – 2013. – № 4. – С. 32–33.
  • Боровська І. Вугільна гниль / І. Боровська, Т. Сокол // The Ukrainian Farmer. –2015. – № 10 (70) жовтень – С. 82–83.
  • Кулєшов А.В., Білик М.О., Довгань С.В. Фітосанітарний моніторинг і прогноз. 2-е вид., перероб. І доп.: Навчальний посібник. – Харків: Еспада, 2011. – 608 с.
  • Євтушенко М. Д. Імунітет рослин / М. Д. Євтушенко, М. П. Лісовий, В. К. Пантєлєєв,О. М. Слюсаренко (за ред. М. П. Лісового). – К.: Колобіг, 2004. – 304 с.
  • Ідентифікація морфологічних ознак соняшнику (Helianthus L.). Навчально-практичний посібник / Кириченко В.В., В. П. Петренкова, О. В. Кривошеєва та ін. – Харків, Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр‘єва УААН, 2007. – 78 с.
  • Основи селекції польових культур на стійкість до шкідливих організмів : навч. посіб. / [В. П. Петренкова, В. В. Кириченко, І. М. Черняєва та ін. ] / за редакцією академіка НААН В. В. Кириченка, члена-кореспондента НААН В. П. Петренкової. – Харків, ІР ім. В. Я. Юр‘єва, 2012. – 320 с.
  • Методики випробування і застосування пестицидів / [Трибель С.О., Сігарьова Д.Д., Секун М.П. та ін.]; за ред. С.О. Трибеля. – К. : Світ, 2000. – 448 с.
  • Основные методы фитопатологических исследований / [Чумаков А. Е., Минкевич И. И, Власов Ю. И. и др.]; под ред. А. Е. Чумакова. – М.: Колос, 1974. – 190 с.
Поделиться: