Фузаріози культурних рослин. Узагальнення

Інфікування культурних рослин збудниками фузаріозів є одним із головних шкодочинних факторів для людини у зерновиробництві, незважаючи на те, що збудники видів Fusarium є сапрофітами більшу частину свого життя. Активний розвиток рослинництва в Україні висвітлив ряд проблем, які з плином часу в країні тільки ускладнюються. До цих надскладних питань належить і необхідність ефективного контролювання шкодочинності збудників фузаріозу в агрофітоценозах. Насамперед, цей напрям має виключне прикладне значення, а ураження зерна збудниками різних видів Fusarium та мікотоксинами жорстко регламентується українським законодавством і нормативною документацією провідних країн світу. Тому необхідність вирішення цього питання має потужне економічне підґрунтя.

Проте проблеми забруднення рослинницької продукції мікотоксинами мають суттєво ширше значення, і ці проблеми високонебезпечних токсикантів супроводжували і впливали на розвиток людства протягом всієї історії цивілізації. Удосконалення діагностичних методів у медицині й ветеринарії привело до уточнення діагнозів, і, як з’ясовується, численні важкі захворювання теплокровних викликані або спровоковані дією грибів та їх продуцентів і метаболітів продуцентів вторинного циклу. Також зазначимо, що дослідження видів культурних рослин, які є основою продовольчого забезпечення регіону, сортових і технологічних особливостей культур і відповідних рівнів накопичення мікотоксинів та їх вплив на соціальні процеси у суспільстві до цього часу не проводилися та є маловідомими. Відомо, що європейська цивілізація сформувалася у регіоні вирощування ячменю та пшениці, слов’янські країни тисячоліттями вирощують жито і пшеницю. Американська цивілізація «зросла» на кукурудзі. При цьому зернові культури уражуються сажковими хворобами, фузаріозами тощо з відповідним накопиченням в агрофітоценозах і у збіжжі небезпечних для хребетних – людини й свійських тварин – мікотоксинів.

Слід зазначити, що ряд мікотоксинів, наприклад Т2-токсин, можуть бути використані у біотерористичних акціях. Токсичний ефект Т2-токсину проявляється при різних шляхах проникнення в організм теплокровних. Надходження крізь шкіру, аліментарний та інгаляційний шляхи призводять до появи виражених симптомів інтоксикації. Але найбільшу небезпеку становить використання Т2-токсину та інших мікотоксинів шляхом розпилення в аерозолях.

Рівень забруднення агрофітоценозів інокулюмом збудників Fusarium носить глобальний характер. Відносно невисокі рівні контролювання хвороби існуючими засобами захисту – агротехнічними та хімічними – спрямовують зусилля генетиків і селекціонерів до створення резистентних до видів Fusarium сортів та гібридів культурних рослин. Проте лише шляхом інноваційних генетичних та біотехнологічних досягнень і впровадження резистентних до фузаріозу сортів/гібридів зернових культур до останнього часу не забезпечує, як свідчать результати у виробничих дослідах в усіх ґрунтово-кліматичних регіонах України, належного рівня контролювання хвороби та можливість отримання високоякісного зерна.

Проблема міко-, особливо фузаріотоксинів, загострилася у зв’язку з порушенням екологічної рівноваги в мікоценозах при інтенсивних технологіях вирощування сільськогосподарських культур, а також через підвищення вмісту фотооксидантів у атмосфері. Особливо сильно зросли ураження посівів колосових культур фузаріозами.

В останні роки на світовий ринок було виведено високоефективні фунгіциди нових хімічних класів. Проте коли ми визначаємо можливість контролювання шкодочинності збудників фузаріозу, необхідно розуміти, що забруднення інокулюмом видів Fusarium компонентів агрофітоценозів має глобальний характер і складно піддається контролюванню виключно хімічними засобами контролю, які застосовуються в окремі фази розвитку культури та мають, переважно, обмежений термін прояву ефективності на культурних рослинах. Поза присутньою в Україні рекламною інформацією щодо ефективності окремих діючих речовин у контролюванні збудників фузаріозів лише незначна частка сучасних фунгіцидів дозволяє знижувати ураженість культурних рослин хворобами. Також економічний тиск щодо скорочення витрат на технології вирощування культурних рослин характерний не тільки для рослинництва України, але й спостерігається в усьому світі. Наслідком цих, а також ряду інших чинників є підвищення в багато разів вмісту мікотоксинів у рослинницькій продукції в США, Канаді, Росії та, звичайно, в Україні. На сьогоднішній день у нас немає коректної відповіді на запитання, чи можемо ми встановити зв’язок між різким зростанням вмісту мікотоксинів у харчових продуктах та можливими наслідками цього у вигляді складних соціальних процесів останніх років.

Хвороби рослин, у тому числі й фузаріози, як часто вважають, викликані одним видом збудника або навіть конкретним штамом. Мікроби в природі, однак, в основному існують у складі складних співтовариств, що було відзначено ще з часів ван Левенгука у XVI сторіччі. Зазначимо, що більшість лабораторних досліджень зосереджено на окремих штамах мікроорганізмів, вирощених у чистій культурі. Тому на сьогодні ми, фактично, мало знаємо про можливі міжвидові взаємодії і/або взаємодії між різними таксонами патогенних мікробів у природі. У людини і тварин численні інфекції та багато захворювань є результатом багатовидових синергічних взаємодій. Це підвищує складність захворювання, що слід брати до уваги при розробці ефективних заходів контролю. З іншого боку, є лише декілька відомостей про синергічні патоген-патоген взаємодії при хворобах рослин, механізми взаємодії на теперішній час невідомі. Наприклад, важкі ураження кореневими гнилями пшениці викликаються F. graminearum, F. culmorum, F. poae та F. sporotrichioides, а фузаріозу колосу – комплексом видів F. graminearum та F. pseudograminearum. Кореневі гнилі кукурудзи викликаються F. meridionale та F. boothii, а ураження гнилями коренів і качанів – Trichoderma sp., Penicillium sp., Pyrenochaeta indica, F. moniliforme, F. graminearum та F. oxysporum. Ці приклади синергічних взаємодій збудників хвороб рослин, які призводять до комплексних уражень, які важко контролювати, можуть виявитися більш поширеними, ніж очікувалося, а розуміння основних механізмів може мати важливі наслідки в галузі епідеміології рослин і боротьби з хворобами.

Тому зберігає високий рівень актуальності питання щодо необхідності ефективного контролю шкодочинних хвороб культурних рослин, у тому числі і фузаріозів, і це є виключно важливим не тільки з точки зору фізіолога рослин, генетика, агронома та економіста аграрного виробництва, але й токсиколога, лікарів різних профілів і, ймовірно, соціолога.

Таким чином, головними факторами зниження рівня інфікування зернових колосових та інших важливих сільськогосподарських культур фузаріозами є генетичне поліпшення рослин шляхом створення резистентних до інфікування збудниками сортів і гібридів та хімічний контроль з використанням сучасних фунгіцидів з високим рівнем інгібування розвитку збудника протягом тривалого періоду, фактично – усього вегетаційного сезону культури. Основна увага у зв’язку з небезпекою забруднення збіжжя мікотоксинами повинна приділятися контролюванню присутності й інфікування видами F. graminearum, F. pseudograminearum, F. sporotrichioides, F. langsethiae, F. poae, F. avenaceum та F. verticillioides. Основні мікотоксини, які утворюють найбільш поширені види грибків роду Fusarium – дезоксиніваленол, ніваленол, Т2- і НТ2-токсини, моніліформін, фумонізини, є виключно небезпечними для хребетних тварин. Тому актуальним є створення надійної системи заходів з профілактики мікотоксикозів людини й тварин. Для цього важливо об’єднати зусилля фахівців, що дозволило б провести узагальнення широких розробок фундаментальних та прикладних проблем фузаріозів культурних рослин і організувати ефективну систему мікотоксикологічного моніторингу збіжжя по Україні.

Рослинництво України швидко змінюється у напрямі створення і впровадження нових сортів та гібридів на основі високопродуктивної плазми і створення та впровадження технологій вирощування, що забезпечують екологічну чистоту агрофітоценозів та високу рентабельність виробництва. Розробка молекулярних маркерів для селекції рослин швидко поширюється на галузь селекції створення резистентних до фузаріозів сортів/гібридів. Застосування сучасних ефективних до цільових хвороб фунгіцидних протруйників та фунгіцидів у рамках «GAP/Належної сільськогосподарської практики» дозволяє отримувати високі врожаї зернових культур, що не інокульовані збудниками фузаріозів та не забруднені мікотоксинами. Сьогодення та подальший ріст зерновиробництва в Україні та у світі у найближчі роки тісно пов’язані зі зростанням ефективності контролювання, ймовірно, одних із найбільш шкодочинних хвороб зернових в історії людства та сучасності – фузаріозів.

Поделиться: