Из журнала: №1 2014
Фания Замалиева, Татьяна Зайцева, Людмила Рыжих, Зифа Салихова, ГНУ «Татарский НИИСХ Россельхозакадемии»
Фузариозное увядание периодически поражает картофель в Татарстане, но эпифитотийное распространение болезни в 2011 году и ее развитие в последующие 2012-2013 годы, позволили обнаружить новые особенности в процессе ее протекания, знание которых можно использовать для сокращения потерь урожая. Диагностика проведена на основе комплекса визуальных симптомов на растениях картофеля, клубнях, а также по результатам анализа на скрытую зараженность тканей из сосудистой системы стеблей и клубней по методике (Попкова К.В., Шмыгля В.А.,1980). Гриб, выделенный нами из стеблей и клубней картофеля, по виду спор принадлежит к роду Fusarium, идентификация до вида будет проведена в ближайшее время. Можно лишь отметить, что при выявлении скрытого заражения, мы чаще всего наблюдали образование мицелия белого цвета, характерного для Fusarium solana.
Для разделения сухой гнили, возникающей в результате фузариозного увядания, с обычной сухой гнилью, возникающей при заражении фузариумом через раневую поверхность, в этой статье введено уточняющее название для гнили клубней, вызванной фузариозным увяданием – сосудистый фузариоз клубней.
Фузариозное увядание картофеля – опасная болезнь, она вредоносна не только для урожая текущего года, но также для следующих репродукций. В связи с передачей инфекции с семенными клубнями, пораженными сосудистым фузариозом в скрытом виде, она может вызывать изреживание всходов и торможение роста растений в следующем поколении. Развитие фузариозного увядания, если возбудитель болезни уже проник в растение, в значительной степени зависит от условий окружающей среды. Источники фузариоза всегда имеются в почве и необходимо лишь некоторое ослабление растений и благоприятные условия для развития гриба (чередование влажных и засушливых периодов при высокой температуре), чтобы гриб смог проникнуть в растение. Именно такие условия в последние годы мы все чаще наблюдаем в условиях нашей республики.
Начало эпифитотии фузариозного увядания на картофеле было связано с условиями 2011 года: после июньских ливневых дождей, в результате которых почва полностью потеряла свою структуру, а затем, спустя длительный период засухи, на фоне высоких температур произошло очень сильное уплотнение почвы и ее усадка с образованием трещин. Гриб стал проникать в корневую систему ослабленных растений, этому способствовали также разрывы и повреждения корней. Развитие гриба в сосудистой системе подземной, а затем надземной части растений привело к полной закупорке проводящей системы и очень раннему увяданию растений в июле-августе, с повышенным образованием клубней со столонной гнилью (рис. 1, сорт Невский). Обильные осадки в июне и последовавшая затем засуха и высокие температуры охватили большую часть территории республики, поэтому фузариозным увяданием в 2011 году были также охвачены все посадки картофеля — как в мелкотоварном, так и в крупнотоварном производстве. Дожди, прошедшие в сентябре, размягчили почву, однако растения к этому времени уже были полностью поражены болезнью и засохли.
рис 1. Клубень сорта Невский со столонной гнилью в 2011 г
Семенной материал,используемый на посадку в 2011 году, полученный в местных условиях годом раньше, не был заражен сосудистым фузариозом, так как в аномальном 2010 году клубнеобразование проходило в сентябре-октябре при невысоких температурах и во влажных условиях.
В 2011 году пересыхание почвы во второй-третьей декадах июля совпало с периодом клубнеобразования у среднераннего сорта Невский и поэтому у этого сорта в сильной степени проявились симптомы развития столонной гнили на клубнях.
В условиях 2012 года мы наблюдали два засушливых периода, которые сопровождались пересыханием почвы и были опасными для поражения фузариозным увяданием — с третьей декады июня по первую декаду июля (20 дней), и с первой по вторую декады августа (20 дней).
Семенной материал,используемый на посадку в 2012 году, был скрыто поражен сосудистым фузариозом. В некоторых хозяйствах уже в период хранения полностью сгнили семена раннеспелого сорта картофеля Витесса, поступившие из южных регионов РФ. В конце мая — начале июня после неоднократных переборок полностью сгнили семена среднераннего сорта картофеля Невский, выращенного в хозяйстве Тукаевского района республики Татарстан. Некоторые сорта картофеля при переборке не обнаруживали явного поражения сосудистым фузариозом, но после посадки показали сильное изреживание и ослабленный рост (среднеспелый сорт Зекура в хозяйстве Елабужского района).
В 2012 году запас инфекции в почве, вызывающий фузариозное увядание, был особенно высоким в хозяйствах, которые посадили картофель повторно на те же орошаемые участки, где картофель возделывался в 2011 году. Именно на этих полях наблюдалась самая удручающая картина – всхожесть оказалась не выше 50%, а появившиеся растения отставали в росте. Урожая практически не было или же он был заражен, в том числе, столонной гнилью и сильно гнил при хранении.
Таким образом, сочетание инфицированности почвы из-за отсутствия севооборота и скрытой зараженности семенного материала привели к самым худшим результатам.
а) б)
рис.2. Симптомы фузариозного увядания в проводящей системе (а), в сосудистой системе клубня (б)
Значительно лучшим было состояние картофеля в хозяйствах, которые выращивали картофель на орошении и в севообороте.Так, например, сорт Ароза обеспечил урожайность на уровне 30-35 т/га в хозяйствах Арского и Тукаевского районов, кроме того, этот картофель неплохо хранился, несмотря на то что в поле к сентябрю наблюдалась массовая распространенность симптомов фузариозного увядания на верхушечных листьях растений и побурение корней (рис.3).
Нужно отметить, что семена картофеля сортов Ароза, Фелокс, Зекура, привезенные напрямую из Германии, не пораженные сосудистым фузариозом, при выращивании в условиях полива, с соблюдением севооборота, тем не менее, обнаружили значительную распространенность симптомов проявлении фузариозного увядания, в том числе, на корнях. То есть благоприятные условия – высокая температура, влажность и пересыхание почвы – имели определяющее значение, болезнь начинала развиваться даже в отсутствие сильной инфицированности семенного материала и почвы.
В 2012 году период пересыхания почвы в третьей декаде июня и первой декаде июля совпал с периодом клубнеобразования раннеспелых сортов, поэтому в агрохозяйствах наблюдалась повышенная зараженность сосудистым фузариозом клубней в урожае этих сортов, в частности сорта Удача (рис.2 б).
Распространенность сосудистого фузариоза в скрытой форме была также самой высокой у ранних сортов Жуковский ранний, Розара, ниже – у среднеранних сортов Невский, Радонежский, еще ниже – у среднеспелого сорта Ладожский.
В мелкотоварном производстве в 2012 году семена низких репродукций, скрыто пораженные фузариозом, и зараженная почва привели к получению низкого урожая, даже на относительно более богатых органикой почвах. По-видимому, в супрессивной почве оздоровление от инфекции, накопленной в 2011 году, происходило медленнее, чем необходимо, из-за недостатка времени для нейтрализации активности грибов.
рис.3. Массовое развитие фузариозного увядания на картофельном поле (эпифитотия)
В условиях 2013 года осадки выпадали еще более неравномерно, чем в 2012-м. Появление всходов и дальнейший рост картофеля из-за высокой температуры и засухи в мае-июне происходили с задержкой примерно на две недели, в период вегетации растения были ослаблены из-за недостатка влаги в почве и высоких дневных температур. Со второй декады июля по первую декаду октября друг за другом повторились пять периодов с двумя декадами – одна с обильными осадками и другая — без осадков. Три первых периода проходили при высоких дневных температурах и способствовали активному распространению фузариозного увядания. Следующие два периода с обильными осадками при более низких температурах вызвали превращение сосудистой фузариозной гнили клубней в мокрую гниль в почве еще до начала уборки.
Посадочный материал картофеля в 2013 году был скрыто поражен сосудистым фузариозом, но в различной степени – в зависимости от сорта и условий его выращивания в хозяйстве в предыдущем году.
Весной 2013 года мы обнаружили еще одну особенность развития скрытого сосудистого фузариоза на посадочном материале клубней картофеля. В производственных условиях хозяйства один и тот же материал весной проращивали при разной температуре и получили разные результаты. Картофель, на котором появились ростки при температуре 15° С, обеспечил урожай на уровне 20-25 т/га, а клубни, которые проращивали при высоких дневных температурах 25-30° С, сгнили до посадки. Это наблюдение позволило объяснить случай 2006 года: тогда мы отправили часть семенного картофеля в Астрахань для летней посадки, но материал полностью пришел в негодность буквально за несколько дней. При этом картофель из этой же партии на полях нашей республики обеспечил неплохой урожай.
По-видимому, при высоких температурах, которые в последние годы наблюдаются в республике при весеннем проращивании, у нас создаются столь же благоприятные условия для развития сосудистого фузариоза в клубнях, как и в Астрахани при летней посадке.
Таким образом, высокие температуры (выше 20-25 С) при весеннем проращивании стимулируют развитие гриба в клубнях, скрыто пораженных сосудистым фузариозом.
В условиях регулярно повторявшихся пересыханий почвы в 2013 году, все сорта картофеля, в той или иной степени, поражались фузариозным увяданием в поле, а клубни — сосудистым фузариозом (рис.4).
Из-за повышенной влажности воздуха и низких температур при уборке, картофель, поступающий в хранилище, плохо высушивался, поэтому на складах уже с осени наблюдалось повышенное гниение клубней, причиной которого был сосудистый фузариоз, поразивший клубни еще в поле. Распространенность сосудистого фузариоза в скрытой форме на семенном картофеле некоторых сортов, выращенных в местных условиях, составляла в феврале 2014 года в среднем 15-20%.
а) б)
Рис. 4 Симптомы фузариозного увядания на растениях картофеля в 2013 году:
а) антоциановая окраска и складывание верхушечных листьев лодочкой,
б) сухая гниль (трухлявость) подземной части стебля.
Резюме
После эпифитотийного заражения картофеля фузариозным увяданием в 2011 году, распространение болезни в республике с большим или меньшим успехом продолжается уже в течение трех лет. Нужно иметь в виду, что при этом одновременно продолжаются два разнонаправленных процесса. Первый – оздоровление почвы и картофеля от болезни. Второй процесс — новое заражение, вызванное ежегодно повторяющимися условиями, благоприятным для развития гриба.
По нашим наблюдениям, после 100%-го заражения фузариозным увяданием картофеля в 2011 году, происходит постепенное оздоровление почвы и семенного материала от сосудистого фузариоза.
Как показал опыт 2012 года, наибольшую опасность представляет почва, на которой проходили рост и отмирание растений, пораженных фузариозным увяданием. Поэтому картофель необходимо выращивать в севообороте. В супрессивной почве источники фузариозного увядания подавляются, но после сильных эпифитотий, таких как в 2011 году, активности почвенной микрофлоры может быть недостаточно для подавления фузариума на следующий год, необходимы дополнительные меры.
Грибы рода Фузариум относятся к факультативным паразитам или сапрофитам. Они активно разлагают мертвые растительные остатки, попадающие в почву, и, таким образом, выполняют полезную функцию. Но при наступлении стрессовых условий могут поражать ослабленные (полуживые) растения.
На приусадебных участках осеннее внесение органических удобрений может способствовать активизации сапрофитной деятельности гриба по разложению органических остатков, а весеннее внесение, особенно в засушливую весну, может, наоборот, способствовать пересыханию почвы и усилению паразитной активности гриба.
Хороший регулярный полив может приводить к оздоровлению почвы и урожая. Нерегулярный полив, приводящий к пересыханию почвы после обильного орошения, может усиливать заболевание фузариозным увяданием. При высокой влажности почвы фузариум хорошо развивается, а при последующем пересыхании – он поражает ослабленные растения, так как большая часть антагонистов гриба в засушливых условиях, по-видимому, погибает.
Семенной материал, пораженный в скрытом виде сосудистым фузариозом, может дать непораженный урожай, то есть передача фузариоза потомству не является стопроцентной и зависит от складывающихся внешних условий. Обеспеченность растений в полевых условиях удобрениями, влагой позволяют противостоять поражению болезнями.
Очень важным является качество семенного материала: высокие репродукции, свободные от вирусных болезней, активно растут и сильнее противостоят поражению фузариозным увяданием.
Необходимо контролировать развитие фузариоза при хранении клубней. Излишне высокая температура при проращивании клубней весной может привести к усилению развития гриба, что может привести к полному сгниванию картофеля.
Можно прогнозировать развитие сосудистого фузариоза в зависимости от сорта картофеля – если сроки его клубнеобразования проходят в условиях высокой температуры и пересыхания влажной почвы – скрытая зараженность сосудистым фузариозом будет более масштабной.
При закладке на хранение клубней со скрытым поражением сосудистым фузариозом особенно важны начальные этапы – сушки, лечебного периода, охлаждения. Необходимо как можно быстрее высушить поверхностную влагу на клубнях, так как с ее помощью инфекция размножается, а затем возникают очаги мокрой гнили. Если клубни поступают в хранилище влажными (как в 2013 году) необходимо сушить их круглосуточно до полного удаления влаги с поверхности клубней.
Для кардинального изменения ситуации с корневыми гнилями и борьбы с поражением фузариозным увяданием при пересыхании почвы нужно повышать плодородие почвы, вводить в севообороты сидеральные культуры, создавать мульчирующий слой, снижающий перепады влажности в почве.
Семенной материал, выращенный в южных регионах, может иметь более высокую скрытую зараженность сосудистым фузариозом из-за высоких температур, присущих этим зонам.
Прогноз на 2014 год
В 2014 году посадочный материал картофеля будет менее поражен сосудистым фузариозом за счет визуального проявления болезни и выбраковки пораженных клубней уже с осени при уборке. Дальнейшее развитие болезни на растениях в поле будет зависеть от условий проращивания и погодных условий в период вегетации. Для того, чтобы растения могли противостоять болезни, необходимо создавать для них оптимальные условия.
Дополнительные рекомендации по защите картофеля от фузариозного увядания:
– использовать на посадку высокие репродукции (суперэлита, элита, первая репродукция), имеющие высокую энергию роста и способные противостоять болезням;
– выращивать сорта с разными сроками созревания, для снижения риска совпадения периода клубнеобразования с моментами, благоприятными для развития фузариозного увядания;
– проращивать клубни после переборки нужно при температуре не выше 8-15° С, не допуская образования длинных ростков;
– не заглублять – максимальная глубина посадки не должна превышать величину диаметра клубней – 5-6 см;
– соблюдать температурный режим при посадке – оптимальная температура почвы на глубине посадки – 8° С (вторая декада мая). При влажной почве и внезапном потеплении воздуха до 25-30° С, рекомендуем задержать посадку на один-два дня для сосредоточения активности гриба на сапротрофной активности по переработке органических остатков в почве;
– выращивать картофель в крупнотоварных хозяйствах в 4-5–польных севооборотах, а на приусадебных участках – с чередованием культур и внесением органических удобрений;
– следить за состоянием верхнего слоя почвы – земля должна быть рыхлой на глубине до 20 см;
– проводить предпосадочную обработку клубней (она повышает всхожесть и ускоряет рост растений, следовательно, защищает от болезни):
- микробиологическими препаратами – «Фитоспорин МЖ», «Флавобактерин»+«Агрофил», «Экстрасол»;
- биологически активными препаратами – «Циркон», «Силиплант», «Эпин-Экстра», «Мелафен», «Альбит», гуматы и др.;
– вносить основные удобрения в расчетных количествах на запланированную урожайность, в зависимости от наличия орошения, обеспеченности почвы, способа внесения;
– в период бутонизации и клубнеобразования в производственных условиях проводить двукратные листовые подкормки «Акварином» (Они показали высокую эффективность, и, что особенно важно при наступлении стрессовых условий засухи, эффект наблюдался уже через несколько часов, поэтому «Акварин» можно назвать «скорой помощью»); в условиях нормальной влажности и на орошении высока эффективность всех других биологически активных препаратов;
– не допускать пересыхания почвы при орошении картофеля;
– проводить скашивание ботвы за 7-10 дней перед уборкой – для опробковения кожуры клубней;
– уделять особое внимание сушке клубней при закладке на хранение в годы с влажными условиями;
– не допускать отпотевания и переувлажнения клубней во время хранения.
