Суха фузаріозна гниль картоплі та заходи щодо обмеження її розвитку в умовах Полісся України

За результатами бульбового аналізу було встановлено, що кількість уражених сухою фузаріозною гниллю бульб у проаналізованих пробах відрізнялася залежно від місця відбору картоплі. Суха фузаріозна гниль мала неоднакову розповсюдженість і ступінь розвитку за областями зони Полісся України (табл. 1).

Таблиця 1 - Розповсюдженість і ступінь розвитку сухої фузаріозної гнилі картоплі в зоні Полісся України (2004-2006 рр.)

Західна частина зони Полісся характеризувалася найбільшим поширенням цього захворювання. Так, розповсюдженість і ступінь розвитку сухої гнилі у Волинській області становили відповідно 8,4 й 4,0%, а у Рівненській області - 11,7 й 5,1%. Житомирська та Київська області мали найнижчі показники розповсюдженості хвороби, що викликається грибами роду Fusarium - 8,3 і 7,2%. Ступінь розвитку сухої фузаріозної гнилі в цих областях також був найнижчим і коливався від 3,1 до 3,7%.

Різні показники поширення сухої гнилі в першу чергу залежали від грунтово-кліматичних умов місцевості, де здійснювали відбір бульбових проб. Не останню роль відігравали агротехнічні заходи вирощування картоплі в цих господарствах, а саме: використання відповідних попередників, внесення добрив, обробіток ґрунту тощо.

За результатами вивчення шкідливості грибів роду Fusarium було встановлено, що наявність інфекції сухої фузаріозної гнилі в посадковому матеріалі призводить до значного зниження схожості картоплі (табл. 2).

Таблиця 2 _ Вплив інфекції сухої фузаріозної гнилі на ріст, розвиток і урожай картоплі (2004 - 2006 рр.)

Зниження схожості сортів з різним ступенем стійкості проти сухої фузаріозної гнилі (Слов'янка, Поліська рожева, Незабудка) становило відповідно 24, 28 та 36%. Негативно впливає інфекція сухої фузаріозної гнилі також на розвиток вегетативних органів, а саме на кількість стебел у кущі та їх висоту. Зменшення цих показників відбувається в усіх сортів, незалежно від ступеня їх стійкості проти захворювання. Так, установлено, що число стебел у кущі за 2004-2006 роки у сорту Слов'янка у середньому зменшилося в 1,4 раза, а у сортів Поліська рожева і Незабудка _ в 1,3 та 1,4 раза відповідно. Погіршення розвитку вегетативної маси картоплі безпосередньо відбилося на кількості бульб у кущі та врожайності. Це призвело до того, що втрати врожаю картоплі в середньому за три роки (2004-2006) у відносно стійкого сорту Слов'янка становили 57,1%, у середньостійкого сорту Поліська рожева - 66,7%, а у сприйнятливого сорту Незабудка - 50,0%.

Експериментальні дані свідчать, що збудники сухої фузаріозної гнилі не поширюються від здорових до хворих бульб у період зимового зберігання та вегетації. Наявність уражених сухою гниллю бульб картоплі різних за стійкістю сортів, незалежно від варіанта досліду, вказує на можливу присутність мікротравм, а також існує ймовірність прояву латентної інфекції фузаріозу.

4. Уточнення симптоматики сухої фузаріозної гнилі картоплі та анатомо-морфологічних особливостей видів Fusarium

За результатами спостережень установлено, що гриби роду Fusarium здатні уражувати різні частини бульб. Суха фузаріозна гниль на сортах Слов'янка, Поліська рожева і Незабудка проявлялася через 2-3 місяці після закладання врожаю на зберігання. На хворих бульбах спочатку виникали сірувато-бурі, злегка вдавлені плями, які з часом збільшувалися в розмірах. М'якуш під плямою розм'якшувався, зморщувався, утворюючи внутрішні порожнини, вистелені міцелієм патогена. На ураженій поверхні бульб досліджуваних сортів картоплі часто виникали спородохії різноманітних відтінків та кольорів - від сірувато-білих до темних.

Вивчення видового складу грибів роду Fusarium проводили на 202 зразках бульб картоплі з типовими симптомами захворювання. Виділення збудників сухої фузаріозної гнилі бульб у чисту культуру здійснювали шляхом висівання патогенних мікроорганізмів із гомогенної маси інфікованої тканини за описаними В.Й. Білай (1977) методиками.

За результатами ідентифікації були виділені ізоляти семи видів грибів роду Fusarium, що викликали суху фузаріозну гниль бульб картоплі, а саме: F. sambucinum Fuck., F. solani (Mart.) Sacc., F. oxysporum (Schl.) Snyd. et Hans., F. avenaceum (Fr.) Sacc., F. culmorum (W. G. Sm.) Sacc., F. gibbosum App. et Wr. emend. Bilai та F. macroceras Wr. et Rg.

Крім того, було встановлено, що деякі види представлені однією або кількома різновидностями. Так, три види фузаріїв, які мають декілька різновидностей, були представлені тільки однією з них, зокрема _ F. avenaceum (Fr.) Sacc. var. anguioides (Sherb.) Bilai comb. nova., F. gibbosum App. et Wr. emend. Bilai var. bullatum (Sherb.) Bilai comb. nova. і F. sambucinum Fuck. var. minus Wr. Лише у збудника F. solani виявили дві різновидності _ F. solani (Mart.) App. et Wr. var. eumartii (Carp.) Wr. та F. solani (Mart.) App. et Wr. var. coeruleum (Lib.) Bilai comb. nova.

Зазначені види належать до чотирьох секцій грибів роду Fusarium, а саме: Roseum, Discolor, Elegans та Martiella. Проте більшість їх, зокрема чотири, - до секції Discolor (табл. 3).

Таблиця 3 - Систематичне положення виділених збудників сухої фузаріозної гнилі на території Полісся України в межах роду Fusarium (2004-2006 рр.)

Отримані ізоляти майже повністю відповідали за своїми характеристиками основним видам, описаним В.Й Білай (1977), Н.А. Дорожкіним та ін. (1989). Вони характеризувалися утворенням добре розвиненого міцелію різних кольорів (білого, рожевого, охряного, червоного, коричневого, кремового, бурого, жовтого) та відтінків, строма в переважній більшості випадків мала забарвлення, подібне до кольору міцелію, але часто дещо темніше. Макроконідії переважно веретеноподібні або веретеноподібно-серпоподібні, еліптично вигнуті або майже прямі, з 3-5 або 5-7 перетинками, ніжкою та верхньою клітиною з різним ступенем їх розвитку тощо.

Отже, отримані результати досліджень щодо уточнення анатомо-морфологічних особливостей збудників сухої фузаріозної гнилі узгоджуються з експериментальними даними, одержаними В.Й. Білай (1977), Н.А. Дорожкіним та ін. (1989).

5. Особливості взаємовідносин збудників сухої фузаріозної гнилі з патогенами іншої таксономічної належності

В експерименті використовували три види фузаріїв _ F. solani, F. oxysporum та F. culmorum. Види роду Fusarium сумісно культивували на поживному середовищі зі збудниками фітофторозу та альтернаріозу і визначали характер їх взаємодії.

Таблиця 4 - Вплив видів Ph. infestans і A. solani на розвиток деяких збудників сухої фузаріозної гнилі (2004-2006 рр.)

Результати експерименту свідчать, що гриби Ph. infestans та A. solani не пригнічують ріст і розвиток грибниці видів Fusarium (табл. 4).

Установлено, що збудники фітофторозу і альтернаріозу здійснюють неоднаковий вплив на патогенні мікроорганізми, що викликають суху фузаріозну гниль. Усі фузарії (F. solani, F. oxysporum та F. culmorum) своїм міцелієм наростали на збудника фітофторозу картоплі і навіть пригнічували утворення грибниці Ph. infestans у зоні наростання. Пригнічення розвитку гриба Ph. infestans виявляли за відсутністю його міцелію та зооспор. Інший характер взаємовідносин спостерігали при сумісному вирощуванні грибів роду Fusarium та A. solani. За відношенням один до одного вони не проявляли антагоністичної дії, оскільки межа між грибницями фузаріїв і альтернарії була чіткою і стабільною з моменту їх дотику. Проте було виявлено незначне наростання міцелію збудників сухої фузаріозної гнилі на культуру A. solani.

Таблиця 5 - Вплив збудників мокрої бактеріальної гнилі на розвиток деяких грибів роду Fusarium (2004-2006 рр.)

Як було виявлено, морфологічні особливості патогенів при спільному їх вирощуванні залишалися незмінними і відповідали встановленим ознакам культур перед початком експерименту.

Вивчення характеру взаємовідносин грибів роду Fusarium з бактеріями, що викликають розвиток мокрої бактеріальної гнилі бульб картоплі, також здійснювали з використанням видів F. solani, F. oxysporum та F. culmorum, які сумісно культивували з Erwinia carotovora subsp. carotovora, Pseudomonas fluorescens та Bacillus polymyxa.

Доведено, що E. carotovora subsp. carotovora з усіма фузаріями утворював зону інгібіції різної величини, а види Ps. fluorescens і B. polymyxa _ піддавалися наростанню міцелію видів F. solani, F. oxysporum та F. culmorum (табл. 5).

Отже, за результатами дослідження характеру взаємовідносин фузаріїв з деякими збудниками мокрої бактеріальної гнилі доведено, що вид Erwinia carotovora subsp. carotovora пригнічує розвиток збудників сухої фузаріозної гнилі роду Fusarium, утворюючи зону інгібіції. Бактерії Bacillus polymyxa і Pseudomonas fluorescens не спричиняють негативного впливу на фітопатогенні гриби.

6. Роль біотичних та абіотичних факторів у розвитку видів роду Fusarium

Відомо, що види роду Fusarium реагують на навколишнє середовище зміною своїх фізіологічних та біохімічних властивостей. Так, комплекс факторів навколишньої природи може стимулювати, пригнічувати або не впливати на ріст і розвиток патогенів.

Експериментально доведено, що кількість уражених бульб картоплі сухою фузаріозною гниллю після чотирнадцяти діб освітлення під розсіяним сонячним світлом зменшувалась більшою мірою у середньостійкого сорту Поліська рожева, ніж у сприйнятливого сорту Незабудка та відносно стійкого Слов'янка. Якщо у сорту Слов'янка ступінь ураження бульб зменшився у два раза, у сорту Незабудка - в 1,4 раза, то на чотирнадцяту добу ступінь ураження бульб сорту Поліська рожева зменшився в 2,3 раза. Таким чином, збільшення періоду перебування бульб під розсіяними сонячними променями призводить до зменшення ступеня ураження бульб картоплі збудниками сухої фузаріозної гнилі.

Експериментальні дані свідчать, що різні види грибів роду Fusarium по-різному реагують на вплив температури. Проте всі досліджувані фузарії не розвивалися при температурі 0С, на що вказує відсутність росту міцелію. Подібний характер росту також спостерігали при витримуванні чистих культур збудників сухої фузаріозної гнилі при температурі понад 30С, а саме _ 35С. Проте експериментальне визначення життєздатності видів Fusarium після їх випробовування при критичних температурах указало на те, що низькі температури меншою мірою впливають на фізіолого-біохімічні особливості цих грибів. Нами встановлено, що оптимальною температурою для росту і розвитку міцелію видів Fusarium, які викликають суху фузаріозну гниль бульб картоплі, є температури 20-25С. Проте незначний розвиток сухої гнилі також відбувається в умовах, оптимальних для зберігання врожаю картоплі (2-4С).

За результатами вивчення характеру впливу деяких фунгіцидів на ріст і розвиток збудників сухої фузаріозної гнилі в умовах in vitro встановлено, що вид F. oxysporum дуже чутливий до фунгіцидів Ридоміл Голд МЦ 68 WP, з.п. (3 г/л, 6 г/л, 9 г/л), Татту, к.с. (1,5 мл/л, 3 мл/л, 4,5 мл/л), Топсін-М, з.п. (0,5 г/л, 1 г/л, 1,5 г/л), Чемпіон, з.п. (1,5 г/л, 3 г/л, 4,5 г/л) в усіх досліджуваних кількостях цих препаратів, оскільки вони повністю пригнічували ріст і розвиток його колоній. Найменш чутливим до дії вищезазначених препаратів був вид F. solani, який повністю пригнічувався лише фунгіцидом Ридоміл Голд МЦ 68 WP, з.п. і Татту, к.с. у кількості 4,5 мл/л. Потрібно відмітити, що Ридоміл Голд МЦ 68 WP, з.п. повністю пригнічував in vitro ріст і розвиток усіх досліджуваних видів роду Fusarium.

При випробуванні впливу фунгіцидів Ридоміл Голд МЦ 68 WP, з.п. (3 г/л, 6 г/л, 9 г/л), Татту, к.с. (1,5 мл/л, 3 мл/л, 4,5 мл/л), Топсін-М, з.п. (0,5 г/л, 1 г/л, 1,5 г/л) і Чемпіон, з.п. (1,5 г/л, 3 г/л, 4,5 г/л) у період вегетації рослин картоплі встановлено, що ці препарати не здійснюють суттєвого позитивного впливу щодо обмеження розвитку сухої фузаріозної гнилі.

Отже, встановлено, що витримування картоплі сортів Слов'янка, Поліська рожева і Незабудка протягом 14 діб в умовах розсіяного сонячного світла призводить до зменшення ураженості бульб сухою гниллю відповідно в 2; 2,3 і 1,4 раза. Доведено, що найкращою температурою для росту і розвитку міцелію видів F. culmorum, F. oxysporum та F. solani є 20-25С, але незначний розвиток сухої гнилі також відбувається в умовах, оптимальних для зберігання врожаю картоплі (2-4С). Виявлено, що висока ефективність фунгіцидів Ридоміл Голд МЦ 68 WP, з.п. (3 г/л, 6 г/л, 9 г/л), Татту, к.с. (1,5 мл/л, 3 мл/л, 4,5 мл/л), Топсін-М, з.п. (0,5 г/л, 1 г/л, 1,5 г/л) і Чемпіон, з.п. (1,5 г/л, 3 г/л, 4,5 г/л) проти збудників сухої фузаріозної гнилі картоплі зменшується при їх застосуванні в період вегетації.

7. Оцінка сортів і гібридів картоплі на стійкість проти сухої фузаріозної гнилі

Для встановлення найбільш ефективного методу виявлення ступеня стійкості бульб картоплі проти сухої фузаріозної гнилі нами були проведені спеціальні дослідження. Порівнювали чотири методи оцінки стійкості сортів картоплі проти цього захворювання, а саме: 1) зараження інокулюмом збудника сухої гнилі через отвір бульби, утворений пробійником; 2) зараження медичним шприцом з модифікованою голкою; 3) інфікування бульб зараженим фільтрувальним папером; 4) намочування травмованих бульб у суспензії патогена.

За результатами спостережень, які проводили на 7, 14 і 21 добу від початку експерименту, було встановлено ряд особливостей перебігу зараження бульб і розвитку сухої фузаріозної гнилі. Зокрема, було виявлено два методи інфікування картоплі суспензією збудників захворювання, використання яких дозволило отримати найбільш достовірні дані, а саме: методи із застосуванням шприца з модифікованою голкою та пробійника і шприца з медичною голкою. Крім того, встановлено, що проведення обліків на ранніх етапах розвитку захворювання не надає достовірної інформації про ступінь стійкості сорту картоплі незалежно від застосованого методу оцінювання.

За результатами експерименту всі досліджувані сортозразки картоплі були поділені за ступенем стійкості на високостійкі (9-8 балів), відносно стійкі (7-6 балів), середньостійкі (5-4 бали) та сприйнятливі (3-1 бали). Крім того, на основі проведеної оцінки стійкості до сухої фузаріозної гнилі сортозразків картоплі нами було встановлено, що переважна кількість проаналізованих сортозразків належить до групи середньостійких сортів.

Виявлено, що поміж 67 проаналізованих сортів картоплі 41 зразок уразився збудниками сухої фузаріозної гнилі від 25,4 до 48,8%, що становило відповідно 5 і 4 бали ураження. Ці сортозразки проявили середню стійкість проти грибів роду Fusarium, зокрема F. sambucinum.

Таким чином, за результатами експерименту пропонується запроваджувати у виробництво сорти картоплі, що характеризуються підвищеною стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі, а саме: Адретта, Альвара, Бородянська рожева, Віринея, Дара, Дніпрянка, Загадка, Кобза, Косень 95, Луговська, Світанок київський, Серпанок, Слов'янка та Явір.

Висновки

гниль фузаріозний картопля таксономічний

1. На основі фітопатологічної експертизи доведено, що великої шкоди в зоні Полісся України при зберіганні картоплі завдає суха фузаріозна гниль, яку викликають гриби роду Fusarium spp. Ступінь розвитку фузаріозу залежно від місця відбору проб коливається від 5,1 до 12,6%.

2. Інфекція збудників сухої фузаріозної гнилі може передаватися в основному через посадковий матеріал, механічні пошкодження картоплі та бульби, уражені стебловою нематодою, мокрою бактеріальною гниллю і фітофторозом. Поширення видів роду Fusarium spp. не відбувається від хворих до здорових бульб при сумісному їх зберіганні.

3. Встановлено, що при взаємодії рослин картоплі зі збудниками сухої фузаріозної гнилі відбуваються складні фізіолого-біохімічні процеси, що викликають зниження схожості, пригнічення росту і втрати врожаю до 66,7%.

4. На основі морфологічних і біохімічних властивостей збудники роду Fusarium spp., які мали високу патогенність, ідентифіковані як F. avenaceum (Fr.) Sacc. (ізоляти 13301, 15901, 22501, 28001), F. culmorum (W. G. Sm.) Sacc. (ізоляти 21301, 23801, 31501), F. gibbosum App. et Wr. emend. Bilai (ізоляти 11301, 11501), F. macroceras Wr. et Rg. (ізолят 13701), F. sambucinum Fuck. (ізоляти 11901, 14101, 18601, 23001, 31001), F. oxysporum (Schl.) Snyd. et Hans. (ізоляти 11401, 13901, 16201, 23501), F. solani (Mart.) Sacc. (ізоляти 11701, 17701, 30301).

5. У взаємовідносинах видів роду Fusarium spp. з Phytophthora infestans (Mont.) de Bary та Alternaria solani (Ell et Mart) J. et G. не спостерігається пригнічення росту і розвитку фузаріїв фітопатогенними грибами-збудниками фітофторозу і альтернаріозу.

6. При встановленні характеру взаємовідносин фузаріїв зі збудниками мокрої бактеріальної гнилі доведено, що вид Erwinia carotovora subsp. carotovora (Jones) Bergey et al пригнічує розвиток грибів роду Fusarium spp., утворюючи зону інгібіції. Бактерії Bacillus polymyxa Mig. і Pseudomonas fluorescens Mig. не спричиняють негативного впливу при їх сумісному культивуванні з F. culmorum, F. solani та F. oxysporum.

7. Установлено, що освітлення бульб підвищує стійкість картоплі проти сухої фузаріозної гнилі. Витримування картоплі сортів Слов'янка, Поліська рожева і Незабудка протягом 14 діб в умовах розсіяного сонячного світла призвело до зменшення ураженості бульб фузаріозом відповідно в 2; 2,3 і 1,4 раза.

8. За результатами проведених експериментів установлено, що оптимальною температурою для росту і розвитку міцелію видів F. culmorum, F. oxysporum та F. solani, які викликають суху фузаріозну гниль бульб картоплі, є 20-25С. Проте незначний розвиток сухої гнилі також відбувається в умовах, оптимальних для зберігання врожаю картоплі (2-4С).

9. Найвищу ефективність проти збудників сухої фузаріозної гнилі картоплі виявлено у препарату Ридоміл Голд МЦ 68 WP, з.п. (3 г/л, 6 г/л, 9 г/л), який повністю пригнічував розвиток видів F. culmorum, F. oxysporum і F. solani в лабораторних умовах. Однак при застосуванні фунгіцидів Ридоміл Голд МЦ 68 WP, з.п. (3 г/л, 6 г/л, 9 г/л), Татту, к.с. (1,5 мл/л, 3 мл/л, 4,5 мл/л), Топсін-М, з.п. (0,5 г/л, 1 г/л, 1,5 г/л) і Чемпіон, з.п. (1,5 г/л, 3 г/л, 4,5 г/л) в період вегетації рослин ефективність дії препаратів зменшувалась.

10. Найкращими методами визначення стійкості сортозразків картоплі проти сухої фузаріозної гнилі є інфікування цілих бульб суспензією патогена з використанням медичного шприца з модифікованою голкою та пробійника і шприца з медичною голкою.

11. При випробуванні 67 сортозразків картоплі вітчизняної та закордонної селекції на стійкість проти сухої фузаріозної гнилі виявлено, що найвищу резистентність проявили: Адретта, Альвара, Бородянська рожева, Віринея, Дара, Дніпрянка, Загадка, Кобза, Косень 95, Луговська, Світанок київський, Серпанок, Слов'янка і Явір. Названі сорти доцільно використовувати в наукових установах при проведенні цілеспрямованої селекції на цю ознаку.

Рекомендації виробництву.

1. Для проведення цілеспрямованої селекції картоплі на стійкість проти сухої фузаріозної гнилі за вихідні форми доцільно використовувати сорти: Адретта, Альвара, Бородянська рожева, Віринея, Дара, Дніпрянка, Загадка, Кобза, Косень 95, Луговська, Світанок київський, Серпанок, Слов'янка, Явір.

2. У подальшій селекції щодо створення високостійких проти сухої фузаріозної гнилі сортів картоплі доцільно використовувати патогенні ізоляти видів F. culmorum (ізоляти 23801, 29001, 31501), F. oxysporum (ізоляти 14001, 23501, 24701), F. sambucinum (ізоляти 11901, 23001) та F. solani (ізоляти 11701, 17701, 27201, 30301).

3. Для запобігання ураження насіннєвого матеріалу сухою фузаріозною гниллю перед закладкою картоплі на зберігання пропонується проведення озеленення бульб протягом двох тижнів в умовах розсіяного світла.

Література

1. Положенець В.М., Немерицька Л.В., Тимощук О.А. Взаємовідносини збудників бактеріальних хвороб родів Erwinia, Pseudomonas, Bacillus, які викликають змішані гнилі бульб картоплі // X з'їзд Товариства мікробіологів України. Тези доповідей. 15 - 17 вересня 2004 р., Одеса: Астропринт, 2004. - С. 301.

2. Тимощук О.А., Журавська І.А. Основні види роду Fusarium, що спричиняють суху фузаріозну гниль картоплі // Матеріали науково-практичної конференції “Новітні технології виробництва конкурентноспроможної продукції рослинництва”. _ Чабани, 2005. _ С. 91-92.

3. Тимощук О.А., Журавська І.А., Плотницька Н.М. Методи оцінки сортів картоплі на стійкість до сухої фузаріозної гнилі // Матеріали Міжнародної наукової конференції “Аграрна наука і освіта ХХІ століття”. _ Умань, 2006. _ С. 65-66.

4. Тимощук О.А. Збудники сухої фузаріозної гнилі бульб картоплі роду Fusarium на Поліссі України // Вісник ДАУ: науково-теоретичний збірник. - Житомир, 2006. _ Вип. № 1. _ С. 324-329.

5. Положенець В.М., Немерицька Л.В., Тимощук О.А. Фомозна гниль картоплі // Вісник ДАУ: науково-теоретичний збірник. - Житомир, 2006. _ Вип. № 1. _ С. 42-47.

6. Положенець В.М., Немерицька Л.В., Іващенко І.В., Тимощук О.А. Суха фузаріозна та фомозна гнилі бульб картоплі // Карантин і захист рослин. _ 2006. _ № 7. _ С. 22-23.

7. Положенець В.М., Тимощук О.А., Журавська І.А. Суха фузаріозна гниль картоплі // Карантин і захист рослин. _ 2006. _ № 8. _ С. 13-15.

Размещено на Allbest.ru