Powdery midlew is a dangerous disease of spring triticale in the far east

Full Text

Возрастающая опасность микозов – общая проблема как для растениеводства, так и животноводства [1]. Обнаружение неизвестных ранее на территории Российской Федерации патогенов требует разработки и освоения новых методов защиты растений, определения порогов вредоносности и поражаемости сортимента возделываемых культур, поиска источников и идентификации генов устойчивости, а также разработки способов их использования [2]. Возбудителей мучнистой росы – Blumeria graminis (DC) Speer., серьезного заболевания сельскохозяйственных культур во многих регионах мира [3], подразделяют на более чем 873 видов грибных патогенов, поражающих более 10000 видов растений [4]. В период вегетации растений гриб распространяется конидиями, которые прорастают при влажности воздуха 80…100 % (оптимум 96…99 %), температуре воздуха 4…30 ºC (оптимум 15…20 ºC) и рассеянном свете [5]. Под действием высоких температур, как правило, уменьшается продолжительность инкубационного периода патогена, увеличивается количество фитопатогенных микроорганизмов и, как следствие, инфекционная нагрузка [6]. Для снижения вредоносности мучнистой росы на зерновых колосовых культурах целесообразно использовать комплекс приемов, включающий лучших предшественников, устойчивые сорта, оптимальные нормы и сроки высева, сбалансированные дозы внесения минеральных удобрений [7].

Тритикале (×Triticosecale Wittmack) – искусственный гибрид пшеницы и ржи. Большинство исследователей считали, что она обладает иммунитетом к возбудителю мучнистой росы [8], а ее современные сорта как в естественных условиях, так и на фоне искусственного заражения, не поражаются этой болезнью [9, 10]. В связи с расширением ареала выращивания тритикале с 2001 г. отмечают тенденцию к увеличению поражения растений мучнистой росой [11, 12]. Большое разнообразие видов возбудителя и рост площадей, занятых несколькими доминирующими сортами, ускорили адаптацию патогена и привели к снижению устойчивости растений тритикале [13].

Между популяциями мучнистой росы тритикале и ее родительских видов установлено незначительное генетическое сходство [14]. Выявлено, что мучнистая роса тритикале (Blumeria graminis f. sp. triticale) – гибридная форма между мучнистой росой пшеницы (Blumeria graminis f. sp. tritici) и ржи (Blumeria graminis f. sp. secalis) [15]. Постоянный мониторинг вирулентности популяций гриба, поиск новых эффективных генов устойчивости к болезни и введение их в перспективные сорта – необходимые этапы селекции [16]. Информация по развитию и распространению мучнистой росы в посевах сортов тритикале, рекомендованных для возделывания в Дальневосточном регионе, на сегодняшний день отсутствует.

Цель исследования – определить степень поражения коллекционных образцов яровой тритикале мучнистой росой в условиях Дальнего Востока.

Методика. Работу выполняли в 2015–2022 гг. в Дальневосточном научно-исследовательском институте сельского хозяйства (Россия, Хабаровский край). Объект исследований – 84 образца яровой тритикале различного происхождения. Контроля устойчивости в опыте не было, так как в регионе не найдено сортов иммунных или устойчивых к заболеванию.

Почва экспериментального участка – тяжелосуглинистая лугово-бурая оподзоленно-глеевая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса (по Тюрину) 3,6…3,8 %, фосфора и калия (по Кирсанову) – соответственно 9,9…15,5 и 27,7…30,4 мг/ 100 г абсолютно сухой почвы; pH_сол. – 5,1…5,3 ед.; гидролитическая кислотность – 1,14…2,40 мг-экв./ 100 г почвы.

Материал высевали в оптимальные для региона сроки рендомизировано в трехкратной повторности сеялкой ССФК-7М, уборку проводили комбайном ХЕГЕ-125. Предшественник – черный пар, агротехника – общепринятая для региона [17].

Учет мучнистой росы осуществляли в течение вегетации на естественном инфекционном фоне, определяли интенсивность развития (R) и степень распространения (P) болезни [18]. По величине P образцы оценивали по следующей шкале: устойчивые – ˂10 %, среднеустойчивые – 11…30 %, средневосприимчивые – 31…40 %, восприимчивые – 41…70 %, сильно восприимчивые – 71…100 %.

Метеорологические условия в годы исследований характеризовались варьированием температур приземного слоя воздуха и выраженным избытком влаги в летнее время. В период с мая по август ежегодно складывались благоприятные погодные условия для развития мучнистой росы в посевах тритикале – переувлажнение в мае 2015, 2016, 2019 гг. (на 75…106 % выше среднемноголетней нормы), июне 2015, 2016, 2018, 2020, 2021 гг. (на 68…167 % выше нормы), июле 2015, 2018, 2019 гг. (на 22…39 % выше среднемноголетних значений), августе 2016, 2017, 2019, 2020, 2022 гг. (на 27…106 % выше нормы). В результате влажность воздуха достигала 80…100 % (табл. 1).

 

Табл. 1. Метеорологические условия в годы проведения исследований

Год	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август
Температура воздуха, оС
2015	4,2	10,8	17,2	20,5	20,9
2016	4,8	13,0	17,4	21,9	20,1
2017	5,3	14,5	16,5	22,7	19,8
2018	6,4	13,8	16,7	21,7	19,7
2019	6,1	13,6	15,9	21,6	18,9
2020	5,2	14,3	15,2	22,1	18,5
2021	4,2	12,6	19,0	25,1	20,1
2022	4,7	12,6	19,0	25,1	20,1
Среднемноголетнее значение	4,4	12,0	17,9	21,4	19,6
Количество осадков, мм
2015	50	105	174	172	119
2016	46	122	136	116	192
2017	31	47	90	112	227
2018	30	24	208	161	59
2019	11	124	99	184	311
2020	16	27	131	118	231
2021	40	63	134	26	9
2022	56	53	89	57	333
Среднемноголетнее значение	45	60	78	132	151

 

Статистическую обработку данных (корреляционный и регрессионный анализы) проводили с использованием программы Statistica 10.

Результаты и обсуждение. Мучнистую росу на растениях яровой тритикале в условиях Дальневосточного региона отмечали в различной степени ежегодно, средняя интенсивность развития заболевания по годам составляла от 34 до 73 % (см. рисунок). Первые симптомы проявлялись в фазе всходов, максимального развития болезнь достигала в межфазный период колошение–цветение.

В результате исследований образцы яровой тритикале по распространению инфицирования (P) мучнистой росой при развитии заболевания по всей площади (R=80…100 %) были распределены следующим образом: средневосприимчивые – 15 %, восприимчивые – 42 %, сильно восприимчивые – 43 %.

 

Распространение мучнистой росы у коллекционных образцов тритикале: ⌑ – Mean, ▯ – Mean±SD, ⊥ ⊤  – Mean±1,96×SD

 

К первой группе (средневосприимчивые) отнесены сорта Аморе, Саур, Праг 409, Дагво (Россия), Лана, Лотос (Беларусь), Згурiвський, Оберiг харкiвський (Украина), 70 HN 458 (Канада), Je 57(США), Anoas 5, МХ 51 (Мексика), Tleridal (Швейцария). Распространение заболевания (P) на растениях этих образцов в среднем за годы исследований составляло 38 % с варьированием по годам в следующих диапазонах: в 2015 г. – 29…42 %, 2016 г. – 37…43 %, 2017 г. – 46…58 %, 2018 г. – 34…43 %, 2019 г. – 22…35 %, 2020 г. – 45…54 %, 2021 г. – 28…48 %, в 2022 г. – 10…30 %.

Сорта, вошедшие во вторую группу (восприимчивые) – Скорый, Скорый 2, Золотой Гребешок, Ярило, ЗГ 186, Память Мережко, Ровня, Амиго, СПТГ 5–2, Праг 503, Праг 505, Т-378, Квадро, Ярик, Праг 46/1 (Россия), AC Certa (Канада), Виктория, Кобзар, Хлiбодар харкiвський, Коровай харкiвський (Украина), Ульяна, Узор, Клад, Рубин, Магнит, Привет (Беларусь), Brio, Sandio (Швейцария), Crato (Португалия), Gabо, Wanad, Kargo (Польша), Ardi 1/Topo 1419//Erizo 9/4, Ardi 1/Topo 1419//Erizo 9/3, Fahad 8–2*2// PTR/PND – T/3 (Мексика). В среднем за годы исследований распространение (P) болезни в их посевах достигало 65 %: в 2015 г. – 52…75 %, 2016 г. – 63…78 %, 2017 г. – 82…94 %, 2018 г. – 45…58 %, 2019 г. – 52…60 %, 2020 г. – 73…89 %, 2021 г. – 53…90 %, в 2022 г. – 35…45 %.

Сильное поражение наблюдали у сортов Кармен, Норманн, ЛТ-F6–540–4, Доброе, Россика, Заозерье, Доброе (Россия), Примэвара 5 (Молдавия), AC Copia, AC Alta (Канада), Moloc 4, F7NV Tcl 154, Alamos (Tcl.84), Pollmer 2.1.1, Presto // 2*Tesmo 1 / Mus x 603, Tapir S, Presto 401 (Мексика), Садко, Русло (Беларусь), Жайворонок харкiвський, Аист харьковский, Соловей харкiвський, Арсенал, Крупiльске, Микола, Легiнь харкiвський, Харкiв ABIAC, ЯТХ 42, ЯТХ 26–07 (Украина), Trik (Франция), Taurus (Великобритания), Guadajira (Испания), Лайлак богари (Таджикистан), Breakwell (Австралия), Jenk-60 (США), IT (71/72) – Armadillo (Португалия) с распространением заболевания (Р) в 2015 г. 82…98 %, 2016 г. – 81…86 %, 2017 г. – 76…79 %, 2018 г. – 58…100 %, 2019 г. – 77…81 %, 2020 г. – 84…90 %, 2021 г. – 82…98 %, в 2022 г. – 41…44 %.

Интенсивность развития и распространение фитопатогенов в значительной степени определяют погодные условия периода вегетации. В годы исследования на развитие возбудителя мучнистой росы яровой тритикале наибольшее влияние оказывали осадки в период от трубкования до колошения растений (r=0,861…0,897, P≥95 %). Самому интесивному развитию мучнистой росы способствовало обильное выпадение осадков в июне – на 10…167 % больше среднемноголетних значений. Среднесуточная температура воздуха не оказывала влияния на поражение тритикале возбудителем мучнистой росы (r=0,140…0,232).

Для установленной зависимости было составлено уравнение прямолинейной регрессии:

Y = 53,973 + 0,5562×X,

где Y – интенсивность развития возбудителя мучнистой росы, %; X – сумма осадков, выпавших за вторую декаду июня, мм.

С использованием этого уравнения можно прогнозировать развитие заболевания в посевах яровой тритикале в зависимости от количества выпавших осадков.

Выводы. В результате исследований выделены средневосприимчивые (P=30…40 %) сорта яровой тритикале – Аморе, Саур, Праг 409, Дагво (Россия), Лана, Лотос (Беларусь), Згурiвський, Оберiг харкiвський (Украина), 70 HN 458 (Канада), Je 57(США), Anoas 5, МХ 51 (Мексика), Tleridal (Швейцария). Все остальные образцы в почвенно-климатических условиях региона характеризовались сильной восприимчивостью к возбудителям мучнистой росы, поэтому необходим поиск устойчивых генотипов и селекции культуры тритикале в регионе по данному направлению.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ.

Работа финансировалась за счет средств бюджета института (учреждения, организации) – номер госзадания 0822–2014–0007; FWWR 2019–0020. Никаких дополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ.

В работе отсутствуют исследования человека или животных.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ.

Авторы работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

About the authors

T. A. Aseeva

Far Eastern Research Institute of Agriculture, Khabarovsk Federal Research Center, Far Eastern branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: aseeva59@mail.ru

Dr. Sci. (Agric.)

Russian Federation, 680521, Khabarovskii krai, Khabarovskii r-n, s. Vostochnoe, ul. Klubnaya, 13

K. V. Zenkina

Far Eastern Research Institute of Agriculture, Khabarovsk Federal Research Center, Far Eastern branch, Russian Academy of Sciences

Email: aseeva59@mail.ru

Cand. Sci. (Agric.)

Russian Federation, 680521, Khabarovskii krai, Khabarovskii r-n, s. Vostochnoe, ul. Klubnaya, 13

References

Supplementary files