Сорта ячменя устойчивые к сетчатой пятнистости

Обновлено: 18.09.2024

Drechslera teres (синоним: Helminthosporium teres), телеоморфа: Pyrenophora teres является возбудителем сетчатого гельминтоспориоза ячменя. Патоген объединяет 2 формы грибов: сетчатая форма P. teres f. teres, вызывающая типичные симптомы поражения — сетчатые пятна, и округлая форма P. teres f. maculate, при поражении которой образуются атипичные симптомы — темно-коричневые пятна овальной, удлиненно эллиптической формы.

Вредоносность и распространение

Возбудитель поражает растения культурного ячменя и 17 видов рода Hordeum, но может встречаться и на пшенице, овсе, ржи и злаковых травах. Распространен повсеместно. На Северном Кавказе, Северо-Западном и Центральном районах Нечерноземной зоны, Южном Урале, на Дальнем Востоке, а также в Балтийском регионе (Латвия, Литва), Белоруссии, Украине, Казахстане вспышки заболевания возникают 4–5 раз в течение 10 лет. Снижение урожайности при эпифитотийном течении болезни может достигать 36,8–50% и более, количества колосьев — до 15%, количества зерен в колосе — 20%, а сбора соломы — 32% и более.

Благоприятные условия для развития болезни

Для осуществления заражения необходимо наличие капельно-жидкой влаги не менее 6 часов при температуре от 10 до 25°С. Развитие болезни возможно в пределах 8–33°С. Оптимальной температурой для развития болезни является 15–25°С, влажность 100%. Длительность инкубационного периода зависит от погодных условий и составляет от 20 часов до 20 дней.

Зимует гриб в виде мицелия на семенах и на стерне, озимых культурах, а также на стерне в виде псевдотеций (плодовые тела). На растительных остатках гриб может сохраняться до 2 лет. На новые растения возбудитель может попадать либо с воздушными потоками, либо с брызгами воды, переносясь в среднем на расстояние до 40 см. С момента заражения до появления спороношения в среднем проходит 14–20 дней. Перезаражение в течение сезона происходит конидиями с потоками воздуха либо с каплями дождя.

Симптомы

Симптомы заболевания очень вариабельны.

При поражении растений сетчатой формой патогена (P. teres f. teres) наблюдаются следующие симптомы проявления болезни. На зародышевых листьях семенная инфекция проявляется в виде узкой, темно-коричневой полоски или овального, серо-белого пятна около середины листовой пластинки. Поражение всходов обуславливает развитие сетчатых пятен и гнили. На листьях взрослых растений сначала появляются мелкие коричневые точки, которые удлиняются в темно-коричневые некротические полоски с небольшим сетчатым рисунком. Со временем, некрозы продолжают увеличиваться вдоль жилок листа, и вокруг них образуется хлорозная желтая кайма. На листовых влагалищах, колосковых чешуйках и остях заболевание проявляется в виде коричневых округлых пятен, полосок и некрозов.

При поражении округлой формой (P. teres f. maculate) на листьях и листовых влагалищах появляются темно-коричневые пятна овальной, удлиненно эллиптической и веретеновидной формы, окруженные хлоротическими участками. На старых листьях пятна этой формы не удлиняются, как у сетчатой, а лишь увеличивается их количество. На стебле появляются коричневые некротические штрихи. На зерновках у базального конца часто отмечается не стирающееся оранжевое окрашивание. Эта форма болезни превалирует в Северном Казахстане, во многих регионах Австралии, Дании, Норвегии, странах Средиземноморья, Канаде.

Особенно сильно поражаются травмированные листья растений по технологической колее.

Наибольшие потери урожая при всех формах сетчатого гельминтоспориоза отмечаются при раннем проявлении болезни и при значительном поражении флагового листа.

Основное отличие от полосатого гельминтоспориоза — пятна друг с другом не сливаются, целостность листовой пластины не нарушается.

Болезнь сельскохозяйственных культур , статья из раздела:

Cетчатый гельминтоспориоз ячменя

Barley net blotch

Сетчатая пятнистость ячменя – это болезнь растения, а именно озимого и ярового ячменя. Возбудитель в цикле развития проходит две стадии: телеоморфа (сумчатая стадия) – Pyrenophora teres Drechsler, анаморфа (конидиальная стадия) Drechslera teres. Первоначальные симптомы заражения наблюдаются в фазу кущения. Интенсивное развитие болезни совпадает с цветением и наливом зерна. Распространена инфекция во всех регионах выращивания ячменя [5] .

Нажмите на фотографию для увеличения

Содержание:

Симптомы заболевания

Первые визуальные симптомы заболевания можно увидеть в период кущения. Интенсивный период развития болезни соответствует фазе цветения и налива зерна [2] .

Характерным признаком заболевания является появление на листьях овальных пятен бурого окраса с бледно-желтым ободком, покрытых сетчатым рисунком, состоящим из поперечных и продольных полосок. На пятнах образуется налет темно-серого цвета. Появление малозаметных пятнышек светло-бурого окраса возможно на зерне и колосковых чешуйках [2] .

На основании симптомов заражения выделены два типа возбудителя. Вызывающие сетчатый и пятнистый типы болезни. К сетчатому типу у яровых сортов и у многорядных озимых устойчивость имеется. В отношении пятнистого типа устойчивость, имеющихся сортов ячменя различается незначительно [2] .

Различимые по симптоматике заражения пятнистый и сетчатый типы встречаются в посевах как одновременно, так и отдельно:

Для сетчатого типа характерно образование некрозов с сетчатым узором, окруженных светло-зелеными, постепенно желтеющими участками различных размеров [3] .
Пятнистый тип образует расположенные в форме полосок прямоугольные, точечные или овальные светло либо темно-коричневые некрозы с хлорозами вокруг них [3] .
При далеко зашедшем патологическом процессе пораженные места у обоих типов сливаются, что влечет быструю гибель пораженных листьев [3] .

Морфология

Конидиома – налет темно-бурого цвета на овальных бурых пятнах, расположенных на листьях растения-хозяина [2] .

Конидиеносцы – цилиндрические, темные, продолговатые, собраны в пучки. Длина конидиеносцев до 130,0 мкм, толщина до 12,0 мкм [2] .

Конидии – цилиндрические, светло-оливкового цвета с 3–8 поперечными перегородками. Размер 80,0–175,0х15,0–22,0 мкм [2] .

Возбудители болезни , вызывающие
Пятнистость сетчатая ячменя

Pyrenophora teres Drechsler - Сумчатая стадия развития

Drechslera teres - Анаморфная стадия развития

Биология

Грибница фитопатогена располагается по межклеточникам пораженной ткани, но диффузно распространяться по растению гриб не способен. Налет на пятнах – конидиома [2] .

Конидии могут зимовать на зерне и пожнивных остатках. Весной, на пораженных в прошлом году остатках растений, фитопатоген образовывает псевдотеции с асками и аскоспорами, которые служат дополнительным источником инфекции [2] .

Источниками заражения служат пожнивные остатки, всходы падалицы и зараженный посевной материал. Стадия покоя гриба проходит на пожнивных остатках на поверхности почвы. Первичная инфекция аскоспорами опасна для озимого ячменя, высаженного сразу после ячменя – предшественника [2] .

Вторичное заражение посевов и перенос инфекции на значительные расстояния осуществляется путем рассеивания ветром конидий [3] .

Спорообразование может проходить только на некротизированных тканях пораженных растений [3] .

Благоприятные для споруляции условия: температура +5°С до +35°С, оптимально +20°С, и влажность воздуха не ниже 95% [3] .

В посевах споры распространяются с помощью потоков воздуха в условиях низкой влажности. Для успешного инфицирования растений требуется высокая влажность воздуха, например при чередовании дня и ночи (вечерняя роса). Минимальный инкубационный период может быть равен 5 дням. Гриб поочередно заселяет ярусы листьев в направлении снизу вверх [3] .

Быстрое распространение сетчатой пятнистости может произойти при чередовании одного – двух дней с осадками и двух-четырех дней с высокой инсоляцией при пониженной влажности воздуха и достаточной скорости ветра. Поэтому в условиях теплого и влажного летнего периода нужно ожидать нарастания масштабов заражения при быстром чередовании генераций фитопатогена [3] .

Географическое распространение

Сетчатая пятнистость ячменя – болезнь растения, распространенная во всех регионах выращивания яровых и озимых сортов этой зерновой культуры [5] .

Вредоносность

Сетчатая пятнистость ячменя – вредоносная болезнь растения, поражающая посевы яровых и озимых сортов. Инфекция может нанести урожаю значительный ущерб, что особенно возможно в годы с обильными осадками. В этот период потери урожая составляют до 40%. Причиной недобора является разрушение ассимиляционной поверхности листьев трех верхних ярусов и, как следствие, уменьшение массы 1000 зерен [3] .

Заражение в фазе колошения приводит к уменьшению количества зерен в колосе. При поражении половины поверхности второго листа сверху в фазе молочной спелости отмечалось снижение урожая на 20% [3] .

Патоген был найден в 1928 г. в Советском Союзе и с тех пор он встречается ежегодно на территории России. Пятнистость листьев особенно вредоносна в зонах достаточного увлажнения, таких как: Северо-западный регион Нечернозёмной зоны России, Краснодарский и Приморский края, Дальний Восток, также в странах Балтии и в Беларуси.

По многолетним наблюдениям лаборатории иммунитета ВИЗР, эпифитотии бывают в среднем 1 раз в 3-4 года, а на Северном Кавказе каждые 2- 3 года. Потери урожая на восприимчивых сортах могут достигать 50-60 %. Отмечается снижение количества колосьев до 15 %, зерен в колосе до 20 %, а сбора соломы до 30 % и более.

🌾 Поражаемые культуры: озимый и яровой ячмень

◻Возбудитель: Drechslera teres=син. Helminthosporium teres Sacc. (телеоморфа/ сумчатая стадия- Pyrenophora teres)

◻ Царство: Грибы - Fungi

◻ Отдел: Сумчатые -Ascomycota

◻ Класс:Аскомицеты - Ascomecetes

◻ Семейство: Плеоспоровые-Pleosporaceae

🔶 Зимующая стадия: гриб зимует пикнидами на соломе, сохраняется мицелием на поверхности и в семенах, а также конидиями.

🔶 Вредоносность: данное заболевание распространяется не только на листья, но и на стебель и колос, соответственно вредоносность патогена влияет на урожайность.

Потери урожая на восприимчивых сортах могут достигать 50-60 %. Отмечается снижение количества колосьев до 15 %, зерен в колосе до 20 %, а сбора соломы до 30 % и более. По данным А.А. Выприцкой и В.В. Плахотник P. teres ячменя в Центрально- Черноземной зоне и Среднем Поволжье по вредоносности занимает одно из первых мест. Эпифитотии отмечаются 5 раз в 10 лет, потери урожая достигают 35 %.

🔶 Условия развития: Оптимальные условия наступают при температуре +20°С и влажности 90 %. Сильное развитие болезни наблюдается при длительном периоде высокой влажности воздуха (10-30 часов и более). Максимальные потери урожая наблюдаются при раннем и сильном поражении флагового листа. Конидии распространяются ветром или дождем.

🔶Симптомы: проявление болезни на растениях (в фазу 2 листьев) начинается с мелких коричневых пятен, которые разрастаются в темно-коричневые некротические полоски вокруг которых образуется желтый ободок и коричневый сетчатый рисунок.

У данного патогена существует две формы гриба или два типа симптомов: P. teres f. teres – net-форма (сетчатый тип), и P. teres f. Maculate– spot-форма (округло-пятнистый тип). Различие типов симптомов обусловливаются как генотипом растения-хозяина, так и изолятом возбудителя болезни.

Округлая форма болезни проявляется в виде коричневых пятен, овальной или округлой формой, окруженные хлоротическими участками. Главное отличие от сетчатой формы – пятна друг с другом не сливаются, увеличивается лишь их количество и целостность листовой пластины не нарушается. На стебле также могут появляться симптомы поражения в виде коричневых некротических штрихов.

❓ Как провести учет: Обследование посевов начинают с конца фазы кущения или с начала трубкования до колошения. Техника учета состоит в тщательном осмотре второго сверху листа 10 стеблей в 10 точках поля, расположенных по диагонали на равном расстоянии друг от друга.

Степень поражения каждого листа определяется по условной шкале ВИЗР, с помощью которой устанавливают, сколько процентов площади листа занято пятнами. Шкала пораженности листьев ячменя сетчатой пятнистостью: 0 - здоровые; 1 - поражено 1% площади листа; 2 - 5%; 3 - 10%; 4 - 25%; 5 - 50%; 6 - 75%.

Со стадии появления флаг листа до конца вегетации оценку поражения можно проводить по разработанному в лаборатории фитопатологии БелИЗР экспресс методу. Достоверные данные могут быть получены при оценке степени поражения только второго сверху листа у каждого учетного стебля.

🔥ЭПВ: начало вегетации – колошение – 15% развития болезни

выращивание относительно устойчивых сортов.
сбор семян с наименее пораженных участков, их очистка, калибровка, воздушно-тепловой или солнечный обогрев.
соблюдение севооборота.
ранняя глубокая зяблевая вспашка.
весеннее боронование почв с обязательным сжиганием всех выволочек на обочинах дорог.
внесение фосфорно-калийных удобрений в смеси с микроэлементами (медь, марганец).
оптимальные сроки посева.

Необходимо проводить протравливание семян и обработку растений во время вегетации. Для этого используют препараты на основе действующих веществ:

Тебуконазола
Пропиконазола
Ципроконазола
Флуксапироксада
Карбендазима
Флутриафола и др.

Для предотвращения резистентности необходимо использовать биологические препараты на основе:

Bacillus subtilis
Pseudomonas fluorescens
Trichoderma harzianum.

Ключевые слова: ячмень, устойчивый сорт, биологическая защита растений.

Ячмень является одной из наиболее часто встречающихся зерновых озимых в мире, но на территории Российской Федерации культура приобрела огромное сельскохозяйственное значение в связи с неприхотливостью в производстве в условиях сложного климата. Одним из перспективных направлений в сельском хозяйстве является эксплуатация устойчивых к различным заболеваниям сортов. Данный метод приобретает всё большую актуальность в связи с увеличением таких экономических показателей, как уменьшение времени и труда при уходе за посевами, уменьшение процента потери урожая. Главным же аспектом при использовании устойчивых сортов ячменя является улучшение качества продукции за счет частичного или полного отказа от химической обработки.

Ячмень — одна из самых распространенных и древнейших злаковых культур, широко возводимых человеком. Его выращивают практически в каждом уголке планеты, начиная от России, Германии и Франции, где в среднем собирают до 130 миллионов тонн зерна, и, заканчивая Индией, Ирландией и Бельгией, где сбор урожая не доходит и до 2 миллионов тонн [1,2]. Значительная часть всего урожая идет на корм для скота или используется в технических целях, а все остальное отправляется на пивоваренную промышленность, производство ячневой и перловых круп.

Так как ячмень является широко возделываемой культурой, отдельного внимания заслуживает защита полей от вредителей и патогенных грибов. К сожалению, в настоящее время человечество не может отказаться от химической защиты растений полностью. Защита необходима в засушливые годы в связи с увеличением урона от насекомых и грызунов, а в дождливые годы активно развиваются болезни растений — эпифитотии [3]. Также не стоит забывать, что сельскохозяйственным посевам нужна защита и от спор вредоносных заболеваний и корней сорняков, остатки которых в большом количестве остаются в верхних слоях почвы.

Природа в силах сама защитить себя в естественных условиях, так на небольших участках частыми гостями считают птиц и полезных насекомых, но в условиях многогектарных полей этой защиты недостаточно. На помощь приходит химия и биоинженерия, с помощью которых получается предотвратить ряд глобальных проблем [4].

В наше время большую популярность набирает биологическая защита, которая обеспечивает производство экологически безопасных продуктов.

Химическая защита опасна не только для вредных организмов, но и для самого растения, а также для конечного потребителя — человека. Например, пестициды считаются эффективными средствами защиты от заболеваний и вредителей, но при неправильной дозировке они же отравляют организм хозяина и приводят к его бесплодию. Работают данные вещества как ингибиторы ферментов, тем самым ухудшая гомеостаз растения, проявляются как консерванты и антибиотики [5]. Особое внимание стоит уделить разрушению экосистемы в районе возделывания обрабатываемых пестицидами полей. Таким образом, многие водоемы часто загрязняются сточными водами с пестицидами, что приводит к гибели водной фауны, мелких грызунов и насекомых, нарушая экологическое равновесие. Значительный оборот для решения экономических и экологических проблем использования пестицидов приобретает биологическая защита растений. Ряд преимуществ имеют сорта, устойчивые к вредителям или болезням. Значительно сокращается время для подготовки, как полей, так и самих семян. Уход за семенным материалом приобретает минимальные энергозатраты. Устойчивые сорта намного безопаснее для живой природы, так как не требуют химической обработки. Правильно подобранный согласно региону и устойчивый к болезням районированный сорт, не только залог высокого и качественного урожая для фермерских предприятий, но и способ сохранения бюджета и обеспечение экологической безопасности продукции [6].

Одной из самых вредоносных и распространенных болезней ячменя является сетчатая пятнистость листьев. Гриб, который поражает ячмень — Pyrenophora teres , может поселиться как на озимом, так и на яровом сортах ячменя. Наиболее часто встречается в южном и центральном регионах страны ввиду приемлемых для патогена условий, а именно — температуры воздуха 12–16 °С и повышенной влажности. Большую опасность для сельского хозяйства представляет расширение ареала заболевания и увеличение агрессивности патогена [6, 7]. В России ячмень занимает четвертое место среди всех реализуемых культур зерновых. Наибольшую опасность и вредоносность сетчатая пятнистость имеет в Южном федеральном округе. Погодные условия являются определяющим фактором, так как обильные осадки могут привести к потерям урожая до 40 % от всего высеваемого ячменя. Ситуация осложняется отсутствием высокоустойчивых к заболеванию сортов [7].

Рис.1. Конидии патогена Pyrenophora teres (оригинал, 2020 г.)

Анализируя данные о распространении Pyrenophora teres на территории Краснодарского края за последние 5 лет, можно сделать вывод о значительном влиянии погодных условий и запаса зимующей инфекции на текущее фитосанитарное состояние [9]. Данные о распространении патогена в 2015–2019 гг. представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Распространение сетчатой пятнистости листьев ячменя в Краснодарском крае в 2015–2019 гг.

Дефицит влаги в почве и значительные суховеи в 2015–2016 способствовали развитию заболевания на уровне 23–29 %. В эти годы вследствие превышения экономического порога вредоносности были проведены дополнительные обработки против фитопатогена. Большой зимующий запас инфекции на растительных остатках, климатические условия 2017 года привели к значительному распространению инфекции в посевах ячменя в Краснодарском крае до 67 %. Прохладная погода 2018 года способствовала невысокому распространению инфекции до 15,6 %. Погодные условия 2019 года были благоприятными для развития сетчатой пятнистости. Дальнейшему распространению инфекции способствовала теплая влажная погода в конце августа, что привело к накоплению запаса патогена в почве и растительных остатках.

Цель исследования — изучить 24 районированных сорта ячменя на устойчивость к сетчатой пятнистости листьев на искусственном инфекционном фоне.

Для достижения цели нами были поставлены следующие задачи:

– изучить устойчивость 24 районированных сортов ячменя против сетчатой пятнистости листьев в фазу проростков;

– ранжировать сорта по степени устойчивости/восприимчивости к патогену.

Рис. 3. Чистая культура патогена Pyrenophora teres (оригинал, 2020 г.)

Результаты исследования . Результаты иммунологической оценки 24 районированных сортов ячменя относительно сетчатой пятнистости листьев представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Процент поражения районированных сортов ячменя сетчатой пятнистостью листьев (теплица, 2020)

При ранжировании сортов по степени устойчивости к фитопатогену выделили несколько групп:

– устойчивые сорта — степень поражения до 9 %;

– среднеустойчивые сорта — степень поражения 10–19 %;

– восприимчивые сорта — степень поражения 20–50 %;

– высоковосприимчивые сорта — степень поражения свыше 50 %.

К устойчивым к патогену были отнесены пять районированных сортов: К — 12, Версаль, Мастер, Паттерн и Сармат, степень их поражения составила от 5 до 7 %. К среднеустойчивым сортам были отнесены Каррера, Кондрат, Лазарь, Мадар. К восприимчивым была отнесена наибольшая группа сортов, это Кубагро — 1, КА-7, КА-5/КА-1, Агродеум, Лайс, Амиго, Иосиф, Рандеву, Рубеж. Наибольшей степенью восприимчивости к сетчатой пятнистости листьев ячменя отличались сорта, поразившиеся свыше 50 %, такие как КА-5/КА-3, АС-18 и Романс.

Выводы . В результате иммунологической оценки 24 районированных сортов ячменя против сетчатой пятнистости листьев были выявлены пять устойчивых сортов. Это сорта К — 12, Версаль, Мастер, Паттерн и Сормат, которые рекомендованы для использования в сельскохозяйственном производстве в районах с широким распространением Pyrenophora teres. Устойчивость к заболеванию определятся генотипом сорта. Так как к данному заболеванию практически нет устойчивых сортов, можно говорить о сложности патогена, его высокой адаптационной способности к преодолению устойчивости сорта.

Селекция направлена на выведение устойчивых сортов с высокими качественными показателями и разнообразным генотипом, что приводит к проявлению для фитопатогена одного из главных принципов эволюции, борьбы за существование, в результате которого устойчивость сорта оказывается преодолена и возникает необходимость постоянного непрерывного поиска новых генов устойчивости и выведения новых устойчивых сортов.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ и Администрации Краснодарского края р_Наставник № 19–416–235005

Читайте также: