Опасные нематоды для растениеводства Украины

опубликовано в журнале: AgroONE №11
3 января 2017 г.

66

Статьи СЗР Опасные нематоды для растениеводства Украины
ВНИМАНИЕ! НЕМАТОДЫ!
Скрытая угроза, способная перерасти в катастрофу, которую нельзя игнорировать

Уровень загрязнения сельскохозяйственных угодий фитопатогенами (бактерии, грибы, вирусы), фитопаразитами (нематоды), сорняками и т.д., как правило, свидетельствует о фитосанитарном состоянии почвы и существенно влияет на ее плодородие. По последним данным, в почвах Украины выявлено 100 возбудителей заболеваний пшеницы, 60 – кукурузы, 50 – ячменя. Суммарная потеря урожая сельскохозяйственных культур от болезней, вызванных различными патогенными организмами, достигает в Украине 50%.
Наиболее распространенными и вредоносными объектами являются паразитические нематоды. Количество видов, вызывающих заболевания культур закрытого и открытого грунта более 20 тысяч: цистообразующие, стеблевые, галловые, древесные, микогельминтные и др.

Рис.1 – Очаги Heterodera avenae

Известна связь нематод с другими фитопаразитами – вирусами, бактериями, грибами. Нематоды разрушают клетки растений, способствуют проникновению в клетки фитопатогенных микроорганизмов. Вместе они образуют единый патогенный комплекс, который наносит значительный ущерб сельскому хозяйству. По нашим наблюдениям у растений, пораженных нематодами, уменьшается листовая поверхность и биомасса, снижается фотосинтез, что приводит к уменьшению урожая. Потери урожая от поражения растений паразитическими нематодами в разных странах составляют от 25% до 70%, а в экстремальных условиях могут достигать 90-100%.

Сейчас представители более 20 родов фитонематод зарегистрированы как облигатные паразиты растений. Именно они и создают проблемы в сельском хозяйстве, которые имеют заметное денежное выражение. Потери от нематод, наносимые сельхозкультурам, оцениваются примерно в 100 млрд. долл. ежегодно! А многие говорят – засуха, погодные условия плохие, удобрения дорогие…

Наиболее опасным видом для растениеводства Украины следует считать овсяную нематоду Heterodera avenae – возбудителя гетеродероза зерновых культур.

Рис.2 – Поражение корнеплодов
сахарной свеклы Heterodera schachtii:  
слева – здоровые, справа – пораженные

Нематоды характеризуются значительной подвижностью, способны активно выбирать растения, наиболее подходящие им для питания и осуществления функции размножения. Высокую степень выживания им обеспечивают такие свойства, как относительно малые размеры (они похожи на маленьких червячков, которых сложно увидеть без микроскопа), значительная чувствительность к изменениям условий среды, интенсивная жизнедеятельность, большая скорость размножения. Это обусловливает также широкие масштабы заражения сельскохозяйственных культур. Анализ наших данных показал, что в традиционных районах земледелия от фитопаразитов больше всего страдают зерновые и сахарная свекла, овощные, технические культуры, цветоводство и декоративное садоводство. Каждый вид нематод предпочитает «свои» растения, а любят они больше корневую систему. В горсти земли могут развиваться тысячи особей, невидимые глазу. Поскольку большинство фитопаразитических нематод – полифаги, имеющие широкий спектр растений-хозяев, включающий зачастую 200-400 видов, ясно, что практически все культуры в той или иной мере поражаются нематодозами.

Количество видов обнаруженных паразитических фитонематод в пахотных землях различных стран составляет: во Франции, Швейцарии, Шотландии – от 10 до 25, в Венгрии, Болгарии, Словакии, Германии – от 3 до 8, в США – 18, в Канаде – около 30, в России – до 12, в Украине – эта проблема мало изучена.

В связи с невозможностью одновременного изучения данной проблемы на всех сельскохозяйственных культурах, так как мониторинг опасных для растений нематод и разработка системы защитных мероприятий от нематодозов (болезней, возникающих вследствие их паразитирования) требуют значительного финансового вливания, мы рассмотрим исследованное нами их распространение на основных культурах, выращиваемых в Украине.

Нами была проанализирована статистическая отчетность Госкомстата Украины за 2015 год по объемам посевных площадей и валового сбора основной продукции растениеводства в Украине, а также результаты многолетних собственных исследований и литературные данные по распространению и вредоносности нематодозов на различных культурах.

Анализ данных Госкомстата Украины показал, что в 2015 году по площадям, занятым сельскохозяйственными культурами, первое место принадлежало пшенице (6866,6 тыс. га), второе – подсолнечнику на зерно (5104,6 тыс га), третье – кукурузе на зерно (4122,7 тыс га), четвертое – ячменю (2825,2 тыс га), пятое – сое (2158,1 тыс.га). Далее в порядке убывания расположились картофель (1291,2 тыс.га), рапс (682,4 тыс. га), овощные культуры (447,1 тыс.га) и сахарная свекла (237,4 тыс га).

Практически для каждой из этих культур существует один либо несколько видов наиболее специфических патогенных нематод (таблица). Так, для пшеницы и ячменя – это овсяная цистообразующая нематода Heterodera avenae, для сои – соевая цистообразующая нематода Heterodera glycines, для рапса и сахарной свеклы – свекловичная цистообразующая нематода Heterodera schachtii, для картофеля – золотистая картофельная цистообразующая нематода Globodera rostochiensis и стеблевая нематода картофеля Ditylenchus destructor, для овощных культур – галловые нематоды рода Meloidogyne и т.д. Кроме того, все сельскохозяйственные культуры поражаются, кроме высокоспециализированных патогенов, комплексом паразитических видов – полифагов, постоянно присутствующих в полевых севооборотах.

Таблица
Основные нематодозы для растениеводства в Украине и состояние научных исследований

КультураОсновные нематодозыРазработана ли отечественная система
мониторинга/контроля
ВозбудительНаличие очагов в Украине
(Литература / собственные данные)
Пшеница

(в т.ч. озимая)

Heterodera avenae+/-Нет/нет
Комплекс паразитических нематод+/+Да/Да
Подсолнечник на зерноКомплекс паразитических нематод-/-Нет/нет
Ячмень

(в т.ч. яровой)

Heterodera avenae+/-Нет/нет
Комплекс паразитических нематод-/-Нет/нет
Кукуруза, зерно/силос и зеленый кормКомплекс паразитических нематод+/+Нет/нет
КартофельGlobodera rostochiensis+/+Да/нет
Ditylenchus destructor+/+Нет/нет
Комплекс паразитических нематод+/+Нет/нет
СояHeterodera glycines-/-Нет/нет
Комплекс паразитических нематод-/-Нет/нет
РапсHeterodera schachtii+/+Нет/нет
Комплекс паразитических нематод+/+Нет/нет
Сахарная свеклаHeterodera schachtii+/+Нет/нет
Комплекс паразитических нематод+/+Нет/нет
ОвощныеMeloidogyne sp+/+ (закр.грунт)Нет/нет
Комплекс паразитических нематод+/+ (в закр. и откр. грунте)Нет/нет
Рис. 3 – Цисты Globodera rostochiensis
на корнях картофеля

Итак, наиболее опасным видом для растениеводства Украины следует считать овсяную нематоду Heterodera avenae – возбудителя гетеродероза зерновых культур. В результате ее паразитирования у растений наблюдается недоразвитие корневой системы, слабое кущение либо его отсутствие, отставание в росте, раннее пожелтение листьев, образование коротких колосков либо их полное отсутствие. Поражение гетеродерозом проявляется на посевах очагами, пятнами (рис. 1). Резкое увеличение доли зерновых в севооборотах способствует накоплению этого патогена.

Вторым по значимости видом можно назвать свекловичную цистообразующую нематоду Heterodera schachtii – возбудителя гетеродероза сахарной свеклы и рапса (рис. 2). Ее паразитирование вызывает задержку роста и развития растений, листья становятся бледно-зелеными, а крайние листья желтеют и отмирают. Корневая система деформируется, наблюдается ее «бородавчатость». При высоком уровне заражения почвы может наблюдаться полное выпадение растений. Невысокий уровень нематодной инвазии, при отсутствии других видимых признаков поражения, приводит к полеганию на землю листьев на посевах сахарной свеклы в дневное время при температуре воздуха выше 20°С. Как и в случае овсяной нематоды, поражение проявляется пятнами, «плешинами». Ослабленные растения более восприимчивы к поражению грибными, бактериальными и вирусными болезнями.

Соевая цистообразующая нематода Heterodera glycines – наиболее значимый нематодный патоген для сои. Однако этот вид считается отсутствующим в Украине карантинным организмом, поэтому его контролем занимаются исключительно работники Государственной ветеринарной и фитосанитарной службы.

Золотистая картофельная цистообразующая нематода Globodera rostochiensis – ограниченно распространённый на территории Украины карантинный объект (рис. 3). У пораженных растений отмечается отставание в росте и развитии, хлороз листьев, бородатость корневой системы, при сильном заражении растений цветение либо скудное, либо вообще отсутствует.

Рис.4 – Начальная и конечная стадия
дитиленхоза картофеля
(возбудитель – Ditylenchus destructor)

Снижается товарность новообразованных клубней, ухудшается их качество. Усугубляется ситуация еще тем, что 98% посадок картофеля приходится на частный сектор, где зачастую невозможно эффективно провести противонематодные мероприятия.

Стеблевая нематода картофеля Ditylenchus destructor, регулируемый некарантинный обьект – опаснейший патоген, вызывающий значительные потери во время хранения продовольственного и семенного картофеля (рис. 4).

Галловые нематоды рода Meloidogyne вредят большому количеству видов культурных растений (рис. 5). Некоторые виды могут встречаться в каноле (разновидность рапса) и зерновых, например, Meloidogyne artiella и Meloidogyne naasi. Томаты, арахис, овощи, плодовые деревья, дыня, огурец страдают от мелойдогинов. Особую опасность представляют эти нематоды для тепличного хозяйства. В настоящее время в условиях теплиц выращивают большое количество различных видов культурных и диких растений. Очень часто растения в теплицах выращивают не только из семян, но и из целых растений с корнями и почвой на нем. По этой причине в тепличных комбинатах грунт заражен нематодами в той же степени, как и в полевых условиях. В теплицах распространены такие нематодные заболевания как мелоидогиноз (возбудители Meloidogyne spp.), дитиленхоз (возбудитель Ditylenchus dipsaci), пратиленхоз (возбудители Pratylenchus spp.).

Что касается комплекса мигрирующих паразитических видов, следует отметить, что в полевых севооборотах Украины широко распространены стеблевая нематода Ditylenchus dipsaci, ранящие нематоды рода Pratylenchus, спиральная нематода Helicotylenchus dihystera, а также Tylenchorhynchus dubius и Paratylencus nanus.

Рис. 5 – Растения огурца (сверху)
и моркови (снизу), пораженные
галловой нематодой рода Meloidogyne

Если поодиночке эти виды способны причинить вред растению, то их совместное паразитирование приводит к усилению угнетения их роста. Также немаловажен факт, что, если цистообразующие нематоды имеют довольно ограниченный круг растений-хозяев, то мигрирующие фитогельминты способны выживать и размножаться практически на всех культурах полевых севооборотов и на сорных растениях.

Потери урожая от поражения растений паразитическими нематодами впечатляющие: при численности фитогельминтов до 140 особей/100 см3 теряется 40-60% урожая, при 350-980 особей/100 см3 – 90-100%.

К сожалению, на территории Украины распространенность и вредоносность фитопаразитических нематод до сих пор глубоко не изучали. Однако, как видим, проблема существует независимо от наших знаний о ней. В развитых странах борьба с нематодами – одно из важных направлений интегрированной защиты растений, видовой состав нематод, распространение и вредоносность постоянно исследуются, подбираются эффективные меры борьбы.

Касательно системы защитных мероприятий растений от паразитических нематод, следует отметить, что химические препараты нематицидного действия в Украине практически запрещены, поскольку их применение приводит к загрязнению окружающей среды, к возникновению устойчивых штаммов и популяций патогенов, частота возникновения которых опережает создание новых препаратов для борьбы с ними. Существенной проблемой является также накопление остатков нематицидов, которые способны к миграции в различных системах (атмосфера – растение, почва – растение, почва – вода, вода – гидробионты и т.д.). Поэтому система противонематодных мероприятий должна базироваться на использовании нематодоустойчивых сортов растений, соблюдении севооборота, выращивании сидератов и своевременной заделки их в почву, рекомендаций по обработке почвы (пропаривания почвы в теплицах), внесению удобрений, а также применению противонематодных препаратов биологического происхождения. Отечественные бионематициды, разработанные в Институте микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины на основании биологически активных веществ почвенных стрептомицетов, позволяют снизить поражение растений вредителями и повысить их урожай и его качество.

Проблема нематод на полях Украины требует глубокого изучения. Только знания помогут нам найти оптимальные решения для эффективного устранения вредных факторов, которые ограничивают урожайность сельскохозяйственных культур.

Галаган Т.А., кандидат биологических наук
Институт защиты растений НААН, г. Киев
Белявская Л.А., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Института микробиологии и вирусологии им. Д.К.Заболотного НАН Украины, г. Киев