Поширення та шкідливість сітчастої плямистості ярого ячменю

Ярий ячмінь (Hordeum vulgare L.) залишається однією з основних зернових культур, займаючи близько 60 % площі весняної сівби ярих. Однак через зміну погодних і господарських умов за останні роки намітилася тенденція до зниження обсягів його виробництва. Порушення технології вирощування та сівба сприйнятливих сортів призводять до щорічного ураження посівів грибними хворобами, серед яких домінує сітчаста плямистість. Її збудником є патоген Pyrenophora teres Drechsler, що паразитує на листках, стеблах та колосі ячменю.

Шкідливість хвороби полягає в руйнуванні хлорофілу фітотоксинами гриба. Це призводить до скорочення асиміляційної поверхні, передчасного відмирання листків, прискореного дозрівання та щуплості зерна. Окрім ячменю, патоген може вражати злаки з інших родів, таких як Avena, Triticum, Bromus та інші.

• Середня урожайність ячменю — 34 ц/га
• Недобір урожаю від хвороби — 21,0–44,0 %
• Вологість повітря для зараження — 95–100 %
• Час зараження при +25 °C — 1 година
• Час зараження при +10 °C — 6 годин

Симптоми сітчастого та плямистого типів хвороби

Хвороба проявляється у двох різних формах, які схожі за морфологією гриба, але відрізняються генетично і за способом зараження рослин. Сітчастий тип (net-type) і плямистий тип (spot-type) сьогодні мають практично однаковий ареал поширення в країнах з високою часткою зернових культур. Плямисту форму вперше виявили у 2010 році на сортах західної селекції, а вже у 2014 році зареєстрували в посівах ярого та озимого ячменю. У деяких регіонах цей тип уже став домінуючим. При цьому характерні симптоми ураження напряму залежать від форми прояву патогена та стійкості конкретного сорту.

• Сітчастий тип проявляється у вигляді дрібних плям або смуг, які розростаються у поздовжні та поперечні бурі лінії. Вони утворюють характерну сітку з зоною хлорозу навколо ураження довжиною до 25 мм. На стеблах, колосі, лусках та зерні хвороба виглядає як світло- або темно-бурі округлі плями.
• Плямистий тип утворює на листках темно-коричневі еліптичні некрози розміром 3×6 мм з вираженою хлоротичною облямівкою. На стеблах інфекція проявляється у вигляді дрібних коричневих некрозів. При цьому асоційований хлороз завдає рослинам більшої шкоди, ніж самі некротичні пошкодження.
• На стійких сортах симптоми обох форм виглядають як дрібні темно-коричневі цятки, навколо яких хлороз практично не розвивається.

Життєвий цикл збудника та умови інфікування

Життєвий цикл патогена прив’язаний до фаз розвитку ячменю та зміни сезонів. Основним джерелом інфекції слугують рослинні рештки, на яких гриб зберігається в зимовий період. Розвиток і дозрівання зимуючої стадії відбувається послідовно в кілька етапів:

1. Формування псевдотеціїв на ураженій соломі наприкінці вегетаційного періоду ячменю.
2. Дозрівання псевдотеціїв протягом 1–6 місяців при температурі +10...+15 °C та рясних опадах.
3. Утворення ранньою весною асків, що містять від трьох до восьми (зазвичай вісім) аскоспор.
4. Рознос дозрілих аскоспор вітром або краплями дощу для первинного зараження сходів.

Симптоми первинного весняного зараження аскоспорами проявляються на листках у вигляді водянистих смуг, що йдуть вгору по пластинці, або блідих сіруватих плям у її центрі. Інфекція швидко проникає в тканини молодих рослин за наявності краплинно-рідкої вологи. Подальший розвиток хвороби залежить від поєднання тепла та вологості в посівах.

На плямах, які утворилися в результаті первинного зараження, з’являється спороношення. Конідії поширюються вітром та/або опадами на сусідні рослини або переносяться на великі відстані, переходячи, таким чином, до циклу вторинного зараження, яке відбувається через 5–20 днів (залежно від умов) після первинного.

Сприятливі умови для зараження конідіями настають при вологій, теплій та сонячній погоді. Низкою авторів було встановлено, що оптимальна температура для проростання конідій залежно від типу прояву різниться і становить +25 °С для сітчастого і +20...+25 °С для плямистого відповідно. Для зараження потрібен період зволоження листків не менше 2 годин при 100 % відносній вологості повітря. Патоген сильніше розвивається при більш тривалому періоді підвищеної вологості (10–30 і більше годин). За сезон формується кілька повторних заражень конідіями.

Було виявлено, що найбільше утворення конідій відбувається за таких умов: безперервний помірний дощ протягом 6 годин, потім 10 годин сонячного світла та максимальна температура +22 °C. На нижніх старих листках кількість конідій вища.

C.G.J Van den Berg і B.G. Rossnagel (Канада) отримали подібні результати, що поширення конідій сітчастої плямистості з піковим вивільненням спор відбувається між 12:00 та 18:00 год і 100 % проростанням через 6 год після інокуляції (за оптимальної температури).

Сітчаста форма хвороби крім листя вражає також колос і зерна ярого ячменю, що може стати додатковим джерелом зараження. На сьогодні вважається, що плямиста форма хвороби не вражає колос, проте деякі вчені в умовах штучної інокуляції здійснювали передачу цієї форми з насіннєвим матеріалом.

Завершується розвиток гриба утворенням псевдотеціїв на стерні, залишках соломи або бур'янистих рослинах, де в такому вигляді він зберігається до наступного вегетаційного сезону.

Фактори, що впливають на розвиток захворювання. Крапельно-рідка волога і температура є найважливішими факторами, що впливають на розвиток гриба. За даними Ю.А. Сущевич у Білорусі, коефіцієнт кореляції (r) між сумою випалих опадів (у I декаді червня) і розвитком захворювання становить 0,96–0,99, що свідчить про пряму кореляцію, а між температурою повітря і розвитком варіюється від −0,48 до −0,62 (зворотна кореляція).

Аналогічні результати були отримані і Т. К. Шешеговою (Росія). Виходячи з її багаторічних даних, розвиток сітчастої плямистості більшою мірою залежав від погоди в червні. Так, встановлено зворотну кореляцію між розвитком гриба і температурою (r= −0,48).

У РБ вивченням впливу гідротермічних умов на розвиток сітчастої плямистості займалася С. Ф. Буга. Під час досліджень було встановлено, що найбільший вплив на розвиток захворювання чинять погодні умови, а саме прохолодна і дощова погода в періоди сівба-сходи-трубкування (ГТК>1,9).

Інтегрована система захисту. Одним із основних елементів сучасної технології вирощування ярого ячменю є інтегрований захист від шкідливих організмів, зокрема сітчастої плямистості. Вона включає в себе: організаційно-господарські, селекційні, агротехнічні, хімічні та інші заходи.

Розуміння циклу розвитку сітчастої плямистості, її збереження та способу передачі є визначальними у формуванні системи захисту. Так, основними джерелами інфекції є: насіння (всередині зберігається міцелій, на поверхні – конідії); рослинні рештки (зимує міцелій і конідії), псевдотеції на стерні; озимий ячмінь та інші дикорослі злакові трави, на яких гриб зберігається у вигляді міцелію.

Вплив обробітку ґрунту. Проаналізовані дані щодо впливу обробітку ґрунту на розвиток сітчастої плямистості суперечливі. Дослідження T. K. Turkington та співавторів свідчать, що традиційний спосіб обробітку порівняно з мінімальним і безполицевим є ефективнішим у зниженні розвитку захворювання. Так, при традиційному обробітку розвиток у середньому становив 3,9 %, при мінімальному – 4,2 %, при безполицевому – 6,3 %.

Згідно з іншими дослідженнями, різні способи обробітку ґрунту не мають істотного впливу на розвиток і поширення P. teres.

Розміщення культури відіграє істотну роль в обмеженні поширення та розвитку хвороби. За даними Шпаньова О.М., небажано розміщувати виробничі посіви ячменю поруч із полями цієї самої культури, а також озимої її форми, оскільки це може призвести до більшого поширення патогену.

Сівозміна. При розміщенні ярого ячменю в сівозміні після таких культур, як горох, кукурудза, овес, буркун та ін., значно зменшується ураженість посівів культури сітчастою плямистістю.

У системі сівозміни повернення ячменю на колишнє місце має здійснюватися не раніше ніж через 2 роки для зниження ймовірності зараження.

Строк сівби також відіграє певну роль у розвитку сітчастої плямистості. За даними Щеннікової І.М., повільніший розвиток патогену спостерігався при запізненні з сівбою (у роки з достатнім зволоженням), а у випадку раннього строку сівби (за таких самих умов) рослини ячменю сильніше уражувалися P. teres.

Норма висіву. За даними Долгополової Н.В., найменше ураження сітчастою плямистістю спостерігалося у випадках, коли норми висіву насіння становили 4,0 і 5,0 млн/га. При збільшенні норми до 6,0 млн розвиток хвороби був у 2 рази сильнішим, ніж у варіанті, де норма висіву становила 5,0 млн зерен на гектар. Сильний розвиток патогену був пов'язаний, у першу чергу, із загущенням посівів, що призводило до більш інтенсивного ураження рослин.

Вибір сорту. Вирощування стійких сортів є найбільш перспективним методом захисту культури від хвороби. За даними Лашиної Н.М., багаторічний моніторинг хвороб ярого ячменю дозволив установити сорти, найстійкіші до сітчастої плямистості. Так, до групи стійких рослин (розвиток P. teres становив менше 5,0 %) належали сорти: КВС Аста, Меліус і Фест. До групи слабо уражуваних (до 20,0 %) сітчастою плямистістю ячменю були включені такі сорти: Автограф, Даніелле, Зу Сурен, КВС Тесса, Ізумруд.

У 2012–2021 рр. Сушевич Ю.О. займалася вивченням стійкості сортів ярого ячменю до сітчастої плямистості. У результаті досліджень було встановлено 6 високостийких сортів (Linus, Нутанс 3291, Челябінський 95, Мік 1, Беркут, Дзівосни) і 26 відносно стійких (Баган, Березинський, Візит, Віктор, Гастинець, Добрий, Зазерський 85, Зубр, Ідеал, Ладний, Прима Білорусі, Талер, Кузнецький, Наталі, Сож та ін.). З усіх вищеперелічених сортів ярого ячменю до використання у виробництві допущені Меліус, Фест, Дзівосни, Добрий, Зубр, Ладний, Зазерський 85.

Добрива. Згідно з даними ряду авторів, різні дози внесених азотних добрив не мали істотного впливу на ураженість ячменю сітчастою плямистістю, оскільки розвиток патогена здебільшого залежав від погодних умов.

За інформацією Шпаньова О.М., органічні добрива безпосередньо під ячмінь вносити не рекомендується, оскільки зростає відсоток розвитку кореневих гнилей, що призводить до ослаблення рослин і, як наслідок, вищого ураження листковими хворобами. Тому їх слід вносити під попередню культуру.

Хімічний метод захисту включає протруювання та обробку фунгіцидами і є важливим елементом в інтегрованій системі захисту від сітчастої плямистості. Ефективність цього методу значною мірою залежить від правильного вибору фунгіциду та строків його застосування.

Оскільки збудник сітчастої плямистості зберігається на насінні, ефективний захист культури від хвороби починається з вибору протруйника, що доцільно проводити на основі результатів фітоекспертизи насіння. Протруювання дозволяє знизити поширення сітчастої плямистості на початкових етапах росту рослин. Водночас у роки з сприятливими для хвороби умовами необхідно застосовувати фунгіциди.

Дослідження, проведені С.Ф. Буга, дозволили виявити критерій для застосування фунгіцидів з метою захисту культури від хвороби – настання біологічного порогу шкідливості.

На сьогоднішній день основними класами діючих речовин фунгіцидів, що використовуються в усьому світі для обмеження розвитку P. teres, є карбоксаміди (SDHI), азоли (DMI) і стробілурини (QoI) та ін., а також їх комбінації.

Таким чином, для ефективного захисту ярого ячменю від сітчастої плямистості необхідно: дотримуватися сівозміни і не допускати повторної сівби культури на тій самій ділянці; проводити заорювання рослинних решток; здійснювати сівбу з рекомендованою нормою висіву в оптимальні строки; використовувати районовані неуражувані сорти; протруювати насіннєвий матеріал, а також проводити обробку посівів у період вегетації фунгіцидами на основі діючих речовин з різних хімічних класів (карбоксаміди, азоли, стробілурини та ін.).

Висновок. У результаті аналізу зарубіжної та вітчизняної літератури було встановлено, що сітчаста плямистість, яка викликається грибом P. teres, є однією з основних хвороб листя ярого ячменю в усьому світі. Вона викликає значні втрати урожаю зерна і разом з тим знижує його якість. Сітчаста плямистість швидко розвивається за оптимальних умов навколишнього середовища – тривалих періодів підвищеної вологості (100 %) і температури повітря (+20...+25 °С). Для захисту посівів від хвороби широко використовуються агротехнічний, селекційно-генетичний та хімічний методи захисту. Хімічний спосіб є одним із найефективніших і включає в себе як протруювання насіннєвого матеріалу, так і застосування фунгіцидів у період вегетації.

Анісімов. О. І. Боротьба з сітчастою плямистістю ячменю за допомогою біопрепаратів у системі органічного землеробства / О. І. Анісімова, Н. В. Чернявіна, С. О. Доброхотов // Роль молодих учених у вирішенні актуальних завдань АПК: зб. наук. пр. за Міжнар. наук.-практ. конф. молодих учених і студентів, Санкт-Петербург-Пушкін, 25-27 лют. 2016 р. / М-во сіл. госп-ва РФ, С.-Петерб. держ. аграр. ун-т; гол. ред. С. М. Широков. – СПб: СПбДАУ, 2016. – С. 3–6.

Анісімова, О. В. Перша знахідка гриба Pyrenophora teres f. maculate у Краснодарському краї / О. В. Анісімова, Н. В. Мироненко, С. О. Левшатанов // Вісн. захисту рослин. – 2011. – № 3. – С. 53–56.

Астапчук, І. Л. Збудник сітчастої плямистості листя ячменю: біологія, етіологія, вірулентність, стійкість рослини-господаря (короткий огляд) / І. Л. Астапчук // Наук. журнал КубДАУ. – 2017. – № 127 (3). – С. 1–24.