Вплив гідротермічних умов на розвиток церкоспорельозної прикореневої гнилі озимих зернових культур

Церкоспорельозна прикоренева гниль (збудники — гриби Oculimacula yallundae (Wallwork & Spooner) Crous & W. Gams) та O. acuformis (Boerema, R.Pieters & Hamers) Crous & W. Gams) — одна з головних причин вилягання та недобору урожаю озимих зернових. Вперше хвороба була виявлена в 1907–1908 рр. у Франції під час вивчення причин вилягання рослин озимого жита. З другої половини XX століття церкоспорельоз регулярно відзначається в усіх країнах світу: в Європі (Німеччина, Франція, Польща, Литва), Америці, Південній Африці, на півдні Австралії та Нової Зеландії.

Збудники хвороби закупорюють провідні судини рослини, блокуючи переміщення поживних речовин і води. При сильному ураженні церкоспорельозом руйнуються не лише провідні, а й механічні тканини, через що стебла ламаються і безладно вилягають у дощові періоди ще до достигання. Шкідливість захворювання прямо залежить від стадії зараження та ступеня ураження рослин.

• Втрати зерна — 20–50%
• Недобір на 1% ураження стебел — 0,5–0,6%
• Оптимальна температура зараження — +5…+10 °C
• Мінімальна вологість повітря — 80%

Як розпізнати та оцінити ступінь ураження

Хвороба уражує прикореневу частину стебла вже з періоду сходів, утворюючи медово-коричневі, схожі на око плями з розмитою облямівкою. Найбільш близько розташовані плями поступово зливаються і до колосіння оперізують основу ураженого стебла. При ранніх строках сівби у уражених рослин на місці плям, що з'явилися спочатку, утворюється темна строма гриба, який проник всередину стебла. При розломі порожнина стебла в межах двох, іноді трьох нижніх міжвузлів виявляється заповненою димчасто-сірим, а згодом коричневим міцелієм гриба, а уражена частина стає омертвілою.

Очкова плямистість найсильніше уражує озимі пшеницю, жито, тритикале та ячмінь. Дещо менше від неї страждають ярові ячмінь та пшениця, а посіви овса хвороба не уражує зовсім. В окремі роки розвиток патогена на посівах у Республіці Білорусь сягає значних показників.

Для оцінки розвитку церкоспорельозу на посівах озимої пшениці, починаючи з періоду колосіння, застосовують наступну шкалу:

• 0 — ознаки ураження відсутні;
• 1 — на основі стебла або першому міжвузлі — окремі білясті або світло-коричневі плями;
• 2 — темні жовтувато-коричневі плями з яскраво вираженою облямівкою охоплюють до половини стебла;
• 3 — плями окільцьовують стебло, у середині плями тканина частково зруйнована, стебло переламується;
• 4 — відсутність продуктивних стебел за наявності симптомів за балом 3.

Розвиток хвороби (%) обчислюють за формулою: R = (∑ (n × b) × 100) / (N × K). У цій формулі R — розвиток хвороби, ∑ (n × b) — сума добутків числа хворих рослин (n) на відповідний їм бал ураження (b), N — загальна кількість обстежених рослин у пробі (шт.), а K — найвищий бал шкали обліку для переведення бальної оцінки у відсотки. Цей розрахунок дозволяє точно оцінити масштаб шкідливості патогена на конкретному полі.

Вплив погодних та ґрунтових умов

На розвиток збудників церкоспорельозної прикореневої гнилі значний вплив мають гідротермічні умови. Чим вища гідротермічна забезпеченість року, тим вищий рівень поширення церкоспорельозу. Зараження посівів озимих зернових культур починається в осінній період. Для споруляції гриба та зараження рослин необхідна висока Відносна вологість повітря">відносна вологість повітря (не менше 80%) та температура в межах +4...+13 °С протягом 15 годин і більше.

Динаміку розвитку хвороби вивчали в польових дослідах у 2014–2022 роках на озимій пшениці сорту Богатка. Агротехніка вирощування озимої пшениці була загальноприйнятою для культивування культури в Центральній агрокліматичній зоні Республіки Білорусь. Випробування проходили на дерново-підзолистому середньосуглинковому ґрунті.

Ґрунт дослідних ділянок характеризувався вмістом гумусу на рівні 1,89–2,0%. Вміст рухомого фосфору (P2O5) становив 293–334 мг/кг, обмінного калію (K2O) — 268–375 мг/кг, а бору — 0,51 мг/кг ґрунту при кислотності рН 5,5–6,1. Ці дані дозволяють зіставити результати моніторингу з властивостями ґрунтів у конкретних господарствах.

∑t де R представляє собою суму опадів у міліметрах за період із середньодобовими температурами вище +10 °C; Σt визначає суму температур (°C) за той же час. Виявлення гідротермічних факторів, що мають вплив на розвиток церкоспорельозної прикореневої гнилі у посівах озимої пшениці, проводили на підставі кореляційного та регресійного аналізу з використанням пакета програм MSExcel. Аналізували періоди, коли рослини найбільш вразливі для зараження хворобою: осінній період та період після перезимівлі до початку колосіння. Результати досліджень та їх обговорення. При вивченні ураженості посівів озимої пшениці церкоспорельозною прикореневою гниллю відзначено, що найбільший розвиток хвороба отримала у 2014 та 2021 рр. Погодні умови 2014 р. характеризувалися підвищеним температурним режимом протягом усього вегетаційного сезону. Середня температура за рік становила +7,8 ºС, що на 2 ºС вище кліматичної норми. За рік випало 567 мм опадів (86 % кліматичної норми). Надмірне зволоження спостерігалося в травні, тоді як решта місяців весняно-літнього сезону характеризувалися дефіцитом опадів.

У 2021 р. була досить прохолодна весна та спекотне літо. Середньодобова температура навесні становила в середньому +9,4 ºС. Температурний режим протягом сезону був неоднорідним: середня температура повітря в березні перевищувала норму, а квітень і травень були холодними. Загалом рік характеризувався достатньою вологозабезпеченістю. У всі сезони випала норма опадів і більше.

Згідно з літературними даними, оптимальною температурою для розвитку збудників церкоспорельозної прикореневої гнилі є температура +5...+10 ºС, тому умови, що склалися у 2014 та 2021 рр., сприяли розвитку хвороби. Так, у 2014 р. розвиток церкоспорельозу до стадії молочно-воскової стиглості досяг 50,4 %, у 2021 р. – 64,8 %. В інші роки ступінь ураження рослин хворобою перебував на депресивному рівні.

Рисунок 1. Розвиток церкоспорельозної прикореневої гнилі у посівах озимої пшениці (РУП «Інститут захисту рослин», сорт Богатка, ст. 83–85) Погодні умови в роки досліджень різнилися, що дозволило об'єктивно оцінити їхній вплив на розвиток церкоспорельозної прикореневої гнилі у посівах озимої пшениці. Оскільки згідно з літературними даними зараження рослин церкоспорельозною прикореневою гниллю може відбуватися восени та навесні, а розвиток хвороби інтенсивніше відбувається під час трубкування та колосіння, то оцінювали вплив погодних умов саме в ці періоди.

У результаті кореляційно-регресійного аналізу отриманих даних встановлено, що вирішальне значення в наростанні розвитку церкоспорельозу відіграють температура повітря в осінній період і опади в травні (сума опадів і кількість днів з опадами). Таблиця 1 – Вплив гідротермічних умов на розвиток церкоспорельозної прикореневої гнилі у посівах озимої пшениці (РУП «Інститут захисту рослин», сорт Богатка, 2014–2022 рр.)

Показник Коефіцієнт кореляції (r)

Осінній період від сівби до початку мінусових температур середня температура 0,77* сума опадів 0,50 вологість 0,40 кількість днів з опадами 0,18

Весняний період після переходу через +5 ºС до III декади травня середня температура -0,16 сума опадів 0,31 вологість 0,47 кількість днів з опадами 0,58

Весняний період після переходу через +10 ºС до III декади травня середня температура 0,30 сума опадів 0,39 вологість 0,46 кількість днів з опадами 0,36

Травень середня температура 0,07 сума опадів 0,73* вологість 0,62 кількість днів з опадами 0,79* ГТК 0,56

Травень–червень середня температура –0,36 сума опадів 0,64 вологість 0,52 кількість днів з опадами 0,60 ГТК 0,64 * p < 0,05.

Залежність між розвитком церкоспорельозної прикореневої гнилі та середньодобовою температурою повітря виявлена також у дослідженнях інших авторів. Так М. Vanova зі співавторами (2005) також зазначають, що на розвиток хвороби впливає середньодобова температура повітря в жовтні та ранньою весною (квітень). При цьому оптимальною є температура +4...+10 ºС. Це може бути пов’язано з особливостями життєвого циклу збудників церкоспорельозу. В осінній період відбувається зараження рослин збудниками хвороби, які збереглися на рослинних рештках. І чим тепліший і триваліший цей період, тим вища ймовірність того, що патоген впровадиться в рослинну тканину. На вплив вологозабезпеченості року на розвиток церкоспорельозу також вказують інші дослідники. Пік утворення конідій збудниками хвороби припадає на період квітень–травень. У травні озима пшениця проходить стадію трубкування і в цей період рослини сприйнятливі для зараження. Для успішного проходження цього процесу необхідна висока вологість на рівні ґрунту, що забезпечують часті й рясні опади.

Висновок. Таким чином, у роки досліджень найбільший ступінь ураження озимої пшениці церкоспорельозною прикореневою гниллю відзначено в умовах 2014 та 2021 рр. Розвиток хвороби досяг рівня епіфітотії. Визначальними чинниками для розвитку збудників церкоспорельозу та характеру перебігу хвороби є температура в осінній період, кількість опадів і днів з опадами в травні.

Грицюк, Н. В. Вплив агротехнічних прийомів на шкідливість церкоспорельозу озимої пшениці / Н. В. Грицюк, Т. М. Тимощук, А. А. Дереча // Consolidarea capacităților regionale pentru aplicarea tehnologiilor ecologice în sistemele integrate de gestionare a dăunătorilor: сonf., Chişinău, 10-12 decembrie, 2018 ulei / In-l de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor. – Chişinău, Moldova, 2018. – Р.105–108.

Джумабаєв, П. Церкоспорельоз зернових злаків в СРСР: автореф. дис. … канд. біол. наук / П. Джумабаєв; ВНДІЗР. ‒ Боровськ; Л., 1966. ‒ 28 с.

Желтова, К. В. Кореневі гнилі озимої пшениці та їхня шкідливість / К. В. Желтова, В. І. Долженко // Вісн. ОрелДАУ. – 2017. ‒ № 1 (64). ‒ С. 45–51.

Хвороби зернових культур / С. Д. Здрожевська [та ін.] // Методичні вказівки щодо реєстраційних випробувань фунгіцидів у сільському господарстві / Наук.-практ. Центр НАН Білорусі із землеробства, Ін-т захисту рослин; під ред. С. Ф. Буги. – Нясвіж,

2007. – С. 61–101.

Пілат, Т. Г. Поширеність та розвиток прикореневої гнилі у посівах озимих зернових культур у Білорусі / Т. Г. Пілат // Молодь у науці 2020. Аграр., біол., гуманіт., мед., фіз.-мат., фіз.-техн., хімія та науки про Землю: тез. докл. XVII Міжнар. конф. молодих учених (Мінськ 22-25 вер. 2020 р.) / Нац. акад. наук Білорусі, Рада молодих учених; редкол.: В. Г. Гусаков (гол. ред.) [та ін.]. – Мінськ, 2020. – С. 62–63.

Тютєрєв, С. Л. Коротка характеристика найбільш небезпечних хвороб / С. Л. Тютєрєв // Протруювання насіння зернових колосових культур / Всерос. наук.-дослід. ін-т захисту рослин. – М.: [б. в.], 2005. – С. 91(3)–99(11). – (Додаток до журналу «Захист і карантин рослин»; № 3).

Фітопатологічна ситуація у посівах зернових культур у Білорусі / Н. А. Крупенько [та ін.] // Захист рослин: зб. наук. пр. / Наук.-практ. центр НАН Білорусі із землеробства, Ін-т захисту рослин; редкол.: С. В. Сорока (гол. ред.) [та ін.]. – Мінськ,

2023. – Вип. 47. – С. 86–94.

14. Isolation of R-type progeny of Tapesia yallundae from apothecia on wheat stubble in England / P. S. Dyer [et al.] // Plant Pathology. – Vol. 43. – P. 1039–1044.

16. Glazek, M. Occurrence of eyespot on winter wheat in the central-southern region of Poland / M. Glazek // J. of Plant Protection Research. – 2009. – № 49. – P. 426–433.

18. Robbertse, B. Revision of Pseudocercosporella-like species causing eyespot disease of wheat / B. Robbertse, C. F. Campbell, P. W. Crous // South African J. of Botany. – 1995. – Vol. 61. – P. 43–48.

Т. Г. Пілат, Н. А. Крупенько РУП «Інститут захисту рослин», Прилуки, Мінський район

ВПЛИВ ГІДРОТЕРМІЧНИХ УМОВ НА

РОЗВИТОК ЦЕРКОСПОРЕЛЛЬНОЇ ПРИКОРЕНЕВОЇ ГНИЛІ В

Анотація. У статті наведено результати багаторічних досліджень (2014–2022) з вивчення ураження посівів озимої пшениці церкоспорелльною прикореневою гниллю. Встановлено, що хвороба найінтенсивніше розвивалася в умовах 2014 та 2021 років. Дослідження показали, що на розвиток хвороби вирішальний вплив мають температура повітря восени та вологозабезпеченість у травні.

Ключові слова: церкоспорельна прикоренева гниль, розвиток хвороби, гідротермічні умови, опади, температура.