Новые болезни растений — потери урожаев — кредитный капкан

Буквально в последние 6-8 лет ситуация на наших полях кардинально поменялась. Стандартная агротехника срабатывает всё реже, урожаи всё непредсказуемее. И всё чаще агрономы не могут понять причины провала. По неясным причинам зерновые плохо кустятся, выдавая признаки дефицитов питания, когда удобрений внесено по норме; образуется нетипично слабая корневая система, и поле страдает от засухи; посевы плохо зимуют или массово полегают. Деньги тратятся, удобрения вносятся, лучшие пестициды льются, и погода вроде неплохая – а урожаи падают, обрушивая рентабельность.

Причина этого явления – недавнее массовое появление новых, смешанных бактериально-грибных инфекций. Традиционные методы защиты против них бессильны. Внешние признаки очень похожи на известные грибные болезни или на дефициты элементов питания. Агрономы не в курсе. Система Россельхозцентра работает по старым инструкциям и выдаёт ошибочные сводки о болезнях. Специалистов, знающих вопрос – единицы на всю страну. Но они, слава Богу, есть, и новые патогены определимы.

Откуда они взялись

Как любая карантинная инфекция или вредитель – из-за рубежа.

На самом деле, новые смешанные бактериозы появились в России еще в середине 90-х. Первыми пострадали томаты в промышленных теплицах. Новые бактерии въехали в страну вместе с импортными семенами. В считанные годы распространились массово. Теплицы начали терять до половины урожая. Лишь благодаря настойчивым усилиям сотрудника ВНИИ Фитопатологии Николая Будынкова к концу 90-х инфекцию удалось обуздать.

Теперь большинство промышленных теплиц напоминает лабораторию – пол застелен белой пленкой, растения выращивают на искусственных субстратах, все конструкции дезинфицируют. Благодаря работе Будынкова у агрономов появился специальный антибиотик фитолавин. Выпускает его компания «Фармбиомед». Действующее вещество фитолавина – фитобактериомицин, родственник тетрациклина. Бактериозы растений начинают походить на болезни человека. Это заставляет задуматься.

В открытом грунте бактериозы паслёновых продолжают захватывать позиции. По симптомам они похожи на фитофтору, но стандартные фунгициды не помогают. Теперь бактерии начали взаимодействовать с грибами. Пример: в 2010-м в Азовском районе Ростовской области, анализируя массовую гибель картошки, специалисты обнаружили «двойной удар»: массовую гибель вызывала бактерия клавибактер мичиганская (Сlavibacter michiganensis pv. Michiganensis), при этом известный вид фузариума (Fusarium oxysporum) усиливал её эффект. Сегодня бактериозы с юга России распро-странились далеко на север.

В 2013-м с египетской картошкой приехала опаснейшая карантинная инфекция – бактерия ралстония паслёновая (Ralstonia solanacerum). Сейчас она с пищевым и семенным картофелем развозится по всей стране, и это уже не остановить. Такой вот эффект продуктового импорта.

В последние десять лет сильно страдают от сосудистого бактериоза капуста и её салатные формы (пекинская, китайская и пр.). Возбудитель – ещё недавно мирная ксантомонада (Xantomonas campestris). Она же стала портить одну из наших стратегических культур – рапс. Пораженный, он плохо зимует и просто сгнивает на полях. Особенно страдают от этой заразы фермеры Украины.

У новых болезней пшеницы и других злаков своя история.

В конце 90-х преподаватель КубГАУ проф. Владимир Котляров обнаружил, что колонии основного фузариоза пшеницы (Fusarium graminearum) стали чем-то угнетаться. Исследовав проблему, учёный выяснил: гриб угнетали сиреневые псевдомонады (Pseudomonas syringae). Обычно эти бактерии живут на растениях и на растительных остатках, мирно уживаясь с грибами. Но теперь они резко изменились. За несколько лет бактерия буквально вытеснила пшеничный фузариум с наших полей, распространившись с юга России до Финляндии.

Всего через десять лет, к середине 2000-х, сиреневая псевдомонада перешла к активному паразитизму на растениях, и у нас появилась опаснейшая массовая болезнь – базальный бактериоз. Из злаков больше всего пострадал ячмень. Летом 2011-го в Украине активно обсуждался вопрос о замене кормового ячменя на кукурузу – несколько лет подряд он «не удавался» независимо от погоды и агротехники. Особо пострадали пивные ячмени.

На втором месте по убытку оказалась пшеница.

В 2009-м Владимир Котляров выделил три наиболее вредоносные бактерии, отвечающие за бактериозы полевых культур:

1. Pseudomonas syringae;
2. Xanthomonas translucens;
3. Xanthomonas arboricola.

Последняя совсем недавно была совершенно неизвестной мирной бактерией. Теперь это главная болезнь подсолнечника в Ростовской области. Именно из-за неё в 2011-м здесь собрали в среднем 8-9 ц/га. Для сравнения: на полях, где грамотно защищались от «новенькой», собрали по 24-28 центнеров.

Возможно, вы удивлены: что за внезапная чехарда с инфекциями? Откуда столько новых чуть не каждые три года? Ведь раньше такого не было! Именно так: не было. Не было вала импортных продуктов. Не было такого количества пестицидов, применяемых так долго. Не было такой деградации почв. Никогда до сих пор не было такой бедности почвенной микрофлоры. Все эти количества перешли в качества – и продолжают переходить. Если срочно не восстановить нормальную биологическую активность почв, нас ждут ещё более хитрые инфекции, причём очень скоро. «Всё чудесатее и чудесатее, всё страньше и страньше», как говорила Алиса.

Что такое здоровая почва

Здоровье почвы – не просто слова. Это научный термин. В трактовке академика РАСХН Михаила Соколова, здоровая почва объединяет три конкретных качества. 1) Сбалансированное биоразнообразие, создающее устойчивую, самодостаточную экосистему. 2) Способность самоочищаться от загрязняющих веществ, в том числе от пестицидов. 3) Супрессивность, то есть способность почвенного микробного сообщества сопротивляться агрессии патогенных организмов, занесенных извне. Все три качества создаёт нормальная почвенная микрофлора. Нормальная – та, что занимается почвообразованием и помогает растениям.

Доказано многолетней практикой: рентабельное земледелие возможно только на здоровой почве. Доказано той же практикой: слава Богу, здоровье почвы создаётся и восстанавливается.

Потеря почвенного здоровья – это переворот почвенной экосистемы, резкая деградация микробного сообщества. Именно по этой причине появляются новые патогенные формы: мирные сапрофиты переходят на паразитизм, узкие спецы – на универсализм. Они делают то, что обязаны делать – выживают. Выживают, меняясь и занимая опустевшие экологические ниши. А «завсегдатые», типичные патогены в больной почве становятся сильнее и начинают лидировать – им никто не сопротивляется, их никто не подавляет.

Это, братцы, совершенно новый расклад сил. Что можно противопоставить новым патогенам, которые не просто лидируют, но ещё и становятся всеядными? Искусственного – ничего. При таком раскладе и пестициды нервно курят, и новые гибриды не спасают, и севооборот бесполезен. Спасает только одно: реально восстановленное и усиленное ЗДОРОВЬЕ ПОЧВЫ.

Подробнее о бактериозах

Жуткая неожиданность: бактериозы переносятся буквально всеми. Их переносят все насекомые-вредители, от тлей до листоедов, и многие почвенные личинки. Но особая неприятность – их переносят и все насекомые-опылители. И даже пчёлы. Кстати, отравление новыми бактериальными токсинами – одна из версий массовой гибели пчёл по всему миру.

Сотрудник ВНИИЗР, фитобактериолог Александр Лазарев отследил особенность развития новых бактериозов. Они способны накапливаться в почве, в растительных остатках, на семенах, на сорняках. Накопившись до критического уровня, ждут совпадения условий. Условия совпали – дают вспышку, и уже мало что оставляют от урожая.

Для базального бактериоза таковые условия известны. Летняя засуха, даже недолгая: вторичные корни-то не развиты, а часто их и совсем нет. Холодная зима и возвратные заморозки: бактерия выделяет особый белок – активатор замерзания, и клеточный сок замерзает не при -9оС, как положено, а при -2-4оС. Даже хорошо перезимовав и начав рост, растение может погибнуть от заморозка.

В итоге, при благоприятной погоде урожай теряется на 10-15%, а при совпадении опасных факторов – почти весь. Такое уже было в нескольких хозяйствах 2010-м.

По факту, в том году из-за бактериозов в Украине недобрали 40% урожая пшеницы. В Харьковской области весной погибла почти половина озимых, и в среднем область собрала 15 ц/га. Россия в том же году списала неурожай на засуху.

2011-й, наоборот, был идеальным: мягкая весна, регулярные осадки летом. На юге России и в Украине был собран рекордный урожай зерновых. При этом, как показали исследования, бактериальной инфекции на полях меньше не стало. То есть, как только совпадут два-три негативных фактора – мы снова беспомощно теряем урожай.

Новые болезни подробно исследовали американцы. Они нашли не-сколько причин вспышки бактериозов. Прежде всего – деградация самих почв. Почвы, разрушенные плугами и не видящие органики, потеряли супрессивность и не сопротивляются новым патогенам. Затем массовое применение избирательных фунгицидов: известные грибы гибнут – бактерии занимают их место. Есть и обратный процесс. Во ВНИИФе обнаружено, что продукты распада глифосата (раундап) – сильные стимуляторы для фузариозных грибов. Фузарии бурно размножаются и тем вызывают появление собственного гиперпаразита – сиреневой псевдомонады. Так работает закон равновесия в экосистемах. Катастрофично любое нарушение равновесия и ослабление саморегуляции.

Как уже было упомянуто, бактериозы по симптомам не определить. Нужны точные бактериологические анализы. Но делать их могут только во ВНИИФе и ещё в паре мест – больше пока нет ни аккредитованных лабораторий, не специалистов. Мониторинг патогенов у нас жутко отстаёт от практики. На сегодня в России определяется меньше половины реальных патогенов, уносящих урожаи. Большинство из них или совсем не регламентированы российскими стандартами, или методы их обнаружения и диагностики устарели. Были случаи, когда региональные лаборатории путались в определяемых видах, принимая один за другой. Госслужба карантина растений в составе Россельхознадзора диагностирует только виды, включенные в перечень карантинных объектов. Хорошо, если на всей территории СНГ найдётся три десятка грамотных бактериологов, способных делать нужные анализы.

И они работают, и выясняют механизмы появления новых токсичных организмов. Недавно обнаружены токсикогенные формы сапрофитного и полезного гриба триходермы (Trihoderma viride), безвредных плесневых аспергиллов (Aspergillus) и сапротрофных грибов рода альтернария (Аlternaria).

В почве, лишённой органики, где нечего есть, грибы борются с бактериями за ресурсы, и вынуждены учиться выделять токсины. Бактерии – тоже. Растениям достаются яды тех и других. Вместо защиты они получают от микробов отравление. А ведь у них и своих врагов хватает, и фоном – сплошной агротехнический стресс. И они не выдерживают.

Появился новый вредоносный вид фузариума (Fusarium moniliforme), закупоривающий сосуды за три недели до полного налива зерна. Наливалось 55 ц, а к уборке осталось 20-25. Характерный признак закупорки сосудов – появление игольчато скрученных листьев.

Учёные бьют тревогу с 2009-го года. О нарастании инфекций регулярно предупреждает А.Н. Игнатов (ВНИИФ). Если до 2003-4 средняя зараженность семян бактериями не превышала 0,5%, то в 2010-11 она достигала 1-10%.

Заражение семян зерновых патогенными грибами, выделяющими токсины, в эти годы достигало 50-100%. Найденные бактерии и грибы снижали всхожесть пшеницы, ячменя и подсолнечника на 10-60%.

Нам надо срочно выстраивать эффективную систему мониторинга новых патогенов во всех областях и даже крупных районах. Нужно срочно готовить специалистов, понимающих эти явления микромира. Нужно налаживать поиск и производство новых препаратов. Иначе Россия навечно попадёт в зависимость от импортных семян. Но это дело Минсельхоза, а значит, дело очень долгое.

Базальный бактериоз

Опасность базального бактериоза в трудной диагностике. Польский фитопатолог, д-р Данута Сосновска недавно назвала новые болезни «бессимптомными». Больные растения выдают симптомы азотного, магниевого голодания, нехватки железа и других микроэлементов. В фазе кущения засыхают части листовой пластинки, желтеют молодые растения – как при фосфорном голодании. Агрономы кидаются вносить удобрения, давать подкормки. И выкидывают деньги на ветер: растения, поражённые бактериозом, удобрения усваивать не могут.

Инфекционная болезнь

Инфекционная болезнь (паразитарная болезнь) – это заболевание, вызываемое патогенным микроорганизмом (возбудитель болезни). Основной признак инфекционной болезни – способность передаваться от больных растений к здоровым [5] .

Сообщения об инфекционных болезнях растений обнаружены в литературных памятниках Древней Греции, Рима. Древние Греческие и римские философы (Аристотель,Теофраст, Демокрит) указывали на существование заболеваний ржавчина, головня, мучнистая роса, рак плодовых деревьев. В Древней Греции существовал храм «Эризибе». В нем устраивались жертвоприношения богам, защищающим растения от заболеваний. Скорее всего, в связи с этими ритуалами Теофраст дал мучнисторосяным грибам название «Erisibi», позднее, в латинской транскрипции они стали называться «Erysiphe» [4] .

Теофраст (ок. 372–287гг. до н. э.)

Классификация инфекционных болезней

Инфекционные заболевания подразделяются в зависимости от вида возбудителя болезни. Различают:

1. Вирусные болезни растений (мозаичные болезни, желтухи, болезни увядания, карликовость, пролиферация, закукливание) [1] .
2. Бактериальные болезни растений или бактериозы (рак растений, черная ножка картофеля, различные виды бактериальных гнилей, бактериальный ожог плодовых деревьев) [1] .
3. Грибные болезни растений или микофитозы (ржавчина, головня, мучнистая роса, фузариоз, гниль, цитоспороз, аскохитоз) [1] .
4. Актиномикозы – возбудители актиномицеты (парша картофеля) [1]
5. Альгофитозы – возбудители паразитические водоросли [1] .
6. Антофитозы – возбудители паразитические и полупаразитические цветковые растения (заразиха, повилика, омела, очанка) [1] .
7. Гельминтофитозы – возбудители паразитические нематоды (нематоды галловые (галлообразующие), нематоды настоящие шишкоиглые, нематоды разнокожие) [1] .
8. Энтомофитозы – возбудители паразитические насекомые (филлоксера, кровяная тля) [1] .
9. Арахнофитозы – возбудители паукообразные, в основном растительноядные клещи (обыкновенный паутинный клещ, бурый плодовый клещ, клещ красный плодовый, галловый сливовый клещ) [1] .

нематодой Рисовый афеленх» title=»Инфекционная болезнь — Гельминтофитоз – поражение клубники
нематодой Рисовый афеленх» />

Гельминтофитоз – поражение клубники
нематодой Рисовый афеленх

нематодой Рисовый афеленх» title=»Инфекционная болезнь — Гельминтофитоз – поражение клубники
нематодой Рисовый афеленх» />

Патогенез инфекционной болезни растения

Патогенез – совокупность последовательного развития процессов, определяющих механизмы возникновения и развития болезни [1] .

Особенности патогенеза определяются несколькими факторами: свойствами возбудителя, восприимчивостью растений, условиями окружающей среды. В патогенезе инфекционных болезней растений различают следующие фазы:

1. Прединфекционная фаза – инфекционное начало (споры, мицелий) с капельножидкой влагой опадают на различные органы растения и при благоприятных условиях через устьица, поранения или другими способами внедряются в ткани растений. В некоторых случаях фитопатогены размножаются и развиваются на уже отмерших растениях в непосредственной близости от растения-хозяина и оттуда внедряются в живые растительные ткани [1] .
2. Заражение – процесс проникновения возбудителя заболевания в растительные клетки [1] .
3. Инкубационный период – процесс скрытого развития патологических процессов от заражения до проявления внешних симптомов[1] .
4. Послеинкубационная фаза – характеризуется усилением симптомов, возрастанием интенсивности заражения, массовым поражением растений. Заканчивается выздоровлением или гибелью растения [1] .

различные по иммунитету
к заболеванию фузариозне увядание.» title=»Инфекционная болезнь — Сорта садового помидора (Solanum lycopersicum)
различные по иммунитету
к заболеванию фузариозне увядание.» />

Сорта садового помидора (Solanum lycopersicum)
различные по иммунитету
к заболеванию фузариозне увядание.

различные по иммунитету
к заболеванию фузариозне увядание.» title=»Инфекционная болезнь — Сорта садового помидора (Solanum lycopersicum)
различные по иммунитету
к заболеванию фузариозне увядание.» />

Защитная реакция растений

Защитная реакция растения – реакция, возникающая в ответ на внедрение фитопатогена в живые ткани растения, направленная на ограничение и подавление инфекции [2] .

Внедрение возбудителя вызывает у растений усиление активности окислительных ферментов, увеличение количества и активности фитонцидов. Это выражается в опробковении клеточных стенок, отмирании и выпадении вместе с инфекционным началом возбудителя заболевания зараженных клеток. В следствии отдельные группы клеток вокруг первичного очага инфекции, а в некоторых случаях и все растение в целом приобретают повышенную устойчивость к действию фитопатогена. Если возбудитель заболевания не способен преодолеть сопротивление тканей, то поражение ограничивается небольшим пятном хлоротичной или отмершей ткани [1] .

Иммунитет растения

Иммунитет растения к инфекционным болезням (фитоиммунитет) – устойчивость растения по отношению к воздействию фитопатогена или его токсинов. Слово «иммунитет» произошло от латинского «immunitas» – освобождение [2] [6] .

Другими словами, иммунитет растений – это невосприимчивость к болезни при непосредственном контакте с возбудителем в благоприятных для заражения условиях. Различные степени проявления иммунитета называют устойчивостью [6] .

Иммунитет растений, точнее его повышение и укрепление, является важной научной проблемой, тесно связанной с практическими вопросами сельского хозяйства. Один из самых надежных и эффективных путей защиты растений – использование устойчивых к вредным организмам сортов. На посевах таких сортов снижается необходимость использования фунгицидов иинсектицидов. Полное обеспечение страны устойчивыми сортами увеличит общую урожайность на четверть. Учение об иммунитете является теоретической основой селекции растений на устойчивость к инфекционным заболеваниям [6] .

Различают следующие виды растительного иммунитета:

1.Врожденный или естественный – присущее данному сорту (виду) свойство не поражаться каким-либо заболеванием, передающееся по наследству. Врожденный иммунитет подразделяют на:

• активный – свойство растения активно реагировать на внедрение паразита;
• пассивный – совокупность свойств растения позволяющих препятствовать внедрению паразита в ткани растения-хозяина и развитию в них, существующих независимо от свойств фитопатогена[6] .

2. Групповой иммунитет – устойчивость к разным возбудителям [6] .

3. Комплексный иммунитет – устойчивость к различным болезням и вредителям [6] .

4. Приобретенный (индуцированный) иммунитет – свойство растения, возникающее в процессе отнтогенеза под влиянием перенесенной болезни или воздействия на растение различными приемами, в частности веществами – индукторами устойчивости [6] .

https://npobiocentr.ru/stati/stimix1/
https://www.pesticidy.ru/dictionary/Infectious_disease