Russian Federation
Studies conducted in different soil and climatic zones have revealed differences in the composition and proportion of the main phytopathogenic fungi that cause root rot of agricultural plants. In the subtaiga zone, species of the genus Fusarium prevailed, and in the steppe zone, the phytopathogenic fungus Bipolaris sorokiniana prevailed. In the southern and northern forest-steppe, the ratio of these pathogens was approximately equal.
micromycetes, soil, fungi, phytopathogens, dominance
В почвах Западной Сибири распространен целый комплекс микромицетов, что подтверждается целым рядом исследований [1-3]. Фитосанитарное состояние почв влияет на развитие, распространение болезней, на сохранение в почве инфекций и, в конечном итоге, на урожайность сельскохозяйственных культур. Поэтому изучение состава почвенной микофлоры на наличие в ней возбудителей болезней играет важную роль в сельскохозяйственной практике.
Наиболее важным аспектом этой проблемы является присутствие в окультуренных почвах таких наиболее вредоносных фитопатогенов как грибы рода Fusarium L. и Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker. Первые широко распространены в природе и являются возбудителями многих заболеваний
сельскохозяйственных растений [4]. В условиях Западной Сибири они вызывают пустоколосость зерновых культур, увядание растений. Они входят наряду с грибом B. sorokiniana в патогенный комплекс возбудителей корневых гнилей [5]. Кроме значительного вреда, снижающего урожайность сельскохозяйственных растений, фузарии представляют определенную угрозу качеству урожая, продуцируя микотоксины различной химической природы.
В связи с этим нами в течение ряда лет по общепринятым методам проводилось изучение состава и соотношения этих фитопатогенов в почвах различных почвенно-климатических зон Западной Сибири. Наиболее распространенными патогенами в почве были грибы рода Fusarium, численность которых колебалась от 1000 до 18000 КОЕ в одном грамме почвы. По данным И.Н. Гребенюк [6] содержание их в почвах Западной Сибири составляет 18,1-25,9% от общего числа выделенных изолятов. Распространение гриба B. sorokiniana в окультуренной почве агроценозов достигало 200 конидий в одном грамме почвы, в то время как в целинной оно не превышало 10 штук/1г почвы.
Наряду с вышеуказанными возбудителями из почвы выделялись представители рода Alternaria, Trichoderma, Cladosporium, Penicillium, Aspergillus, Verticillium, Mucor, Rhizopus и др.
В подтаежной зоне доминирующими видами в комплексе возбудителей были грибы рода Fusarium. Это связано с тем, что характерной особенностью подтайги предгорий является наличие дерново-подзолистой почвы с низкой рН (4,5–5). Поскольку состав возбудителей в основном определяется реакцией среды [7], то почвенные условия характерные для этой зоны более благоприятны для развития видов рода Fusarium, чем для гриба B. sorokiniana. Поэтому превалирование видов рода Fusarium в данной зоне связано с их экологической приспособленностью к существованию в более кислой среде. Доминирующими видами являются F. sambucinum Fuck, F. avenaceum (Fr.) Sacc, F. moniliforme Sheld. и F. oxysporum (Schlecht.) Snyd. et Hans. vаr. orthoceras (Appl. et Wr.) Bilai. По данным ряда авторов [8], проводивших исследования почв черневой тайги Западной Сибири, установлено преобладание светлоокрашенных микромицетов, а темноокрашенные (меланизированные) грибы характеризуются только единичными находками.
Полученные нами результаты подтверждаются литературными данными, в которых отмечается преобладание видов Fusarium на кислых дерново-подзолистых почвах [9], в то время как на светло-серых и черноземных почвах они занимают меньшую долю в комплексе патогенов [10].
Установлено, что состав и соотношение видов в патогенном комплексе возбудителей болезней в южной и северной лесостепи примерно одинаковы. В обеих зонах B. sorokiniana приурочен к паразитированию в теплых, засушливых погодных условиях, а виды рода Fusarium, среди которых доминируют F. gibbosum App. et Wr. emend. Bilai, F. avenaceum, F. sambucinum, F. sambucinum var. minus Wr., F. oxysporum, F. graminearum Schwabe – превалируют в увлажненные прохладные годы.
Из почвы в степной зоне выделялся в большей степени фитопатогенный гриб B. sorokiniana, чем виды рода Fusarium. Факт превалирования этого патогена связан с тем, что он является темноцветным гифомицетом и содержит пигмент меланиновой природы [11], который определяет защитное действие против экстремальных факторов окружающей среды (повышенной температуры, пониженной влажности, повышенной инсоляции). Поэтому данный патоген и превалирует в тех условиях, где он может реализовать свои преимущества перед грибами рода Fusarium, которые не содержат данного пигмента. Среди видов рода Fusarium превалировали: F. avenaceum, F. sambucinum, F. oxysporum, F. oxysporum var. orthoceras, F. moniliforme.
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о высоком уровне заселенности почв широким спектром фитопатогенных грибов, состав и соотношение которых меняется в зависимости от почвенно-климатических условий. Полученные по общепринятым методам результаты имеют значение 1. биолого-экологических особенностей этих фитопатогенов.
1. Abakumov E.V., Loyko S.V., Istigechev G.I. i dr. Pochvy chernevoy taygi Zapadnoy Sibiri – morfologiya, agrohimicheskie osobennosti, mikrobiom // Sel'skohozyaystvennaya biologiya. 2020. T. 55 (5). S. 1018-1039. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2020.5.1018rus; EDN: https://elibrary.ru/VEAAAI
2. Rayko M., Sokornova S., Lapidus A. Fungal Metagenome of Chernevaya Taiga Soils: Taxonomic Composition, Differential Abundance and Factors Related to Plant Gigantism // J Fungi (Basel). 2021 Oct 27;7(11):908. DOI: https://doi.org/10.3390/jof7110908; EDN: https://elibrary.ru/MLIHNG
3. Grebenyuk I.N. Mikroskopicheskie griby osnovnyh tipov pochv Zapadnoy Sibiri // Avtoref. dis. kand. biol. nauk. - Tomsk, 1974. S. 22.
4. Ashmarina L.F., Gorobey I.M. Vidovoy sostav vozbuditeley fuzariozov sel'skohozyaystvennyh kul'tur v Zapadnoy Sibiri // Sib. vestn. s.-h. nauki. 2008. № 12. S. 43-47. EDN: https://elibrary.ru/JWSESX
5. Ashmarina L.F. Sovershenstvovanie zaschity zernovyh kul'tur ot bolezney i vrediteley v lesostepi Zapadnoy Sibiri/avtoref. diss….. dokt. s.-h. nauk //Novosibirsk, 2005.– 40 s. EDN: https://elibrary.ru/ZMHNRP
6. Grebenyuk I.N.,Ski¬lya¬gina T.S., Polovinko G.P. Voprosy ekologii nekotoryh fitopatogennyh (Fusarium, Helminthosporium sativum i dr.) gribov // Mikrobiologiya narodnomu hozyaystvu. - Novosibirsk, 1974. S. 170–176.
7. Durynina E.P., Chicheva T.B. Rol' pochvy v sohranenii i rasprostranenii fitopatogennyh gribov // Itogi nauki i tehniki. Ser. zaschity rasteniy. - M.: Izd-vo VINITI, 1980. T. 11. S. 73-115.
8. Kircideli I.Yu., Vlasov D.Yu., Il'yushin V.A. i dr. Mikroskopicheskie griby v pochvah chernevoy taygi Zapadnoy Sibiri // Mikologiya i fitopatologiya. 2022. T. 56. № 2. S. 86-95. DOI: https://doi.org/10.31857/S0026364822020076; EDN: https://elibrary.ru/AZPSIQ
9. Kachalova Z.P., Makarenko E.A.Kornevye gnili yarovoy pshenicy v Kirovskoy oblasti // Dokl. Mosk. s.-h. akad., 1974. Vyp. 2. S. 122-130.
10. Bulavskaya E.S., Sankina E.M. K voprosu o vozbuditelyah kornevoy gnili // Tr. // Gor'k. SHI, 1977. T. 116. S. 39-40
11. Zhdanova N.N. Ekstremal'naya ekologiya gribov v prirode i eksperimente / N.N. Zhdanova, A.I. Vasilevskaya. – Kiev: Naukova dumka, 1982. – 168 s.
