Россия
Исследования, проведенные в разных почвенно-климатических зонах, выявили различия в составе и соотношении основных фитопатогенных грибов, вызывающих корневые гнили сельскохозяйственных растений. В подтаежной зоне превалировали виды рода Fusarium, а в степной – фитопатогенный гриб Bipolaris sorokiniana. В южной и северной лесостепи соотношение этих патогенов было примерно равным.
микромицеты, почва, грибы, фитопатогены, доминирование
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. Абакумов Е.В., Лойко С.В., Истигечев Г.И. и др. Почвы черневой тайги Западной Сибири – морфология, агрохимические особенности, микробиом // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55 (5). С. 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. Гребенюк И.Н. Микроскопические грибы основных типов почв Западной Сибири // Автореф. дис. канд. биол. наук. - Томск, 1974. С. 22.
4. Ашмарина Л.Ф., Горобей И.М. Видовой состав возбудителей фузариозов сельскохозяйственных культур в Западной Сибири // Сиб. вестн. с.-х. науки. 2008. № 12. С. 43-47. EDN: https://elibrary.ru/JWSESX
5. Ашмарина Л.Ф. Совершенствование защиты зерновых культур от болезней и вредителей в лесостепи Западной Сибири/автореф. дисс….. докт. с.-х. наук //Новосибирск, 2005.– 40 с. EDN: https://elibrary.ru/ZMHNRP
6. Гребенюк И.Н.,Ски¬ля¬гина Т.С., Половинко Г.П. Вопросы экологии некоторых фитопатогенных (Fusarium, Helminthosporium sativum и др.) грибов // Микробиология народному хозяйству. - Новосибирск, 1974. С. 170–176.
7. Дурынина Е.П., Чичева Т.Б. Роль почвы в сохранении и распространении фитопатогенных грибов // Итоги науки и техники. Сер. защиты растений. - М.: Изд-во ВИНИТИ, 1980. Т. 11. С. 73-115.
8. Кирцидели И.Ю., Власов Д.Ю., Ильюшин В.А. и др. Микроскопические грибы в почвах черневой тайги Западной Сибири // Микология и фитопатология. 2022. T. 56. № 2. С. 86-95. DOI: https://doi.org/10.31857/S0026364822020076; EDN: https://elibrary.ru/AZPSIQ
9. Качалова З.П., Макаренко Е.А.Корневые гнили яровой пшеницы в Кировской области // Докл. Моск. с.-х. акад., 1974. Вып. 2. С. 122-130.
10. Булавская Е.С., Санкина Е.М. К вопросу о возбудителях корневой гнили // Тр. // Горьк. СХИ, 1977. Т. 116. С. 39-40
11. Жданова Н.Н. Экстремальная экология грибов в природе и эксперименте / Н.Н. Жданова, А.И. Василевская. – Киев: Наукова думка, 1982. – 168 с.
