1
1
ПУТИ СОХРАНЕНИЯ УРОЖАЯ КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И САХАРИСТОСТИ ПРИ УГРОЗЕ НАЛИЧИЯ КОРНЕВЫХ ГНИЛЕЙ
Григоренко В.Р.
Научный руководитель - доктор с.-х наук Шутко А.П.
Ставропольский государственный аграрный университет
Ставрополь, Россия
Свеклосахарный комплекс занимает важнейшее место в структуре АПК России. Его состояние и дальнейшее развитие зависит не только от уровня таможенной защиты сахарного рынка, но и от конкурентоспособности, поэтому главная задача отрасли состоит в обеспечении максимального выхода сахара с одного гектара посевов и из каждой тонны свеклы, переработанной на сахарном заводе, при минимизации затрат во всех звеньях производственной цепочки (И.М. Чухраев, 2013).
На Всероссийском агрономическом совещании, прошедшем в 2016 году в рамках XXI Международной специализированной торгово-промышленной выставки «MVC: Зерно-Комбикорма - Ветеринария - 2016» были подведены итоги работы отрасли растениеводства за 2015 год, результаты которого были опубликованы в журнале «Сахарная свекла» за 2016 год № 2. Отмечается, что в свеклосахарном комплексе Российской Федерации в 2015 году были получены высокие результаты: собрано 37,612 млн. т сахарной свеклы, при том, что мощности сахарных заводов составляют 38,72 млн т. Произведено 5,2 млн т свекловичного сахара. По прогнозам Министерства сельского хозяйства Российской Федерации в 2016 году запланировано увеличение посевных площадей сахарной свеклы до 1,07 млн. га (рост на 52 тыс. га) и получение не менее 39 млн т сахарной свеклы. В рейтинге субъектов Российской Федерации по производству сахарной свеклы в 2015 году лидировали: Краснодарский край (7,163 млн. т),
Воронежская (4,296 млн. т), Тамбовская (3,914 млн. т) и Липецкая (3,870 млн. т) области. Лучшими по показателям урожайности культуры стали: Ставропольский (51,81 т/га) и Краснодарский (46,57 т/га) края и Рязанская область (42,9 т/га).
В рейтинге хозяйств по производству сахарной свеклы первое место заняла ЗАО «Фирма Агрокомплекс» Выселковского района Краснодарского края (руководитель Е.Н. Хворостин, главный агроном С.С. Егоров). На втором месте - ОАО «Студенецкий мукомольный завод» Пензенской области (генеральный директор А.В. Ужов, главный агроном В.А. Давыдов). Замыкает тройку лидеров ООО «Грибановский сахарный завод» Воронежской области (руководитель Е.В. Максимова, главный агроном Р.В. Кондратьев).
В нашей стране сахарная свекла является основной технической сахарной культурой, в корнеплодах которой содержится от 14 до 20% сахара. При потенциальной урожайности 50-70 т/га сбор сахара с гектара может составить от 8 до 12 т. Но такая урожайность может сформироваться только в оптимальных условиях выращивания. В производстве в основном получают не более 20-40 т корнеплодов с гектара. Это зависит от многих факторов, среди которых можно выделить поражаемость культуры комплексом вредных организмов. Немалый ущерб свеклосеющим хозяйствам наносят болезни сахарной свеклы. Потери от болезней составляют от 10% до полной гибели урожая во время вегетации и хранения корнеплодов (В.В. Вакуленко, 2016). По мнению заведующей лаборатории иммунитета ВНИИ сахарной свеклы имени А.Л. Мазлумова Г.А. Селивановой, инфицированность свекловичного сырья бактериями (развивающимися в сосудисто-проводящей системе корнеплодов) является одной из причин снижения сахаристости в последние годы в среднем до 16 % (http://www.avgust.com/).
В настоящее время к основному биотическому фактору потерь урожая сахарной свеклы в период вегетации следует отнести болезни, наиболее вредоносными из которых стали гнили корнеплодов. Их возбудителями являются почвообитающие микроскопические грибы и бактерии преимущественно сапрофитного типа питания, но способные паразитировать в корневой системе при ослаблении растений, связанном с ухудшением условий существования (засуха или обильные осадки, истощение и переуплотнение почвы и т.п.). При недостатке влаги в почве сапрофиты не могут развиваться за счет мертвого органического вещества и устремляются к живым тканям, как источнику влаги (Купревич, 1947).
Сапротрофы, поселяющиеся на ослабленных растениях, обладают необходимыми и достаточными качествами для паразитирования: высоким уровнем роста и быстрым прорастанием спор, соответствующими ферментами, антибиотиками, устойчивостью к этой группе веществ, образуемых другими почвенными организмами (Г.А. Селиванова, 2013).
В последние 10-12 лет на посевах сахарной свеклы с большей или меньшей распространенностью (от 2 до 20% и более) постоянно обнаруживаются гнили корнеплодов.
Среди болезней грибной этиологии наиболее вредоносна фузариозная гниль корнеплодов (рис. 1). Ее интенсивное развитие наблюдается во второй половине июня - в июле. Поражение обычно начинается с хвостовой части корнеплода и приводит к ее полному загниванию и отмиранию. Загнившая ткань становится сухой, волокнистой, приобретает бурый цвет. Поражение корнеплода может достигать 70%, а потери урожая в отдельные годы - до 30% и более. Инфицированные корнеплоды в период хранения становятся источником кагатной гнили.
Рисунок 1 - Фузариозная гниль сахарной свеклы (Сахарная свекла. 2013. №5)
Возбудителями фузариозной гнили являются микроскопические грибы рода Fusarium (F. solani, F. oxysporum), обитающие преимущественно в прикорневой зоне. Они обладают большим диапазоном приспособительных реакций, широкой специализацией и способны существовать в сапро- и биотрофной стадиях в агроценозах. Современные технологии выращивания сахарной свеклы позволяют им находиться в активном состоянии, создавая постоянную угрозу эпифитотии этой болезни (Г.А. Селиванова, 2013).
На протяжении последних лет в посевах сахарной свеклы наблюдается болезнь, которая ранее практически не идентифицировалась - это фузариозная желтуха, или фузариозное пожелтение (рис. 2). Заболевание может проявляться в фазе 2-4 пар листьев. Сначала желтеют ткани между жилками на более старших листьях, затем поражаются и молодые листья.Часто растения, которые «переболели» корнеедом в слабой степени, остаются инфицированными фузариями и продолжают вегетировать, при этом на них развивается «хроническая» фаза корневой гнили, которая проявляется в виде хлороза листьев, увядания и недоразвитости надземной части самого корня.
Рисунок 2 - Фузариозная желтуха сахарной свеклы (Сахарная свекла. 2013. №5)
Впервые фузариозная желтуха на сахарной свекле была описана в США, позже в Бельгии, Восточной Германии и Нидерландах. На Украине в 2007 году заболевание появилось в хозяйствах Полтавской, Черкасской, Сумской, Киевской и Хмельницкой областей, преимущественно в посевах гибридов зарубежной селекции, где было поражено до 10% растений.
Выделен следующий вид возбудителей болезни - Fusarium acuminatum (Ell.et Ev) Booth, или разновидность F.gibbosum Appl. Et Wr.emend. Billai var.acuminatum (Ell.et Ev.) Billai, F.oxysporum Shlea.
За последние пять лет отмечено существенное нарастание заболевания, особенно в годы с недостатком почвенной влаги в мае, когда симптомы пожелтения проявляются у более 50% растений. Так, в начале активной вегетации 2012 года фузариозной желтухой было поражено более 70% растений в Харьковской, 49% - в Полтавской и 39% - в Винницкой областях. Следует отметить, что инфицированные фузариями растения чаще провоцируют и развитие гнилей корнеплодов вторичного характера.
На сегодняшний день чаще на корнеплодах часто идентифицируются нетипичные виды гнилей, в частности, афаномикозная, питиозная, ризопусная, склероциозная и др. (Н.Н. Запольская, 2013).
При пенициллезной гнили на коре корнеплодов визуально диагностируются подушечки мицелия белого, розового, бежевого и сизого цвета (рис. 3). Гниль проникает в ткани корнеплода на небольшую глубину, окрашивая их в коричневый цвет.
Рисунок 3 - Пенициллезная гниль сахарной свеклы (Сахарная свекла. 2010. №7)
В результате микологического анализа было установлено инфицирование корнеплодов грибом Penicillium purpurogenum (Fleroff.) Stoll. Колонии P. purpurogenum имеют светло-серо-желтоватый (бежевый) цвет, который впоследствии меняется на сиреневато-белый и различные оттенки розового. Субстрат под колониями окрашивается в пурпурный цвет, давший грибу соответствующее название. При его разведении на рисе наблюдается развитие воздушного мицелия, который поднимается по стенкам пробирки в виде розовато-белого пушистого кольца, а зерна риса, соприкасающиеся со стеклом, окрашиваются в розовато-желтовато-красноватый цвет.
Следующие грибы рода Penicillium: P. bordzilowskii Moroczk., P. brevicaule Sacc., P. citrinum Thom, P. commune Thom, P. digitatum Sacc., P. duclauxii Delacr., P. expansum (Link.) Thom, P. pfefferianum (Wehm.) Westl P. frequentans Westl., P. insolitum Moroczk., P. iuteum Zukal, P. notatum West., P. propium Moroczk., P. purpurogenum Stoll, P. roqueforti Thom., P. rubrum Stoll.,
P. rugulosum Thom, P. solitum Westl., P. stoloniferum Thom, P. virescens Thom, P. viridicatum Westl. являются возбудителями и сопутствующей флорой кагатной гнили (Морочковский, 1959). P. rubrum ранее был выделен с вегетирующих высадочных корнеплодов. Остальные грибы поражают корнеплоды в период хранения в кагатах, и большинство из них являются вторичными, то есть заселяют ткани корнеплода после их поражения более активными возбудителями кагатной гнили (Botrytis cinerea Pers., Fusarium sp.).
Некоторые виды (P. diclauxii, P. glabrum, P .internum, P. necrosiferum) являются возбудителями некроза сосудисто-волокнистой системы.
Анализ литературных источников показал, что P. purpurogenum был обнаружен на гниющих корнеплодах в кагатах сахарной свеклы (Морочковский, 1948). Таким образом, P. purpurogenum перешел из категории возбудителей кагатной гнили в категорию возбудителей гнилей корнеплодов в период вегетации (О.И. Стогниенко, 2010).
Среди болезней корнеплодов сахарной свеклы в Центрально-Черноземном регионе наиболее распространена фузариозная гниль с максимальным развитием в середине лета. По данным Г.А. Селивановой (2010), в отличие от прошлых лет, в вегетационном сезоне 2010 года с экстремально жарким и сухим летом признаки загнивания корнеплодов на посевах сахарной свеклы стали обнаруживаться позднее по почерневшим и засохшим черешкам и листьям, распластанным по земле. Поражение растений носило преимущественно очаговый характер, при этом диаметр очагов достигал полутора метров; симптомы болезни проявлялись и на единичных растениях в рядках. Скорость распространения болезни заметно возросла в начале осени после нескольких выпавших дождей, стимулировавших деятельность почвенной микрофлоры. Загнивание корнеплодов происходило чаще всего с головки и быстро распространялось на весь корнеплод. Гнилая масса плотная, от бурого до черно-бурого цвета; при сильном поражении в ней образуются каверны, заполненные мицелием гриба. Граница между гнилой и внешне здоровой тканью четкая.
Микробиологический анализ проб пораженных этой гнилью корнеплодов с полей хозяйств Воронежской области показал, что возбудителем является Rhizopus stolonifer Ehrenb. - повсеместно распространенный микромицет-сапротроф из класса Zygomycetes, семейство Mucoraceae. Этот гриб известен своей высокой вредоносностью для хранящейся в кагатах свеклы при саморазогревании кагатов. Ранее ризопусная гниль вегетирующей сахарной свеклы в ЦЧР наблюдалась в 2001 и 2002 гг. (погодные условия которых, как и в 2010 г., существенно отличились более высокими летними температурами по сравнению со среднемноголетними) и описана как «мягкая гниль». В последующие годы эта болезнь не проявлялась вплоть до вегетационного сезона 2010 года.
Для рода Rhizopus характерно образование поднимающихся на субстратом толстых воздушных гиф - столонов, благодаря которым гриб быстро распространяется по поверхности. В месте соприкосновения с субстратом образуются ризоиды (нитевидные корнеподобные образования), внедряющиеся в субстрат, а вверх отходят пучки неразветвленных спорангиеносцев со спорангиями, заполненными многочисленными спорами.
Спорангии видны невооруженным глазом как черные точки (Г.А. Селиванова, 2010).
Также, в последнее время на юге Черноземья появилась болезнь, приводящая к загниванию корнеплодов сахарной свеклы и полной гибели растений в поле, которая носит очаговый характер.
Первые симптомы проявляются во второй половине июля в виде усыхания единичных листьев среднего яруса (или увядания всего листового аппарата в жаркую и сухую погоду) и начинающейся потери тургора нижней части корнеплода. Такие растения легко выдергиваются из почвы даже при достаточно большой массе корнеплода (возможно, из-за отсутствия у них мелких придаточных корней). Постепенно все листья засыхают, а корнеплод полностью увядает. Пик болезни и загнивание корнеплодов происходит в конце августа - сентябре. Потери урожая могут достигать 50% и выше.
Возбудители болезни - комплекс фитопатогенных почвообитающих бактерий, заполняющих сосудисто-проводящую систему и закупоривающих ее. В пораженных растениях нарушается метаболизм; из-за нарушения передвижения воды по сосудам увядают и усыхают листья, а корнеплод теряет тургор. Бактерии продолжают развиваться в потерявших тургор тканях, к ним подселяется различная сапротрофная микрофлора, ускоряющая загнивание корнеплода.
Болезнь идентифицирована как сосудистый бактериоз (рис. 4). В пробах больных корнеплодов и семян специалисты НИИ фитопатологии РАСХН определили видовой состав возбудителей - это бактерии из родов Pectobacterium, Pseudomonas; Bacillus mesentericus и Pantoea agglomerans.
Рисунок 4 - Сосудистый бактериоз (Сахарная свекла. 2013. №5.)
Проникновение возбудителей может осуществляться из почвы (через поврежденные корневые волоски) и из инфицированного семени (при прорастании семян инфекция заражает всходы). Если заразного начала недостаточно для развития корнееда и последующей гибели растения в фазе проростка, инфекция постепенно накапливается в сосудах. Когда бактериальная масса достигает критического уровня, начинается патологический процесс, заметный невооруженным глазом по потемнению сосудов на разрезе корнеплода, а затем и по увяданию растения и загниванию корнеплода (Г.А. Селиванова, 2013).
Кагатная гниль сахарной свеклы развивается во время хранения корнеплодов и ежегодно приносит значительные убытки свеклосеющей отрасли (рис. 5).
Рисунок 5 - Кагатная гниль (Сахарная свекла. 2012. №9.)
Комплекс возбудителей кагатной гнили формируется из возбудителей гнилей корнеплодов, которые инфицируют корнеплоды еще во время вегетации; из ризосферной микробиоты, которая проникает в ткани корнеплода после травмирования во время уборки и транспортировки. во время длительного хранения инфицированные корнеплоды заражают остальные.