Склеротиніоз: загрози, симптоми та методи боротьби

Свою латинську назву гриб отримав через те, що утворює на уражених тканинах рослини склероції  — тіла продовгуватої чи округлої форми, які складаються з тісно сплетених ниток міцелію. Це структури, у яких гриб перебуває у стадії спокою, наче зачаївшись, щоб у сприятливих умовах знову почати активний розвиток. А назву «біла гниль» має за те, що уражені частини рослини вкриваються пліснявою білого кольору.

Свого часу склероції вважали окремими організмами та навіть описували як самостійні види. Але в середині ХІХ століття вчені довели, що склероції є лише стадією в циклі розвитку деяких грибів.

Розміри склероціїв варіюють від декількох міліметрів до декількох сантиметрів. Найбільші склероції можуть утворюватися в кошиках соняшника. А потім вони потрапляють до насіння як стороння домішка.

Життєздатність склероціїв залежить від різних чинників — їхнього розміру, властивостей ґрунту, погодних умов, активності мікроорганізмів у ґрунті. Відповідно, середній термін життєздатності 4-5 років. Але за відповідних умов може зберігати свою життєздатність і до 8-12 років.

Sclerotinia sclerotiorum — неспеціалізований, некротрофний паразит, який вбиває рослину, а потім «доїдає» її рештки.

Як зазначає Олександр Акулов, кандидат біологічних наук, доцент кафедри мікології та фітоімунології Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, часткова стійкість рослини до цієї хвороби має полігенний характер і зумовлена:

• морфолого-анатомічними особливостями (це, наприклад, товщина кутикули);
• особливостями біосинтезу фінолів (активність фенілаланін-аміак лінази);
• особливостями секреції речовин-атрактантів (зокрема флаваноїдів), які виділяють корені, тощо.

Водночас учений додає, що комерційних сортів та гібридів, які мали би гени специфічної стійкості, тобто імунітет, до склеротиніозу, наразі немає.

Яким же чином гриб уражує рослину?

Найбільшої шкоди Sclerotinia sclerotiorum завдає, виділяючи специфічний фітотоксин, яким є щавлева (або оксалатна) кислота.

Її патогенез проявляється у таких процесах:

• закислення апопласту;
• хелатування іонів кальцію;
• активація низки ліричних ферментів;
• управління сигнальними шляхами, які контролюють окислювальний спалах і реакцію надчутливості.

Саме завдяки здатності руйнувати щавлеву кислоту деякі рослини є стійкими до склеротиніозу. Наприклад, злаки мають фермент оксалат-оксидазу, котра окислює щавлеву кислоту до вуглекислого газу та води.

А от шапинковий гриб Flammulina velutipes (зимовий опеньок) містить ген оксалат-декарбоксилази E8.2-OXDC, який допомагає протистояти дії щавлевої кислоти. Цей ген було використано для створення стійких до склеротиніозу трансгенних рослин томата FvOXDC.

Фахівці вважають, що отримання трансгенних рослин — найбільш перспективний шлях набуття ними високої стійкості до склеротиніозу. Зокрема й тому, що наявні на ринку препарати можуть контролювати не всі типи цієї хвороби. Є 2 типи зараження склеротиніозом — підземний і наземний. При цьому збудник їх один і той самий.

Типи зараження склеротиніозом та їхні симптоми

Підземний тип спричинює склеротинієвий вілт (в’янення), а надземний — білу гниль (для соняшника це стеблова та кошикова гнилі). Оскільки аскоспори гриба поширюються вітром, джерелом інфекції для надземного склеротиніозу може бути сусіднє поле.

Після контамінації (зараження) рослини в її тканинах утворюються склероції, які потім можуть потрапити у ґрунт. І після виходу зі спокою вони, вже на поверхні ґрунту, проростають плодовими тілами з аскоспоридами, котрі потім інфікують надземні органи рослин. Водночас склероції у ґрунті проростають гіфами й інфікують підземні органи рослин.

Склеротиніоз — хвороба багатьох сільськогосподарських культур. Основні з них — соняшник, соя, кукурудза, ріпак. В Україні від цієї хвороби найбільше страждають посіви соняшника.

Характерні ознаки ураження соняшника склеротиніозом підземного типу:

• спостерігається в’янення рослин;
• хворі рослини розташовані хаотично;
• рослини вимирають не одночасно (на різних стадіях розвитку).

Визначальними тут є кількість склероціїв у ґрунті та їхня віддаленість від коренів рослин. До того ж убита склеротинією рослина може співіснувати зі здоровими, не перезаражуючи їх. Адже гриб Sclerotinia sclerotiorum не має конідій (тобто, спор безстатевого розмноження), тому можливості перезараження від рослини до рослини дуже обмежені.

Що ж до надземного типу ураження, то він розподіляється на два види локалізацій — стебловий склеротиніоз і кошиковий склеротиніоз.

Симптоми першого з названих видів ураження проявляються в середній частині стебла і мають вигляд бурих плям, які мокріють, із білим нальотом міцелію гриба. Це якщо погода волога. Якщо ж умови посушливі, то на уражених стеблах виникають знебарвлені плями, які розміщуються концентричними колами.

А листя, розташоване вище ураженої частини, в'яне та засихає. Поступово поверхневий шар стебла руйнується. Провідні пучки оголюються й стебло, втративши опору, надламується. Якщо його розрізати, то всередині видно утворені темні склероції. Зрештою рослина відмирає і всихає.

Симптоми ураження кошиків найчастіше проявляються наприкінці цвітіння або у фазі їхнього пожовтіння. На тильному боці з'являються блідо-коричневі плями, тканина мокріє і легко продавлюється. Достигаючи, уражений кошик розтріскується, у місцях плям формується білий повстяний наліт, який заповнює простір між сім'янками. А насіння темніє та гіркне.

«У розвитку й поширенні інфекції все залежить від температурних режимів і вологості ґрунту. Вологість має бути щонайменше 60%. Якщо цей показник нижчий, то зараження не відбувається. Але, за нашими дослідженнями, запасів інфекції у ґрунтах наразі достатньо. Тому навіть у тих посушливих умовах, які спостерігаються останнім часом, загроза не зникає. Адже щойно температура і вологість досягнуть сприятливих рівнів, інфекція починає розвиватися», — зазначив Сергій Ретьман, заступник директора Інституту захисту рослин НААНУ.

Поширення білої гнилі 

Найбільше проблема склеротиніозу зачіпає ті регіони, де сівозміна обмежена або однією, або кількома культурами, які є основними об’єктами зараження. Зокрема, йдеться про соняшник, сою, ріпак. Опитування аграріїв з різних куточків України показало, що в північних регіонах хвороба зустрічається досить рідко. Більше її поширенням стурбовані виробники з південних областей.

Наприклад, Андрій Щедрінов, керівник ФГ «Теллус-Юг», що в Херсонській області, з проблемою склеротиніозу на соняшнику зустрівся в 2016 р.

«Хвороба проявилася лише в червні, практично на етапі стиглості, незадовго до збирання врожаю. Соняшник стояв уже заввишки в 2 метри. І тут стебла стали крихкими, тонкими, почали гнити, на них з’явилися плями, рослини почали просто падати. Втрати були колосальними — від 30 до 50%. Боротися з цим було вже марно», — розповів аграрій.

За його словами, рятувати врожай навіть не намагалися. Поле заорали й під наступний урожай посіяли по ньому жито — з надією, що розвиток інфекції хоч трохи перерветься.

«Якщо ми говоримо про соняшник, то, звісно ж, на півдні це традиційна проблема. І що більше у нас буде посівів із соняшником, то більше біла гниль «зміцнюватиме» свої позиції. Але соняшником склеротиніоз не обмежується. Соя також входить в ареал поширення інфекції. Зокрема, на Херсонщині й Миколаївщині. Причому, особливо — на рівні трансгенезу. Ми ж усі розуміємо, що насправді в Україні досить багато сіють ГМ сої, хоча за офіційними даними її нібито немає. Та мова тут не про це, а про те, що така соя буде уражуватися частіше. Адже трансгенез, зазвичай, спрямований на стійкість сої до певних гербіцидів,   а тенденція така, що коли якісь властивості набуваються, то в іншому плані щось втрачається. Таким чином трансгенна соя стає більш сприйнятливою до певних хвороб, зокрема й до білої гнилі», — зауважує Ольга Бабаянц, доктор біологічних наук, завідувачка відділу фітопатології та ентомології Селекційно-генетичного інституту — Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення.

За її словами, підземний спосіб зараження — проблема, передусім, насіннєвого матеріалу. Тому необхідність його протруювання навіть не обговорюється. Що ж стосується надземного способу, то вчасна фунгіцидна обробка може до певної міри врятувати врожай, але й тут є свої нюанси. Якщо культура повертається на одне й те ж саме місце дуже часто, та, до всього, постійно застосовуються фунгіциди на основі певної  діючої речовини, без заміни на іншу,  то  з часом збудник набуває  стійкості до неї.

«Що більше ми будемо використовувати фунгіцидні препарати, то беззаперечно  більше створюватиметься  нових ізолятів або штамів патогену, які будуть  виявляти  резистентність до діючих речовин, стійкість  рослин при цьому втрачатиметься, а сприйнятливість буде постійно зростати», — зазначила Ольга Бабаянц.

Засоби боротьби зі склеротиніозом

Хоч як би там було, а найперший захист — це протруювання насіння. Причому, на думку Ольги Бабаянц, потрібно ще враховувати елементи поліпшення фізіології культури.

«Ми обробляємо насіння і додаємо туди певні мікроелементи або препарати  регулювання росту. Вони можуть дати фізіологічний старт рослині, тоді вона стає міцнішою і більш стійкою до ураження», — зауважила Ольга Бабаянц.

Втім, на її думку, все ж найефективніше з цією хворобою можна боротися за допомогою сівозміни. Найбільш оптимально, якщо той же соняшник не буде повертатися на одне й те саме поле щонайменше 10 років. Однак зараз, звісно, ніхто не дотримується таких правил, бо економіка диктує свої закони. Водночас лише протруювання насіння недостатньо, адже воно може певним чином убезпечити від прикореневої форми, а від стеблової й кошикової доведеться додатково застосовувати фунгіциди.

«Треба підбирати фунгіциди добре випробувані, з досить широким спектром дії. Щоби це не була часткова дія і не довелося обробляти посіви по кілька разів. Якщо навіть отримали гарні сходи, жодних ознак хвороби не бачимо, все ж заходи захисту мають продовжуватися. Зокрема, для соняшнику перший етап фунгіцидного захисту — це фаза від 6 до 8 листків. Бо це той критичний момент, коли може відбутися зараження, якщо складуться сприятливі умови. Але й потім слідкуємо уважно. Навіть якщо перший захист спрацював добре і надалі не має видимого розвитку хвороби, все ж треба бути готовим до наступного етапу захисту, аби уникнути ураження  кошику. Звісно, у разі, якщо буде сухо, тепло, якщо рослина сама по собі буде фізіологічно сильною, то ефективність дії фунгіцидної обробки буде значно вищою, і ми зможемо отримати нормальний урожай, що буває досить часто. Однак якщо будуть вологі та прохолодні умови, то навіть уже готовий, хороший кошик може піддатися інфекції. Особливо, коли голівки вже повністю дозрілі, а якраз почалися дощі. Тут уже фунгіцид не застосуєш. Тому в разі ризику, що складеться така ситуація, краще швидше зібрати соняшник з поля. Якщо потрібно, то навіть провести десикацію. Це недешево, але доцільно», — запевнила Ольга Бабаянц.

Серед комплексу заходів із контролю склеротиніозу може бути й відповідний обробіток ґрунту.

«Найдовше, по декілька років, зберігаються склероції, які перебувають на поверхні ґрунту та в шарі до 6 см. При заляганні їх глибше від 5-6 см вони руйнуються протягом року, адже температура та вологість у нижчих шарах створюють для них несприятливі умови. До того ж, тут кипить робота ґрунтових хижих грибів. Понад те, 70-80% склероціїв можуть бути зруйновані вже через місяць, якщо відносна вологість ґрунту становитиме 50-100%, а температура сягатиме 18-20 °С. А такі процеси краще відбуваються саме на глибині нижче за 6 см», — зазначила Ольга Бабаянц.

Відповідно, на думку експерта, в разі наявності запасів інфекції варто застосовувати глибоке розпушування, за якого верхній шаг ґрунту перевертається і занурюється на більші глибини, а там уже відбувається руйнування склероцій.

У свою чергу, Олександр Акулов зауважує, що дієвими для контролю склеротиніозу можуть бути будь-які заходи, котрі знижують кількість і життєздатність склероцій. Серед них, зокрема, й підвищення мікробіологічної активності ґрунтів (сидерати, пари, залишення рослинних решток + азотні добрива, деструктори стерні, органічні добрива, біопрепарати тощо).

Загалом же важливо тримати руку на пульсі, пам'ятати про таку загрозу та бути готовим до рішучих дій у боротьбі з нею.

Алла Гусарова, SuperAgronom.com