Андрій Ковтун: Прогалина в знаннях про нематод може в будь-який час зіграти злий жарт з агровиробником, зважаючи на зміну клімату

Наскільки великі втрати врожаю через нематод в Україні та світі? Достеменно невідомо. Окремі фахівці називають цифри від 10-20%, в осередках високої чисельності — 50%. Мікроскопічні розміри та прихований спосіб життя ускладнюють своєчасне виявлення нематод, водночас глобальне потепління і відсутність морозів протягом зими підвищують їхні шанси на перезимівлю. І з'являється ризик, що ситуація в найближчі роки може змінитися в гірший бік. Для агровиробників, звісно.

Андрій Ковтун розповів про те, які види нематод завдають найбільшої шкоди, симптоми ураження, коли їх спостерігати та які помилки допускають в господарствах у їх контролі.

SuperAgronom.com: Які фітопатогенні нематоди є найбільш поширеними в Україні?

Андрій Ковтун, фахівець-нематолог

Андрій Ковтун: Найбільш поширеною в Україні є група цистоутворюючих нематод. З роками її присутність у посівах не зменшилася. Це відома золотиста картопляна нематода Globodera rostochiensis, бурякова нематода Heterodera schachtii. Це вузькоспеціалізовані організми, які віддають перевагу конкретним культурам. Контроль цих видів ускладнений через те, що їхні личинки і яйця зберігаються в цистах, які їх захищають. 

Також поширені в Україні стеблові нематоди Ditylenchus destructor (нематода картопляної гнилі, або бульбова нематода), Ditylenchus dipsaci (стеблова нематода). Селекціонери працюють над створенням стійких до них сортів картоплі.

Галові нематоди в Україні більше вивчені в закритому ґрунті. А ось що стосується відкритого ґрунту — тут «біла пляма». 

Інша екологічна група нематод присутня в Україні, завдає надзвичайних збитків зерновим культурам, знижуючи їхню врожайність. Це мігруючі кореневі ендо- та ектопаразити як червоподібні види як Tylenchida, Longidorus, Tylenchus, Paratylenchus, які зустрічаються в комплексі. 

SuperAgronom.com: А як щодо соєвої нематоди?

Цистоутворюючий вид Heterodera glycines (соєва нематода) на сьогодні залишається карантинним об'єктом, який, на відміну від золотистої картопляної нематоди, не виявлений в Україні. Але в США це велика проблема з 1954 року, в останні роки в південній частині Канади теж. Вчені випробовують різні методи контролю цього патогену, шукаючи гени резистентності у сої.

SuperAgronom.com: Які культури найбільше потерпають від фітопатогенних нематод?

Андрій Ковтун: Оскільки стратегічні культури в Україні залишилися ті самі, то й видовий спектр нематод не змінювався. Відповідно, це картопля,  буряки цукрові, пшениця, ріпак.  Інші основні культури, зокрема соняшник, кукурудза, соя та плодово-ягідні культури нині не охоплені ґрунтовними дослідженнями щодо втрат від фітопатогенних нематод.

SuperAgronom.com: Які симптоми ураження цих культур нематодами? Наскільки складний процес ідентифікації нематодозів?

Андрій Ковтун: Досить складний. Дуже часто аграрії плутають симптоми ураження рослин нематодами з хворобами неінфекційного характеру. Наприклад, симптоми як карликовість або пожовтіння аграрії часто плутають з дефіцитом елементів живлення. Це призводить до того, що аграрії дають більше живлення і з однієї сторони покращують стан рослини, але разом з тим, збільшується і кількість нематод. 

Загальні симптоми нематодозів можна поділити на яскраво виражені і менше виражені. До яскраво виражених симптомів належать гіпертрофія тканин рослин — присутність потовщень на рослинах, що притаманно галовим нематодам. У цистоутворюючих нематод як золотиста картопляна можна побачити на рослинах самих нематод. Наприклад, самиць, які тримаються за корені рослини ротовими порожнинами на головному кінці (т. зв. шийка). Вони спочатку біленькі, згодом жовтіють, буріють, перетворюючись на роздуту цисту. Тобто можна викопати рослину і подивитися заселення. На буряках їх теж добре видно, спостерігається мичкуватість — посилений розвиток малих корінців.

Цисти (білі самиці) бурякової цистоутворюючої нематоди Heterodera schachtii на коренях буряків цукрових. Фото: Андрій Ковтун

Найскладніше візуально ідентифікувати ознаки ураження представниками групи червоподібних нематод. Вони слабо виражені і проявляються як некрози, гнилі, пожовтіння, скручення листя, карликовість тощо. 

До того ж, усі нематоди, як правило, зосереджені вогнищами в осередках агроландшафту. Інвазійний фон не є рівномірним. Тому ми можемо побачити ці прогалини. Це також ознака, яка буде вказувати на заселеність ділянки нематодами. І тоді доцільно буде відібрати ґрунтові проби за певною схемою, наприклад, на периферії здорової ділянки і у вогнищах (залежно від мети, з рослинними зразками чи без них).

Цисти золотистої картопляної нематоди Globodera rostochiensis. Фото: Андрій Ковтун

SuperAgronom.com: Коли проводити огляд рослин-хазяїв на присутність нематод?

Андрій Ковтун: Якщо є підозра щодо присутності на полі нематод, раціонально буде здійснювати моніторинг поля протягом всього періоду вегетації. Однак визначення заселення цистоутворюючим нематодами буде доцільно зробити під час цвітіння культури. Адже після пожовтіння цисти відпадають від рослини, що ускладнює ідентифікацію. На присутність червоподібних видів нематод з роду Ditylenchus потрібно відбирати проби ґрунту з ризосфери. Можна це робити протягом всієї вегетації. 

Варто зазначити, що, якщо розглядати в розрізі агрокліматичного районування, то в посушливих умовах Степу і в південній межі Лісостепу із тривалими посухами у літній період та важкими ґрунтами, домінують ендопаразитарні види червоподібних нематод (роди Pratylenchus, Ditylenchus зокрема). Бо ці види проникають в коріння навесні, коли у ґрунті достатньо вологи, і там переживають несприятливі чинники. Під час літньої посухи розвиток генерацій сповільнюється, але нематоди, які вже проникли у рослину, продовжують розвиватися і розмножуватися у коренях. Популяції ектопаразитарних видів нематод, які постійно живуть у ґрунті − переважно гинуть, тому у степовій зоні ці види ніколи не досягають високої чисельності, а із багатьох агроценозів взагалі «випадають». В умовах Полісся і північного Лісостепу добре себе почувають і ендопаразитарні види нематод, так і ектопаразитарні види (роди Tylenchorhynchus, Paratylenchus, Helicotylenchus, Longidorus). Щодо окремих видів, то традиційно більш шкідливими вважаються ендопаразити, хоча пороги шкідливості для ендо- та ектопаразитарних видів мало відрізняються. 

SuperAgronom.com: Які фактори сприяють поширенню нематод у ґрунті?

Андрій Ковтун: Це антропогенні, абіотичні і певні біотичні фактори. 

• Сівозміна, удобрення, обробіток ґрунту. 

Збільшення популяції нематод відбувається безпосередньо внаслідок дії людини. Зокрема, шляхом насичення сівозміни певними культурами, проведенням обробітків ґрунту, коли нематоди можуть бути перенесені з ураженого поля в не уражене. І тоді дуже важко очистити інвазійний фон такої ділянки. 

Крім того, коли на полі внесено багато органіки, розвиток нематод в ґрунті збільшується. Якщо в полі присутні фітонематоди, варто уникати внесення органічних добрив. Натомість, вирощувати сидерати або культури-провокатори з родини Капустяних.

• Погодні умови.

Опади і висока вологість збільшують популяцію фітонематод. Цікаво, що у Степу чисельність нематод може бути меншою, але шкідливість в рази більша, ніж у природних умовах існування нематод — Полісся, Лісостеп. Через це і рівні ЕПШ для різних агрокліматичних зон відмінні: для зони Степу як посушливої зони ми беремо нижчий (min) ЕПШ, тоді як для Полісся та Лісостепу як для зон із сприятливими умовами розвитку рослин використовується вищий (max) ЕПШ.

• Нематофаги.

Що стосується абіотичних чинників, то є низка різних організмів, які впливають на чисельність популяції. Це можуть бути гриби як Arthrobotrys oligospora. Цей гриб активно захоплює нематод і живиться ними. Окрім хижих грибів, є низка хижих нематод з рядів Mononchida, Dorylaimida та Aphelenchida, які також харчуються нематодами. Ще, наприклад, є така група малощетинкових червів Олігохет (Oligochaeta), Енхітреїв (Enchytraeus). Їх, зокрема, аграрії часто плутають з власне фітонематодами. В ґрунті їх видно неозброєним оком і часто мені надсилають фото для ідентифікації, підозрюючи, що це фітонематоди. А це взагалі з черви з іншого типу (кільчасті черви). Енхітреїд дуже часто плутають з фітонематодами і починають здійснювати заходи контролю. А між іншим, Енхітреїди відшукують і поїдають личинки і яйця цистоутворюючих нематод.

SuperAgronom.com: Чи можна логічно судити про присутність фітонематод за активністю енхітреїд? Якщо є енхітреїди, то є й кормова база — нематоди?

Андрій Ковтун: Так, безумовно, але тільки опосередковано. Оскільки вони виступають не тільки антагоністами для фітонематод, а й є сапрофагами, які заковтують залишки рослин, екскременти колембол, водорості, гриби і бактерії. На відміну від нематод, енхітреїди видимі, але в силу того, що існує прогалина в знаннях про гельмінтів, нерідко навіть вчені помилково приймають їх за нематод. 

SuperAgronom.com: А насправді це послання аграріям: не лякайтеся! У вас на полі все добре!

Андрій Ковтун: Саме так. Адже Енхітреїди — це ряд організмів «червоподібної» природи, які є антагоністами інших нематод.

SuperAgronom.com: Враховуючи все це, які методи контролю нематод найбільш ефективний?

Андрій Ковтун: Сівозміна, вирощування неспецифічних культур-хазяїв, підбір стійких сортів. Наприклад, в Інституті картоплярства НААН зібрали дуже великий фонд і колекцію нематодостійких зразків і сортів. Всі зразки, які вони створюють, проходять перевірку на стійкість до нематод. Це дуже активно використовується в Україні, тому що специфічних хімічних нематоцидів у нас немає і контроль нематод здійснюється виключно інсектицидами і акарицидами, меншою мірою фунгіцидами, які продемонстрували виражений спектр дії проти них. Відомості про вплив гербіцидів на нематод є досить суперечливими.

Щодо підбору неспецифічних культур-хазяїв, можна вирощувати покрівельні культури або так званої протинематодної сівозміни (люцерна — люцерна — люцерна — цикорій — ячмінь або яра пшениця — жито + вика — кукурудза; кукурудза на зелений корм або горох — жито на зелений корм або зерно; горох — кукурудза на зелений корм — жито; люцерна — люцерна — жито тощо). Також можна вирощувати культури-провокатори з родини Хрестоцвітих у серпні-вересні після збирання гороху, озимої пшениці та інших ранніх зернових, а через 40-45 діб скошувати і заорювати. Або ж залишати ділянку під паром.

В останні роки також активно створюють біонематоциди із включенням захисно-стимулювальної оболонки насіння. Є деякі втішні результати щодо контролю різних нематод. Але цей напрям досі відкритий.

В умовах закритого ґрунту для контролю нематод (наприклад, видів Meloidogyne) доцільно застосовувати нематофагові гриби.

Також, на сьогодні існують дослідження, які передбачають використання ентомопатогенних нематод і їх симбіотичних бактерій не тільки як біоінсектицидів проти комах-шкідників, а й як організмів, що володіють нематицидними властивостями (зокрема проти видів Meloidogyne, Nacobbus, Tylenchulus, Globodera тощо). Однак антибіотичні властивості такого нематодно-бактеріального комплексу проти фітонематод наразі ще недостатньо вивчені.

Світлини та відео про життя і роботу агрономів в Instagram SuperAgronom_

SuperAgronom.com: Які помилки найчастіше допускають аграрії у контролі нематод? Ну, окрім того, що плутають їх з іншими червами? 

Андрій Ковтун: Неправильно відбирають проби. Правильність відбору проб ґрунту дуже важлива, принаймні для визначення вихідного рівня чисельності нематод і порівняння із кінцевою у період вегетації. Однак чимала кількість проб, які приходять на аналіз, — ґрунтові і рослинні зразки — виконані неналежно. У підсумку це ускладнює отримання об'єктивних даних про рівень популяції на конкретній ділянці, частоту трапляння і якісний склад. А проблема в тому, що аграріям не вистачає знань про те, як нематоди заселяють ґрунт чи рослину, яким чином і, відповідно, як слід відбирати проби — у вогнищах чи систематично за певним маршрутом проходити поле. Плюс, нехтування дезінфекцією інструментів, що сприяє активному перенесенню нематод з однієї ділянки в іншу. 

Обстеженню підлягає не менше 10% загальної площі, її проходять зигзагом або за двома діагоналями. Рекомендована кількість первинних ґрунтових проб становить 8-10 одиниць об'ємом 50 см³ з площі 0,1 га, 10-15 одиниць з площі 0,1-0,4 га та 20 одиниць з площі 0,4-2,0 га. Для дослідження ґрунту на ділянках, де використовується крапельне зрошення, проби відбирають із зони активного зволоження, що формується під крапельницями.

Плюс, нехтування дезінфекцією техніки, обладнання, інвентарю і тари сприяє активному перенесенню нематод з однієї ділянки в іншу. Слід зважати на те, що поширення нематод майже ніколи не буває абсолютно рівномірним, оскільки основний спосіб поширення на значні відстані — пасивний, за допомогою ґрунтообробної техніки.

От в чому аграрії праві, так це у виборі стійких сортів. На це нині дуже зважають. І в Україні вистачає стійких до нематод сортів пріоритетних культур — картоплі, буряків цукрових. Єдина проблема наразі зі стійкими до нематод сортами зернових культур. 

Побурівші самиці золотистої картопляної нематоди. Фото: Андрій Ковтун

SuperAgronom.com: З точки зору фахівця-нематолога, який вид нематод ви вважаєте найбільш цікавим і чому? 

Андрій Ковтун: Загалом, для мене — це ентомогельмінти. Спочатку це були Мермітиди (Mermithidae). З часів навчання в університеті я знав, що є група червоподібних організмів, які паразитують на комахах. Ще тоді я задумався про те, як настільки малий організм як комаха може містити інші дрібніші організми? Мене зацікавив цей тип паразитизму «комаха — гельмінт». У подальшому я побачив, що екологічна група ентомонематод складається з безлічі представників і їхній тип зв'язку з комахами є надзвичайно різноманітний. Є істинно паразитичні форми, а є і патогенні, наприклад, як нематоди ряду Rhabditida. Вони є паразитами і патогенами завдяки симбіотичним бактеріям. На відміну від Мермітид, ці організми паразитують на багатьох видах жертв.

Разом з тим хочу зауважити цікавий факт. Перша виявлена епізоотія, викликана ентомопатогенними нематодами, була в 1952 році на буряковому довгоносику в посівах цукрових буряків Веселоподільської дослідної станції, що на Полтавщині. Чисельність бурякового довгоносика у посівах тоді зменшилася в рази. З того часу в Україні не було жодної офіційної реєстрації епізоотія, викликаного нематодами. Цікаво, чому? 

SuperAgronom.com: Чи не тому, що з того часу поліпшилася агротехніка вирощування? Відповідно, ентомопатогенним видам немає чим харчуватися?

Андрій Ковтун: І тут цікаво дослідити природне насичення. Наприклад, є дані данських учених, які протягом двох років зібрали і проаналізували близько 6 000 комах, з поміж яких 4 000 припадали на личинки та лялечки весняної капустяної мухи Delia radicum, і виявили трохи більше 1% екземплярів (70 особин) з ознаками нематодозів. Це надзвичайно мала кількість через хімічне навантаження у захисті рослин, яке практикується скрізь.

SuperAgronom.com: Чи можливо аграрію самостійно штучно заселити поле корисними нематодами?

Андрій Ковтун: Цілком можливо. Аграрій, який використовує біологічні засоби захисту, може застосувати всі стандартні методи колонізації ентомонематод (шляхом інтродукції та акліматизації чи внутрішньоареального переселення) і заселити ними своє поле, а потім моніторити, як збільшується їхня популяція і зменшуються популяції тих чи інших шкідників.

SuperAgronom.com: Дякуємо за цікаву розмову.

©Меланія Несмачна, SuperAgronom.com

Головні агроновини України та світу

Головні агроновини України та світу