PrintНачался этот процесс недавно – если в 1998 году микробиологи могли его наблю­дать у себя в лабораториях,то уже к 2005 году агрономы отметили проявление забо­левания на полях зерновых в форме пожел­тения растений и усыхания краев листьев. Заболевание проявлялось локально в виде пятен от полуметра в диаметре и полос непра­вильной формы от десятка до сотен метров длины. Симптоматика бактериозов зерновых вообще сходна с симптомами нехватки питательных элементов фосфора, азота, магния и некото­рых микроэлементов, хотя реаль­но проявление желтизны на рас­тениях связано с разрушением хло­рофилла под действием токсинов фитопатогенных бактерий. (Опубликовано в № 05.2010 г.)Старый английский анекдот:

Взволнованный слуга врывается в кабинет лорда: «Наводнение, сэр! Спасайтесь! Темза вышла из берегов и сейчас будет здесь!»

Лорд: «Выйди вон и доложи, как положено!»

Слуга (через некоторое время) торжественно открывает двери: «Темза, сэр!»

Бактериозы как наводнение затаплива­ют наши поля и могут уничтожить наш уро­жай. Как случилось, что малоизвестные и довольно безобидные, уносившие еще несколько лет назад 2-5% урожая заболева­ния становятся бичом наших полей?

Кто-то будет спорить: «Какие бактери­озы? У нас проблема грибных болезней. Мы несем большие потери от фузариозов на зер­новых, фитофторы на картофеле, томатах и на других пасленовых и так далее».

Действительно, еще несколько лет назад Fusarium graminearum – возбудитель фузариозных корневых гнилей и фузариоза коло­са зерновых, забирал у нас от 20% урожая в обычные годы до 50% в годы эпифитотий. Но в природе существуют законы саморе­гуляции, и против сильно размножившего­ся паразита появляется гиперпаразит, кото­рый уничтожает первого. Этим гипер пара­зитом оказалась эпифитная бактерия Pseudomonas syringae, которая научилась питаться Fusarium graminearum и к насто­ящему времени его практически уничтожи­ла. Заняв его нишу, она размножилась. Бактерия смогла «договориться» с мало­значимыми до последнего времени други­ми грибами рода Fusarium, вследствие чего состав корневых гнилей в последнее время полностью изменился.

Начался этот процесс недавно – если в 1998 году микробиологи могли его наблю­дать у себя в лабораториях,то уже к 2005 году агрономы отметили проявление забо­левания на полях зерновых в форме пожел­тения растений и усыхания краев листьев. Заболевание проявлялось локально в виде пятен от полуметра в диаметре и полос непра­вильной формы от десятка до сотен метров длины. Симптоматика бактериозов зерновых вообще сходна с симптомами нехватки питательных элементов фосфора, азота, магния и некото­рых микроэлементов, хотя реаль­но проявление желтизны на рас­тениях связано с разрушением хло­рофилла под действием токсинов фитопатогенных бактерий. Некоторые ученые все это стара­ются объяснить неравномерным внесением минеральных удобре­ний, что дезориентирует агрономов-технологов в принятии решений. Внесение минеральных удобрений не дает ожидаемого результата. Мы проверяли потребность растений в элементах питания с помощью методики функциональной диа­гностики питания растений, раз­работанной в России во ВНИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова Усковым Е. И., на полях хозяйства, расположенного в Ростовской области. Растения всем своим видом «кричали» о нехватке азота, но анализ по активности хлоро-пластов свидетельствовал о пол­ной обеспеченности растений этим элементом питания. Кстати, это хозяйство в 2009 году имело паде­ние урожайности с 44 до 12 ц/га.

НЕ ПЛОХАЯ ПЕРЕЗИМОВКА,  А ТЯЖЕЛАЯ БОЛЕЗНЬ

Последние 2-3 года бактериаль­ные болезни вышли на уровень эпифитотии, вызывая потери уро­жая, которые ошибочно приписы­ваются плохой перезимовке растений, засухе, нехватке минераль­ных удобрений, плохой защите от заболеваний растений грибной природы и т.д. Практики лишены возможности проведения точной диагностики в связи с отсутстви­ем на станциях защиты как ком­петентных специалистов по бактериальным болезням растеням, так и методик их определения. Все это только обостряет проблему.

Нами были проверены семена озимой пшеницы на степень пора­жения возбудителями базального (Pseudomonas syringae) и черного бактериозов (Xanthomonas translucens) по методике, разрабо­танной проф. Котляровым (ФКубГАУ, г. Краснодар). Степень заражения семян озимой пшени­цы, посеянной под урожай 2010 года, была от 25 до 85% у тех образ­цов, которые были получены от хозяйств, расположенных в поло­се Харьков – юг Ставропольского края. Наиболее были поражены семена интенсивных сортов пше­ницы иностранного происхожде­ния Ларс и Эвклид. Проявление болезни весной 2010 года было сле­дующее: неплохо перезимовавшие посевы гибли весной 2010 года после схода снега и установившей­ся среднесуточной температуры выше +2 °С от небольших ночных заморозков. Дело в том, что фитопатогенные бактерии в составе сложных корневых гнилей начи­нают развиваться раньше грибов при температуре +2°С. Они синтезируют белок, который является центром льдообразования при пониженной темпе­ратуре. Вследствие этого стойкость расте­ний к отрицательным температурам обну­ляется и растения гибнут при незначитель­ных ночных заморозках, хотя должны выдер­живать -9°С и ниже. Этим можно объяснить в большой степени весеннюю гибель ози­мого рапса на значительных площадях. Причем характерной являлась картина, когда вымерзала центральная часть поля, а на краях поля, где снег сошел позже, растения пре­красно сохранились. Последствия от замо­розков в апреле-мае для посевов, поражен­ных бактериозом, могут быть катастрофи­ческими.

Print

ПРИЗНАКИ И ПОВЕДЕНИЕ ВРАГА

Может иметь место как самостоятель­ное развитие бактериозов, так и совместное (смешанная бактериально-грибная инфек­ция, бактериально-микоплазматические инфекции), последовательная смена бакте­риальных болезней грибными.

Популяции фитопатогенных бактерий на территории Украины и России имеют характерные признаки как по видовому составу бактерий, так и по генетическому разнообразию внутри видов. Ряд видов (Cmm, X. arboricola) перешел к паразитиз­му на новых растениях-хозяевах. Новые виды фитопатогенов (Dickeya sp.) прони­кают в Украину и Россию с посевным и поса­дочным материалом и переходят к эпифитотийному развитию.

Print

Косвенные признаки заражения бактериальной инфекцией злако­вых культур в последние 2-3 года:

  • Мозаичность полей, как при недостат­ке и неравномерном внесении элементов минерального питания.
  • Плохая морозостойкость растений. Без явных причин гибель растений в осенне-весенний период. (Особо подвержены этому посевы озимого ячменя).
  • Сильное ослабление растений при весенних заморозках.
  • Щуплое зерно, иногда с черным заро­дышем (очень похоже на поражение гри­бом Alternaria alternatа – но при дифферен­циальной диагностике это может быть Pseudomonas syringae pv. Atrofaciens).
  • Плохое развитие вторичной корневой системы, что делает растения крайне уяз­вимыми к засухе и недостатку питания.
  • Засыхание кончиков листьев зерно­вых на стадии кущения. Это может прояв­ляться и осенью и весной.
  • Разноярусность посевов кукурузы. При проверке у отстающих в росте растений наблюдается гибель зародышевого корешка.
  • При засухе лист кукурузы начинает засыхать не от краев к середине листа, а с центральных жилок (сходство с симптома­тикой, связанной с нехваткой цинка).
  • Специфическая желтизна посевов, свя­занная с разрушением хлорофилла.
  • Синдром желтого флагового листа при зеленых листьях нижних ярусов.
  • Слабое действие фунгицидных препа­ратов, – иногда после временного улучше­ния вида растений после обработки проис­ходит ухудшение (когда системный препа­рат уничтожает грибной компонент инфек­ции, который заменяется бактериальным, на последний фунгицид не действует).
  • Понижение, а не повышение качества зерна при хранении (падение содержания клейковины).
  • Снижение хлебопекарных качеств муки, изготовленной из зараженного зерна.
  • Снижение расчетной динамики полу­чения прибавки веса птицы, поросят и телят.

Print

КТО И ГДЕ НАХОДИТСЯ В КУРСЕ СОБЫТИЙ

В Украине лидером по изучению и раз­работке методов борьбы с бактериозами культурных растений является Институт вирусологии и микробиологии УАН, в част­ности, отдел фитопатогенных бактерий, возглавляемый доктором биологических наук, академиком В. Ф. Патыкой.

В институте в последние годы защище­ны несколько кандидатских и докторских диссертаций по этому направлению, где подтверждена актуальность темы борьбы с развитием и распространением бактери­озов сельскохозяйственных растений. Готовится к изданию книга-справочник по возбудителям бактериальных болезней.

В России бактериозами занимается ВНИИ фитопатологии, Центр «Биоинже­нерия» РАН, проф. В.В. Котляров (КубГАУ) и ряд других исследователей. Проф. В.В. Котляров является автором учебни­ка для вузов «Бактериальные болезни куль­турных растений», который вышел малень­ким тиражом в 2009 году, и признан луч­шим учебником года.

В Украине проблемы эпифитотии бак­териозов активно обсуждаются в узком кругу специалистов, и кому посчастливит­ся достать вышедшие тиражом 500 экзем­пляров «Тези доповщей» XII съезда обще­ства микробиологов Украины им. С. М. Виноградского (проходил 25-30 мая 2009 года в Ужгороде), тот может почерпнуть для себя много интересного и полезного по этой теме.

В целом позиция Россельхозакадемии и Национальной аграрной академии Украины в отношении проблемы эпифи-тотии бактериозов напоминает поведение «подзалетевшей» девушки, которая меч­тает, что все, может быть, «рассосется» само собой. Они провозглашают проблему бак­териозов несуществующей и вводят в заблуждение руководителей Министерства аграрной политики Украины и Министерства сельского хозяйства РФ, которые искрен­не хотят разобраться в проблеме сниже­ния урожайности и получения низкосорт­ного зерна в последние годы. Эта политика ведет к потере времени для раз­работки национальной програм­мы противодействия эпифитотии и снижения потерь на националь­ном уровне, а также имеет место активное противостояние обсуж­дению проблемы. Так или иначе, обе национальные сельхозакаде­мии проигнорировали участие в Международной конференции по бактериозам, которая проходила 15-17 сентября 2009 г. в г. Краснодаре на базе КубГАУ, где были представители «большой» академии, вузов и других органи­заций.

Print

ВОПРОС БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

США практически завершили переход к созданию государствен­ных систем химической и биоло­гической безопасности, которые являются составными элемен­тами общей системы безопас­ности. В 2001 году Пентагон выде­лил большие деньги, часть из них в виде двух грантов по линии Международного научно-технического центра и при под­держке USDA (проекты 1771 (2001-2005) и 3431 (2006-2012).

Соисполнители:

  • ВНИИ фитопатологии РАСХН
  • Центр «Биоинженерия» РАН
  • N.W. Schaad (USDA, Fort Detrick, MD)
  • Проф. Э.С. Пирузян (ИОГЕН,РАН)
  • Проф. Ф.С. Джалилов (РГАУ-МСХА).

Ученые сделали колоссальный вклад в изучение развития эпи­фитотии бактериозов и разработ­ку экспресс-методов их диагно­стики. Некоторые результаты исследований докладывались на конференции по бактериозам и изложены в работе «Генетическое разнообразие бактерий рода Pseudomonas, поражающих злаки» (авторы Е. В Матвеева., В. В. Котляров, В. А. Политыко, А. Н Игнатов, В. К. Боброва, И. А. Милютина, А. В. Троицкий, Н. В. Шаад).

Норманн Винер Шаад – спе­циалист по бактериозам с миро­вым именем, сотрудник Министерства сельского хозяй­ства США. Его справочник по бак­териальным болезням был издан в Китае миллионным тиражом и был роздан бесплатно сельхозпро­изводителям, потому что бакте­риоз поражает рис – основной про­довольственный злак страны.

Основной проблемой сегод­няшнего дня является не столь­ко распространение бактериозов, сколько фактическое отсутствие средств борьбы с ними.

Всех расслабило то, что XX век был относительно благополучен к массовому проявлению бакте­риозов. Бактериозы распростра­нялись в последней трети XIX века. В XX веке было несколько волн болезней грибного происхо­ждения, против которых были соз­даны эффективные синтетические фунгициды, однако сегодня прак­тически отсутствуют высокоэф­фективные препараты бактери­цидного действия.

Кроме того, в настоящее время корневые гнили – бактериально-грибного происхождения, где бак­териальный компонент представ­лен бактериями-аэробами, кото­рые хорошо развиваются в верх­нем слое почвы на растительных остатках, что может быть серьез­ным препятствием для внедрения систем нулевой и минимальной обработки. Основные потери нач­нутся на полях с минимальной обработкой.

Print

МЕЧ ПРОТИВ БИЧА

Предложено системное реше­ние этой проблемы. Оно подраз­умевает применение двух фунгицидов для протравливания семян, один из которых имеет бактерицидное действие, а также антибиотика на основе продуцентов актиномицетов с дальнейшим использова­нием микробных препаратов на основе эндо-фитных и экзофитных штаммов микробов-заместителей. Предусматривается обра­ботка пожнивных остатков сложными микробными препаратами. Из существу­ющих сегодня микробных препаратов, несмотря на заверение продающих их орга­низаций, нет ни одного, способного решать задачу борьбы с корневыми гнилями и дру­гими болезнями бактериального происхо­ждения.

Есть наблюдения, что в некоторых слу­чаях препараты для разложения пожнив­ных остатков с выраженным антигрибным действием могут спровоцировать актив­ное развитие бактериального компонен­та корневых гнилей. (Например: в одном из хозяйств Ростовской области приме­нение осенью 2008 г. российского препа­рата Биофит-2 для разложения пожнив­ных остатков в условиях эпифитотии в 2009 г. вызвало падение урожайности ози­мой пшеницы с 44 ц/га (2008 г.) до 12 ц/ га (2009 г.). Поэтому в 2010 году будет предложено не менее трех новых препа­ратов для работы с растительными остат­ками, имеющими, кроме антигрибной, антибактериальную (против возбудите­лей бактериозов) активность. Активные компоненты разработаны во ВНИИ сельхозмикробиологии (С.-Петербург) и Институте вирусологии и микробиоло­гии НАН Украины (Киев). Значительное увеличение урожайности делает эту систему экономически привлекательной.

Выше мы говорили в основном об эпифитотийном распространении Pseudomonas syringae на зерновых культурах. На самом деле имеет место активизация подвидов этого микроорганизма практически на всех сельскохозяйственных культурах: сое, горо­хе, люпине, фасоли, картофеле и др. Обычно к причине массового распростра­нения, – естественной смене в звене пара­зит/гиперпаразит, прибавляют потепле­ние климата.

Кроме Pseudomonas syringae, активи­зировались Xanthomonas translucens, Erwinia carotovora, Xanthomonas arboricola, Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis, Pseudomonas corrugate, Ralstonia solanacearum, Xanthomonas campestis и ряд других фитопатогенных бактерий. Смена патогенов – возбудите­лей бактериозов пасленовых – томата, кар­тофеля, баклажанов и перцев произошла три года назад. Сегодня отмечается силь­ное поражение картофеля в Ростовской области, всей Восточной Украине, Волгоградской области и вообще во всем Южном Федеральном округе Российской Федерации. В данном случае наблюдается одновременное поражение 3-4 видами возбудителей бактериальных болезней и микоплазматической инфекцией. Симптоматика имеет сходство с пораже­нием фитофторой и другими возбудите­лями грибных болезней. Существует необ­ходимость дифференциальной диагности­ки для принятия эффективных решений. Применение фунгицидов в данном слу­чае неэффективно. Если кто-то из фитопатологов сомневается в существовании эпифитотии бактериозов на пасленовых, рекомендую посетить теплицы в знаме­нитой Кривянке под Новочеркасском, которые поставляют ранние огурцы и тома­ты. Там давно используют разрешенные и неразрешенные антибиотики, трихопол в том числе, причем успешно. То же самое с успехом применяют и в Украине. Я всег­да восхищаюсь народной сообразитель­ностью.

Print

Патогены – возбудители бактериозов на посевах рапса, капусты и других куль­тур из семейства крестоцветных: Xanthomonas campestris pv. campestris штаммы NCPPB528T, LMG8004, B100, PHW231, pv. armoraciae (756C), pv. raphani (NCPPB1946T), X. arboricola (новый пато-вариант из капустных), Pseudomonas syringae pv. Maculicola DC3000 и др.

Бактериоз подсолнечника в первую оче­редь, проявляется в уменьшении густоты стояния растений, несмотря на полную норму высева семян. Отмечается значи­тельная гибель молодых растений в фазе прорастания семян. Если в 2009 г., сте­пень заражения семян в ЮФО России была в пределах 40%, то семена, которые пойдут на посев в 2010 г. инфицированы до 80%.(Частное сообщение проф. В. В. Котлярова.)

В последние 2-3 года наблюдается угне­тение и частичные выпады в посевах ози­мой пшеницы, посеянной по подсолнеч­нику. Причина – токсическое действие выделений возбудителя бактериоза под­солнечника, которым зерновые колосо­вые не болеют.

Бактериозы крестоцветных отличают­ся не только возбудителями, но и обили­ем рас патогенов (например, X. Campestris), которые были завезены на семенах рапса из Германии, Франции и других европей­ских, азиатских и африканских стран, где зарубежные фирмы имеют семеноводство. Импортные семена обычно протравлены фунгицидами и это создает иллюзию защи­щенности. Фунгициды не контролируют бактериальную инфекцию, поэтому пере­протравливание семян рапса, кукурузы, подсолнечника и других культур, постав­ляемых зарубежными и отечественными организациями, тирамсодержащим пре­паратом (не менее 400 г д.в. на тонну семян) плюс инсектицид должно стать обязатель­ным приемом, если мы хотим избежать больших потерь. И вообще, контроль семян на наличие возбудителей бактериальных болезней как функция госсеминспекций должен быть восстановлен в качестве обя­зательной меры защиты.

Print

ГЛАВНЫЕ ВЫВОДЫ:

  • Наблюдается эпифитотийное распространение бактериальных болезней на посевах зерновых колосовых культур на Юге России (до 70-100%). В Украине в 2009 году поражение отмечено повсе­местно на отдельных полях. Особенно были повреждены посевы на полях, прихваченных весенними заморозками.
  • Выявлено эпифитотийное распространение бактериальных болез­ней на картофеле, томатах, кукурузе, рапсе, подсолнечнике, сое и других культурных растениях.
  • В Украине, Краснодарском, Ставропольском крае, Ростовской области РФ наиболее распространены и вредоносны фитопатогенные бактерии Pseudomonas syringae spp.
  • Определено, что бактериозы снижают урожайность в два и более раз за счет уменьшения кустистости, длины колоса и его озерненности, массы 1000 семян, содержания хлорофилла. При этом сни­жается качество зерна пшеницы.
  • Применение различных бактерицидных средств для протравлива­ния семян с использованием обработки вегетирующих посевов антибиотиками-продуцентами стрептомицетов с внесением микро­биологических средств в рекомендуемых дозах обеспечивает защи­ту посевов от бактериозов, а также сохранность урожая и его каче­ства.
  • Применение инфицированного зерна в выпечке хлеба может при­вести к проблеме ухудшения здоровья человека.
  • Использование инфицированного зерна на корм скоту приведет к падению продуктивности животноводства.

При написании данной статьи использованы материалы Международной конференции по бактериозам, а также мате­риалы автора, его друзей и партнеров.

Александр Харченко, агроном-технолог ООО АПК «Новый стиль», Харьковская обл