Что сулят нам обильные осадки 

Нынешняя весна щедра на осадки. Сумма осадков за апрель и половину мая превысила 100 мм на юге Украины. Умеренно теплая погода, высокая влажность воздуха и почвы способствуют интенсивному развитию зерновых. Но, к сожалению, это приводит и к развитию грибковых заболеваний зерна и колоса, в том числе фузариоза колоса. Даже незначительное присутствие микотоксинов фузариевых грибов в партии зерна делает его абсолютно непригодным для использования в пищевых целях. А в некоторых случаях – даже в кормовых.

Фузариоз колоса (ФК) остается проблемой и в Западной Европе, и в Северной Америке. Ограниченный набор фунгицидов (с «подавляющим» действием) и узкое «окно применения» не позволяют надежно контролировать это заболевание исключительно химическими средствами. Поэтому такого врага надо знать не только «в лицо», но и с других (наиболее уязвимых) сторон.

 

Симптомы и ущерб


Отродясь такого не видали, и вот опять!

Виктор Черномырдин


Поражение растений фузариозом приводит и к снижению собранного урожая, и к катастрофическому ухудшению его качества. Зависимость между развитием фузариоза колоса и потерями массы зерна имеет логарифмический характер. Потери урожая могут составлять до 30%, но во многих случаях это не самое страшное.

Типичное поражение: на колосковых чешуйках колоса появляется розово-оранжевый налет мицелия, затем – бледно-розовое спороношение. Иногда на колосе появляется глазковая пятнистость.

Фото 1. Типичные признаки поражения зерна фузариозом

Типичные признаки поражения зерна фузариозом

При слабом поражении мицелий располагается в оболочках зерна, при этом визуально зерно практически не отличается от здорового. Но при более выраженном повреждении патоген проникает глубже, достигая алейронового слоя и зародыша зерна. Больные зерна обычно легковесные. Их поверхность деформирована («морщинистая»), с вдавленной глубокой бороздкой и заостренными бочками, может быть розоватого оттенка.

При этом значительно изменяется химический состав – белок разлагается с выделением аммиака (NH3), разрушаются крахмал и частично клетчатка. Поэтому эндосперм пораженных семян рыхлый, крошащийся, стекловидность низкая. Существенно снижаются эластичность и набухаемостъ клейковины. Хлеб из пораженного зерна имеет темно­окрашенный мякиш с низкой эластичностью и крупной пористостью.

Использование пораженного фузариумом зерна ячменя для производства солода вызывает «гашинг-эффект». При откупоривании бутылки пива, сваренного из такого солода, происходит резкий выброс части содержимого. Причина – специфические белки со свойствами пенообразователей, образующиеся в поврежденных фузариозом зернах и переходящие в пиво.

В зависимости от глубины проникновения мицелия патогена зерно либо вообще потеряет всхожесть (при поражении зародыша), либо «родит» слабые, пораженные корневой и прикорневой гнилью проростки. При сильном поражении в бороздке и особенно в зародышевой части зерна заметны белый или розоватый паутинообразный налет мицелия гриба и подушечки скопления конидий. Зародыш зерна нежизнеспособен, на срезе темного цвета. Содержание в партии зерна более 10% пораженных фузариозом семян автоматически исключает возможность его использования для семенных целей.

Инфицирование фузариозом не всегда проявляется визуально, но это заболевание может стать причиной «дисквалификации» партии полновесных и внешне здоровых семян. Присутствие буквально миллиграмма микотоксинов в килограмме зерна – и все! В лучшем случае такое зерно будет использоваться в качестве фуража. Ни содержание белка, ни показатели ИДК, ни натура не имеют значения, если зерно содержит микроскопическое количество смертельно опасного яда грибкового происхождения.

Фото 2. Коварный фузариоз колоса

 

Хлеб с ядом


Нам нет необходимости наступать на те же грабли, что уже были

Виктор Черномырдин


Микотоксины (от греч. mukos – гриб + toxikon – яд) – это специфические токсичные вещества, производящиеся грибами. Ядовитые макромицеты – общеизвестные «злодеи-отравители». Но их микроскопические родственники (микромицеты) не менее ядовиты и еще более опасны. Ведь их токсины невозможно обнаружить без специального оборудования, и они могут находиться не только в зерне, но и в продуктах его переработки – муке и хлебе. Многие токсины микромицетов так же, как и токсины бледной поганки, выдерживают термическую обработку (табл. 1).

Таблица 1. Симптомы повреждения и специфические микотоксины

Вид гриба

Наличие типичных симптомов фузариоза

Образуемый микотоксин

генеративный орган

зерно

F. graminearum

++

++

ДОН, ЗЕН

F. culmorum

++

++

ДОН, ЗЕН

F. sporotrichioides

+

Т-2

F. langsethiae

Т-2

F. poae

НИВ

F. tricinctum

+

МОН

F. avenaceum

++

+

МОН

F. verticillioides (на кукурузе)

++

+

ФУМ

Отравление фузариозным зерном (мукой, хлебом) у людей и животных вызывает рвоту и поражение центральной нервной системы. Симптомы (возбужденное состояние, судороги, расстройства зрения) напоминают отравление алкоголем, поэтому такое зерно и вызываемое им заболевание назвали «пьяный хлеб».

В 1973 г. японские исследователи T. Yoshizawa и N. Morooka выделили и идентифицировали токсическое вещество, которое они назвали вомитоксин (от английского vomiting – рвота). Современное название этого микотоксина – дезоксиниваленол (ДОН). Очень опасны хронические отравления ДОН при регулярном потреблении продуктов питания из зараженного зерна. ДОН поражает центральную нервную систему, кроветворную и иммунную системы, подавляет синтез белка.

Другое известное заболевание, связанное с фузариевыми грибами, – септическая ангина, или алиментарно-токсическая алейкия (АТА). Только в 1944 г. удалось установить, что ее причиной является гриб F. sporotri­chioides. Однако определить наиболее токсичный компонент, образуемый грибом F. sporotrichioides, смогли только в 1968 г. японские исследователи. Его назвали Т-2 токсин. Т-2 и НТ-2 токсины подавляют синтез РНК и ДНК, вызывают апоптоз (запрограммированную клеточную смерть), подавляют иммунитет. Токсин устойчив к воздействию высоких температур, для его разрушения требуется нагревание до температуры не менее 250‑300°C.

ДОН (дезоксиниваленол) и Т-2 токсин входят в обширную группу трихотеценовых микотоксинов. Это группа токсинов (более 170 веществ), имеющих похожее строение и оказывающих одинаковый токсический эффект при разных летальных дозах. По своим химическим свойствам вещества можно разделить на два основных типа: А и Б, в зависимости от характера их воздействия на продуктивность животных. К трихотеценам типа А относятся помимо прочих токсин Т-2, токсин НТ-2, диацетоксискирпенол (ДАС) и неозоланиол (НЕО). Они примерно в 10 раз токсичнее, чем трихотецены типа Б, к которому относятся: диоксиниваленон (ДОН, также известный как вомитоксин) и его 3‑ацетил и 15‑ацетил производные (3‑АцДОН и 15‑АцДОН соответственно), ниваленон (НИВ) и фузаренон Х. Грибы рода фузариум синтезируют и другие микотоксины. Например, фумонизины, оказывающие сильное фитотоксическое действие на растения и повреждающие клетки тканей человека и животных. Они растворимы в воде и сохраняются долгое время. При температуре +125°C разрушается только 25‑30% этих токсинов, и только при нагреве выше +175°C разрушается более 90%.

Фузариевая кислота известна в основном как фитотоксин, вызывающий увядание растений. Она относительно слаботоксична для теплокровных, но в ее присутствии токсичность ДОН и ФВ1 возрастает.

Зачем грибам такой арсенал химического оружия? Мутанты гриба F. graminearum с нарушенным синтезом ДОН поражали колосковые чешуйки значительно меньше, чем «родственники», способные продуцировать микотоксин. Патоген с нарушенным синтезом ДОН проникал в растительную ткань, но не мог расти дальше. Способность продуцировать ДОН связана с агрессивностью патогенов. Максимальное количество ДОН накапливается в стержне колоса (93 мг/кг), затем – в цветковой чешуе (50 мг/кг), в зерне (25 мг/кг) и цветоножке (15 мг/кг).

 

Миллиграммы против тонн


Некоторые принципы, которые раньше были принципиальны, на самом деле были непринципиальны

Виктор Черномырдин


Концентрация микотоксинов зависит от степени поражения зерновки и условий развития гриба. Но в партии зерна не существует четкой зависимости между процентом пораженных зерен и количеством микотоксинов! В некоторых случаях в партии зерна с заражением 10‑15% микотоксины могут практически отсутствовать, а в другой партии при заражении 2% концентрация микотоксинов многократно превышает допустимый уровень.

В странах ЕС обязателен анализ содержания в зерновых продуктах двух фузарио­токсинов – ДОН и ЗЕН (Commission regulation EC, 2005). Для зерна, используемого в производстве продуктов детского питания, он составляет 0,2 и 0,02 мг/кг, а для фуража – примерно в 10 раз больше. Более четким критерием опасности считается не содержание микотоксинов в килограмме зерна или продуктов его переработки, а их допустимый уровень суточного потребления в перерасчете на вес тела (PMTDI). Для стран ЕС установлены следующие максимально допустимые показатели потребления (мкг/кг веса тела в сутки): ДОН – 1; ЗЕН – 0,2; сумма токсинов Т-2 и НТ-2–0,06 (отдельно или совместно); НИВ – 0,7 (Commission regulation EC, 2005).

Можно сравнить ограничения по содержанию микотоксинов в фуражном зерне пшеницы и ячменя в Украине и ЕС (EЕС №1881/ 2006 г.). Дезоксиваленол 1‑2 мг/кг в Украине и 1,25 в ЕС. Т-2 токсин – 0,2 мг/кг и 0,06 мг/кг соответственно. Зеараленон – 2‑3 мг/кг и 0,1 мг/кг.

Поврежденное фузариозом зерно зерновых в лучшем случае может использоваться на фураж в Украине. А экспорт зерна в страны ЕС будет закрыт даже тому зерну, которое по украинским стандартам «чуть‑чуть» повреждено фузариозом. Кстати, по данным компании «NSC-Украина» (Е. Агеева, 2014), в 2014 г. в кормах свиней на откорме были обнаружены микотоксины в 80% проб, из них зеараленон – в 99% (превышение норм в 11% случаев); фумонизин – в 30% проб (превышение – в 67% случаев); ДОН (дезоксиниваленол) – в 100% проб (превышение норм в 40% случаев).

Кстати, удаление мелких зерен (<2,5 мм) из урожая может снизить уровень ДОН на 80%, ЗЕН – на 85%, ДАС и Т-2 токсина – на 80‑81%. Но этот метод явно не претендует на универсальность и эффективность. Если очистка и сепарация зерна проведены непосредственно после уборки, результат может оказаться положительным. Особенно, если зерно было высушено до +13‑14°С. В случае же хранения собранного урожая до очистки и удаления мелкой фракции несколько недель, проблему фузариоза усугубят еще и сопутствующие «плесени хранения» – Penicillum и Aspergillum. Аспергиллы и пенициллы также выделяют микотоксины (афлатоксины и охротоксины соответственно), которые не менее опасны, чем токсины фузариума. Поэтому фузариоз колоса нужно лечить. А лучше – предупреждать!

 

Виноваты «папередники»!


 Мы выполнили все пункты: от «А» до «Б»

Виктор Черномырдин


Растения зерновых колосовых культур восприимчивы к фузариозу в фазе цветения при повышенной влажности и температуре около +20‑25°C (особенно F. graminearum). Но для таких видов, как Fusarium sporotrichioide и F. poae повышенная влажность и температура воздуха не являются обязательными условиями инфицирования.

Фото 3. Оптимальное время для начала обработки

Оптимальное время для начала обработки

Погодные условия – важный, но далеко не единственный фактор, влияющий на развитие болезни. Благоприятные погодные условия являются своеобразным «катализатором», ускоряющим процесс распространения и развития ФК. Но фактически на поле происходит сложное взаимодействие культурного растения с патогеном. Чем меньше инфекционного начала (источника заражения) на поле и чем выше устойчивость растений, тем ниже риск возникновения эпифитотии даже при идеальном для ФК сочетании температуры и влажности воздуха, количества осадков и т. д.

О влиянии на развитие заболевания различных элементов технологии можно получить примерное представление из табл. 2.

Таблица 2. Степень влияния элементов технологии на интенсивность развития фузариоза колоса
(В. С. Шевелуха, К. В. Новожилов и М. М. Левитин)

Степень значимости («ранг»)

Элемент технологии

Вклад в динамику распространения и проявления фузариоза, %

1

Предшественник

20

2

Система обработки почвы (степень сохранения растительных остатков)

20

3

Агрофон (нарушение баланса NPK)

15

4

Восприимчивость сорта

10

5

Избыточные нормы внесения азотных подкормок

10

6

Предшественник предшественника

5

7

Сроки посева

5

8

Норма высева

5

9

Использование органических удобрений

5

10

Способ и организация уборки

3

11

Послеуборочные мероприятия

2

Таким образом, развитие фузариоза зерновых культур зависит от ряда факторов (по мере убывания их значимости): предшественник (худший – кукуруза и зерновые колосовые), осадки и влажность воздуха в период колошения – цветения, система обработки почвы (худшие – No-till и минимальная), устойчивость сорта, состояние растений, способ уборки урожая, послеуборочные мероприятия.

Предшественник влияет на развитие фузариоза колоса в зависимости от технологии обработки почвы, сорта, сроков посева и нормы высева.

Поздние сроки посева озимой пшеницы в сочетании с позднеспелыми сортами стимулируют развитие заболевания. И наоборот, скороспелые сорта успевают «проскочить» самое опасное время заражения. Патоген не успевает инфицировать посевы в фазе цветения, заражение происходит поздно, в фазе налива зерна.

Увеличение густоты стояния растений создает специфический микроклимат с повышенной влажностью. В теплую дождливую погоду в загущенных посевах избыток азота в сочетании с полеганием сорта создает парниковый эффект. К тому же в густых посевах расстояние между колосками минимально, что способствует их заражению и перезараживанию.

При размещении пшеницы и ячменя по кукурузе (на зерно) на фоне внесения повышенных норм азотных минеральных удобрений поражение растений фузариозом колоса возрастает в 3‑7 раз. Благоприятная для патогена погода при таком сочетании предшественника и минерального питания может вызвать эпифитотийное развитие заболевания.

В одинаковых экологических условиях, но при разном сочетании элементов технологии (предшественник, обработка почвы, фунгицидная защита) распространение фузариоза на посевах может колебаться от 0,6 до 40%. Поэтому оптимизация приемов возделывания культуры может снизить развитие фузариоза на 80‑95%. Например, в селекционных программах, направленных на создание устойчивых к фузариозу сортов, наблюдались потери урожая в пределах от 6 до 74% (Snijders & Perkowski, 1990).

 

Устойчивые сорта и «треугольник»


 Не только противодействовать, а будем отстаивать это, чтобы этого не допустить

Виктор Черномырдин


Выращивание устойчивых сортов – наиболее экономичный способ снижения вероятности поражения пшеницы и ячменя этим заболеванием. Выделяют несколько типов физиологической устойчивости зерновых к фузариозу:

I – устойчивость к проникновению патогена;

II – к распространению патогена по колосу;

III – устойчивость зерен к заражению патогеном;

IV – толерантность;

V – способность к аккумуляции и/или деградации микотоксинов. Полностью иммунных к фузариозу сортов зерновых культур нет. Устойчивость обусловлена взаимодействием разных по функциям генов паразита и растения и имеет диапазон от полной восприимчивости до высокой устойчивости.

Большинство европейских сортов мягкой пшеницы средневосприимчивы к фузариозу зерна, а практически все твердые сорта – высоковосприимчивы.

Высокорослые, безостые, с рыхлым колосом сорта мягкой пшеницы считаются более устойчивыми, чем остистые и полукарликовые формы.

Высокорослые сорта ячменя с рыхлым колосом также имеют преимущество по сравнению с низкорослыми «коллегами». Причем, в отличие от пшеницы, наиболее устойчивы остистые сорта.

Двухрядные ячмени значительно более устойчивы к фузариозу колоса, чем шестирядные, а голозерные формы поражаются гораздо меньше, чем пленчатые. Даже цвет имеет значение. Китайскими фитопатологами (Zhou et al., 1991) было установлено, что примерно 20% сортов ячменя с черным или красным цветом колоса были устойчивы к F. graminearum, а с желтым колосом – только 5%.

Для визуализации факторов, влияющих на развитие грибковых заболеваний, фитопатологи иногда используют простую схему disease triangle – «треугольник болезни». Распространение и развитие заболевания требуют взаимодействия восприимчивого хозяина, вирулентного патогена и благоприятных условий окружающей среды. И наоборот, заболевание растения можно предотвратить при устранении любого из этих трех компонентов.

Интегрированная защита зерновых от ФК основана именно на этой схеме. Сторону треугольника, обозначенную как «патоген», можно существенно «укоротить», используя предшественник, не накапливающий инфекцию, либо уничтожить место ее обитания, ускорив разложение растительных остатков. Обработка почвы с заделкой пожнивных остатков «нехорошего» предшественника (кукуруза, зерновые колосовые), внесение азотных удобрений и биопрепаратов – достаточно действенные средства. От инфекции в семенах можно (и нужно) избавляться при протравке посевного материала. Фунгицидные обработки вегетирующих посевов – это последний шанс защитить растение.

Вторая сторона треугольника – «хозяин» (в нашем случае – это пшеница или ячмень) – менее «эластична», поскольку существует определенный порог невосприимчивости. Но и этим способом пренебрегать не стоит. Тем более, что использование устойчивых к ФК сортов – самый малорасходный из способов профилактики.

Воздействие на окружающую среду нельзя считать проверенным и надежным методом. Осадки, температура и влажность воздуха практически не поддаются контролю. Но можно снизить влияние других факторов. Например, формированием оптимальной плотности посева, использованием ретардантов, сбалансированным внесением минеральных удобрений. Это изменение не столько климата, сколько микроклимата.

 

А мы фузариум душили-душили…


 Надо же думать, что понимать

Виктор Черномырдин


Немецкий историк Карл Хампе известен как автор выражения: «Die Geschichte kennt kein Wenn», то есть «История не знает слова «если».

Говорить о выборе предшественника, способе обработки почвы и подборе «правильного» сорта нужно до того, как поле обработано и засеяно. Если же сорт восприимчив к заболеванию, предшественник является источником инфекции, а система обработки почвы не предполагает уничтожения растительных остатков, то остается надежда только на химические средства борьбы с ФК.

Фунгицидов, способных эффективно защитить зерно в колосе от проникновения патогена, немного. Максимальная эффективность современных препаратов позволяет в лучшем случае уменьшить на 60‑70% видимые симптомы заболевания ФК. В Канаде, например, действие трех основных фунгицидов, зарегистрированных на озимой пшенице против ФК (Folicur, Prolineand и Bravo), считается «подавляющим» или «угнетающим». На этикетках этих фунгицидов присутствует определение suppression, поэтому варианты перевода на русский могут быть разными.

PMRA (Канадское агентство по регулированию применения пестицидов) оценивает

suppression как достаточно «надежный» контроль заболевания на уровне, «не являющемся оптимальным» (т. е. полным), но обеспечивающем «коммерческую выгоду» от применения. Препараты, характеризующиеся «угнетающим» действием, должны, прежде всего, обеспечивать стабильные результаты. Они – где‑то между «троечником» и «отличником».

 

История вопроса с обширной географией


 Сегодня ничего, завтра ничего, а потом спохватились – и вчера, оказывается, ничего

Виктор Черномырдин


Интересные факты об эволюции и «естественном отборе» действующих веществ фунгицидов против ФК привел Roy Wilcoxson (1996). Упоминаются различные фунгициды (21), оцениваемые по отдельности или в комбинациях: бензимидазолы (беномил, карбендазим, тиофанат-метил, тиабендазол), карбоксимиды (прохлораз), препараты с мультисайтной активностью (манкоцеб, хлороталонил) и триазолы (триадименол, триадимефон, бромуконазол, флусилазол, фенбуконазол, пропиконазол, тебуконазол).

Результаты первого испытания фунгицидов против ФК в США были опубликованы в 1977 г. (Barry Jacobson). Испытания бензимидазолов (беномила) в чистом виде и в смеси с манкоцебом в штатах Калифорния и Иллинойс показали, что двухкратная обработка бензимидазолами снизила проявления ФК на 70%, а однократная обработка баковой смесью манкоцеба и беномила – на 50%. К тому же баковая смесь обеспечила контроль заболеваний листьев намного лучше, чем беномил (Benlate) в чистом виде.

Фото 4. Оптимальное время для начала обработки

Но официально препараты с этим д. в. не были зарегистрированы для применения в фазу цветения пшеницы. К тому же требовалась двухкратная обработка посевов, а препараты на основе беномила были довольно дорогие.

Поэтому североамериканские фермеры не проводили специализированной химической борьбы против ФК. Результат – огромнейшие потери во время эпифитотий фузариоза колоса в 1990‑х. Ущерб оценили в $3 млрд, что впечатляет даже сейчас. А для адекватного восприятия при современных ценах цифру необходимо умножить как минимум на 2.

Поражения в борьбе с фузариозом колоса заставили оценить важность проблемы, изменить стратегию контроля и существенно обновить «арсенал химического оружия».

Период 1988‑1996 гг. можно назвать начальным этапом фунгицидного «перевооружения». Для определения наиболее эффективных д. в. фунгицидов в 1994‑1997 гг. начали проводить масштабные исследования. Причем впервые были предприняты успешные попытки использования препаратов с д. в. класса триазолов. Но от опытов до коммерческих препаратов путь оказался неблизким.

Первый триазольный фунгицид Tilt (д. в. – пропиконазол) был зарегистрирован в США в 1988 г. Но регламенты применения не подразумевали его использования против заболеваний колоса в фазу цветения. Основными «мишенями» препарата были заболевания листьев в период от выхода в трубку до появления флагового листа. В 1995 г. была предпринята неудачная попытка зарегистрировать Tilt для обработки против фузариоза колоса в фазу цветения. К счастью, эта попытка не оказалась последней.

В Западной Европе (Suty and Mauler-Machnik) в 1996 г. установили, что из существующих и испытанных на тот момент действующих веществ самым эффективным против ФК оказался тебуконазол. Но в США отнеслись скептически к этому д. в. В 1997 г. фунгицид Folicur попытались «легализировать» в Америке, но безуспешно, как и с препаратом Tilt.

Сравнительную эффективность фунгицидов против фузариоза колоса зерновых культур можно оценить, если учитывать ряд показателей: снижение распространения заболевания на колосьях; уменьшение инфицированности зерна; снижение уровня микотоксинов в зерне; увеличение урожая.

Фото 5. Коварный фузариоз колоса  Фото 6. Коварный фузариоз колоса

При проведении такой оценки также требуются наличие высокого инфекционного фона, четкое следование методике, а также корректный анализ и интерпретация полученных результатов. Многие из публикаций просто не выдерживают критики. Например, в некоторых исследованиях не оценивался патогенный комплекс грибов, опыты проводились на низком инфекционном фоне, не учитывалась восприимчивость или устойчивость сортов, эффективность определялась визуальной оценкой симптомов в поле.

С 1997 г. в США регулярно проводится национальный форум по проблеме фузариоза колоса. С 1998 г. и до настоящего времени USWBSI проводит унифицированные испытания фунгицидов. В результате нескольких лет работы были «выбракованы» некоторые действующие вещества: из‑за недостаточной эффективности или из‑за стимуляции синтеза микотоксинов (DON). А некоторые – просто из‑за прекращения выпуска препаратов. Например, в 2001 г. компания DuPont в США прекратила производство фунгицидов с д. в. беномил. Соответственно, беномил и карбендазим оказались вне поля зрения американских фитопатологов из USWBSI, хотя в 2000 г. они входили в перечень д. в. препаратов, предлагаемых для регистрации против ФК. Также в упомянутый список входили препараты на основе манкоцеба, азоксистробина и тебуконазола (Vern Hofman et al., 2000).

 

Трио избранных: тебуконазол, протиоконазол, метконазол


 Если бы я все назвал, чем я располагаю, да вы бы рыдали здесь!

Виктор Черномырдин


 

Тебуконазолу «повезло» намного больше, чем стробилуринам, бензимидазолам и карбаматам.

Результаты широкомасштабных испытаний фунгицида Folicur (тебуконазол, 38,7%) в 1998‑2003 гг. показали среднее уменьшение поражения фузариозом колоса (FHB index) на 39,4% и снижение содержания ДОН на 27,4% (D. Hershman и Г. Milus, 2003). Препараты же с другими д. в. не смогли обеспечить даже такого результата.

А. Mesterhazy в главе «Фунгициды в контроле фузариоза колоса пшеницы» (Fusarium Head Blight of Wheat and Barley, APS Press, St. Paul, MN, 2003) сформулировал ситуацию с ассортиментом фунгицидов на тот момент: «Мы можем сделать вывод, что в настоящее время отсутствуют фунгициды, контролирующие фузариоз колоса с эффективностью, которая была бы на уровне контроля ржавчины или мучнистой росы. Тестирование фунгицидов показало, что наиболее эффективное из испытанных д. в. – тебуконазол».

Впрочем, другие д. в. класса триазолов оказались достаточно перспективными. Поэтому в 2007 г. для контроля фузариоза колоса в США был зарегистрирован препарат Proline (протиоконазол), а в 2008 г. – препараты Caramba (метконазол), Folicur (тебуконазол) и Prosaro (протиоконазол + тебуконазол).

К сожалению, эффективность триазолов весьма далека от заветной цифры «100% контроля». По данным исследований 2007‑2008 гг. (Paul et al., 2008), применение фунгицида Prosaro обеспечивало уменьшение визуальных симптомов заболевания (FHB index) на 52% и снижение DON (микотоксина) на 42% по сравнению с необработанным контролем. Показатели эффективности препарата Proline – уменьшение FHB index на 43% и DON на 48%. Для фунгицида Caramba уменьшение FHB index составило 50%, а DON – 45%.

Похожие данные были получены в другое время и в других местах (Lipps et al.) и для других триазольных препаратов. По эффективности, выраженной в проценте снижения FHB index лидировал протиоконазол – 48%. Тебуконазол был немного менее эффективен (40%), а на третьем месте обосновался пропиконазол – 32%. По воздействию на уровень уменьшения DON протиоконазол тоже был первым – 42%, тебуконазол и пропиконазол отставали со значительным отрывом (23% и 12% соответственно).

Опыты по исследованию эффективности фунгицидов против фузариоза колоса в Краснодаре («близком зарубежье» – географически) с 1990-го по 2000 г. (Г. В. Грушко, Л. Д. Жалиева, С. Н. Линченко, 2004) показали существенные отличия в контроле заболевания при использовании препаратов с д. в. беномил, флутриафол, прохлораз, ципроконазол, тебуконазол, пропиконазол, фенпропиморф, бромуконазол, эпоксиконазол и комбинации тиофанат-метил + эпоксиконазол.

Биологическая эффективность беномила против ФК не превышала 51,5% даже при двухкратном применении. При совместном использовании препаратов на основе беномила и ципроконазола эффективность смеси значительно уступала препарату с д. в. прохлораз (50,6%). Усиливало активность беномила добавление в рабочий раствор хлористого калия (КСl) и антибиотика фузамицина.

Эффективность использования препаратов с д. в. ципроконазол и прохлораз против ФК достигала 39‑43% и 58‑56% соответственно. Тебуконазол превосходил по эффективности эпоксиконазол и комбинацию тиофанат-метила и эпоксиконазола.

Применение полных норм расхода фунгицидов и использование прилипателей (ПАВ) существенно повысили эффективность обработок посевов против ФК. Эффективность полной нормы расхода препарата (по зараженности зерна) с д. в. бромуконазол против F. graminearum составила 65,8%, а сокращенной – 60%. При использовании препарата с д. в. фенпропиморф этот показатель был соответственно 51,3 и 40,7%.

В упомянутом исследовании сравнительная эффективность д. в. фунгицидов составляла в порядке убывания их активности следующий ряд: тебуконазол > бромуконазол > фенпропиморф > пропиконазол > ципроконазол; прохлораз > беномил > ципроконазол.

Таблица 3. Эффективность действующих веществ фунгицидов против фузариоза колоса, по данным сайта http://www.eurowheat.org.

Д. в. фунгицидов

Страны

Дания

Франция

Германия

Нидерланды

Великобритания

Triazoles

 

 

 

 

 

bromuconazole

 

 

 

 

++

epoxiconazole

+

+

 

 

++

metconazole

+

+

+++

+++

+++

prochloraz

 

 

++

 

 

prothioconazole

++

++

+++

+++

+++

tebuconazole

++

++

+++

 

+++

Mixtures

 

 

 

 

 

cyproconazole + propiconazole

 

 

 

 

++

epoxiconazole + boscalid

+

 

 

 

++

epoxiconazole + fenpropimorph

+

+

 

 

++

epoxiconazole + kresoxim-methyl

+

+

 

 

++

epoxiconazole + pyraclostrobin

 

 

 

 

++

fluoxastrobin + prothioconazole

 

++

++

++

+++

fluquinconazole + prochloraz

 

 

 

 

 

prochloraz + tebuconazole

 

++

 

 

++

prothioconazole + spiroxamine

 

 

+++

 

++

spiroxamine + tebuconazole

 

++

+++

 

++

tebuconazole + prothioconazole

 

 

+++

+++

+++

Примечание: Нет регистрации. Проблема с резистентностью: + низкая; ++ средняя; +++ хорошая

Итак, самыми эффективными д. в. против ФК сегодня являются триазолы (табл. 3): тебуконазол, протиоконазол и метконазол, а также их комбинации друг с другом и с спироксамином. Но в Японии, например, для контроля ФК до сих пор используют бензимидазолы (тиофанат-метил, в частности). Причем достаточно эффективно.

 

Короля делает свита?


 Все те вопросы, которые были поставлены, мы их все соберем в одно место

Виктор Черномырдин


При использовании устойчивых к фузариозу сортов пшеницы или ячменя, высеянных по хорошему предшественнику, даже несовершенная фунгицидная защита против ФК (с эффективностью от 30 до 50%) обеспечивает вполне приемлемый результат.

В исследованиях Charla R. Hollingsworth (Charla R. Hollingsworth, 2009) приведен пример того, что на относительно устойчивых сортах озимой пшеницы прибавка урожая от обработки против ФК триазолами была минимальной, причем в отдельных случаях не превышала контроля или даже уступала ему. Но на восприимчивых сортах экономический эффект от применения фунгицидов был намного выше. Причем в этом опыте проводились полевые исследования на низком инфекционном фоне и в умеренно благоприятных для развития заболевания условиях.

В условиях, чрезвычайно благоприятных для развития ФК, когда все факторы (погода, предшественник, технология возделывания) способствуют эпифитиотийному развитию болезни, фунгицидная защита иногда не просто не справляется с интенсивно распространяющейся инфекцией. В США, например, вспышки фузариоза были как в 2000 г., так и в 2011 г., причем потери оцениваются в $2,7 млрд и $4,4 млрд соответственно. Если громадный ущерб эпифитотии в 2000 г. можно объяснить и оправдать отсутствием современных фунгицидов, то чем оправдать эпифитотию 2011 г.?

Проблема заключается не в эффективности действующих веществ фунгицидов, а в возможности провести обработку в предельно сжатые сроки. Опоздание на 2‑3 дня может снизить эффективность фунгицидов в 1,5‑2 раза. А если угрозу не посчитали серьезной, да еще и погода препятствует обработке (осадки, сильный ветер), то оперативно остановить распространение инфекции не удается.

На эффективность опрыскивания также влияют погодные факторы (температура, влажность, скорость ветра), устойчивость растения, препаративная форма и норма расхода фунгицида, чувствительность видов и изолятов патогенов.

Например, фунгицид с д. в. тебуконазол в лабораторных опытах сильнее угнетал рост F. poae, чем F. graminearum. В опытах Simpson et al. (2001 г.) эффективность фунгицидов по отношению к виду F. avenaceum была выше, чем к F. culmorum.

Возможно возникновение резистентности патогена к д. в. «популярных» фунгицидов. Известно, например, что чувствительность изолятов F. graminearum, F. culmorum, F. avenaceum и F. poae к карбендазиму и тебуконазолу при регулярных обработках снижалась (Bateman, 1993; Xu et al., 2007). Норвежские исследователи даже отметили, что некоторые фунгициды повышают численность F. tricinctum на зерне пшеницы (Henriksen, Elen, 2005).

К сожалению, д. в., эффективные против возбудителей фузариоза, можно буквально сосчитать на пальцах одной руки. Причем все они относятся к классу триазолов. Поэтому все, что остается, – максимально использовать их потенциал. И обращать внимание не только на качество, но и на сроки внесения.

 

О быстрых и мертвых


И знаю опять, как можно. А зачастую, и как нужно.

Виктор Черномырдин


 

Эффективность фунгицидов зависит от своевременности их применения. Как утверждала эмпирическая мудрость «ганфайтеров» Дикого Запада, «стрелки бывают двух видов – быстрые или мертвые». Для опоздавшего с выстрелом будет слабым утешением то, что у него был очень точный револьвер под очень мощный патрон. Скорость и своевременность обработки против фузариоза колоса влияют на результат примерно в той же степени. Хороший фунгицид, внесенный поздно, не обеспечивает надлежащего эффекта. А иногда – и вообще никакого. Ведь поздно пить «Боржоми»...

Повсеместное наличие инфекции, продолжительный период восприимчивости растений, высокая скорость проникновения инфекции во внутренние ткани колоса, небольшой период эффективного времени обработки и сложность равномерного покрытия колоса рабочим раствором фунгицида – это далеко не полный список причин, по которым между результатами производственного применения фунгицида и эффективностью его испытаний наблюдаются отличия.

В большинстве рекомендаций указывается, что максимальный эффект контроля ФК достигается при обработке фунгицидом в конце колошения – начале цветения (табл. 4).

Таблица 4. Влияние сроков проведения фунгицидной обработки на уменьшение поражения твердой пшеницы фузариозом колоса в условиях закрытого грунта (NDSU, McMullen и др., 2001)

Препарат

Норма внесения, мл/га

Стадия развития по Feekes

(время обработки)

Уменьшения проявления заболевания, % (FHB index)

Folicur

(38,7%

tebuconazole)

300

10,3-50% колошения

59,1

10,5-100% колошения

75,8

10,51% начало цветения

81

10,54% – конец цветения

24,7

Оптимальным сроком обработки пшеницы считаются 2‑4 дня перед цветением либо первые 2 дня с момента начала цветения. Для ячменя, который цветет, когда колос еще находится внутри обертки, лучший период обработки – сразу после появления колоса. Опоздание на несколько дней увеличивает ущерб от заболевания и снизит защитный эффект. Но необходимо учитывать и такой показатель эффективности действия фунгицида: тип и количество микотоксинов в зерне.

 

Поздно или слишком поздно?


Курс у нас один – правильный.

Виктор Черномырдин


При нормальных условиях вегетации цветение пшеницы наступает вслед за выколашиванием. Свойства сорта определяют соотношение открытого и закрытого цветения, время от раскрытия до закрытия цветочных чешуек, суточную энергию цветения, количество цветков в колосе и др. Цветение одного колоса продолжается 3‑6, а всего поля 6‑8 дней.

Засушливая погода сокращает период цветения, сырая – удлиняет. В жаркую и сухую погоду, когда температура воздуха выше +25‑27°С, колос может отцветать за один-два дня.

Поэтому во влажных прохладных условиях для ФК шансов инфицировать растения озимой пшеницы намного больше, чем в жарких и сухих. Ведь у патогена оказывается запас времени в несколько раз больше, да и высокая влажность воздуха способствует его активному продвижению.

Раннее заражение, как правило, формирует типичное «фузариозное» зерно: щуплое, деформированное, тусклое. При раннем заражении фузариоз вызывает побеление колоса из‑за проникновения гриба в центральный колосовой стержень. Патоген повреждает и закупоривает сосуды (как тромб), что блокирует поступление питательных веществ во все расположенные выше завязи зерновок в колосе. Пораженные места сначала обесцвечиваются, а в сырую погоду на колосковых чешуях образуются розовые спородохии.

Заражение колоса суспензией конидий гриба F. graminearum в период цветения приводит к массовому заражению зерен в колосе и снижению урожая по сравнению с незараженными колосьями на 60‑80%.

Инфицирование колоса через неделю после цветения приводит к снижению урожая на 50‑60%, при этом видимые симптомы менее заметны, несмотря на заражение 90‑95% семян.

При поздних сроках заражения число зараженных зерновок и видимые симптомы заболевания уменьшаются, а вес семян не изменяется. Позднее заражение внешне малозаметно, но может стать причиной крайне неприятного «сюрприза» – загрязнения микотоксинами. Причем стрессовые условия (жара, обработка стробилуринами) не улучшают «характер» гриба, даже наоборот. Например, в лабораторных условиях штаммы F. sporotrichiella при температуре +26‑28°С способны синтезировать и накапливать микотоксины в три раза быстрее, чем при температуре около +20°С. Поэтому не стоит надеяться на то, что «это само пройдет».

Полевые эксперименты 2011‑2013 гг. в штатах Огайо и Иллинойс показали особенности «работы» фунгицидов с д. в. метконазол и с комбинацией д. в. протиоконазол + тебуконазол при разных сроках применения. Максимальное уменьшение признаков поражения (IND – 69%) фузариозом и содержания микотоксинов (54%) обеспечила обработка на второй день после начала цветения колоса. Применение препаратов на четвертый и пятый день после цветения привело к снижению эффекта. Даже на шестой день проведение обработок было целесо­образным, поскольку применение фунгицидов существенно уменьшало накопление микотоксинов в зерне. Но контроль проявлений болезни был в этом случае слабее, чем при обработке в начале цветения (D. L. D’Angelo, 2014).

Таким образом, при обработке фунгицидами в начале цветения удается «убить двух зайцев» – снизить распространение заболевания (соответственно – количество легковесного деформированного зерна) и предупредить накопление микотоксинов. Поздние обработки (окончание цветения – молочная спелость) вполне эффективны для предотвращения загрязнения зерна микотоксинами, но на развитие болезни никак не влияют. Обработки в промежутке между этими двумя сроками обеспечивают посредственный контроль развития заболевания, но вполне достаточный уровень предупреждения накопления микотоксинов.

 

Рекомендации


Много говорить не буду, а то опять чего‑нибудь скажу

Виктор Черномырдин


Фузариоз колоса – враг коварный и опасный. Самая оправданная тактика борьбы – это профилактика. Если зерновые были посеяны по кукурузе или стерневому предшественнику, вероятность развития фузариоза колоса велика. Если к тому же на поверхности поля после посева сохранились растительные остатки (при посеве по No-till или «минималке»), появление заболевания практически гарантировано.

Впрочем, даже на посевах с нейтральными к ФК предшественниками (подсолнечник, бобовые, просо) вполне возможно развитие заболевания. Восприимчивый сорт и обильные азотные подкормки усугубляют ситуацию.

Поэтому не стоит экономить на фунгицидной защите колоса. Тем более, что расходы на обработку нельзя назвать непомерно высокими. Фунгициды с д. в. тебуконазол, широко представленные на рынке, вполне доступны по цене, и при своевременном и качественном внесении достаточно эффективны. Если предполагается контроль не только ФК, но и других заболеваний колоса (септориоз) и листового аппарата (гельминтоспориоз, ржавчины, мучнистая роса), то целесообразно использовать многокомпонентные препараты, содержащие триазолы (тебуконазол, протиоконазол, флутриафол) в комбинации с д. в. других химических классов со спироксамином, например, или с д. в. группы бензимидазолов.

Не стоит экономить на «прилипателях» (ПАВ, сурфактантах)! Кроме того, не следует снижать норму расхода рабочего раствора. Чем равномернее будет обработан колос, чем больше д. в. попадет на его поверхность, тем лучше будет результат.

Эффективность защиты зависит от своевременности. Поэтому обработку следует начинать с начала цветения. Опоздание на 10‑12 дней не позволит предупредить потери зерна, но вполне может предотвратить заражение продукции микотоксинами. Упущенное время – упущенные возможности. Но, упуская одни возможности, можно воспользоваться другими. Поэтому, если из‑за капризов погоды обработку можно будет провести только в фазу молочной спелости, лучше все‑таки ее сделать.

Виктор Черномырдин говорил: «Прогнозирование – чрезвычайно сложная вещь, особенно, когда речь идет о будущем». Но будущее зависит от настоящего. Например, от своевременно проведенных мер по сохранению урожая.

 

Александр Гончаров, научный сотрудник по агрономии ООО «Агросфера»