Опасные нематоды для растениеводства Украины

Уровень загрязнения сельскохозяйственных угодий фитопатогенами (бактерии, грибы, вирусы), фитопаразитами (нематоды), сорняками и т.д., как правило, свидетельствует о фитосанитарном состоянии почвы и существенно влияет на ее плодородие. По последним данным, в почвах Украины выявлено 100 возбудителей заболеваний пшеницы, 60 – кукурузы, 50 – ячменя. Суммарная потеря урожая сельскохозяйственных культур от болезней, вызванных различными патогенными организмами, достигает в Украине 50%.
Наиболее распространенными и вредоносными объектами являются паразитические нематоды. Количество видов, вызывающих заболевания культур закрытого и открытого грунта более 20 тысяч: цистообразующие, стеблевые, галловые, древесные, микогельминтные и др.

Известна связь нематод с другими фитопаразитами – вирусами, бактериями, грибами. Нематоды разрушают клетки растений, способствуют проникновению в клетки фитопатогенных микроорганизмов. Вместе они образуют единый патогенный комплекс, который наносит значительный ущерб сельскому хозяйству. По нашим наблюдениям у растений, пораженных нематодами, уменьшается листовая поверхность и биомасса, снижается фотосинтез, что приводит к уменьшению урожая. Потери урожая от поражения растений паразитическими нематодами в разных странах составляют от 25% до 70%, а в экстремальных условиях могут достигать 90-100%.

Сейчас представители более 20 родов фитонематод зарегистрированы как облигатные паразиты растений. Именно они и создают проблемы в сельском хозяйстве, которые имеют заметное денежное выражение. Потери от нематод, наносимые сельхозкультурам, оцениваются примерно в 100 млрд. долл. ежегодно! А многие говорят – засуха, погодные условия плохие, удобрения дорогие…

Наиболее опасным видом для растениеводства Украины следует считать овсяную нематоду Heterodera avenae – возбудителя гетеродероза зерновых культур.

Нематоды характеризуются значительной подвижностью, способны активно выбирать растения, наиболее подходящие им для питания и осуществления функции размножения. Высокую степень выживания им обеспечивают такие свойства, как относительно малые размеры (они похожи на маленьких червячков, которых сложно увидеть без микроскопа), значительная чувствительность к изменениям условий среды, интенсивная жизнедеятельность, большая скорость размножения. Это обусловливает также широкие масштабы заражения сельскохозяйственных культур. Анализ наших данных показал, что в традиционных районах земледелия от фитопаразитов больше всего страдают зерновые и сахарная свекла, овощные, технические культуры, цветоводство и декоративное садоводство. Каждый вид нематод предпочитает «свои» растения, а любят они больше корневую систему. В горсти земли могут развиваться тысячи особей, невидимые глазу. Поскольку большинство фитопаразитических нематод – полифаги, имеющие широкий спектр растений-хозяев, включающий зачастую 200-400 видов, ясно, что практически все культуры в той или иной мере поражаются нематодозами.

Количество видов обнаруженных паразитических фитонематод в пахотных землях различных стран составляет: во Франции, Швейцарии, Шотландии – от 10 до 25, в Венгрии, Болгарии, Словакии, Германии – от 3 до 8, в США – 18, в Канаде – около 30, в России – до 12, в Украине – эта проблема мало изучена.

В связи с невозможностью одновременного изучения данной проблемы на всех сельскохозяйственных культурах, так как мониторинг опасных для растений нематод и разработка системы защитных мероприятий от нематодозов (болезней, возникающих вследствие их паразитирования) требуют значительного финансового вливания, мы рассмотрим исследованное нами их распространение на основных культурах, выращиваемых в Украине.

Нами была проанализирована статистическая отчетность Госкомстата Украины за 2015 год по объемам посевных площадей и валового сбора основной продукции растениеводства в Украине, а также результаты многолетних собственных исследований и литературные данные по распространению и вредоносности нематодозов на различных культурах.

Анализ данных Госкомстата Украины показал, что в 2015 году по площадям, занятым сельскохозяйственными культурами, первое место принадлежало пшенице (6866,6 тыс. га), второе – подсолнечнику на зерно (5104,6 тыс га), третье – кукурузе на зерно (4122,7 тыс га), четвертое – ячменю (2825,2 тыс га), пятое – сое (2158,1 тыс.га). Далее в порядке убывания расположились картофель (1291,2 тыс.га), рапс (682,4 тыс. га), овощные культуры (447,1 тыс.га) и сахарная свекла (237,4 тыс га).

Практически для каждой из этих культур существует один либо несколько видов наиболее специфических патогенных нематод (таблица). Так, для пшеницы и ячменя – это овсяная цистообразующая нематода Heterodera avenae, для сои – соевая цистообразующая нематода Heterodera glycines, для рапса и сахарной свеклы – свекловичная цистообразующая нематода Heterodera schachtii, для картофеля – золотистая картофельная цистообразующая нематода Globodera rostochiensis и стеблевая нематода картофеля Ditylenchus destructor, для овощных культур – галловые нематоды рода Meloidogyne и т.д. Кроме того, все сельскохозяйственные культуры поражаются, кроме высокоспециализированных патогенов, комплексом паразитических видов – полифагов, постоянно присутствующих в полевых севооборотах.

Итак, наиболее опасным видом для растениеводства Украины следует считать овсяную нематоду Heterodera avenae – возбудителя гетеродероза зерновых культур. В результате ее паразитирования у растений наблюдается недоразвитие корневой системы, слабое кущение либо его отсутствие, отставание в росте, раннее пожелтение листьев, образование коротких колосков либо их полное отсутствие. Поражение гетеродерозом проявляется на посевах очагами, пятнами (рис. 1). Резкое увеличение доли зерновых в севооборотах способствует накоплению этого патогена.

Вторым по значимости видом можно назвать свекловичную цистообразующую нематоду Heterodera schachtii – возбудителя гетеродероза сахарной свеклы и рапса (рис. 2). Ее паразитирование вызывает задержку роста и развития растений, листья становятся бледно-зелеными, а крайние листья желтеют и отмирают. Корневая система деформируется, наблюдается ее «бородавчатость». При высоком уровне заражения почвы может наблюдаться полное выпадение растений. Невысокий уровень нематодной инвазии, при отсутствии других видимых признаков поражения, приводит к полеганию на землю листьев на посевах сахарной свеклы в дневное время при температуре воздуха выше 20°С. Как и в случае овсяной нематоды, поражение проявляется пятнами, «плешинами». Ослабленные растения более восприимчивы к поражению грибными, бактериальными и вирусными болезнями.

Соевая цистообразующая нематода Heterodera glycines – наиболее значимый нематодный патоген для сои. Однако этот вид считается отсутствующим в Украине карантинным организмом, поэтому его контролем занимаются исключительно работники Государственной ветеринарной и фитосанитарной службы.

Золотистая картофельная цистообразующая нематода Globodera rostochiensis – ограниченно распространённый на территории Украины карантинный объект (рис. 3). У пораженных растений отмечается отставание в росте и развитии, хлороз листьев, бородатость корневой системы, при сильном заражении растений цветение либо скудное, либо вообще отсутствует.

Снижается товарность новообразованных клубней, ухудшается их качество. Усугубляется ситуация еще тем, что 98% посадок картофеля приходится на частный сектор, где зачастую невозможно эффективно провести противонематодные мероприятия.

Стеблевая нематода картофеля Ditylenchus destructor, регулируемый некарантинный обьект – опаснейший патоген, вызывающий значительные потери во время хранения продовольственного и семенного картофеля (рис. 4).

Галловые нематоды рода Meloidogyne вредят большому количеству видов культурных растений (рис. 5). Некоторые виды могут встречаться в каноле (разновидность рапса) и зерновых, например, Meloidogyne artiella и Meloidogyne naasi. Томаты, арахис, овощи, плодовые деревья, дыня, огурец страдают от мелойдогинов. Особую опасность представляют эти нематоды для тепличного хозяйства. В настоящее время в условиях теплиц выращивают большое количество различных видов культурных и диких растений. Очень часто растения в теплицах выращивают не только из семян, но и из целых растений с корнями и почвой на нем. По этой причине в тепличных комбинатах грунт заражен нематодами в той же степени, как и в полевых условиях. В теплицах распространены такие нематодные заболевания как мелоидогиноз (возбудители Meloidogyne spp.), дитиленхоз (возбудитель Ditylenchus dipsaci), пратиленхоз (возбудители Pratylenchus spp.).

Что касается комплекса мигрирующих паразитических видов, следует отметить, что в полевых севооборотах Украины широко распространены стеблевая нематода Ditylenchus dipsaci, ранящие нематоды рода Pratylenchus, спиральная нематода Helicotylenchus dihystera, а также Tylenchorhynchus dubius и Paratylencus nanus.

Если поодиночке эти виды способны причинить вред растению, то их совместное паразитирование приводит к усилению угнетения их роста. Также немаловажен факт, что, если цистообразующие нематоды имеют довольно ограниченный круг растений-хозяев, то мигрирующие фитогельминты способны выживать и размножаться практически на всех культурах полевых севооборотов и на сорных растениях.

Потери урожая от поражения растений паразитическими нематодами впечатляющие: при численности фитогельминтов до 140 особей/100 см³ теряется 40-60% урожая, при 350-980 особей/100 см³ – 90-100%.

К сожалению, на территории Украины распространенность и вредоносность фитопаразитических нематод до сих пор глубоко не изучали. Однако, как видим, проблема существует независимо от наших знаний о ней. В развитых странах борьба с нематодами – одно из важных направлений интегрированной защиты растений, видовой состав нематод, распространение и вредоносность постоянно исследуются, подбираются эффективные меры борьбы.

Касательно системы защитных мероприятий растений от паразитических нематод, следует отметить, что химические препараты нематицидного действия в Украине практически запрещены, поскольку их применение приводит к загрязнению окружающей среды, к возникновению устойчивых штаммов и популяций патогенов, частота возникновения которых опережает создание новых препаратов для борьбы с ними. Существенной проблемой является также накопление остатков нематицидов, которые способны к миграции в различных системах (атмосфера – растение, почва – растение, почва – вода, вода – гидробионты и т.д.). Поэтому система противонематодных мероприятий должна базироваться на использовании нематодоустойчивых сортов растений, соблюдении севооборота, выращивании сидератов и своевременной заделки их в почву, рекомендаций по обработке почвы (пропаривания почвы в теплицах), внесению удобрений, а также применению противонематодных препаратов биологического происхождения. Отечественные бионематициды, разработанные в Институте микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины на основании биологически активных веществ почвенных стрептомицетов, позволяют снизить поражение растений вредителями и повысить их урожай и его качество.

Проблема нематод на полях Украины требует глубокого изучения. Только знания помогут нам найти оптимальные решения для эффективного устранения вредных факторов, которые ограничивают урожайность сельскохозяйственных культур.