Для зниження втрат урожаю від бурої та стеблової іржі треба періодично робити сортозаміну нестійких сортів стійкими.
Втрати врожаю нестійких до небезпечних патогенів сортів пшениці у епіфітотійні роки можуть сягати до 60%. В Україні комплекс хвороб озимої пшениці сьогодні представлений септоріозом листя та колосу, піренофорозом, бурою іржею, борошнистою росою, фузаріозом колоса, сажковими хворобами, жовтою іржею, стебловою іржею, кореневими гнилями, альтернаріозом (рис.).
Іржасті патогени — одні з найбільш шкодочинних
Серед захворювань в останні два роки зростає ураження збудниками іржастих фітопатогенів, що є основною причиною зниження врожаю зернових культур. Їхня шкідливість полягає в тому, що порушується асиміляція рослин, їхні фізіологічні й біохімічні процеси, погіршується зимостійкість озимих хлібів, внаслідок чого знижується врожай та його якість. Інколи недобір врожаю від іржі становить 15—20% і більше. Збудники іржастих захворювань — облігатні паразити, тому вивчати їх можна тільки на живих рослинах.
У циклі розвитку іржастих грибів встановлено п’ять типів спороношення. Кожен з них має свої морфологічні і біологічні відмінності, які у різних видів грибів характеризуються своїми особливостями забарвлення, розміром та іншими показниками. Увага дослідників концентрується на вивченні складу і динаміки рас, їх спеціалізації, закономірностей і характеру наслідування імунітету, на з’ясуванні причин втрати пшеницею стійкості проти бурої листкової іржі та вивченні біохімічних і гістологічних особливостей стійкості рослин проти хвороб.
Збудники бурої іржі
Шкідливість бурої іржі полягає в тому, що у рослин пшениці утворюється менше зернин, вони втрачають якість і вагу, а це є основною причиною зниження врожаю. Зараження уредоспорами відбувається при температурі від 1 до 30 оС. Обов’язковою умовою має бути наявність краплинної вологи для проростання спор. Оптимальна температура для зараження рослин і розвитку хвороби становить 18—20оС. При епіфітотійному розвитку іржі на один гектар посівів пшениці збудник P.triticina формує до 0,5 т уредоспор (в 1 г налічується 300 млн шт.). Встановлено, що при розповсюдженні інфекції повітряними течіями на віддалі 1 км від інфекційного поля за дві доби осідає на одному квадратному метрі поверхні ґрунту 1,5 млн уредоспор, на відстані 300 км відповідно осідає 67,5 тис., 1000 км — близько 2 тисяч. Більш інтенсивно ураження рослин відбувається на ранніх посівах озимої пшениці та пізніх ярої пшениці.
За час вегетації рослин (залежно від екологічних умов) гриб може дати кілька поколінь уредоспор, чим і пояснюється швидке поширення захворювання на злаках. У природі ецидіальна стадія збудника бурої іржі Puccinia triticina зустрічається рідко, тому що не завжди є необхідне джерело інфекції. Значення ецидіальної стадії як додаткового джерела весняної інфекції на посівах пшениці невелике, але наявність статевої стадії може змінювати вірулентність патогена, що особливо небезпечно для впровадження у виробництво нових сортів, стійких проти поширених у популяції гриба рас. Крім того, ецидіоспори, які утворюються на видах рутвиці (проміжний господар), здатні уражувати як пшеницю, так і деякі види дикорослих злакових трав, з яких інфекція може передаватися на пшеницю.
Гриб зимує в уредостадії (частіше у вигляді уредоміцелію) на озимій пшениці. Уредопустули проростають, якщо є краплинна волога при температурі від 2,5 до 31 оС. Інкубаційний період триває від 5 до 18 діб. Уредоміцелій і уредоспори, які утворилися восени, дуже стійкі проти низьких температур, чим і пояснюється прояв захворювання навесні. Подальший його розвиток досягає максимуму у фазу молочної стиглості зерна.
У південних районах України між періодами збирання пшениці і сівбою озимини минає 1,5—3 місяці, тому більша кількість уредоспор гине. Тут джерелом інфекції є сходи падалиці пшениці. У північних районах, де період розриву між збиранням пшениці та сівбою озимини незначний, уредоспори з решток стерні можуть потрапляти на нові сходи і заражати їх.
Збудники стеблової іржі
Шкідливість стеблової іржі полягає в порушенні водного балансу рослин (посилення транспірації). При ураженні стебла під колосом різко знижується очікуваний урожай внаслідок так званого витікання зерна. Зерно утворюється щупле, з дуже низькими хлібопекарськими якостями. Іноді при сильному розвитку стеблової іржі недобір урожаю становить 60—70%. Збудником лінійної (стеблової) іржі є гриб Puccinia graminis.
З метою зниження ураження як стебловою, так і бурою іржею потрібне збалансоване внесення азотних, фосфорних та калійних добрив. Стійкість озимих та ярих хлібів проти лінійної (стеблової) іржі підвищує підживлення ними у фазі трубкування. Також треба вчасно знищувати пирій повзучий, бо в його тканинах (листках) може зимувати уредоміцелій, який навесні дає уредопустули з уредоспорами. Останні з бур’яну заражають жито та ячмінь.
Чому втрачається стійкість до хвороби?
Для зниження втрат урожаю від бурої та стеблової іржі треба періодично змінювати уражувані сорти стійкими, можливість створення яких залежить від рівня пізнання природних процесів, що зумовлюють імунітет. Тому зусилля фітопатологів спрямовані передусім на вивчення внутрішніх механізмів стійкості, за допомогою яких рослина може сама захищатися від паразитів.
Тож однією з основних проблем фітоімунології є втрата сортами стійкості. Причини цього явища — в появі та нагромадженні в популяції нових рас збудника, здатних уражувати сорт. Безумовно, швидкий ріст агресивності паразита за рахунок зміни вірулентності шляхом мутацій, гетерокаріозису, статевого процесу й великої відтворювальної здатності патогена дає йому можливість швидко долати бар’єр стійкості сортів. Крім того, втрата стійкості відбувається і через зміни імунологічних властивостей сорту, що виникають за умови тривалого його відтворення.
З цього погляду важливе значення у збереженні стійкості сортів набуває їх імунологічна вирівняність. Сорти з невирівняними імунологічними властивостями швидше втрачають свою стійкість. Не виключено, що втрата сортом стійкості може відбутися і в ланках насінництва, де проводяться жорсткі відбори продуктивних рослин для отримання супереліти без урахування стійкості на штучному інфекційному фоні патогена.
На сьогодні значення можливих змін імунологічних властивостей сорту у втраті стійкості недооцінюється, в той час як роль рас перебільшується. Потрібно вивчати імунологічні зміни сортів у процесі відтворення, що дозволить впливати на еволюцію їх імунологічних властивостей.
Останнім часом науковцями ІЗР НААНУ під керівництвом академіка М. П. Лісового проводяться дослідження закономірностей наслідування факторів стійкості пшениці проти бурої іржі. Роботи ведуться в напрямку вивчення числа генів, які зумовлюють тип стійкості, та встановлення їх комплектарності генам вірулентності рас збудника. Вивчається характер наслідування ознак стійкості та аналіз генетичного регулювання взаємовідносин вірулентності рас збудника бурої іржі та стійкості рослини-живителя.
Сергій Ретьман
Інститут захисту рослин НААНУ
журнал “The Ukrainian Farmer”, січень 2011 року
The Ukrainian Farmer
