Бактериальные болезни картофеля: диагностика и меры борьбы

А.М.Лазарев

старший научный сотрудник ВИЗР, г. Санкт-Петербург

Т.П.Борисова

зав. лабораторией ООО НПЦ «ФАРМБИОМЕД», г. Москва

Бактериальные болезни картофеля: диагностика и меры борьбы

Специалисты выделяют три основных бактериальных заболевания картофеля: черную ножку стеблей, кольцевую гниль и бурый слизистый бактериоз, которые характеризуются широкой распространенностью и высокой вредоносностью в мире. 

Черная ножка стеблей (мягкая или мокрая гниль клубней) картофеля широко распространена и характеризуется постоянно высокой вредоносностью на территории Российской Федерации, что позволяет нам относить это заболевание к числу наиболее опасных бактериозов растений. Недобор урожая от данной болезни в России может колебаться в пределах от 1-2 до 50-70%. На Северо-Западе наблюдают до 20-30% гибели клубней и всходов от бактериоза даже в семеноводческих хозяйствах.

Известны две формы проявления этого бактериоза: черная ножка стеблей растений и мягкая (мокрая) гниль посадочных и хранящихся клубней. Предвсходовое развитие бактериальной клубневой инфекции или раннее послевсходовое проявление симптомов черной ножки сопровождается обширным загниванием семенного (материнского) клубня и ведет, как правило, к выпадению растения. Более позднее обнаружение признаков болезни (один или несколько пораженных стеблей в кусте) фиксируют в фазу цветения. Это заболевание вызывают бактерии Erwinia carotovora (ЕС) (синоним рода: Pectobacterium), у которых имеются две разновидности Erwinia carotovora subsp. atroseptica (ЕСА) и E. carotovora subsp. сarotovora (ЕСС).

При выяснении вредоносности черной ножки в период вегетации (особенно в фазу всходов) необходимо правильно осуществлять учет, что является крайне трудоемким мероприятием. При уточнении процента сгнившего семенного материала в поле на каждой из выбранных по инструкциям ступенчато на делянках поля картофеля берут по 2 близлежащие борозды (длиной 14,3 м), тщательно анализируют почвенный уровень, где располагаются клубни. Подсчет гнилых и здоровых клубней, появившихся всходов (больных и непораженных) покажет специалисту как достоверную картину по мягкой гнили клубней, так и четко определит настоящую запланированную агрономом хозяйства густоту посадки клубней на гектар. Для подсчета последнего показателя полученную величину на делянке умножают на 50. Нередко именно отсутствие проверки пораженности семенного материала в указанный период приводит к заниженным результатам фитопатологического полевого анализа на бактериальные болезни картофеля. Во время 2-3-кратного клубневого послеуборочного анализа необходимо разрезать сравнительно большое количество дорогостоящего семенного материала, не каждое хозяйство может согласиться с такими затратами. Поэтому специалисту приходится часто довольствоваться только результатом внешнего осмотра состояния урожая в хранилище.

Кольцевая гниль картофеля (Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus)(CMS) в РФ встречается повсеместно, хотя сведения о потерях урожая от этого бактериоза малочисленны. По разным источникам потери урожая колеблются от 11 до 44,5% и усиливаются в период хранения. Некоторые авторы считают, что потери могут достигать 60-70%. В ряде стран введена сертификация семенного картофеля, предлагающая отбраковку всей партии, если среди 400 проверенных клубней имеется хотя бы один клубень, пораженный CMS. Болезнь поражает листья, стебли, столоны и клубни. Основные формы ее проявления - увядание надземной части растения и гниение клубней. Первые симптомы появляются в период цветения. При посадке сильно инфицированного материала часть клубней сгнивает, а из остальных вырастают растения, на которых первые признаки появляются на листьях в ранние сроки. Поверхность между жилками каждого листа приобретает палево-желтую окраску, что придает листьям крапчатый вид. В патологическом процессе участвуют токсины, продуцируемые этим патогеном.

Бурый слизистый бактериоз (бактериальное увядание или вилт) картофеля (Ralstonia solanacearum) (RS) считают сравнительно новой болезнью картофеля на территории РФ. В 1999 году бактериоз был обнаружен карантинной инспекцией только на площади 0,06 га, засаженной импортным материалом сорта Сантэ. В настоящее время имеются сведения обнаружения бурой гнили специалистами ВНИИКХ и ВНИИФ на Урале, Дальнем Востоке (Хабаровский и Приморский края, Сахалин), Сибири, в Московской, Воронежской, Калининградской областях, Западной и Восточной Сибири, а также в Беларуси, Латвии и Украине. В Хабаровском крае и на Сахалине при благоприятных погодных условиях число увядших растений может достичь 30%, а на Урале урожайность отдельных сортов снижается до 50% (сорта Уральский ранний, Огонек и Приобский). В Краснодарском крае сильно поражался сорт Слава (до 18%), в Калининградской области сорта Изора, Темп, Невский. В Екатеринбургской области на полях Уральского СХИ на сортах Изора и Невский пораженность картофеля составляла 8-10%. Основными его источниками служат инфицированная почва, растительные остатки, сорняки из рода пасленовых. Это типичный почвенный обитатель и встречается как на окультуренных почвах, так и на целинных. Высокая влажность почвы и периоды дождливой погоды (особенно при повышенных температурах) создают благоприятные условия для его развития. Раса 3 патогена RS наиболее опасна в теплую погоду при температуре воздуха 20-24оС.

Особую опасность для производства картофеля (особенно семеноводства этой культуры) представляют случаи бессимптомного развития указанных бактериозов, так как внешне здоровые клубни несут запас скрытой (латентной) инфекции и представляют собой угрозу урожаю следующего года, поэтому очень важно уметь выявлять ее в зараженном материале.

 

Диагностика бактериозов картофеля

Существует много различных методов и их модификаций по идентификации возбудителя бурой гнили: визуальный, микробиологический, ферментативные тесты, из которых наиболее быстрыми являются иммунофлуоресцентная микроскопия (ИФМ), иммуноферментный анализ (ИФА) и полимеразная цепная реакция (ПЦР). Иммунофлуоресцентный метод, на наш взгляд, наиболее удобен и эффективен при диагностике штаммового разнообразия патогенов в чистой культуре (например, ЕС). Технология применения ИФА позволяет выявлять в растительном материале картофеля бактерии черной ножки при концентрации 103-104 клеток. Интересные результаты получены Беловым Г.Л. и Варицевым Ю.А. (НИИКХ), которые разработали технологические диагностические системы для получения и применения моно- и полиштаммовых сывороток (с высокими титрами) к черной ножке и кольцевой гнили в семенном материале (на базе ряда штаммов бактерий ЕС и CMS, полученных из Коллекции фитопатогенных бактерий ВИЗР). Эти методы позволяют выявлять 8 серотипов патогена черной ножки ЕСА при чувствительности 103-104 клеток/мл, а штамм CMS – на уровне 105-106. Эти исследователи диагностировали указанные патогены при тестировании листьев и стеблей нижнего яруса (фаза бутонизации) и в послеуборочных клубнях. Благодаря подбору составов специальных праймеров и отработке методики для проведения ПЦР авторы выявляли бактерии патогена кольцевой гнили при плотности 102-103 кл/мл, что может получить дальнейшее развитие в картофелеводстве при оценке скрытой инфекции этого вредоносного бактериоза.

Защита картофеля от бактериозов включает в себя целый перечень приемов, необходимых для проведения перед посевом и во время вегетации, уборки и хранения урожая. Даже простое озеленение клубней перед посадкой снижает пораженность клубней черной ножкой почти вдвое. Но основными приемами снижения вредоносности от бактериозов картофеля являются использование устойчивых сортов и обработка клубней и растений перед посадкой и во время вегетации препаратами, характеризующимися бактерицидными свойствами. Оценка восприимчивости сортообразцов может складываться из совокупности устойчивости клубней и стеблей (лабораторный анализ), полевой проверки на искусственном (предпосадочное заражение клубней) и естественном фоне, когда картофель возделывают как монокультуру.

Как видно из таблицы 1, по комплексной проверке устойчивости к черной ножке (по клубням и стеблям) перечисленные сорта можно распределить на группы: с повышенной устойчивостью - сорта Петербургский, Свитанок Киевский, с относительной устойчивостью - Зарево, Елизавета, Чародей, среднеустойчивые - Детскосельский, Невский, Никольский, Пушкинец, Рождественский, Санте, неустойчивые - Лизетта, Луговской, Мира, Спекула, Темп. Выявлено, что при оценке устойчивости к мягким гнилям на естественном фоне опытного поля к относительно устойчивым сортам условно отнесены Чародей, Лига, Добрыня, Память Осиповой, к среднеустойчивым - Скарб, Брянский ранний, Журавинка, Виктория, Криница, Аврора, Радонежский, к восприимчивым - Бригантина, Одиссей, Дина, а на искусственном фоне (черная ножка) сорта Память Осиповой, Чародей и Радонежский проявили относительно высокую устойчивость, Сударыня и Холмогорский - низкую. Проверка устойчивости к патогену черной ножки (путем предпосадочной инокуляции) районированных в Ленинградской области сортов Наяда, Холмогорский и Загадка Питера (таблица 2) показала, что в полевых условиях наименее восприимчивым проявляет себя сорт Наяда, характеризующийся также и высокой нематодоустойчивостью. Сорт Холмогорский (нематодоустойчивый) показывает низкую устойчивость к черной ножке как при поражении кустов (всходы, бутонизация), так и на клубнях.

При полевом анализе устойчивости картофеля (предпосадочное заражение) к черной ножке 11 наиболее перспективных для Ленинградской области сортов менее восприимчивыми показали сорта Чародей, Петербургский, Наяда, Елизавета), более - Луговской, Рождественский) (2001-2002 гг.).

В полевых испытаниях (мелкоделяночные опыты, искусственная предпосадочная инокуляция) перспективный для условий Ленинградской области сорт Белогорский оказался среднеустойчив к возбудителю черной ножки. Так, количество выпадов и пораженных растений в период всходов составило 30% (по сравнению с 25% у сорта Невский); в фазу цветения отмечена гибель больных растений (предыдущий учет) и 10% пораженных кустов (дополнительно). В период уборки количество растений (с учетом кустов фазы цветения) с мягкой гнилью клубней составило 30% (35% у сорта Невский).

Определено также, что при проверке устойчивости к этому возбудителю (полевые условия, предпосадочное заражение) перспективные для Ленинградской области сорта Вдохновение (Россия), Архидея (Беларусь) и Латона (Голландия) следует считать высоковосприимчивыми, сорт Снегурочка - среднеустойчивым; в лабораторных условиях (проверка по стеблям) все указанные сорта проявили среднюю устойчивость к данному патогену.

При лабораторно-вегетационной оценке стеблей (2008-2009 гг.) к сортам с повышенной устойчивостью к черной ножке отнесены Радонежский, Лига, Ладожский и Рябинушка, к относительно устойчивым – Аврора, Криница, Нептун, Сударыня, к средневосприимчивым - Белогорский, Добрыня, Журавинка.

Если возбудители черной ножки и кольцевой гнили при соблюдении всех приемов уничтожения растительных остатков картофеля не способны к длительному выживанию к почве, то бактерии бурой гнили являются типично почвенными микроорганизмами. В связи с этим, для борьбы с патогеном RS одинаково важны и обязательны оба приема – подбор устойчивых к нему сортов и предпосадочное протравливание клубней, которое необходимо для подавления почвенной инфекции во время прорастания клубней.

По мнению ведущих фитобактериологов ВНИИФ и ВЦКР, относительно устойчивыми к RS являются сорта Гатчинский, Волжанин, Колпашевский, Резерв, Седов, Уральский ранний. Нами осуществлена оценка устойчивости растений (стебли, в тепличных условиях, искусственное заражение) 13 сортов картофеля к возбудителю бурой гнили. Меньшая восприимчивость отмечена у сортов Елизавета, Петербургский, Чародей. Снегирь, Жаворонок, большая и средняя устойчивость – у сортов Сказка, Детскосельский, Свитанок Киевский, Невский, Пушкинец, низкая устойчивость – у сортов Рождественский, Лизетта, Луговской, Мира. К сожалению, потеря патогенности штаммами бурой гнили часто не позволяет вести оценку сортимента картофеля к указанному возбудителю бактериоза.

При полевой оценке 10 сортов картофеля к возбудителю кольцевой гнили относительно устойчивыми признаны Наяда, Снегирь, Зарево, Чародей, Петербургский, Елизавета. Отмечена интересная закономерность: восприимчивость стеблей растений картофеля (лабораторные условия) к возбудителю черной ножки при его низкой концентрации усиливается при совместной инфекции этого патогена с возбудителем кольцевой гнили.

Развитие возбудителей бактериозов картофеля происходит внутри клубней в сосудистых пучках, что затрудняет их дезинфекцию.

В числе препаратов, действующих на возбудителей бактериозов, можно назвать фунгицид ТМТД, биопрепарат планриз, японский синтетический антибиотик касумин, отечественные синтетические препараты катапол и катазар; по мнению ряда специалистов, более эффективна обработка клубней препаратами на основе живых культур бактерий P. fluorescens, P. putida, B. subtilis.

В 1980-х годах против черной ножки картофеля успешно прошел лабораторную и производственную проверку немедицинский антибиотик сельскохозяйственного назначения фитобактериомицин - продукт жизнедеятельности почвенного актиномицета. Позднее, в 1999 г., испытания, проведенные во ВНИИ фитопатологии на картофеле с препаратом Фитолавин-300, созданном на основе фитобактериомицина (продуцент Streptomyces griseus), показали его активность против черной ножки, а также фитофтороза и антракноза. Опыт его применения в Краснодарском крае (Калининский район) в период вегетации до смыкания ботвы позволил получить прибавку урожая 30-35 ц/га. Высокие результаты получены также у практиков и в Астраханской области (на полях ЗАО «Фирма «Глория», начальник НПО ЗР Ампилова Н.Г.), где мероприятия против возбудителей болезней начинали с обработки клубней методом обмакивания в 0,2%-й раствор Фитолавина либо их опрыскиванием, в последующем проводили также 2-кратные опрыскивания в период вегетации (до смыкания ботвы).

 

 

Таблица 1 Оценка районированных и перспективных для Северо-Запада России сортов картофеля, устойчивых к черной ножке

 

Сорт картофеля

Страна-оригинатор

Скоро-спелость

Пораженность (балл)

Группа устойчи-вости (балл)

клубней

стеблей

Детскосельский (контроль)

Россия

ср

III

II

III

Елизавета

Россия

ср

II

I

II

Лизетта

Голландия

ср

IV

III

IV

Зарево

Украина

сп

II

I

II

Невский

Россия

ср

III

II

III

Никольский

Россия

ср

III

II

III

Мира (контроль)

Германия

сс

IV

III

IV

Петербургский

Россия

сс

I

0

I

Пушкинец

Россия

р

II

II

III

Луговской

Украина

сп

III

II

III

Радуга

Россия

ср

-

I

-

Рождественский

Россия

ср

III

II

II

Санте

Голландия

ср

III

II

III

Свитанок киевский

Украина

ср

II

0- I

I

Спекула

Германия

сп

III

III

IV

Темп

Россия

п

IV

III

IV

Чародей

Россия

II-I

0-I

I

 

Примечание. Скороспелость: р -ранний, ср-среднеранний, сс-среднеспелый, сп-среднепоздний, п-поздний. Поражение клубней: 0 - абсолютная устойчивость, I -повышенная устойчивость, II - относительная устойчивость, III - средняя устойчивость, IV-слабая. Поражение стеблей: О - отсутствие заражения, I - слабое заражение, II - среднее, III - сильное. Группа устойчивости сортов: О - абсолютно устойчивые, I - повышенно устойчивые, II - относительно устойчивые, III-среднеустойчивые, IV - неустойчивые.

 

Таблица 2. Поражение клубней и растений картофеля патогеном черной ножки во время вегетации (инокуляция перед посадкой), 2006 г.

 

Сорт

Всходы

Начало бутонизации картофеля, % больных кустов

Кусты растения с симптомами мягкой гнили на клубнях, %

Кусты растения у которых симптомы на клубнях отсутствуют, %

Выпады, %

Больные кусты, %

Наяда

10

10

20

50

50

Холмогорский

50

10

20

6

94

Загадка Питера

10

0

16

32

68

 

Поделиться статьей:

Другие статьи из журнала:

Плотная почва под семенами и рыхлая над семенами

Плотная почва под семенами и рыхлая над семенами

Е.А.Лукичёва

Более 80-ти областных специалистов во главе с вице-губернатором Ленинградской области Сергеем Яхнюком познакомились в деле с посевным комплексом Amazone Cirrus 6001 Special и трактором Fendt 930 Vario TMS во время объезда 31 августа.

ЦЕППЕЛИН АГРО открывает новый офис в Воронеже

ЦЕППЕЛИН АГРО открывает новый офис в Воронеже

18 ноября 2010 Цеппелин АГРО (ранее – подразделение сельскохозяйственной и лесозаготовительной техники ООО «Цеппелин Русланд») открывает новый офис в Воронеже с ремонтной зоной и складом запасных частей.

Селен и цинк как факторы рентабельности молочного животноводства

Селен и цинк как факторы рентабельности молочного животноводства

Н.И.Приходкина

гл. зоотехник, ООО «Сатис»

В.В.Новиков

гл. ветврач, ООО «Сатис»

И.И.Малинин

зам. генерального директора по животноводству, ООО «Лаллеманд»

Н.М.Носов

ведущий специалист, ООО «Лаллеманд»

Маститы являются весомым фактором снижения рентабельности отрасли молочного животноводства. По международным оценкам, потери от маститов колеблются в диапазоне 150-3500 долларов США на корову в год и в среднем составляют 350-400 долларов США на корову в год.