Болезни сахарной свеклы. Севооборот сахарной свеклы и почва для нее

«Сингента» стала инициатором круглого стола по сахарной свекле, на котором российские ученые ВНИИСС, ВНИИЗР, Курского ФАНЦ и зарубежные специалисты по сахарной свекле представили результаты последних исследований и рекомендации по борьбе с резистентностью, современные способы диагностики патогенов. Также проанализирована эффективность применяемых схем защиты.

Корневые гнили свеклы были всегда

В настоящее время в России, по мнению ученых, среди заболеваний, вызывающих корневые гнили сахарной свеклы, наиболее распространены фузариозы. Фузарии являются аборигенными и доминирующими видами в черноземных почвах, типичных для многих свеклосеющих регионов. Их вредоносность усиливается при слабокислой рН. На таких почвах не рекомендуется возделывать гибриды, неустойчивые к данным патогенам. Также причиной распространения фузариозов могут быть короткие севообороты, в которых инфекционная нагрузка повышается.

Патогены, заселившие корень на ранних этапах онтогенеза, сопровождают растение в течение всей его жизни, а при неблагоприятных условиях вызывают болезни корнеплодов. Грибы рода Fusarium, наряду с другими видами возбудителей, вызывают корнеед, который поражает сахарную свеклу на ранних стадиях развития, а его последствия тянутся в виде корневых гнилей практически всю вегетацию. Отмечено, что при достаточном увлажнении (2004–2006 гг.) доминировал Fusarium solani, а начиная с 2009 года, в связи с участившимися засухами, в почве и патогенном комплексе стало больше Fusarium oxysporum.

Аналогичная картина наблюдалась в 2020 году. В мае прошли дожди, и проявилась фузариозная гниль, а в июне началась засуха, в почве образовались трещины, и пошло фузариозное увядание. В отдельные годы, например в Воронежской области, распространенность гнилей достигает 90 %. В комплексе с бактериями патоген становится более агрессивным.

Также для сахарной свеклы опасна Rhizoctonia solani. Эта разновидность гнилей локализована в отдельных районах свеклосеяния (Краснодарский край и Воронежская область), в очагах бывает очень вредоносна, распространенность достигает 60 %, пораженные корнеплоды сгнивают полностью.

Известно, что при дефиците бора образуется дуплистость корнеплодов, на них проявляются признаки вторичного поражения головки гнилями. Это проявление опасно тем, что дупла закрытые, и если такие корнеплоды заложить на хранение, они могут полностью сгнить в кагатах.

В ЦЧР широкое распространение получила хвостовая гниль. Это заболевание имеет бактериозно-микозную этиологию, проявляется в засушливых условиях в течение вегетации в виде увядания хвостика корнеплода, кора которого после выкопки чернеет. При непродолжительном хранении (до двух суток) выявляется 5–20 % поврежденных корнеплодов, которые становятся источником кагатной гнили.

С проявлением такого поражения специалисты столкнулись еще в 2011 году в южных районах Воронежской и Белгородской области, где было отмечено почернение хвостика корнеплодов уже через 3–5 часов после укладки их в бурты. При дальнейшем изучении выявили комплекс патогенов из десяти видов, в том числе Fusarium oxysporum (как сопутствующий гриб) и Alternaria, которая вызывает кагатную гниль.

В 2020 году ученые нашли корнеплоды, у которых уже при формировании одного-двух колец сосудисто-волокнистых пучков сосуды были забиты, ткани на разрезе чернели.

Гнили вызываются комплексом причин: грибными патогенами, засушливыми условиями и дефицитом влаги во время вегетации, деструктуризацией почвы, травмированием корешков при уборке, высокой температурой при хранении и повреждением долгоносиком-стеблеедом. По оценке российских ученых, весь комплекс обозначенных проблем начинается с нарушения агротехники в свекловодстве и усугубляется сложными погодными условиями.

К факторам массового развития гнилей корнеплодов сахарной свеклы относятся короткоротационные севообороты (в свеклосахарных холдингах — трехпольные), которые приводят к увеличению инфекционной нагрузки грибами рода Fusarium. Из-за отсутствия органических удобрений в почве уменьшается доля сапротрофных видов микроорганизмов, при этом увеличивается численность фитопатогенных видов и фитотоксичность почвы. В засушливых условиях большая масса соломы, которая в настоящее время практически не перерабатывается, перегнивает слабо и медленно. В результате на глубине 15–20 см образуется «матрас», который является источником возбудителей гнилей. Достигая соломенного слоя, корни разветвляются, и формируется неглубокая корневая система. Происходит разрыв между верхним и нижним слоем почвы, который препятствует движению воды. Наблюдается обесструктуривание чернозема, которое проявляется в виде растрескивания почвы, что ведет к обрыву корешков и вторичному развитию инфекции и гнилей.

По оценке исследователя Ольги Стогниенко, чтобы определить весь комплекс причин массового распространения корневых гнилей, необходимо получать образцы в разных стадиях и из разных регионов и развивать диагностику. Только массовый анализ позволит понять частоту встречаемости возбудителей болезней и сформировать стратегию его подавления.

Компания «Сингента» в прошлом году начала мониторинг корневых гнилей сахарной свеклы. Отобранные образцы анализируются в лаборатории «Сингенты» в Сколково традиционными и молекулярно-генетическим методами. Лабораторные исследования проводятся по широкому спектру возбудителей. В первых анализируемых образцах доминировал Fusarium spp.

Севооборот сахарной свеклы и удобрения

По наблюдениям ученых, за три ротации в многолетнем стационарном опыте ВНИИСС с различным насыщением сахарной свеклой содержание гумуса в почве снижалось в зависимости от внесения органических удобрений (в варианте с 30%-ным насыщением и дозой навоза 8 т на гектар посевной площади — на 1 %). Внесение 16 т/га органики способствовало стабилизации содержания гумуса. Только при 20%-ном насыщении севооборота сахарной свеклой и при внесении 16 т/га навоза наблюдался рост количества гумуса в почве на 0,5 %.

Содержание гумуса в почве в зависимости от прихода органического вещества при стабильной агротехнике стремится к равновесному состоянию. По мнению Надежды Безлер, в настоящее время о классическом органическом удобрении — навозе — говорить не приходится, поэтому особо важное значение приобретает использование пожнивных остатков и соломы зерновых культур. Но в зоне недостаточного увлажнения разложение соломы затягивается на 3–5 лет. Исправить положение можно с помощью специализированного микромицета Humicola fuscoatra ВНИИСС 016. Он ускоряет деструкция целлюлозы до фрагментов, которые используются при синтезе гуминовых кислот. Это способствует накоплению гуминовых кислот, особенно тех, которые связаны с кальцием и участвуют в формировании водопрочных агрегатов.

Специалисты отмечают, что опасность увеличения насыщения севооборота сахарной свеклой заключается еще и в том, что с ее экссудатами в почву попадает значительное количество сахарозы — субстрата, необходимого для развития микромицетов. До 25 % из них являются факультативными фитопатогенами и способствуют развитию корнееда и других заболеваний корневой системы. Ученые считают, что эту ситуацию можно корректировать с помощью аборигенных антагонистов фитопатогенов, таких как представители аэробных бактерий рода Bacillus.

Существенное место в питании сахарной свеклы занимает азот, однако внесение минеральных удобрений не обеспечивает им культуру полностью, так как в почве активно проходит процесс денитрификации. Длительно обеспечивать сахарную свеклу доступными формами азота могут ассоциативные диазотрофы (фиксаторы азота атмосферы). В ризосфере и ризоплане культуры развиваются псевдомонады, большинство из них способны фиксировать азот и продуцировать гетероауксин. Поэтому дополнительное внесение препаратов, содержащих ассоциативные диазотрофы, будет способствовать улучшению азотного питания сахарной свеклы, так как в почве повышается содержание доступных форм азота (щелочногидролизуемого и нитратного).

Исследования показывают, что насыщение севооборота сахарной свеклой до 30–40 % без внесения органических удобрений способствует повышению численности макромицетов, но при внесении высоких доз органических удобрений их численность несколько стабилизируется. При этом в севообороте с 30%-ным насыщением сахарной свеклой без внесения высоких доз органики резко увеличивается количество грибов рода Fusarium, а при более высоком насыщении отмечается рост численности актиномицетов. В то же время целлюлозолитические микроорганизмы накапливаются по большей степени там, где насыщение сахарной свеклы не превышает 20 %.

Здоровая почва повысит урожайность свеклы

«Сингента» в этом сезоне реализует проект школы «Здоровая почва», в создании которого участвовали эксперты из разных областей науки: почвенные микробиологи, агрохимики, почвоведы, фитопатологи, специалисты в области почвенной биоты, точного земледелия, деградации пестицидов.

На экспертном совете представили квинтэссенцию основных позиций проекта, главная цель которого — предотвратить потенциальные риски партнеров-сельхозпроизводителей, связанные с деградацией почвы и со снижением почвенного плодородия, с загрязнением источников воды удобрениями и пестицидами, эрозией почвы (водной и ветровой) и сокращением биоразнообразия почвы.

На круглом столе представили параметры почвы, оптимальные для сахарной свеклы: коэффициент структурности более 2,5; сумма водопрочных агрегатов больше 40 % — это снижает риск негативного влияния почвенной засухи на культуру; плотность почвы считается отличной для сахарной свеклы при 1,0–1,1 г/см³, а твердость почвы (сопротивление пенетрации) — менее 0,5 МПа.

Основные параметры физического состояния почвы по значению для сахарной свеклы

Согласно группированию растений по отношению к содержанию органического вещества в почвах (очень требовательные, требовательные, умеренно требовательные, малотребовательные, безразличные), сахарная свекла является требовательной культурой. Нельзя недооценивать многообразные функции органического вещества: фитосанитарную активность, самоочищающую способность, физическую (структурообразователь), химическую, энергетическую и др.

Сахарная свекла может выращиваться на склонах, например в Воронежской, Курской, Белгородской областях. В этом случае существуют риски, связанные со смывом. Он образуется, когда уровень осадков или орошения слишком велик для проникновения в почву или когда почва влажная или плотная.

Европейские эксперты компании «Сингента» предлагают матрицу для диагностики риска смыва. Это риск как для окружающей среды, так и для культуры, потому что ее повреждение повышенными дозами гербицидов будет приводить к снижению тургора, проявлению фитотоксичности и дальнейшему повреждению корневыми гнилями.

Одним из важных элементов здоровой почвы являются микроорганизмы, ассоциированные с растениями (ризоплана и ризосфера), которые обеспечивают питание растений. В почве могут присутствовать следующие основные группы микроорганизмов: различные диазотрофы, аммонификаторы, фосфатмобилизирующие организмы, антагонисты, деструкторы целлюлозы, продуценты стимуляторов и деструкторы пестицидов.

Важна последовательность внесения микроорганизмов. Так, деструкторы целлюлозы лучше использовать, когда созданы оптимальные условия для того, чтобы эти грибы, актиномицеты и бактерии работали, например повышенная влажность. Таким образом, если рассматривать в целом по году стратегию применения этих стимуляторов и биопрепаратов, то целлюлозоразрушители лучше использовать во влажную погоду, ближе к осени, а внесение других супрессоров антагонистов, диазотрофов, фосфатмобилизирующих микроорганизмов перенести на весну.

Обязательным важным элементом здоровья почвы является ее супрессивность (природная и/или индуцированная) — способность ограничивать выживаемость и паразитическую активность почвенных фитопатогенов и других вредных организмов, обусловленная совокупностью биологических и агрохимических показателей. В ее формировании отмечена роль следующих сапротрофных микроорганизмов: грибов рода Trichoderma (супрессоры многих фитопатогенов, особенно в кислых почвах, хорошие деструкторы целлюлозы, некоторые виды являются активными гиперпаразитами фитопатогенных грибов), Gliocladium virens (помимо антагонистического действия на фитопатогены улучшает питание растений и стимулирует их рост), Pseudomonas spp. (хорошо усваивают различные органические соединения, выделяют антибиотики, бактериоцины (специфические белки, вырабатываемые некоторыми бактериями, подавляющие жизнедеятельность) и сидерофоры — соединения, осуществляющие транспорт железа, которого лишаются фитопатогены), Bacillus subtilis (подавляет рост и вызывает лизис мицелия питиевых и фузариевых грибов, хорошо развивается в ризосфере ячменя, кукурузы и риса).

Фитотоксичность — это совокупность или комбинация факторов (болезни, вредители, патогены, остатки действующих веществ и их метаболитов) и условий (засуха, засоление), приводящая к угнетению, деформации, остановке роста и к гибели растений в агроценозе.

По итогам обсуждения вопросов, поставленных перед экспертным сообществом, принята резолюция, в которой отражены основные направления комплексного изучения патогенов, тренды их распространения и меры контроля наиболее вредоносных болезней сахарной свеклы.

Более подробно о важнейших элементах технологии возделывания сахарной свеклы, направленных на снижение фитопатогенной нагрузки в посевах культуры, и способах защиты от наиболее вредоносных болезней с учетом региональных особенностей и выбранного севооборота читайте на нашем сайте в следующей статье по защите сахарной свеклы.