Паразитирование Bipolaris sorokiniana Sacc. Shoem. в системе органов сортов яровой пшеницы в северной лесостепи Приобья

Цель работы состояла в выявлении влияния сортов на паразитическую активность Bipolaris sorokiniana Sacc. Shoem. в системе подземных и надземных органов яровой пшеницы. Исследования проводили в 2020–2021 гг. в северной лесостепи Приобья. Задачи исследования состояли в изучении развития корневых гнилей и этиологии болезни на подземных органах ряда сортов яровой пшеницы разного географического происхождения; определении роли сортов в проявлении темно-бурой пятнистости листьев и черноты зародыша зерна яровой пшеницы и установлении наличия или отсутствия связей между формами проявления гельминтоспориоза; выявлении влияния сортов на интенсивность размножения B. sorokiniana на прикорневых листьях и численность конидий фитопатогена в ризосферной почве. В рамках изучаемой коллекции из 15 сортов яровой пшеницы не было выявлено сортов, подземные органы которых проявляли бы устойчивость к фузариозно-гельминтоспориозным гнилям. Развитие корневых гнилей в среднем по органам достигало в 2020 г. 3,8 экономических порога вредоносности (ЭПВ), а в 2021 г. – 4,4 ЭПВ. Сила влияния фактора «сорт» на пораженность яровой пшеницы корневыми гнилями составила 31,8%, а фактора «год» – 30,3%. Этиология корневых гнилей сортов яровой пшеницы была представлена Bipolaris sorokiniana Sacc. Shoem. и грибами рода Fusarium Link. Соотношение фитопатогенов на подземных органах определялось условиями года и фитосанитарным состоянием почвы и колебалось по сортам от 1 : 1 до 11 : 1 с доминированием грибов рода Fusarium. Распространенность темно-бурой пятнистости достигала от 1,9 до 5 ЭПВ в фазе молочной спелости сортов. Коэффициент корреляции между развитием корневых гнилей и распространенностью темно-бурой пятнистости составил 0,526±251 и был статистически достоверным. Сортовые различия по распространенности черноты зародыша зерна достигали 11,4 раза, на уровне пороговых значений были поражены 3 сорта (Сибирская 17, Новосибирская 15, Руслада), в умеренной степени – 4 сорта, а 7 сортов были поражены в сильной степени. Коэффициент корреляции распространенности темно-бурой пятнистости и черноты зародыша составил 0,521±232 и был статистически достоверным на 1%-м уровне значимости. По динамике споруляции B. sorokiniana на прикорневых листьях сорта яровой пшеницы методом иерархической кластеризации Уорда были разделены на две группы: с равномерной скоростью и с экспоненциальным скачком интенсивности споруляции. Сорта Jin Chun 2 (Китай) и К-65834 (Таджикистан) в оба года исследований были наиболее активными источниками воспроизводства B. sorokiniana. Численность почвенной популяции фитопатогена отражала интенсивность его размножения на прикорневых листьях, коэффициент корреляции между интенсивностью размножения B. sorokiniana и численностью конидий в почве в 2020 г. был 0,890±0,127 (P<0,01), в 2021 г. 0,849 ±0,146 (P><0,01).

1. Чулкина В.А. Биологические основы эпифитотиологии: монография. – М.: ВО Агропромиздат, 1991. – 288 с.

2. Figueroa M., Hammond-Kosack K.E., Solomon P.S. A review of wheat diseases-a feld perspective // Molecular Plant Pathology. – 2018. – Vol. 19, N 6. – P. 1523-1536.

3. Parasitic activity of plant pathogens at the underground organs of spring wheat in the West Siberia / E.Yu. Toropova, I.G. Vorob’ova, A.A. Kirichenko, R.I. Trunov // J. Phys.: Conf. Ser. 1942 0120791942 (2021) 012079 IOP Publishing. – DOI:10.1088/1742-6596/1942/1/012079.

4. Vorobyeva I.G., Toropova E.Yu. On the Issue of Ecological Niches of Plant Pathogens in Western Siberia // Contemporary Problems of Ecology. – 2019. – Vol. 12, N 6. – P. 667–674.

5. Spatial distribution of root and crown rot fungi associated with winter wheat in the north China plain and its relationship with climate variables / F. Xu, G. Yang, J. Wang [et al.] // Frontiers in Microbiology. – 2018. – Vol. 9, N 5. – P. 1054.

6. Healthy Soil – Condition for Sustainability and Development of the Argo and Socio spheres (ProblemAnalytical Review) / M.S. Sokolov, A.M. Semenov, Yu.Ya. Spiridonov, E.Yu. Toropova, A.P. Glinushkin // Biology Bulletin. – 2020. – Vol. 47, N. 1, Р. 18–26.

7. Видовой состав возбудителей корневой гнили на яровых зерновых в республике Мордовия / М.И. Киселева, Н.С. Жемчужина, В.П. Дубовой, В.В. Лапина // Сельскохозяйственная биология. – 2016. – Т. 51, № 1. – С. 119–127.

8. Duveiller E.M., Sharma R.C. Genetic improvement and crop management strategies to minimize yield losses in warm non-traditional wheat growing areas due to spot blotch pathogen Cochliobolus sativus // Journal of Phytopathology. – 2009. – Vol. 157, N 9. – P. 521–534.

9. Burlakoti R.R., Shrestha S.M., Sharma R.C. Efect of natural seed-borne inoculum of Bipolaris sorokiniana on the seedling emergence and vigour, and early establishment of foliar blight in spring wheat // Archives of Phytopathology and Plant Protection. – 2014. – Vol. 47, N 7. – P. 812–820.

10. The conidia Bipolaris sorokiniana Sacc. Shoem. distribution in the soil of Altai and Kazakhstan arid regions / E.Yu. Toropova, A.P. Glinushkin, M.K. Insebaeva, G.Ya. Stetsov // J. Phys.: Conf. Ser. 1942 (2021) 012078. 5р. IOP Publishing. – DOI:10.1088/1742-6596/1942/1/012078.

11. Genome-wide association studies in a barley (Hordeum vulgare) diversity set reveal a limited number of loci for resistance to spot blotch (Bipolaris sorokiniana) / F. Novakazi, F. Ordon, O. Afanasenko [et al.] // Plant Breeding. – 2020. – Vol. 139, N 3. – P. 521-535.

12. Торопова Е.Ю., Соколов М.С. Роль сорта в контроле обыкновенной корневой гнили яровой пшеницы // Агрохимия. – 2018. – № 11. – С. 48–59.

13. Торопова Е.Ю., Пискарев В.В., Сухомлинов В.Ю. Поиск сортов яровой пшеницы с групповой устойчивостью к фузариозно-гельминтоспориозным корневым гнилям // Агрохимия. – 2019. – № 11. – С. 57–62.

14. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на устойчивость к почвенным инфекциям / Е.Ю. Торопова, И.Г. Воробьева, А.А. Кириченко, В.В. Пискарев, Р.И. Трунов // Вестник НГАУ. – 2020. – № 4 (57). – С. 46-55. – DOI:10.31677/2072-6724-2020-57-4-46-55.

15. Genetic analysis of resistance to spot blotch disease in wheat (Triticum aestivum L.) in Zambia / B. Tembo, J. Sibiya, R. Melis, P. Tongoona // Journal of Crop Improvement. – 2017. – Vol. 31, N 5. – P. 712-726.

16. Eisa M., Chand R., Joshi A.K. Biochemical and histochemical traits: a promising way to screen resistance against spot blotch (Bipolaris sorokiniana) of wheat // European Journal of Plant Pathology. – 2013. – Vol. 137, N 4. – P. 805–820.

17. Взаимодействие консортов в агроценозах яровой пшеницы Западной Сибири / Е.Ю. Торопова, Г.Я. Стецов, И.Г. Воробьева, В.Ю. Сухомлинов // Достижения науки и техники АПК. – 2020. – Т. 34, № 9. – С. 50–57. – DOI: 10.24411/0235-2451-2020-10900.

18. Development of Soil-Borne Infections in Spring Wheat and Barley as Infuenced by Hydrothermal Stress in the Forest-Steppe Conditions of Western Siberia and the Urals / E.Yu. Toropova, A.P. Glinushkin, M.P. Selyuk, O.A. Kazakova, A.V. Ovsyankina // Russian Agricultural Sciences. – 2018. – N 44(3). – Р. 241– 244.

19. Фитосанитарная диагностика агроэкосистем: учебно-практическое пособие / В.А. Чулкина, Е.Ю. Торопова, Г.Я. Стецов [и др.]; под ред. Е.Ю. Тороповой. – Барнаул, 2017. – 210 с.

20. Лангольф Э.И., Чулкина В.А. Оценка устойчивости яровой пшеницы к обыкновенным корневым гнилям в Западной Сибири: методические рекомендации. – Новосибирск, 1985. – 15 с.