Обыкновенная корневая гниль яровой пшеницы на чернозёмах в лесостепной зоне Западной Сибири

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АГРОНОМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Б. И. Тепляков

ОБЫКНОВЕННАЯ КОРНЕВАЯ ГНИЛЬ 
ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЧЕРНОЗЁМАХ 

В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Ответственный редактор

доктор биологических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Н. Н. Наплёкова

Новосибирск 2012

УДК 632.4:633.11“321” (571.1)
ББК 44.78:42.112
Т 345

Рецензенты: доктор биологических наук, профессор 

М. В. Штерншис, НГАУ

доктор биологических наук И. Г. Бокина, СибНИИЗиХ

Тепляков Б. И. Обыкновенная корневая гниль яровой 

пшеницы на чернозёмах в лесостепной зоне Западной Сибири / Б. И. Тепляков; Новосиб. гос. аграр. ун-т.— Новосибирск, 2012.— 146 с.: 17 ил., 32 табл.— Библиогр.: 327 назв.

ISBN 978–5–94477–114–8

В монографии изложены наиболее важные аспекты 

формирования фитосанитарной ситуации в посевах мягкой 
яровой пшеницы в отношении обыкновенной корневой гнили, характерной для лесостепи Западной Сибири. Приведены материалы по влиянию различных звеньев агрокомплекса на развитие болезни, даны направления оптимизации 
и экологизации защиты яровой пшеницы от обыкновенной 
корневой гнили.

Предназначена для специалистов по защите растений, 

а также для преподавателей, студентов и аспирантов аграрных вузов.

Рекомендована к изданию учёным советом агроно
мического факультета НГАУ (протокол № 6 от 24 апреля 
2012 г.).

© Б. И. Тепляков, 2012
© Новосибирский государственный
аграрный университет, 2012

ВВЕДЕНИЕ

В связи с упрощением структуры агробиоценозов, 

а следовательно, уменьшением их стабильности и способности к саморегуляции, борьба с болезнями растений приобретает качественно новый смысл. Высокая вирулентность 
патогенов и восприимчивость растений, наблюдаемые при 
эпифитотиях, являются следствием искусственного нарушения природного баланса. Специализация и концентрация посевов создают необычайно благоприятные условия 
для резервации патогенов в экстремальных условиях окружающей среды и их широкого расселения в оптимальные 
периоды. При этом разрушение сбалансированности и стабильности агробиоценозов оказывается, в конечном счёте, 
«выгодным» прежде всего многим видам патогенов. Чем 
интенсивнее ведётся сельскохозяйственное производство, 
тем неизбежнее приходится ориентироваться на активно регулируемые экосистемы посевов [141].

Дальнейшее совершенствование защиты растений 

должно основываться на принципиально новой теоретической базе, которая рассматривает полевое растительное 
сообщество как сложную систему взаимодействующих 
биокомпонентов. В настоящее время стратегия борьбы 
с вредными организмами основывается на «регулировании их численности», а не на «борьбе» [24, 82, 188]. Борьба с болезнями рассматривается как часть управления всей 
агроэкосистемой, специфичной для каждой почвенно-климатической зоны. При этом устойчивость посевов сельскохозяйственных культур обеспечивается с учётом особенностей конкретных экологических условий. В основе новой 
стратегии борьбы с болезнями лежит интегрированная защита растений, основными составляющими компонентами 
которой, наряду с химическими, биологическими методами 
борьбы, выступают широкое использование устойчивых 

сортов, комплекс агротехнических, технологических и ряд 
других мероприятий.

Система защиты должна быть экологически адаптиро
ванной, то есть учитывать особенности развития культуры 
и патогена в конкретных агроэкологических условиях, реакцию растений на лимитирующие урожайность факторы 
и использовать, по возможности, экологически безопасные 
приёмы снижения их вредоносности. Она должна строиться на основе обоснованной стратегии, на умении воздействовать на агроценоз методами, безопасными для человека 
и окружающей среды, при рациональном использовании 
энергетических и материальных ресурсов. Разработка систем такого рода для яровой пшеницы, возделываемой в лесостепи Западной Сибири, является весьма актуальной задачей. Связано это, прежде всего, с тем, что данная культура 
занимает ведущее место среди зерновых в регионе. Причем 
в современных экономических условиях фитосанитарное 
благополучие средствами защиты растений целесообразно 
осуществлять не через внедрение самостоятельных систем 
интегрированной защиты растений, а путем включения 
фитосанитарных мер защиты в технологию выращивания 
культуры с учетом местных условий при обязательной количественной оценке роли вредного вида.

Основные районы выращивания пшеницы в нашей 

стране сосредоточены в степной и лесостепной зонах. 
К факторам, снижающим урожай и валовые сборы пшеницы, следует отнести многочисленные болезни, среди которых наиболее распространены виды головни и ржавчины, 
септориоз, мучнистая роса и корневые гнили [135]. Во всех 
агроландшафтных районах зоны распространена гельминтоспориозная корневая гниль, которая принимает характер 
хронической эпифитотии на десятках тысяч гектаров пшеницы. Возделывание яровой пшеницы по интенсивным технологиям изменило экологическую обстановку в агроцено

зах. Возросла восприимчивость растений к возбудителям 
болезней, увеличились инфекционный потенциал патогенов 
и их агрессивность. Второстепенное в прошлом заболевание (корневые гнили) стало широко распространённым, повысилась его вредоносность.

1. БИОЭКОЛОГИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ 

ОБЫКНОВЕННОЙ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ

Основным возбудителем обыкновенной корневой гни
ли яровой пшеницы и ячменя является Bipolaris sorokiniana
Shoem. Это показано в работах К. М. Степанова и В.И. Шалышкиной [158], Ф. П. Шевченко [220], П. Г. Алиновского [3, 4], В. А. Чулкиной [195] в Алтайском крае; Э. Э. Гешеле [50] в Омской; А. П. Голощапова [55] в Курганской; 
Б. Д. Ермековой [77,78], Ю. В. Попова [145] в Кустанайской; 
А. П. Голубинцевой [58] и Л.Н. Лебедевой [114] в Новосибирской; В. П. Буренка [31] в Кемеровской; Ю. Ф. Ветрова 
[38] в Иркутской областях; А. Н. Добрецова [70] в Красноярском; Т. А. Барбаяновой и Т.А. Гулиной [11] в Приморском 
краях; Г. А. Таскиной [169] в Хакасии; Л. М. Доровской [72] 
в Уральской области и многими другими исследователями. 
В Канаде, США, Индии, Австралии этот гриб также служит 
главным патогеном, вызывающим обыкновенную корневую 
гниль [271, 293, 301, 311, 327].

В лесостепи Западной Сибири основным возбудите
лем обыкновенной корневой гнили также является фитопатогенный гриб Bipolaris sorokiniana Shoem. (синонимы: 
Drechslera sorokiniana Subram. et Jain, Helminthosporium 
sativum Pam.), совершенная стадия Cochliobolus sativus (Ito 
et Kuribay) Drechs. Bipolaris sorokiniana Shoem.— гетероталличный. В цикле его развития в природе совершенная 
стадия существенного значения не имеет. Гриб размножается и сохраняется главным образом с помощью конидий, 
которые образуются на обособленных ответвлениях гиф — 
конидиеносцах. Конидии гриба яйцевидные, эллипсоидальные, обратнобулавовидные, прямые или слегка согнутые, 
размером 40–120 × 15–31 мкм, с 3–12 поперечными перегородками (преимущественно с 6–10), тёмно-оливковые 
или черно-бурые, с толстыми стенками [137]. Возбудитель 

способен сохранять жизнеспособность в широком интервале температуры. Конидии и мицелий гриба выдерживают 
температуру от –32…–43ºС [57] до 45…50ºС [231]. Это позволяет ему хорошо переносить суровую сибирскую зиму 
и жаркое лето. Гриб развивается при температуре от 6 до 
35ºС, оптимум — при 19…26ºС. Повышенная устойчивость 
гриба к неблагоприятным условиям обеспечивается образованием хламидоспор как внутри конидий патогена [288], 
так и на мицелии [5].

Культуральный фильтрат B. sorokiniana проявляет 

высокую фитотоксическую активность, реализующуюся 
в снижении всхожести семян пшеницы, уменьшении длины корней и ростков [217]. В ряде работ было показано, что 
гриб образует токсин, способный вызывать признаки болезни, выражающиеся в разрушении тканей и нарушении 
жизненных функций растений [36, 75, 238, 283, 286, 298, 
312]. Возбудитель обыкновенной корневой гнили обладает 
высокой степенью изменчивости [248, 249, 267, 268, 317]. 
По данным Дж. Кристенсена [246, 247], гриб имеет около 
50 физиологических рас, различающихся по патогенности, 
требованиям к условиям среды, а также по культуральным 
признакам, поэтому способен поражать широкий круг растений.

Вирулентность B. sorokiniana к ячменю, мягкой и твёр
дой пшенице контролируется двумя генами, сцепленными 
с окраской колоний в тёмный цвет [264]. По отношению 
к пшенице и ячменю патогенные свойства B. sorokiniana
выше, чем у Fusarium sp. [20], но на ячмене B. sorokiniana
проявляет более высокую патогенность, чем на пшенице 
[26, 199]. На основании своих исследований А. Н. Нестеров 
утверждает [132], что штаммы гриба, выделенные из растений пшеницы, более патогенны для этой культуры, чем 
выделенные из растений ячменя или растительных остатков в почве. По данным В. Н. Пидопличко и Т. Г. Зражевской 

[136], штаммы, обладающие самым интенсивным ростом 
и спороношением, являются и наиболее патогенными для 
растений. Сибирские штаммы B. sorokiniana отличаются высокой патогенностью по сравнению с европейскими [226]. 
В пределах Западной Сибири природная популяция возбудителя обыкновенной корневой гнили на яровой пшенице 
и ячмене характеризуется биологической неоднородностью. 
Более патогенные формы гриба формируются в лесостепи 
и подтайге [204].

Возбудитель обыкновенной корневой гнили передаёт
ся через воздух в течение сезона, а из года в год — через семена, растительные остатки и почву. Главным фактором передачи возбудителя болезни в зонах производства товарного 
зерна яровой пшеницы в Сибири (лесостепь, степь) служит 
почва [203]. В отсутствии растений-хозяев гриб сохраняется 
в состоянии покоя. Корневые выделения растения-хозяина 
способствуют прорастанию покоящихся спор и внедрению 
возбудителя болезни в новый организм.

В лабораторных условиях конидии гриба могут со
хранять жизнеспособность в течение 15 лет [236]. В почве 
выживаемость конидий зависит от ряда факторов: температуры и влажности почвы [235, 278], корневых выделений 
растений [272], фунгистатических свойств почвы [5, 17, 115, 
258, 263, 280, 281], pH среды и концентрации макроэлементов [74]. Споры разных изолятов B. sorokiniana обладают 
различной наследственной способностью к спонтанному 
прорастанию в почве [241]. Если прорастание происходит 
в отсутствии растения-хозяина, то проросшие конидии лизируются почвенной микрофлорой [45]. Находящиеся в почве в состоянии покоя конидии B. sorokiniana также могут 
подвергаться лизису [230, 292]. Факторы, способствующие 
прорастанию конидий патогена с последующим их лизисом, 
снижают количество инфекционного начала возбудителя 
в почве.

Увеличение инфекционного потенциала возбудителя 

болезни в почве происходит при размножении B. sorokiniana
на растениях-хозяевах или их растительных остатках. Поэтому все факторы, способствующие поражению растений, 
благоприятствуют увеличению инфекционного начала возбудителя обыкновенной корневой гнили в почве.

В естественных биоценозах природные факторы, сни
жающие и повышающие инфекционный потенциал возбудителя в почве, по силе своего воздействия примерно равны. 
В результате содержание конидий B. sorokiniana в целинных 
и залежных почвах находится на низком уровне.

Как известно, первичные корни у яровой пшеницы раз
виваются в период прорастания семян и могут поражаться 
обыкновенной корневой гнилью в первые этапы органогенеза. По данным разных авторов [29, 30, 55, 269], B. sorokiniana внедряется в орган растения в первые часы их контакта. В дальнейшем гифы гриба проникают в более глубокие 
слои тканей, вызывая их некроз [155].

Исследуя поражение первичных корней яровой пше
ницы с помощью световой и сканирующей микроскопии, 
мы выяснили, что мицелий гриба распространяется по межклетникам вдоль и поперёк корня, часто по его поверхности 
(рис. 1). А. А. Бенкен и Л.К. Хацкевич считают [19], что конидиеобразованию предшествует процесс накопления питательных веществ в грибнице или соответствующих структурах. Нами были обнаружены скопления мицелия в тканях 
первичных корней, по-видимому, представляющие собой 
хранилища питательных веществ (рис. 2). Спороношение 
на первичных корнях наблюдалось через 10 дней после появления всходов.

Конидиеносцы всегда выходили на поверхность корня 

через межклеточное пространство (рис. 3). В зоне поражения кора корня вместе с корневыми волосками разрушается, 
что, естественно, отрицательно сказывается на функционировании корневой системы (рис. 4).

Рис. 1. Мицелий B. sorokiniana на поверхности первичного корня

Рис. 2. Скопление мицелия гриба в тканях первичного корня

Скопление 
мицелия