Материал подготовлен на основании авторской статьи, размещённой на сайте «Главагроном».
А.Н. Игнатов, (ответственный за переписку), доктор биологических наук, зам. ген. директора по научной работе, ООО «Исследовательский Центр «ФитоИнженерия»
Г.Г. Челидзе, специалист, ООО «Исследовательский Центр «ФитоИнженерия»
К.С. Воробьева, специалист, ООО «Исследовательский Центр «ФитоИнженерия»
По итогам 2018 г. было введено в эксплуатацию около 300 га зимних теплиц, их общая площадь составила порядка 2,5 тыс. га — на 10% больше, чем в 2017 году. По прогнозу Минсельхоза России, в 2019 г. отечественные с.-х. организации соберут около 1 ,З млн т овощей защищенного грунта [1]. Внедрение многооборотной технологии и интерплантинга [2] позволяет добиться высокой урожайности и стабильной продуктивности тепличных растений.
Но несмотря на это, проблема защиты растений от болезней по-прежнему остается актуальной даже при улучшенной технологии выращивания тепличных культур. В последние годы на территории России из-за нарушения агротехники, отсутствия своевременной и достоверной диагностики фитопатогенных бактерий в посевном материале и на растениях, а также неправильно разработанной системы защитных мер отмечается проявление вредоностности бактериальных и вирусных заболеваний растений.
В современных высокотехнологичных теплицах вирусные и бактериальные болезни заняли первое место, и многократно возросла их вредоносность. А.К. Ахатов и Е.А. Ахатов [3] описали факторы технологии, способствующие распространению этих патогенов:
- сбор продукции с молодых растений (механические повреждения, перенос инфекции в рядах);
- интерплантинг — молодые растения подсаживают среди стареющих для того, чтобы к моменту ликвидации отслуживших растений молодые уже вступили в плодоношение (перенос инфекции со старых растений к молодым);
- короткий разрыв между оборотами (нет времени для дезинфекции и дезинсекции);
- теплица работает практически круглогодично (постоянное накопление инфекции).
Анализ известных случаев появления новых бактериальных и вирусных фитопатогенов в предприятиях защищенного грунта показывает, что основными путями проникновения новых видов и форм микроорганизмов являются семена и посадочный материал, включая рассаду, произведенную в других предприятиях, готовая продукция из других регионов и стран, складируемая в пределах тепличных хозяйств, вода, используемая для полива и приготовления рабочего раствора в гидропонной культуре растений, и иногда — рабочие в теплицах, контактировавшие с зараженными растениями вне хозяйства. Главной проблемой выявления источника заражения является длительный инкубационный период для вирусных и бактериальных болезней и необходимость инструментальных методов (ИФА, ПЦР) идентификации патогена.
Иногда, использование биологических препаратов, произведенных без контроля качества или с истекшим сроком хранения (хранением в неправильных условиях), приводит к усилению заражения культур различными бактериальными и грибными болезнями.
Если по отношению к известным патогенам есть отработанные методы диагностики зараженности растений, семян, воды, и в некоторых случаях — препараты биологической защиты или устойчивые сорта и гибриды, то новые возбудители болезней тепличных растений всегда представляют опасность наивысшего уровня, в первую очередь из-за длительного периода их идентификации.
Бактериальные болезни растений в защищенном грунте
В качестве примера нового заболевания, можно привести бородатость корней овощных культур в защищенном грунте. В 2013-2014 гг. в ряде тепличных хозяйств России было отмечено поражение культур огурца и томата, выращиваемых на минеральной вате, заболеванием, сходным с ранее описанным «корневым матом» — гооt mat (синоним: «бешенство корней» — crazy roots [4]. Возбудитель заболевания — Agrobacterium spp. bv 1, несущая плазмиду Ri (pRi). Бактерии проникают в растения через ранки на корнях или стеблях. Симптомы заболевания проявляются после переноса в растительную клетку фрагмент плазмидной ДНК (pRi ДНК). Первые признаки болезни замечают примерно через пять недель после заражения. В течение этого времени отмечают активный рост корневой системы, и плотное переплетение корней препятствует проникновению в субстрат питательного раствора и способствует развитию других фитопатогенных бактерий и грибов. Продуктивность культуры при отсутствии других болезней снижается на 15-20%. Болезнь, впервые появившаяся в Великобритании, к началу 2010-х стала обычной проблемой в Европейском Союзе, Японии, Новой Зеландии, а в России она распространилась на огромной территории в течение одного года после выявления, в первую очередь, благодаря инфицированной рассаде, поставляемой в новые тепличные комбинаты из уже пораженных, зараженным семенам и воде. Благодаря этому, очаги заражения широкого спектра культурных растений распространились далеко за пределы традиционного ареала возбудителя [4].
Другой бактериальный патоген, Ralstonia solanacearum, наиболее известный как возбудитель бурой гнили картофеля и бактериального увядания (южного вилта) томата, стоит практически на пороге отечественной тепличной индустрии (рис. 1).
В 1975 году Ralstonia solanacearum была включена в список карантинных объектов Европейской организации защиты растений (список А2 — ограниченно распространенные объекты) [5]. При высоких температурах (29-35 °С) и влажности бактерии быстро размножаются, и болезнь может уничтожить растение за несколько дней. При более низких температурах (22-25 °С) растения могут сохранять латентную инфекцию месяцами. В августе 2015 г. R. solanacearum (раса 1, позднее определенная как R. pseudosolanacearum) была обнаружена в теплице в Нидерландах, на растениях антуриума на срезку (Anthurium spp.). В 2015 и 2016 гг. патоген был выявлен в пятнадцати компаниях, выращивавших декоративные культуры, в том числе в пяти питомниках. Согласно последним данным национальной службы защиты растений, R. solanacearum присутствует в Нидерландах в производстве картофеля, в окружающей среде (поверхностные воды) [6]. В последующем R. solanacearum на растениях розы была выявлена на территории Польши (осень 2016 г.), Португалии (2016-2017 гг.), Швейцарии [6]. В 2016 и 2017 гг. Ralstonia solanacearum была выявлена массово в промышленных посадках голубики (Vaccinium corymbosum) [7]. Есть сообщение о выделении бактерий рода Ralstonia из растений сирени в 2016 г. в РФ [8].
Таким образом, интродукция R. solanacearum в новые регионы может произойти не только с семенным и продовольственным картофелем, зараженным бактериальной инфекцией в латентном состоянии, но и с саженцами розы, пеларгонии, голубики, сирени и других декоративных культур, выращиваемых в защищенном грунте, не говоря уже о растениях томата. При естественном распространении патогена источниками болезни становятся инфицированная почва, зараженные растительные остатки, сорняки из семейства пасленовых и крапива, поливная вода. Патоген также может распространяться нематодами и другими переносчиками (насекомыми, клещами).
R. solanacearum (все группы вида) входит в список А1 карантинных объектов в РФ, и о факте обнаружения этого патогена должно сообщаться в службу Россельхознадзора.
Декоративные и ягодные культуры, размножаемые в теплицах, могут также быть поражены другим карантинным объектом — Xylella fastidiosa [9]. Этот патоген в основном вредоносен для древесных и кустарниковых культур, но также может поражать и однолетние растения из семейств пасленовые и сложноцветные. Карантинный патоген со сходным циклом развития — Liberibacter psyllaurous (syn. L. solanacearum) также распространяется на томате в условиях теплиц [10] благодаря насекомым-переносчикам.
Новые возбудители мокрой гнили корня и плодов, водянистой гнили стебля — фитопатогенные энтеробактерии Pectobacterium carotovorum subsp. brasiliense, Р. wasabiae, Dickeya dianthicola, D. dadantii и D. solani уже присутствуют в РФ на картофеле и овощных культурах. Для этих видов характерно заражение насекомыми, через поливную воду, почву либо тепличный субстрат [11]. Их распространение было тесно связано с импортом овощной продукции и семенного картофеля из стран субтропического климата в 2009-2015 гг. Возбудитель бактериального рака томата — Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis, хотя и входит в число карантинных объектов, ограниченно распространенных в Европейском Союзе (А2) [12], встречается во всех основных зонах выращивания томата в РФ, в первую очередь, благодаря семенной инфекции. В последние годы обнаружено, что картофельная раса этого патогена способна поражать томат, картофель, а также, в незначительной степени перец сладкий. Родственный патоген — Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus (возбудитель кольцевой гнили картофеля), также способен поражать томат в теплицах, и учитывая широкое распространение и соседство участков под картофелем с тепличными комбинатами, они могут взаимно служить источниками заражения друг для друга [11].
Продолжение статьи о вирусных болезнях в теплицах читайте на сайте «ГлавАгроном».
Узнавайте первыми самые актуальные новости сельского хозяйства России и мира на нашем сайте «ГлавАгроном».