В последние годы в Украине наблюдается значительное распространение бактериальных болезней, которые вызывает ряд факторов: появление новых, более агрессивных, штаммов фитопатогенных бактерий, постепенное повышение температуры воздуха в течение вегетационного периода и генетическая однородность выращиваемых сортов томатов.
Около девяти видов фитопатогенных бактерий наносят значительный ущерб насаждениям растений томата в открытом грунте:
бактериальный рак — возбудитель Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis;
бактяериальная крапчатость — возбудитель Pseudomonas syringae pv. tomato;
черна бактериальная пятнистость — возбудитель Xanthomonas vesicatoria;
бактериальный вилт — возбудитель Ralstonia solanacearum;
некроз сердцевины стеблей — возбудитель Pseudomonas corrugatа;
мягкая гниль — возбудитель Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum;
бактериальный ожог листьев томата — возбудитель Pseudomonas viridiflava;
некроз листьев — возбудитель Pseudomonas syringae pv. syringae;
столбур — Tomato stolbur phytoplasma.
Характерными признаками поражения растений томата бактериальными патогенами являются следующие симптомы: увядание, почернение сосудоволокнистых пучков, черная пятнистость листьев и плодов, глубокие язвы на плодоножках и отмирание молодых растений. Широкий диапазон симптомов болезней определяется агрессивностью штаммов, сортом томатов, ботаническим формами и погодными условиями. В современных условиях выращивания томатов в открытом грунте распространены и опасные четыре возбудители, в частности X. vesicatoria, Pseudomonas syringae pv. Tomato і C. Michiganensis subsp. michiganensis, Tomato stolbur phytoplasma.
Распространение
В условиях Украины томат в открытом грунте выращивают преимущественно на юге, юго-востоке и частично в центральных черноземных областях, где погодные условия благоприятны для возделывания этой культуры и то же время и для развития возбудителей бактериальных болезней. Вредоносность бактериальных болезней колеблется в широких пределах в зависимости от времени и степени поражения растений, способов обработки, особенностей самого возбудителя, ряда метеорологических и экологических условий окружающей среды, которые влияют на взаимоотношения и развитие этой культуры и определенного паразита.
Климатические изменения последних лет способствуют распространению бактериальных болезней. Для большинства фитопатогенных бактерий оптимальная температура для роста и развития – от 28 до 36°С. Кроме того, небольшое повышение температуры ускоряет распространение и развитие болезней овощных культур. Так, интенсивность развития черной бактериальной пятнистости зависит прежде всего от частоты и продолжительности водоснабжения растений в течение вегетации и высоких температур.
Усиливают болезни высокая влажность воздуха (более 80%) и высокая температура (23-30°С). Существенно ограничивает развитие возбудителя сухая погода с температурой ниже 20°С.
Вторым по важности климатическим фактором, обуславливающим распространение бактериальных болезней, является продление вегетационного и безморозного периода. Фитопатогенные бактерии длительное время выживают на поверхности зеленых листьев при неблагоприятных для них условиях в весенний и осенний периоды и проникают в растение при наступлении благоприятных для них погодных факторов. Бактерии Xanthomonas и Pseudomonas способны использовать кристаллы льда, которые образуются вокруг них при температуре около 0°С.
Увеличение частоты экстремальных погодных условий (штормовых ветров, ливней, града и т.д.) также помогает бактериям распространяться на большие расстояния и заражать поврежденные растения. Актуальность изучения распространенности и сезонной динамики проявления бактериальных болезней обусловлена тем, что до сих пор не разработаны эффективные меры их ограничения.
На основе анализа отчетов фитосанитарной инспекции о болезнях томатов и изучения возбудителей бактериальных болезней в отделе фитопатогенных бактерий Института микробиологии и вирусологии НАНУ установлено, что в весенне-летний период фитопатологический комплекс в зонах выращивания культуры представлен широким составом заболеваний. В течение вегетационного периода томаты значительно поражаются грибными и бактериальными болезнями, среди которых большое распространение получили фузариозное (25,3%) и бактериальное увядание (15,4%) и септориоз (6,2%).
Во второй половине вегетации томаты поражаются альтернариозом и бурой пятнистостью листьев – 20,8 и 6,2%. В последнее время зафиксировано незначительное распространение вирусного скручивания листьев и проявления столбур – 5,5 и 5,2% соответственно.
Наличие возбудителей бактериальных болезней томатов характерно для большинства областей Украины. В последние годы только в Донецкой, Ривненской, Житомирской, Сумской, Тернопольской, Хмельницкой и Волынской областях не обнаружено возбудителей бактериальных болезней. Для хозяйств этих областей характерна распространенность таких болезней, как фитофтороз, фузариозное увядание, септориоз и альтернариоз.
В частности, в 2018 году развитие бактериальных болезней было максимальным в Николаевской области и составляло 21-30%, в Черниговской, Киевской и Ивано-Франковской – 16-20%, тогда как в других областях выращивания томатов – не превышало 10%.
Симптомы
В условиях открытого грунта Украины распространена черная бактериальная пятнистость. Ее возбудитель Xanthomonas vesicatoria поражает надземную часть растений, в результате чего снижается урожай плодов на 10-20%. В условиях интенсивного инфицирования плоды не образуются, а пораженные теряют товарность и снижают вкусовые качества. Первые симптомы черной бактериальной пятнистости обнаруживают на листьях в виде мелких вдавленных коричневых пятен неправильной формы. Пятна увеличиваются в размере до 1-2 мм, затем появляется почернение в их центре. Постепенно пятна покрывают большую часть листовой пластины.
Симптомы черной бактериальной пятнистости появляются на завязях, листьях, стеблях и плодах томатов. На пораженных плодах сначала образуются темные выпуклые и окружены водянистой каймой пятна в виде язв. Постепенно они увеличиваются в размере до 3-4 мм. Пораженные плоды остаются недоразвитыми, быстро загнивают. Высокая среднесуточная температура воздуха вызывает массовое распространение болезни. В конце вегетации культуры распространение и развитие черной бактериальной пятнистости достигает 95 и 40%, а степень поражения плодов – 1,7%. Значительные потери урожая наблюдаются в местах постоянного выращивания томатов и растений семейства пасленовых, особенно картофеля.
Развитие черной бактериальной пятнистости томатов (возбудитель – Xanthomonas vesicatoria) часто сопровождается бактериальной крапчатостью (возбудитель – Pseudomonas syringae pv. Tomato). Первые признаки бактериальной крапчатости наблюдают в фазе массового цветения растений томатов и начала плодообразования. На листьях и стеблях, на черешках и плодоножках образуются многочисленные мелкие пятна с хлоротичным ореолом, на плодах – мелкие (до 1,5 мм в диаметре) темно-коричневой окраски. В фазе созревания плодов пятна сливаются и образуют широкие черные зоны, которые охватывают весь плод. Вредоносность болезни проявляется на ассимиляционной поверхности растений в результате преждевременного отмирания пораженных листьев.
Наряду с этими бактериальными болезнями наблюдается и распространение бактериального рака (возбудитель – Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis), на ранних стадиях развития которого симптомы этих болезней очень легко спутать. Пятна при бактериальном раке округлые, плоские, с желтой каймой, меньших размеров, тогда как при бактериальной пятнистости – черные, блестящие, неправильной формы, выпуклые.
Первые признаки бактериального рака проявляются через месяц после высадки рассады в почву, то есть в фазе бутонизации. Листья томатов медленно увядают от нижних к верхним. Распространенность болезни в этот период составляет 3-8%. Увядание распространяется довольно медленно. С момента проявления первых признаков до полной гибели растений проходит два месяца и больше. По мере разрушения коры на стеблях и черешках появляются сначала темные полосы, а затем разрывы в виде продольных трещин.
В Запорожской и Днепропетровской областях одна из самых вредоносных болезней на томатах – столбур. Болезнь проявляется на растениях в мае-июне, сначала в виде скручивания листьев, а затем верхушки побегов становятся мелкими, хлоротичными, с фиолетовым оттенком, цветки при этом укороченные, с низкой фертильностью, а лепестки могут быть обесцвеченными или зеленого цвета. Плоды на пораженном растении жесткие, безвкусные, имеют семенные камеры уменьшенного размера с аномальным развитием флоэмы. Характерно низкое содержимое сахара в плодах. Семена щуплые или ихвообще нет. Стебли и корни растений буреют, их внутренние ткани одревесневают.
До 1945 г. проявление столбура томатов связывали с абиотическими факторами. Затем был обнаружен переносчик этой болезни – циксида (Hyalesthes obsoletus Sign). Но долгое время возбудителем столбура считали вирус. Лишь в 1967 г. ученые в Японии подтвердили, что возбудителем столбура томата являются специфические фитопатогенные бактерии, которые не имеют клеточной стенки. Эти бактерии принадлежат к классу Mollicutes (моликутов) и в основном являются возбудителями болезней человека, животных и растений. Моликуты, вызывающие болезни растений, получили название фитоплазмы.
Учитывая сложность работы с такими бактериями (их невозможно культивировать в лабораторных условиях), биологические свойства возбудителя столбура на территории Украины не изучены. Однако знание механизмов передачи фитоплазмы, которая вызывает столбур томатов, позволяет разрабатывать достаточно эффективные меры контроля. Направлены они, прежде всего, на предотвращение передачи возбудителя его переносчиком H. obsoletus Sign.
Меры по контролю
Для своевременного выявления опасных фитопатогенных бактерий томата нужно постоянно проводить фитосанитарный мониторинг как семенного материала, так и растений в период вегетации. Высокое качество семенного материала имеет существенное значение в получении рассады высокого качества, одновременных и дружных всходов.
Широкий спектр возбудителей и сходство симптомов болезней затрудняют их диагностику, выбор методов и способов защиты растений томатов. Разработка мер по защите культуры от бактериальных болезней зависит от тщательного изучения их этиологии, источников инфекции и природных резервуаров возбудителей.
Основой для разработки методов контроля возбудителей бактериальных болезней является своевременная и точная диагностика. Ведь бактериальные болезни часто имеют внешние проявления, которые схожи с симптомами болезней, вызванных микромицетами и микоплазмами. Несовершенная лабораторная диагностика приводит неправомерное или даже вредное применение средств контроля возбудителей.
Современные основы защиты овощных культур от бактериальных болезней основываются на комплексном использовании методов контроля возбудителей. Агротехнологические и химические методы, биотехнологические препараты, антибиотики, выращивание устойчивых сортов растений является частью сложной системы биоконтроля.
Агротехнологические мероприятия включают соблюдение оптимальных режимов температуры (во избежание резких перепадов между ночными и дневными температурами), влажности воздуха и почвы, сроков высадки рассады, своевременного внесения удобрений и проведения полива водой, температура которой не превышает 25°С. В полевых условиях в результате интенсивного развития бактериальных болезней используют такие агроприемы:
севооборот с возвращением культуры на прежнее место не ранее чем через сезон;
удаление сорняков и растительных остатков;
минимизация механического повреждения культуры;
уничтожение инфицированных растений или обрезки зараженных листьев.
Однако такие меры имеют лишь профилактический характер. В производственных условиях против возбудителей бактериальных болезней применяют фунгициды, поскольку специальных препаратов с антибактериальной активностью среди зарегистрированных в Украине нет. Можно утверждать, что подавляющее большинство применяемых пестицидов не подавляет развития возбудителей бактериальных болезней растений томатов. Антибактериальную активность в отношении штаммов возбудителей бактериального рака, бактериальной крапчатости и черной бактериальной пятнистости томатов обнаруживают только препараты на основе манкоцеба в комбинации с металаксилом.
Одной из перспектив экобиотехнологии в овощеводстве является применение биопрепаратов, основу которых составляют живые культуры микроорганизмов. Для получения бактериальных препаратов, предназначенных для оптимизации выращивания сельскохозяйственных культур, используют микроорганизмы родов Azotobacter, Bacillus, Pseudomonas, Agrobacterium и Azospirillum. Сегодня выпускают такие биопрепараты, как Фитохелп, Фитоцид, Экстрасол*, Планриз*, Гаупсин* и т. п.
Разработаны комплексные препараты на основе почвенных стрептомицетов для контроля численности фитопатогенов и индукции устойчивости растений к бактериальным и грибным заболеваниям, а также вредителям. Наиболее активными в отношении возбудителя черной бактериальной пятнистости Xanthomonas vesicatoria, по нашим данным, оказались биопрепараты Фитоцид и Фитохелп на основе бактерий Bacillus subtilis, против возбудителя бактериального рака – биопрепараты Азотофит на основе бактерий Azotobacter chroococcum и Фитохелп.
Подтверждена антагонистическая активность бактерий родов Bacillus, Streptomyces к фитопатогенным бактериям. Биопрепараты на их основе рекомендуется применять для ограничения развития возбудителей бактериального рака, черной бактериальной пятнистости и крапчатости растений томатов. Разработка биологической системы защиты овощных культур от комплекса болезней бактериальной и грибной этиологии базируется на применении микробов-антагонистов – продуцентов биологических препаратов. Особенно важными антагонистами фитопатогенных бактерий и грибов в фитоагроценозах являются представители родов Pseudomonas, Bacillus, Chaetomium, Pantoea и некоторые другие микроорганизмы.
Л. Буценко, к. б. н., ст. н. с. отдела фитопатогенных бактерий, Институт микробіологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного НАНУ
Ю. Коломиец, д. б. н., доцент кафедры биотехнологии и биоразнообразия НУБиП
журнал “Пропозиція”
Источник: www.propozitsiya.com
