Устойчивость энергетических растений к болезням в условиях правобережной Лесостепи Украины
Энергетическая проблема на Земле на ближайшую перспективу является одним из краеугольных. Истощение природных ресурсов ныне заставляет ученых всего мира искать новые альтернативные виды топлива, заменители нефти: бионефть, биодизель, твердое биотопливо, биоэтанол, биогаз для обеспечения потребностей стран в энергетике.

Одним из многочисленных путей решения этой проблемы является выращивание высокопродуктивных энергетических новых интродукционных видов растений, таких как топинамбур ( HelianthustuberosusL .), тописоняшник ( HellianthustuberosusL . xHelianthusannusL .) и сильфийпронизанолистий (Silph и umperfoliatumL .) с семейства астровых, козлятник (галега) восточный ( GalegaorientalisLam .) из семьи бобовых, садится многолетнее ( SidahermophroditaRusby ) из семьи мальвовых, мальва мелюка ( MalvamelucaL .) из семьи мальвовых, амарант гибридный ( AmaranthuscruentusL .) из семьи амарантовых как фитосырья для возобновляемых источников энергии — фитоэнергетики.

Так, выращивания сильфияпронизанолистного, козлятника восточного, сиды многолетней и других многолетних культур позволяет товаропроизводителям от 6-7 до 15-20 лет ежегодно получать до 20 т / га абсолютно сухого вещества, 12-15 т / га условного фитопалива калорийности от 3400 до 4500 ккал / н.м 3 (Рахметов, 2007).

Фитомасса этих растений достаточно весомым ресурсом энергетического сырья. Однако урожай ее может уменьшаться в результате поражения растений болезнями, которые вызывают существенное снижение сухой массы.

Целью наших исследований в 2009-2011 гг было выявить и диагностировать болезни на этих перспективных биоэнергетических растениях, изучить их распространение и развитие, дать оценку сортам и гибридам на устойчивость к заболеваниям.

Исследования проводили в условиях правобережной Лесостепи Украины в селекционном питомнике перспективных энергетических видов растений кафедры растениеводства ОП НУБиП Украины «Агрономическая опытная станция» (АДС). Питомник находится на черноземах типичных средне суглинистых с содержанием гумуса в пахотном слое почвы 4,4-4,5%.

Результаты исследований показали, что среди всех перспективных видов энергетических растений выращивались в питомнике, не обнаружили ни одного, который бы не уражувався болезнями. Все исследуемые культуры в той или иной степени уражувалися болезнями разной этиологии.

В период вегетации топинамбура (HelianthustuberosusL .) нами обнаружены на растениях такие болезни, как аскохитоз, альтернариоз, мучнистая роса, белая гниль, серая гниль. На растениях тописоняшнику ( HellianthustuberosusL . X HelianthusannusL.), кроме указанных выше болезней, топинамбуре был замечен еще фомоз. Ниже приводим диагностические признаки этих заболеваний и биологические особенностей их возбудителей.

Болезни топинамбура и тописоняшнику
Белая гниль или склеротиниоз ( Sclerotiniasclerotiorum ( Lib .) deBary ) . Болезнь проявляется в виде трех форм: корневой, стеблевой и корзинного. Корневая форма характеризуется поражением корневой системы. Корни становятся мягкими и влажными, во влажной почве ослизняются и покрываются белым налетом — грибницей возбудителя болезни. Гифы гриба-возбудителя болезни в виде белых ниточек проявляются и между частицами почвы.

Стеблевая форма проявляется в виде буро-коричневых пятен, ткань в местах поражения загнивает, в сырую погоду покрывается белым войлочным налетом. Стебли в местах поражения надламуються, засыхают и отмирают.

Корзинного форма характеризуется образованием на нижней стороне корзин тописоняшнику бело-коричневых пятен, ткань становится мокрой и легко продавливается. В местах пятен и на поверхности корзины появляется белый налет, который пронизывает всю ткань корзины и семян, между которыми формируются черные склероции в виде решетки.

Во влажную погоду гриб продолжает развиваться на пожнивных остатках растений, формируя на них многочисленные склероции.

Возбудитель болезни поражает более 360 видов, относящихся к 225 родам и 64 семей однодольных и двудольных культурных и дикорастущих растений.

Источником инфекции является склероции гриба на растительных остатках в почве, склероции в виде примесей, которые высеваются в почву вместе с семенами. Дополнительным источником являются зараженные семена, в котором хранится грибница и склероции патогена.

Серая гниль ( Botryotianafuckeliana ; конидиального стадия — Botrytiscinerea Fr.).
Серой гнилью топинамбур и тописоняшник поражается протяжении всей вегетации растений, особенно интенсивное развитие болезни наблюдается в конце их вегетации.

На молодых растениях у основания стебля и черешков листьев появляются бурые пятна с серым налетом, а позже — с мелкими черными склероциями. На стеблях образуются сначала светло-бурые, со бури и темно-бурые пятна различной формы и величины, которые часто охватывают его вокруг, занимая значительную площадь, во влажную погоду покрываться обильным серым рыхлым налетом, который легко распыляется на ощупь. Впоследствии в пораженных местах формируются мелкие черные склероции. Пораженные ткани стебля разрушаются и растение надламуеться.

На нижней стороне корзин тописоняшнику образуются сначала маслянистые пятна, пораженная ткань размягчается и в сырую погоду покрывается дымчато-серым налетом. На поверхности и в семенах обнаруживаются склероции. В сухую погоду пораженная ткань корзины становится хрупкой, и он распадается на отдельные части.

Возбудитель болезни поражает более 400 видов растений различных семейств. В цикле своего развития патоген формирует грибницу, склероции, конидиального и сумчатое спороношения.

В течение вегетации гриб распространяется конидиями, формирует за вегетацию несколько поколений конидиального спороношения.

Источником инфекции является склероции и грибница патогена на пораженных остатках в почве, сохраняют свою жизнеспособность до 8 лет и более, засорен посевной материал склероциями гриба и зараженное семя, в котором хранится грибница патогена.

Альтернариоз ( А lternariahelianthi Tub . etNish .; А. alternate ( Fr .) Keissler ). Болезнь проявляется на всех надземных органах растений. На листьях появляются мелкие темно-коричневые угловатые, более светлые по краям с желтой каймой и часто с концентрической зональностью пятна. Впоследствии они разрастаются в диаметре до 2-3 см и обмежовуються со всех сторон жилками листка. При развитии болезни на черешках они засыхают вместе с листком.

На стеблях растений пятна имеют вид штрихов и неправильных эллипсов, размером 1-5 см. На чашелистики корзин пятна коричнево-черные, иногда концентрические, а на лепестках — коричневые, эллипсовидные, размером 5х2 мм, которые часто сливаются. Во влажную погоду пятна покрываются оливковым или темно-бархатистым налетом — неполовым (конидиального) спороношением патогенов.

В период вегетации возбудители болезни распространяются конидиями, формируют течение вегетации несколько поколений.

Источником инфекции являются пораженные решки, на которых хранятся конидии патогенов, зараженное семя, в котором находится грибница. Дополнительным источником могут быть конидии, которые прилипают к поверхности семянок, или как примесь к ним, и вместе с семенами способны высеваться в почву.

Фомоз ( Phomaoleraceaef . helianthituberosusSacc .). Болезнь проявляется на растениях тописоняшнику, начиная с фазы 3-4 пар листьев. На верхушках листьев нижнего яруса появляются темно-бурые пятна с желтой каймой. Позднее аналогичные признаки болезни проявляются на листьях среднего и верхнего ярусов. Пятна постепенно разрастаются, охватывая почти всю листовую пластинку. Пораженные листья увядают, засыхают, но не опадают.

На стеблях заболевание проявляется в виде темно-коричневых пятен в местах прикрепления черешков и у корневой шейки, которые быстро разрастаются, охватывают нижнюю часть стебля. В начале цветения растений пятна приобретают сине-черного окраса благодаря формированию большого количества черных точек-пикнид гриба.

При поражении корзин признаки болезни проявляются на нижней стороне в виде больших бурых расплывчатых пятен. На верхней стороне корзины в местах поражений цветки буреют и засыхают, семян при раннем пораженные не формируется, а при позднем — становится бурым и щуплым.

Возбудитель болезни в черных плодовых телах — пикниды формирует многочисленные пикноспорами, которыми распространяется в окружающей среде. За период вегетации растений патоген дает несколько поколений пикнидиального спороношения.

Источником инфекции являются пораженные растительные остатки, на которых гриб сохраняется пикнидами, и зараженное семя, в котором находится грибница.

Септориоз ( SeptoriahelianthiEll . etKell .). Болезнь проявляется на листьях во второй половине вегетации растений в виде округлых или неправильной формы мелких пятен, диаметром до 0,5-1 см, сначала они светло-желтой окраски, позднее светло-бурые до темно-бурых со светлой каймой. Пятна сначала проявляются на нижних листьях, позже распространяются на листья среднего и верхнего ярусов. В сухую погоду пораженная ткань засыхает, выпадает, листья становятся дырчатыми. С верхней стороны листа в местах пятен появляются черные точки — пикниды гриба, в которых формируются нитевидные бесцветные пикноспорами. Во время вегетации гриб распространяется пикноспорами. Источник инфекции — пораженные остатки, на которых хранятся пикниды.

Аскохитоз ( AscochytadorociniAll .; сын. A . helianthiAbramov ). Болезнь проявляется на листьях, иногда на стеблях и корзинках. На них появляются темно-бурые, почти черные, округлые или неправильной формы пятна, диаметром до 1-5 см, медленно разрастаются. В их центре формируются черные точки-пикниды.

Пикниды крупные, пикноспорами цилиндрические, бесцветные, двоклитинни. Во время вегетации растений гриб распространяется пикноспорами.

Источник инфекции — пораженные остатки, в которых хранятся пикниды гриба. Весной после обильных осадков с пикнид высвобождаются пикноспорами, которые наносят заражения молодым растениям топинамбура и тописоняшнику.

Вред болезни заключается в существенном уменьшении ассимиляционной поверхности растений, вследствие этого снижается их продуктивность.

Мучнистая роса ( ErysiphecichoracearumDC. f. helianthiJacr.). Болезнь проявляется на листьях во второй половине вегетации растений в виде белого мучнистого налета с верхней стороны пластинки. Впоследствии налет приобретает розового или коричневого оттенков. Пораженные листья становятся хрупкие и легко ломаются.

Кроме топинамбура и тописоняшнику, патоген поражает подсолнечник ( HelianthusannuusL. ). Гриб формирует поверхностную грибницу с конидиального спороношения.

Конидиеносцы вертикальные, простые, на их верхушках формируются бочкообразные конидии в виде цепочки. Гриб распространяется конидиями в окружающей среде. В фазе цветения тописоняшнику и в более поздние фазы развития гриб формирует половым путем черные, шаровидные клейстотеции, в которых формируются сумки из сумкоспор. Физиологическое созревание сумкоспор происходит весной.

Источником инфекции являются пораженные остатки, на которых хранится сумчатое спороношения патогена. Первичное заражение растений происходит от сумкоспор, вторичное — от конидий гриба.

Распространение и развитие болезней на топинамбуре и тописоняшнику в сравнении с их распространением и развитием на подсолнечника в условиях ОП «Агрономическая опытная станция НУБиП Украины» приведены в таблице 1. Как видим, тописоняшник и топинамбур по сравнению с подсолнечником масляным и подсолнечником гигантским меньше поражаются аскохитозом, альтернариозом, белой и серой гнилями и наоборот характеризуется высокой восприимчивостью к мучнистой росе.

На тописоняшнику и топинамбуре распространение аскохитозу было в 1,6-2,6 раз, а его развитие — в 1,3-2,4 раз; распространение альтернариоза было в 2,6-3,2 раз, развитие — в 2,2 -2,8 раз, распространение фомозу — в 1,3-1,6 раза, развитие — в 1,4-1,7 раз, распространение белой гнили — в 1,4-3,5 раз, распространение серой гнили — в 1,4-2,7 раз ниже, чем на подсолнечника масляной и подсолнечника гигантском.

Распространенность мучнистой росы на топинамбура составило 33,8%, или было выше на 23,6-28,4% по сравнению с ее распространением на подсолнечнике масляной и подсолнечника гигантском, соответственно развитие болезни достигал 8,9%, распространение мучнистой росы на тописоняшнику равно 23%, или было выше на 12,8-17,7% по сравнению с ее распространением на подсолнечнике масляной и подсолнечника гигантском, развитие болезни составил 6,5%, тогда как на подсолнечника обоих видов он колебался в пределах всего 0,2 — 0,6%.

Таблица 1. Распространение и развитие болезней на подсолнечнике, тописоняшнику и топинамбуре
(ОП «АДС» НУБиП Украины, 2009-2011 гг)

П * — распространение болезни,%; Р * — развитие болезни,%
Таким образом, топинамбур и тописоняшник слабо поражаются в период вегетации белой и серой гнилью, характеризуется повышенной полевой устойчивостью против аскохитозу, альтернариоза и фомозу, но очень восприимчивыми к мучнистой росе.