Бурякова нематода - головний ворог буряків цукрових. Методи діагностики та захисту

Поділитись:

Бурякова нематода (Heterodera schachtii Schmidt) – головний ворог цукрових буряків, що викликає серйозне зниження урожайності. Вперше була виявлена в 1859 році на цукрових буряках поблизу міста Галле в Німеччині, а також спостерігалася у Сполучених Штатах Америки у далекому 1895 році. Сьогодні нематода присутня у 17 штатах США, а також 39 інших буряковиробничих країнах світу. Цю нематоду можливо знайти в Європі, Азії, на Близькому Сході, в США та в Австралії. В Європі вона зустрічається частіше в районах з інтенсивним вирощуванням цукрових буряків. Нині бурякова нематода зафіксована у 18 областях України: Київській, Черкаській, Вінницькій, Сумській, Житомирській, Чернігівській, Хмельницькій, Тернопільській, Рівненській, Волинській, Львівській, Івано-Франківській, Чернівецькій, Харківській, Полтавській, Кіровоградській, Дніпропетровській та Донецькій. У більшості з них вогнища гетеродерозу (наслідок впливу на рослину бурякової нематоди) виявлено на 10–11% обстежених площ посівів буряків цукрових. Слід зауважити, що зона поширеності H. schachtii не співпадає з межами бурякового поясу ні в північній, ні в південній частинах України, адже вона може розвиватися не лише на буряках, але й на ріпаку та інших культурах родини Капустяні. Так, упродовж останніх 25 років деякі сільгоспвиробники зменшували площі під посівами цукрових буряків (або взагалі їх не сіяли) та збільшували посіви ріпаку, який також є рослиною-господарем бурякової нематоди. Крім того, вивчення історії полів показало, що в більшості обстежених господарств сівозміна складається з послідовного вирощування трьох культур: гороху – пшениці – цукрових буряків або кукурудзи – пшениці – цукрових буряків, а в окремих із них допускалось вирощування буряків та ріпаку через рік. Такий підхід створює загрозу масового розмноження та зростання шкідливості бурякової нематоди і може призвести до істотної втрати врожайності як насіння ріпаку (до 50%), так і коренеплодів цукрових буряків (до 70%). Надалі вирощування цих культур на заражених нематодою полях стає нерентабельним.

Симптоми спалахів Н. schachtii проявляються на полі у вигляді обмежених ділянок, що з часом збільшуються. Їх можна спостерігати із червня і до збирання буряків. На листових поверхнях спостерігаються такі симптоми:
• В’янення у найбільш спекотні часи дня (а); за межами певного рівня уражень – неможливість листя набувати здорового стану у прохолодну погоду, а в’янення стає постійним.
• Пожовтіння і відмирання листя (б).
• Симптоми дефіциту магнію (особливо при його задовільній наявності) 

На коренеплодах:
• Кінчик коренеплоду залишається нерозвиненим з досить великою кількістю маленьких волосоподібних корінчиків (а), на яких можна побачити маленькі лимоноподібні білі утворення діаметром від 0,5 до 1 мм. Це цисти - стадія розвитку жіночих особин нематод (б). Коли відбудеться повний розвиток, вони змінюють колір на рудий і відділяються від рослини.

Негативні зміни, які відбуваються в рослинному організмі під впливом H. schachtii, призводять до значного зниження маси коренеплодів цукрових буряків та їх цукристості, що зрештою призводить до втрат урожайності культури. Зокрема, за наявності у 100 cм3 ґрунту 210–280 личинок +яєць (л+я) нематоди втрати врожаю буряків можуть досягати 5–10%, 500 л+я – до 20%, а за 850 л+я – до 30%. У провідних країнах світу зниження продуктивності культури від гетеродерозу на рівні 25–30% оцінюється у 600 доларів США з гектара.
Життєвий цикл нематоди складається з таких фаз розвитку: яйця і личинки, дорослої особини (самець і самка); цисти - відмерла самка з яйцями і личинками. Яйце нематоди ниркоподібної форми, інвазійна личинка ниткоподібна, завдовжки 0,44 мм і завширшки до 0,025 мм. Паразитна личинка має булавоподібну форму, а біла самка - лимоноподібну. Коли починають розвиватися численні яєчка, то всі внутрішні органи атрофуються і самки представляють собою мішок, наповнений яєчками і личинками. Нематода розвивається в коренях уражених рослин. Навесні за температури орного шару ґрунту понад +10°C і вологості понад 20% із цист виходять личинки другого віку, які через корені проникають у рослину. Плодючість нематоди 80-200 яєць, іноді понад 500. За вегетаційний період дає 2-4 покоління. 

Циста, яка містить яйця та/або молоді личинки, може жити на зрошуваних полях протягом кількох років. Щорічна швидкість скорочення популяції цист у ґрунті при застосуванні сівозміни складає приблизно 40-60%. Цисти можуть довго жити в забрудненому ґрунті. Фактори, що впливають на їх виживання, включають тип, температуру та вологість ґрунту, сприйнятливість рослин (включаючи культивовані культури та бур’яни), кількість хижаків та паразитів. Цисти можна побачити в ґрунті на глибині до 60 см. Найбільша їх концентрація зазвичай спостерігається у кореневій зоні ґрунту 5-25 см. 

Нематоди у ґрунті майже нерухливі, однак цисти можуть бути досить легко рознесені водою (дощі, іригація, та ін.), або з ґрунтом (ерозія, земляні роботи, викопування буряків). В залежності від кліматичних умов (температур та вологи) та наявності рослин-живителів може бути кілька циклів розвитку. В умовах північної Європи на рік може проходити 2…3 генерації; приблизно 3 – у південноєвропейському регіоні і 5 – в умовах південної Каліфорнії. Зазвичай необхідно до 40 днів для повного розвитку цисти. Оптимальними умовами для розмноження нематод цукрових буряків є:
• Волога весна (однак і сухий період підвищує видимі симптоми уражених рослин)
• Високі температури ґрунту
• Легкі ґрунти (хоча паразит зустрічається на всіх типах ґрунтів).

Ступінь шкоди від H.schachtii залежить від міри початкового зараження, строків посіву (зараження молодих рослин є більш проблематичним), ґрунтових та кліматичних умов. За даними ІТВ втрати врожаю можуть становити до 30%, однак у більшості випадків – це біля 15%, а за даними IRS – в середньому 35%, хоча були випадки зниження врожаю до 70%. IRBAB має дані, що наявність однієї личинки в 100г ґрунту призводить до втрат 3 кг/га цукру, а в умовах сухого і спекотливого сезону – 6 кг/га. Основна шкідливість від нематод в основному проявляється у:
• Збільшенні забруднення сировини (на коренеплодах формується велика маса кореневих волосків)
• Зниженні врожайності
• Слід відмітити, що після ураження Heterodera schachtii підвищується можливість уражень вторинними хворобами. Такими як Fusarium, Cercospora, Rhizoctonia.

Шкідливість бурякової нематоди (Heterodera schachtii) згідно ДСТУ 6057:2008

Кількість бурякової нематоди, л+я / 100 см3 ґрунту Втрати врожаю, %
коренеплодів насіння
До 200 1-5 1-7
201-280 6-10 8-14
281-500 11-20 15-29
501-850 21-30 30-42
851-1550 31-40 43-57
1551-2600 41-50 58-70

Якщо є підозра на наявність Н. schachtii, спостереження у полі повинні завжди супроводжуватись спеціальними аналізами ґрунту. Перш за все це дасть змогу достовірно говорити про наявність Heterodera schachtiі, а підрахувавши кількість яєць і личинок на 100 г ґрунту - про ступінь ураження. Регулярні нематологічні обстеження –  полів не проводять через брак спеціалістів-нематологів та коштів. Ймовірно, це пов’язано з відсутністю обстежень, а не самої бурякової нематоди. Ґрунтові зразки варто відбирати восени після збирання врожаю сільськогосподарських культур або навесні перед сівбою цукрових буряків (ріпаку), що дає можливість не лише виявити площі, заражені цим паразитом, а й спрогнозувати майбутні втрати, внаслідок ураження посівів гетеродерозом. Зазвичай виявлення бурякової нематоди за зовнішніми ознаками ураженості нею рослин не дає змоги запобігти її поширенню та зменшити негативний вплив на врожай. Оскільки нематода в ґрунті малорухлива, її поширення у полі є часто досить обмеженим. Тому, аби отримати правильні результати, які б повністю характеризували поле, дуже важливо слідувати правилам відбору зразків ґрунту

Для повної картини ступеню ураження, зразки ґрунту повинні відбиратись по всьому полі, а не тільки в підозрюваних місцях. Використовуючи бур, або лопату, беруть пробу (керн) довжиною 20-30 см і діаметром від 1.5 до 2 см. Приблизно 10 таких зразків береться з 1 гектара (IRBAB,2005). Ці зразки кладуть в поліетиленові мішки, та підписують, вказуючи детальний опис місця відбору (№ поля, дата, координати). Якщо немає можливості негайно відправити зразки в лабораторію, то допускається тимчасове зберігання зразків у прохолодному (+5⁰С) місці. Зазвичай, зразки відбирають навесні перед посівом буряків, коли ще прохолодно і личинки не виводяться з цист. Ідеально, коли відбір зразків роблять регулярно, аби знати кількість цист до вилуплювання. Ідентифікація та підрахунок проводиться в лабораторних умовах, згідно загальноприйнятих методик. Сьогодні найбільш вживаний метод підрахунку - це підрахунок личинок і яєць під мікроскопом. Інколи для підрахунку використовують спеціальні хімічні реагенти та телевізійні монітори. Молекулярні методи використовують для ідентифікації та визначення ДНК – ELISA/ПЛР (Cornelis & Hermann,2003), або вживану пів - кількісну ПЛР (Furstenfeld et al., 2005). За допомогою результатів лабораторного аналізу можна зробити висновок про те, чи потрібно боротися з паразитом і які методи контролю використати.

У разі виявлення у відібраних зразках ґрунту цист бурякової нематоди застосовують комплекс захисних заходів, які передбачають: профілактичні, агротехнічні, хімічні, підбір стійких сортів і гібридів. Профілактичні – це завчасні нематодологічні обстеження полів, запобігання занесення цист на інші поля разом із інвентарем, знаряддями обробітку ґрунту, фільтропрісним брудом із цукрових заводів, внесення добрив може зменшити шкідливість, зокрема, високовідсоткові калійні добрива явно впливають на зниження чисельності нематод і підвищення врожаю. При транспортуванні цукрових буряків для знищення нематод можна застосовувати гашене або негашене вапно (одна частина вапна на чотири частини наповнювача) тощо. 
Серед агротехнічних заходів захисту найпоширенішими є дотримання рекомендованої сівозміни, добір кращих попередників, своєчасний і якісний основний та передпосівний обробітки ґрунту, внесення збалансованих до потреб культури норм органо-мінеральних і мікродобрив, якісне насіння, оптимальні строки сівби, систематична й чітко регламентована за строками боротьба з бур’янами. Чи не найефективнішим агротехнічним прийомом контролювання чисельності бурякової нематоди в ґрунті є короткострокове вирощування «провокаційних» посівів капустяних культур (гірчиця, олійна редька, ріпак), які висівають у серпні – вересні після збирання гороху, озимої пшениці та інших ранніх зернових культур. Вегетація таких культур триває 40–45 діб, після чого їх скошують і заорюють. Зниження чисельності нематоди в ґрунті (на 50–60%) відбувається завдяки виходу личинок із цист, проникнення їх у корені та загибелі під час заорювання. Крім капустяних культур як «провокаційні» можна висівати вику яру, горох, люпин, соняшник, гречку, конюшину.
Щодо хімічних заходів захисту посівів від бурякової нематоди, то на ринку України нематоцидів наразі немає. Інсектициди, які застосовують для передпосівної обробки насіння цукрових буряків, можуть лише частково обмежити розмноження та шкідливість нематоди в посівах культури. Зокрема, застосування інсектицидних протруйників із такими діючими речовинами, як імідаклоприд та тіаметоксам можуть знизити чисельність лише її першого покоління (застосування для обробки насіння цукрових буряків інсектицидів Промет, 40% мк.с., Фурадан, 35% т.пс., Гаучо, 70% з.п., Круїзер, 35% т.к.с., знижує чисельність бурякової нематоди в ґрунті на 29,1-41,9%). Проте до кінця вегетації буряків, завдяки розвитку другої і наступних генерацій, нематода репродукує й подекуди навіть перевищує свою допосівну чисельність у ґрунті.

Найбільш економічно виправданим, безпечним та ефективним способом зниження негативного впливу бурякової нематоди на продуктивність цукрових буряків є вирощування стійких і толерантних гібридів. Упродовж останніх десятиліть науковці інтенсивно шукали донорів стійкості до цього паразита. За допомогою сучасних методів у диких видів буряків були картовані гени, які контролюють резистентність до бурякової нематоди. Завдяки цьому зарубіжні компанії створили й впровадили у виробництво низку стійких гібридів. Проте, такі гібриди мають не надто високу врожайність і їх економічно доцільно вирощувати лише на полях, де щільність популяції нематоди не нижче 800–1000 л+я/100 см3 ґрунту. Однак за останніми дослідженнями висівати нематодостійкі гібриди варто навіть на полях, де рівень інвазії патогену не перевищує 250 л+я/100 см3 ґрунту.
Альтернативою можуть бути гібриди цукрових буряків, толерантні до гетеродерозу. Попри те, що вони уражуються буряковою нематодою і призводять до збільшення її чисельності в ґрунті, їхня врожайність на заражених патогеном полях є вищою порівняно зі звичайними гібридами. У портфоліо більшості компаній-оригінаторів насіння, представлених на ринку України, вже є такі гібриди цукрових буряків: Бізон, Пітбуль, Балі (селекції Sesvanderhave), БТС 495, БТС 4906N, БТС 4685 N (американської селекції Бетасід). Крім того, перелічені гібриди із подвійною стійкістю до ризоманії та нематод. Багато чинників, що спонукають до поширення нематод (запливання ґрунту, його низька родючість та ін..), впливають і на ріст ступеню ризоманії. Тому у місцях появи нематод, рекомендується використовувати сорти, одночасно стійкі до ризоманії і нематоди.
На практиці використання лише одного з вищеназваних методів малоефективне, тому їх використовують інтегровано (в комплексі).

Щоб уникнути втрат та завчасно запланувати превентивні заходи, рекомендуємо провести гельмінтологічне дослідження ґрунтів ваших посівних площ в лабораторії фітопатологічної експертизи RHIZA Lab та отримати кваліфіковані висновки та рекомендації експертів.