Что необходимо предпринять, чтобы повысить посевные качества зерна?

Озимая пшеница является главной продовольственной и кормовой культурой и по посевным площадям занимает первое место в ЦЧР. Одним из важных элементов управления фитосанитарным состоянием посевов является послеуборочная фитоэкспертиза семенного материала, которая позволит применять целенаправленно фунгицид, способный избавить от возбудителей семена и почву в ранние, самые уязвимые фазы развития растений, тем самым повысив посевные и фитосанитарные качества зерна

Обработку семенного материала следует проводить при превышении зараженности семян гельминтоспориозными и фузариозными грибами 10-15 % или при суммарном заражении выше 20-25 %. К тому же использование тех или иных фунгицидов позволит дифференцированно подойти к выбору их в химических схемах защиты растений. В частности, когда протравители содержат целенаправленные компоновки действующих веществ, можно рассчитывать на реальную возможность уничтожения инфекционных болезней, которые сохраняются на семенах. Потери урожая зерна от вредных организмов без надлежащих защитных мероприятий могут составлять 25-50 %, в том числе от болезней – 20-40 %, а в отдельные годы, при эпифитотийном развитии – до 80 %.
Известно, что пораженные патогенной микобиотой семена служат одним из основных источником инфекции. Семена теряют всхожесть, энергию прорастания, силу роста проростков. Зараженность инфекцией нарушает нормальное течение биохимических процессов, что зачастую приводит к гибели растений, особенно в первой половине вегетации. Более 60 % видов фитопатогенов передаются через семена, и посев зараженными семенами приводит к передаче болезней на вегетирующие растения. Как показывает практика, непораженных инфекцией семян не бывает. Распространению болезней способствуют поля, насыщенные зерновыми культурами, которые возделывались без соблюдения фитосанитарных требований. Со временем растения становятся резервуарами для накопления и развития вредоносной инфекции.
Микофлора, встречающаяся на семенах, может быть патогенной и сапрофитной, последняя наносит ущерб в период неправильного хранения зерна. Многие сапротрофы в определенных условиях способны переходить к паразитированию и частично или полностью разрушать зерно, изменяя физические свойства и химический состав. При этом значительный ущерб они причиняют в период хранения семян, снижая их качество и вызывая даже гибель. Заражение происходит  в конце вегетации и при сплошном заселении колоса наиболее распространенными сапротрофами (Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Cladosporium). Потери урожая могут составлять 80 %, частично – до 32 %.

В последние годы уровень развития патогенной микобиоты на семенах зерновых культур достиг критического значения. Практически каждая партия семенного зерна в той или иной степени заражена различными вредоносными микроорганизмами, так как не соблюдаются основные элементы технологии возделывания колосовых. Поэтому очень важен контроль формирования патокомплекса в зерновом агробиоценозе, и в первую очередь, контроль за составом семенной инфекции. Накопление патогенов в зерновках может существенно повлиять на увеличение популяции микроорганизмов в надземной и подземной части культурных растений. Чтобы не происходили эпифитотии болезней зерновых культур, которые могут привести к значительному недобору урожая, очень важно провести фитоэкспертизу семенного зерна.
Данные фитоэкспертизы семян озимой пшеницы в северо-восточной части ЦЧР показывают, что видовой состав возбудителей неоднороден и развивается в зависимости от сортовых особенностей культуры и от климатических факторов. В ЦЧР семенной материал сортов озимой пшеницы с 2016 по 2018 гг. поражался на 8-100 %, в Тамбовской области – на 94-100 %. В 2019 году общая зараженность несколько снизилась (75-81 %), в последующем периоде вновь происходило накопление инфекции (98-100 %). На зерновках (2016-2018 гг.) исследуемых сортов Ермак, Северодонецкая, Юбилейная, Скипетр превалировала альтернариозная инфекция (28-82 %), сорта Донэко (6 %), Зерноградка 11 (6 %), Станичная (10 %) отличались слабым поражением возбудителя.
В период с 2015 по 2017 гг. наблюдалось снижение распространения возбудителя с 64,6 % до 47,5 %. Это происходило, вероятнее всего, за счет повышенной влажности (частые дожди в период образования колоса и уборки). С другой стороны, распространение альтернариозной инфекции до 2015 года всегда оставалось максимальным, а в отдельные годы могло достигать эпифитотии (90 %), когда созревание хлебных злаков происходило в условиях жаркой погоды и при наличии только капельной влаги.
Для семян всех сортов было характерно поражение «черный зародыш», при котором преобладающим возбудителем являлись грибы p. Alternaria.
Опасно поражение микромицетами Fusarium spp. Поражая зерно, они вызывают разложение белковых веществ с выделением токсических соединений. Фузариозные зерна легковесны и плохого качества, с низкой жизнеспособностью. Грибы вызывают комплексное заболевание растений (корни, стебель, листья и колос). Инфицированность семян фузариозом в 2015-2018 гг. находилась в пределах от 1 % до 27 %, в зависимости от сорта и климатических факторов (повышенная влажность и температура 20 ^○С в фазу цветения культуры). Сорта Донэко (6 %), Зерноградка 11 (6 %), Станичная (10 %) были сильно восприимчивы к заболеванию. Зараженность семян фузариозной инфекцией в 2016 году была максимальной по отношению к предыдущему с превышением в 3,4 раза. Сорта Мироновская 100, Губернатор Дона были менее устойчивыми. Скипетр, Северодонецкая Юбилейная и Ермак – более устойчивыми. В 2019 г. зараженность достигла 3,0–5,0 %, более отзывчивым был сорт Аскет; в условиях 2020 г. сорт Ермак был в большей степени поражен возбудителем.
Что касается грибов-токсинообразователей Fusarium и Alternaria, то внутри рода они могут значительно отличаться по патогенности, токсигенности, степени вредоносности, чувствительности к фунгицидам. То есть данные виды микромицетов обладают совершенно разными экологическими особенностями и хозяйственной значимостью, являясь сапротрофами, могут при определенных условиях обладать различной степенью паразитизма.
Грибы рода Fusarium и Alternaria имеют достаточно широкий ареал распространения. В условиях Центрально-Черноземного региона на посевах зерновых культур грибы из рода Fusarium являются возбудителями фузариоза колоса, корневых гнилей, снежной плесени; Alternaria spp. наряду с другими грибами (Bipolaris spp., Cladosporium spp.) вызывают чернь колоса, потемнение зерна в зоне зародыша, корневые гнили, снижают всхожесть семян. Кроме того, при прорастании наблюдается деформация проростка, потемнение первичных корешков, корневой шейки и основания стебля.
Грибы рода Alternaria поражают не только зерно, но и вегетирующие растения. Зараженность колоса микромицетами начинается еще во время вегетации при наличии капельной влаги в виде дождей или обильных рос в июле и умеренных температур. Альтернариозная инфекция в отдельные годы может достигать 90 %, фузариозная – 25 %. В большей степени поражаются альтернариозами и фузариозами микротравмированные семена при резких перепадах температуры и влажности в ходе уборки. К тому же грибы рода Fusarium выделяют микотоксины р. Alternaria – канцерогенные вещества. И те, и другие вредоносны для человека и животных. Если представители этих родов встречаются на одном семени, то они максимально снижают всхожесть.

Большинство представителей рода Cladosporium являются сапротрофами, однако некоторые являются факультативными паразитами высших растений с различной степенью паразитизма (темная плесень). В 2015-2017 гг. практически в 10 раз возросло количество зерновок, пораженных этими грибами, которые совместно с альтернариозными грибами ассоциируются с чернью колоса и черного зародыша, но встречается реже, чем грибы из рода Alternaria. Семена, пораженные данным патокомплексом, часто остаются не всхожими. Это комплексное заболевание провоцируется несколькими грибами, и устойчивость растения к одному из патогенов не спасает его от поражения другими видами паразитов. При сильном развитии плесневых грибов зерно может приобрести токсические свойства. В частности, представители плесневых грибов Peniсillium и Aspergilius наряду с альтернариозами и фузариозами обладают канцерогенным воздействием на организм человека и животных. Известно, что плесневые микромицеты кроме использования питательных веществ зерновок способны своими токсическими выделениями отравлять зародыш и проростки семян, тормозить их прорастание, вызывать гибель проростков до выхода на поверхность. Периодически увеличивается или снижается доля плесневых грибов (до 10 %). В основном на их активность влияет высокая влажность воздуха в период созревания и уборки урожая. В основном популяция этих грибов на зерновках малочисленна (до 4,0 %). Наиболее устойчивы к плесени сорта Губернатор Дона и Московская 39. Вредоносность грибов рода Alternaria в ЦЧР периодически  возрастает и снижается. Вероятнее всего, это происходит за счет смешанной инфекции, так как на зерновке альтернариозы идентифицируются с другими патогенами. И как показывает практика, в основном с фузариозами, частично с плесневыми грибами и микромицетами рода Cladosporium.
Комплекс патогенов на одну зерновку в 2015 г. составлял 22,7 %-37,5%, в 2016 г. отмечался на уровне 49 %, в последующем – от 16 % до 35 %, в 2018 г. – в пределах 22 %-52 %, в 2019 году – без существенных признаков различия (8-10 %), в дальнейшем – 44 %-50 %.
Несмотря на то что фузариозы в чистом виде отличались слабым поражением зерновок в 2019 году, они были представлены в комплексе с альтернариозами, отмечалось совместное расположение микромицетов рр. Alternaria и Cladosporium.
В 2017-2018 гг. сильнее поражался сорт озимой пшеницы Скипетр, менее – Ермак. Наибольшая доля патогенов приходилась на зерновки сортов Губернатор Дона, Гром, Ермак, Одесская 200, Донэко. В 2016 г. изменения произошли в основном на сорте Скипетр, где отмечались экзотрофные патогены (виды альтернариозов и фузариозов), плесневые грибы в сообществе с альтернариевыми и микромицеты из рода Alternaria и Cladosporium. В 2020 году лидировала смешанная инфекция фузариозных и альтернариозных грибов на сорте Ермак.За последние два периода в микобиоте послеуборочного зерна идентифицировались микроструктуры питиевых грибов и ризоктонии, которые в основном являются обитателями ризосферной микофлоры почвы.
Таким образом, при исследовании видового спектра возбудителей семян пшеницы на разных сортах выявлено, что на первом месте стоит альтернариозная инфекция и патогенные композиции (виды альтернариозов и фузариозов), значительно слабее представлены виды фузариумов и плесневых микромицетов. Семенные качества посевного материала были снижены из-за возбудителей черни зародыша, альтернариозов в сообществе с фузариозами. Максимальным накопителем возбудителя черни зародыша являются травмированные семена.
Наибольшее изменение в Тамбовской области на сортах озимой пшеницы претерпевают фузариозная и альтернариозная инфекции. На протяжении многих лет идет соперничество между этими двумя родами:  то доминирует альтернариозная инфекция, то активнее становятся фузариевые грибы. Однако всегда в микобиоте послеуборочного зерна наибольшая доля приходится на микромицеты рода Alternaria. Исключением было, что количество пораженных зерновок грибами рода Fusarium в 2017 году по отношению к предыдущему году возросло в 3,3 раза, а грибов рода Alternaria, наоборот, снизилось в 2,1 раза.
В 2020 г. превалирующей инфекцией на семенах озимой пшеницы являлись альтернариоз и комплекс фитопатогенов (Fusarium spp., Alternaria spp.). Практически все семена с низкой всхожестью были поражены альтернариозом, фузариозом и плесневыми грибами.

В.А. Лавринова, к.с.-х.н., с.н.с.,
Т.С. Полунина, к.с.-х.н., с.н.с.,
Среднерусский филиал ФГНБУ «ФНЦ имени И.В. Мичурина»,
г. Тамбов
(Статья подготовлена для журнала “Актуальные агросистемы”)