Погодные условия вегетационного периода 2022–2024 годов в условиях северо-востока Казахстана характеризовались как благоприятные для развития фитопатогенов яровой пшеницы и болезней, вызванных данной микобиотой. 

В результате мониторинга в регионе исследования выявлена фузариозная корневая гниль, возбудителями которой являются виды рода Fusarium (F. Culmorum, F. Avenaceum, F. Graminearum, F. Oxysporum и др.). В течение вегетации яровой пшеницы в годы исследования заражение осуществлялось конидиями, распространяющимися воздушно-капельным путем. Корневая гниль отмечалась во всех фазах развития растения, начиная с фазы полных всходов (около 1 %) до полной спелости зерна (до 30 %). Развитие болезни увеличивалось в периоды сухой и теплой погоды с недостаточным увлажнением, а также распространению болезни способствовали механические повреждения фитофагами.

Возбудитель гельминтоспориозой корневой гнили Bipolaris sorokiniana является доминирующим из числа выявленных в результате исследования фитопатогенов. Болезнь проявлялась на проростках и всходах пшеницы побурением колеоптиля заростка, пожелтением и деформацией листьев, а также общим угнетением растений. В поздние фазы вегетации у растений при поражении данным патогеном выявлено загнивание, побурение и почернение первичных и вторичных корней, а также узла кущения и околоземной части стебля. Гельминтоспориозная корневая гниль отмечена в каждой фазе вегетации яровой пшеницы варьируя в диапазоне от 5 % до 40 %. Bipolaris sorokiniana в поздние фазы вегетации культуры способствует развитию темно-бурой пятнистости, проявляющейся в образовании светло-бурых пятен на листовой пластинке, окруженные хлорозом. При данном заболевании 12 % пораженных растений побурели и сморщились, 8 % проявили белоколосость, у 8 % Bipolaris sorokiniana послужил возбудителем черного зародыша пшеницы. Причинами развития и распространения фитопатогена в условиях Северо-Востока Казахстана послужили: продолжительная засуха, оптимальная для возбудителя температура воздуха (22–26 ⁰С). Нами отмечен тенденция роста возбудителя в загущенных посевах, в агроценозах с глубокой заделкой семян и засоренных посевах, являющиеся резерваторами для патогенной инфекции.

В результате исследования установлено, что при повторном севе яровой пшеницы после чистого пара пораженность растений возбудителями B. sorokiniana существенно не увеличивается, при том, зараженность почвы данным возбудителем возрастает в 1,5–2 раза.

Распространённость корневой гнили на первой культуре яровой пшеницы в среднем за 3 года составила 38,6 %, развитие – 10,2 %, а на бессменных посевах – 54,3 и 14,8 % соответственно. Зараженность почвы конидиями гриба B. sorokiniana варьировала в пределах от 32 до 64 в 1 г почвы в зависимости от предшественников в севооборотах, при бессменном ее возделывании яровой пшеницы на протяжении более 10 лет – 97 шт. в 1 г почвы (рисунок 28). В отдельные годы по районам исследования данное заболевание интенсивнее развивалось при паровом предшественнике по сравнению со второй и третьей культурами. Мы обуславливаем данный факт двумя обстоятельствами: во-первых, поле под пар было отведено после предшественника восприимчивого к данному возбудителю (к примеру, после ячменя); во-вторых, при посеве пшеницы по пару в степной зоне создаются благоприятные условиях для роста и развития не только яровой пшеницы, но и фитопатогена.

В зернопаровом севообороте в зависимости от года исследования и климатических условий года в периоды колошения и восковой спелости пораженность яровой пшеницы корневой гнилью варьировала в пределах от 14,9 % до 33,6 % по предшественнику чистый пар, по предшественнику яровой пшеница от 23,5 % до 45,8 % соответственно                (рисунок 29).

Таким образом, наиболее оптимальная фитосанитарная ситуация выявлена в сидеральном, зернопропашном, а также в зернотравяном севооборотах после зернобобовых и масличных выращиваемых культур. В фитосанитарном отношении лучшим предшественником яровой пшеницы была чечевица, а худшим – ячмень.

 Рисунок 28 – Влияние предшественников на пораженность агроценозов пшеницы корневой гнилью

 Рисунок 29 – Распространенность корневой гнили при возделывании яровой пшеницы в зернопаровом севообороте

 Фитопатогены рода Alternaria являются доминирующими видами, выявленные в наших исследования при фитоэкспертизе семенного материала (таблица 3, рисунок 25). При фитопатологической экспертизе семенного материала, данный возбудитель выделен почти в каждом образце. При предпосевном протравливании семенного матриала фунгицидами, Alternaria spp. в данных агроценозах выявлена в малых количествах (2–5 % поражения), в случаях отсутствия химической обработки семян перед посевом, возбудитель встречался до 80 %, с распространением болезни в 40 %. В процессе вегетации культуры данный патоген развивался с фазы колошения пшеницы, поражает зерно и вызывает симптомы черного зародыша. При этом Alternaria spp. проникает внутрь семени, мицелий гриба в основном выявлен в плодовой оболочке, редко достигал эндосперма. Визуально заболевание, вызванное Alternaria spp. проявляется на культуре в виде темных пятен на колосковых чешуйках культуры. Развитию альтернариоза в годы исследований способствовали высокая температура и высокая относительная влажность воздуха в периоды цветения и молочной спелости зерна [48–50].

Возбудитель Septoria nodorum, вызывающий заболевание септориоз выявлен повсеместно при проведении мониторинга. Данный фитопатоген обладает широким спектром поражения: поражаются все надземные органы пшеницы (листья, стебли, стержень колоса, чешуйки колоса и само зерно). Распространение возбудителя происходит, начиная с фазы вегетации полные всходы-кущение. Визуально септориоз проявляется в виде светло-бежевых или светло-бурых пятен с хлоротичным ободком, либо без него. Отличительным признаком данного заболевания является наличие черных мелких пикнид на поверхности пятна. Климатические условиях, способствующие развитию болезни и распространению фитопатогена – обильные осадки в сочетании с теплой погодой в период вегетации культуры, высокие дозы азотных удобрений, также передозировка регуляторами роста и гербицидами. Данный фитопатоген преобладал в Железинской и Теренсколькой областях исследования, где агроклиматические условиях благоприятствовали для развития гриба.

Наши исследования, проведенные на северо-востоке Казахстана в 2024 году, показали, что степень развития септориоза в агроценозах яровой пшеницы зависит в основном от предшественника. Нами установлено, что болезнь развивается сильнее по стерневому фону, так как там сохраняется возбудитель инфекции.

Отмечено, что при влажных погодных условиях в первой половине вегетации культуры ранние посевы яровой пшеницы с более высоким травостоем поражаются Septoria nodorum первостепенно, следом средние и поздние, на последних септориоз развивается интенсивнее и болезнь проявляет большую вредоносность. Обычно септориоз проявляется себя в фазу колошения культуры, наиболее сильнее развиваясь на раннем и среднем сроках посева при низком травостое.

Наиболее сильное развитие септориоза проявляется при температуре воздуха  14–17 °С с количеством осадков 17 мм в фазу стеблевания – налива зерна. Заражение Septoria nodorum происходит при наличии капельно-жидкой влаги в течение не менее 8 часов при оптимальной температуре воздуха 20–22 °С и высокой влажности воздуха на протяжении нескольких дней.

Пыльная головня, возбудителем которой является гриб Ustilago tritici (Pers.) Yensen выявлен во всех областях региона исследования, только лишь в агроценозах яровой пшеницы с непротравленным семенным материалом фунгицидами перед посевом и в период вегетации. Активное распыление телиоспор патогена выявлено в период цветения культуры. Распространение болезни встречалось в 5 % случаях только на нижней части пшеницы.

Трехлетние исследования на северо-востоке Казахстана показали, что возбудитель бурой ржавчины (Puccinia recondita) и мучнистой росы (Blumeria graminis) перезимовывают в основном на всходах озимой пшеницы, где и проявляют свою патологию раньше, затем переходят на близлежащие посевы яровой пшеницы.

В распространении видов данных заболеваний предшественники пшеницы сильной роли не играют. Но замечено, что как облигатные паразитические формы данные фитопатогены интенсивно развиваются в посевах яровой пшеницы по пару, где больше содержание азота и лучше влагонакопление в почве.

Также наши исследования, проведенные в степной зоне северо-востока Казахстана, подтвердили тот факт, что распространение болезней яровой пшеницы путем аэрогенной инфекции в большей степени зависит от климатических условий в период вегетации культуры, чем от сроков посева семенного материала. В 2024 году первая половина лета была сильно засушливой, в таких условиях листовая ржавчина распространялась поздно: в конце июля – начале августа, ранние посевы приходились на фазу развития молочно-восковой и восковой спелости зерна и тем самым не подверглись сильному поражению, болезнь проявлялась только на поздних сроках посева. Так, Омская 35, посеянная по чистому пару 26 мая, была поражена болезнью на 9,2 %, 6 июня – 13 %, Уралосибирская – 13,5 и 8,5 % соответственно.

Таким образом, листовая ржавчина при засушливом в первой половине вегетационном периоде и более увлажненном втором проявляется в фазу налива зерна яровой пшеницы и развивается с большей силой на поздних сроках вегетации.

Основные болезни яровой пшеницы, вызванные фитопатогенами и выявленные в процессе мониторинга, представлены на рисунке 30.

Рисунок 30 – Болезни яровой пшеницы, вызванные фитопатогенами

Примечение – Фотографии сделаны в период проведения мониторинга в агроценозах яровой пшеницы

 Используя метод парного корреляционного анализа, мы установили зависимость проявления болезней от климатических условий в регионе исследования. Так, наши исследования выявили, что распространение возбудителей и развитие листо-стеблевых инфекции напрямую зависят от гидротермических условий в первой половине вегетационного периода яровой пшеницы.

При гидротермическом коэффициенте более 1,2 в июне месяце и первых 2-х декадах июля с большой вероятностью можно ожидать развитие и распространение бурой ржавчины до 70 %. Однако, септориоз отрицательно реагировал на гидротермический коэффициент и положительно на повышение температурного режима.

Наши трехлетние наблюдения показали, что посевы яровой пшеницы одновременно поражаются септориозом и бурой ржавчиной при доминировании той или другой болезни в зависимости от климатических условий при вегетации культуры. В условиях влажности и прохладной летней погоды доминирует септориоз, когда сезон вегетации теплый, то преобладает бурая ржавчина. Нами проведен парный корреляционный анализ трехлетних показателей распространения септориоза и бурой ржавчины от погодных условий вегетационного периода. Рассчитаны коэффициенты корреляции трехлетней динамики распространения вышеуказанных болезней в зависимости от климатических условий (таблица 4).

Таблица 4 – Коэффициент корреляционной зависимости трехлетней динамики распространения септориоза и бурой ржавчины от погодных условий вегетационного периода

 Установлено, что на северо-востоке Казахстана индекс площади, пораженной бурой ржавчиной тесно коррелирует с суммой осадков в июне-августе вегетационного периода (r=0,83-0,92), относительной влажностью воздуха в июле и августе (r=0,42-0,52) и числом дней с осадками больше 1 мм в июле (r=0,55). Выявлена отрицательная корелляционная зависимость анализируемого показателя от числа дней с влажностью больше 30 % и дефицитом насыщения воздуха в августе (r=−0,37-0,43). Анализ корреляционной зависимости распространения септориоза выявил связь с суммой осадков в июле месяце (r=0,55), числом дней с осадками больше 1 мм и относительной влажностью воздуха в июле (r=0,74). Показатели температурного режима не оказывали существенного влияния на распространение заболевания.

Трехлетний анализ по распространению и развитию возбудителей листостебельной инфекции зависит от суммы осадков в период вегетации культуры, числа дней с осадками больше 1 мм, относительной влажности воздуха, также от гидротермического режима в агроценозе культуры. Отмечено сильное развитие болезней в периоды с частыми дождями, что связано с задержанием капельножидкой влаги на поверхности листовой пластинки. В отдельных случаях, несмотря на благоприятные периоды для развития фитопатогенов, болезни могут проявляться в поздние периоды вегетации и развиваться в слабой степени, что мы связываем с отсутствием или низкой плотностью спор фитопатогенов в околоземном слое воздуха в агроценозах яровой пшеницы. При неблагоприятных погодных условиях или позднем проявлении инфекции распространение болезней может иметь высокие показатели (90–100 %), но при этом иметь слабое развитие (5–10 %), что не повлечет к заметным потерям урожая культуры.

Наши исследования показали, что условиях северо-востока страны при благоприятных климатических условиях и наличии патогенной инфекции корневые гнили проявляются на всех этапах вегетации культуры, листовая ржавчина проявляется в фазу флагового листа, в отдельные годы – в фазу молочной спелости, а септориоз в период стеблевания.