Формування фітопатогенного мікобіому на вегетативних органах рослин пшениці озимої

I. Beznosko, A. Parfenyuk, Yu. Ternoviy

Анотація


Культурні рослини, які характеризуються високою стійкістю до фітопатогенних мікроорганізмів, створюють значний селективний тиск на їхні популяції та відбирають високопатогенні й агресивні форми. Cприйнятливі до таких мікроорганізмів рослини забезпечують швидке зростання чисельності популяцій фітопатогенних мікроміцетів у агроценозах. Вирощування сприйнятливих рослин на виробничих посівах призводить до підвищення біологічного забруднення агросфери та до істотного зниження рівня біологічної безпеки в агроекосистемах. Це потребує посиленого застосування хімічних засобів захисту рослин від хвороб, що спричинює забруднення агроекосистем і зумовлює суттєве зниження якості рослинної продукції через накопичення в ній продуктів метаболізму фітопатогенних мікроорганізмів і зниження біологічної безпеки в агроценозах. Тому оцінювання та добір сортів пшениці озимої як чинника регуляції фітопатогенного мікобіому в агроценозах є актуальним напрямом досліджень, які дають змогу здійснити добір екологічно безпечних сортів культурних рослин. Вирощування таких сортів зумовлює зниження рівня біологічного забруднення в агроценозах та підвищує якість і безпечність сільськогосподарської продукції в агроекосистемах.

Відомо, що на формування популяцій мікроорганізмів впливають: біотичні, абіотичні й антропогенні чинники. Тому досліджено формування мікобіому на вегетативних органах пшениці озимої упродовж онтогенезу рослин за традиційної та органічної технологій вирощування рослин. Доведено, що метеорологічні умови в роки дослідження, а саме висока температура повітря та значна кількість опадів упродовж вегетаційного періоду 2021 р. та посушливих 2020 та 2022 рр., мали суттєвий вплив на формування популяції мікроміцетів у агроценозах пшениці озимої.

Як свідчать результати власних досліджень, за традиційної технології вирощування рослин пшениці озимої у фазу виходу в трубку щільність популяції мікроміцетів та інтенсивність споруляції видів грибів знижувалася. Поряд із тим, у фазу колосіння пшениці споруляція грибів зростала у 2–3 рази. Це можна пояснити гомеостатичною реакцією популяції мікроміцетів у мікобіомі вегетативних органів рослин пшениці озимої на хімічний тиск внесених пестицидів, що може спричинювати забруднення агроценозів інфекційними структурами патогенів і їхніми токсичними метаболітами. Водночас щільність популяції мікроміцетів за органічної технології вирощування рослин зростала впродовж вегетаційного періоду від фази кущення до фази колосіння залежно від ґрунтово-кліматичних умов.

В умовах різних технологій вирощування пшениці озимої спостерігали істотні зміни у формуванні популяцій мікроміцетів за впливу сортових особливостей рослин. На вегетативних органах рослин пшениці сорту Скаген спостерігали істотно нижчу частоту трапляння видів мікроміцетів і їхню інтенсивність споруляції, порівняно з рослинами пшениці озимої сорту Подолянка. Це свідчить про здатність фізіолого-біохімічних речовин рослин різних сортів пшениці озимої стимулювати чи стримувати розвиток мікроміцетів у мікобіомі вегетативних органів культури.

Добір сортів рослин за показниками впливу на щільність, частоту трапляння й інтенсивність споруляції мікроміцетів забезпечить зниження рівня біологічного забруднення агроценозів і підвищення біобезпеки рослинної сировини.


Ключові слова


технологія вирощування рослин; екологічні чинники; мікроміцети; інтенсивність споруляції; частота трапляння видів; щільність популяції; екологічні ризики; біологічне забруднення; агроценоз

Повний текст:

PDF

Посилання


Безноско І., Горган Т., Мосійчук І. та ін. Вплив різних технологій вирощування на чисельність основних еколого-трофічних груп // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. біол. 2022. Вип. 86. С. 58-72. https://doi.org/10.30970/vlubs.2022.86.05

Безноско І. В., Горган Т. М., Туровнік Ю. А. та ін. Патогенна мікобіота насіння зернових культур за впливу різних технологій вирощування // Агроекол. журнал. 2022. № 1. С. 110-120. https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2022.255185

Буга Н., Яненкова І. Перспективи розвитку органічного виробництва в Україні // Актуальні проблеми економіки. 2015. Т. 164. № 2. С. 117-125.

Дерменко О. Хвороби колоса пшениці: діагностика, шкідливість і заходи захисту // Пропозиція нова: український журнал з питань агробізнесу: інформаційний щомісячник. 2016. № 7/8. С. 96-100. Режим доступу: http://propozitsiya.com/bolezni-kolosa-pshenicy-diagnostika-opasnost-i-mery-zashchity/2016-96-100

ДСТУ 7847:2015 Якість ґрунту. Визначення чисельності мікроорганізмів у ґрунті методом посіву на тверде (агаризоване) живильне середовище. 01.07.2016

ДСТУ 4287: 2004. Якість ґрунту: Вибірка проб. [Набирає чинності з 07.07.2005]. Київ: Державний стандарт України, 2005. 6 с.

Електронний ресурс: https://www.mycobank.org/

Зіновчук Н. В. Деякі аспекти державного регулювання виробництва екологічно чистої сільськогосподарської продукції в Україні // Наук. вісн. НАУ. 2002. (2). С. 51-56.

Коваль Є. З., Руденко А. В., Волощук Н. М. Пенициллии: руководство по идентификации 132 видов (редуцентов, деструкторов, патогенов, продуцентов) / под ред. Л. Д. Варбанец. К.: Нац. исследоват. науч.-реставрац. центр Украины, 2016. 408 с.

Корнійчук М. С. Методи контролю фітосанітарного стану польових культур // Зб. наук. праць Нац. наук. центру Ін-ту землеробства НААН. 2015. (2). C. 152-163.

Мостов'як І. І., Дем'янюк О. С., Парфенюк А. І., Безноско І. В. Сорт як фактор формування стійких агроценозів зернових культур // Вісн. Полтав. держ. аграр. академії. 2020. № 2. С. 110-118. https://doi.org/10.31210/visnyk2020.02.13

Парфенюк А. І., Волощук Н. М. Формування фітопатогенного фону в агрофітоценозах // Агроекол. журнал. 2016. № 4. С. 106. http://nbuv.gov.ua/UJRN/agrog_2016_4_17

Парфенюк А. І. Сорт рослин як чинник біологічної безпеки в агроценозах України // Агроекол. журнал. 2017. № 2. С. 155-163. https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2017.220172

Петренкова В. П., Лучна І. С., Боровська І. Ю. Залежність фітосанітарного стану посівів пшениці озимої від погодних умов // Вісн. центру наук. забезпечення АПВ Харків. обл. 2016. № 20. С. 60-68.

Терновий Ю., Гавлюк В., Парфенюк А. Екологічно безпечні агротехнології // Агроекол. журнал. 2018. 4. С. 50-58. https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2018.155827

Швартау В. В., Михальська Л. М., Зозуля О. Л. Поширення фузаріозів в Україні // Агроном. 2017. № 4. С. 40-43.

Arie T. Mating-type genes from asexual phytopathogenic ascomycetes Fusarium oxysporum and Alternaria alternate // Mol. Plant Microb. Interact. 2000. 13. P. 1330-1339. https://doi.org/10.1094/MPMI.2000.13.12.1330

Beznosko I., Parfenyuk A., Gorgan Т. et al. Ecological role of winter wheat varieties is in phytosanitary optimization of agroecosystems // Агробіологія. 2021. C. 180-187. https://doi.org/10.33245/2310-9270-2021-163-1-180-187

Colin K. C., Elizabeth M. J., David W. W. Identification of pathogenic fungi, 2nd Edition. In: David W. (Ed.), Health Protection Agency. Wiley-Blackwell, USA, 2013. 338 p

Guaro J., Gene J., Stchigel M., Figueras A. Atlas of soil Ascomycetes. Ed. by A. Samson Reus Spain, 2012. 486 p.

Hardoim P. R., van Overbeek L. S., Berg G. et al. The hidden world within plants: Ecological and evolutionary considerations for defining functioning of microbial endophytes // Microb. Mol. Biol. 2015. 79 (3). P. 293-320. https://doi.org/10.1128/MMBR.00050-14

Lapin D., Van den Ackerveken G. Susceptibility to plant disease: more than a failure of host immunity // Trends Plant Sci. 2013. 18. P. 546-554. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2013.05.005

Sessitsch A., Weilharter A., Gerzabek M. H. et al.(2001) Microbial Population Structures in Soil Particle Size Fractions of a Long-Term Fertilizer Field Experiment // Appl. Environ. Microbiol. 2021. 67(9). Р. 4215-4224. https://doi.org/10.1128/AEM.67.9.4215-4224.2001

Torbati M, Arzanlou M, da Silva Santos AC. Fungicolous Fusarium Species: Ecology, Diversity, Isolation, and Identification // Curr. Microbiol. 2021. 78(8). P. 2850-2859. https://doi.org/10.1007/s00284-021-02584-9

Tsuneo W. Pictorial atlas of soil and seed fungi: morphologies of cultured fungi and key to species. Boca Raton, 2010. 426 р. https://doi.org/10.1201/EBK1439804193

Vandevenne E., Van Buggenhout S., Duvetter T. et al. Development and evaluation of monoclonal antibodies as probes to assess the differences between two tomato pectin methylesterase isoenzymes // J. Immunol. Methods. 2009. 349. P. 18-27. https://doi.org/10.1016/j.jim.2009.08.004




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vlubs.2023.90.01

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.