Микробиота семян яровой пшеницы, выращенной в контрастных агроклиматических условиях Тюменской области

Актуальность. Патогенная микробиота семенного зерна может вызывать гибель проростков, корневые гнили, ослабление растений и, как следствие, снижение урожайности. Мониторинг зараженности семян патогенами всегда актуален, поскольку состав микробиоты динамичен из-за влияния природных и антропогенных факторов.

Методы. Проводили фитопатологический анализ семян яровой пшеницы, выращенной на государственных сортоиспытательных участках Тюменской области в контрастные годы: прохладный и избыточно увлажненный в июле 2015 г. и жаркий с умеренным количеством осадков 2016 г. Использовали метод «влажной камеры». Проанализировали 144 образца.

Результаты. Наиболее обильными представителями микробного сообщества зерна были грибы рода Alternaria. Средняя по образцам инфицированность семян альтернариозом составила 49,5%, отличий по годам исследования не выявлено. В 2015 г. по сравнению с 2016-м наблюдалась более высокая распространенность в семенном материале грибов рода Fusarium (4,8% против 1,6%) и бактерий (5,7% против 0,7%). Максимальные показатели зараженности фузариозом имели образцы с Нижнетавдинского сортоиспытательного участка, расположенного в зоне подтайги — до 30% (сорт Икар). В 2016 г. по сравнению с 2015-м отмечалась более высокая инфицированность семенного материала гельминтоспориозом (7,1% против 2,6%) и плесневыми грибами (2,3% против 0,2%). Распространенность грибов Bipolaris sorokiniana была наибольшей в образцах пшеницы, выращенной в зоне северной лесостепи, особенно в образцах с Ялуторовского сортоиспытательного участка — предельное значение составило 27% (сорт СКЭНТ-3). Вредоносность грибов рода Alternaria была значительно ниже по сравнению с другими ключевыми представителями микробиоты зерна — средний балл поражения проростков составил 1,4 против 2,2–2,6, показатели всхожести семян — 94,1% против 53,2–67,4%.

1. Земцова Е.С., Боме Н.А. Анализ структуры урожая яровой мягкой пшеницы в различных погодных условиях Тюменской области. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021; 16(2): 23–28. https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-23-28

2. Новохатин В.В. Биоклиматические ресурсы Северного Зауралья. Аграрный вестник Урала. 2015; (8): 22–28. https://elibrary.ru/umkwsh

3. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Яровая пшеница в Тюменской области (биологические особенности роста и развития). Тюмень: Тюменский аграрный академический союз. 2012; 116. https://elibrary.ru/tosidr

4. Гагкаева Т.Ю., Дмитриев А.П., Павлюшин В.А. Микробиота зерна — показатель его качества и безопасности. Защита и карантин растений. 2012; (9): 14–18. https://elibrary.ru/nodowj

5. Марченко Л.В. Влияние экологических условий на посевные качества семян сортов яровой пшеницы в Тюменской обл. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Тюмень. 2007; 172. https://www.elibrary.ru/akdpqg

6. Торопова Е.Ю., Воробьева И.Г., Стецов Г.Я., Казакова О.А., Кириченко А.А. Фитосанитарный мониторинг и контроль фитопатогенов яровой пшеницы. Достижения науки и техники АПК. 2021; 35(6): 25–32. https://www.elibrary.ru/lkysug

7. Орина А.С., Гаврилова О.П., Гагкаева Т.Ю., Ганнибал Ф.Б. Микромицеты Alternaria spp. и Bipolaris sorokiniana и микотоксины в зерне, выращенном в Уральском федеральном округе. Микология и фитопатология. 2020; 54(5): 365–377. https://doi.org/10.31857/S0026364820050086

8. Торопова Е.Ю., Кириченко А.А., Казакова О.А., Порсев И.Н. Альтернариоз зерна яровой пшеницы и ячменя в Западной Сибири и Восточном Зауралье. Защита и карантин растений. 2015; (1): 20–22. https://elibrary.ru/thaspz

9. Ганнибал Ф.Б. Альтернариоз зерна — современный взгляд на проблему. Защита и карантин растений. 2014; (6): 11–15. https://elibrary.ru/sdvvuv

10. Xu X., Nicholson P. Community Ecology of Fungal Pathogens Causing Wheat Head Blight. Annual Review of Phytopathology. 2009; 47: 83–103. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-080508-081737

11. Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П., Орина А.С., Аблова И.Б., Беспалова Л.А. Маркерные метаболиты грибов Alternaria, Fusarium и Microdochium как инструмент оценки их взаимоотношений в микобиоте зерна пшеницы. Биотехнология и селекция растений. 2018; 1(1): 7–15. https://doi.org/10.30901/2658-6266-2018-1-7-15

12. Schiro G., Verch G., Grimm V., Müller M.E.H. Alternaria and Fusarium Fungi: Differences in Distribution and Spore Deposition in a Topographically Heterogeneous Wheat Field. Journal of Fungi. 2018; 4(2): 63. https://doi.org/10.3390/jof4020063

13. Гагкаева Т.Ю., Орина А.С., Гаврилова О.П., Аблова И.Б., Беспалова Л.А. Характеристика сортов озимой пшеницы по устойчивости к фузариозу зерна. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018; 22(6): 685–692 (на англ. яз.). https://doi.org/10.18699/VJ18.411

14. Левитин М.М. Микроорганизмы в условиях глобального изменения климата. Сельскохозяйственная биология. 2015; 50(5): 641–647. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2015.5.641rus

15. Гаврилова О.П., Орина А.С., Гогина Н.Н., Гагкаева Т.Ю. Проблема фузариоза зерна в Зауралье: ретроспектива исследований и современная ситуация. Аграрный вестник Урала. 2020; (7): 29–40. https://doi.org/10.32417/1997-4868-2020-198-7-29-40

16. Шипилова Н.П. Влияние хранения на зараженность семян зерновых культур грибами рода Fusarium. Современная микология в России. Материалы III Международного микологического форума. М.: Общественная национальная академия микологии. 2015; 5: 128–129. https://elibrary.ru/viumwv

17. Кекало А.Ю. Экологизированный способ защиты семян пшеницы от фитопатогенов. Аграрная наука. 2021; (11–12): 129–133. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2021-354-11-12-129-133

18. Три вопроса эксперту. Предпосевная обработка семян зерновых — «страховка» урожая. Аграрная наука. 2023; (3): 9. https://www.elibrary.ru/kjoslw

19. Земцова Е.С., Боме Н.А. Сравнительная характеристика генотипов Triticum aestivum L. по устойчивости к фузариозу колоса в условиях искусственного заражения. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2022; 96: 100–106. https://doi.org/10.21515/1999-1703-96-100-106

20. Торопова Е.Ю., Воробьева И.Г., Мустафина М.А., Селюк М.П. Мониторинг грибов рода Fusarium Link. и их микотоксинов на зерне пшеницы в Западной Сибири. Агрохимия. 2019; (5): 76–82. https://www.elibrary.ru/zdeemx