Бактериальные и вирусные болезни овощных культур даже в современных теплицах способны нанести существенный ущерб урожаю. Камнем преткновения остается несовершенство организационных и профилактических мероприятий, не согласованных с современными методами выращивания растений, а также невысокий уровень профессиональной подготовки персонала. В статье рассматриваются наиболее типичные ошибки технологии, приводящие к массовому поражению тепличной культуры томата и огурца. Приведены сведения о симптомах проявления болезней, получивших распространение в последние годы. Рассмотрены вопросы профилактики распространения болезней, их идентификации и меры защиты растений.
Проблема защиты растений от болезней остается актуальной, несмотря на кардинальное улучшение технологии выращивания тепличных культур. Современные комплексы больше напоминают лаборатории: пол укрыт белой пленкой, технологические процессы автоматизированы, ведется водоподготовка, регулируется микроклимат, поливы, подкормки, но болезни и вредители по-прежнему донимают растения. Изменился только перечень вредных объектов и степень их вредоносности. 20 лет назад томаты поражались фитофторозом, огурцы — настоящей и ложной мучнистой росой, обе культуры повреждались галловыми нематодами и паутинным клещом. Вирусные и бактериальные болезни в тепличных комбинатах были редки. В современных теплицах вирусные и бактериальные болезни, напротив, вышли на первое место, и многократно возросла их вредоносность, особенно после внедрения многооборотной технологии и интерплантинга (Гришечкина, 2011). Эти технологии имеют ряд особенностей:
1. Продукцию собирают с молодых растений с длиной стебля не более 8 м, которой они достигают за 10-12 недель.
2. Для более равномерного выхода продукции подсаживают молодые растения среди стареющих для того, чтобы к моменту ликвидации отслуживших растений молодые уже вступили в плодоношение.
3. Между оборотами нет временного разрыва, чтобы провести дезинфекцию и дезинсекцию. Технологический перерыв, не более одного месяца, возможен только в
конце лета.
4. Теплица работает практически круглогодично и при урожае свыше 100 кг/м2 приносит большую прибыль.
Потенциальные доходы настолько завораживают инвесторов, что они забывают о необходимости соблюдения фитосанитарных правил, которые к тому же у нас пока еще нечетко сформулированы для новых технологий.
Приводим ряд ошибок, случающихся в последние несколько лет и важных с точки зрения фитопатолога:
- в новый комбинат привезли рассаду из стороннего рассадного комплекса без предварительного ее обследования, в результате чего с растениями были завезены трипс и тепличная белокрылка;
- на территорию комбината, в хранилище, завезли картофель, зараженный томатной минирующей молью, и вредитель размножился в теплицах и вокруг комбината;
- для посева брали семена томата и огурца без предварительной оценки на наличие инфекции, что, возможно, стало причиной распространения в некоторых теплицах вируса мозаики пепино на томате и зеленой крапчатой мозаики на огурце;
- использовали для полива воду из рек и водоемов без стерилизации, что, вероятно, стало причиной заражения культуры;
- использовали для полива дренажные воды, что позволило инфекции быстро распространиться и вызвало сплошное заражение всех посадок (огурец, зеленные и др.);
- использовали биологические препараты собственного производства без необходимого контроля качества, что привело к заражению культур на салатных линиях альтернариозом и корневыми гнилями;
- для проведения работ в теплицах приглашали рабочих из других цехов (упаковки, хранения, переработки), что могло способствовать переносу вирусной инфекции на руках и одежде.
Это лишь небольшая часть проблем, превращающих сверкающий айсберг, каким нам видится новый, современный тепличный комбинат, в кладбище растений или в малорентабельное производство овощей. Перечень нарушений показывает, что связаны они в основном с недостатками в организации производства, а также со слабой профессиональной подготовкой персонала.
В качестве примера появления относительно нового заболевания можно привести бактериозы корней (возбудители агробактерии Agrobacterium tumefaciens и A. rhizogenes), вызывающие образование галлов на корнях, отмирание корневых волосков и нарушение роста корней (рис. 1). Причины появления болезни пока недостаточно изучены.
Вирусные болезни томата и огурца
Грибные фитопатогены довольно легко диагностируются при микроскопировании больных растений или с помощью микробиологических тестов на питательных средах. Диагностика вирусов и бактерий более трудоемка, но внедрение в практику достижений молекулярно-генетических исследований позволяют своевременно, быстро и с высокой точностью обнаруживать возбудителей этих инфекций. Но есть одна тонкость: растительный материал анализируют не на присутствие каких-то бактерий или вирусов, а на определенные виды или штаммы возбудителей, что возможно только после постановки предварительного диагноза по симптомам болезней. Анализ материала на все известные болезни в принципе возможен, но имеет очень высокую стоимость, кроме того, нахождение в образце каких-то организмов нельзя рассматривать как обнаружение возбудителей болезни. Поэтому результаты молекулярно-генетических анализов обязательно должны быть дополнены традиционными фитопатологическими исследованиями для постановки точного диагноза.
Мозаичные болезни огурца широко распространены как в теплицах, так и в открытом грунте. На их проявление и развитие влияет комплекс факторов: возрастное состояние растений, их сортовые особенности, условия выращивания и др. Известно, что при резких перепадах температуры почвы и воздуха вредоносность вирусных болезней возрастает. Симптомы заболевания в оптимальных условиях выращивания могут и не появиться. Нередко интенсивность заболевания ослабевает, порой симптомы полностью пропадают. В таких случаях говорят о скрытой, или латентной, инфекции.
Сами растения также имеют механизмы снижения концентрации патогенов. Вирусы накапливаются в плодах, листьях, эмергенцах и трихомах. После их отмирания или удаления зараженность растения снижается. Известен так- же целый класс молекул (микроРНК), которые вырабатываются клетками. Они способны специфически связываться с вирусной РНК и инактивировать ее. Давно известно, что у растений может формироваться систематичная приобретенная резистентность (SAR). Многие растения при атаке вирусов на их листья посылают химический сигнал в другие органы, которые вырабатывают пептиды, способные предотвратить начавшееся заражение. Как следствие, только единичные листья оказываются зараженными, а оставшиеся становятся иммунными для патогена (Hadidi A. et al., 1998). Генетическая устойчивость к вирусам обычно связана с транспортными белками, которые перемещают вирион через клетки и плазмодесмы. Блокирование функций этих белков приводит к локализации вирусов только в тех клетках, куда они попали. Дальнейшее развитие болезни прекращается. Известны механизмы локализации вирусов за счет гибели клеток с образованием местных некрозов. Обычно в этом случае говорят о проявлении сверхчувствительности.
Потеря урожая от вирусных инфекций связана в основном с утратой растением части фото- синтетического аппарата, в меньшей степени — с использованием питательных веществ размножающимися вирусами. При появлении симптомов на плодах ущерб значительно возрастает из-за потери ими товарности. В целом вследствие массового раз- вития вирусных болезней выбраковывают до 50% плодов. Однако определить истинный ущерб от какого-либо вирусного заболевания бывает сложно, так как часто приходится иметь дело с комплексом патогенов.
Симптомы огуречных мозаик сходны, поэтому их диагностика затруднена и должна быть подтверждена инструментальными методами, например методом ПЦР (полимеразная цепная реакция) или ИФА (иммуноферментный анализ). Трудность диагностики связана в основном с тем, что симптомы вирусных болезней напоминают симптомы бактериальных, фитоплазменных заболеваний или физиологических нарушений.
При диагностике по внешним признакам следует учитывать биологические особенности возбудителей. Например, вирус обыкновенной мозаики огурца редко передается с семенами, заражение растений осуществляют чаще всего насекомые. Вирус крапчатой мозаики, находящийся на поверхности семян или в зародыше, быстро переносится на другие растения с водой или руками работников.
Растения огурца в нашей стране поражаются в основном двумя вирусами. Хотя, конечно, надо понимать, что возможно также поражение множеством неспецифических местных вирусов, в том числе вирусом табачной мозаики, или новыми привнесенными вида- ми, например вирусом пожелтения жилок огурца (CVYV).
Вирус обыкновенной мозаики огурца — Cucumber mosaic virus (CMV), или ВОМ-1
Возбудитель способен поражать более 775 видов растений, в том числе томат, перец сладкий, салат, петрушку, укроп, капусту, фасоль. В открытом грунте патоген вредит южнее Воронежской области, где он сохраняется в зимний период в корнях многолетних растений, в том числе сорняков. В теплицах вирус встречается практически повсеместно, куда попадает из открытого грунта с переносчиками или с сорняками. Он вызывает ослабление и выпады растений, а также деформации плодов, из-за которых снижается товарность продукции. До недавнего времени считали, что вирус не передается семенами. Но в последние годы появились сведения об обнаружении вируса в семенах огурца. Патоген переносится в основном тлями и другими сосущими вредителями, а также повиликой.
Обыкновенную мозаику переносят 70 видов тлей, в том числе персиковая, большая картофельная и бахчевая тли. Для заражения вирусом тле достаточно питаться соком больного растения в течение 1-5 мин. Перелетев на соседние здоровые растения, крылатая самка способна в процессе питания инфицировать их, однако эта способность быстро теряется.
Растения могут заразиться еще в рассаде, тогда на листьях появляется мозаичность, зональная хлоротичность, наблюдается искривление и морщинистость молодых листьев (рис. 2 а, б). Постепенно листья приобретают мозаичную окраску из чередующихся бесформенных светло-зеленых и темно-зеленых участков, потом
они скручиваются, а края выворачиваются наружу. Темно-зеленые участки становятся выпуклыми за счет большей скорости роста хлорофиллоносных клеток в сравнении с осветленными участками, где фотосинтез ослаблен. Рост растения замедляется, количество цветков и площадь листьев уменьшаются. Вскоре мозаичность появляется на молодых плодах. Недостаточная освещенность и пониженная температура усиливают развитие болезни. На восприимчивых сортах болезнь проявляется через 5-10, а на устойчивых — примерно через 20 дней. Вирус нестабилен в растительном соке, при компостировании растительных остатков инактивируется примерно в течение двух месяцев.
Меры профилактики и защиты. Большинство современных гибридов огурца устойчивы к ВОМ-1. Поэтому целесообразно выращивать устойчивые в той или иной степени гибриды. Генетическая устойчивость носит относительный характер и при определенных условиях может быть преодолена патогенами.
Регулярно, особенно в межсезонный период, следует уничтожать сорняки — как возможные резерваторы вирусов. Для предотвращения распространения сорных растений используют только компостированные или стерилизованные субстраты и в полевых условиях ведут борьбу с сорняками.
Семена перед посевом обеззараживают раствором перманганата калия или тринатрийфосфата для уничтожения поверхностной инфекции. В период вегетации растения опрыскивают 0,03%-ным раствором препарата Фармайод (0,3 л/га). С тлями-переносчиками следует постоянно вести борьбу, особенно на семенных посадках в открытом грунте и летом в теплицах.
Вирус зеленой крапчатой мозаики огурца — Cucumber green mottle mosaic tobamovirus (CGMMV), или ВОМ-2
Вирус CGMMV поражает растения в теплицах, в открытом грунте он практически не известен. В последние годы этот вирус встречается все чаще, вызывая потери до поло- вины урожая огурцов. Вредоносность максимальна при заражении молодых растений, интенсивность фотосинтеза которых заметно снижается, уменьшается количество плодов, а завязавшиеся зеленцы становятся крапчатыми, невкусны- ми, иногда и с горьковатым привкусом, семена недоразвиваются.
Источники инфекции — обычно семена (вирусы находятся как на оболочке, так и в зародыше), расти- тельные остатки и почва. В растении вирусные частицы быстро перемещаются по сосудам в корни, стебли и листья. Распространение вируса осуществляется с инфицированным соком в процессе ухода, вследствие чего число больных растений в теплице быстро увеличивается вдоль рядка. При капель- ном орошении возможно распространение патогена с поливным раствором.
Если источник инфекции семена, то первые симптомы болезни появляются обычно через две недели после посева, а примерно 40 суток спустя заболевание принимает характер эпифитотии. Если источником первичного заражения являются растительные остатки и почва, то первые симптомы проявляются позже — на 20-30-е сутки.
Обычно заболевание проявляется после стрессовых ситуаций, например, после резкого повышения температуры воздуха до 30 °C. На пораженных растениях развиваются морщинистые, редуцированные листья с заостренными краями (рис. 3б), часто деформированные; через две недели после инфицирования заметно осветление жилок. Позже на развернувшихся листьях развивается пузырчатость из-за разницы в скорости роста нормальных зеленых участков и пораженных светлых участков листа. Скорость роста растения снижается (рис. 3г) вплоть до раз- вития карликовости. Количество женских цветков и, соответствен- но, плодов уменьшается, изредка наблюдается увядание растений по типу корневой гнили. Завязавшиеся плоды развиваются медлен- но, иногда деформируются, чаще приобретают мозаичную окраску, их качество заметно ухудшается. Позднее мозаичные пятна могут некротизироваться.
Наиболее патогенные штаммы вируса вызывают симптом белой мозаики (рис. 4), которая усиливается при повышении температуры. Первые признаки этой формы
болезни проявляются на молодых растущих листьях: вдоль жилок образуются просветления, желтые кольца и пятна звездчатой формы.
Кольца и пятна быстро разрастаются и приобретают белую окраску, реже — желтую. Через некоторое время пятна сливаются, в результате чего большая часть листовой пластинки становится белой. Белая мозаика может наблюдаться и на плодах.
Различные стрессоры усиливают вредоносность заболевания.
Так, экстремально высокие и низкие температуры почвы и воздуха способствуют увеличению числа больных растений.
Возбудитель переносится по сосудам флоэмы в корень, откуда уже по сосудам ксилемы способен переместиться в любой орган, вызывая системное поражение растения. Вирус поражает растения семейства тыквенных, немногие штаммы способны инфицировать также растения семейства пасленовых. Этим крапчатая мозаика отличается от обыкновенной.
Надо учитывать, что вирус чрезвычайно устойчив к действию экстремальных факторов внешней среды, оставаясь жизнеспособным при нагревании до 90 °C, а также при высушивании и замораживании. Он до года может сохраняться в сухих листьях, на инвентаре, на поверхностях культивационных сооружений и на одежде рабочих.
В то же время выявлено множество новых штаммов вируса, из-за чего характер проявления болезни со временем может меняться. В частности появляются разные по термоустойчивости штаммы. На- пример, точка температурной инактивации у штаммов, выявленных в Японии, равна 100 °C (Hadidi A. et al., 1998).
Меры профилактики и защиты. Большинство гибридов огурца неустойчивы к CGMMVS, поэтому основное внимание следует уделять получению безвирусного семенного материала. Семена выращивают на высоком агрофоне, предпочтительно в весеннем обороте. Уничтожают сосущих вредителей и соблюдают рекомендованную густоту стояния растений. Посадки семенных растений размещают вдалеке от других тык- венных культур. Выращивание устойчивых гибридов дает возможность получить товарные огурцы даже на высоком инфекционном фоне.
Вирус весьма стоек, зачастую его нельзя инактивировать прогреванием семян без повреждения зародыша. Эффективна обработка поверхностно зараженных семян замачиванием в 15%-ном растворе тринатрийфосфата (экспозиция — 1 час, после чего их 50 минут промывают в воде). С течением времени запас инфекции в семенах постепенно уменьшается. Ранее сообща- лось, что через 2-3 года инфекция полностью исчезает, поэтому предлагали использовать семена на посев после 2-3-летнего периода хранения. Но проверка семян методом ПЦР показала, что после 3-лет- него хранения инфекция в семенах все-таки сохраняется, поэтому для деградации вируса требуется более длительный период хранения семян.
При появлении симптомов любой мозаики эффективно опрыскивание растений обезжиренным молоком с добавлением йода (1%-ный рабочий раствор). В период вегетации не менее эффективно опрыскивание растений раствором препарата Фармайод (0,03-0,05%).
Вирус мозаики пепино на томате — Pepino mosaic potexvirus, или PepMV
Заболевание было зарегистрировано в России в 2012 году, хотя, возможно, первые очаги встречались еще в 2007-2008 годах (Ахатов А.К. и др., 2013). В связи с появлением культуры пепино в нашей стране неоднократно высказывались опасения насчет возможности развития эпифитотий, но источником вируса стали, скорее всего, семена томата. Кроме томата вирус может развиваться на таких культурах, как огурец, фасоль, баклажан, картофель, дурман и пепино (Solanum muricatum).
Устойчивые гибриды томата к мозаике пепино пока неизвестны. Вредоносность болезни связана с задержкой созревания и снижением товарности плодов, а также со снижением урожайности — до 30%. В середине лета симптомы слегка ослабевают, но в сентябре они вновь усиливаются. Ухудшается качество продукции вследствие образования мраморной окраски, вздутых и нетоварного вида плодов (рис. 5в). Чаще всего в конце оборота отмечают рост числа больных растений из-за нарушения карантина внутри хозяйства (рис. 6).
В последние годы вредоносность этого заболевания в Европе выросла, что послужило причиной перехода многих владельцев теплиц к выращиванию томата на подвое или к вакцинации томатов слабопатогенными штаммами вируса.
Переносчиками вируса могут быть шмели, клопы-слепняки, тли и четырехногие клещи, но чаще всего в посадках вирус разносит персонал в процессе ухода за растениями и сбора урожая. Для инфицирования растений вирусу мозаики пепино не нужен вирус- помощник. Вирус обнаруживают на поверхности плохо очищенных семян, при этом возможно незначительное инфицирование зародыша. Высушенный сок в комнатных условиях сохраняет инфекционность до 4 сут.
Вирус не способен проникнуть в растение через корень, но может передаваться через пыльцу, поэтому он сохраняется в зародышах семян, что доказано для европейского штамма вируса. Доля зараженных растений обычно невелика — не более 0,05%.
Симптомы на ранних стадиях развития растения: верхушки де- формируются, листья становятся тусклыми, поникают, истончаются, края заостряются, закручиваются, покрываются темно-зелеными пузырьками. Вскоре кромки листьев некротизируются и становятся рваными. Проявляются также симптомы мозаичности и пятнистости, которые напоминают хлороз, вызванный дефицитом железа (рис. 5а, б). Реже наблюдается курчавость верхушки. Возможно развитие системного хлороза и образование энаций. Поражение плодов в виде мраморности (рис. 5г) становится заметным только по достижению ими бланжевой спелости. Заболевание сходно по признакам с поражением вирусом аспермии томата и с поражением желтой томатной мозаикой.
Бронзовость, или пятнистое увядание томата — Tomato spotted wilt virus (TSWV)
Вирус распространен практически повсеместно. Кроме томата заражает растения 80 семейств, в том числе табак, фасоль, бобы, салат, картофель, перец сладкий, георгину, астру, тагетес, герберу, пеларгонию. В зимних теплицах заболевание встречалось редко, но в последнее время его ежегодно отмечают на томате в Узбекистане, Закавказье, на юге России. В 2012 году вирус был обнаружен в теплицах Подмосковья (Нгуен Ха Тхи Куинь Чанг, 2013).
В малой степени вирус может передаваться механическим путем. Передача семенами не установлена. Основные персистентные переносчики — трипсы, которые во время питания соком растения заражаются вирусом на стадии личинки, но становятся переносчиками толь- ко в стадии имаго и способны пере дать вирус потомству. В связи с появлением и распространением западного цветочного трипса переносчиков вируса прибавилось. Поэтому потери от заболевания будут расти. Возможна полная потеря урожая в связи с утратойплодами товарности или из-за увядания растений. В США экономический ущерб в результате поражения промышленных посадок томата вирусом бронзовости оценивают в $ 80-100 млн в год за счет выбраковки примерно половины плодов.
Известны устойчивые к бронзовости гибриды томата, рекомендованные для выращивания в полевых условиях и в теплицах: F1 Кохава, F1 Нирит, F1 Вериге и др.
Симптомы вариабельны. Обычно отмечают бронзовость листьев, курчавость и остановку роста побегов, некротические пятна иполосы, появление зон и пятен с неравномерной окраской на кожице плодов.
На молодых листьях томата появляется желтоватый или гряз- но-фиолетовый рисунок из колец, петель или угловатых пятен. Наиболее характерный признак — некротическая неравномерная пятнистость листьев в виде зигзагообразных, прерывистых темно-коричневых или бронзовых линий, тянущихся, как правило, по ходу главной жилки листа (рис. 7а). При этом некротические участки неровными языками выходят между боковыми жилками. В течение 10 дней они немного увеличиваются, вокруг них образуются участки хлоротичной ткани, первичные некрозы оказываются окруженными двумя или тремя кольцами отмершей ткани (кольцевой некроз). Через 2-4 дня после появления первичных симптомов заметны вторичные некрозы на 3-4-х верхних листьях (следствие системного поражения). На черешках листьев и стебле появляются коричневые и черные полосы. Верхушки растений часто отмирают (Станчева, 2005). Цветки деформируются за счет редукции части лепестков. Листья, появляющиеся позже, имеют почти нормальную морфологию, хотя также содержат вирус. На зеленых плодах — коричневые, зеленые и бледные кольца; около плодоножки — коричневые полосы. При созревании такие плоды имеют пеструю желто-красную окраску (рис. 7б). На созревших плодах образуются глубокие темные некрозы, внутри виден некроз клеток, ограничивающих семенные камеры (рис. 7в). При поражении некротическими штаммами вируса центральные участки пятен приобретают вид концентрических некрозов. Из-за большого числа некрозов растения погибают.
Чаще болезнь принимает латентный характер, что воспринимается как временное излечение, но полного выздоровления не про исходит. Постановку диагноза затрудняет внешнее сходство симптомов бронзовости с черной бактериальной пятнистостью, альтернариозом или повреждением ржавым клещом томатов.
Хочется напомнить, что в фитосанитарии очень важно определить возможные первоисточники инфекции, состояние популяции переносчиков, для чего следует вести постоянно работу по надзору и предотвращать распространение патогенов и вредителей по культивационным сооружениям, совершенствуя агротехнику культуры. При обнаружении вредных объектов следует составлять схему защитных мероприятий с учетом стадии развития растений, технических и финансовых возможностей хозяйства. Решение о применении биологических или химических средств защиты растений принимают в зависимости от конкретной ситуации в теплице. В современных теплицах предпочтительно своевременно применять биологические средства защиты с известными качественными параметрами. Этим условиям соответствует продукция специализированных компаний, таких как «Копперт», «Сингента Биолайн» и «Биобест». Продукция биолабораторий тепличных комбинатов, к сожалению, не всегда соответствует этим требованиям, в чем авто- рам неоднократно приходилось убеждаться, анализируя такую продукцию. Профилактике бактериозов и вирозов в межоборотный период следует уделять внимание и использовать весь комплекс дезинфицирующих средств.
Библиографический список
1. Hadidi A., Khetarpal R.K., Koganezawa H. Plantvirus disease control // The American Phytopathological Society. Minnesota, 1998. 684 p.
2. Ахатов А.К. и др. / А.К. Ахатов, Ф.Б. Ганнибал, Ю.И. Мешков, Ф.С. Джалилов, В.Н. Чижов, А.Н. Игнатов, В.П. Полищук, Т.П. Шевченко, Б.А. Борисов, Ю.М. Стройков, О.О. Белошапкина. Болезни и вредители овощных культур и картофеля. М.: КМК, 2013. 463 с.
3. Гришечкина Л.Д. Проблемы защиты овощных культур от болезней в теплицах // Защита и карантин растений. № 2. 2011. С.16–18.
4. Ха Тхи Куинь Чанг. Распространение и патогенез вирусных заболеваний томата в условиях Вьетнама и России: Автореф. дисс. На соискание ученой степени канд. биол. наук. М., 2013. 20 c.
5. Станчева Й. Атлас болезней сельскохозяйственных растений. Т.1. Болезни овощных культур. София: Москва: ПЕНСОФТ, 2005. 181 с.
Об авторах
Ахатов Аскар Камбарович, ведущий специалист по защите растений
ЗАО «Шетелиг Рус»; e-mail: a_akhatov@mail.ru
Ахатов Евгений Аскарович, заведующий лабораторией молекулярной диагностики
ЗАО «Силекс», e-mail: akhatov.eugene@gmail.com
The most damnific diseases of vegetable crops in modern greenhouse complexes
Akhatov Askar K., the leading expert on plant protection, Schetelig Rus company; e-mail: a_akhatov@mail.ru
Akhatov Evgenij A., head of the Laboratory of Molecular Diagnostics, Sileks; e-mail: akhatov.eugene@gmail.com
Summary: Bacterial and viral diseases of vegetable crops even in modern greenhouses can cause significant damage to crops. Inadequate organization of preventive measures and insufficient level of staff training are incompatible with modern methods of greenhouse technologies. This article discusses the most common technological mistakes, leading to severe damage to greenhouse tomato and cucumber culture. The article includes information about the manifestation of symptoms of diseases, spread in recent years.
Источник: Журнал Гавриш
