Фузариоз колоса является одной из вредоносных грибных болезней зерновых колосовых культур, особенно озимой пшеницы. Это эпифитотное заболевание, которое широко распространено и вызывает значительные потери урожая. В России только в период с 1993 по 2014 годы потери зерна от болезней зерновых, включая фузариоз, превысили 230,6 млн тонн, что составляет 6-29% годового валового сбора.
Фузариоз поражает растения на протяжении всего периода вегетации. Болезнь развивается быстро при слишком раннем или позднем сроках посева, плохой закалке растений осенью. Насыщение севооборотов пшеницей и рожью, предшественники зерновых, засоренность посевов, неровное поле и избыточное применение азотных удобрений осенью являются факторами, которые усиливают поражение.
Источником инфекции являются зараженные семена, перезимовавшие растения и пораженные фузариозной гнилью. Фузариозная гниль корней вызывает гибель проростков, гниль корней, подземного междоузлия и основания стеблей, а также угнетает рост растений. Болезнь также вызывает гибель продуктивных стеблей, полегание и формирование неполноценных колосов с щуплым зерном.
Фузариоз поражает все злаки. Тонкое, рыхлое эндоспермное зерно, которое формируется при поражении, приводит к потере урожая на 25-30%. Грибы, поражающие зерно, вызывают разложение белковых веществ и выделение микотоксинов, которые могут накапливаться в зерне.
Борьба с фузариозом является важной задачей для обеспечения устойчивого производства зерновых. Одним из подходов является поиск и применение эффективных препаратов для контроля за фитопатогенами. Это позволит снизить распространение и урон от заболевания.
Действительно, грибные болезни, такие как фузариоз, имеют основные ареалы в южных районах России, таких как Ставропольский и Краснодарский край. Это связано с теплыми и влажными погодными условиями, которые способствуют развитию и распространению этих болезней.
Однако, наряду с погодными факторами, некондиционные семена, нерациональное применение технологий возделывания, включая минимализацию обработки почвы, и систематическое применение пестицидов также могут способствовать распространению фузариоза. Важно осуществлять интегрированный подход к защите растений и выбору эффективных, но малоопасных препаратов.
В последние годы все больше внимания уделяется разработке и применению биологических препаратов, таких как индукторы устойчивости (элиситоры). Эти препараты, третьего поколения, обладают широким спектром защитных эффектов и не оказывают непосредственного токсического воздействия на патогены, растения и животных. Они не нарушают экологического равновесия в агробиоценозах и могут быть использованы как альтернативный метод борьбы с грибными болезнями.
Использование биологического потенциала сельскохозяйственных культур, включая применение биологических препаратов, может стать эффективным и устойчивым подходом к решению проблем грибных болезней в сельском хозяйстве.
Индуцированная резистентность, которая развивается при воздействии на растения элиситоров, основана на естественных процессах взаимодействия между растениями и патогенами. Сигналы, вызывающие ответную реакцию клеток растений на инфицирование патогенами, могут быть различными веществами химической природы, преимущественно фенольной природы.
Элиситоры воздействуют на различные сигнальные системы клеток растений и приводят к активации защитных генов. Это в свою очередь запускает каскад последовательных биохимических реакций, которые приводят к синтезу веществ антибиотического действия — фитоалексинов и соответствующих протеинов, связанных с патогенезом (PR-белков). Параллельно активизируются гормональные и ферментные системы, которые приводят к перестройке клеточных структур и изменению физиологического состояния растений. В результате этих изменений развивается иммунитет растений к патогенам.
Препарат фуролан, как один из применяемых в предлагаемой технологии, повышает устойчивость растений к грибковым заболеваниям и оказывает положительное влияние на физиолого-биохимические процессы. Он также способствует увеличению продуктивности растений пшеницы, повышает устойчивость к неблагоприятным условиям и синхронизирует созревание зерна в колосе.
Аминокислота метионин, также используемая в предлагаемой технологии, является неотъемлемой серосодержащей аминокислотой. Она участвует в метилировании процессов, в результате которых образуются биологически важные соединения, такие как холин.
Применение комплекса препаратов, включая фуролан и метионин, позволяет сохранить равновесие микроорганизмов в агробиоценозе и минимизировать негативное воздействие фитопатогенных бактерий на растения.
Исследования показывают, что обработка растений метионином и комплексом метионина с фуроланом вызывает активацию защитных механизмов иммунной системы растений и стимулирует развитие растительных тканей. Это приводит к стабилизации синтеза белка и фенольных соединений, таких как хлорогеновая кислота, что способствует улучшению устойчивости растений к фитопатогенам и снижению токсического воздействия гербицидов.
Более активная лигнификация тканей растений, вызванная элиситорами, способствует повышению устойчивости к фитопатогенам и улучшению качества зерна пшеницы. Увеличение содержания хлорофилла и активация фотосинтетических процессов, а также усиление роста корневой системы, способствуют более эффективному поглощению питательных веществ из почвы. Это создает условия для более равномерного налива зерна в колосе, повышения урожайности и улучшения качества зерна.
Обработка растений комплексом фуролана и метионина также способствует сохранению влаги, активируя синтетическую активность листа и повышая засухоустойчивость пшеницы за счет изменения анатомической структуры листа, толщины клеток эпидермиса и слоя хлоренхимной ткани. Эти изменения обеспечивают дополнительную защиту от перегрева и потери воды.
Также обработка растений фуроланом и композицией фуролана с метионином стимулирует синтез РНК, ДНК и белка, что является важным фактором для улучшения физиологического состояния растений и их общего развития.
Очевидно, что использование этих элиситоров и индукция иммунитета может представлять собой альтернативный подход к развитию сельского хозяйства и повышению устойчивости растений к патогенам.
