April 4th, 2017

Накормим весь мир экологически чистой с/х продукцией. Ну-ну(

Появление новых вредоносных объектов, поражающих сельскохозяйственные растения – проблема на стыке почвоведения, фитопатологии, климатологии, политологии.

Последние годы агрономы сталкиваются на полях с малообъяснимыми явлениями:

- Слабое кущение зерновых и признаки нехватки минерального питания
- Неразвитая корневая система и неустойчивость растений к засухе
- Плохая перезимовка растений и массовое полегание зерновых
- Существенное снижение урожайности ряда полевых культур.
- Падение устойчивости всех сельскохозяйственных культур ко всем неблагоприятным природным (абиотическим) факторам

Для растениеводства это означает снижение рентабельности при растущих затратах

Основная причина этих "недоразумений” - смешанные бактериально – грибные инфекции и традиционные методы защиты растений здесь бессильны, а неосведомленность аграриев об этих болезнетворных инфекциях, усугубляет ситуацию. Государственная система мониторинга болезней растений Россельхозцентра не обеспечивает аграриев достоверной информацией, а на областном и районном уровне такие сводки весьма далеки от действительности.

Новые формы бактериальных поражений культурных растений появились в России еще в середине девяностых годов прошлого века и первыми жертвами стали томаты, выращиваемые в промышленных теплицах. После развала СССР на рынок России вышли зарубежные фирмы, которые с семенами ввезли вредоносные микробы-бактерии. В считанные годы болезни дошли до уровня эпифитотии (эпидемии) и потери в теплицах достигали половины урожая.

Тепличное овощеводство оказалось в тяжелейшем положении и лишь благодаря усилиям группы сельскохозяйственной экологии микроорганизмов ВНИИ Фитопатологии, и в частности, кандидата сельскохозяйственных наук Николая БУДЫНКОВА, к концу девяностых удалось эти инфекции приструнить. Теперь большинство промышленных теплиц напоминает лабораторию: пол застелен белой пленкой, растения выращивают на искусственных субстратах и каждый год субстраты обновляют. Когда происходит смена культур, все конструкции теплиц обрабатывают дезинфицирующими растворами, при малейшем подозрении на бактериальную инфекцию есть специальный антибиотик фитолавин (действующее вещество фитобактериомицин). Фитолавин родственник тетрациклина, а это значит, что растения поражаются болезнями, весьма схожими с болезнями человека и неизвестно, как потребление таких растений отразится на его здоровье. Ещё более не известно как на здоровье человека отразится потребление растений, пропитанных антибиотиками.

На данный момент эту проблему удалось обуздать лишь в теплицах, а в открытом грунте промышленных полей, огородов дачников, куда перекочевала болезнь, из-за нее продолжают болеть и гибнуть томаты, картофель, перец, баклажаны. Аграрии, не имея понятия об истинных причинах, боролись с напастью "кто во что горазд”, используя фунгициды, которые практически не затрагивают источник инфекции и на следующий год она возвращалась на поля.

В 2010 году, специалисты проанализировали массовое поражение и гибель картофеля на полях Азовского района Ростовской области и пришли к выводу, что вызвала массовую гибель картофеля бактерия Сlavibacter michiganensis pv. michiganensis, а гриб Fusarium oxysporum это воздействие усилил. Оперативно локализировать и подавить заражение не удалось, и подобно пожару торфяника, когда сверху ничто не предвещает беды, а под землёй вовсю бушует огонь, бактериальная инфекция из южных районов скрытно просочилась далеко на север.

В прошлом году власти напугало появление новой карантинной инфекции. Занесенная с выращенным в Египте ранним картофелем, бактерия Ralstonia solanacerum с прилавков магазинов разбежалась по всей Ленинградской области и с семенным картофелем стала развозиться по всей стране. Из других сельхозкультур за последние десять лет серьезно пострадали капуста и кочанные салаты, которые сейчас поражаются сосудистым бактериозом, возбудителем которого стала бактерия – Xantomonas campestris.

У новых болезней пшеницы и других злаковых культур сходная предыстория…

В конце девяностых годов, преподаватель КубГАУ, профессор Владимир КОТЛЯРОВ при подготовке докторской диссертации обратил внимание на то, что выращенные в лабораторных условиях колонии возбудителя фузариозных болезней пшеницы – Fusarium graminearum, стали необъяснимым образом угнетаться. Проявив настойчивость, ученый определил причину этого феномена, которая крылась в бактерии Pseudomonas syringae – эпифитной бактерии, живущей на растительных остатках. За несколько лет эта бактерия вытеснила Fusarium graminearum с полей основных земледельческих районов России, география распространения которого к настоящему времени переместилась с юга России в Ленинградскую область и Финляндию, а через десять лет Pseudomonas syringae перешла к активному паразитизму на растениях. Вызванная ею болезнь (базальный бактериоз) достигла эпифитотийной (эпидемической) стадии развития. Из злаков больше всего пострадал озимый и яровой ячмень.
Особо ощущается удар по пивоваренным ячменям – главному сырью в производстве пива, на втором месте из "потерпевших” оказалась пшеница, а вслед за ней другие злаки, включая кукурузу, а также сою и другие бобовые.

Особенность проявления воздействия микроорганизмов заключается в том, что при поражении растений бактериозами, часто возникают симптомы азотного и магниевого голодания, нехватки железа и других микроэлементов, а в фазе кущения зерновых колосовых появляются признаки фосфорного голодания – сохнут части листовой пластинки и сами растения желтеют.

Такая картина подчас дезориентирует специалистов – технологов и они спешат внести на поле минеральные удобрения, проводят минеральные подкормки по листу. Но при бактериозах внесение удобрений неэффективно, ведь причины симптомов совершенно иные и рассмотреть их можно разве что под микроскопом. Еще один немаловажный момент, мозаичность развития растений на полях бывает связана с возникновением бактериально – грибных корневых гнилей и агрономы обычно объясняют этот "симптом” неравномерным внесением удобрений.

В ряде областей увеличивается количество щуплого зерна и зерна с черным зародышем, напоминающим альтернариозное поражение. Наблюдается существенное снижение всхожести семян зерновых при хранении. Последние годы зерновики начали сталкиваться со следующим малообъяснимым явлением: падение классности зерна, уменьшение клейковины при хранении – это ещё один косвенный показатель заражения зерна болезнетворными бактериями.

Может ли быть иначе, если в новых условиях истинные причины тревожной симптоматики "на глазок” уже не определишь – для этого нужны лабораторные исследования, проведенные специалистами по определенным методикам, поэтому одна из наиболее болезненных проблем – отсутствие доступной для аграриев системы лабораторной диагностики бактериозов.

На международной конференции по фитопатологии в Минске летом 2011 года президент ВПРС МОББ профессор д-р Данута Сосновска из Института защиты растений в Познани (Польша) назвала новые болезни «бессимптомными», ведь из-за более здоровых почв страны Восточной и Западной Европы столкнулись с бактериальными болезнями сельхозкультур гораздо позже, чем Россия или Украина. Тем не менее, «незримый враг» продолжает свой поход на запад, с каждым годом «осваивая» все новые и новые территории.

Здесь-то и возникает вопрос – а что же, собственно, кроется за понятием «здоровая почва»? Этот термин («здоровье почвы») был введен американскими учеными около десяти лет назад, расширенную трактовку его дал академик РАСХН Михаил Соколов. По его мнению, здоровая почва имеет сбалансированное биоразнообразие, способность самоочищаться от загрязняющих веществ (в том числе от остатков примененных на поле пестицидов), супрессивность (то есть активное противостояние аборигенного микробного сообщества агрессии фитопатогенной и патогенной биоты, занесенной с импортными семенами, ветром или иным способом). В бывших республиках СССР и ряде стран Восточной Европы, включая Сербию, из-за нарушений правил землепользования почвы в значительной степени потеряли супрессивность, и здесь потери от новых болезней значительно выше, чем в странах с более здоровыми почвами. Из-за того, что новые патогены стали проявлять универсализм и перешли к развитию на многих культурах, севооборот также перестал быть фактором, который разрывает цепочку передачи инфекции.
В 2009 году профессор Владимир Котляров выделил три главные наиболее вредоносные бактерии-возбудители бактериозов поражающих полевые культуры:

1. Pseudomonas syringae;
2. Xanthomonas translucens;
3. Xanthomonas arboricola.

Последний «персонаж» из этого списка еще недавно был совершенно неизвестной бактерией, а теперь это главный виновник низкого урожая. Из-за Xanthomonas arboricola средняя урожайность подсолнечника в 2011 году в Ростовской области составила 8-9 ц/га. Для сравнения: на полях, где проводилась защита от «новичка», урожайность составил 24-28 центнеров.

Неприятной неожиданностью оказалось то, что переносчиками возбудителей бактериозов оказались насекомые – листососущие и листогрызущие, личинки некоторых насекомых, обитающих в почве, а также насекомые-опылители, включая пчел. Кстати, одной из гипотез массовой гибели пчел, зафиксированной в последние годы по всему миру, является их отравление токсинами фитопатогенных бактерий, невольными носителями которых они стали.

Особенностью развития новых болезней является их способность накапливаться в почве, растительных остатках, семенах, сорняках до некоего критического уровня, чтобы затем при сложении ряда обстоятельств вызвать резкое падение урожайности. Для базального бактериоза (возбудитель - Pseudomonas syringae) – это летние засухи, даже кратковременные – сказывается слабое развитие вторичной корневой системы злаков или даже ее отсутствие, наблюдаемое в последние годы, а также холодные зимы и весенние возвратные заморозки. Pseudomonas syringae также выделяет особый белок – активатор замерзания воды (ахереть!!!), который меняет температуру замерзания воды в растениях с -9С до -2-4 С, в результате чего даже успешно перезимовавшее растение может погибнуть весной после возобновления вегетации. Так, в 2010 году бактериозы стали причиной потери 40% урожая в Украине. Россия в том же году списала весь неурожай пшеницы на засуху. При благоприятных природных условиях потери от бактериозов могут составлять «ситуативные» 10%, а вот при сложении неблагоприятных обстоятельств можно потерять все, как это и произошло в ряде хозяйств в 2010-м. В 2011 году мягкий переход от зимы к весне и сбалансированная в летний период влага обеспечили высокий урожай зерна и на юге России, и в Украине, где был собран рекордный урожай зерновых. При этом, как показали исследования фитобактериологов, инфекции бактериального происхождения на полях с основными сельхозкультурами меньше не стало, и достаточно совпадения двух-трех негативных факторов, чтобы бактерии стали причиной потери если не всего, то очень значительной части урожая зерновых 2012 года.

 Версий причины вспышки бактериальных болезней несколько. Среди основных – изменение климата; деградация активного гумуса почв (почвы России и Украины десятилетиями не видели органических удобрений, и теперь любая инфекция, привнесенная с импортными семенами, не подавляется собственными ослабленными микробными аборигенными сообществами). Сюда также входит массовое применение фунгицидов избирательного действия, которые уничтожают хорошо изученные нашими агрономами возбудителей грибных заболеваний, но абсолютно безопасные для бактерий. Фитопатогенные бактерии активно осваивают освободившееся от грибов пространство, в результате чего, применение системных фунгицидов может способствовать снижению урожая. Массовое применение глифосатных препаратов (по мнению сотрудников группы сельскохозяйственной экологии микроорганизмов ВНИИ Фитопатологии, продукты их распада – сильные стимуляторы роста этих грибов) привело к сильному развитию фузариозных инфекций; вытеснение размножившегося гриба Fusarium graminearum фитопатогенной бактерией Pseudomonas syringae по принципу паразит/гиперпаразит это один из результатов действия в природе закона биологического равновесия.

До сих пор много неясного с бактерией Pseudomonas syringae. Небольшая вспышка базального бактериоза (возбудитель – бактерия Pseudomonas syringae) в 1970-75гг. вызвала интерес к проблеме в мире многих микробиологов, и тогда же начались работы по созданию генетических мутантов этой бактерии, не выделяющих белок-активатор замерзания воды. Автор первого ГМО-мутанта Стив Линдоу, исследователь из Калифорнийского университета Беркли (работавший под патронажем международной компании Сингента-Syngenta Crop Protection (в 80-е годы ХХ века это - фирма Сiba)), выпустил его в окружающую среду в 1987 году (интересно где?). Однако замысел не удался, ГМО-мутант прижился, но вместо того, чтобы вытеснять природные штаммы, он вместе с природными стал вытеснять всех соседей, захватывая ниши их обитания. В одном из докладов Восьмой международной конференции «Pseudomonas syringae, ее патовары и сопутствующие патогены», проходившей в сентябре 2010 года в Тринити-колледж (Оксфорд, Великобритания) говорилось, что смесь природных штаммов и штаммов ГМО оказалась более агрессивна и опасна, чем просто смесь природных штаммов. В результате теперь размножившаяся Pseudomonas syringae входит в состав почти всех сложных смешанных инфекций, поражающих овощи, полевые культуры и лесопарковые насаждения, из которых в первую очередь пострадали каштаны – уже в конце июня на его листьях появляются характерные пятна. Микроб, поражающий пшеницу и ячмень, принадлежит к тому же виду, что и микроб, вызывающий усыхание листьев на каштане.
Pseudomonas syringae как биологический вид нарастила такую массу, что поднимаясь вместе с пылью в воздух, благодаря своей способности менять температуру кристаллизации воды стала провоцировать выпадение града, а также дождей, там, где она захочет. Частые грады в степных районах Юга России в последние годы климатологи объясняют исключительно этой причиной. Подробную информацию об этом можно найти в Интернете, если набрать в поисковике «Pseudomonas syringae и изменение климата». Дас ист фантастиш!!!

В 2009 г. сотрудники лаборатории бактериозов ВНИИ Фитопатологии А.Н. Игнатов, Н.В. Пунина, Е.В. Матвеева, К.П. Корнев, Э.Ш. Пехтерева, В.А. Политыко опубликовали статью «Новые возбудители бактериозов и прогноз их распространения в России» («Защита и карантин растений» н. 4, сс. 38-41), которая была перепечатана в ряде журналов. К сожалению, их прогноз полностью сбылся.
«Полученные нами результаты, в совокупности с данными, представленными сотрудниками других научных учреждений, позволяют сделать вывод о быстром нарастании зараженности посевного материала основных сельскохозяйственных культур фитопатогенами. Если до 2003-4 гг. средняя зараженность семян злаков и масличных культур бактериями составляла не более 0,5%, то в 2010-11 гг. изученные образцы были инфицированы уже на 1-10%. А сейчас? 50? 100?

Заражение семян зерновых фитопатогенными грибами (в том числе продуцирующими микотоксины) осенью 2010 и 2011 гг. достигало 50-100%. Токсикогенные бактерии и грибы, найденные в зерне пшеницы, ячменя и на семенах подсолнечника, снижали их всхожесть на 10-60%.

Из-за фактического отсутствия мониторинга в России в последние 20 лет, число видов фитопатогенных микроорганизмов, поражающих растения в РФ, сильно занижено, что снижает эффективность защитных и карантинных мероприятий. Необходимо отметить, что большинство из известных видов фитопатогенных организмов, передающихся посевным и посадочным материалом, или совсем не регламентируются российскими стандартами, или методы их обнаружения и диагностики устарели. Мы не располагаем в данный момент достаточным количеством аккредитованных лабораторий и специалистов для диагностики фитопатогенов.

В сложившейся ситуации необходимо:

1) создать под эгидой Министерства сельского хозяйства (возможно, на базе нескольких институтов Россельхозакадемии) референтные лаборатории для молекулярно-генетической диагностики фитопатогенных микроорганизмов в посевном и посадочном материале;

2) содействовать аккредитации других лабораторий для проведения анализа зараженности растений и посевного/посадочного материала семян фитопатогенными микроорганизмами, созданных заинтересованными государственными и частными организациями.

3) создать или аккредитовать имеющиеся коллекции фитопатогеных организмов для предоставления ими референтных штаммов для целей сертификации и диагностики;

4) содействовать сертификации и распространению новых современных (молекулярно-генетичских) методов диагностики фитопатогенов;

5) привести в соответствие с аналогичными документами стран – участников ВТО и ОЭСР российские государственные стандарты и другие нормативные акты в области оценки качества семян и посадочного материала.

Если сложившуюся ситуацию изменить не удастся, качество отечественного посевного материала будет ухудшаться, и РФ рискует попасть в полную зависимость от зарубежных семеноводческих компаний в производстве зерна, картофеля и других стратегически важных культур».

В «кадре» - кадры

Это проблемы не только России, но и всех стран, входивших в СССР. Сейчас на всей территории СНГ едва ли работают более 25-30 фитобактериопатологов. В Казахстане американцы инициировали создание специальной лаборатории по изучению патогенов растений. Министерство обороны Великобритании стало спонсором одной из последних фитопатологических конференций в Грузии. Вот, пожалуй, и все специалисты, которые, как говорится, «в теме».
Мониторинг развития грибных патогенов последние два года проводимый как в России, так и в Украине дал очень интересную информацию к размышлению: нарушенное экологическое равновесие в почвах, лишенных активных форм гумуса, привело к появлению токсикогенных форм полезного гриба Trihoderma viride, ранее достаточно безвредных плесневых грибов рода Aspergillus и сапротрофных грибов рода Аlternaria. Бактерии и грибы борются между собой «за место под солнцем», выделяя токсические вещества, а местом этой борьбы являются растения, получая от одних и других двойную дозу токсинов. Эта дополнительная интоксикация угнетает растения и также является фактором снижения урожая.

Выводы (аннотация):

1. В 2008-2011 гг. выявлено эпифитотийное распространение бактериальных болезней на посевах зерновых колосовых культур а также других полевых культур на Юге России, Центральной России и других регионах страны, Украине, Аргентине, Сербии и других странах. В 2010 урожайность зерновых в этих странах упала до 40 процентов, и в результате снизился уровень общемирового производства зерна, что поставило мир на грань продовольственного кризиса.

2. Наиболее распространены и вредоносны фитопатогенные бактерии Pseudomonas syringae spp. Наращивание степени инифицированности семян сейчас происходит во всех странах мира. Из-за ошибок прогноза, химические компании, специализирующиеся на производстве средств защиты растений, не смогли вовремя разработать и внедрить в производство необходимые пестициды бактерицидного действия.

3. Определено, что при выращивании зерновых бактериозы снижают урожайность в два и более раза за счет уменьшения кустистости, содержания хлорофилла, длины колоса и его озерненности, массы 1000 семян, может заметно снижаться и качество зерна пшеницы.

4. Применение различных бактерицидных средств для протравливания семян, с использованием обработки вегетирующих посевов антибиотиками-продуцентами стрептомицетов с внесением микробиологических средств в рекомендуемых дозах обеспечивает защиту посевов от бактериозов, а также сохранность урожая и его качества (формирование высокого содержания клейковины).

5. Совершенно новый концептуальный подход к решению проблемы контроля бактериозов был выработан к 2010 г. Он основан на понимании физиологии взаимоотношений бактерии и растения. Создан ряд низкобюджетных препаратов, защищенных патентами. Внедрение этих технологий натолкнулось на сопротивление ряда крупных региональных чиновников, имеющих долю в бизнесе, связанном с продажей фунгицидных препаратов, а также международной компании Сингента, которая контролирует крупный сегмент рынка пестицидов. Они отрицают само существование проблемы эпифитотии бактериозов зерновых культур и намеренно замалчивают проблему, ставя под угрозу благосостояние народа в случае обвала производства зерновых. Отсутствие мониторинга болезней на региональном уровне усугубляет проблему.

6. Основным препятствием успешного массового внедрения систем минимальной и нулевой обработки земли на период ближайших нескольких лет будет распространение корневых гнилей смешанного бактериально-грибного происхождения.

7. Ожидаемое развитие эпифитотии через 1-2 года может привести к падению вала производства зерновых культур в мире минимум на 30% при совпадении неблагоприятных абиотических факторов (засуха и суровые зимы с весенними возвратными заморозками и др.), а также к снижению качества зерна и вызвать серьезные проблемы с продовольствием. Уменьшение валового производства сахара в связи с поражением сахарного тростника бактериозом в 2009 году привело к изменению в сахарной отрасли стран производителей свекловичного сахара и изменению ситуации на рынке сахара.

8. Использование инфицированного зерна на корм скоту приведет к падению продуктивности животноводства и уменьшению конверсии кормов.

9. Применение инфицированного зерна в выпечке хлеба (по причины выброса бактерией пектолитических ферментов) может привести к проблеме ухудшения качества хлеба (что в ряде регионов уже происходит), а также к проблеме ухудшения здоровья человека. Высокая степень заражения зерна может приводить к уменьшению клейковины еще в период хранения.

10. Через 7-8 лет после нанесения значительного ущерба, эпифитотия видимо пойдет на убыль в связи с действием в природе закона саморегуляции и появления антагонистов возбудителей бактериозов. Предположительно это будут вирусы и токсикогенные грибы. Распространение вирусов может привести к новой эпифитотии уже вирусных болезней растений, а в перспективе и человека. Накапливание микотоксинов в готовой продукции может стать причиной и микотоксикозов, и микозов – заболеваний, возникающие в результате поражения грибами организма человека и животных с ослабленными иммунитетом. (Рак?!!)

11. В настоящее время снижение продуктивности сельхоз культур из-за отсутствия специальных знаний и диагностики будут приписывать засухе, весенним заморозкам, плохой перезимовке растений, низкому количеству внесенных минеральных удобрений и пр., ввиду отсутствия у специалистов - по защите растений специальных знаний и методик определения болезней бактериального происхождения, а также специальных атласов – определителей бактериозов.

Источник: http://www.stimix.ru/biologizaciya-i-vosstanovlenie-pochvi/16-profilaktika-bakteriozov-zaschita-ot-pseudomonas-syringae