Фитофтороз картофеля

Фитофтороз картофеля (возбудитель — оомицет Phytophthora infestans) — это широко распространённое и наиболее вредоносное заболевание картофеля в условиях умеренного климата, вызывающее бурую гниль ботвы и клубней. Болезнь способна уничтожить до 70—80 % урожая при благоприятных для патогена условиях (высокая влажность и умеренные температуры). Фитофтороз поражает также томаты, баклажаны, перец и некоторые другие паслёновые культуры.

История

Фитофтороз картофеля известен с середины XIX века. Первое массовое и катастрофическое проявление болезни зафиксировано в 1845—1846 годах в Ирландии, где эпифитотия привела к Великому голоду. В тот период погибло около 1 миллиона человек, а более 1,5 миллиона ирландцев эмигрировали. Возбудитель Phytophthora infestans был впервые описан в 1845 году австрийским микологом Карлом фон Моргенштерном, а в 1876 году немецкий ботаник Антон де Бари окончательно установил связь между поражением ботвы и клубней.

В XX веке фитофтороз распространился по всем регионам возделывания картофеля в Европе, Северной и Южной Америке, Азии и Африке. В СССР болезнь была особенно опасна в северо-западных и центральных областях, а также на Дальнем Востоке. С 1980-х годов в популяции возбудителя произошли значительные изменения: появились более агрессивные штаммы, устойчивые к некоторым фунгицидам, что усложнило борьбу.

Возбудитель

Систематика и биология

Phytophthora infestans относится к классу Oomycetes (оомицеты), которые ранее ошибочно причисляли к грибам, но в настоящее время выделяют в отдельную группу грибоподобных организмов (царство Chromista или Straminipila). Оомицеты отличаются от истинных грибов строением клеточной стенки (содержит целлюлозу, а не хитин), диплоидным мицелием и особенностями полового размножения.

Phytophthora infestans — облигатный паразит, то есть способен развиваться только на живых тканях растения-хозяина. В цикле развития выделяют две стадии:

• Бесполая — образование зооспорангиев на спорангиеносцах, выходящих через устьица на листьях. Зооспорангии распространяются ветром, дождём или насекомыми. При попадании в каплю воды из зооспорангия выходят двужгутиковые зооспоры, которые активно передвигаются и проникают в ткани растения через устьица или механические повреждения.
• Полая — образуется при слиянии двух типов спаривания (А1 и А2). В результате формируются ооспоры — толстостенные покоящиеся структуры, способные сохраняться в почве и растительных остатках несколько лет. Ооспоры считаются основным источником первичной инфекции в регионах, где встречаются оба типа спаривания.

Условия развития

Оптимальные условия для развития фитофтороза:

• температура воздуха 15–20 °C;
• относительная влажность воздуха выше 75 % (особенно в ночное время);
• наличие капельно-жидкой влаги (роса, дождь, туман) в течение 6–12 часов.

При температуре выше 25 °C развитие патогена замедляется, а при 30 °C и выше прекращается. В засушливую и жаркую погоду болезнь почти не проявляется.

Симптомы

Поражение ботвы

Первые признаки фитофтороза появляются на нижних листьях куста. На листовых пластинках образуются мокнущие бурые или тёмно-коричневые пятна неправильной формы, часто с желтоватым ореолом. В сырую погоду на нижней стороне листа, на границе здоровой и поражённой ткани, появляется беловатый налёт — спороношение возбудителя. Пятна быстро увеличиваются, сливаются, листья чернеют, засыхают и повисают на стеблях. При сильном поражении стебли становятся ломкими, покрываются тёмными полосами, и растение может погибнуть за 10–14 дней.

Поражение клубней

На клубнях болезнь проявляется в виде вдавленных твёрдых пятен бурого, свинцово-серого или фиолетового цвета. На разрезе поражённая ткань имеет ржаво-бурый цвет, распространяется от поверхности вглубь в виде языков или клиньев. В сухую погоду пятна подсыхают, во влажную — загнивают, и клубни покрываются слизью. Часто фитофтороз развивается вместе с другими гнилями (сухая, мокрая, бактериальная), что ускоряет порчу урожая.

Цикл развития болезни

Первичная инфекция возникает из ооспор, сохранившихся в почве или на растительных остатках, либо из заражённых клубней, высаженных в поле. Вторичное (внутрисезонное) распространение осуществляется зооспорангиями, которые переносятся ветром на десятки километров. Инкубационный период (от заражения до появления симптомов) при благоприятных условиях составляет 3–5 дней. В течение одного вегетационного сезона может сформироваться до 10–15 поколений патогена.

Экономический ущерб

Фитофтороз картофеля является одним из самых экономически значимых заболеваний в мире. Ежегодные потери урожая оцениваются в 5–10 % от мирового производства, а в отдельные эпифитотийные годы — до 30–50 %. В России, по данным Россельхознадзора, в отдельные годы потери урожая от фитофтороза достигают 20–30 % в Нечерноземной зоне, на Дальнем Востоке и в Сибири. Затраты на фунгициды составляют значительную часть себестоимости картофеля.

Меры борьбы

Агротехнические методы

• Севооборот: возвращение картофеля на прежнее место не ранее чем через 3–4 года. Лучшие предшественники — зерновые, бобовые, многолетние травы.
• Пространственная изоляция: посадки картофеля следует размещать не ближе 500 м от полей томатов и других паслёновых.
• Использование здорового посадочного материала: клубни должны быть без признаков болезней, предпочтительно сертифицированные (элита, суперэлита).
• Протравливание клубней перед посадкой: препараты на основе манкоцеба, металаксила, флудиоксонила.
• Высокое окучивание: способствует формированию дополнительных корней и уменьшает контакт клубней с возбудителем.
• Уничтожение ботвы: за 7–10 дней до уборки скашивание и удаление ботвы с поля, что предотвращает заражение клубней в почве.
• Своевременная уборка: в сухую погоду, с последующей просушкой клубней в течение 2–3 недель в тёмном проветриваемом помещении.

Химические методы

Применение фунгицидов является основным способом защиты в промышленном производстве. Обработки проводят профилактически (до появления симптомов) или при первых признаках болезни. Используют следующие группы препаратов:

• Контактные фунгициды: медьсодержащие (бордоская жидкость, хлорокись меди), дитиокарбаматы (манкоцеб, метирам), фталимиды (фолпет). Действуют на поверхности листа, не проникая внутрь.
• Системные и трансламинарные фунгициды: металаксил, мефеноксам, цимоксанил, диметоморф, пропамокарб. Проникают в ткани растения, защищая новые приросты.
• Смесевые препараты: комбинации контактных и системных компонентов (например, манкоцеб + металаксил) обеспечивают более длительную защиту.

Кратность обработок — от 3 до 8 за сезон в зависимости от погодных условий и сорта. Важно чередовать препараты разных химических групп для предотвращения возникновения устойчивости.

Биологические методы

В качестве альтернативы химическим фунгицидам применяют биопрепараты на основе антагонистических микроорганизмов:

• Trichoderma viride (штаммы, угнетающие Phytophthora);
• Bacillus subtilis (штаммы, продуцирующие антибиотики);
• Pseudomonas fluorescens.

Биопрепараты эффективны в основном в профилактических целях и при низком инфекционном фоне. В условиях сильной эпифитотии их применение часто недостаточно.

Устойчивые сорта

Селекция на устойчивость к фитофторозу ведётся с начала XX века. Известны следующие типы устойчивости:

• Вертикальная (R-гены): обеспечивает полную устойчивость к определённым расам патогена, но быстро преодолевается новыми расами.
• Горизонтальная (полевая): снижает скорость развития болезни, но не исключает её полностью. Более надёжна, так как контролируется многими генами.

В России в Государственный реестр селекционных достижений включены сорта с повышенной устойчивостью к фитофторозу: «Удача», «Невский», «Луговской», «Романо», «Сантэ», «Альвара», «Ред Скарлетт» и другие. Однако абсолютно устойчивых сортов не существует.

Интересные факты

• Фитофтороз картофеля стал причиной одного из крупнейших демографических кризисов в Европе XIX века — Великого голода в Ирландии.
• Возбудитель Phytophthora infestans способен преодолевать расстояния в сотни километров с воздушными потоками, что делает его одним из самых эффективно распространяемых патогенов растений.
• В 2010-х годах в Европе появилась новая агрессивная популяция P. infestans (клональная линия EU_13_A2), устойчивая к фениламидным фунгицидам (металаксил, мефеноксам).
• В России фитофтороз ежегодно наносит ущерб, сопоставимый с потерями от колорадского жука.

Источники

• Попкова К. В. «Общая фитопатология». — М.: Агропромиздат, 1989.
• Фадеев Ю. Н., Дьяков Ю. Т. «Фитофтороз картофеля». — М.: Колос, 1983.
• Григорьев М. Ф. «Защита картофеля от болезней и вредителей». — М.: Россельхозакадемия, 2012.
• Доклады Россельхознадзора о фитосанитарной обстановке на территории РФ (2018–2023).
• Fry W. E. «Phytophthora infestans: the plant (and R gene) destroyer». — Molecular Plant Pathology, 2008, vol. 9, no. 3, pp. 385–402.