Фітопатогенна мікобіота в агроценозах культурних рослин в умовах центрального лісостепу України
DOI:
https://doi.org/10.31548/biologiya14(3-4).2023.008Ключові слова:
фітопатогени, КУО, соняшник, пшениця озима, сорти та гібриди, мікобіом, вегетативні органи, біологічне забруднення екосистем.Анотація
Інтенсивний розвиток фітопатогенних мікроміцетів в агроценозах культурних рослин призводить до суттєвих втрат урожаю, погіршення його якості та зменшення продуктивності рослин. Фітопатогени є потужним чинником біологічного забруднення агроекосистем. Метою нашого дослідження є визначення чисельності та видового складу мікроміцетів на листках рослин соняшника гібридів Душко та Олівер та пшениці озимої сортів Подолянка та Скаген в агроценозах Центрального Лісостепу України.
Дослідження мікобіому листків рослин соняшника показали, що на чисельність мікроміцетів істотно впливають біологічні особливості досліджуваних гібридів соняшника та технологій їхнього вирощування. Встановлено, що чисельність фітопатогенних мікроміцетів на листках досліджуваних гібридів за органічної технології вирощування соняшника знаходилась на рівні традиційної технології і варіювала в межах 14,6 – 19,9 тис. КУО/г сухого листка. Визначено видовий склад мікроміцетів на листках рослин соняшника та встановлено, що домінуючими є гриби родів: Аspergillus P. Micheli ex Haller, Alternaria Nees, Penicillium Link; Fr, Fusarium Link та Cladosporium Link. Вони характеризувались різною частотою трапляння впродовж вегетації, що коливалась в межах 15 – 70%.
За результатами дослідження мікобіому листків рослин пшениці озимої встановлено, що чисельність мікроміцетів коливалась в межах від 0,9 до 3,8 тис. КУО/г сухого листка та істотно залежала від технології вирощування культури та біологічних особливостей рослин різного селекційного походження. Метаболіти рослин пшениці озимої сорту Подолянка в умовах як традиційної, так і органічної технології вирощування стимулювали розвиток мікроміцетів в мікобіомі листків рослин. Метаболіти рослин пшениці озимої сорту Скаген в умовах різних технологій вирощування стримували розвиток мікроміцетів на екологічно безпечному рівні. Визначено видовий склад мікроміцетів на листках рослин пшениці озимої та встановлено, що в умовах традиційної технології вирощування домінуючими мікроміцетами були види F. oxysporum, F. graminearum, B. sorokiniana із частотою трапляння від 55 до 70%. А в умовах органічної технології вирощування - F. oxysporum та T. viride, частота трапляння яких становила 50%.
Перелічені мікроміцети є токсиноутворюючими видами, які забруднюють посіви сільськогосподарських культур мікотоксинами, що становить значну небезпеку для здоров’я тварин та людини.
Посилання
1. Krut, V. V., Yastremska, L. S., Hyrych, Y. A. & Varnashova, N. Yu. (2019). Isolation of causative agents of bacterial diseases of sunflower. Herald of UNUS. 1, 98–102. DOI 10.31395/2310-0478-2019-1-98-102
Retman, S. V., & Bazykina, N. G. (2019). Fungicidal protection of sunflower against major leaf diseases. Quarantine and plant protection. 5-6, 9–11.
Borovska, I. Yu., & Petrenkova, V. P. (2018). Methodology for the formation of a special collection of sunflower lines based on adaptability in terms of disease resistance. Breeding and seed production, (113), 18-34.
Lindow, S. E., & Brandl, M. T. (2003). Microbiology of the phyllosphere. Applied and environmental microbiology, 69(4), 1875-1883.
Jevtić, R., Župunski, V., Lalošević, M., Jocković, B., Orbović, B., & Ilin, S. (2020). Diversity in susceptibility reactions of winter wheat genotypes to obligate pathogens under fluctuating climatic conditions. Scientific Reports, 10(1), 19608.
Retman, S. V., & Dovgan, S. V. Phytosanitary status of cereal grains. Quarantine and plant protection. 2010. № 3. С 2–5.
Voloshchuk, O. P., & Bilovus, G. Ya. Fungal diseases of winter wheat in the conditions of the western part of the Forest Steppe of Ukraine. Bulletin of the Lviv State Agrarian University. 2008. № 12. С. 122–126.
Bilovus, G., Vashchyshyn, O., & Prystatska, O. (2021). The harmfulness of fungal diseases of winter wheat in the conditions of the Western Forest Steppe. Herald of Agrarian Science, 99(3), 31-38.
Petrenkova, V.P., Kyrychenko, V.V., Chernyaeva, I.M., and others. Basics of selection of field crops for resistance to harmful organisms: training. manual under the editorship Kirichenka V.V., Petrenkova V.P., Kharkiv, 2012. 320 с.
Sabadin, V. Ya. (2020). Immunological characteristics of winter wheat varieties to diseases in the conditions of the central forest-steppe of Ukraine. Materials of the International Scientific and Practical Conference "Agrarian Education and Science: Achievements and Development Prospects", March 26-27, 2020. Bila Tserkva: BNAU, 122–124.
Antonyak, G. L., Kalynets-Mamchur, Z. I., Dudka, I. O., Babich, N. O., & Panas, N. E. (2013). Ecology of mushrooms: Monograph, Lviv, Lviv named after Ivan Franko.
Sugiyama, A. (2019). The soybean rhizosphere: Metabolites, microbes, and beyond—A review. Journal of Advanced Research, 19, 67-73. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jare.2019.03.005
Kuznetsova, Y. A., Bozhkov, A. I., & Menzyanova, N. G. (2018). Planting density and culture time of wheat seedlings affect their growth rate and exometabolite production. Indian Journal of Plant Physiology, 23(3), 557-563. DOI: https://doi.org/10.1007/s40502-018-0385-5
Behrens, C. E., Smith, K. E., Iancu, C. V., Choe, J. Y., & Dean, J. V. (2019). Transport of anthocyanins and other flavonoids by the Arabidopsis ATP-binding cassette transporter AtABCC2. Scientific Reports, 9(1), 1-15. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-37504-8
Muhammad, Z., Inayat, N., Majeed, A., Ali, H., & Ullah, K. (2019). Allelopathy and Agricultural Sustainability: Implication in weed management and crop protection—an overview. European Journal of Ecology, 5(2), 54-61. DOI: https://doi.org/10.2478/eje-2019-0014
Cheng, F., & Cheng, Z. (2015). Research progress on the use of plant allelopathy in agriculture and the physiological and ecological mechanisms of allelopathy. Frontiers in plant science, 6, 1020. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01020
Iqbal, A., Shah, F., Hamayun, M., Khan, Z. H., Islam, B., Rehman, G., ... & Jamal, Y. (2019). Plants are the possible source of allelochemicals that can be useful in promoting sustainable agriculture. Fresenius Environ Bull, 28(2A), 1052-1061.
Schandry, N., & Becker, C. (2020). Allelopathic plants: models for studying plant–interkingdom interactions. Trends in plant science, 25(2), 176-185. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2019.11.004
Broeckling, C. D., Broz, A. K., Bergelson, J., Manter, D. K., & Vivanco, J. M. (2008). Root exudates regulate soil fungal community composition and diversity. Applied and environmental microbiology, 74(3), 738-744. DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.02188-07
Musilova, L., Ridl, J., Polivkova, M., Macek, T., & Uhlik, O. (2016). Effects of secondary plant metabolites on microbial populations: changes in community structure and metabolic activity in contaminated environments. International Journal of Molecular Sciences, 17(8), 1205. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms17081205
Guerrieri, A., Dong, L., & Bouwmeester, H. J. (2019). Role and exploitation of underground chemical signaling in plants. Pest management science, 75(9), 2455-2463. DOI: https://doi.org/10.1002/ps.5507
Korniychuk, M. S. (2015). Methods of controlling the phytosanitary condition of field crops. Collection of scientific works of the National Science Center, Institute of Agriculture of the National Academy of Sciences, (2), 152-163.
DSTU 7847:2015 Soil quality. Determination of the number of microorganisms in the soil by the method of sowing on a solid (agarized) nutrient medium [Valid from 01.07.2016] (National Standard of Ukraine).
Myrchynk, T. G. (1988). Soil mycology. Emtsev, V. T. (ed.), Textbook.
Colin, K. C., Elizabeth, M. J., & David, W. W. (2013). Identification of pathogenic fungi, 2nd Edition. In: David W. (Ed.), Health Protection Agency. Wiley-Blackwell, USA.
Koval, E. Z., Rudenko, A. V., & Voloshchuk, N. M. (2016). Penicillia: a guide to the identification of 132 species (reducers, destructors, pathogens, producers). Varbanets, L. D. (Ed.). Kyiv: National Research and Restoration Center of Ukraine.
Kryvtsova, M. V., & Nikolaychuk, M. V. (2011). Ecology of microorganisms: a study guide. Uzhhorod National University, Biologist. f-t. Uzhhorod, 2011. 184 p.
Zhdanova, N. M. (2002). Monitoring of myxomycetes when determining the sanitary condition of soils / Agroecological monitoring and certification of agricultural lands. Kyiv, Phytosocial Center, 146-152.
Bryden, W. L. (2007). Mycotoxins in the food chain: human health implications. Asia Pacific journal of clinical nutrition, 16(S1), 95-101.
Golovchak, N. (2007). The structure and effect of mycotoxins on living organisms. Visnyk of Lviv University, 43, 33-47.
George N. Plant pathology. Agrios. USA : Department of Plant Pathology University of Florida. 5th ed., 2005. 922p.
Atallah, Z. K., & Subbarao, K. V. (2012). Population biology of fungal plant pathogens. Plant fungal pathogens: methods and protocols, 333-363.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
