Синдром внезапной смерти - Sudden Death Syndrome

Синдром внезапной смерти (SDS), болезнь в соя растения, быстро распространившиеся по южным Соединенные Штаты в 1970-х годах, в конечном итоге достигнув большинства сельскохозяйственных районов США. SDS вызван Фузариум грибки, а точнее, корневой патоген, переносимый почвой Fusarium virguliforme, ранее известный как Fusarium solani f. sp. глицины.^[1]. Убытки только на рынках сои в США могут превышать сотни миллионов долларов, что делает ее одним из самых серьезных заболеваний, обнаруживаемых на соевых бобах в США.^[1]

Важность

В США SDS был впервые обнаружен в 1971 году в Арканзасе и в других южных штатах в течение нескольких лет.^[2] В 1993 году эпидемия SDS разразилась в Иллинойсе и некоторых местах в Айове, где был обнаружен 100% -ный уровень заражения, что привело к значительному снижению урожайности.^[2] В настоящее время SDS является наиболее серьезным заболеванием соевых бобов в США, поражающим соевые бобы почти во всех штатах, где выращивают сою. В национальном масштабе потери урожая за последние 10 лет составляли от 20 до 30 миллионов бушелей, с местными вариациями из-за большого диапазона факторов, определяющих серьезность заболевания.^[3] Если условия благоприятствуют этому патогену, потеря урожая может быть катастрофической. В 2010 году SDS разошлась по всему Среднему Западу из-за прохладных и влажных условий.^[4] Только в 2013 году исследования показали потерю 25 миллионов бушелей в США.^[4] Эти потери урожая главным образом связаны с ухудшением состояния корней, вызывающим снижение поглощения питательных веществ, потерю фотосинтетической площади, а также выкидышем цветка или стручка, вызывающим уменьшение количества семян.^[5]

Симптомы и признаки

Большинство симптомов SDS можно спутать с другими факторами, такими как дефицит питательных веществ и некоторыми другими заболеваниями, такими как коричневая гниль стебля и язва стебля.^[3] Обычно первым видимым симптомом является межжилковый хлороз, то есть пожелтение растительного материала между жилками листьев.^[6] Когда листья начинают отмирать, наряду с хлорозом также могут наблюдаться сморщивание и пятнистость.^[2] По мере увеличения степени тяжести происходит некроз (гибель клеток), и в конечном итоге эти листья опадают, оставляя только черешки на стебле.^[7] Если условия подходящие (прохладные и влажные), эти симптомы могут появиться внезапно, что приведет к значительному снижению урожайности. Обычно это наблюдается в середине или конце июля, примерно во время цветения и образования стручков.^[4]

Помимо симптомов со стороны листьев, стебель сои также может проявлять симптомы. Если стебель сои с SDS расколется, сердцевина будет заметно белой, а кортикальная ткань вокруг сердцевины будет желто-коричневой или светло-коричневой.^[3][1] Если сердцевина коричневого цвета (или весь стебель выглядит коричневым изнутри), скорее всего, у растения коричневая стеблевая гниль, а не SDS.^[3]

Наряду с симптомами надземной листвы и стебля, корни обычно проявляют некоторое гниение и снижение жизнеспособности по сравнению с другими здоровыми корнями сои.^[1] Если почвенные условия влажные, на корнях также могут появиться синие массы спор (макроконидии) вокруг стержневого корня чуть ниже поверхности почвы.^[1] Синие грибковые массы, обнаруживаемые вместе с симптомами на листьях и стеблях, являются сильными диагностическими индикаторами для SDS.^[1]

Цикл болезни

F. virguliforme Зимует в виде бесполого макроконидия и хламидоспор, и в настоящее время исследования не показали успешной половой стадии с этим патогеном.^[1] При благоприятных условиях эти споры прорастают на корнях саженцев и заражают растение. От стадии V1 до R1 (от всхода до первого цветка) роста сои грибок колонизирует внутри коры растения и поднимается вверх по стеблю только на несколько дюймов над поверхностью почвы.^[1] Токсины образуются, когда возбудитель колонизирует нижние части коры сои. Эти токсины перемещаются по ксилеме к листьям, вызывая хлороз и некроз листьев, что в конечном итоге приводит к опаданию листьев и стручков.^[6][1]

Споры синего гриба образуются на корнях растения, где образуются макроконидии. Макроконидии являются одной из фаз перезимовки патогена и могут сохраняться в почве и растительных остатках в течение многих лет.^[1] Между вегетационными сезонами, F. virguliforme также содержится в виде хламидоспор в растительных остатках и свободно в почве.^[1] Эти толстостенные зимующие конструкции могут выдерживать большие колебания температуры в почве и даже противостоять высыханию.^[1]

Экологические факторы

Прохладные влажные полевые условия вскоре после посадки способствуют инфицированию проростков сои.^[6] Это увеличивает распространение болезни и представляет большую угрозу для урожая. Помимо ранних прохладных и влажных условий, частые или сильные дожди в середине вегетационного периода могут ускорить проявление симптомов SDS.^[6] Поскольку этот патоген благоприятствует этим влажным условиям, повышенный риск приобретается, когда поля орошаются, а также низколежащие поля, которые подвержены риску затопления и имеют проблемы с уплотнением почвы.^[6][5]

Развитие болезни

F. virguliforme - это почвенный патоген, который поражает корни проростков сои после прорастания. Затем грибок перемещается вверх по растению и поражает сосудистую ткань, вызывая коричневый цвет в коре головного мозга вокруг сердцевины растения на несколько дюймов над поверхностью почвы.^[1] Токсины вырабатываются грибком, когда он заселяет кору головного мозга, и направляются вверх по стеблю к листьям, вызывая наземные симптомы вокруг первого цветка в середине лета.^[1] Хотя заражение происходит в начале сезона, симптомы обычно не проявляются до середины лета.^[5]

SDS также имеет синергетические отношения с нематодой соевых бобов (SCN). Поля, в которых присутствует SCN, имеют более серьезные симптомы SDS.^[6] Хотя точно не известно, как они взаимодействуют, известно, что симптомы SDS более серьезны, когда SCN присутствуют в полевых условиях и что F. virguliforme могут быть выделены из SCN, обнаруженного в той же области, что и этот патоген.^[1]

Управление

Лучший способ управлять SDS - использовать устойчивые разновидности.^[1] Одна из проблем заключается в том, что большинство устойчивых сортов устойчивы лишь частично, поэтому снижение урожайности все же может произойти.^[1] Другая проблема заключается в том, что растение нуждается в устойчивости к SDS и SCN, чтобы получить истинную устойчивость из-за их синергетических отношений, а большинство сортов не обладают устойчивостью к обоим.^[4] Помимо сопротивления, единственный другой способ контролировать SDS - это методы управления.

Они включают:

• Избегайте посадки в прохладных влажных условиях.^[4]
• Сажайте позже, когда почва прогреется^[3]
• Старайтесь избегать уплотнения почвы, так как это создает влажные пятна в почве, которые могут увеличить стресс растений и уровень заражения SDS.^[3]
• Лечение SCN, поскольку эта нематода часто встречается вместе с F. virguliforme^[3]
• Глубокая обработка почвы для разрушения уплотнения и ускорения прогрева почвы^[3]

Одной из распространенных тактик управления, используемых в других планах борьбы с патогенами, является севооборот. В некоторых случаях тяжесть заболевания можно уменьшить, но чаще всего это неэффективно.^[4] Это связано с хламидоспорами и макроконидиями, которые могут сохраняться в почве в течение многих лет.^[6]

Фунгициды - еще один распространенный продукт, используемый для борьбы с грибковыми патогенами. Внесение в борозды и обработка семян фунгицидами имеют некоторый эффект в уменьшении количества случаев заболевания, но в большинстве случаев время не подходит, и патоген все еще может заразить растения.^[1] Внекорневая подкормка фунгицидами не влияет на подавление болезней, вызываемых ДСН, поскольку грибы находятся в почве и в основном в корнях растений. Большинство фунгицидов для листвы не проникают через растения, поэтому не действуют на возбудителя.^[1]

использованная литература