Синдром внезапной смерти
Синдром внезапной смерти (СВС), заболевание растений сои , быстро распространилось по югу Соединенных Штатов в 1970-х годах, в конечном итоге достигнув большинства сельскохозяйственных районов США. СДС вызывается множеством Fusarium грибов комплекса Fusarium solani . Fusarium virguliforme — единственный возбудитель в Северной Америке. В Южной Америке Fusarium brasiliense , F. cuneirostrum , F. tucumaniae и F. virguliforme . возбудителями являются [1] Убытки могут превысить сотни миллионов долларов только на рынках сои в США, что делает это заболевание одним из самых серьезных заболеваний, обнаруженных у соевых бобов в США. [2]
Важность
[ редактировать ]Синдром внезапной смерти (СВС) стал одним из наиболее серьезных заболеваний, снижающих урожайность соевых бобов в Северной Америке. После своего первого появления в Арканзасе в 1971 году SDS вскоре распространился на близлежащие штаты Теннесси и Миссисипи, а затем поднялся вверх по реке Миссисипи в штаты Среднего Запада. [3] В настоящее время болезнь поражает территорию от Южной Дакоты до Северной Каролины, подвергая риску большинство американских производителей сои. Это заболевание может привести к потере до 80% урожая, что делает его разрушительным заболеванием для производителей, если его не обнаружить на ранней стадии и не принять правильное меры. [3] Его присутствие в настоящее время увеличивается в северных штатах Среднего Запада и западных штатах Кукурузного пояса, включая Миннесоту, Небраску и Висконсин, и может совпадать с распространением соевой нематоды кисты (SCN). [3]
Симптомы и признаки
[ редактировать ]Большинство симптомов СДС можно спутать с другими факторами, такими как дефицит питательных веществ и некоторыми другими заболеваниями, такими как бурая гниль стебля и язва стебля. [4] Обычно первым наблюдаемым симптомом является межжилковый хлороз, то есть пожелтение растительного материала между жилками листьев. [5] Когда листья начинают отмирать, наряду с хлорозом можно наблюдать сморщивание и пятнистость. [6] По мере увеличения степени тяжести происходит некроз (гибель клеток), и в конечном итоге листья опадают, оставляя на стебле только черешки. [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, во время цветения и образования стручков. [8]
Помимо симптомов на листьях, симптомы также могут проявляться на стебле растения сои. Если стебель сои с SDS расколоть, сердцевина будет заметно белой, а корковая ткань вокруг сердцевины будет от коричневой до светло-коричневой. [4] [2] Если сердцевина коричневого цвета (или весь стебель внутри выглядит коричневым), вполне вероятно, что у растения коричневая стеблевая гниль, а не SDS. [4]
Наряду с надземными симптомами на листьях и стеблях, корни обычно демонстрируют некоторое гниение и снижение жизнеспособности по сравнению с другими здоровыми корнями сои. [2] Если почва влажная, на корнях также могут появиться синие массы спор (макроконидии) вокруг стержневого корня чуть ниже поверхности почвы. [2] Синие грибковые массы, обнаруживаемые наряду с симптомами на листьях и стеблях, являются сильными диагностическими индикаторами СДС. [2]
Цикл заболевания
[ редактировать ]F. virguliforme зимует в виде бесполых макроконидий и хламидоспор, и в настоящее время ни одно исследование не выявило успешной половой стадии с этим патогеном. [2] При благоприятных условиях эти споры прорастают на корнях рассады и заражают растение. На стадиях роста сои от V1 до R1 (от рассады до первого цветка) гриб колонизирует кору растения и поднимается по стеблю лишь на несколько дюймов над поверхностью почвы. [2] Токсины образуются, когда возбудитель колонизирует нижние части коры сои. Эти токсины перемещаются вверх по ксилеме к листьям, вызывая хлороз и некроз листьев, что в конечном итоге приводит к опадению листьев и стручков. [5] [2]
Споры синего гриба образуются на корнях растения, где образуются макроконидии. Макроконидии являются одной из зимующих фаз возбудителя и могут сохраняться в почве и растительных остатках в течение многих лет. [2] Между вегетациями F. virguliforme встречается также в виде хламидоспор в пожнивных остатках и свободно в почве. [2] Эти толстостенные зимующие конструкции могут выдерживать большие колебания температуры в почве и даже противостоять высыханию. [2]
, не известно Половое размножение некоторых возбудителей СДС, таких как F. virguliforme . [9] Однако недавно было показано, что F. tucumaniae производит перитеции, половое плодовое тело, что свидетельствует о существовании цикла полового размножения у этого вида. [10]
Факторы окружающей среды
[ редактировать ]Прохладная и влажная почва — самые идеальные условия для F. virguliforme , возбудителя, вызывающего СДС. [11] [3] [12] [13] Наличие заболевания часто можно отследить по штормовым фронтам, перемещающимся по стране. Симптомы СДС обычно появляются через 10–14 дней после сильных дождей. Хотя болезнь предпочитает прохладную почву, симптомы часто не проявляются до июля или августа, когда почва пропитывается проливным дождем. Ранняя посадка может сделать семена восприимчивыми к SDS, как и посадка уязвимых сортов. Заражение SCN популяции растений также создает благоприятную среду для SDS, поскольку корни растений уже находятся под стрессом со стороны нематоды, что делает их уязвимыми для заражения F. virguliforme. Наличие SCN также является одним из наиболее важных факторов окружающей среды для SDS. Ограничить воздействие SCN на соевые бобы гораздо проще по сравнению с SDS, поэтому ограничение уязвимости поля к SCN жизненно важно для предотвращения внедрения SDS. Кроме того, было показано, что SDS более серьезен на высокоплодородных почвах, особенно с высоким содержанием фосфора, магния и органических веществ. [14] Факторы окружающей среды являются одними из крупнейших переменных, которые будут определять как наличие, так и тяжесть инфекции СДС. Способность контролировать и реагировать на как можно большее количество этих факторов является ключом к защите урожая сои от SDS.
Развитие болезни
[ редактировать ]F. virguliforme — это почвенный патоген, который начинается с заражения корней проростков сои после прорастания. Затем гриб распространяется вверх по растению и заражает сосудистую ткань, вызывая коричневый цвет коры вокруг сердцевины растения на несколько дюймов над поверхностью почвы. [2] Токсины вырабатываются грибом, когда он колонизирует кору головного мозга и направляются вверх по стеблю к листьям, вызывая надземные симптомы вокруг первого цветка в середине лета. [2] Хотя заражение происходит в начале сезона, симптомы обычно не проявляются до середины лета. [15]
SDS также имеет синергетическое взаимодействие с соевой нематодой (SCN). Поля, в которых присутствует SCN, имеют более серьезные симптомы SDS. [5] Хотя точно неизвестно, как эти два фактора взаимодействуют, известно, что симптомы SDS более выражены, когда SCN присутствует в полевых условиях, и что F. virguliforme можно выделить из SCN, обнаруженного в той же области, что и этот патоген. [2]
Управление
[ редактировать ]- Устойчивые сорта растений : посадка сортов, устойчивых к SDS, вероятно, является наиболее надежным способом предотвращения заражения SDS урожая сои. [15] [12] [11] Раньше найти сорта сои, устойчивые к SDS, было довольно сложно, и они были довольно дорогими. Однако по мере того, как распространенность SDS в районах с высоким производством сои увеличилась, семеноводческие компании начали выводить больше сортов, устойчивых к F. veruguliforme и SDS. Доступны как устойчивые, так и умеренно устойчивые сорта. Неофициальный опрос семеноводческих компаний показал, что около 57% сортов отмечены как минимум умеренно устойчивые. В линиях отдельных компаний 40–60% сортов были отмечены как минимум умеренно устойчивые. [15] Важно отметить, что не все семенные компании предоставляют информацию о влиянии SDS на их сорта сои. Также рекомендуется сажать сорта, устойчивые к SCN, поскольку присутствие этого патогена может повлиять на реакцию растения на F. vurguliforme. Из-за симбиотических отношений между этими двумя патогенами при выборе сорта сои важно собирать информацию об обоих. Большинство семенных компаний публикуют информацию о SCN.
- Посадите через неделю или две : это практика, которая хорошо работает в теории, но ее трудно применить на практике. Из-за плотных графиков и непредсказуемых весенних погодных условий на Среднем Западе и Великих равнинах может быть трудно не посадить соевые бобы как можно скорее. Однако, когда это возможно, производителям следует подумать о том, чтобы подождать одну или две недели после типичных ранних сроков посадки, чтобы дать почве прогреться и высохнуть, что поможет защитить рассаду от заражения F. virugliforme. Возбудитель не предпочитает заражать рассаду в более теплой и сухой почве. Если посадка позже невозможна, дополнительный проход по полю с помощью почвообрабатывающего агрегата или другого орудия для мелкой обработки почвы также поможет обнажить почву и высушить ее.
- Принять активные меры по уменьшению популяции соевых нематод . Хороший способ предотвратить и хотя бы замедлить распространение и возникновение F. virugliforme и SDS – это ограничить распространение и популяцию SCN. SCN и F. virugliforme имеют симбиотические отношения, которые помогают им распространяться по полям. Ограничение распространения SCN может оказаться утомительной задачей, поскольку для этого необходимо предотвратить перенос почвы с поля на поле. Это означает мойку оборудования и шин между полями. Хотя это может быть нереально для крупных производителей, рекомендуется быстро промывать шины и оборудование при переезде в другие районы или на другие фермы. Хотя это по-прежнему утомительно, это не так отнимает много времени, как выполнение этого после каждого поля, и может сэкономить производителям некоторый урожай в будущем.
- Ограничить уплотнение : Хотя это не предотвратит полностью SDS и его распространение, ограничение уплотнения почвы может помочь уменьшить серьезность и воздействие SDS на урожай. Когда почва уплотняется, она становится менее пористой и удерживает больше воды. Это очень благоприятно для инфекции SDS и затрудняет контроль и уменьшение ее тяжести. Методы, которые могут помочь ограничить уплотнение, включают использование GPS для движения по одним и тем же колеям каждый раз, когда вы совершаете проход по полю (обработка почвы, посадка, опрыскивание и т. д.), использование гусениц или флотационных шин LSW на оборудовании, когда это возможно, избегание вождения в загруженном состоянии. по возможности выезжать на поле зерновозы и максимально ограничить движение груженых зерновозов по полю.
- Поддержание идеального pH почвы : SDS хорошо себя чувствует в почвах с pH выше 7,0. [16] SCN также хорошо себя чувствует при высоком pH, и его можно контролировать путем снижения pH почвы. [16] Важно отметить, что снижение pH почвы ниже 6,5 делает соевые бобы более уязвимыми к бурой стеблевой гнили. Регулярный отбор проб почвы и внесение гипса, извести и серы являются хорошей практикой для контроля pH почвы.
- Обработка почвы : системы No-till особенно уязвимы к SDS, [17] [13] поскольку почва остается прохладнее и влажнее из-за того, что ее не обрабатывают. Хотя у систем нулевой обработки почвы есть свои преимущества, в более прохладные и влажные годы может быть полезно рассмотреть возможность легкой обработки почвы перед посадкой, чтобы открыть почву для ветра и солнца. Это поможет немного подсушить и прогреть почву. Как правило, для этого потребуется какой-либо диск или почвообрабатывающий агрегат, поскольку сошники сеялки для нулевой обработки почвы обычно не обеспечивают достаточного воздействия, чтобы обеспечить измеримую разницу в температуре и влажности почвы к моменту прорастания рассады. Было также обнаружено, что остатки кукурузы и соевых бобов, оставленные на поле и не обработанные под ним, поддерживают уровень инокулята грибка, который может вызвать инфекцию SDS в следующем урожае сои. [11] По этой причине на полях, о которых в прошлом были известны проблемы с SDS, рекомендуется глубокая обработка почвы, разрушающая поверхностную почву. Чизельные плуги, отвальные плуги, полевые культиваторы с V-образными башмаками и рыхлители — все это эффективные инструменты обработки почвы для подобных ситуаций.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Синдром внезапной смерти сои» . Синдром внезапной смерти сои . Проверено 6 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н «Синдром внезапной смерти сои» . www.apsnet.org . Проверено 16 ноября 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Синдром внезапной смерти» . ПАТОЛОГИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР В ВИСКОНСИНЕ . Проверено 10 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с «Синдром внезапной смерти» (PDF) . www.iasoybeans.com . Ассоциация соевых бобов Айовы. 2010.
- ^ Jump up to: а б с «СДС – Сеть защиты растений» . Сеть защиты растений . Проверено 15 ноября 2016 г.
- ^ «Выражение лиственных симптомов в связи с Fusarium virguliforme, возбудителем синдрома внезапной смерти сои» . www.plantmanagementnetwork.org . Проверено 15 ноября 2016 г.
- ^ Полевое руководство по кукурузе и сое . 2013. с. 172.
- ^ «Разыскивается за ограбление урожая: синдром внезапной смерти» . Объединенный совет соевых бобов . Проверено 16 ноября 2016 г.
- ^ Рот, Митчелл Г.; Ноэль, Закари А.; Ван, Цзе; Уорнер, Фред; Бирн, Адам М.; Чилверс, Мартин И. (01 октября 2019 г.). «Прогнозирование урожайности сои и развития синдрома внезапной смерти с использованием факторов риска при посеве» . Фитопатология . 109 (10): 1710–1719. дои : 10.1094/PHYTO-02-19-0040-R . ISSN 0031-949X . ПМИД 31090498 . S2CID 155090317 .
- ^ Скандиани, ММ; Аоки, Т.; Люке, АГ; Кармона, Массачусетс; О'Доннелл, К. (1 декабря 2010 г.). «Первый отчет о половом размножении возбудителя синдрома внезапной смерти сои Fusarium tucumaniae в природе» . Болезни растений . 94 (12): 1411–1416. дои : 10.1094/PDIS-06-10-0403 . ISSN 0191-2917 . ПМИД 30743391 .
- ^ Jump up to: а б с Хартман, Г.Л.; Чанг, Х.-Х.; Леандро, LF (01 июля 2015 г.). «Достижения в области исследований и лечение синдрома внезапной смерти соевых бобов» . Защита урожая . Экология и борьба с фузариозными болезнями. 73 : 60–66. дои : 10.1016/j.cropro.2015.01.017 . ISSN 0261-2194 .
- ^ Jump up to: а б «Синдром внезапной смерти соевых бобов | Министерство сельского хозяйства Миннесоты» . www.mda.state.mn.us . Проверено 10 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б «Синдром внезапной смерти сои» . Cropprotectionnetwork.org . Проверено 10 декабря 2020 г.
- ^ Рупе, Дж. К.; Саббе, МЫ; Роббинс, RT; Гбур, Э.Э. (1993). «Почвенные и растительные факторы, связанные с синдромом внезапной смерти сои» . Журнал производственного сельского хозяйства . 6 (2): 218–221. дои : 10.2134/jpa1993.0218 .
- ^ Jump up to: а б с «Фокус на урожай: синдром внезапной смерти соевых бобов» (PDF) . www.pioneer.com . Пионерские агрономические услуги. 2010.
- ^ Jump up to: а б «Синдром внезапной смерти – болезнь сои» . Сеть исследований и информации по сое . Проверено 10 декабря 2020 г.
- ^ «Синдром внезапной смерти на сое» . расширение.umn.edu . Проверено 10 декабря 2020 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Багг, Кевин. « Фузариум виргулиформный » . Государственный университет Северной Каролины . Проверено 19 июня 2021 г.