БАКТЕРИОЗЫ – УГРОЗА ДЛЯ ЛЮДЕЙ И РАСТЕНИЙ (PSEUDOMONAS SYRINGAE)

Поразивший наши поля в прошлом году недуг, о котором мы писали в прошлогоднем майском номере журнала, в северо-восточной части Украины снял большую жатву. Наша версия причин такого явления – проявление на зерновых культурах эпифитотии (эпидемии) смешанных бактериально-грибковых заболеваний, против которых химические пестициды бессильны. Вероятность повторения ситуации в 2011 году составляет 100%.

По нашим данным, урожайность озимой пшеницы в Харьковской области в 2010 году составила 14,7 ц/га. При этом в ряде районов области урожай оказался чрезвычайно низким: в Валковском районе – 8,4 ц/га; Харьковском – 13,1 ц/га; Первомайском – 13,3ц/га; Шевченковском – 13,4 ц/га; Дергачевском – 14 ц/га; Нововодолажском – 14,7 ц/га; Печенежском – 15,4 ц/га.
Пшеницы яровой собрано почти на 30% меньше, чем в прошлом году, ячменя ярового – на 40%, ячменя озимого – более чем в 4,5 раза, овса – на 45%.
Наша версия причин такого явления – проявление на зерновых культурах эпифитотии (эпидемии) смешанных бактериальногрибковых заболеваний, против которых химические пестициды бессильны. Вероятность повторения ситуации в 2011 году составляет 100%. Такая же перспектива ожидает нас и в последующие несколько лет. Ведь осеннюю посевную – 2010 крестьяне проводили инфицированными семенами и в зараженную почву. Кто же поможет решить эту проблему?

Сказать, что анализ семян и растений на наличие патогенов никто не делает, было бы неправдой. Мы привыкли, что районные агрономы сверху рассылают нам сводку о том, что свирепствует септориозфузариоз-пиренофорозгельминтоспориоз, с приложением списка химии, которая решает все проблемы. Все это напоминает действия некоторых медиков, выписывающих рецепт и направляющих именно в ту аптеку, где есть соответствующая договоренность.
Возбудители грибковых заболеваний культурных растений всегда были, есть и будут. Но как часто они превышают порог вредоносности? В каком соотношении они находятся с возбудителями бактериальных болезней? Какой патоген является лидирующим? Что делать при наличии сложных инфекций? Станции защиты растений сказать об этом ничего не могут. Мы дошли до того, что в хозяйствах, и не только в хозяйствах, диагноз ставится голосованием «Кто за то, что у нас такая-то болезнь?!» Мало того, ни в России, ни в Украине нет гостированных методик определения бактериальных инфекций зерновых культур. Да и специалистов по бактериозам на весь бывший Советский Союз наберется человек двадцать, это в лучшем случае. Бактериологов ведь и раньше особо не жаловали. Проблемы в растениеводстве были связны в основном с грибковыми болезнями, но сейчас ситуация изменилась.

Болезнетворные бактерии способны сократить урожай на 30-45%

В России в последние годы сформировалась группа фитопатологов-бактериологов при Кубанском аграрном университете. У них есть свои методики диагностики этих болезней. Им на несколько лет раньше пришлось столкнуться с новыми болезнями культур, чем украинским специалистам. В Подмосковье анализ могут сделать в лаборатории бактериозов Всероссийского Института фитопатологии.
Возможно, анализы этой сложности может также проводить группа профессора Ф. С. Джалилова, созданная при Тимирязевской академии. Нам удалось договориться о возможности проведения анализов в лондонской лаборатории, а также в частной лаборатории Италии – на тот случай, если возникнет необходимость актировать потери на уровне крупных холдингов, которые будут готовы за эти анализы платить.
В Украине лидером по изучению бактериозов является группа ученых отдела фитопатогенных бактерий Института вирусологии и микробиологии Украинской академии наук, возглавляемого В. Ф. Патыкой. Его маленький коллектив подготовил к изданию первый том справочника по бактериальным болезням, который выйдет в феврале 2011 года. Есть предварительная договоренность, что на базе этого отдела будет организована лаборатория по диагностике. Киевский НИИ лабораторной диагностики и ветеринарносанитарной экспертизы также выразил готовность поддерживать организацию работы по экспертизе семенного материала и определению почвенных инфекций. Вот и все.

Предполагаемые масштабы бедствий в Украине

Материалы Института независимой экспертизы косвенно могут дать представление о географии зоны поражения эпифитотией. Вообще, нужен серьезный мониторинг бактериальных заболеваний на государственном уровне. Предположительно, спад производства в областях связан со степенью развития эпифитотии. Самое главное – как сложится мозаика погодных условий в новом году, которая будет способствовать проявлению болезни.
Как ни странно, от эпифитотии больше всего пострадают фермеры органического земледелия. В Украине органическое производство традиционно начинается на залежных землях. Еще несколько лет назад залежь была одним из лучших способов естественного восстановления плодородия почв. Однако за последние несколько лет возбудитель базального бактериоза Pseudomonas syringаe существенно увеличил границы своего обитания в биоценозе и вступил в симбиотические отношения с одноклеточными водорослями, для развития которых в залежи создаются оптимальные условия.

В реальности вид бактерий безобиднее, но вреда от них, как после нашествия саранчи

Синдром желтого флагового листа, когда хлоропласты разрушаются в результате действия фототоксичных бактерий, – один из признаков этой болезни. Это можно было наблюдать на полях «Органик» во время Дня органического поля в Новоград-Волынске летом 2009 года.
В течение 2009 и 2010 годов мы сделали несколько автомобильных поездок по всей Украине. Симптомы бактериального поражения наблюдались за сотни километров на запад от Днепра. Поэтому был сделан вывод, что карта распространения инфекции, размещенная в Интернете, очень устарела. Впоследствии это подтвердили и поездки по России. Ранее считалось, что Воронеж – северная граница распространения болезни. Но когда знакомые по моему совету отдали семена, полученные в Рязанском НИИСХ, на фитоэкспертизу, выяснилось, что степень их инфицированности очень высокая. Это говорит о том, что болезнь ушла далеко на север.
В 2009-2010 годах. несколько образцов посевного материала озимой пшеницы из Харьковской области мы отпраили на экспертизу в Краснодар. Полученные результаты приведены в таблице 1 (100-бальная система оценки поражения и методики определения – краснодарские).
Семена были инфицированы преимущественно Pseudomonas syringae spp. и видами Xanthomonas. Для устранения эпифитотии бактериозов необходимо было обеспечить обработку посевов бактерицидами (антибиотик фитобактериомицин с нормой внесения 1,5 л/га) в период весеннего кущения растений. При необходимости после обследования посевов в октябре 2009 года можно было проводить их осеннее опрыскивание. Поскольку такие защитные мероприятия не проводились, снижение урожайности вследствие поражения посевов бактериальными корневыми гнилями прогнозировалось на уровне 30-70%. Как показали дальнейшие события, прогноз по Харьковской области полностью подтвердился.
Осенью 2010 года были взяты на анализ образцы семян озимой пшеницы и других культур в Одесской и Тернопольской областях (названия организаций по их просьбе не называем, см. таблицы 2 и 3). Результаты анализов, мягко говоря, не радуют. Возможно, все, что мы видели в 2010 году на полях Харьковской области, повторится и в 2011 году, но в значительно большем масштабе.
Последние восемь лет фитопатологи и биологи разных стран мира ежегодно собираются для анализа происходящих изменений в микромире, связанных с активизацией этого микроорганизма. Восьмая международная конференция «Pseudomonas syringae, ее патовары и сопутствующие патогены» проходила в начале сентября 2010 года в Тринити колледж, Оксфорд, Великобритания. Кроме очень специфических вопросов в сфере молекулярной биологии (в частности об участках генов, ответственных за образование этим микробом определенных токсинов) на конференции озвучивались общие проблемы экологии Pseudomonas syringae. Выяснилось, что в последние годы бактерия значительно расширила сферу своего обитания. Так, около 40% диатомовых водорослей Мирового океана оказались носителями этого микроба. Его находят как во льдах Антарктиды, так и на вершинах Альп, куда, очевидно, он заносится с пылью ветром. Микроб научился жить в личинках некоторых насекомых. Его выделяют из кишечника человека – насколько это опасно, пока неизвестно. В последние годы микроб стал паразитировать на многих видах растений, как культурных, так и дикорастущих.
К сожалению, на конференции было мало докладов по борьбе с эпифитотией. Выбранное ранее стратегическое направление по конструированию штаммов ГМО, без определенных генов, вырабатывающих токсины, зашло в тупик. Сотни запущенных штаммов ГМО прижились в дикой природе.
На одном из докладов первого дня конференции констатировалось, что смесь природных штаммов и штаммов ГМО оказалась более агрессивна и опасна, чем просто смесь природных штаммов.
Из стран Европы в 2010 году больше всего пострадала Сербия. Основная причина, по нашему мнению, – нарушение правил землепользования в годы гражданской войны и связанное с этим падение супрессивности почв (их способности сопротивляться развитию и накоплению новой инфекции).
Из стран СНГ на конференции было 5 человек, все из России: двое москвичей, двое краснодарцев, приехавших на собственные средства, и автор данной статьи. Украина не прислала никого, хотя еще два года назад сотрудники Института вирусологии и микробиологии УАН выступали на шестой международной конференции, которая проходила в Италии. Возможно, в Украине недооценивают важность проблемы. Надеемся, государство найдет деньги на оплату участия украинских ученых в девятой международной конференции, которая в 2011 году будет проходить в Испании.

Повторение пройденного и нечто новое

Авторы учебника «Биология почв», изданного Московским государственным университетом, И. П. Бабьева и Г. М. Зенова, относят бактерию Pseudomonas syringae к эпифитным микроорганизмам.
Напомним, эпифитные микроорганизмы обитают на поверхности растений, питаются их органическими выделениями и предохраняют растения от губительных микроорганизмов. Pseudomonas syringae является потенциальным патогеном, поскольку при ослаблении иммунитета растения она может начать на нем паразитировать.
По краснодарской шкале наличие Pseudomonas syringae на семенах в количестве 10% инфицированности оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений; при 20% инфицированности стимулирующего действия уже нет, но негативное действие еще не наступает; более высокий показатель инфицированности пагубно сказывается на растении.
У Pseudomonas syringae выявлена способность к синтезу белка, который является центром льдообразования при пониженной температуре. Если растения озимой пшеницы в весенний период после возобновления вегетации выдерживают весенние заморозки до -9 °С, то при наличии этого белка вода в растениях замерзает при -2-4 °С. Лед повреждает растительные клетки, и листья погибают. Иными словами, при наличии этой бактерии растения гораздо больше страдают от мороза.
Обычно в осенний период на растениях существует некое равновесие между микроорганизмами бактериального и грибкового происхождения, которые определенным образом конкурируют. Ранней весной, когда начинается активное таяние снега и на поверхности почвы температура колеблется в пределах ±2 °С, начинает развиваться Pseudomonas syringae. Для развития грибов эта температура низкая. Наблюдаемая нами гибель зерновых весной 2010 года в Украине в весенний период происходила на освободившихся от снега участках поля и была ошибочно объяснена отрицательным воздействием ледяной корки. Мы провели свое исследование и выяснили, что участки полей, пострадавшие от льда, не превышали 10-15% общей площади. На тех участках поля, где снег сошел на пару недель позже (например, поля у лесополос), растения не пострадали. Погибло много посевов озимых, ушедших в зиму в стадии шильца, хотя в прежние годы эта стадия считалась не самой плохой для перезимовки растений. Это явление наблюдалось как в восточных областях Украины, так и в Ростовской области. Так или иначе, выжившие растения были сильно ослаблены весенними заморозками и в дальнейшем плохо развивались.
Кому-то было удобно списать потери урожая в СевероВосточной Украине на последствия перезимовки, но это была косвенная, а не прямая причина.
Характерные повреждения от заморозков в случае высокого фона заражения Pseudomonas syringae наблюдались на полях в зоне от Харькова до предгорий Северного Кавказа весной 2009 года, но тогда этому никто не придал значения.
Развитие растений с высоким фоном инфицированности (как семян, так и самих растений) происходит замедленно. Весной начинает отмирать значительная часть первичной, а затем и вторичной корневой системы. В последние 2-3 года у растений озимых из-за отмирания корней отсутствует весеннее кущение, поэтому нет оптимального количества продуктивных стеблей, определяющего величину урожая.
Образование антоциановой пигментации на листьях культурных и диких злаков – еще один признак поражения растения. В данном случае это реакция на инфицирование фитопатогенными бактериями.
В результате действия токсинов, которые вырабатывают колонии бактерий, паразитирующих на растениях, появляется желтизна или желтая полосатость листьев. А на просвет на листе видны светлые точки (причина – разрушение хлоропластов), напоминающие проявление вирусных заболеваний и грибной этиологии. Однако анализ может показывать отсутствие на поверхности листа как фитопатогенных грибов, так и бактерий. При попадании на поверхность листа фитопатогенных бактерий с брызгами воды во время сильных дождей (инфекция может попасть с поверхности почвы), а также в случае переноса инфекции листососущими и листогрызущими насекомыми с зараженных дикорастущих злаков могут появляться пятна и точки, напоминающие поражение пиренофорозом.

Псевдомонас сиреневый (лат. Pseudomonas syringae) — фитопатогенная грамотрицательная палочковидная бактерия с одним жгутиком. Вызывает бурое слизеточение, обморожения, повреждения плодов и
пятнистость листьев

Вообще, при сильном накоплении в биоценозе инфекции фитопатогенные бактерии заметно подавляют развитие фитопатогенных грибов. В ряде хозяйств Ростовской области и Ставропольского края мы, опираясь на результаты фитоэкспертизы, в условиях весны-лета 2010 года вообще отказались от применения фунгицидов, поскольку в них не было необходимости.
Однако в производстве чаще всего имеют место сложные инфекции, при которых ведущим бактериальным компонентом являются бактерии Pseudomonas syringae, а сопутствующими – возбудитель черного бактериоза (бактерия Xantomonas translucens), желтого бактериоза (Pantoea agglomerance), фузариоза (Fusarium moniliforme) и др.
Fusarium moniliforme, наложенный на бактериальное поражение озимых, дал в 2010 году характерное для Харьковской области и некоторых районов Ростовской области проявление в виде гибели центрального листа с полным высыханием листовой пластинки у зерновых и дикорастущих злаков, а также отсутствия колоса. При одновременном поражении растения сетчатым гельминтоспориозом и бактериальной инфекцией появляются характерные признаки.
Фитоэкспертиза больных растений и семян показала, что совершенно по-другому начал вести себя гриб Trihoderma, который всегда считался дружественным для земледельца микроорганизмом и на основе которого создан ряд микробных препаратов фунгицидного действия. Некоторые природные штаммы проявляли агрессию по отношению к прорастающим семенам зерновых и замедляли рост корневой__ системы. Это показала углубленная фитоэкспертиза семян в одном из хозяйств Миллеровского района Ростовской области, которую проводили в Москве молекулярные биологи Института фитопатологии.
Все это в 2010 году наблюдалось впервые.

Предположительно, такие картины поражения растений мы будем наблюдать в течение нескольких лет, пока ситуация в микробиоценозе не наладится. Как можно вылечить болезнь, если поставлен неправильный диагноз? О визуальной диагностике болезней растений придется забыть. В данных условиях нужно делать сложные лабораторные исследования, а также привлекать методы сложной дифференциальной диагностики. По мнению старшего научного сотрудника Института вирусологии и микробиологии УАН, доктора биологических наук Л. А. Пасичник, которая много лет отдала изучению этой проблемы, сейчас характерные признаки поражения бактериальными болезнями зерновых искажены и сильно размыты.
Итак, мы назвали два видимых вектора проявления поражения растений:
1) абсолютная неустойчивость к морозам и весенним заморозкам;
2) абсолютная неустойчивость к засухе, даже небольшой, по причине поражения корневой системы (корни растений не могут идти за водой в глубокие слои почвы).
Поэтому причиной неурожая в Украине была названа косвенная причина – плохая перезимовка, а не бактериальное поражение растений. В России же все списали на засуху. В том и другом случае недобор урожая составляет примерно 40%.

Где она прячется, эта бактерия?

Попадая на поверхность почвы с осадками или вместе с соломой, эпифиты участвуют в разложении растительных остатков. Pseudomonas syringae сохраняется в стадии покоя до попадания на новые растения. Следовательно, пожнивные остатки являются для них местом не обитания, а локализации. Количество дождевых червей и полезных микроорганизмов, участвующих в разложении пожнивных остатков (составляющих ядро активного гумуса), значительно уменьшилось. Сейчас на черноземах скорость разложения пожнивных остатков уменьшилась в 6-8 раз. Поэтому на полях мы можем найти не только прошлогоднюю солому, но и солому второго и даже третьего года. Мозаичность в развитии растений, наблюдаемая на полях в последние 2-3 года, объясняется не неравномерным внесением минеральных удобрений, а очагами бактериального поражения растений ввиду наличия инфекции, накопившейся в почве на неразложенных растительных остатках.
Итак, инфекция сохраняется и накапливается на растительных остатках, переносится через семена, насекомыми, почвенными нематодами, ветром и человеком, который перевозит эти зараженные семена с места на место.

Способы контроля

Любая проблема выглядит сложной и неразрешимой, если ею не заниматься. Проблема кратковременной вспышки бактериозов описана в 1 томе энциклопедии в шести томах под названием «Жизнь растений», выпущенной еще в 1974 году издательством «Просвещение» фантастическим тиражом в 300 тыс. экземпляров. Думаю, эту книгу можно найти в любой районной библиотеке. В ней есть фотография с изображением пораженных растений зерновых, а также описание антибиотиков, которые тогда производились в Советском Союзе для нужд отечественного сельского хозяйства в сфере растениеводства. Сейчас в Украине эти антибиотики не выпускаются, но мы с нашими партнерами активно занимаемся их разработкой. В России в настоящее время выпускается в небольшом количестве антибиотик с действующим веществом фитобактериомицин, который попадает в Украину нелегально и используется в основном в овощеводстве. Для широкого применения в полеводстве импортного антибиотика лимитирующим фактором стала его высокая цена.
Особенностью использования антибиотика по вегетации является максимально раннее применение его на посевах. Причем дозы его применения и соответствующие финансовые затраты определяются степенью инфицированности растений. После выхода в трубку применение антибиотика неэффективно.
Антибиотик может входить в состав протравителя в баковой смеси с фунгицидом. Из химических фунгицидов с бактерицидным эффектом для протравливания семян эффективным оказался ТМТД (д.в. тирам 400 г/л). Тирам имеет смысл использовать в том случае, если хозяйство рассчитывает получить урожай в пределах 50-60 ц/га. Если планка выше, то нужно применять сложные комплексы.
Как показал наш опыт на юге России, семена и кукурузы, и подсолнечника, поступающие в хозяйство от фирм уже обработанными, необходимо протравливать заново, если для фунгицидной обработки не использовался тирам или антибиотик. До осени 2009 года лучшим считалось сочетание протравливания семян бактерицидами, обработки по вегетации антибиотиком с последующим внесением микробиологических препаратов.
На полях холдинга ООО АПК «Новый стиль» (Харьковская обл.) тирам не использовался, но применялись композиты для повышения иммунитета растений, а также микробыантагонисты и микробызаместители бактерии Pseudomonas syringae. В результате был получен эффект, который в условиях 2010 года, на общем фоне неурожая в области, можно назвать средним. Урожай озимой пшеницы составил 30-33 ц/га.
В 2009 году был создан новый препарат на другой концептуальной основе. Он позиционируется как препарат-антидот со свойствами иммуноиндуктора. Его активные компоненты блокируют действие токсинов бактерий на белковый обмен растений. Создан ряд низкобюджетных модификаций, защищенных патентами.
Ряд модификаций может быть использован в органическом земледелии. В Украине он будет зарегистрирован в 2011 году под названием «СТИМИКС-Агровитастим». Препарат оказался эффективным на всех сложных болезнях, где ведущей является Pseudomonas syringae – бактериальный ожог сои, бактериальное поражение кукурузы (Pseudomonas syringae pv. holci) и т.д.
Этот препарат был применен в ООО «Темижбекское» Ставропольского края в 2010 году. Средний урожай озимой пшеницы там составил 76 ц/га. Сорт одесской селекции Зустрич дал 80,4 ц/га. Для сравнения, эти же семена, высеянные на полях размножения на базе Ставропольского НИИСХа на очень хорошем агрофоне, дали урожай 46 ц/га. Именно в ООО «Темижбекское» было принято решение отказаться от использования фунгицидов по флаговому листу. Низкий бюджет гектара, использование микробных препаратов, препарата-индуктора иммунитета СТИМИКСАгровитастим позволило при затратах в $230 на гектар получить прибыль более $1200.
Применение препаратаиндуктора иммунитета оказалось эффективным и на более поздних стадиях развития растений – начало выхода в трубку. На 5-7-й день после обработки по листу начиналось восстановление корневой системы. Этому способствовало увеличение количества ассимилянтов из-за увеличения эффективности фотосинтеза.

Вместо заключения

Бактериозы выжигают целые поля. Но не все читатели этой статьи являются агрономами, не все могут наблюдать масштабы охватившего нас бедствия. Журнал читают представители и других профессий, инвесторы, вкладывающие деньги в сельское хозяйство, и люди, которым просто интересно, журнал ведь интересный.
В последние 3-4 года жители южных городов, гуляя по улицам, видят, что с их любимыми каштанами творится что-то неладное. Как и на милом сердцу Крещатике, где деревья с начала лета выглядят больными, на листьях появляются какие-то пятна. Как оказалось, это та самая вездесущая Pseudomonas syringae, патовар aesculi, попавшая сюда из лесов Индии. Сейчас этой бактерией поражен весь европейский каштан. Вплоть до севера Великобритании, г. Эдинбурга. Этой теме был посвящен доклад Сары Грин (Forest Research, UK) на конференции в Оксфорде.

БАКТЕРИОЗЫ – УГРОЗА ДЛЯ ЛЮДЕЙ И РАСТЕНИЙ (PSEUDOMONAS SYRINGAE)

Поразивший наши поля в прошлом году недуг, о котором мы писали в прошлогоднем майском номере журнала, в северо-восточной части Украины снял большую жатву. Наша версия причин такого явления – проявление на зерновых культурах эпифитотии (эпидемии) смешанных бактериально-грибковых заболеваний, против которых химические пестициды бессильны. Вероятность повторения ситуации в 2011 году составляет 100%.

По нашим данным, урожайность озимой пшеницы в Харьковской области в 2010 году составила 14,7 ц/га. При этом в ряде районов области урожай оказался чрезвычайно низким: в Валковском районе – 8,4 ц/га; Харьковском – 13,1 ц/га; Первомайском – 13,3ц/га; Шевченковском – 13,4 ц/га; Дергачевском – 14 ц/га; Нововодолажском – 14,7 ц/га; Печенежском – 15,4 ц/га.
Пшеницы яровой собрано почти на 30% меньше, чем в прошлом году, ячменя ярового – на 40%, ячменя озимого – более чем в 4,5 раза, овса – на 45%.
Наша версия причин такого явления – проявление на зерновых культурах эпифитотии (эпидемии) смешанных бактериальногрибковых заболеваний, против которых химические пестициды бессильны. Вероятность повторения ситуации в 2011 году составляет 100%. Такая же перспектива ожидает нас и в последующие несколько лет. Ведь осеннюю посевную – 2010 крестьяне проводили инфицированными семенами и в зараженную почву. Кто же поможет решить эту проблему?

Сказать, что анализ семян и растений на наличие патогенов никто не делает, было бы неправдой. Мы привыкли, что районные агрономы сверху рассылают нам сводку о том, что свирепствует септориозфузариоз-пиренофорозгельминтоспориоз, с приложением списка химии, которая решает все проблемы. Все это напоминает действия некоторых медиков, выписывающих рецепт и направляющих именно в ту аптеку, где есть соответствующая договоренность.
Возбудители грибковых заболеваний культурных растений всегда были, есть и будут. Но как часто они превышают порог вредоносности? В каком соотношении они находятся с возбудителями бактериальных болезней? Какой патоген является лидирующим? Что делать при наличии сложных инфекций? Станции защиты растений сказать об этом ничего не могут. Мы дошли до того, что в хозяйствах, и не только в хозяйствах, диагноз ставится голосованием «Кто за то, что у нас такая-то болезнь?!» Мало того, ни в России, ни в Украине нет гостированных методик определения бактериальных инфекций зерновых культур. Да и специалистов по бактериозам на весь бывший Советский Союз наберется человек двадцать, это в лучшем случае. Бактериологов ведь и раньше особо не жаловали. Проблемы в растениеводстве были связны в основном с грибковыми болезнями, но сейчас ситуация изменилась.

Болезнетворные бактерии способны сократить урожай на 30-45%

В России в последние годы сформировалась группа фитопатологов-бактериологов при Кубанском аграрном университете. У них есть свои методики диагностики этих болезней. Им на несколько лет раньше пришлось столкнуться с новыми болезнями культур, чем украинским специалистам. В Подмосковье анализ могут сделать в лаборатории бактериозов Всероссийского Института фитопатологии.
Возможно, анализы этой сложности может также проводить группа профессора Ф. С. Джалилова, созданная при Тимирязевской академии. Нам удалось договориться о возможности проведения анализов в лондонской лаборатории, а также в частной лаборатории Италии – на тот случай, если возникнет необходимость актировать потери на уровне крупных холдингов, которые будут готовы за эти анализы платить.
В Украине лидером по изучению бактериозов является группа ученых отдела фитопатогенных бактерий Института вирусологии и микробиологии Украинской академии наук, возглавляемого В. Ф. Патыкой. Его маленький коллектив подготовил к изданию первый том справочника по бактериальным болезням, который выйдет в феврале 2011 года. Есть предварительная договоренность, что на базе этого отдела будет организована лаборатория по диагностике. Киевский НИИ лабораторной диагностики и ветеринарносанитарной экспертизы также выразил готовность поддерживать организацию работы по экспертизе семенного материала и определению почвенных инфекций. Вот и все.

Предполагаемые масштабы бедствий в Украине

Материалы Института независимой экспертизы косвенно могут дать представление о географии зоны поражения эпифитотией. Вообще, нужен серьезный мониторинг бактериальных заболеваний на государственном уровне. Предположительно, спад производства в областях связан со степенью развития эпифитотии. Самое главное – как сложится мозаика погодных условий в новом году, которая будет способствовать проявлению болезни.
Как ни странно, от эпифитотии больше всего пострадают фермеры органического земледелия. В Украине органическое производство традиционно начинается на залежных землях. Еще несколько лет назад залежь была одним из лучших способов естественного восстановления плодородия почв. Однако за последние несколько лет возбудитель базального бактериоза Pseudomonas syringаe существенно увеличил границы своего обитания в биоценозе и вступил в симбиотические отношения с одноклеточными водорослями, для развития которых в залежи создаются оптимальные условия.

В реальности вид бактерий безобиднее, но вреда от них, как после нашествия саранчи

Синдром желтого флагового листа, когда хлоропласты разрушаются в результате действия фототоксичных бактерий, – один из признаков этой болезни. Это можно было наблюдать на полях «Органик» во время Дня органического поля в Новоград-Волынске летом 2009 года.
В течение 2009 и 2010 годов мы сделали несколько автомобильных поездок по всей Украине. Симптомы бактериального поражения наблюдались за сотни километров на запад от Днепра. Поэтому был сделан вывод, что карта распространения инфекции, размещенная в Интернете, очень устарела. Впоследствии это подтвердили и поездки по России. Ранее считалось, что Воронеж – северная граница распространения болезни. Но когда знакомые по моему совету отдали семена, полученные в Рязанском НИИСХ, на фитоэкспертизу, выяснилось, что степень их инфицированности очень высокая. Это говорит о том, что болезнь ушла далеко на север.
В 2009-2010 годах. несколько образцов посевного материала озимой пшеницы из Харьковской области мы отпраили на экспертизу в Краснодар. Полученные результаты приведены в таблице 1 (100-бальная система оценки поражения и методики определения – краснодарские).
Семена были инфицированы преимущественно Pseudomonas syringae spp. и видами Xanthomonas. Для устранения эпифитотии бактериозов необходимо было обеспечить обработку посевов бактерицидами (антибиотик фитобактериомицин с нормой внесения 1,5 л/га) в период весеннего кущения растений. При необходимости после обследования посевов в октябре 2009 года можно было проводить их осеннее опрыскивание. Поскольку такие защитные мероприятия не проводились, снижение урожайности вследствие поражения посевов бактериальными корневыми гнилями прогнозировалось на уровне 30-70%. Как показали дальнейшие события, прогноз по Харьковской области полностью подтвердился.
Осенью 2010 года были взяты на анализ образцы семян озимой пшеницы и других культур в Одесской и Тернопольской областях (названия организаций по их просьбе не называем, см. таблицы 2 и 3). Результаты анализов, мягко говоря, не радуют. Возможно, все, что мы видели в 2010 году на полях Харьковской области, повторится и в 2011 году, но в значительно большем масштабе.
Последние восемь лет фитопатологи и биологи разных стран мира ежегодно собираются для анализа происходящих изменений в микромире, связанных с активизацией этого микроорганизма. Восьмая международная конференция «Pseudomonas syringae, ее патовары и сопутствующие патогены» проходила в начале сентября 2010 года в Тринити колледж, Оксфорд, Великобритания. Кроме очень специфических вопросов в сфере молекулярной биологии (в частности об участках генов, ответственных за образование этим микробом определенных токсинов) на конференции озвучивались общие проблемы экологии Pseudomonas syringae. Выяснилось, что в последние годы бактерия значительно расширила сферу своего обитания. Так, около 40% диатомовых водорослей Мирового океана оказались носителями этого микроба. Его находят как во льдах Антарктиды, так и на вершинах Альп, куда, очевидно, он заносится с пылью ветром. Микроб научился жить в личинках некоторых насекомых. Его выделяют из кишечника человека – насколько это опасно, пока неизвестно. В последние годы микроб стал паразитировать на многих видах растений, как культурных, так и дикорастущих.
К сожалению, на конференции было мало докладов по борьбе с эпифитотией. Выбранное ранее стратегическое направление по конструированию штаммов ГМО, без определенных генов, вырабатывающих токсины, зашло в тупик. Сотни запущенных штаммов ГМО прижились в дикой природе.
На одном из докладов первого дня конференции констатировалось, что смесь природных штаммов и штаммов ГМО оказалась более агрессивна и опасна, чем просто смесь природных штаммов.
Из стран Европы в 2010 году больше всего пострадала Сербия. Основная причина, по нашему мнению, – нарушение правил землепользования в годы гражданской войны и связанное с этим падение супрессивности почв (их способности сопротивляться развитию и накоплению новой инфекции).
Из стран СНГ на конференции было 5 человек, все из России: двое москвичей, двое краснодарцев, приехавших на собственные средства, и автор данной статьи. Украина не прислала никого, хотя еще два года назад сотрудники Института вирусологии и микробиологии УАН выступали на шестой международной конференции, которая проходила в Италии. Возможно, в Украине недооценивают важность проблемы. Надеемся, государство найдет деньги на оплату участия украинских ученых в девятой международной конференции, которая в 2011 году будет проходить в Испании.

Повторение пройденного и нечто новое

Авторы учебника «Биология почв», изданного Московским государственным университетом, И. П. Бабьева и Г. М. Зенова, относят бактерию Pseudomonas syringae к эпифитным микроорганизмам.
Напомним, эпифитные микроорганизмы обитают на поверхности растений, питаются их органическими выделениями и предохраняют растения от губительных микроорганизмов. Pseudomonas syringae является потенциальным патогеном, поскольку при ослаблении иммунитета растения она может начать на нем паразитировать.
По краснодарской шкале наличие Pseudomonas syringae на семенах в количестве 10% инфицированности оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений; при 20% инфицированности стимулирующего действия уже нет, но негативное действие еще не наступает; более высокий показатель инфицированности пагубно сказывается на растении.
У Pseudomonas syringae выявлена способность к синтезу белка, который является центром льдообразования при пониженной температуре. Если растения озимой пшеницы в весенний период после возобновления вегетации выдерживают весенние заморозки до -9 °С, то при наличии этого белка вода в растениях замерзает при -2-4 °С. Лед повреждает растительные клетки, и листья погибают. Иными словами, при наличии этой бактерии растения гораздо больше страдают от мороза.
Обычно в осенний период на растениях существует некое равновесие между микроорганизмами бактериального и грибкового происхождения, которые определенным образом конкурируют. Ранней весной, когда начинается активное таяние снега и на поверхности почвы температура колеблется в пределах ±2 °С, начинает развиваться Pseudomonas syringae. Для развития грибов эта температура низкая. Наблюдаемая нами гибель зерновых весной 2010 года в Украине в весенний период происходила на освободившихся от снега участках поля и была ошибочно объяснена отрицательным воздействием ледяной корки. Мы провели свое исследование и выяснили, что участки полей, пострадавшие от льда, не превышали 10-15% общей площади. На тех участках поля, где снег сошел на пару недель позже (например, поля у лесополос), растения не пострадали. Погибло много посевов озимых, ушедших в зиму в стадии шильца, хотя в прежние годы эта стадия считалась не самой плохой для перезимовки растений. Это явление наблюдалось как в восточных областях Украины, так и в Ростовской области. Так или иначе, выжившие растения были сильно ослаблены весенними заморозками и в дальнейшем плохо развивались.
Кому-то было удобно списать потери урожая в СевероВосточной Украине на последствия перезимовки, но это была косвенная, а не прямая причина.
Характерные повреждения от заморозков в случае высокого фона заражения Pseudomonas syringae наблюдались на полях в зоне от Харькова до предгорий Северного Кавказа весной 2009 года, но тогда этому никто не придал значения.
Развитие растений с высоким фоном инфицированности (как семян, так и самих растений) происходит замедленно. Весной начинает отмирать значительная часть первичной, а затем и вторичной корневой системы. В последние 2-3 года у растений озимых из-за отмирания корней отсутствует весеннее кущение, поэтому нет оптимального количества продуктивных стеблей, определяющего величину урожая.
Образование антоциановой пигментации на листьях культурных и диких злаков – еще один признак поражения растения. В данном случае это реакция на инфицирование фитопатогенными бактериями.
В результате действия токсинов, которые вырабатывают колонии бактерий, паразитирующих на растениях, появляется желтизна или желтая полосатость листьев. А на просвет на листе видны светлые точки (причина – разрушение хлоропластов), напоминающие проявление вирусных заболеваний и грибной этиологии. Однако анализ может показывать отсутствие на поверхности листа как фитопатогенных грибов, так и бактерий. При попадании на поверхность листа фитопатогенных бактерий с брызгами воды во время сильных дождей (инфекция может попасть с поверхности почвы), а также в случае переноса инфекции листососущими и листогрызущими насекомыми с зараженных дикорастущих злаков могут появляться пятна и точки, напоминающие поражение пиренофорозом.

Псевдомонас сиреневый (лат. Pseudomonas syringae) — фитопатогенная грамотрицательная палочковидная бактерия с одним жгутиком. Вызывает бурое слизеточение, обморожения, повреждения плодов и
пятнистость листьев

Вообще, при сильном накоплении в биоценозе инфекции фитопатогенные бактерии заметно подавляют развитие фитопатогенных грибов. В ряде хозяйств Ростовской области и Ставропольского края мы, опираясь на результаты фитоэкспертизы, в условиях весны-лета 2010 года вообще отказались от применения фунгицидов, поскольку в них не было необходимости.
Однако в производстве чаще всего имеют место сложные инфекции, при которых ведущим бактериальным компонентом являются бактерии Pseudomonas syringae, а сопутствующими – возбудитель черного бактериоза (бактерия Xantomonas translucens), желтого бактериоза (Pantoea agglomerance), фузариоза (Fusarium moniliforme) и др.
Fusarium moniliforme, наложенный на бактериальное поражение озимых, дал в 2010 году характерное для Харьковской области и некоторых районов Ростовской области проявление в виде гибели центрального листа с полным высыханием листовой пластинки у зерновых и дикорастущих злаков, а также отсутствия колоса. При одновременном поражении растения сетчатым гельминтоспориозом и бактериальной инфекцией появляются характерные признаки.
Фитоэкспертиза больных растений и семян показала, что совершенно по-другому начал вести себя гриб Trihoderma, который всегда считался дружественным для земледельца микроорганизмом и на основе которого создан ряд микробных препаратов фунгицидного действия. Некоторые природные штаммы проявляли агрессию по отношению к прорастающим семенам зерновых и замедляли рост корневой__ системы. Это показала углубленная фитоэкспертиза семян в одном из хозяйств Миллеровского района Ростовской области, которую проводили в Москве молекулярные биологи Института фитопатологии.
Все это в 2010 году наблюдалось впервые.

Предположительно, такие картины поражения растений мы будем наблюдать в течение нескольких лет, пока ситуация в микробиоценозе не наладится. Как можно вылечить болезнь, если поставлен неправильный диагноз? О визуальной диагностике болезней растений придется забыть. В данных условиях нужно делать сложные лабораторные исследования, а также привлекать методы сложной дифференциальной диагностики. По мнению старшего научного сотрудника Института вирусологии и микробиологии УАН, доктора биологических наук Л. А. Пасичник, которая много лет отдала изучению этой проблемы, сейчас характерные признаки поражения бактериальными болезнями зерновых искажены и сильно размыты.
Итак, мы назвали два видимых вектора проявления поражения растений:
1) абсолютная неустойчивость к морозам и весенним заморозкам;
2) абсолютная неустойчивость к засухе, даже небольшой, по причине поражения корневой системы (корни растений не могут идти за водой в глубокие слои почвы).
Поэтому причиной неурожая в Украине была названа косвенная причина – плохая перезимовка, а не бактериальное поражение растений. В России же все списали на засуху. В том и другом случае недобор урожая составляет примерно 40%.

Где она прячется, эта бактерия?

Попадая на поверхность почвы с осадками или вместе с соломой, эпифиты участвуют в разложении растительных остатков. Pseudomonas syringae сохраняется в стадии покоя до попадания на новые растения. Следовательно, пожнивные остатки являются для них местом не обитания, а локализации. Количество дождевых червей и полезных микроорганизмов, участвующих в разложении пожнивных остатков (составляющих ядро активного гумуса), значительно уменьшилось. Сейчас на черноземах скорость разложения пожнивных остатков уменьшилась в 6-8 раз. Поэтому на полях мы можем найти не только прошлогоднюю солому, но и солому второго и даже третьего года. Мозаичность в развитии растений, наблюдаемая на полях в последние 2-3 года, объясняется не неравномерным внесением минеральных удобрений, а очагами бактериального поражения растений ввиду наличия инфекции, накопившейся в почве на неразложенных растительных остатках.
Итак, инфекция сохраняется и накапливается на растительных остатках, переносится через семена, насекомыми, почвенными нематодами, ветром и человеком, который перевозит эти зараженные семена с места на место.

Способы контроля

Любая проблема выглядит сложной и неразрешимой, если ею не заниматься. Проблема кратковременной вспышки бактериозов описана в 1 томе энциклопедии в шести томах под названием «Жизнь растений», выпущенной еще в 1974 году издательством «Просвещение» фантастическим тиражом в 300 тыс. экземпляров. Думаю, эту книгу можно найти в любой районной библиотеке. В ней есть фотография с изображением пораженных растений зерновых, а также описание антибиотиков, которые тогда производились в Советском Союзе для нужд отечественного сельского хозяйства в сфере растениеводства. Сейчас в Украине эти антибиотики не выпускаются, но мы с нашими партнерами активно занимаемся их разработкой. В России в настоящее время выпускается в небольшом количестве антибиотик с действующим веществом фитобактериомицин, который попадает в Украину нелегально и используется в основном в овощеводстве. Для широкого применения в полеводстве импортного антибиотика лимитирующим фактором стала его высокая цена.
Особенностью использования антибиотика по вегетации является максимально раннее применение его на посевах. Причем дозы его применения и соответствующие финансовые затраты определяются степенью инфицированности растений. После выхода в трубку применение антибиотика неэффективно.
Антибиотик может входить в состав протравителя в баковой смеси с фунгицидом. Из химических фунгицидов с бактерицидным эффектом для протравливания семян эффективным оказался ТМТД (д.в. тирам 400 г/л). Тирам имеет смысл использовать в том случае, если хозяйство рассчитывает получить урожай в пределах 50-60 ц/га. Если планка выше, то нужно применять сложные комплексы.
Как показал наш опыт на юге России, семена и кукурузы, и подсолнечника, поступающие в хозяйство от фирм уже обработанными, необходимо протравливать заново, если для фунгицидной обработки не использовался тирам или антибиотик. До осени 2009 года лучшим считалось сочетание протравливания семян бактерицидами, обработки по вегетации антибиотиком с последующим внесением микробиологических препаратов.
На полях холдинга ООО АПК «Новый стиль» (Харьковская обл.) тирам не использовался, но применялись композиты для повышения иммунитета растений, а также микробыантагонисты и микробызаместители бактерии Pseudomonas syringae. В результате был получен эффект, который в условиях 2010 года, на общем фоне неурожая в области, можно назвать средним. Урожай озимой пшеницы составил 30-33 ц/га.
В 2009 году был создан новый препарат на другой концептуальной основе. Он позиционируется как препарат-антидот со свойствами иммуноиндуктора. Его активные компоненты блокируют действие токсинов бактерий на белковый обмен растений. Создан ряд низкобюджетных модификаций, защищенных патентами.
Ряд модификаций может быть использован в органическом земледелии. В Украине он будет зарегистрирован в 2011 году под названием «СТИМИКС-Агровитастим». Препарат оказался эффективным на всех сложных болезнях, где ведущей является Pseudomonas syringae – бактериальный ожог сои, бактериальное поражение кукурузы (Pseudomonas syringae pv. holci) и т.д.
Этот препарат был применен в ООО «Темижбекское» Ставропольского края в 2010 году. Средний урожай озимой пшеницы там составил 76 ц/га. Сорт одесской селекции Зустрич дал 80,4 ц/га. Для сравнения, эти же семена, высеянные на полях размножения на базе Ставропольского НИИСХа на очень хорошем агрофоне, дали урожай 46 ц/га. Именно в ООО «Темижбекское» было принято решение отказаться от использования фунгицидов по флаговому листу. Низкий бюджет гектара, использование микробных препаратов, препарата-индуктора иммунитета СТИМИКСАгровитастим позволило при затратах в $230 на гектар получить прибыль более $1200.
Применение препаратаиндуктора иммунитета оказалось эффективным и на более поздних стадиях развития растений – начало выхода в трубку. На 5-7-й день после обработки по листу начиналось восстановление корневой системы. Этому способствовало увеличение количества ассимилянтов из-за увеличения эффективности фотосинтеза.

Вместо заключения

Бактериозы выжигают целые поля. Но не все читатели этой статьи являются агрономами, не все могут наблюдать масштабы охватившего нас бедствия. Журнал читают представители и других профессий, инвесторы, вкладывающие деньги в сельское хозяйство, и люди, которым просто интересно, журнал ведь интересный.
В последние 3-4 года жители южных городов, гуляя по улицам, видят, что с их любимыми каштанами творится что-то неладное. Как и на милом сердцу Крещатике, где деревья с начала лета выглядят больными, на листьях появляются какие-то пятна. Как оказалось, это та самая вездесущая Pseudomonas syringae, патовар aesculi, попавшая сюда из лесов Индии. Сейчас этой бактерией поражен весь европейский каштан. Вплоть до севера Великобритании, г. Эдинбурга. Этой теме был посвящен доклад Сары Грин (Forest Research, UK) на конференции в Оксфорде.

БАКТЕРИОЗЫ – УГРОЗА ДЛЯ ЛЮДЕЙ И РАСТЕНИЙ (PSEUDOMONAS SYRINGAE)

Поразивший наши поля в прошлом году недуг, о котором мы писали в прошлогоднем майском номере журнала, в северо-восточной части Украины снял большую жатву. Наша версия причин такого явления – проявление на зерновых культурах эпифитотии (эпидемии) смешанных бактериально-грибковых заболеваний, против которых химические пестициды бессильны. Вероятность повторения ситуации в 2011 году составляет 100%.

По нашим данным, урожайность озимой пшеницы в Харьковской области в 2010 году составила 14,7 ц/га. При этом в ряде районов области урожай оказался чрезвычайно низким: в Валковском районе – 8,4 ц/га; Харьковском – 13,1 ц/га; Первомайском – 13,3ц/га; Шевченковском – 13,4 ц/га; Дергачевском – 14 ц/га; Нововодолажском – 14,7 ц/га; Печенежском – 15,4 ц/га.
Пшеницы яровой собрано почти на 30% меньше, чем в прошлом году, ячменя ярового – на 40%, ячменя озимого – более чем в 4,5 раза, овса – на 45%.
Наша версия причин такого явления – проявление на зерновых культурах эпифитотии (эпидемии) смешанных бактериальногрибковых заболеваний, против которых химические пестициды бессильны. Вероятность повторения ситуации в 2011 году составляет 100%. Такая же перспектива ожидает нас и в последующие несколько лет. Ведь осеннюю посевную – 2010 крестьяне проводили инфицированными семенами и в зараженную почву. Кто же поможет решить эту проблему?

Сказать, что анализ семян и растений на наличие патогенов никто не делает, было бы неправдой. Мы привыкли, что районные агрономы сверху рассылают нам сводку о том, что свирепствует септориозфузариоз-пиренофорозгельминтоспориоз, с приложением списка химии, которая решает все проблемы. Все это напоминает действия некоторых медиков, выписывающих рецепт и направляющих именно в ту аптеку, где есть соответствующая договоренность.
Возбудители грибковых заболеваний культурных растений всегда были, есть и будут. Но как часто они превышают порог вредоносности? В каком соотношении они находятся с возбудителями бактериальных болезней? Какой патоген является лидирующим? Что делать при наличии сложных инфекций? Станции защиты растений сказать об этом ничего не могут. Мы дошли до того, что в хозяйствах, и не только в хозяйствах, диагноз ставится голосованием «Кто за то, что у нас такая-то болезнь?!» Мало того, ни в России, ни в Украине нет гостированных методик определения бактериальных инфекций зерновых культур. Да и специалистов по бактериозам на весь бывший Советский Союз наберется человек двадцать, это в лучшем случае. Бактериологов ведь и раньше особо не жаловали. Проблемы в растениеводстве были связны в основном с грибковыми болезнями, но сейчас ситуация изменилась.

Болезнетворные бактерии способны сократить урожай на 30-45%

В России в последние годы сформировалась группа фитопатологов-бактериологов при Кубанском аграрном университете. У них есть свои методики диагностики этих болезней. Им на несколько лет раньше пришлось столкнуться с новыми болезнями культур, чем украинским специалистам. В Подмосковье анализ могут сделать в лаборатории бактериозов Всероссийского Института фитопатологии.
Возможно, анализы этой сложности может также проводить группа профессора Ф. С. Джалилова, созданная при Тимирязевской академии. Нам удалось договориться о возможности проведения анализов в лондонской лаборатории, а также в частной лаборатории Италии – на тот случай, если возникнет необходимость актировать потери на уровне крупных холдингов, которые будут готовы за эти анализы платить.
В Украине лидером по изучению бактериозов является группа ученых отдела фитопатогенных бактерий Института вирусологии и микробиологии Украинской академии наук, возглавляемого В. Ф. Патыкой. Его маленький коллектив подготовил к изданию первый том справочника по бактериальным болезням, который выйдет в феврале 2011 года. Есть предварительная договоренность, что на базе этого отдела будет организована лаборатория по диагностике. Киевский НИИ лабораторной диагностики и ветеринарносанитарной экспертизы также выразил готовность поддерживать организацию работы по экспертизе семенного материала и определению почвенных инфекций. Вот и все.

Предполагаемые масштабы бедствий в Украине

Материалы Института независимой экспертизы косвенно могут дать представление о географии зоны поражения эпифитотией. Вообще, нужен серьезный мониторинг бактериальных заболеваний на государственном уровне. Предположительно, спад производства в областях связан со степенью развития эпифитотии. Самое главное – как сложится мозаика погодных условий в новом году, которая будет способствовать проявлению болезни.
Как ни странно, от эпифитотии больше всего пострадают фермеры органического земледелия. В Украине органическое производство традиционно начинается на залежных землях. Еще несколько лет назад залежь была одним из лучших способов естественного восстановления плодородия почв. Однако за последние несколько лет возбудитель базального бактериоза Pseudomonas syringаe существенно увеличил границы своего обитания в биоценозе и вступил в симбиотические отношения с одноклеточными водорослями, для развития которых в залежи создаются оптимальные условия.

В реальности вид бактерий безобиднее, но вреда от них, как после нашествия саранчи

Синдром желтого флагового листа, когда хлоропласты разрушаются в результате действия фототоксичных бактерий, – один из признаков этой болезни. Это можно было наблюдать на полях «Органик» во время Дня органического поля в Новоград-Волынске летом 2009 года.
В течение 2009 и 2010 годов мы сделали несколько автомобильных поездок по всей Украине. Симптомы бактериального поражения наблюдались за сотни километров на запад от Днепра. Поэтому был сделан вывод, что карта распространения инфекции, размещенная в Интернете, очень устарела. Впоследствии это подтвердили и поездки по России. Ранее считалось, что Воронеж – северная граница распространения болезни. Но когда знакомые по моему совету отдали семена, полученные в Рязанском НИИСХ, на фитоэкспертизу, выяснилось, что степень их инфицированности очень высокая. Это говорит о том, что болезнь ушла далеко на север.
В 2009-2010 годах. несколько образцов посевного материала озимой пшеницы из Харьковской области мы отпраили на экспертизу в Краснодар. Полученные результаты приведены в таблице 1 (100-бальная система оценки поражения и методики определения – краснодарские).
Семена были инфицированы преимущественно Pseudomonas syringae spp. и видами Xanthomonas. Для устранения эпифитотии бактериозов необходимо было обеспечить обработку посевов бактерицидами (антибиотик фитобактериомицин с нормой внесения 1,5 л/га) в период весеннего кущения растений. При необходимости после обследования посевов в октябре 2009 года можно было проводить их осеннее опрыскивание. Поскольку такие защитные мероприятия не проводились, снижение урожайности вследствие поражения посевов бактериальными корневыми гнилями прогнозировалось на уровне 30-70%. Как показали дальнейшие события, прогноз по Харьковской области полностью подтвердился.
Осенью 2010 года были взяты на анализ образцы семян озимой пшеницы и других культур в Одесской и Тернопольской областях (названия организаций по их просьбе не называем, см. таблицы 2 и 3). Результаты анализов, мягко говоря, не радуют. Возможно, все, что мы видели в 2010 году на полях Харьковской области, повторится и в 2011 году, но в значительно большем масштабе.
Последние восемь лет фитопатологи и биологи разных стран мира ежегодно собираются для анализа происходящих изменений в микромире, связанных с активизацией этого микроорганизма. Восьмая международная конференция «Pseudomonas syringae, ее патовары и сопутствующие патогены» проходила в начале сентября 2010 года в Тринити колледж, Оксфорд, Великобритания. Кроме очень специфических вопросов в сфере молекулярной биологии (в частности об участках генов, ответственных за образование этим микробом определенных токсинов) на конференции озвучивались общие проблемы экологии Pseudomonas syringae. Выяснилось, что в последние годы бактерия значительно расширила сферу своего обитания. Так, около 40% диатомовых водорослей Мирового океана оказались носителями этого микроба. Его находят как во льдах Антарктиды, так и на вершинах Альп, куда, очевидно, он заносится с пылью ветром. Микроб научился жить в личинках некоторых насекомых. Его выделяют из кишечника человека – насколько это опасно, пока неизвестно. В последние годы микроб стал паразитировать на многих видах растений, как культурных, так и дикорастущих.
К сожалению, на конференции было мало докладов по борьбе с эпифитотией. Выбранное ранее стратегическое направление по конструированию штаммов ГМО, без определенных генов, вырабатывающих токсины, зашло в тупик. Сотни запущенных штаммов ГМО прижились в дикой природе.
На одном из докладов первого дня конференции констатировалось, что смесь природных штаммов и штаммов ГМО оказалась более агрессивна и опасна, чем просто смесь природных штаммов.
Из стран Европы в 2010 году больше всего пострадала Сербия. Основная причина, по нашему мнению, – нарушение правил землепользования в годы гражданской войны и связанное с этим падение супрессивности почв (их способности сопротивляться развитию и накоплению новой инфекции).
Из стран СНГ на конференции было 5 человек, все из России: двое москвичей, двое краснодарцев, приехавших на собственные средства, и автор данной статьи. Украина не прислала никого, хотя еще два года назад сотрудники Института вирусологии и микробиологии УАН выступали на шестой международной конференции, которая проходила в Италии. Возможно, в Украине недооценивают важность проблемы. Надеемся, государство найдет деньги на оплату участия украинских ученых в девятой международной конференции, которая в 2011 году будет проходить в Испании.

Повторение пройденного и нечто новое

Авторы учебника «Биология почв», изданного Московским государственным университетом, И. П. Бабьева и Г. М. Зенова, относят бактерию Pseudomonas syringae к эпифитным микроорганизмам.
Напомним, эпифитные микроорганизмы обитают на поверхности растений, питаются их органическими выделениями и предохраняют растения от губительных микроорганизмов. Pseudomonas syringae является потенциальным патогеном, поскольку при ослаблении иммунитета растения она может начать на нем паразитировать.
По краснодарской шкале наличие Pseudomonas syringae на семенах в количестве 10% инфицированности оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений; при 20% инфицированности стимулирующего действия уже нет, но негативное действие еще не наступает; более высокий показатель инфицированности пагубно сказывается на растении.
У Pseudomonas syringae выявлена способность к синтезу белка, который является центром льдообразования при пониженной температуре. Если растения озимой пшеницы в весенний период после возобновления вегетации выдерживают весенние заморозки до -9 °С, то при наличии этого белка вода в растениях замерзает при -2-4 °С. Лед повреждает растительные клетки, и листья погибают. Иными словами, при наличии этой бактерии растения гораздо больше страдают от мороза.
Обычно в осенний период на растениях существует некое равновесие между микроорганизмами бактериального и грибкового происхождения, которые определенным образом конкурируют. Ранней весной, когда начинается активное таяние снега и на поверхности почвы температура колеблется в пределах ±2 °С, начинает развиваться Pseudomonas syringae. Для развития грибов эта температура низкая. Наблюдаемая нами гибель зерновых весной 2010 года в Украине в весенний период происходила на освободившихся от снега участках поля и была ошибочно объяснена отрицательным воздействием ледяной корки. Мы провели свое исследование и выяснили, что участки полей, пострадавшие от льда, не превышали 10-15% общей площади. На тех участках поля, где снег сошел на пару недель позже (например, поля у лесополос), растения не пострадали. Погибло много посевов озимых, ушедших в зиму в стадии шильца, хотя в прежние годы эта стадия считалась не самой плохой для перезимовки растений. Это явление наблюдалось как в восточных областях Украины, так и в Ростовской области. Так или иначе, выжившие растения были сильно ослаблены весенними заморозками и в дальнейшем плохо развивались.
Кому-то было удобно списать потери урожая в СевероВосточной Украине на последствия перезимовки, но это была косвенная, а не прямая причина.
Характерные повреждения от заморозков в случае высокого фона заражения Pseudomonas syringae наблюдались на полях в зоне от Харькова до предгорий Северного Кавказа весной 2009 года, но тогда этому никто не придал значения.
Развитие растений с высоким фоном инфицированности (как семян, так и самих растений) происходит замедленно. Весной начинает отмирать значительная часть первичной, а затем и вторичной корневой системы. В последние 2-3 года у растений озимых из-за отмирания корней отсутствует весеннее кущение, поэтому нет оптимального количества продуктивных стеблей, определяющего величину урожая.
Образование антоциановой пигментации на листьях культурных и диких злаков – еще один признак поражения растения. В данном случае это реакция на инфицирование фитопатогенными бактериями.
В результате действия токсинов, которые вырабатывают колонии бактерий, паразитирующих на растениях, появляется желтизна или желтая полосатость листьев. А на просвет на листе видны светлые точки (причина – разрушение хлоропластов), напоминающие проявление вирусных заболеваний и грибной этиологии. Однако анализ может показывать отсутствие на поверхности листа как фитопатогенных грибов, так и бактерий. При попадании на поверхность листа фитопатогенных бактерий с брызгами воды во время сильных дождей (инфекция может попасть с поверхности почвы), а также в случае переноса инфекции листососущими и листогрызущими насекомыми с зараженных дикорастущих злаков могут появляться пятна и точки, напоминающие поражение пиренофорозом.

Псевдомонас сиреневый (лат. Pseudomonas syringae) — фитопатогенная грамотрицательная палочковидная бактерия с одним жгутиком. Вызывает бурое слизеточение, обморожения, повреждения плодов и
пятнистость листьев

Вообще, при сильном накоплении в биоценозе инфекции фитопатогенные бактерии заметно подавляют развитие фитопатогенных грибов. В ряде хозяйств Ростовской области и Ставропольского края мы, опираясь на результаты фитоэкспертизы, в условиях весны-лета 2010 года вообще отказались от применения фунгицидов, поскольку в них не было необходимости.
Однако в производстве чаще всего имеют место сложные инфекции, при которых ведущим бактериальным компонентом являются бактерии Pseudomonas syringae, а сопутствующими – возбудитель черного бактериоза (бактерия Xantomonas translucens), желтого бактериоза (Pantoea agglomerance), фузариоза (Fusarium moniliforme) и др.
Fusarium moniliforme, наложенный на бактериальное поражение озимых, дал в 2010 году характерное для Харьковской области и некоторых районов Ростовской области проявление в виде гибели центрального листа с полным высыханием листовой пластинки у зерновых и дикорастущих злаков, а также отсутствия колоса. При одновременном поражении растения сетчатым гельминтоспориозом и бактериальной инфекцией появляются характерные признаки.
Фитоэкспертиза больных растений и семян показала, что совершенно по-другому начал вести себя гриб Trihoderma, который всегда считался дружественным для земледельца микроорганизмом и на основе которого создан ряд микробных препаратов фунгицидного действия. Некоторые природные штаммы проявляли агрессию по отношению к прорастающим семенам зерновых и замедляли рост корневой__ системы. Это показала углубленная фитоэкспертиза семян в одном из хозяйств Миллеровского района Ростовской области, которую проводили в Москве молекулярные биологи Института фитопатологии.
Все это в 2010 году наблюдалось впервые.

Предположительно, такие картины поражения растений мы будем наблюдать в течение нескольких лет, пока ситуация в микробиоценозе не наладится. Как можно вылечить болезнь, если поставлен неправильный диагноз? О визуальной диагностике болезней растений придется забыть. В данных условиях нужно делать сложные лабораторные исследования, а также привлекать методы сложной дифференциальной диагностики. По мнению старшего научного сотрудника Института вирусологии и микробиологии УАН, доктора биологических наук Л. А. Пасичник, которая много лет отдала изучению этой проблемы, сейчас характерные признаки поражения бактериальными болезнями зерновых искажены и сильно размыты.
Итак, мы назвали два видимых вектора проявления поражения растений:
1) абсолютная неустойчивость к морозам и весенним заморозкам;
2) абсолютная неустойчивость к засухе, даже небольшой, по причине поражения корневой системы (корни растений не могут идти за водой в глубокие слои почвы).
Поэтому причиной неурожая в Украине была названа косвенная причина – плохая перезимовка, а не бактериальное поражение растений. В России же все списали на засуху. В том и другом случае недобор урожая составляет примерно 40%.

Где она прячется, эта бактерия?

Попадая на поверхность почвы с осадками или вместе с соломой, эпифиты участвуют в разложении растительных остатков. Pseudomonas syringae сохраняется в стадии покоя до попадания на новые растения. Следовател