Корневые нематоды могут быть инвазивными и опасными для пшеницы: опыт Австралии

В своем исследовании, опубликованном на портале MDPI, авторы (Джон П. Томпсон и Тимоти Дж. Клеветт из Университета Южного Квинсленда) рассказывают о корневых нематодах, которые, вероятно, были завезены в Австралию и с тех пор значительно увеличили популяцию в ущерб производству пшеницы.

«Нематоды, поражающие корни (Pratylenchus spp.), встречаются на многих видах растений, и в глобальном масштабе они составляют третью по значимости с экономической точки зрения группу нематод после цистообразующих (Heterodera spp. и Globodera spp.) и галловых (Meloidogyne spp.).

В Австралии ряд видов корневых нематод был связан с потерей урожая пшеницы и особенно с Pratylenchus thornei в северной или субтропической области возделывания зерновых культур восточной Австралии, P. neglectus и P. Thornei в южной или умеренной зоне, а также P. neglectus и P. quasiterrioides в западном или средиземноморском регионе.

Имеются данные, свидетельствующие о том, что вид P. thornei был завезен в субтропический регион зерновых, и благодаря постоянному выращиванию пшеницы увеличил плотность популяции на многих полях.

Пшеница в Австралии выращивается в зимний период (с мая по ноябрь) в гибких севооборотах с другими озимыми зерновыми и бобовыми культурами, а также с летними культурами, особенно сорго (Sorghum bicolor (L.) Moench).

Севооборот с сорго, которое относительно устойчиво к P. thornei, значимый компонент комплексного управления P. thornei в этом регионе, но другие важные севооборотные культуры, такие как ячмень (Hordeum vulgare L.), нут (Cicer arietinum L.) и маш (Vigna radiata (L.) – напротив, хозяева, и вместе с пшеницей продолжают увеличивать плотность популяции P.thornei.

Посадка толерантных и устойчивых сортов пшеницы является еще одним ключевым компонентом комплексного управления, а рейтинги толерантности и устойчивости сортов пшеницы к P. thornei доступны для производителей в ежегодных руководствах по посеву для северного зернового региона.

Устойчивость сортов пшеницы оценивается по конечной плотности популяции P. thornei в корнях растений и окружающей почве после 16 недель роста в почве, засеянной стандартной начальной плотностью популяции.

Рейтинги сортов представлены для производителей в девяти порядковых категориях от устойчивых (R) до очень восприимчивых (VS) на основе данных о конечной плотности популяции P. thornei из экспериментов.

Переносимость оценивается по урожайности зерна на управляемых участках поля с высокой плотностью заселения P.thornei. Рейтинги сортов представлены для производителей в девяти порядковых категориях от толерантности (T) до очень нетерпимой (VI) на основе данных по урожайности зерна по участкам и годам, объединенным МЕТ-анализом.

Производство зерна в этом регионе осуществляется в основном на темных трещиноватых глинистых почвах, известных как вертисоли, потому что они обладают высокой водоемкостью, доступной для растений.

Это позволяет накапливать почвенную воду во время залежей для дополнения дождевых осадков в посевах для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых районах.

Первоначальное плодородие почв региона снизилось из-за выращивания зерновых, и азотные (N) удобрения необходимы для поддержания урожайности и зернового протеина твердых сортов яровой пшеницы белой твердой, обычно выращиваемой для массовых рынков хлеба и лапши.

Другими элементами удобрений, необходимыми для выращивания пшеницы в регионе, являются фосфор (P) и цинк (Zn).

В ранее опубликованном исследовании в этом регионе P.thornei было показано, что корневая нематода снижает урожайность пшеницы.

Увеличение роста и урожайности культуры было получено при обработке почвы высокими дозами любого из двух нематицидов, причем оксим карбамат альдикарб более эффективен, чем органофосфат фенамифос.

Нематоциды снизили плотность популяции P. thornei в корнях и почве корневой зоны, уменьшили вегетативные симптомы пожелтения листьев у растений пшеницы, а также увеличили кущение, производство биомассы и урожай зерна.

Кроме того, молодые растения пшеницы, выращенные в почве, обработанной нематицидом, имели повышенные концентрации азота и фосфора.

Поскольку те же нематициды не оказывали прямого воздействия на концентрацию доступных питательных веществ в почве, сделан вывод, что защита корневой системы нематицидами восстановила эффективность корней в плане усвоения питательных веществ.

Не было зарегистрировано нематицидов для использования на зерновых культурах в субтропическом зерновом регионе восточной Австралии. После этой исследовательской работы с двумя нематицидами, последовали эксперименты по тестированию широкого спектра, чтобы оценить возможность экономического контроля над P. thornei в этом регионе.

Многие нематоциды, испытанные в этих экспериментах, с тех пор были изъяты с мировых рынков по экологическим соображениям.

Реакция растений на нападение нематод оценивалась с помощью регрессионного анализа и анализа основных компонентов различных параметров растений на разных стадиях развития сельскохозяйственных культур в зависимости от различной плотности популяции нематод в корнях и почве корневой зоны.

Уменьшение популяции нематицидами привела к увеличению количества побегов, биомассы растений, концентраций и поглощений N и P, количества колосьев и зерен, а также урожайности зерна.

Урожайность зерна сильно коррелировала с количеством зерен, биомассой и количеством колосьев, а также отрицательно коррелировала с количеством P. thornei в корневой зоне почвы при удлинении стебля.

Исследование показало, что повреждение корней P. thornei снижает урожайность пшеницы за счет ограничения концентраций N и P и поглощения их верхушками растений, вызывая плохое развитие на протяжении всей жизни растений. Генетические, экологические и управленческие факторы, снижающие плотность популяции P. thornei, предпринимаемые против нематод, значительно увеличивают количество колосьев и зерен, а также урожай в целом».

(Источник: www.mdpi.com).