Вовчок соняшниковий стає справжнім лихом для тих, хто хоча б раз з ним стикнувся. Стійкий, надзвичайно витривалий, вміє клонуватись і мутувати – виживає там, де інші шкідники вже давно б загинули. Що робити із цією загрозою XXI століття, які методи боротьби і чи вдасться селекціонерам світу знайти правильні рішення?
— На сьогодні різні види Вовчку вражають 16 млн світових посівів соняшнику та зачіпають 50% світових врожаїв. Ось чому 2-4 липня минулого року відбувся IV міжнародний симпозіум щодо Orobanche Cumana у Бухаресті, де були присутні більше, ніж 200 учасників з 20 країн світу. Всі погодились, що потрібно об’єднати зусилля, аби боротись із Вовчком на світовому рівні. Ми теж приєднуємось і зараз проводимо власні дослідження, — відзначає директор ТОВ «Євросем» Дмитро Шацман.
Він поділився найцікавішою інформацією щодо Вовчку соняшникового, розказав про методи боротьби та захисту. Усі подробиці у нашому матеріалі.
Хто він — ВОВЧОК СОНЯШНИКОВИЙ?
Загалом всі рослини Orobanchaceae (Вовчкові) мають 89 родів та 1600 видів. Не всі вони є паразитами. Із них тільки 13 родин є паразитами. Більшість з яких пристосовані до паразитування як на культурних рослинах, так і на деяких деревах.
У країнах СНД зустрічається до 20 видів рослин (Вовчкові). В Україні — 5.
- Егітенія (росте у Південній та Південно-Східній Азії та островах Тихого океану) — паразитує на деревах.
- Вовчок чудовий. Паразитує на рослинах роду полиней.
- Вовчок конопляний або гіллястий.
- Вовчок соняшниковий (Orobanche Cumana).
- Вовчок баштанний. Вражає біля 70 видів рослин — у т.ч. картоплю, тютюн, томати, баштанні культури.
NB: Вовчок соняшниковий — це трав’яниста безхлорофільна рослина з простим або гіллястим стеблом жовтуватого або буруватого кольору. Висота Вовчку може бути 60 см. Але іноді зустрічаються і непоодинокі особини, які досягають висоти 1 м і вище
Розмноження
- Перехресне запилення — до 20% (міжвидове схрещення, що дає рекомбінацію генів, дозволяє отримати успішні нові популяції).
- Самозапилення — до 80% (призводить до «инцухту» та фіксації найбільш успішних генів).
- Апоміксис — до 1% (нестатевий механізм розмноження, без запилення — фактично — це клонування, що часто призводить до появи мутантів).
Коренева система вовчка — гаусторія. Вона не має кореневих волосків, а зростається (паразитує) з корінням соняшника таким чином, що рослина соняшника втрачає поживні речовини і не може нормально розвиватись.
Причина паразитування — нестача хлорофілу, а отже, відсутність можливості брати участь у фотосинтезі. Замість цього вони отримують запаси вуглецю, азоту і неорганічні речовини шляхом паразитування на коренях рослин-господарів.
У місці кріплення заразихи до коріння соняшника формується потовщення — місце всмоктування та накопичення поживних речовин.
Плід Вовчка — коробочка, при дозріванні розкривається двома, трьома стулками (створками). Одна рослина може мати до 120 квіток і сформувати до 300 тисяч насінин.
1 коробочка може містити до 2,5 тисяч насінин. Тобто теоретичний потенціал 1 рослини Вовчку — 300 тисяч насінин.
Насіння вовчка 360-500*160-250 мм. Занесено до Книги рекордів Гіннеса, як найдрібніше.
Воно дуже легке, електростатичне, переноситься вітром, водою, технікою.
— У ґрунті насіння Вовчку може зберігатись до 20 років. Фактично, це та проблема, яка буде законсервована на 20 років і потім ще не раз дасть про себе знати, — говорить Дмитро Шацман.
Після дозрівання насіння та попадання у ґрунт перш, ніж насіння зможе прорости має пройти два етапи:
- Післязбиральне дозрівання. За рахунок зовнішньої вологи з насінини видаляються інгібітори проростання.
- Так званий метод покою, в який насіння набирає сил для проростання.
*Загальна тривалість цих процесів — до 40 днів.
Процес проростання, прикріплення та формування пагону:
- Виявлення кореневих ексудатів соняшнику (стриголактони та сесквитерпенові лактони). За це відповідає ГЕН — КАІ-2D. У геномі Вовчку виявлено декілька генів КАІ-2D.
- Виділення зародкової трубки, що рухається в напрямку найбільшої концентрації виділень соняшника.
*Для проростання насіння Вовчку оптимальною є температура ґрунту — 16-25 С, та вологість 70-75%. При температурі нижче 10 С та вище 35 С насіння не проростає. При температурі вище 50 С гине. Насіння може проростати будь-якої глибини та рослина може формувати квіти та насіння під поверхнею ґрунту.
- Після зустрічі паростка кореня відбувається подальше проникнення паростка у корінь.
- Паросток виділяє клейкі речовини та ферменти, що розкладають міжклітковий пектин та проникають у клітини паренхіми (м’які клітини). Ціль — проникнути у ксилему та флоему кореня (провідні тканини) та встановити судинні зв’язки.
- Проникнення у провідні тканини — пусковий момент запуску росту гаусторіального органу, після чого у Вовчку починає вироблятися флоемний потік, що є сильним приймачем поживних речовин.
- В подальшому гаусторія виділяє ферменти, що розчиняють міжклітинні пластини кореня для просування по них, не знищуючи їх
- На наступному етапі починає активно рости орган накопичення — брунька, з якої в результаті виходить пагін.
- На останньому етапі пагін виходить із землі, з’являються квіти, формується та розсіюється насіння.
Шкодочинність
При ураженні Вовчком порушується водний і поживний режим коренів і надземної частини рослин соняшника.
Втрата води призводить до порушення транспірації ураженої рослини, у кілька разів збільшується водний дефіцит і знижується фотосинтезуюча активність.
При ураженні рослин соняшника Вовчком сповільнюється їх зростання і розвиток, що у свою чергу призводить до значних втрат врожаю.
Листя соняшника в’яне і никне у результаті дефіциту води, через деякий час воно жовтіє.
| ДОВІДКА Скільки сьогодні ідентифіковано рас? Перша згадка про Вовчок на території Вороніжської губернії — 1866 рік. Вовчок з рослин полину переходить на соняшник. Раса А. 1925 рік — поява Раси В. Але фактично — 12 рас, тому її називають комплексом рас (Ростовська область). 1960 рік — Раса С — Молдавський тип. 1990 рік — Раса D (біла морфологічно подібна Раса C) та Е. У 1997 році в Румунії та Іспанії ідентифікували Расу F. У період з 2000 по 2007 роки у Туреччині, Румунії та Іспанії були виявлені дуже вірулентні раси, що отримали назви G та H (мутації рас мають локальний характер). Але за деякими даними ідентифіковано Расу I (відсутнє офіційне підтвердження). |
Причини мутації
| Природа завжди знайде вихід | Мутація обумовлена нормою адаптативної модифікації (И.И. Шмальгаузен) — «виживає найсильніший» | Можливість міжвидового схрещення рослин роду Orobanchaceae |
Приклади мутації Вовчка:
- Перехід Вовчка з полинових на соняшник.
- Збільшення насіннєвої продуктивності з 80 до 300 тисяч насінин з 1 рослини.
- Поява багатостеблових форм.— У нас є інформація, що на півдні України ті, хто займаються овочівництвом уже не раз стикнулись із таким паразитом як Вовчок баштанний, — відзначає Дмитро Шацман. — Цього року ми проїхали 16 локацій по всіх регіонах, де були посіяні різні гібриди різних компаній і з’ясували, що майже на всіх локаціях — скрізь є Вовчок. Перше, що ми виявили: висота рослин може бути різною (від 30 см до 1 метра). Глибина формування гаусторії може сягати від 6 см до 12-15 см. Кількість квіток на одній рослині може варіюватись від 40 коробочок до 90 коробочок на 1 рослині. Це все були різні гібриди. Тобто вони подолали стійкість.
Механізми самозахисту соняшника:
- Вперше ідентифікований на гібридах стійких до Раси А. Характерна ознака – здуття на корені, обумовлене посиленою діяльністю кори та деревини, в результаті з’явились вторинні тканини в корені.
- Притаманне для гібридів стійких до Раси В. Характерне зміною хімічного складу ексудатів або зниження рівня ексудації необхідних речовин для проростання насіння Вовчка.
- Ще один механізм стійкості — реакція надчутливості. Загибель клітин кореня у місці контакту з клітинами паростка Вовчка. Також виявлене у гідридів стійких до Раси В.
- Зміцнення клітинної стінки шляхом поперечного зшивання білків.
- Властиве для гібридів стійких до Раси С. Під час проникнення паростка Вовчка у судини провідної тканини, рослина реагує відкладанням матаболітів (лігніну, суберину).
Шляхи поширення та методи боротьби
Повне зараження поля потребує до 4 циклів сівозміни:
Цикл 1 — уражені поодинокі рослини.
Цикл 2 — уражені невеликі групи в радіусі до 10 метрів від осередку первинного ураження.
Цикл 3 — збільшення зон вторинного ураження. Початок втрат урожаю.
Цикл 4 — повне ураження поля.
- Поширення з технікою. Використання найманої техніки при збиранні, обприскуванні, обробці ґрунту чи транспортуванні.
ПОРАДИ ЕКСПЕРТІВ: обов’язково мити колеса техніки та нижні частини корпусу. В першу чергу збирання та обробку проводити на не уражених полях.
- Перехід з інших культур. Окрім соняшника, Orobanche паразитують на багатьох інших культурах (полин, конопля)
ПОРАДИ ЕКСПЕРТІВ: обстеження території навколо полів. Боротьба з бур’янами на полі та по периметру поля.
- З насінням соняшника. Насіння заразихи є електростатичним, а отже, після розкриття коробочки (плід), прилипає до ґрунту або переноситься на невелику відстань. Але іноді можливе ураження кошика.
ПОРАДИ ЕКСПЕРТІВ: купувати тільки сертифіковане насіння (сертифікація в Україні складається з польового інспектування та лабораторного аналізу).
Додаткові заходи боротьби:
- Кислотність ґрунту впливає на здатність насіння Вовчка проростати. Оптимальний pH 6,5 та нижче. А отже, треба вносити лужні добрива та обробляти насіння стимуляторами з достатньо високим pH.
- Строки сівби впливають на здатність насіння Orobanche Cumana проростати. Дуже пізні або дуже ранні строки — знижують здатність насіння проростати. Оптимальна температура проростання вовчка 16-25 градусів. При температурі нижче 10 та вище 35 градусів насіння не проростає.
- Мінімальний обробіток ґрунту без перевертання пласту або обробка ґрунту навесні. Оскільки насіння Orobanche Cumana дуже сильно уражається грибами роду Fusarium та вразливе до надмірного зволоження.
| Використання технології Clearfield (Basf). Вперше соняшник стійкий до гербіцидів з класу імідазолінонів був відмічений у 1996 році в Канзасі. У 2000 році стійкість від дикого сорту соняшника була передана лінії HA-26 селекціонером Маліджою, а у 2002 році одним з перших у світі з’явився гібрид Рімісол. Висів сортів або гібридів соняшника другого покоління суцільним посівом, з метою провокації проростання та подальшого знищення посіву, але не раніше, ніж через 40 днів після дозрівання насіння Вовчку. |
Підготувала Ірина Прохорчук
Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram