Вірусні і бактеріальні хвороби сої та засоби їхнього обмеження
Економіці вирощування сої значної шкоди завдають бур’яни, шкідники та хвороби — комахи, патогенні гриби, нематоди і віруси. Останні є глобальними шкідниками сої. Принаймні 145 вірусів із 27 груп та 31 некласифікований вірус здатні інфікувати сою в природних умовах. В Україні вірусні хвороби сої зафіксовано у всіх районах її вирощування.
Вірус мозаїки сої (ВМС) (Soybean mosaic virus, родина Potyviridae)
Симптоми
Першими симптомами хвороби є посвітління жилок листка. Пізніше його поверхня стає зморшкуватою, забарвлення нагадує свого роду мозаїку зі світло- і темно-зелених зон (фото 1). Уражені листки, як правило, асиметричні, вздовж жилок або по всій поверхні листкової пластинки утворюються здуття, хлороз та гофрованість. Хворі рослини сої стають низькорослими, із вкороченими черешками і міжвузлями, зменшується кількість бобів та насінин у них. Боби нерідко зігнуті у вигляді серпа, блискучі, неопущені, особливо у жовтозерних сортів, часто мають строкату пігментацію. Особливістю захворювання є скручування листків донизу, а верхівок — угору, листки робляться крихкими і погано ростуть. Розміри та кількість бульбочок на коренях рослин, утворені Rhizobium sp., значно зменшуються. Вірус поширюється системно всією рослиною і зазвичай його вміст корелює із важкістю симптомів. Характерні симптоми хвороби проявляються за температури 18…20°С, а понад 28…30°С — «маскуються».
Епідеміологія та засоби обмеження захворювання
На поля ВМС потрапляє з інфікованим насінням. Поширюється вірус багатьма видами попелиць у неперсистентний спосіб та механічною інокуляцією. Живлячись на рослинах, інфікованих ВМС, попелиці стають вірофорними (зараженими) і переносять вірус на здорову сою.
Контролювати ВМС досить складно, оскільки цей вірус має широке коло рослин-хазяїв, його поширюють численні види попелиць. Довгий час вважали, що вірус уражує тільки сою. Наразі відомо понад 30 видів рослин, чутливих до вірусу, серед яких квасоля (Phaseolus lathyoroides, Ph. vulgaris), горох (Pisum sativum), люпин (Lupinus album) та різні види лободи. Головним джерелом повсюдного поширення ВМС на сої є інфіковане насіння. Вірус залишається життєздатним у насінні принаймні впродовж років.
Ситуація із вірусними хворобами на сої ускладнюється відсутністю сортів цієї культури, імунних та стійких до вірусів. Тому основними засобами обмеження вірусної інфекції є використання безвірусного насіння та контроль популяції переносника.
Вірус жовтої мозаїки квасолі (ВЖМК) (Bean yellow mosaic virus, родина Potyviridae)
Симптоми
Діагностичною ознакою інфікування рослин ВЖМК є яскраво-жовта чи зелена мозаїка, або плямистість, яка стає більш вираженою на старих листках (фото 2). На молодих рослинах, інфікованих ВЖМК, з’являються розкидані жовті плями чи смуги вздовж основних жилок. У період дозрівання жовтуватість набуває іржавого матового відтінку. Першими симптомами захворювання є посвітління жилок, листки зазвичай не мають деформацій, не зморщуються, як за ВМС-інфекції, проте деякі штами ВЖМК здатні викликати інтенсивнішу плямистість і скручування листків. Рослини, як правило, не відстають у рості, на бобах ознаки захворювання відсутні.
Епідеміологія та засоби обмеження захворювання
ВЖМК досить поширений, наразі відомо понад 2000 його штамів та ізолятів. Порівняно із ВМС, цей вірус менш шкодочинний, однак уражує всі бобові рослини, передається із насінням не лише сої, а й таких важливих сільськогосподарських культур, як Lupinus albus, L. luteus, Trifolium pratense, Vicia faba, із частотою від 0,94–2,2 до 10,8–18,1%. Місце резервації вірусу — багаторічні бобові трави. ВЖМК передається у неперсистентний спосіб понад 30 видами попелиць, зокрема Acyrthosiphon pisum, Macrosiphum euphorbiae, Myzus persicae, Aphis fabae.
Основними засобами обмеження вірусної інфекції є використання стійких сортів сої. Застосування інсектицидних аерозолей для зменшення швидкості поширення вірусу попелицями, як правило, малоефективне, але цей засіб може забезпечити обмежений контроль, якщо його застосовувати на всіх довколишніх насадженнях бобових на початку сезону. Важливо, щоб поля, засіяні соєю, були територіально віддаленими від площ із багаторічними бобовими (люцерною, конюшиною, викою).
Вірус мозаїки люцерни (ВМЛ) (Alfalfa mosaic virus, родина Bromoviridae)
Симптоми
Основними симптомами інфекції ВМЛ на сої є затримка ростових процесів, обумовлена вкороченням міжвузлів, розростання аксіальних пагонів, карликовість. Системна мозаїка супроводжується некротизацією листків і стебла, листкова пластинка зморшкувата і плямиста, спостерігається зниження кількості бобів та насінин у бобах. Мозаїчність листя варіює від вираженого яскраво-жовтого забарвлення до білого, часто спостерігається некроз жилок (фото 3). Як правило, листя не деформується. Рослини, інфіковані у ранній фазі розвитку, стають кволими, їхні плоди деформуються. Ознаки інфекції можуть зберігатися тривалий час або швидко зникати. Інфіковані вірусом рослини не утворюють строкатого насіння на відміну від деяких інших вірусів сої.
Епідеміологія та засоби обмеження захворювання
Вірус уражує понад 600 видів рослин із 70 родин. Останнім часом фіксують збільшення цієї інфекції серед насаджень сої, що пов’язують зі спалахами соєвої попелиці (Aphis glycines). Альтернативними рослинами-хазяїнами ВМЛ є люцерна, інші бобові і пасльонові культури. Часто інфіковані рослини залишаються безсимптомними, що може відігравати визначальну роль у поширенні ВМЛ. У результаті ко-інфекції ВМЛ та ВМС спостерігається синергічна взаємодія двох вірусів, яка проявляється у посиленні симптомів хвороби та підвищенні рівня накопичення ВМЛ у рослинах сої. Як і вірус мозаїки сої, ВМЛ переноситься багатьма видами попелиць (понад 15) у неперсистентний спосіб, незначною мірою поширюється із насінням хворих рослин чи механічним шляхом та не передається під час контакту між рослинами у польових умовах. Стійкі до ВМЛ сорти сої наразі недоступні для комерційного використання, однак їх широко досліджують у наукових установах.
Вірус золотистої мозаїки квасолі (ВЗМК) (Bean golden mosaic virus, родина Geminiviridae)
Симптоми
Головною домінуючою ознакою вірусного ураження на листках сої є яскраво-жовта мозаїка із золотистим відтінком, карликовість рослин і деформація листків (фото 4). У літні місяці на уражених рослинах відбувається характерне опадання зав’язі у результаті стерильності пилку. Подеколи вірус може викликати кущисту карликовість рослин, близьку за симптоматикою до хвороб типу жовтяниць. Відросле листя скручується донизу, поверхня стає жорсткою і шкірястою. У бобах зменшується кількість насінин. Після інфікування первинного листка ВЗМК симптоми з’являються через п’ять-шість днів на неінокульованих трійчастих листках. Розвиток симптомів залежить від температури: за 27…30°С симптоми більш виражені і з’являються раніше, ніж за 21…24°C.
Епідеміологія та засоби обмеження захворювання
Упродовж останніх 30 років ВЗМК став серйозною загрозою для регіонів вирощування бобових культур у різних частинах світу, але особливо в тропіках і субтропіках. За раннього ураження рослин вірусом втрати врожаю сягають 80–100%. Передається вірус у персистентний спосіб білокрилкою Bemisia tabaci лише одного виду — Gennadius (Hemiptera: Aleyrodidae). ВЗМК зберігається у ротовому апараті комахи впродовж декількох днів або тижнів, а також під час її линьки. Вірус не розмножується у векторі і не передається безпосередньо потомству. В лабораторних умовах ВЗМК зберігає інфекційність упродовж декількох днів або тижнів, передається шляхом механічної інокуляції, щеплення, але не поширюється насінням чи пилком. Резерваторами вірусу слугують бобові культури або бобові бур’яни. Поширення вірусу залежить від багатьох факторів, зокрема від еволюції вірусів, змін у біології векторів, завезення інфікованого посадкового матеріалу, впровадження нових культур і наявності генів сприйнятливості господаря. Однак основним джерелом поширення вірусу є саме вектори, зокрема білокрилка Bemisia tabaci.
Вірус кільцевої плямистості тютюну (ВКПТ) (Tobacco ringspot nepovirus, родина Secoviridae)
Симптоми
Основними симптомами вірусного ураження є затримання росту, спотворення листків і характерне побуріння та скручування верхніх паростків (фото 5). Симптоми, викликані цим вірусом, залежать від віку рослини: так, найуразливіша соя, інфікована в молодому віці. Рослини, заражені після цвітіння, пошкоджуються меншою мірою і здатні утворювати майже нормальну кількість бруньок, однак часто вони засихають або відламуються, так і не утворивши зав’язі. Вірус у рослині поширюється системно, і з часом верхівкові бруньки стають коричневими, згинаються гачком та засихають. Пізніше бічні бруньки теж набувають коричневого відтінку, некротизуються і опадають. Стебло залишається зеленим, і уражені рослини часто вирізняються кольором серед дозрілої неінфікованої сої. Серцевина стебел і гілок стає смугастою, буріє. Вірус значно уповільнює ріст кореневої системи і бульбочок.
Епідеміологія та засоби обмеження захворювання
ВКПТ уражує широке коло трав’янистих і деревних рослин, у природних умовах поширюється нематодами та трипсами Thrips tabaci і Melanoplus differentialis, досить легко передається механічно та з насінням (майже 100% — із насінням сої). Під впливом вірусу врожайність може знизитися від 25 до 100%. Насіння рослин, уражених після цвітіння, не містить вірусу і наступного року дає здорові паростки. Резерваторами вірусів можуть бути численні бур’яни (кульбаба, дика морква, портулак, дурман, лобода, амарант, амброзія), також деякі кормові бобові культури є безсимптомними вірусоносіями.
Найбільш практичною стратегією обмеження захворювання на посівах сої є розміщення виробничих насаджень віддалено від пасовищ, меж полів із бур’янами, інфікованими вірусом. Є сорти, стійкі до певних штамів вірусу. Нещодавно ВКПТ було включено до переліку карантинних шкідників (EPPO A2 list (EPPO/CABI, 1996b).
Строката пігментація насіння сої
Основними вірусами, що викликають строкате забарвлення насіння сої, є віруси мозаїки сої та плямистості бобів квасолі (Bean pod mottle virus). Знебарвлювання насіннєвої шкірки починається із рубчика («кровотеча рубчика»), насінина стає плямистою, із нерегулярними коричневими чи темно-коричневими цятками (фото 6). Така строкатість викликана накопиченням антоціанів або лейкоантоціанів. Причиною знебарвлення насіння можуть бути інші абіотичні й біотичні фактори. До абіотичних факторів відносять зниження температури до 15°C у фазі цвітіння або зберігання насіння за умов підвищеної вологості. Відомо, що з-поміж збудників грибної та бактеріальної етіології викликають появу плямистості насіннєвої шкірки Phomopsis spp.,Cercospora kikuchii та Alternaria spp. Однак необхідно враховувати, що строкатість насіння може бути особливістю сорту, тому для надійної ідентифікації потрібно проводити тестування насіння на наявність патогенів.
Бактеріальні хвороби сої
Коло збудників бактеріальних захворювань сої визначено багатьма вченими з усього світу, оскільки ареал її вирощування давно вже не обмежується азійськими регіонами. Рівень поширення різних типів захворювань сої неоднаковий і залежить від багатьох екологічних факторів. Розглянемо найпоширеніші бактеріальні хвороби цієї культури в Україні.
Кутаста плямистість (Pseudomonas savastanoi pv. glycinea)
Одним із найшкодочинніших збудників бактеріальних захворювань сої (особливо у фазі бутонізації та цвітіння) є збудник кутастої плямистості Pseudomonas savastanoi pv. glycinea.
Збудником кутастої плямистості уражуються усі наземні частини рослини в усі фази росту і розвитку, але значно частіше його спостерігають на листі у фазі цвітіння культури, на проростках та сім’ядолях. Уражені сім’ядолі сої спочатку маслянисті, набувають сіро-коричневого, сіро-чорного забарвлення. Частина тканини, що ближча до краю, світло-коричнева, має темно-коричневу облямівку. Буває, що край сім’ядолі неначе поїдений. Плями можуть бути гладкими, пласкими, щільними у центрі та по краях поверхні сім’ядолі (фото 7).
На листі плями спочатку дрібні, кутасті, маслянисті, просвічуються на світло. На молодих листках зазвичай з’являються дві-три плями. Уражена тканина жовтого, світло-коричневого кольорів, потім вона темнішає і має жовтувато-оранжевий ореол. Тканина у місцях ураження випадає, листя набуває дірчастого вигляду. На поверхні плями іноді виступає ексудат.
Хворе насіння, порівняно зі здоровим, має менші розміри, зазвичай має тьмяну зморшкувату поверхню. На насінні можуть утворюватися сіро-коричневі сухі плями, тріщини. За сприятливих умов масове ураження сої кутастою плямистістю може посилитися у другій половині літа, коли відбувається вторинне зараження рослин.
Слід відмітити, що не завжди можна відрізнити за зовнішнім виглядом хворе насіння від здорового. Якщо інфекція внутрішня, зовні насіння може видатись здоровим.
Збудник кутастої плямистості може поширюватися під час дощу або переноситися комахами. Головний шлях передачі інфекції — через насіння.
Пустульний бактеріоз (Xanthomonas axonopodis pv. glycines)
Пустульний бактеріоз — одна із найпоширеніших хвороб сої у світі та в Україні, що спостерігається на всіх надземних органах сої, але значно частіше уражуються листки. Збудник вказаного бактеріозу — Xanthomonas axonopodis pv. glycines утворює на листі спочатку червонувато-коричневі або зеленувато-коричневі плями, які слабо просвічуються. Поступово вони збільшуються у розмірі. Наявність жовтої облямівки навколо плям необов’язкова. Тканина навколо уражених місць дещо піднімається, відшаровується, і утворюються так звані пустули. З часом останні лопаються, тканина набуває сірого кольору
і стає прозорішою.
Перші симптоми виявляють на початку літа, потім у липні — серпні відзначається масовий розвиток захворювання. Більшість листків покривається плямами різної величини буро-іржавого кольору, оточеними жовтою облямівкою і з випуклим центром (фото 8). На бобах захворювання проявляється у ранній фазі розвитку у вигляді маленьких округлих плям із коричневою облямівкою. Хворе насіння меншого розміру, з плямами буро-коричневого кольору (інколи вони випуклі, з тріщинами).
Бактеріальний опік (Pseudomonas syringae pv. tabaci)
До значно поширених та достатньо шкодочинних збудників бактеріозів сої належить патоген Pseudomonas syringae pv. tabaci. Взагалі це збудник бактеріальної рябухи тютюну, але на сої він викликає захворювання, яке одержало назву бактеріальний опік. За ураження цією бактерією листки сої здаються обпеченими вогнем. P. syringae pv. tabaci на сім’ядолях і листках сої утворює світло-бурі некротичні плями різних розмірів, оточені широким жовтим ореолом (фото 9). Хвороба з’являється на нижніх листках, плями збільшуються і утворюють широкі ділянки ураженої тканини, уражене листя опадає. Якщо листя залишається на кущі, то асиміляційна поверхня значно зменшується, що знижує врожай соломи і зерна. Ця бактерія-поліфаг здатна уражувати, окрім сої, інші бобові: квасолю, кiнські боби, горох, червону конюшину та інші рослини.
Бактеріальна плямистість (Pseudomonas syringae pv. syringae)
Pseudomonas syringae pv. syringae є космополітом, який паразитує на багатьох рослинах. Бактеріоз характеризується появою на листі рослин невеликих округлих плям, палевих або сіруватих у центрі, з темно-червоною або бордовою облямівкою. З часом ці плями стають більш випуклими, дещо піднятими, розмірами до 3–4 мм. Збудник уражує головним чином молоді листки і поширюється, в основному, до періоду цвітіння і на початку утворення бобів. Захворювання починається із утворення маленьких коричневих цяток на поверхні листка. За збільшення плям центр усихає і набуває солом’яного кольору, краї плям стають блискучими, червонувато-бурими.
Іржаво-бура плямистість (Сurtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens)
Останніми роками в Україні виявили новий для країни збудник, Сurtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (збудник іржавої плямистості або в’янення листків). Патоген відзначається високою агресивністю щодо сої і може потенційно становити загрозу ураження для інших зернобобових. Прояв хвороби починається із появи хлоротичних плям дуже малих розмірів — 2–3 мм у діаметрі. У центрі плями з’являється некротична цятка яскраво-коричневого або червоно-коричневого кольору (фото 10). Згодом плями збільшуються, а ореол хлорозу стає менш виразним. Патоген також може уражувати судинну систему рослини, викликати в’янення та загибель сходів і дорослих рослин. Зазвичай хворі рослини погано ростуть і стають карликовими, в них опадає листя, відмирають пагони та ламається стебло. Уражені на ранніх стадіях росту рослини можуть перехворіти та вижити, однак насіння цих рослин буде джерелом поширення інфекції. Збудник уражує всі частини рослини, але на бобах трапляється значно рідше. Потенційно збудник дуже небезпечний, оскільки має значні можливості для пристосування у різних агроекологічних умовах і тому в багатьох країнах світу занесений до списку карантинних культур.
Кутаста плямистість квасолі, або ореольне ураження (Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola)
Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola викликає кутасту плямистість квасолі. Синоніми захворювання: бактеріальний ореол, ореольне ураження, жирова плямистість. Як на квасолі, так і на сої захворювання розвивається зазвичай швидко, особливо за дощової погоди і порівняно низької температури. Якщо рослини уражені у фазі перших справжніх листків, то вони не цвітуть і гинуть, особливо чутливі сорти.
Чорна плямистість сої (Xanthomonas heteroceae)
Xanthomonas heteroceae відноситься до патогенів, які зрідка уражують сою (або ж це можливо за комплексу певних умов). Він викликає чорну плямистість сої — захворювання надземних частин у 28 видів рослин, у тому числі і сої. Захворювання проявляється, як правило, на листках. На молодих справжніх листочках утворюються дрібні маслянисті, мокруваті плями, які просвічуються рожевим відтінком. Навколо плям часто з’являється хлоротичний ореол, плями починають буріти і поступово стають чорними, немов лакованими. За сильного ступеня інфікування плями можуть нагадувати бризки смоли. Xanthomonas heterocea викликає побуріння стебла, черешків та бобів квасолі.
Смугастість стебла (Pantoea agglomerans)
Умовний фітопатоген Pantoea agglomerans зазвичай є постійною складовою мікрофлори рослин, але за певних умов може ставати агресивним і викликати смугастість стебла.
У фази розвитку рослини від сходів до цвітіння на черешках, жилках листя, стеблі з’являються коричневі або чорні видовжені плями та короткі смуги. Далі на нижній частині стебла утворюються червоно-коричневі, пурпурові, іноді мокруваті видовжені плями та смуги (фото 11). Ураження на стеблах поступово охоплюють усе стебло. За сильного інфікування збудник проникає у паренхіму — у результаті рослина гине.
Унаслідок проведених багаторічних спостережень і досліджень визначено, що в різні фази росту рослин під час зміни циклів розвитку патогенної мікрофлори симптоми ураження рослин бактеріальними і грибними паразитами можуть бути схожі між собою або «маскувати» одне одного за поєднаної інфекції. Остаточне визначення бактеріальних патогенів сої можливе тільки у разі застосування методів як візуального фітопатологічного обстеження, так і лабораторної діагностики.
Висновки
Попри постійне розширення кола шкодочинних бактеріальних патогенів сої, наразі немає препаратів, які були б зареєстровані і використовувались у сільському господарстві безпосередньо для захисту рослин від бактеріозів. Тому для обмеження поширення останніх на сої використовують інтегровану систему захисту рослин, яка поєднує у собі: заходи, спрямовані на вдосконалення агротехнічних прийомів та селекцію стійких до бактеріозів сортів; використання препаратів хімічного походження (фунгіцидів або інсектицидів), які в низці випадків активні проти бактеріальних патогенів; застосування пестицидів біологічного походження (на основі антагоністів).
А. Кириченко, Т. Гнатюк,
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
Інформація для цитування
Вірусні і бактеріальні хвороби сої та засоби їхнього обмеження / А. Кириченко, Т. Гнатюк // Спецвипуск ж. Пропозиція. Сучасні агротехнології із застосуванням біопрепаратів та регуляторів росту / — 2015. — С. 44-48