Вредоносность возбудителей фузариоза зерна пшеницы

ПРОБЛЕМЫ ФИТОСАНИТАРИИ
УДК 632.4:08:633.11
Вредоносность возбудителей
фузариоза зерна пшеницы
О.А. МОНАСТЫРСКИЙ,
заведующий лабораторией
Всероссийского НИИ
биологической защиты растений
Т.В. ПЕРШАКОВА,
заведующая кафедрой
Краснодарского
кооперативного института
Е.В. КУЗНЕЦОВА,
ведущий научный сотрудник
Всероссийского НИИ
биологической защиты растений
Потери зерна при хранении со$
ставляют около 25 % собранного
урожая. Более 60 % собираемого
зерна в России хранится в зерно$
хранилищах приспособленного
типа – амбарах и механизирован$
ных токах, где подвергается воздей$
ствию неблагоприятных погодных
условий (изменения температуры и
влажности), способствующих пора$
жению зерновыми вредителями и
плесневыми грибами. Положение
осложняется тем, что в стране нет
нормативной документации по бе$
зопасности хранения и подработки
зерна. По данным ФАО (2007 г.), в
результате заражения видами ток$
синогенных грибов и загрязнения
микотоксинами в процессе хране$
ния теряет биологическую полно$
ценность и безопасность 20 % про$
изводимого в мире зерна. Колони$
зация пищевого зерна токсиноген$
ными грибами приводит к потере
его технологических качеств, необ$
ходимых для производства полно$
ценных крупяных и хлебобулочных
изделий.
Сходные результаты получены и
российскими учеными. Так, напри$
мер, на прошедшем осенью 2008 г.
в Санкт$Петербурге конгрессе
«Зерно и хлеб России» было отме$
чено, что 90 % проверенных партий
зерна заражено токсиногенными
грибами, в том числе около 2 %
16
партий представляло реальную уг$
розу для здоровья человека и сель$
скохозяйственных животных.
В России серьезную фитосани$
тарную и экономическую проблему
представляет заражение храняще$
гося семенного, пищевого и фураж$
ного зерна штаммами 5 видов фу$
зариев, среди которых доминируют
токсиногенные виды Fusarium gra$
minearum и Fusarium verticillioides.
Анализ отечественных и зарубеж$
ных научных данных за последние
10 лет показал, что в мире не суще$
ствует сортов пшеницы, высокоус$
тойчивых к поражению этими вида$
ми фузариев, зерно которых спо$
собно минимизировать накопление
микотоксинов. Особую опасность
представляет то, что наиболее
распространенные фузариотокси$
ны дезоксиниваленол (ДОН), диа$
цетоксискирпенол (ДАС), зеарале$
нон (Ф$2) и фумонизины накаплива$
ются преимущественно в зародыше
зерна, что значительно ускоряет
вырождение зародышевой плазмы.
Так, фумонизинов там больше, чем
в остальной части зерна в 9 раз, а
ДОН и Ф$2 – в 4 раза.
В последние 10 лет F. graminearum
и F. verticillioides быстро занимают
доминирующее положение среди
других видов токсиногенных грибов
в агроценозах злаковых культур.
Изучено влияние заражения зерна
23 районированных сортов пшени$
цы токсиногенными штаммами этих
видов на накопление фузариоток$
синов. Исследования проводили на
зерне урожая 2007 г. В лаборатор$
ных условиях зерно каждого сорта
заражали мицелиально$конидиаль$
ной суспензией одного из испыты$
ваемых видов фузариев, инкубиро$
вали при 22 °С в течение 28 суток и
затем определяли содержание в
нем микотоксинов гостированными
методами.
Выявлены большие различия спо$
собности сортов накапливать в зер$
не токсины. При заражении зерна и
F. graminearum, и F. verticillioides в
большей концентрации накапли$
вался ДОН, а Ф$2 больше накапли$
вался при заражении F. verticillio$
ides, чем при заражении F. grami$
nearum. В зерне сортов Таня, Моск$
вич, Краснодарская 99, Память,
Дельта, Соратница содержание
ДОН, ДАС и Ф$2 (отдельно и сум$
марно) было меньше предельно
допустимой концентрации (ПДК).
Обоими видами фузариев зара$
жали также сортосмеси, составлен$
ные в равной пропорции из зерна
10 сортов, накапливающих наи$
большее и наименьшее количество
ДОН и Ф$2. Анализ показал, что за$
раженность зерновой сортосмеси и
содержание в ней микотоксинов,
как правило, соответствовало ми$
кологической и токсинной загряз$
ненности зерна наиболее воспри$
имчивого сорта.
Производственное хранение зер$
на в амбарах может способствовать
усилению его естественной пора$
женности патокомплексами токси$
ногенных грибов и накоплению
опасных микотоксинов, а также
снижению его биологической пол$
ноценности. Нами проведен мони$
торинг микологической пораженно$
сти зерна в 8 разных амбарах одно$
го хозяйства, содержащих от 40 до
120 т зерна пшеницы. Исходная по$
раженность фузариозом заложен$
ного на хранение зерна во всех по$
мещениях была сходной.
Наблюдения в течение 10 меся$
цев показали, что тенденции накоп$
ления ДОН в зерне в разных амба$
рах были разными. Во всех амбарах
к концу наблюдений содержание
ДОН в зерне увеличивалось, одна$
ко только в двух складах оно в 3,5–
4,5 раза превысило ПДК. Причины
этого лежат в меньшей защищенно$
сти этих амбаров от погодных воз$
ПРОБЛЕМЫ ФИТОСАНИТАРИИ
действий. Это свидетельствует о
том, что отсутствие технологичес$
кого регулирования условий хране$
ния и постоянная подверженность
зерна биологическим и экологичес$
ким стрессам делает непредсказу$
емой динамику их фитосанитарно$
го состояния и может приводить к
реализации потребителям зерна,
содержащего высокие концентра$
ции микотоксинов. Такие неблаго$
получные в микотоксикологическом
плане амбары или другие зернохра$
нилища способны быть резервато$
рами инокулюма токсиногенных ви$
дов грибов, что может представлять
эпифитотийную опасность, так как
в стране очень велики межрегио$
нальные перевозки зерна.
Одним из основных показателей
интегрального действия микоток$
синов на зерно пшеницы является
снижение содержания общего бел$
ка. Учитывая, что в настоящее вре$
мя этот показатель является ос$
новным при оценке качества зер$
на, было изучено содержание бел$
ка в зерне 10 районированных сор$
тов пшеницы, а также их смеси, за$
раженных токсиногенными штам$
мами F. graminearum и F. verticillio$
ides.
Зерно заражали и инкубировали
по методике, описанной ранее. Со$
держание белка определяли в здо$
ровом зерне и в том же образце
после заражения токсиногенным
штаммом. Результаты измерений
приведены в таблице.
В зерне исследованных сортов
значительно снижалось содержа$
ние белка после заражения полевы$
ми штаммами этих видов фузариев,
особенно сильно это проявлялось у
сортов Нота, Победа и Память.
Учитывая увеличивающуюся фи$
тосанитарную значимость F. verti$
cillioides полевым штаммом было
заражено зерно 13 других райони$
рованных сортов пшеницы – Уман$
ка, Купава, Соратница, Веда, Кума,
Ласточка, Спартанка, ПалПич,
Княжна, Селянка, Дея, Красота, Во$
сторг. Снижение содержания белка
у этих сортов было в диапазоне
2 (Веда) – 3,3 (Дея) %.
Не обнаружена зависимость меж$
ду указанной оригинаторами поле$
вой устойчивостью сортов к фуза$
риозу колоса (Fusarium spp.) и сте$
пенью снижения содержания белка
в зерне при искусственном зараже$
нии испытанными видами фузари$
ев.
Практический интерес представ$
ляло исследование степени сниже$
ния содержания белка при зараже$
нии F. graminearum и F. verticillio$
ides.
Установлено, что зараженное
разными видами фузариев зерно
сортосмесей одинаково снижало
Ñ î ä å ð æ à í è å áå ë ê à â çà ð à æ å í í î ì F . g ra m in e a rum / F . v e rt ic illio id e s çå ð í å ï ø å í è ö û
ð à çí û õ ñ î ð òî â
Ñ îðò
K ðàñíîäàðñêàÿ 99
Ì î ñ ê âè ÷
Í î òà
Ï î áå ä à
Ò àíÿ
Á à òü ê î
Ä îêà
Çèìîðîäîê
Ï à ì ÿòü
Ñ òà ð ø è í à
 ñðåäíåì
Ñ îäåðæ àí è å á åëê à
â çäîðîâîì çåðí å
(% )
1 4 ± 0 ,4 / 1 4
1 5 ,2 ± 0 ,1 / 1 5 ,2
1 7 ,3 ± 0 ,4 / 1 7 ,3
1 6 ,2 ± 0 ,4 / 1 6 ,2
1 4 ,9 ± 0 ,3 / 1 4 ,9
1 2 ,9 ± 0 ,2 / 1 2 ,9
1 5 ,4 ± 1 / 1 5 ,4
1 4 ,6 ± 0 ,7 / 1 4 ,6
1 5 ,8 ± 0 ,3 / 1 5 ,8
1 4 ,2 ± 0 ,3 / 1 4 ,2
1 5 ,0 5 / 1 5 ,0 5
Ñ îäåðæ àí è å á åëê à
â çàðàæ åí í îì çåðí å
(% )
1 2 ,1 / 1 2 ,1
1 1 ,7 / 1 1 ,5
1 3 ,7 / 1 1 ,7
1 2 ,1 / 1 1
1 1 ,1 / 1 2 ,2
1 0 ,8 / 1 1 ,3
1 3 ,8 / 1 2 ,6
1 1 ,9 / 1 1 ,6
1 2 ,1 / 1 2
1 2 ,9 / 1 0 ,2
1 2 ,2 / 1 1 ,6 2
Ñ íèæ åíèå
ñîäåðæ àí è ÿ á åëê à
â çàð àæ å í í î ì çå ð í å (% )
1 ,9 / 1 ,9
3 ,5 / 3 ,7
3 ,6 / 5 ,6
4 ,1 / 5 ,2
3 ,8 / 2 ,7
2 ,1 / 1 ,6
1 ,6 / 2 ,8
2 ,7 / 3
3 ,7 / 3 ,8
1 ,3 / 4
2 ,8 5 / 3 ,4 3
содержание белка с учетом допус$
тимой ошибки измерений.
Таким образом, хранение зерна
пшеницы в амбарах и других при$
способленных помещениях в слу$
чае масштабных внутри$ и(или)
межрегиональных перевозок зара$
женного зерна может способство$
вать эпифитотийному развитию на
нем видов токсинообразующих гри$
бов, в частности, фузариев, что
приводит к существенной потере
его биологической полноценности,
в частности, снижению содержания
общего белка. Необходимы посто$
янный административно регламен$
тированный мониторинг микоток$
сикологического состояния храня$
щегося в амбарах зерна и, в случае
необходимости, оперативное при$
нятие защитных мер. Для этого нуж$
но скорейшее принятие техничес$
ких регламентов по производству,
перевозке, хранению, реализации и
утилизации зерна, в том числе спе$
циального технического регламен$
та «О требованиях к безопасности
объектов технического регулирова$
ния, необходимых для обеспечения
ветеринарно$санитарного и фито$
санитарного благополучия на тер$
ритории Российской Федерации».
Высокоурожайный 2008 год по$
ставил важный вопрос: что делать
с собранным зерном? Одно из наи$
более рациональных и экономичес$
ки оправданных решений – заклад$
ка его на длительное (3–5 лет) хра$
нение как страховка от возможных
неурожаев и удовлетворения буду$
щего возрастающего спроса на
зерно. Для этого необходимо быс$
тро и эффективно строить совре$
менные зернохранилища и созда$
вать методы и средства защиты
хранящегося зерна от биологичес$
ких потерь.
Обусловленное сегодняшней не$
обходимостью хранение зерна в
амбарах должно осуществляться
при обязательной их аттестации на
пригодность к длительному хране$
нию зерна.
17