Виклики лісової фітопатології

Слідами міжнародного семінару «Лісова фітопатологія у ХХІ столітті».

ФАО анонсувало 2020 рік роком захисту рослин і приділяє пильну увагу програмам, що спрямовані на захист рослин на планеті, зокрема, на захист лісів. У межах такої програми у листопаді 2019 року у біоцентрі лісового факультету Шведського Університету Аграрних наук (SLU) (Уппсала) Департаментом лісової мікології і патології рослин лісового факультету проведено семінар «Лісова фітопатологія у ХХІ столітті» для науковців лісової галузі. У роботі семінару взяли участь близько 30 науковців зі Швеції, Фінляндії, Норвегії, Естонії, Австрії та України. Про роботу семінару розповіла ст. науковий співробітник УкрНДІЛГА Катерина Давиденко.

Основними завданнями лісової фітопатології у ХХІ столітті визнано вивчення механізмів виникнення епіфітотій місцевих збудників хвороб та інвазії чужорідних видів. Необхідно знайти шляхи контролю цих хвороб залежно від параметрів патогенних популяцій, їх генетики, фенотипу та фенології, фрагментації ландшафту, порушень ведення лісового господарства тощо.

Перший цикл лекцій «Де ми і де стійкість рослин до хвороб?» відкрив професор Ян Стенлід (Швеція) – організатор семінару і відомий науковець у галузі лісової фітопатології, автор понад 300 публікацій. Він зазначив, що використання хімічних пестицидів упродовж понад 50 років призвело до виникнення стійких шкідників і збудників хвороб, воно є дорогим, часто неефективним і сильно дестабілізує екосистему. Завданням науки із захисту лісу нині не є обґрунтування застосування хімікатів, рубок, визначення площ осередків, бо це може зробити будь-який досвідчений працівник лісового господарства. Лісова фітопатологія сьогодні – це вивчення взаємовідносин патоген/шкідник – дерево – клімат, вивчення механізмів резистентності рослин до хвороб на генетичному рівні, використання біологічних агентів захисту, пошуку молекулярних маркерів резистентності тощо. Професор обговорив різні класифікації хвороб лісу, визначив особливості розвитку хвороб за зміни клімату, описав модель Zig Zag, яку використовують для прогнозування хвороб лісу у Швеції.

Частина лекцій і обговорень були присвячені питанням молекулярного імунітету лісових рослин, які під впливом певних мікробних речовин (елісіторів) переходять від росту й розвитку в режим захисту, вбиваючи і нейтралізуючи при цьому потенційно шкідливі мікроорганізми. Процеси індукції імунітету вивчає група шведських, естонських, норвезьких і австрійських учених і планує розробити рекомендації, спрямовані для збереження хвойних лісів і вирощування стійких порід.

Лекція «Чи можливе розведення стійких хвойних порід?» презентована доктором Малін Елфстранд (Швеція). У Швеції програмі розведення лісових порід приділяється особлива увага, а власники лісових розсадників (які у Швеції є приватними) вкладають чималі гроші в науку, оскільки розуміють, що інакше створити резистентні й толерантні насадження в умовах зміни клімату й постійної мутації патогенів просто неможливо. Так, власники одного з найбільших розсадників хвойних у Швеції інвестували кошти у п’ятирічний проєкт щодо визначення генетичних маркерів резистентності ялини до хвороби іржі шишок і стовбурової гнилі, яку викликає коренева губка. Під час плантаційного лісовирощування у Швеції використовують генетично модифіковані гібриди ялини, осини, верби. Незважаючи на селекцію в напрямі підвищення продуктивності та стійкості до хвороб, через 30 років застосування гібриди знову масово уражують хвороби за рахунок мутацій грибів-збудників. Тому вже зараз започатковані наукові проекти, що мають на меті пошук маркерів резистентності та картування відповідних генотипів.

Професор Рейн Дренкан (Естонія) розповів про нові інвазійні лісові хвороби, які поширились у Європі. Так, дотистромоз хвої (збудник – гриб Dothistroma spp.) вже зафіксований практично в усіх європейських країнах, а коло живителів досягло 109 видів хвойних, із них 95 видів сосни. За допомогою молекулярних досліджень доведено, що гербарні зразки хвої у Франції і Естонії збору 1880 років містили гриб Dothistroma. Тобто патоген потрапив на континент понад 100 років тому, але почав поширюватись у Європі лише 10–15 років потому, після створення монокультур на великій площі. Останнім часом поширюються у Європі Sphaeropsis sapinea і Lecanosticta acicola, що викликають масове всихання хвої та пагонів. Виразковий рак сосни (збудник – гриб Fusarium circinatum) та стовбурова соснова нематода спричиняють масову загибель хвойних в Іспанії, Португалії, Італії та Франції. Потрапляння інвазійних хвороб і шкідників рослин до інших країн прискорилося у зв’язку зі зміною клімату та різким підвищенням рівня світової торгівлі, які неможливо зупинити.

Доктор Венхе Тальго (Норвегія) розповіла про бактеріальні хвороби листяних і хвойних порід лісу, яким раніше не приділяли уваги, але зараз вони поширюються у зв’язку зі зміною клімату. Так, різку масову загибель дубових насаджень у Великій Британії викликають декілька бактерій, які переносять стовбурові комахи. Зафіксовані нові види грибів, в основному з р. Neonectria і Sirococcus, що викликають загибель основних хвойних порід у скандинавських країнах.

Доктор Аудрюс Менкіс (Швеція) розповів, що науковці департаменту лісової патології Шведського аграрного університету постійно обстежують лісові розсадники для моніторингу появи шкідників і хвороб, оскільки садивний матеріал, який вирощують у розсадниках, обов’язково має сертифікат про їхню відсутність. Тому кожний розсадник регулярно замовляє мікологічний і молекулярний аналіз садивного матеріалу та ґрунту, рекомендації щодо захисту рослин тощо. Так, ялину й сосну під час вирощування у контейнерах найчастіше уражують Phoma herbarium, Botrytis cynerea та Gremmeniella abietina.

Занепокоєння дослідників викликає дедалі ширше розповсюдження збудників хвороб лісових і декоративних рослин із роду Phytophthora, обговоренню яких було присвячено окремий день. Фітофтору дуже важко ідентифікувати, збудник проникає з ґрунтовими та поверхневими водами в інші регіони, де уражує нові види рослин. Більшість видів із роду Phytophthora здатні уражувати абсолютно здорові рослини, спроможні багато років виживати в несприятливих умовах у вигляді спор. Під час зволоження ґрунту рухомі зооспори уражують найдрібніше коріння і прикореневу частину стовбура. Інші види роду фітофтора уражують надземні частини рослин.

Доктор Мігель Редондо (Швеція) розповів про кілька видів роду Phytophthora, що уражують лісові насадження у Європі. Багато видів мають дуже великі діапазони рослин-живителів, а інші види – лише одного. Наступ фітофторових патогенів на півдні Європи відзначено інвазією відомого виду P. cinnamomi в насадженнях вічнозелених середземноморських дубів Quercus suber (коркового) і Q. ilex (кам’яного). Одночасно в Німеччини й Нідерландах виявили новий інвазійний вид Phytophthora ramorum, спочатку на рододендроні і калині, а пізніше – на інших рослинах у розсадниках. Ph. ramorum виявлено також у Великої Британії, Бельгії, Данії, Ірландії, Іспанії, Польщі тощо. Одним із ключових шляхів поширення видів роду Phytophthora є висаджування уражених рослин. Під час «дня фітофтори» обговорені можливості ураження листяних порід видами P. cactorum, P. camvivora, P. plurivora, які поширені в Європі. Комплекс Phytophthora alni спричиняє масову загибель вільхових насаджень в Європі, у Польщі описаний у 2002 році і визначений вже у Гомельській області (Білорусь), так що є ймовірність його проникнення в Україну.

Доктор Карлос Солер (Швеція) очолив обговорення можливостей застосування високомолекулярних технологій аналізу грибних і бактеріальних угруповань, що дає змогу визначити гриб чи бактерію, навіть якщо вони присутні у латентній фазі. Крім наукових досліджень цей метод використовують для визначення інвазійних мікроорганізмів на стадії потрапляння в лісову екосистему, зокрема, у ґрунті – за концентрації ДНК P. х alni 1*10-12 нг/г, що практично неможливо використанням звичайних методів ДНК-аналізу.

Окрема група науковців департаменту лісової патології Шведського аграрного університету вже багато років оцінює зміни видового складу мікоризних грибів у лісах із різними режимами рубок. Різноманітний склад цієї групи грибів забезпечує підвищену стійкість до патогенних організмів і стресових факторів, тому у Швеції рубки догляду і головного користування проводять за рекомендаціями науковців із урахуванням збереження різноманіття мікоризних грибів.

Окремий день було присвячено обговорюванню групи іржастих грибів. Доктор Паскаль Фрей (Франція, еколог і фітопатолог) надав огляд сучасних досліджень щодо популяційної структури збудників іржі, особливостей географічних популяцій, їхньої міграції та виникнення епіфітотій у лісових насадженнях. Було обговорено можливості генетичного картування кількісних локусів ознак, зокрема, рівню ураження, розміру спор, наявності латентної фази під час ураження дерев.

Доктор Беріт Саміліс (Швеція, лісовий фітопатолог) розповіла про застосування зазначеного аналізу під час плантаційного вирощування енергетичних видів тополі та верби, які є основним ресурсом біомаси місцевого походження.

Доктор Оке Олсон (Швеція, лісовий фітопатолог) розповів про спроби індукування у саджанців ялини стійкості до гриба Thekopsora areolata, який уражує шишки у лісонасіннєвих розсадниках Швеції та Норвегії.

Останні два дні семінару були присвячені найпоширенішому збуднику кореневої та окоренкової гнилі хвойних – Heterobasidion annosum s. l. Група американських і європейських вчених визначила видовий склад комплексу збудників кореневої губки, який включає три європейські види (H. annosum sensu stricto, H. parviporum і H. abietinum) та два північноамериканських (H. irregulare і H. occidentale).

H. abietinum трапляється переважно в середземноморському районі, де заражає хвойні види роду Abies, а H. parviporum і H. annosum ss – на півночі Європи заражають переважно ялину європейську та сосну звичайну відповідно.

2005 році з’ясовано, що H. irregulare випадково потрапив в Італію із США з деревиною або тарою для військової техніки під час Другої світової війни, а нині вважається інвазійним у Європі, оскільки уражує практично всі середземноморські породи сосни. Нещодавно його виявили у чистих дубових насадженнях, де сосни відсутні. Зважаючи на те, що H. irregulare загрожує європейським соснам, у вересні 2015 року його внесено до переліку A2 (обмежено присутній, рекомендований для регулювання карантинний патоген) Європейської та Середземноморської організації захисту рослин (EPPO).

Цікава дискусія розгорнулася під час обговорення можливостей гібридизації цих видів. Відомо, що понад 25% видів грибів спроможні гібридизуватися між собою. Крім того, у фітопатології гібридизація між видами визнається основною силою у швидкій адаптивній еволюції збудників хвороб, а міжвидова гібридизація обов’язково включає ядерно-мітохондріальні утворення.

Катерина Давиденко (Україна) поінформувала про нові види офіостомових грибів, які переносять стовбурові шкідники в Україні, а також про першу знахідку в Україні карантинного інвазійного шкідника – ясеневої вузькотілої смарагдової златки, підтверджену влітку 2019 у Луганській області.

У висновках семінару визначено, що щороку виявляють нові лісові патосистеми у результаті проникнення чужорідних збудників, зміни та розширення переліку видів-живителів, гібридизації та рекомбінації збудників хвороб тощо. Поширенню осередків хвороб сприяють зміна клімату та особливості ведення лісового господарства.

Загалом система організації семінарів у Швеції відрізняється від нашої тим, що більшість часу відводять під обговорення доповіді під час якого кожний (!) учасник ставить питання, висловлює нові ідеї тощо.

“Лісовий і мисливський журнал”

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Top