Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid - широко распространенный некротрофный грибной патоген, поражающий широкий спектр растений и вызывающий такие заболевания, как гниль стеблей и корней, а также фитофтороз проростков. В жару и засуху поражает сою на любой стадии роста от проростков до созревания, вызывая раннее старение, хлороз и неправильное наполнение стручков. Преждевременная гибель инфицированных растений, когда состарившиеся листья остаются прикрепленными к черешкам, усугубляется в более жарких и сухих условиях.
Благодаря своей способности производить микросклероции, патогенный гриб очень устойчив в почве. Микросклероции могут выживать в почве или остатках урожая до 15 лет и служить основным источником инокулята для последующих сезонов. Помимо микросклероций, зараженные семена также способствуют распространению патогена.
Одной из основных проблем с угольной гнилью является то, что надземные симптомы проявляются на поздней стадии роста растения, что препятствует раннему обнаружению и управлению, которые являются наиболее эффективными типами вмешательств.
Исследование, опубликованное в журнале Phytopathology, проводилось под руководством Орасио Лопеса-Никоры, доцента кафедры патологии сои и нематологии в Университете штата Огайо, и Сандипа Мондала, научного сотрудника-постдокторанта в лаборатории Лопеса-Никоры.
Исследовательская группа собрала образцы почвы с 297 полей сои в семи департаментах Парагвая, ключевого региона-производителя сои в Южной Америке. Их анализ показал, что содержание патогена наиболее высоко в юго-восточном регионе страны, где почвы, как правило, более кислые и богатые глиной.
«Используя геостатистическое картирование и прогностическое моделирование, мы даем фермерам возможность прогнозировать риск заболевания до того, как оно станет проблемой», - сказал Лопес-Никора.
Что делает этот подход таким эффективным, так это его проактивная природа. Вместо того, чтобы ждать симптомов и дальнейшего повреждения, карты используют измеримые характеристики почвы, такие как pH, содержание глины и катионообменная способность, чтобы оценить риск по всему ландшафту. Было обнаружено, что эти показатели являются сильными предикторами колониеобразующих единиц Mp, причем более низкий pH показывает значительную отрицательную корреляцию с обилием грибов.
Команда использовала геостатистические и пространственные регрессионные модели, чтобы выявить не только наиболее уязвимые области, но и то, как Mp группируется в определенных областях, а не распределяется равномерно. Статистика Морана I, которая измеряет пространственную корреляцию, подтвердила, что болезнь демонстрирует четкие географические закономерности - то, что традиционные методы разведки часто упускают.
«Угольная гниль не распространяется равномерно по полю. Она появляется в подходящих условиях, и эти условия часто скрываются в почве. Этот инструмент помогает обнаружить эти зоны повышенного риска», - сказал Мондал.
Интерполированные карты численности колониеобразующих единиц (КОЕ) Macrophomina phaseolina (Mp) с использованием A, обычного кригинга и B, со-кригинга, соответственно. Обе интерполированные поверхности были получены из наблюдаемых 297 мест отбора проб в семи департаментах Парагвая. Градиент цвета от красного к синему отображает высокую и низкую численность Mp. Источник: Horacio D. Lopez-Nicora, 2025 The American Phytopathological Society.
Возможность определения этих очагов имеет прямые последствия для точного земледелия. Результаты этого исследования приближают производителей к целевым подходам к управлению угольной гнилью - корректировке дат посадки, ротации культур и внесению почвенных добавок только там, где это необходимо. Это снижает ненужные затраты на вводимые ресурсы и помогает защитить урожайность в условиях все более изменчивого климата.
Эмиль Глюк-Талер, доцент Висконсинского университета в Мэдисоне и соавтор исследования, сказал: «Последствия выходят за рамки отдельных производителей. Для политиков исследование предлагает масштабируемую стратегию поддержки продовольственной безопасности путем интеграции данных о почве и прогнозирования заболеваний в национальные программы защиты урожая».
«Больше всего нас волнует в этом исследовании его потенциал революционизировать наш подход к управлению болезнями в сельском хозяйстве. Речь идет не только о соевых бобах или одной болезни - это демонстрация того, как пространственные данные и почвоведение могут превратить сельское хозяйство в более прогнозируемую, эффективную и устойчивую систему», - сказал Лопес-Никора.
В проект были включены вклады исследователей из Университета Висконсин-Мэдисон, Национального университета Асунсьона и Католического университета Парагвая. Вместе команда создает прецедент того, как международное сотрудничество и разумное использование данных могут привести к значимым изменениям в управлении сельскохозяйственными культурами, особенно в регионах, сталкивающихся с растущим давлением экстремальных погодных условий и патогенов, передающихся через почву.
Источник: American Phytopathological Society.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
