Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Ідентифікація та видовий склад збудників кагатних гнилей цукрового буряка в короткоротаційних сівозмінах Західного Лісостепу України

Дмитро Кисельов
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність дослідження обумовлена підвищенням фітосанітарних ризиків через інтенсифікацію землекористування та скорочення ротації культур. Мета роботи полягала у визначенні видового складу та популяційної структури грибних патогенів, що уражують коренеплоди буряка під час вегетації та зберігання. Дослідження проводили на базі виробничих полів приватного підприємства «Західний Буг» із використанням стандартних мікологічних методів (ізоляція, морфологічна ідентифікація, підрахунок частоти трапляння видів). Встановлено видовий склад основних збудників кагатних гнилей цукрового буряка у короткоротаційних сівозмінах Західного Лісостепу України, серед яких домінують гриби роду Fusarium. Визначено, що у короткоротаційних сівозмінах домінують п’ять видів фітопатогенних грибів: Fusarium oxysporum (30 %), F. solani (18 %), Phoma betae (19 %), Rhizoctonia solani (13 %) та Botrytis cinerea (10 %). Загальна частка роду Fusarium становила близько 48 % усіх ізолятів, що свідчить про його провідну роль у розвитку кореневих і кагатних гнилей. Виявлено значну морфологічну мінливість ізолятів, зокрема варіювання пігментації колоній та інтенсивності спороношення, що підтверджує високу екологічну пластичність патогенів. Показано, що найвищу частоту ізоляції мали види F. oxysporum та Phoma betae, тоді як B. cinerea траплялася переважно в умовах підвищеної вологості. Отримані результати свідчать про зростання фітопатогенного навантаження у коротких сівозмінах і формування стабільних популяцій грибів із високим адаптаційним потенціалом. Обґрунтовано необхідність для розробки інтегрованих систем захисту цукрового буряка, спрямованих на зниження фітопатогенного навантаження в коротких ротаціях. Отримані результати можуть бути використані при плануванні сівозмін, удосконаленні технологій зберігання та впровадженні біологічних засобів контролю (антагоністів Trichoderma spp.)

Ключові слова

зберігання коренеплодів, біологічний контроль, мікологічний аналіз, Fusarium oxysporum, Phoma betae, Rhizoctonia solani

ЦИТУВАТИ
Kyselov, D. (2025). Identification and species composition of pathogens of sugar beet storage-pile rot in short-rotation cropping systems of the Western Forest-Steppe of Ukraine. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 21(6),22-30. https://doi.org/10.31548/dopovidi/6.2025.22
Використані джерела
  1. Aveskamp, M.M., De Gruyter, J., & Crous, P.W. (2008). Biology and recent developments in the systematics of Phoma, a complex genus of major quarantine significance. Fungal Diversity, 31, 1-18.
  2. Booth, C. (1971). Methods in microbiology (Vol. 4). New York: Academic press.
  3. Bose, T., Hammerbacher, A., Slippers, B., Roux, J., & Wingfield, M.J. (2023). Continuous replanting could degrade soil health in short-rotation plantation forestry. Current Forestry Reports, 9(4), 230-250. doi: 10.1007/s40725-023-00188-z.
  4. Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.
  5. English, W. (2023). Long-term post-harvest field storage of sugar beet (Beta vulgaris subsp. vulgaris). (Doctoral thesis No. 2023:36, Swedish University of Agricultural Sciences, Alnarp, Sweden.). doi: 10.54612/a.66e26trq96.
  6. English, W., & Jönsson, H.L. (2023). Quality and mass transport properties of sugar beet roots under short duration, high airflow post-harvest storage. Journal of Stored Products Research, 104, article number 102187. doi: 10.1016/j.jspr.2023.102187.
  7. Farhaoui, A., El Alami, N., Gachara, G., Ezrari, S., Khadiri, M., Tahiri, A., Belabess, Z., & Lahlali, R. (2023). Characterization and pathogenicity of Fusarium species causing sugar beet root rot in Morocco. Journal of Phytopathology, 171(10), 552-566. doi: 10.1111/jph.13210.
  8. Götze, P., Rücknagel, J., Wensch-Dorendorf, M., Märländer, B., & Christen, O. (2017). Crop rotation effects on yield, technological quality and yield stability of sugar beet after 45 trial years. European Journal of Agronomy, 82, 50-59. doi: 10.1016/j.eja.2016.10.003.
  9. Hanhur, V., & Filonenko, V. (2023). Yield and quality of root fruits of sugar beet when grown in crop rotation with short rotation. Scientific Progress & Innovations, 26(3), 22-25. doi: 10.31210/spi2023.26.03.04.
  10. Hanhur, V., & Filonenko, V. (2024). Effect of soil cultivation systems and the degree of saturation of crop rotations with sugar beet on the level of yield and quality of sugar beet roots. Scientific Progress & Innovations, 27(1), 24-29. doi: 10.31210/spi2024.27.01.04.
  11. Ivanina, V.V., & Gurska, V.M. (2023). Formation of nutrient regime of leached chernozem in sugar beet agrocenoses depending on fertilization. Scientific Papers of Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 31, 69-75. doi: 10.47414/np.31.2023.292393.
  12. Jash, S., & Sarkar, A. (2025). Rhizoctonia. In N. Amaresan & K. Kumar (Eds.) Compendium of phytopathogenic microbes in agro-ecology (pp. 659-682). Cham: Springer Nature Switzerland. doi: 10.1007/978-3-031-81770-0_28.
  13. Kalenska, S., Mazurenko, B., Novytska, N., & Melnychenko, V. (2025). Effects of seed treatment and foliar fertilisation by chelated fertilisers on the productivity of sugar beets (Beta vulgaris L.). Plant and Soil Science, 16(1), 23-36. doi: 10.31548/plant1.2025.23.
  14. Koch, H.J., Trimpler, K., Jacobs, A., & Stockfisch, N. (2018). Crop rotational effects on yield formation in current sugar beet production-results from a farm survey and field trials. Frontiers in Plant Science, 9, article number 231. doi: 10.3389/fpls.2018.00231.
  15. Kusstatscher, P., Cernava, T., Harms, K., Maier, J., Eigner, H., Berg, G., & Zachow, C. (2019). Disease incidence in sugar beet fields is correlated with microbial diversity and distinct biological markers. Phytobiomes Journal, 3(1), 22-30. doi: 10.1094/PBIOMES-01-19-0008-R.
  16. Larney, F.J., Nitschelm, J.J., Regitnig, P.J., Pearson, D.C., Blackshaw, R.E., & Lupwayi, N.Z. (2016). Sugar beet response to rotation and conservation management in a 12-year irrigated study in southern Alberta. Canadian Journal of Plant Science, 96(5), 776-789. doi: 10.1139/cjps-2016-0005.
  17. Leslie, J.F., & Summerell, B.A. (2006). The fusarium laboratory manual. Oxford: Blackwell Publishing. doi: 10.1002/9780470278376.
  18. Li, M., Yang, F., Wu, X., Yan, H., & Liu, Y. (2020). Effects of continuous cropping of sugar beet (Beta vulgaris L.) on its endophytic and soil bacterial community by high-throughput sequencing. Annals of Microbiology, 70(1), article number 39. doi: 10.1186/s13213-020-01583-8.
  19. Lin, M., Zhou, Y., Xu, R., Du, C., Wang, R., Lu, W., Abudukadier, K., & Sun, Z. (2023). Contrasting key bacteria and fungi related to sugar beet (Beta vulgaris L.) with different resistances to beet rot under two farming modes. Agronomy, 13(3), article number 825. doi: 10.3390/agronomy13030825.
  20. Majumdar, R., Kandel, S.L., Strausbaugh, C.A., Singh, A., Pokhrel, S., & Bill, M. (2024). Root microbiome and metabolome traits associated with improved post-harvest root storage for sugar beet breeding lines under southern Idaho conditions. International Journal of Molecular Sciences, 25(23), article number 12681. doi: 10.3390/ijms252312681.
  21. Misra, S., et al. (2023). Outcomes in patients with poststroke seizures: A systematic review and meta-analysis. JAMA Neurology, 80(11), 1155-1165. doi: 10.1001/jamaneurol.2023.3240.
  22. Roik, M., & Yaholnyk, O. (2024). Sugar beet in Ukraine: Crises, victory and prospects. Bioenergetics, 2, 4-8. doi: 10.47414/be.2024.No2.pp4-8.
  23. Strausbaugh, C.A. (2025). Incidence, distribution, and pathogenicity of fungi growing on sugar beet roots on top of outdoor piles in Idaho. Plant Disease, 109(7), 1478-1488. doi: 10.1094/PDIS-12-24-2663-RE.
  24. Summerell, B.A., Laurence, M.H., Liew, E.C., & Leslie, J.F. (2010). Biogeography and phylogeography of Fusarium: A review. Fungal Diversity, 44(1), 3-13. doi: 10.1007/s13225-010-0060-2.
  25. Williamson, B., Tudzynski, B., Tudzynski, P., & Van Kan, J.A. (2007). Botrytis cinerea: The cause of grey mould disease. Molecular Plant Pathology, 8(5), 561-580. doi: 10.1111/j.1364-3703.2007.00417.x.
  26. Wöber, D., Hansel-Hohl, K., Rohringer, S., Dokal, M., Antonielli, L., Imgenberg, W., Eigner, H., Seiter, M., & Molin, E.M. (2025). The role of microbial communities in maintaining post-harvest sugar beet storability. Postharvest Biology and Technology, 222, article number 113401. doi: 10.1016/j.postharvbio.2025.113401.
  27. Wolfgang, A., Temme, N., Tilcher, R., & Berg, G. (2023). Understanding the sugar beet holobiont for sustainable agriculture. Frontiers in Microbiology, 14, article number 1151052. doi: 10.3389/fmicb.2023.1151052.
  28. Zar, J.H. (1999). Biostatistical analysis (4th ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.