vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2020-58-1-55-67vestiag-477Research ArticleЗЕМЛЯРОБСТВА І РАСЛІНАВОДСТВAAGRICULTURE AND PLANT CULTIVATIONПрямые и косвенные потери, определяющие вредоносность грибов р. Fusarium – возбудителей фузариоза колоса и зерна пшеницыDirect and indirect losses determining the harmfulness of mushrooms p. Fusarium – fusariosis causes wheat speak and grainШашкоЮ. К.ShashkoYu. K.

Шашко Юрий Константинович – доцент, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией иммунитета

ул. Тимирязева, 1, 222164 Жодино, Минская область

Shashko Yuriy K. - Ph.D. (Agriculture), Assistant Professor

1 Timiryazeva Str., Zhodino, Minsk Region 222160

Shashko_Y@tut.byДолговаЕ. Л.DolgovaA. L.

Долгова Елена Леонидовна – кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом биохимии и биотехнологии

ул. Тимирязева, 1, 222164 Жодино, Минская область

Dalhova Alena L. - Ph.D. (Agriculture)

1 Timiryazeva Str., Zhodino, Minsk Region 222160

ms.heldel@gmail.comШашкоМ. Н.ShashkoM. N.

Шашко Марина Николаевна – научный сотрудник, лаборатория иммунитета

ул. Тимирязева, 1, 222164 Жодино, Минская область

Shashko Maryna N. 

1 Timiryazeva Str., Zhodino, Minsk Region 222160

Shashko21@tut.byНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по земледелиюThe Research and Practical Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Arable Farming2020100220205815567Copyright © Шашко Ю.К., Долгова Е.Л., Шашко М.Н., 20202020Шашко Ю.К., Долгова Е.Л., Шашко М.Н.Shashko Y.K., Dolgova A.L., Shashko M.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/477

Грибы р. Fusarium являются одними из наиболее вредоносных возбудителей болезней пшеницы. Их вредоносность обусловлена как прямыми потерями за счет снижения урожая, так и косвенными – в результате заражения полученной продукции микотоксинами и снижением технологических, хлебопекарных и посевных характеристик зерна. В связи с высокими потенциальными потерями исследования количественных параметров вредоносности возбудителей фузариоза колоса и зерна являются актуальными. В статье представлены данные, показывающие вредоносность фузариоза колоса и зерна пшеницы. Приведены причины прямых и косвенных потерь при поражении колоса пшеницы грибами из р. Fusarium. Показаны прямые потери урожайности культуры в естественных условиях Минской области и при эпифитотийном развитии болезни при искусственном заражении, которые могут достигать 50 % и более. Проанализировано влияние фузариев на хлебопекарные свойства пшеницы. Установлено, что поражение зерна вызывает снижение массы 1000 зерен и выход муки при использовании его в мукомольной промышленности, а также ухудшение ее качеств за счет снижения содержания белка и сырой клейковины. Определено влияние патогенов на посевные характеристики зерна. Сделан вывод, что для использования в качестве семян по показателю лабораторной всхожести могут быть допущены партии зерна, инфицированные фузариозом только до 15 %. Полученные данные позволят адаптировать защитные мероприятия против фузариоза колоса и зерна и снизить его негативное влияние на урожайность и качество получаемой продукции.

Fungi p. Fusarium is one of the most harmful pathogens of wheat diseases. Their harmfulness is caused both by direct losses due to decrease in yield, and indirect as a result of infection of the obtained products with mycotoxins and decrease in process, baking and sowing parameters of grain. Due to high potential losses, analysis of quantitative parameters of harmfulness of fusarium pathogens of spike and grain is relevant. The paper presents data showing the harmfulness of Fusarium of spike and wheat grain. The causes of direct and indirect losses in case of damage to wheat spike by fungi of p. Fusarium. Direct losses of crop yield are shown in the natural conditions of Minsk region and with the epiphytotic development of the disease in case of artificial infection, which can reach over 50 %. The effect of Fusaria on baking properties of wheat is analyzed. It was determined that grain damage causes decrease in weight of 1000 grains and the flour yield when it is used in the milling industry, as well as deterioration in its quality due to decrease in protein and crude gluten level. The effect of pathogens on sowing parameters of grain is determined. It is concluded that for use as seeds in terms of laboratory germination capacity, batches of grain infected with Fusarium only up to 15 % can be accepted. The data obtained will allow us to adapt protective measures against Fusarium of spike and grain and reduce its negative impact on crop yield and quality of the products obtained.

пшеницафузариоз колоса и зернавредоносностьурожайностьпотериэнзимо-микозное истекание зернахлебопекарные качествамасса 1000 зеренбелокклейковиналабораторная всхожестьwheatspike and grain Fusariumharmfulnesscrop yieldlossesenzyme-mycotic expiration of grainbaking qualitiesweight of thousand of grainsproteinglutenlaboratory germinationРабота выполнена в рамках проекта 6.74 «Выявление источников устойчивости и толерантности к фузариозу колоса и зерна пшеницы» Государственной программы научных исследований «Качество и эффективность агропромышленного производства» на 2016–2020 годы, подпрограмма «Земледелие и селекция».The research was carried out as part of the project 6.74 “Identification of sources of resistance and tolerance to spike and wheat grain Fusarium” of the State Research Program “Quality and Efficiency of Agroindustrial Production for 2016-2020”, subprogram “Agriculture and Breeding”.ReferencesGoswami, R. S. Heading for disaster: Fusarium graminearum on cereal crops / R. S. Goswami, H. C. Kistler // Molecular Plant Pathology. – 2004. – Vol. 5, N 6. – P. 515–525. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2004.00252.xGoswami R. S., Kistler H. C. Heading for disaster: Fusarium graminearum on cereal crops. Molecular Plant Pathology, 2004, vol. 5, no. 6, pp. 515-525. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2004.00252.xMatny, O. N. Fusarium head blight and crown rot on wheat & barley: losses and health risks / O. N. Matny // Advances in Plants & Agriculture Research. – 2015. – Vol. 2, N 1. – Р. 38–43. https://doi.org/10.15406/apar.2015.02.00039Matny O. N. Fusarium head blight and crown rot on wheat & barley: losses and health risks. Advances in Plants & Agriculture Research, 2015, vol. 2, no. 1, pp. 38-43. https://doi.org/10.15406/apar.2015.02.00039Kansas cooperative plant disease survey report. Preliminary 2014 Kansas wheat disease loss estimates [Electronic resource] / A. J. Appel [et al.]. – Topeka : Kansas Dep. of Agriculture, 2014. – Mode of access: https://agriculture.ks.gov/docs/default-source/PP-Disease-Reports-2014/2014-ks-wheat-disease-loss-estimates.pdf. – Date of access: 08.10.2019Appel J. A., DeWolf E., Todd T., Bockus W. W. Kansas cooperative plant disease survey report. Preliminary 2014 Kansas wheat disease loss estimates. Topeka, Kansas Department of Agriculture, 2014. Available at: https://agriculture.ks.gov/docs/default-source/PP-Disease-Reports-2014/2014-ks-wheat-disease-loss-estimates.pdf (accessed: 08.10.2019).McMullen, M. Scab of wheat and barley: a re-emerging disease of devasting impact / M. McMullen, R. Jones, D. Gallenberg // Plant Disease. – 1997. – Vol. 81, N 12. – Р. 1340–1348. https://doi.org/10.1094/pdis.1997.81.12.1340McMullen M., Jones R., Gallenberg D. Scab of wheat and barley: a re-emerging disease of devasting impact. Plant Disease, 1997, vol. 81, no. 12, pp. 1340-1348. https://doi.org/10.1094/pdis.1997.81.12.1340Parry, D. Fusarium ear blight (scab) in small grain cereals – a review / D. W. Parry, P. Jenkinson, L. McLeod // Plant Pathology. – 1995. – Vol. 44, N 2. – P. 207–238. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1995.tb02773.xParry D. W., Jenkinson P., McLeod L. Fusarium ear blight (scab) in small grain cereals – a review. Plant Pathology, 1995, vol. 44, no. 2, pp. 207-238. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1995.tb02773.xВязкость клейстеризованной водно-мучной суспензии яровой пшеницы и способы ее оценки / И. И. Берестов [и др.] // Проблемы и пути повышения эффективности растениеводства в Беларуси : материалы Юбилейн. междунар. науч.-практ. конф., 29 июня 2007 г., г. Жодино / Нац. акад. наук Беларуси, Науч.-практ. центр НАН Беларуси по земледелию ; ред.: Ф. И. Привалов [и др.]. – Минск, 2007. – С. 211–214.Berestov I. I., Laput’ko E. V., Shempel’ T. P., Kozhedub O. A. The viscosity of gelatinized water-flour suspension of spring wheat and methods for its assessment. Problemy i puti povysheniya effektivnosti rastenievodstva v Belarusi: materialy Yubileinoi mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, 29 iyunya 2007g., g. Zhodino [Problems and ways to improve crop production efficiency in Belarus: proceedings of the anniversary international scientific and practical conference, June 29, 2007, Zhodino]. Zhodino, 2007, pp. 211-214 (in Russian).Технология производства и качество продовольственного зерна / Э. М. Мухаметов [и др.]. – Минск : Дизайн ПРО, 1996. – 255 с.Mukhametov E. M., Kazanina M. A., Tupikova L. K., Makaseeva O. N. Production technology and food grain quality. Minsk, Dizain PRO, 1996. 255 p. (in Russian).Алимов, К. Г. Обоснование мер борьбы с энзимо-микозным истощением семян (ЭМИС) и сопряженными с ним инфекциями при интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепной зоне Западной Сибири : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.01.11 / К. Г. Алимов ; Моск. с.-х. акад. им. К. А. Тимирязева. – М., 1988. – 14 с.Alimov K. G. Substantiation of measures to control enzyme-mycotic depletion of seeds (EMDS) and associated infections with intensive technology of spring wheat cultivation in the forest-steppe zone of Western Siberia. Abstract of Ph. D. diss. Moscow, 1988. 14 p. (in Russian).Физиолого-биохимические механизмы энзимо-микозного истощения семян (ЭМИС) пшеницы и некоторых других культур / М. С. Дунин [и др.] // Вестн. с.-х. науки. – 1981. – № 4. – С. 70–78.Dunin M. S., Temirbekova S. K., Popova E. V., Tyuterev S. L. Physiological and biochemical mechanisms of enzyme-mycotic depletion of seeds (EMDS) of wheat and some other crops. Vestnik sel’skokhozyaistvennoi nauki [Bulletin of the Agricultural Science], 1981, no. 4, pp. 70-78 (in Russian).Шильцова, М. А. Разработка и усовершенствование методов оценки зерновых культур к энзимо-микозному истощению семян (ЭМИС) и их практическое применение : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.01.05 / М. А. Шильцова ; ВНИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова. – Ленинград, 1985. – 19 с.Shil’tsova M. A. Development and improvement of methods for assessing cereals to enzyme-mycotic depletion of seeds (EMDS) and their practical application. Abstract of Ph.D. diss. Leningrad, 1985. 19 p. (in Russian).Микотоксикозы (биологические и ветеринарные аспекты) / А. В. Иванов [и др.]. – М. : Колос, 2010. – 391 с.Ivanov A. V., Fisinin V. I., Tremasov M. Ya., Papunidi K. Kh. Mycotoxicoses (biological and veterinary aspects). Moscow, Kolos Publ., 2010. 391 p. (in Russian).Hsieh, D. P. H. Mode of action of mycotoxins / D. P. H. Hsieh // Mycotoxins in food / ed. P. Krogh. – London, 1987. – P. 149–176.Hsieh D. P. H. Mode of action of mycotoxins. Mycotoxins in food. London, 1987, pp. 149-176.Иммунитет растений / В. А. Шкаликов [и др.] ; под ред. В. А. Шкаликова. – М. : КолосС, 2005. – 189 с.Shkalikov V. A., D’yakov Yu.T., Smirnov A. N., Dzhalilov F. S. -U., Stroikov Yu. M., Konovalov Yu. B., Gritsenko V. V. Plant disease resistance. Moscow, KolosS Publ., 2005. 189 p. (in Russian).Жуковский, А. Г. Микотоксикологический мониторинг зерна. Опыт межнационального сотрудничества / А. Г. Жуковский, А. А. Буркин, Г. П. Кононенко // Иммунология, аллергология, инфектология. – 2010. – № 1. – С. 191.Zhukovskii A. G., Burkin A. A., Kononenko G. P. Mycotoxicological evaluation of grain. Experience of transnational cooperation. Immunologiya, allergologiya, infektologiya = Immunopathology, allergology, infectology, 2010, no. 1, p. 191 (in Russian).Effect of Fusarium head blight on semolina milling and pasta-making quality of durum wheat / J. E. Dexter [et al.] // Cereal Chemistry. – 1997. – Vol. 74, N 5. – P. 519–525. https://doi.org/10.1094/cchem.1997.74.5.519Dexter J. E., Marchylo B. A., Clear R. M., Clarke J. M. Effect of Fusarium head blight on semolina milling and pasta-making quality of durum wheat. Cereal Chemistry, 1997, vol. 74, no. 5, pp. 519-525. https://doi.org/10.1094/cchem.1997.74.5.519Characterisation of kernel resistance against Fusarium infection in spring wheat by baking quality and mycotoxin assessments / B. H. Gärtner [et al.] // Europ. J. of Plant Pathology, 2008. – Vol. 120, N 1. – P. 61–68. https://doi.org/10.1007/s10658-007-9198-5Gärtner B. H., Munich M., Kleijer G., Mascher F. Characterisation of kernel resistance against Fusarium infection in spring wheat by baking quality and mycotoxin assessments. European Journal of Plant Pathology, 2008, vol. 120, no. 1, pp. 61-68. https://doi.org/10.1007/s10658-007-9198-5Kreuzberger, M. Fusarium infection of bread wheat and subsequent mycotoxin contamination of milling products: Impact on quality parameters and composition of flour : doctoral diss. / M. Kreuzberger. – Göttingen, 2011. – 158 p.Kreuzberger M. Fusarium infection of bread wheat and subsequent mycotoxin contamination of milling products: Impact on quality parameters and composition of flour. Doctoral Dissertation. Göttingen, 2011. 158 p.Волкова, Т. Н. Явление гашинга в пивоварении / Т. Н. Волкова // Пиво и напитки. 2007. – № 3. – С. 18–21.Volkova T. N. The phenomenon of gushing in brewing. Pivo i napitki = Beer and Beverages, 2007, no. 3, pp. 18-21 (in Russian).Gushing inducers produced by some mould strains / M. Amaha [et al.] // European brewery convention : proc. of the 14 th congr., Salzburg 1973. – Amsterdam, 1974. – P. 381–398.Amaha M., Kitabatake K., Nagakawa A., Yoshida J., Harada T. Gushing inducers produced by some mould strains. European brewery convention: proceedings of the 14 th congress, Salzburg 1973. Amsterdam, 1974, pp. 381-398.Schildbach, R. Zur Problematik des Mikroorganismenbefalls an Braugerste und Malz / R. Schildbach // Brauwelt. – 1988. – Bd. 128, nr. 47. – S. 2244–2250.Schildbach R. Zur Problematik des Mikroorganismenbefalls an Braugerste und Malz [The problem of barley and malt contamination by microorganisms]. Brauwelt, 1988, vol. 128, no. 47, pp. 2244-2250 (in German).Фузариоз зерновых культур / Т. Ю. Гагкаева [и др.]. – М. : Ред. журн. «Защита и карантин растений», 2011. – С. 70(2)–119(51). – (Приложение к журналу «Защита и карантин растений», 2011, № 5).Gagkaeva T. Yu., Gavrilova O. P., Levitin M. M., Novozhilov K. V. Fusarium of cereals. Moscow, Supplement to the journal “Plant Protection and Quarantine”, 2011. 51 p. (in Russian).Иванов, А. В. Микотоксины: в проблеме ветеринарного обеспечения повышения продуктивности животных / А. В. Иванов, М. Я. Тремасов // Слагаемые эффективного агробизнеса: обобщение опыта и рекомендации / Тат. науч.исслед. ин-т сел. хоз-ва РАСХН ; редкол.: Т. Г. Хадеев [и др.]. – Казань, 2006. – Ч. 2 : Кормопроизводство и животноводство. – С. 241–248.Ivanov A. V., Tremasov M. Ya. Mycotoxins: in the problem of veterinary support for increasing animal productivity. Slagaemye effektivnogo agrobiznesa: obobshchenie opyta i rekomendatsii [Components of effective agribusiness: summarization of the experience and recommendations]. Kazan, 2006, pt. 2, pp. 241-248 (in Russian).The influence of Fusarium infections on the quality parameters and production of four wheat varietes, in different infection conditions / A. Suciu [et al.] // Bull. of Univ. of Agr. Sciences a. Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Agriculture. – 2013. – Vol. 70, N 1. – P. 67–74.Suciu A., Miclea R., Sopterean L., Has I., Puia C. The influence of Fusarium infections on the quality parameters and production of four wheat varietes, in different infection conditions. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Agriculture, 2013, vol. 70, no. 1, pp. 67-74.Effect of Fusarium spp. contamination on baking quality of wheat / I. Capouchová [et al.] // Wheat improvement, management and utilization / ed. R. Wanyera. – Rijeka, 2017. – P. 329–344. https://doi.org/10.5772/67657Capouchová I., Papoušková L., Konvalina P., Vepříková Z., Dvořáček V., Zrcková M., Janovská D., Škeříková A., Pazderů K. Effect of Fusarium spp. contamination on baking quality of wheat. Wheat improvement, management and utilization. Rijeka, 2017, pp. 329-344. https://doi.org/10.5772/67657Dexter, J. E. Grading factors impacting durum wheat processing quality / J. E. Dexter, M. G. D’Egidio // Durum wheat: chemistry and technology / ed.: M. Sissons [et al.] ; Amer. Associate of Cereal Chemists Intern. – 2nd ed. – St. Paul, 2012. – P. 235–250. https://doi.org/10.1016/b978-1-891127-65-6.50018-0Dexter J. E., D’Egidio M. G. Grading factors impacting durum wheat processing quality. Durum wheat: chemistry and technology. 2nd ed. St. Paul, 2012, pp. 235-250. https://doi.org/10.1016/b978-1-891127-65-6.50018-0Кретович, В. Л. Биохимия зерна и хлеба / В. Л. Кретович. – М. : Наука, 1991. – 133 с.Kretovich V. L. Biochemistry of grain and bread. Moscow, Nauka Publ., 1991. 133 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.