ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ
Objective. Study the pathogenic mycobiome of dark grey podzolized soil upon long-term cultivation of apple trees. Methods. Accounting and isolation of micromycetes was carried out by inoculating aqueous dilutions of the soil suspension on wort agar. The identification of fungi was carried out accord...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/525 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Agriciltural microbiology |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871466325897904128 |
|---|---|
| author | Дем’янюк, О. С. Синенко, Д. І. |
| author_facet | Дем’янюк, О. С. Синенко, Д. І. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "О. С. Дем’янюк",
"institution": "Інститут агроекології і природокористування НААН"
},
{
"author": "Д. І. Синенко",
"institution": "Інститут агроекології і природокористування НААН"
}
] |
| author_sort | Дем’янюк, О. С. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:52Z |
| description | Objective. Study the pathogenic mycobiome of dark grey podzolized soil upon long-term cultivation of apple trees. Methods. Accounting and isolation of micromycetes was carried out by inoculating aqueous dilutions of the soil suspension on wort agar. The identification of fungi was carried out according to the available parameters. The names of species and genera, as well as their nomenclature, are provided according to modern taxonomic systems and online databases MycoBank and Index Fungorum (http://www.mycobank.org/; https://www.kew.org/kew-gardens). A Venn diagram was plotted to visualize the phytopathogenic soil mycobiome for both species unique to sampling sites and those shared. Results. From 0 to 100 cm soil layer, 68 fungal species were isolated and identified, among which 19 species (28 %) are phytopathogenic for fruit and field crops. The structure of phytopathogenic soil mycobiome was formed by species belonging to 12 genera. The genera Fusarium, Aspergillus and Ulocladium were characterized by the greatest species diversity, which together accounted for 55 % of the total structure of the pathogenic mycobiome. Among the isolated and identified fungi, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, Colletotrichum spp. are the most dangerous. The largest number of phytopathogenic species was contained in the upper layers of the soil. Their number decreased with depth, and in 80 to 100 cm layer there were half as many. However, in the general structure of the soil mycobiome, an increase in the share of phytopathogenic species with depth was registered. The highest percentage of phytopathogenic fungal species was isolated at a depth of 80 to 100 cm and 60 to 80 cm (43 % and 40 %, respectively). In the upper soil layer (0 to 20 cm), the share of phytopathogenic species was 25 %, and at a depth of 20 to 40 cm — 28 %. The species diversity of representatives of the complex of causative agents of root diseases (rot) of apple trees is represented by 7 species from 6 genera, most of which belong to facultative parasites. The most common causative agents of root rot of apple trees in the entire studied sample were species of the genus Fusarium. Conclusion. A significant number of phytopathogenic species and a wide variety of root rot pathogens indicate significant risks of mycosis development in apple agrocenoses. Appropriate measures are required to improve the phytosanitary condition of the soil. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.39.49-59 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:26:52Z |
| format | Article |
| fulltext |
49
Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39. С. 49–59.
ISSN 1997-3004
https://doi.org/10.35868/1997-3004.39.49-59
УДК 579.26:631.466
ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ
ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ
О. С. Дем’янюк, Д. І. Синенко
Інститут агроекології і природокористування НААН
вул. Метрологічна, 12; м. Київ, 03143, Україна; e-mail: demolena@ukr.net
Мета. Дослідити патогенний мікобіом темно-сірого опідзоленого ґрунту за тривалого
вирощування яблуні. Методи. Облік та виділення мікроміцетів здійснювали за посіву водних
розведень ґрунтової суспензії на сусло-агарове середовище. Ідентифікацію грибів проводи-
ли за наявними визначниками. Назви видів і родів, а також їхню номенклатуру подано за
сучасними таксономічними системами та он-лайн базами MycoBank і Index Fungorum
(http://www.mycobank.org/; https://www.kew.org/kew-gardens). Для візуалізації фітопатогенно-
го мікобіому ґрунту, видів, які є унікальними для місць відбору проб, і тих, які є спільними,
будували Венн-діаграму. Результати. Із шару ґрунту 0–100 см виділено та ідентифіковано
68 видів грибів, серед яких 19 видів (28 %) є фітопатогенними для плодових і польових куль-
тур. Структуру фітопатогенного мікобіому ґрунту формували види, які належали до 12 ро-
дів. Найбільшим видовим різноманіттям характеризувалися роди Fusarium, Aspergillus і Ulo-
cladium, які сукупно займали 55 % у загальній структурі патогенного мікобіому. Серед виді-
лених та ідентифікованих грибів Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, Colletotrichum spp.
належать до найбільш небезпечних. Найбільша кількість фітопатогенних видів містилась
у верхніх шарах ґрунту. З глибиною їх кількість зменшувалась і в шарі 80–100 см їх було вдві-
чі менше. Проте у загальній структурі мікобіому ґрунту відзначено збільшення частки фі-
топатогенних видів із глибиною. Найбільший відсоток фітопатогенних видів грибів виділяли
на глибині 80–100 см і 60–80 см (43 % і 40 % відповідно). У верхньому шарі ґрунту (0–20 см)
частка фітопатогенних видів становила 25 %, на глибині 20–40 см — 28 %. Видове різнома-
ніття представників комплексу збудників кореневих хвороб (гнилі) яблуні представлено 7 ви-
дами із 6 родів, більшість із яких належить до факультативних паразитів. Найпоширені-
шими збудниками кореневих гнилей яблуні у всій дослідженій вибірці були види роду Fusa-
rium. Висновки. Значна кількість фітопатогенних видів та широке видове різноманіття
збудників кореневої гнилі свідчить про значні ризики розвитку мікозів в агроценозах яблуні.
Це потребує застосування відповідних заходів покращення фітосанітарного стану ґрунту.
Ключові слова: комплекс мікроміцетів, фітопатогенні гриби, екологічний ризик, біологі-
чна безпека.
Вступ. Здоров’я ґрунту є ключовим чин-
ником, від якого залежить ефективність ве-
дення сільського господарства і продовольча
безпека всього світу [1]. Серед значного пе-
реліку показників, що визначають здоров’я
і якість ґрунту, важливе місце має ґрунто-
ве біорізноманіття та структура мікробіому,
у т. ч. співвідношення патогенних і сапро-
трофних видів, спрямованість мікробіологіч-
них процесів [2].
У складі ґрунтового мікробіому містять-
ся різноманітні види мікроорганізмів, серед
яких і фітопатогенні, які можуть тривалий
час зберігатися у ґрунті, передаватися через
ґрунт та інфікувати широкий спектр сільсь-
когосподарських культур [3; 4]. Складність
ґрунтового середовища, в якому містяться
пропагули фітопатогенів, перешкоджає ефе-
ктивному контролю збудників хвороб рос-
лин, оскільки патогени здатні утворювати
© О. С. Дем’янюк, Д. І. Синенко, 2024
50
структури виживання, адаптовані до суворих
умов, які можуть виживати роками і у такий
спосіб залишаються присутніми як джерело
інфекції протягом тривалого часу [3; 5].
Фітопатогенні види, що передаються че-
рез ґрунт, можуть спричинити значні втрати
врожаю польових, овочевих та фруктових
культур [6]. Встановлено, що більшість се-
ред агресивних фітопатогенів є ґрунтовими
мікроміцетами, а за прогнозами, до 2050 ро-
ку їх кількість та шкідлива дія зросте втричі
в усьому світі [7]. Це визначає актуальність
дослідження структури мікобіому ґрунтів аг-
роценозів, біорізноманіття фітопатогенних
видів та їхньої шкідливості.
Аналіз останніх досліджень та публіка-
цій. Царство грибів відкриває перед людством
величезні можливості та виклики завдяки зна-
чній різноманітності, винятковій метаболічній
активності та швидкій здатності змінюватися.
Загальновідомо, що гриби підтримують бага-
то важливих екосистемних процесів і функ-
цій планетарного значення та необхідні для
стійкого розвитку сільського господарства
[8; 9]. Зокрема, забезпечують взаємодію рослин
і ґрунту, зміцнення здоров’я рослин та їх жи-
влення, стійкість рослин до стресових чинни-
ків тощо. У контексті сучасних екологічних
викликів царство грибів також охоплює чис-
ленні види з патогенним потенціалом, які
становлять загрозу для різноманітних екосис-
тем і людей [10]. На сьогодні визначено, що
в усьому світі близько 8 тис. видів грибів
є потенційними агентами хвороб рослин [11].
Сучасні системи сільського господарст-
ва, яким властива монокультура, інтенсивні
технології з надмірним застосуванням пес-
тицидів та агрохімікатів, а також глобалізо-
вані ринки сприяють підвищенню агресив-
ності та шкідливості фітопатогенів, появі та
поширенню нових видів, зміні їхніх страте-
гій [12]. Це є важливим не лише з точки зору
економічних збитків, а й загроз продовольчій
та біологічній безпеці [13; 14].
Варто зазначити, що в природних екоси-
стемах патогени відіграють важливу регуля-
торну роль, яка може змінювати такі взаємо-
дії, як конкуренція чи динаміка «хижак-жер-
тва», спричиняти каскадні ефекти в еколо-
гічних угрупованнях [15].
Дослідники зазначають про зростання
протягом останніх двох десятиліть спалахів
хвороб рослин, спричинених вірулентними
видами ооміцетів та мікроміцетів, а також
частоту виникнення нових хвороб [12; 16; 17].
У зв’язку з важливістю точної діагностики хво-
роб рослин та їх збудників, впровадженням
стратегій управління і контролю поширення
хвороб міжнародне співтовариство приді-
ляє значну увагу створенню баз даних для
покращення ідентифікації, уніфікації найме-
нування видів фітопатогенних грибів [18].
Фітопатогенні гриби можуть прямо чи
опосередковано викликати значне зниження
якості та кількості рослинної продукції як
до, так і після збору врожаю. Було визначе-
но 10 фітопатогенів грибної етіології, які
завдають найбільшої економічної шкоди
в усьому світі і широко розповсюджені
в ґрунтах: 1) Magnaporthe oryzae; 2) Botrytis
cinerea; 3) Puccinia spp.; 4) Fusarium grami-
nearum; 5) Fusarium oxysporum; 6) Blume-
ria graminis; 7) Mycosphaerella graminicola;
8) Colletotrichum spp.; 9) Ustilago maydis; 10)
Melampsora lini [19].
Серед хвороб плодових дерев найбільш
небезпечними визнано кореневі гнилі гриб-
ної етіології, які здатні уражувати підщепи,
молоді саджанці та ослаблені дерева [20],
а також спричиняти специфічну хворобу пе-
ресадки дерев та ґрунтовтому [21; 22]. Вва-
жається, що у розвитку хвороби пересадки
дерев серед біотичних чинників найбільше
значення мають саме ґрунтові гриби родів
Cylindrocarpon, Rhizoctonia, Penicillium, Al-
ternaria [23]. Представники цих родів мають
широку спеціалізацію і здатні уражувати рі-
зні види рослин, а тому становлять прихова-
ну небезпеку в агроекосистемах для інших
культур. Так, наприклад, представники ро-
ду Fusarium повсюдно поширені в ґрунтах
і більшість видів (наприклад, F. oxysporum,
F. fujikuroi, F. graminearum) є збудниками
хвороб економічно важливих культур, вклю-
чно з зерновими, овочевими та плодово-ягід-
ними культурами [19]. Інфекція на рослинах
викликає різні хвороби, зокрема судинне
в’янення, кореневу та стеблову гнилі, кроно-
ву гниль, в’янення та рак [24]. Інші види фі-
топатогенів, такі як Phoma та Colletotrichum
також доволі часто трапляються в ґрунтах
агроекосистем, створюючи серйозну загрозу
здоров’ю ґрунту та широкому спектру рос-
лин [25; 26].
В агроекосистемах поширення і розви-
ток фітопатогенних грибів значною мірою
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
51
залежить від застосованих агрозаходів. Так,
наприклад, неправильне використання та
надмірне застосування пестицидів спричиняє
формування резистентності у збудників хво-
роб, а також негативно впливає на корисні
організми ґрунту та комах-запилювачів [27].
Аналіз результатів вітчизняних і закор-
донних публікацій показав, що більшість до-
сліджень фітопатогенних мікобіомів ґрунтів
та впливу різних сільськогосподарських
практик на ґрунтові мікроорганізми зосере-
джені на польових культурах, тоді як ґрунто-
вим системам багаторічних плодових наса-
джень приділяється менше уваги. Водночас
виробництво яблук у світі та Україні постій-
но зростає, розширюються площі та закла-
даються нові інтенсивні сади [28], що потре-
бує поглиблених досліджень екологічного
і фітосанітарного стану та різних практик
управління садами [29; 30].
Отже, моніторинг і контроль фітопато-
генного фону, у т. ч. того, який формує міко-
біота ґрунту, у багаторічних плодових наса-
дженнях заслуговує особливої уваги, оскіль-
ки це пов’язано не лише з отриманням висо-
ких урожаїв, але й з біологічною безпекою
і здоров’ям людей.
У зв’язку з цим метою наших дослід-
жень є визначення структури фітопатогенно-
го мікобіому ґрунту за багаторічного виро-
щування яблуні в умовах центральної части-
ни Правобережного Лісостепу України.
Матеріали та методи. Дослідження ви-
дової структури та чисельності фітопатоген-
них мікроміцетів у ґрунті проводили в бага-
торічних насадженнях яблуні Уманського
національного університету садівництва, які
розміщені на території Черкаської області.
Сад закладено в 1931 р. і впродовж
50-річного періоду там вирощували сильно-
рослі дерева яблуні сорту Кальвіль сніго-
вий на насіннєвій підщепі з площею жив-
лення 10×10 м. У 1982 р. сад було реконс-
труйовано, старі дерева викорчувано, а на їх-
ньому місці у 1984 р. висаджено нові (силь-
норослі дерева сорту Кальвіль сніговий на
насіннєвій підщепі, сорту Айдаред на насін-
нєвій підщепі і вегетативній М4 з площею
живлення 7×5 м), зі збереженням попередніх
ділянок досліджуваних варіантів. Утретє сад
було реконструйовано шляхом викорчову-
вання старих дерев у 2017 р. та висадження
нових у 2018 р. зі збереженням попередніх
ділянок досліджуваних варіантів, на яких по-
саджено дерева яблуні сорту Голден делішес
і Гала на підщепі ММ.106 з площею живлен-
ня 5×2 м. Міжряддя в насадженнях утриму-
ють під чорним, а пристовбурні смуги — під
гербіцидним паром (Раундап Макс, РК —
д. р. гліфосату калійна сіль, 551 г/л). Дослід-
ні насадження незрошувані.
Характеристику темно-сірого опідзоле-
ного ґрунту наведено в табл. 1.
Зразки ґрунту для мікологічних дослід-
жень відбирали з шарів 0–20 см, 20–40,
40–60, 60–80 і 80–100 см відповідно до
ДСТУ ISO 10381-6-2015 [31].
Визначення кількісного та якісного
складу мікроміцетів проводили загально-
прийнятою в мікробіології методикою посіву
водних розведень ґрунтової суспензії на сус-
ло-агарове середовище, тривалість культиву-
вання — 4–14 діб за температури 28 °С [32].
Ідентифікацію мікроміцетів проводили за
відповідними визначниками. Назви видів і
родів, а також їхню номенклатуру подано за
сучасними таксономічними системами та он-
лайн-базами MycoBank і Index Fungorum
(http://www.mycobank.org/; https://www.kew.
org/kew-gardens). Визначали відсоток трап-
ляння виду гриба залежно від глибини від-
бору проби ґрунту. Для візуалізації фітопа-
тогенного мікобіому ґрунту, видів, які є уні-
кальними для місць відбору проб, і тих, які
є спільними, будували Венн-діаграму [33].
Математичне та статистичне опрацю-
вання результатів виконували за викорис-
тання програмного пакету Microsoft Excel.
Результати та їх обговорення. З темно-
сірого опідзоленого ґрунту, де безперервно
Таблиця 1. Характеристика темно-сірого опідзоленого ґрунту
Шари
ґрунту, см pH Вміст
гумусу, % C/N
Nзаг. Р2О5 К2О
мг/кг ґрунту
0–20 5,2 2,41 4,2 13,4 184 289
20–40 5,3 2,23 4,1 12,9 146 274
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
52
понад 90 років вирощували яблуні, з різних
шарів на глибину 1 м виділено та ідентифі-
ковано 68 видів мікроміцетів, які належали
до 22 родів двох відділів: Zygomycota (5 ро-
дів) та Ascomycota (17 родів).
У загальній структурі мікобіому ґрунту
старого саду фітопатогенні гриби займали
28 %, умовно патогенні — 38 %, сапротро-
фи — 34 % (рис. 1). Значна частка фітопато-
генних видів свідчить про високий ризик
ураження ними яблуні, розповсюдження
в агроекосистемі та небезпеку для інших
видів культур.
Рис. 1. Структура мікобіому темно-сі-
рого опідзоленого ґрунту багаторічних
насаджень яблуні (0–100 см), %.
Структуру патогенного мікобіому ґрунту
старого саду формували 19 видів грибів, які
належали до 12 родів (рис. 2). Найбільшим
видовим різноманіттям характеризувалися
роди Fusarium, Aspergillus і Ulocladium, які
сукупно займали 55 % у загальній структурі
фітопатогенного мікобіому.
Серед виділених та ідентифікованих фі-
топатогенних мікроміцетів (табл. 2) три види
належать до найбільш небезпечних, які зав-
дають значної шкоди сільськогосподарським
культурам [19], а саме: Botrytis cinerea, Fu-
sarium oxysporum, Colletotrichum spp. Тому
важливо контролювати чисельність цих збу-
дників хвороб рослин та впроваджувати еко-
логічно безпечні методи для зменшення їх-
ньої шкідливої дії.
Як свідчать дані табл. 2, найбільша кіль-
кість фітопатогенних видів містилась у верх-
ніх шарах ґрунту. З глибиною їх кількість
зменшувалась і в шарі 80–100 см їх було
вдвічі менше. Проте у загальній структу-
рі мікобіому ґрунту відзначено тенденцію
збільшення частки фітопатогенних видів із
глибиною. Найбільший відсоток фітопато-
генних видів грибів виділяли на глибині
80–100 см і 60–80 см (43 % і 40 % відповід-
но). У верхньому шарі ґрунту (0–20 см) част-
ка фітопатогенних видів становила 25 %, на
глибині 20–40 см — 28 %.
Визначено, що склад і частота трапляння
патогенних видів були неоднорідними в різ-
них шарах ґрунту.
Для візуалізації фітопатогенного мікобі-
ому ґрунту загалом та видів, які є унікальни-
ми або спільними для різних шарів ґрунту
було побудовано діаграму Венна. Як видно
з рис. 3, Fusarium oxysporum Schlecht і Fusa-
rium spр. були присутні в усіх шарах ґрунту.
У шарах ґрунту 0–20 cм та 40–60 cм виявля-
ли види, які були специфічними лише для
Рис. 2. Структура фітопатогенного мікобіому темно-сірого опідзоленого ґрунту бага-
торічних насаджень яблуні (0–100 см), %.
Alternaria
5% Aspergillus
11%
Chaetomium
5%
Colletotrichum
5%
Fusarium
33%
Pеnicillium
5%
Phoma
5%
Ulocladium
11%
Cladosporium
5%
Botrytis
5%Tubercularia
5%
Verrucispora
5%
38 %
28 %
34 %
Alternaria
5 %
Ulocladium
11 %
Fusarium
33 %
Phoma
5 %
Tubercularia
5 %
Verrucispora
5 %
Penicillum
5 %
Aspergillus
11 % Botrytis
5 %
Chaetomium
5 %
Cladosporium
5 %
Colletotrichum
5 %
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
53
Таблиця 2. Фітопатогенні види грибів та частота їх трапляння на різній глибині
відбору проб, %
Види
Глибина відбору проб ґрунту, см
0–20 20–40 40–60 60–80 80–100
Alternaria alternate (Fr.) Keissl 2,5 12,5 0,5 – –
Aspergillus niger v. Tieghem – 39,0 13,7 18,0 56,0
A. flavus Link – 1,3 – 1,2 0,5
Botrytis cinerea Pers. – 5,2 1,7 – –
Chaetomium homopilatum Omvik 2,0 2,0 – 1,5 –
Cladosporium herbarum (Pers.)
Link 12,5 7,5 0,5 – –
Colletotrichum gloeosporioides
(Pens.) Sacc. – 1,5 – – 2,4
Fusarium oxysporum Schlecht 2,3 2,3 1,0 0,5 0,5
F. lateritium Ness 2,3 – – – –
F. proliferatum (Sm.) Sacc. – – 0,7 – –
F. sambucinum Fuskel 1,7 0,5 – – –
F. solani (Peck) Wollenw 0,2 1,0 0,5 0,5 –
Fusarium spр. 1,7 0,5 0,5 0,5 0,5
Pеnicillium lanosum Westling 12,0 – 1,2 12,7 0,7
Phoma exigua Desmazieres 1,0 5,2 1,7 – –
Tubercularia spр. 0,1 7,1 – – –
Verrucispora proteacearum Shaw
& Alcorn 3,4 – – – –
Ulocladium spр. 2,7 7,3 0,3 – –
U. consortiale (Thum)
E. G. Simmons – 1,5 0,7 0,5 –
Кількість видів 13 15 12 8 6
цих зон — відповідно F. lateritium Ness і Ver-
rucispora proteacearum Shaw & Alcorn та
F. proliferatum (Sm.) Sacc. і не траплялись
в інших шарах ґрунту.
Видове різноманіття представників ком-
плексу збудників кореневих хвороб (гнилі)
яблуні було представлено 7 видами із 6 ро-
дів. Більшість збудників кореневих гнилей
належить до факультативних паразитів, які
зберігаються на рослинних залишках або
безпосередньо в ґрунті, тому їхній життєвий
цикл дуже тісно пов’язаний з ним.
Найпоширенішими збудниками корене-
вих гнилей яблуні у всій дослідженій вибірці
були види роду Fusarium. Варто зазначити,
що види Fusarium oxysporum [34; 35] і Alter-
naria alternate [35] пов’язані з кореневою
гниллю саджанців та молодих яблунь, а вид
F. proliferatum [36] — із хворобою пересадки
яблуні, що є небезпечним за подальшої ре-
конструкції старого саду і висаджування
саджанців.
Ґрунтові мікроміцети роду Cladosporium
представлені трьома видами, серед яких вид
Colletotrichum gloeosporioides є космополіти-
чним патогеном і завдає шкоди багатьом
сільськогосподарським культурам, зокрема
є збудником антракнозу, викликає гірку
гниль яблук [37; 38]. Серед інших патогенів
такі види, як Botrytis cinerea Pers., Alternaria
alternate (Fr.) Keissl, Colletotrichum gloeospo-
rioides (Pens.) Sacc, Fusarium spр., Aspergillus
niger є збудниками гнилей плодів яблук та
інших плодових культур [39–41].
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
54
Рис. 3. Діаграма Венна фітопатогенного мікобіому ґрунту.
У ґрунті досліджуваного саду вид As-
pergillus niger v. Tieghem займає панівне
положення навіть на глибині 80–100 см
(табл. 2, рис. 4).
Цей вид із частотою трапляння 39 % ви-
явлено у верхньому горизонті ґрунту, на
глибині 20–40 см та 40–60 см відсоток виду
знизився майже вдвічі (до 13,7 % та 18,0 %),
0–20 см
20–40 см
40–60 см
60–80 см
80–100 см
Рис. 4. Колонії грибів, виділених із різних шарів ґрунту, 7-ма доба культивування.
Fusarium oxysporum Schlecht
Fusarium spр.
F. lateritium Ness
Verrucispora proteacearum
Shaw & Alcorn
F. proliferatum (Sm.) Sacc.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
55
але на глибині 80–100 см частота трапляння
виду зросла до 56 %.
Висновки. Мікобіом ґрунту, в якому
понад 90 років вирощували яблуні, характе-
ризується значною кількістю фітопатогенних
видів та широким видовим різноманіттям
збудників кореневих гнилей, що свідчить
про високий ризик розвитку мікозів та необ-
хідність застосування відповідних заходів
поліпшення фітосанітарного стану ґрунту.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Tahat M. M., Alananbeh K. M., Othman Y. A.,
Leskovar D. I. Soil Health and Sustainable Agricul-
ture. Sustainability. 2020. Vol. 12, № 12. 4859.
https://doi.org/10.3390/su12124859
2. Demyanyuk O., Symochko L., Mostoviak I.
Soil microbial diversity and activity in different cli-
matic zones of Ukraine. Regulatory Mechanisms in
Biosystems. 2020. Vol. 11, № 2. Р. 338–343. https://
doi.org/10.15421/022051
3. Du S., Trivedi P., Wei Z., Feng J., Hu H.-W.,
Bi L. … Liu Y.-R. The Proportion of Soil-Bor-
ne Fungal Pathogens Increases with Elevated Orga-
nic Carbon in Agricultural Soils. mSystems. 2022.
Vol. 7, № 2. E0133721. https://doi.org/10.1128/
msystems.01337-21
4. Schertler А., Lenzner В., Dullinger S., Mo-
ser D., Bufford J. L., Ghelardini L. … Essl F. Bio-
geography and global flows of 100 major alien fun-
gal and fungus-like oomycete pathogens. Journal of
Biogeography. 2023. Р. 1–19. https://doi.org/10.
1111/jbi.14755
5. Möller M., Stukenbrock E. H. Evolution and
genome architecture in fungal plant pathogens. Nat
Rev Microbiol. 2017. Vol. 15. Р. 756–771. https://
doi.org/10.1038/nrmicro.2017.76
6. Zhang W. Global pesticide use: profile,
trend, cost/benefit and more. Proceedings of the In-
ternational Academy of Ecology and Environmental
Sciences. 2018. Vol. 8. Р. 1–27.
7. Delgado-Baquerizo M., Guerra C. A., Cano-
Díaz C., Egidi E., Wang J.-T., Eisenhauer N. …
Maestre F. T. The proportion of soil-borne patho-
gens increases with warming at the global scale. Nat
Clim Chang. 2020. Vol. 10. Р. 550–554. https://
doi.org/10.1038/s41558-020-0759-3
8. Fernandes M. L. P., Bastida F., Jehmlich N.,
Martinović T., Větrovský T., Baldrian P. … Star-
ke R. Functional soil mycobiome across ecosystems.
J. Proteome. 2022. Vol. 252. 104428. https://doi.org/
10.1016/j.jprot.2021.104428
9. Frąc M., Hannula E. S., Bełka M., Salles J. F.,
Jedryczka M. Soil mycobiome in sustainable agri-
culture. Front. Microbiol. 2022. Vol. 13. 1033824.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1033824
10. Fisher M. C., Gurr S. J., Cuomo C. A., Ble-
hert D. S., Jin H., Stukenbrock E. H. … Cowen L. E.
Threats Posed by the Fungal Kingdom to Humans,
Wildlife, and Agriculture. mBio. 2020. Vol. 11, № 3.
E00449-20. https://doi.org/10.1128/mBio.00449-20
11. Jayawardena R. S., Hyde K. D., de Fari-
as A. R. G., Bhunjun C. S., Ferdinandez H. S., Ma-
namgoda D. S. … Thines M. What is a species in
fungal plant pathogens? Fungal Diversity. 2021.
Vol. 109, № 1. Р. 239–266. https://doi.org/10.1007/
s13225-021-00484-8
12. Fones H. N., Bebber D. P., Chaloner T. M.,
Kay W. T., Steinberg G., Gurr S. J. Threats to global
food security from emerging fungal and oomycete
crop pathogens. Nature Food. 2020. Vol. 1, № 6.
Р. 332–342. https://doi.org/10.1038/s43016-020-00
75-0
13. Bebber D. P., Gurr S. J. Crop-destroying
fungal and oomycete pathogens challenge food secu-
rity. Fungal Genet Biol. 2015. Vol. 74. P. 62–64.
https://doi.org/10.1016/j.fgb.2014.10.012
14. Savary S., Willocquet L., Pethybridge S. J.,
Esker P., McRoberts N., Nelson A. The global bur-
den of pathogens and pests on major food crops. Nat
Ecol Evol. 2019. Vol. 3. P. 430–439. https://doi.org/
10.1038/s41559-018-0793-y
15. Hatcher M. J., Dunn A. M. Parasites in eco-
logical communities: From interactions to ecosys-
tems. Cambridge University Press. 2011. https://doi.
org/10.1017/CBO9780511987359
16. Fisher M. C., Henk D. A., Briggs C. J.,
Brownstein J. S., Madoff L. C., McCraw S. L.,
Gurr S. J. Emerging fungal threats to animal, plant
and ecosystem health. Nature. 2012. Vol. 484.
P. 186–194. https://doi.org/10.1038/nature10947
17. Almeida R. P. P. Emerging plant disease
epidemics: Biological research is key but not
enough. PloS Biol. 2018. Vol. 16. E2007020. https://
doi.org/10.1371/journal.pbio.2007020
18. Crous P. W., Rossman A. Y., Aime M. C.,
Allen W. C., Burgess T., Groenewald J. Z., Cast-
lebury L. A. Names of Phytopathogenic Fungi:
A Practical Guide. Phytopathology. 2021.
Vol. 111, № 9. Р. 1500–1508. https://doi.org/10.1094/
PHYTO-11-20-0512-PER
19. Dеаn R., van Kan J. A. L., Pretorius Z. A.,
Hammond-Kosack K. E., di Pietro A. … Foster G. D.
The Top 10 fungal pathogens in molecular plant
pathology. Mol Plant Pathol. 2012. Vol. 13, № 4.
P. 414–430. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.20
11.00783.x
20. Bodah E. Root rot diseases in plants: a re-
view of common causal agents and management
strategies. Agri Res Tech. 2017. Vol. 5, № 3. Р. 555–
661. http://doi.org/10.19080/ARTOAJ.2017.05.555661
21. Winkelmann T., Smalla K., Amelung W., Ba-
ab G., Grunewaldt-Stöcker G., Kanfra X. … Schlo-
ter M. Apple Replant Disease: Causes and Mitiga-
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
56
tion Strategies. Curr. Issues Mol. Biol. 2019. Vol. 30.
P. 89–106. http://doi.org/10.21775/cimb.030.089
22. Яковенко Р. В., Дем’янюк О. С., Синен-
ко Д. І., Чепурний В. Г., Лисанюк В. Г. Проблема
ґрунтовтоми в монокультурі яблуні. Збалансова-
не природокористування. 2023. № 3. С. 121–128.
http://doi.org/10.33730/2310-4678.3.2023.287826
23. Sobiczewski P., Treder W., Bryk H., Klam-
kowski K., Krzewińska D., Mikiciński A. … Tryn-
giel-Gać A. The impact of phytosanitary treatments
in the soil with signs of fatigue on the growth of ap-
ple seedlings and populations of bacteria and fungi.
Polish Journal of Agronomy. 2018. Vol. 34. P. 11–
12. http://doi.org/10.26114/pja.iung.361.2018.34.02
24. Summerell B. A., Salleh B., Leslie J. F.
A utilitarian approach to Fusarium identification.
Plant Dis. 2003. Vol. 87. P. 117–128. http://doi.org/
10.1094/PDIS.2003.87.2.117
25. Deb D., Khan A., Dey N. Phoma diseases: Epi-
demiology and control. Plant Pathology. 2020. Vol. 69,
№ 7. Р. 1203–1217. https://doi.org/10.1111/ppa.13221
26. Khodadadi F., Santander R. D., McHen-
ry D. J., Jurick W. M., Aćimović S. G. A Bitter,
Complex Problem: Causal Colletotrichum Species in
Virginia Orchards and Apple Fruit Susceptibility.
Plant Disease. 2023. Vol. 107, № 10. P. 3164–3175.
http://doi.org/10.1094/PDIS-12-22-2947-RE
27. Hollomon W. Fungicide Resistance: Facing the
Challenge Derek. Plant Protect. Sci. 2015. Vol. 51,
№ 4. P. 170–176. http://doi.org/10.17221/42/2015-PPS
28. O’Rourke D. Economic importance of the
World apple industry. Compendium of Plant Ge-
nomes. 2021. P. 1–18. http://doi.org/10.1007/978-3-
030-74682-7_1
29. Lee S. I., Cho G., Kim S.-H., Kim D.-R.,
Kwak Y.-S. Mycobiota community and fungal spe-
cies response to development stage and fire blight
disease in apples. AIMS Microbiology. 2023.
Vol. 9, № 3. P. 554–569. http://doi.org/10.3934/
microbiol.2023029
30. Van Geel M., Verbruggen E., De Been-
houwer M., van Rennes G., Lievens B., Honnay O.
High soil phosphorus levels overrule the potential
benefits of organic farming on arbuscular mycorrhi-
zal diversity in northern vineyards. Agric. Ecosyst.
Environ. 2017. Vol. 248. P. 144–152. http://doi.org/
10.1016/j.agee.2017.07.017
31. ДСТУ ISO 10381-6-2015. Якість ґрунту.
Відбирання проб. Частина 6. Настанови з відби-
рання, оброблення та зберігання ґрунту в аероб-
них умовах для лабораторного оцінювання мік-
робіологічних процесів, біомаси та різноманіття
(ISO 10381-6:2009, IDT) [Чинний від 2016-04-01].
Київ : Держспоживстандарт України, 2017. 12 c.
32. Експериментальна ґрунтова мікробіоло-
гія: монографія / В. В. Волкогон, О. В. Надкер-
нична, Л. М. Токмакова та ін.: за ред. В. В. Вол-
когона. Київ : Аграрна наука, 2010. 464 с.
33. Heberle H., Meirelles G. V., da Silva F. R.,
Telles G. P., Minghim R. InteractiVenn: a web-ba-
sed tool for the analysis of sets through Venn dia-
grams. BMC Bioinformatics, 2015. Vol. 16. 169.
http://doi.org/10.1186/s12859-015-0611-3
34. Tewoldemedhin Y., Mazzola M., Botha W. J.,
Spies C. F. J., McLeod A. Characterization of fungi
(Fusarium and Rhizoctonia) and oomycetes (Phy-
tophthora and Pythium) associated with apple or-
chards in South Africa. European Journal of Plant
Pathology. 2011. Vol. 130, № 2. Р. 215–229. http://
doi.org/10.1007/s10658-011-9747-9
35. Ruiz-Cisneros M. F., Rios-Velasco С., Ber-
langa-Reyes D. I., Ornelas-Paz J. J., Acosta-Mu-
ñiz C. H., Romo-Chacón A. … Fernández-Pavía S. P.
Incidence and causal agents of root diseases and its
antagonists in apple orchards of Chihuahua, México.
Rev. Мex. Fitopatol. 2017. Vol. 35, № 3. https://doi.
org/10.18781/r.mex.fit.1704-3
36. Duan Y. N., Jiang W. T., Zhang R., Chen R.,
Chen X. S., Yin C. M., Mao Z. Q. Discovery of
Fusarium proliferatum f. sp. Мalus domestica Cau-
sing Apple Replant Disease in China. Plant Disease.
2022. Vol. 106, № 11. Р. 2958–2966. https://doi.org/
10.1094/PDIS-12-21-2802-RE
37. Sharma М., Kulshrestha S. Colletotrichum
gloeosporioides: An Anthracnose Causing Pathogen
of Fruits and Vegetables. Biotechnology Research
Asia. 2015. Vol. 12, № 2. Р. 1233–1246. https://doi.
org/10.13005/bbra/1776
38. Khodadadi F., González J. B., Martin P. L.,
Giroux E., Bilodeau G. J., Peter K. A. … Aćimo-
vić S. G. Identification and Characterization of
Colletotrichum Species Causing Apple Bitter Rot in
New York and Description of C. Noveboracense sp.
Nov. Sci. Rep. 2020. Vol. 10. 11043. https://
doi.org/10.1038/s41598-020-66761-9
39. Nybom H., Ahmadi-Afzadi M., Rumpunen K.,
Tahir I. Review of the impact of apple fruit ripening
texture and chemical contents on genetically deter-
mined susceptivility to storage rots. Plants. 2020.
Vol. 9. 831. https://doi.org/10.3390/plants9070831
40. Ni W., Zhu L., Sha R., Tao J., Cai B.,
Wang S. Comparative iTRAQ proteomic profiling of
susceptible and resistant apple cultivars infected by
Alternaria alternata apple pathotype. Tree Genet.
Genomes. 2017. Vol. 13. 23. https://doi.org/10.1007/
s11295-017-1104-5
41. Kumpoun W., Motomura Y., Harada Y. In-
hibition of Aspergillus rot by sorbitol in apple fruit
with watercore symptoms. Postharvest Biol. Tech-
nol. 2003. Vol. 29, № 2. Р. 121–127. https://doi.org/
10.1016/S0925-5214(02)00249-1
Отримано 10.04.2024
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
57
https://doi.org/10.35868/1997-3004.39.49-59
UDC 579.26:631.466
FUNGAL PATHOGENIC SOIL COMPLEX UPON LONG-TERM
CULTIVATION OF APPLE TREES
O. S. Demianiuk, D. I. Synenko
Institute of Agroecology and Environmental Management, NAAS, Kyiv
e-mail: demolena@ukr.net
Objective. Study the pathogenic mycobiome of dark grey podzolized soil upon long-term culti-
vation of apple trees. Methods. Accounting and isolation of micromycetes was carried out by inocu-
lating aqueous dilutions of the soil suspension on wort agar. The identification of fungi was carried
out according to the available parameters. The names of species and genera, as well as their no-
menclature, are provided according to modern taxonomic systems and online databases MycoBank
and Index Fungorum (http://www.mycobank.org/; https://www.kew.org/kew-gardens). A Venn dia-
gram was plotted to visualize the phytopathogenic soil mycobiome for both species unique to sam-
pling sites and those shared. Results. From 0 to 100 cm soil layer, 68 fungal species were isolated
and identified, among which 19 species (28 %) are phytopathogenic for fruit and field crops.
The structure of phytopathogenic soil mycobiome was formed by species belonging to 12 genera.
The genera Fusarium, Aspergillus and Ulocladium were characterized by the greatest species di-
versity, which together accounted for 55 % of the total structure of the pathogenic mycobiome.
Among the isolated and identified fungi, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, Colletotrichum
spp. are the most dangerous. The largest number of phytopathogenic species was contained in the
upper layers of the soil. Their number decreased with depth, and in 80 to 100 cm layer there were
half as many. However, in the general structure of the soil mycobiome, an increase in the share of
phytopathogenic species with depth was registered. The highest percentage of phytopathogenic
fungal species was isolated at a depth of 80 to 100 cm and 60 to 80 cm (43 % and 40 %, respective-
ly). In the upper soil layer (0 to 20 cm), the share of phytopathogenic species was 25 %, and at
a depth of 20 to 40 cm — 28 %. The species diversity of representatives of the complex of causative
agents of root diseases (rot) of apple trees is represented by 7 species from 6 genera, most of which
belong to facultative parasites. The most common causative agents of root rot of apple trees in the
entire studied sample were species of the genus Fusarium. Conclusion. A significant number of
phytopathogenic species and a wide variety of root rot pathogens indicate significant risks of myco-
sis development in apple agrocenoses. Appropriate measures are required to improve the phytosa-
nitary condition of the soil.
Key words: micromycete complex, phytopathogenic fungi, environmental risk, biosafety.
REFERENCES
1. Tahat, M. M., Alananbeh, K. M., Oth-
man, Y. A., & Leskovar, D. I. (2020). Soil Health
and Sustainable Agriculture. Sustainability, 12 (12),
4859. https://doi.org/10.3390/su12124859
2. Demyanyuk, O., Symochko, L., & Mosto-
viak, I. (2020). Soil microbial diversity and activity
in different climatic zones of Ukraine. Regulatory
Mechanisms in Biosystems, 11 (2), 338–343. https://
doi.org/10.15421/022051
3. Du, S., Trivedi, P., Wei, Z., Feng, J., Hu, H.-W.,
Bi, L. … Liu, Y.-R. (2022). The Proportion of Soil-
Borne Fungal Pathogens Increases with Elevated
Organic Carbon in Agricultural Soils. mSystems, 7 (2),
e0133721. https://doi.org/10.1128/msystems.01337-21
4. Schertler, А., Lenzner, В., Dullinger, S., Mo-
ser, D., Bufford, J. L., Ghelardini, L. … Essl, F.
(2023). Biogeography and global flows of 100 major
alien fungal and fungus-like oomycete pathogens.
Journal of Biogeography, 1–19. https://doi.org/10.
1111/jbi.14755
5. Möller, M., & Stukenbrock, E. H. (2017).
Evolution and genome architecture in fungal plant
pathogens. Nat Rev Microbiol, 15, 756–771. https://
doi.org/10.1038/nrmicro.2017.76.
6. Zhang, W. (2018). Global pesticide use: pro-
file, trend, cost/benefit and more. Proceedings of the
International Academy of Ecology and Environmen-
tal Sciences, 8, 1–27.
7. Delgado-Baquerizo, M., Guerra, C. A., Cano-
Díaz, C., Egidi, E., Wang, J.-T., Eisenhauer, N. …
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
58
Maestre, F. T. (2020). The proportion of soil-borne
pathogens increases with warming at the global
scale. Nat Clim Chang, 10, 550–554. https://doi.org/
10.1038/s41558-020-0759-3
8. Fernandes, M. L. P., Bastida, F., Jehmlich, N.,
Martinović, T., Větrovský, T., Baldrian, P. … Star-
ke, R. (2022). Functional soil mycobiome across
ecosystems. J. Proteome, 252, 104428. https://doi.
org/10.1016/j.jprot.2021.104428
9. Frąc, M., Hannula, E. S., Bełka, M., Sal-
les, J. F., & Jedryczka, M. (2022). Soil mycobiome
in sustainable agriculture. Front. Microbiol, 13,
1033824. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1033824
10. Fisher, M. C., Gurr, S. J., Cuomo, C. A.,
Blehert, D. S., Jin, H., Stukenbrock, E. H. … Co-
wen, L. E. (2020). Threats Posed by the Fungal
Kingdom to Humans, Wildlife, and Agriculture.
mBio, 11 (3), e00449-20. https://doi.org/10.1128/
mBio.00449-20
11. Jayawardena, R. S., Hyde, K. D., de Fari-
as, A. R. G., Bhunjun, C. S., Ferdinandez, H. S.,
Manamgoda, D. S. … Thines, M. (2021). What is
a species in fungal plant pathogens? Fungal Diversi-
ty, 109 (1), 239–266. https://doi.org/10.1007/s13225-
021-00484-8
12. Fones, H. N., Bebber, D. P., Chaloner, T. M.,
Kay, W. T., Steinberg, G., & Gurr, S. J. (2020).
Threats to global food security from emerging fun-
gal and oomycete crop pathogens. Nature Food,
1 (6), 332–342. https://doi.org/10.1038/s43016-020-
0075-0
13. Bebber, D. P., & Gurr, S. J. (2015). Crop-
destroying fungal and oomycete pathogens challenge
food security. Fungal Genet Biol, 74, 62–64. https://
doi.org/10.1016/j.fgb.2014.10.012
14. Savary, S., Willocquet, L., Pethybridge, S. J.,
Esker, P., McRoberts, N., & Nelson, A. (2019). The
global burden of pathogens and pests on major food
crops. Nat Ecol Evol, 3, 430–439. https://doi.org/
10.1038/s41559-018-0793-y
15. Hatcher, M. J., & Dunn, A. M. (2011). Pa-
rasites in ecological communities: From interactions
to ecosystems. Cambridge University Press. https://
doi.org/10.1017/CBO9780511987359
16. Fisher, M. C., Henk, D. A., Briggs, C. J.,
Brownstein, J. S., Madoff, L. C., McCraw, S. L.,
& Gurr, S. J. (2012). Emerging fungal threats to ani-
mal, plant and ecosystem health. Nature, 484, 186–
194. https://doi.org/10.1038/nature10947
17. Almeida, R. P. P. (2018). Emerging plant
disease epidemics: Biological research is key but not
enough. PLoS Biol, 16, e2007020. https://doi.org/10.
1371/journal.pbio.2007020
18. Crous, P. W., Rossman, A. Y., Aime, M. C.,
Allen, W. C., Burgess, T., Groenewald, J. Z., & Cas-
tlebury, L. A. (2021). Names of Phytopathogenic
Fungi: A Practical Guide. Phytopathology, 111 (9),
1500–1508. https://doi.org/10.1094/PHYTO-11-20-
0512-PER
19. Dеаn, R., van Kan, J. A. L., Pretorius, Z. A.,
Hammond-Kosack, K. E., di Pietro, A. … Foster, G. D.
(2012). The Top 10 fungal pathogens in molecular
plant pathology. Mol Plant Pathol, 13 (4), 414–430.
https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2011.00783.x
20. Bodah, E. (2017). Root rot diseases in
plants: a review of common causal agents and ma-
nagement strategies. Agri Res Tech, 5 (3), 555–661.
http://doi.org/10.19080/ARTOAJ.2017.05.555661
21. Winkelmann, T., Smalla, K., Amelung, W.,
Baab, G., Grunewaldt-Stöcker, G., Kanfra, X. …
Schloter, M. (2019). Apple Replant Disease: Causes
and Mitigation Strategies. Curr. Issues Mol. Biol.,
30, 89–106. https://doi.org/10.21775/cimb.030.089
22. Yakovenko, R., Demyanyuk, O., Synen-
ko, D., Chepurnyi, V., & Lysanyuk, V. (2023). Prob-
lema gruntovtomy v monokulturi yabluni [The prob-
lem of soil fatigue in apple orchards monoculture].
Zbalansovane pryrodokorystuvannia — Balanced
nature using, 3, 121–128. https://doi.org/10.33730/
2310-4678.3.2023.287826 [in Ukrainian].
23. Sobiczewski, P., Treder, W., Bryk, H.,
Klamkowski, K., Krzewińska, D., Mikiciński, A. …
Tryngiel-Gać, A. (2018). The impact of phytosani-
tary treatments in the soil with signs of fatigue on
the growth of apple seedlings and populations of
bacteria and fungi. Polish Journal of Agronomy, 34,
11–12. https://doi.org/10.26114/pja.iung.361.2018.
34.02
24. Summerell, B. A., Salleh, B., & Leslie, J. F.
(2003). A utilitarian approach to Fusarium identifi-
cation. Plant Dis, 87, 117–128. https://doi.org/10.
1094/PDIS.2003.87.2.117
25. Deb, D., Khan, A., & Dey, N. (2020). Pho-
ma diseases: Epidemiology and control. Plant Pa-
thology, 69 (7), 1203–1217. https://doi.org/10.1111/
ppa.13221
26. Khodadadi, F., Santander, R. D., McHen-
ry, D. J., Jurick, W. M., & Aćimović, S. G. (2023).
A Bitter, Complex Problem: Causal Colletotrichum
Species in Virginia Orchards and Apple Fruit Sus-
ceptibility. Plant Disease, 107 (10), 3164–3175.
https://doi.org/10.1094/PDIS-12-22-2947-RE
27. Hollomon, W. (2015). Fungicide Resistan-
ce: Facing the Challenge Derek. Plant Protect. Sci.,
51 (4), 170–176. https://doi.org/10.17221/42/2015-PPS
28. O’Rourke, D. (2021). Economic importance
of the World apple industry. Compendium of Plant
Genomes, 1–18. https://doi.org/10.1007/978-3-030-
74682-7_1
29. Lee, S. I., Cho, G., Kim, S.-H., Kim, D.-R.,
& Kwak, Y.-S. (2023). Mycobiota community and
fungal species response to development stage and
fire blight disease in apples. AIMS Microbiology, 9 (3),
554–569. https://doi.org/10.3934/microbiol.2023029
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
59
30. Van Geel, M., Verbruggen, E., De Been-
houwer, M., van Rennes, G., Lievens, B., & Hon-
nay, O. (2017). High soil phosphorus levels overrule
the potential benefits of organic farming on arbuscu-
lar mycorrhizal diversity in northern vineyards.
Agric. Ecosyst. Environ, 248, 144–152. https://doi.
org/10.1016/j.agee.2017.07.017
31. DSTU ISO 10381-6-2015 (2017). Yakist
gruntu. Vidbyrannia prob. Chastyna 6. Nastanovy
z vidbyrannia, obroblennia ta zberihannia gruntu
v aerobnykh umovakh dlia laboratornoho otsiniu-
vannia mikrobiolohichnykh protsesiv, biomasy ta
riznomanittia (ISO 10381-6:2009, IDT) [Soil quali-
ty. Sampling. Part 6: Guidance on the collection,
handling and storage of soil under aerobic conditions
for the assessment of microbiological processes,
biomass and diversity in the laboratory]. Kyiv:
Derzhspozhyvstandart Ukrainy [in Ukrainian].
32. Volkohon, V. V. (Ed.), Nadkernychna, O. V.,
Tokmakova, L. M. et al. (2010). Eksperymentalna
gruntova mikrobiolohiia: monohrafiia [Experimen-
tal Soil Microbiology: monograph]. Kyiv: Ahrarna
nauka [in Ukrainian].
33. Heberle, H., Meirelles, G. V., da Silva, F. R.,
Telles, G. P., & Minghim, R. (2015). InteractiVenn:
a web-based tool for the analysis of sets through
Venn diagrams. BMC Bioinformatics, 16, 169.
https://doi.org/10.1186/s12859-015-0611-3
34. Tewoldemedhin, Y., Mazzola, M., Bo-
tha, W. J., Spies, C. F. J., & McLeod, A. (2011).
Characterization of fungi (Fusarium and Rhizocto-
nia) and oomycetes (Phytophthora and Pythium) as-
sociated with apple orchards in South Africa. Euro-
pean Journal of Plant Pathology, 130 (2), 215–229.
https://doi.org/10.1007/s10658-011-9747-9
35. Ruiz-Cisneros, M. F., Rios-Velasco, С.,
Berlanga-Reyes, D. I., Ornelas-Paz, J. J., Acosta-
Muñiz, C. H., Romo-Chacón, A. … Fernández-Pa-
vía, S. P. (2017). Incidence and causal agents of root
diseases and its antagonists in apple orchards of
Chihuahua, México. Rev. Мex. Fitopatol., 35 (3).
https://doi.org/10.18781/r.mex.fit.1704-3
36. Duan, Y. N., Jiang, W. T., Zhang, R.,
Chen, R., Chen, X. S., Yin, C. M., & Mao, Z. Q.
(2022). Discovery of Fusarium proliferatum f. sp.
Мalus domestica Causing Apple Replant Disease in
China. Plant Disease, 106 (11), 2958–2966. https://
doi.org/10.1094/PDIS-12-21-2802-RE
37. Sharma, М., & Kulshrestha, S. (2015). Col-
letotrichum gloeosporioides: An Anthracnose Cau-
sing Pathogen of Fruits and Vegetables. Biotechno-
logy Research Asia, 12 (2), 1233–1246. https://doi.
org/10.13005/bbra/1776
38. Khodadadi, F., González, J. B., Martin, P. L.,
Giroux, E., Bilodeau, G. J., Peter, K. A. … Aćimo-
vić, S. G. (2020). Identification and Characterization
of Colletotrichum Species Causing Apple Bitter Rot
in New York and Description of C. Noveboracen-
se sp. Nov. Sci. Rep., 10, 11043. https://doi.org/10.
1038/s41598-020-66761-9
39. Nybom, H., Ahmadi-Afzadi, M., Rumpu-
nen, K., & Tahir, I. (2020). Review of the impact of
apple fruit ripening texture and chemical contents on
genetically determined susceptivility to storage rots.
Plants, 9, 831. https://doi.org/10.3390/plants9070831
40. Ni, W., Zhu, L., Sha, R., Tao, J., Cai, B., &
Wang, S. (2017). Comparative iTRAQ proteomic
profiling of susceptible and resistant apple cultivars
infected by Alternaria alternata apple pathotype.
Tree Genet. Genomes, 13, 23. https://doi.org/10.
1007/s11295-017-1104-5
41. Kumpoun, W., Motomura, Y., & Harada, Y.
(2003). Inhibition of Aspergillus rot by sorbitol in
apple fruit with watercore symptoms. Postharvest
Biol. Technol., 29 (2), 121–127. https://doi.org/10.
1016/S0925-5214(02)00249-1
Received 10.04.2024
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-525 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:16:09Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/71/b46b23a2b4b7d0391dec900c386d6d71.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-5252026-07-22T10:10:52Z FUNGAL PATHOGENIC SOIL COMPLEX UPON LONG-TERM CULTIVATION OF APPLE TREES ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ Дем’янюк, О. С. Синенко, Д. І. micromycete complex, phytopathogenic fungi, environmental risk, biosafety комплекс мікроміцетів, фітопатогенні гриби, екологічний ризик, біологічна безпека Objective. Study the pathogenic mycobiome of dark grey podzolized soil upon long-term cultivation of apple trees. Methods. Accounting and isolation of micromycetes was carried out by inoculating aqueous dilutions of the soil suspension on wort agar. The identification of fungi was carried out according to the available parameters. The names of species and genera, as well as their nomenclature, are provided according to modern taxonomic systems and online databases MycoBank and Index Fungorum (http://www.mycobank.org/; https://www.kew.org/kew-gardens). A Venn diagram was plotted to visualize the phytopathogenic soil mycobiome for both species unique to sampling sites and those shared. Results. From 0 to 100 cm soil layer, 68 fungal species were isolated and identified, among which 19 species (28 %) are phytopathogenic for fruit and field crops. The structure of phytopathogenic soil mycobiome was formed by species belonging to 12 genera. The genera Fusarium, Aspergillus and Ulocladium were characterized by the greatest species diversity, which together accounted for 55 % of the total structure of the pathogenic mycobiome. Among the isolated and identified fungi, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, Colletotrichum spp. are the most dangerous. The largest number of phytopathogenic species was contained in the upper layers of the soil. Their number decreased with depth, and in 80 to 100 cm layer there were half as many. However, in the general structure of the soil mycobiome, an increase in the share of phytopathogenic species with depth was registered. The highest percentage of phytopathogenic fungal species was isolated at a depth of 80 to 100 cm and 60 to 80 cm (43 % and 40 %, respectively). In the upper soil layer (0 to 20 cm), the share of phytopathogenic species was 25 %, and at a depth of 20 to 40 cm — 28 %. The species diversity of representatives of the complex of causative agents of root diseases (rot) of apple trees is represented by 7 species from 6 genera, most of which belong to facultative parasites. The most common causative agents of root rot of apple trees in the entire studied sample were species of the genus Fusarium. Conclusion. A significant number of phytopathogenic species and a wide variety of root rot pathogens indicate significant risks of mycosis development in apple agrocenoses. Appropriate measures are required to improve the phytosanitary condition of the soil. Мета. Дослідити патогенний мікобіом темно-сірого опідзоленого ґрунту за тривалого вирощування яблуні. Методи. Облік та виділення мікроміцетів здійснювали за посіву водних розведень ґрунтової суспензії на сусло-агарове середовище. Ідентифікацію грибів проводили за наявними визначниками. Назви видів і родів, а також їхню номенклатуру подано за сучасними таксономічними системами та он-лайн базами MycoBank і Index Fungorum (http://www.mycobank.org/; https://www.kew.org/kew-gardens). Для візуалізації фітопатогенного мікобіому ґрунту, видів, які є унікальними для місць відбору проб, і тих, які є спільними, будували Венн-діаграму. Результати. Із шару ґрунту 0–100 см виділено та ідентифіковано 68 видів грибів, серед яких 19 видів (28 %) є фітопатогенними для плодових і польових культур. Структуру фітопатогенного мікобіому ґрунту формували види, які належали до 12 родів. Найбільшим видовим різноманіттям характеризувалися роди Fusarium, Aspergillus і Ulocladium, які сукупно займали 55 % у загальній структурі патогенного мікобіому. Серед виділених та ідентифікованих грибів Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, Colletotrichum spp. належать до найбільш небезпечних. Найбільша кількість фітопатогенних видів містилась у верхніх шарах ґрунту. З глибиною їх кількість зменшувалась і в шарі 80–100 см їх було вдвічі менше. Проте у загальній структурі мікобіому ґрунту відзначено збільшення частки фітопатогенних видів із глибиною. Найбільший відсоток фітопатогенних видів грибів виділяли на глибині 80–100 см і 60–80 см (43 % і 40 % відповідно). У верхньому шарі ґрунту (0–20 см) частка фітопатогенних видів становила 25 %, на глибині 20–40 см — 28 %. Видове різноманіття представників комплексу збудників кореневих хвороб (гнилі) яблуні представлено 7 видами із 6 родів, більшість із яких належить до факультативних паразитів. Найпоширенішими збудниками кореневих гнилей яблуні у всій дослідженій вибірці були види роду Fusarium. Висновки. Значна кількість фітопатогенних видів та широке видове різноманіття збудників кореневої гнилі свідчить про значні ризики розвитку мікозів в агроценозах яблуні. Це потребує застосування відповідних заходів покращення фітосанітарного стану ґрунту. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2024-05-17 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/525 10.35868/1997-3004.39.49-59 Agricultural microbiology; Vol. 39 (2024): Agriciltural microbiology; 49-59 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 39 (2024): Сільськогосподарська мікробіологія; 49-59 1997-3004 10.35868/1997-3004.39 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/525/594 Авторське право (c) 2024 O. S. Demianiuk, D. I. Synenko https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | комплекс мікроміцетів фітопатогенні гриби екологічний ризик біологічна безпека Дем’янюк, О. С. Синенко, Д. І. ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ |
| title | ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ |
| title_alt | FUNGAL PATHOGENIC SOIL COMPLEX UPON LONG-TERM CULTIVATION OF APPLE TREES |
| title_full | ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ |
| title_fullStr | ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ |
| title_full_unstemmed | ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ |
| title_short | ГРИБНИЙ ПАТОГЕННИЙ КОМПЛЕКС ҐРУНТУ ЗА ТРИВАЛОГО ВИРОЩУВАННЯ ЯБЛУНІ |
| title_sort | грибний патогенний комплекс ґрунту за тривалого вирощування яблуні |
| topic | комплекс мікроміцетів фітопатогенні гриби екологічний ризик біологічна безпека |
| topic_facet | micromycete complex phytopathogenic fungi environmental risk biosafety комплекс мікроміцетів фітопатогенні гриби екологічний ризик біологічна безпека |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/525 |
| work_keys_str_mv | AT demânûkos fungalpathogenicsoilcomplexuponlongtermcultivationofappletrees AT sinenkodí fungalpathogenicsoilcomplexuponlongtermcultivationofappletrees AT demânûkos gribnijpatogennijkompleksgruntuzatrivalogoviroŝuvannââbluní AT sinenkodí gribnijpatogennijkompleksgruntuzatrivalogoviroŝuvannââbluní |