Fungal diseases of wheat in Russia: spread, symptoms, control methods and economic damage – a review

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Wheat (Triticum aestivum L.) is a primary crop in Russia. Fungal diseases, such as rust diseases, Septoria leaf blotch, Fusarium head blight, and powdery mildew, significantly reduce grain yield and quality annually. Pathogens can destroy up to 70% of the harvest, negatively impacting exports and food security. Increasing fungal resistance to fungicides and climate change necessitate new data on diseases and adapted control measures. Research in this field is critical for developing resistant cultivars, improving agrotechnologies, and reducing dependence on chemicals. Aim. The purpose of the study is to review the main wheat diseases in Russia and their potential impact on the economy and food security, as well as to emphasize the importance of controlling and preventing these diseases through proper crop rotation, resistant varieties and the timely application of effective fungicides to ensure a sustainable and productive agricultural sector. The article focuses on rust, septoria, fusarium, and powdery mildew. Results. Indicate that fungal diseases are widespread in southern Russia, including Krasnodar Krai, Rostov Oblast, the North Caucasus, the Volga Region, and Western Siberia. Combined methods, such as using resistant cultivars and crop rotation, help reduce pathogen levels and monitor disease spread. This study may aid in protecting wheat crops and mitigating economic risks in Russia’s agricultural sector.

About the authors

F. Duksi

Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Email: duxi.rudn@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-7353-7816

Graduate student, Faculty of Agriculture

Russian Federation, Miklukho-Maklaya street, 6, Moscow, Russia, 117198

M. H. Walli

Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Email: duxi.rudn@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-4884-6481

Graduate student, Faculty of Agriculture

Russian Federation, Miklukho-Maklaya street, 6, Moscow, Russia, 117198

M. Zargar

Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Author for correspondence.
Email: duxi.rudn@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-5208-0861

Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Agrarian Faculty

Russian Federation, Miklukho-Maklaya street, 6, Moscow, Russia, 117198

References

  1. Liefert W.M., Liefert O. Russian agriculture during transition: performance, global impact, and outlook. Applied Economic Perspectives and Policy. 2012. Vol. 34. No. 1. Pp. 37–75. doi: 10.1093/AEPP/PPR046
  2. Gannibal F.B., Gagkaeva T.Yu., Gomzhina M.M. et al. Wheat-associated micromycetes and their significance as disease-causing agents in Russia. Plant Protection News. 2022. Vol. 105. No. 4. Pp. 164–180. doi: 10.31993/2308-6459-2022-105-4-15508. (In Russian)
  3. Gagkaeva T., Gavrilova O., Orina A. et al. Analysis of toxigenic fusarium species associated with wheat grain from three regions of Russia: Volga, Ural, and West Siberia. Toxins. 2019. Vol. 11. No. 5. P. 252. doi: 10.3390/toxins11050252
  4. Hovmøller M.S., Walter S., Justesen A.F. Escalating threat of wheat rusts. Science. 2010. Vol. 329. No. 5990. P. 369. doi: 10.1126/science.1194925
  5. Volkova G.V., Kudinova O.A., Miroshnichenko O.O. Spread of stem rust in the North Caucasus and immunological characteristic of some winter wheat varieties with respect to the pathogen. Achievements of Science and Technology in Agro-Industrial Complex. 2018. Vol. 32. No. 11. Pp. 43–45. doi: 10.24411/0235-2451-2018-11111. (In Russian)
  6. Oliver R.P. Fungicide resistance in wheat pathogens. Pest Management Science. 2014. Vol. 70. No. 2. Pp. 143–148.
  7. McIntosh R.A., Wellings R.F., Park R.F. Wheat rust resistance genes. Theoretical and Applied Genetics. 2018. Vol. 131. No. 5. Pp. 1073–1101. doi: 10.1071/9780643101463
  8. Gultyaeva E.I., Shaydayuk E.L., Kazartsev I.A., Kosman E. Race characterization and molecular genotyping of Puccinia triticina populations from durum wheat in Russia. Plant Disease. 2021. Vol. 70. No. 4. Pp. 789–800. doi: 10.1094/PDIS-09-20-1927-RE
  9. Agapova V.D., Vaganova O.F., Volkova G.V. The efficiency of juvenile genes of orange leaf rust resistance of winter wheat during the germinal phase in the climate of the Russian South. International Research Journal. 2020. No. 8-1(98). Pp. 163–168. doi: 10.23670/IRJ.2020.98.8.023. (In Russian)
  10. Singh R., Mahmoudpour A., Rajkumar M., Narayana R. A review on stripe rust of wheat, its spread, identification and management at field level. Research on Crops. 2017. Vol. 18. No. 3. Pp. 528–533. doi: 10.5958/2348-7542.2017.00091.2
  11. Zeng Q., Zhao J., Wu J. et al. Wheat stripe rust and integration of sustainable control strategies in China. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2022. Vol. 9. No. 1. Pp. 37–51. doi: 10.15302/j-fase-2021405
  12. Wellings C.R. Global Status of Stripe Rust. CAB Reviews. 2011. Vol. 6. No. 29. Pp. 1–13.
  13. Singh J., Chhabra B., Raza A. et al. Important wheat diseases in the US and their management in the XXIst century. Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 13. Pp. 72–86.
  14. Kononenko O.S., Shishkin N.V., Derova T.G. Winter wheat septoria blotch (Zymoseptoria Tritici) (literature review). Grain Economy of Russia. 2021. No. 6. Pp. 104–108. doi: 10.31367/2079-8725-2021-78-6-104-108. (In Russian)
  15. Pakholkova E.V., Salnikova N.N. The frequency of potentially dangerous races of zimoseptoria tritici on wheat in the regional populations. Agrarian Science. 2019. No. S1. Pp. 99–103. doi: 10.32634/0869-8155-2019-326-1-99-103. (In Russian)
  16. Svarta A., Bimsteine G. Winter wheat leaf diseases and several steps included in their integrated control: A review. Research for Rural Development. 2019. Vol. 25. No. 2. Pp. 55–62. doi: 10.22616/rrd.25.2019.049.
  17. Downie R.C., Lin M., Corsi B., Ficke A., Lillemo M., Oliver R.P., Phan T.T., Tan K.H, Cockram J. Septoria nodorum blotch of wheat: disease management and resistance breeding in the face of shifting disease dynamics and a changing environment. Phytopathology. 2021. Vol. 111. No. 6. Pp. 906–920. doi: 10.1094/PHYTO-07-20-0280-RVW
  18. Zeleneva Yu.V., Afanasenko O.S., Sudnikova V.P. Influence of agroclimatic conditions, life form and host species on the species complex of wheat septoria pathogens. Povolzhskiy Journal of Ecology. 2020. No. 2. Pp. 177–190. doi: 10.35885/1684-7318-2020-2-177-190. (In Russian)
  19. Kiseleva M.I., Ovsyankina A.V., Kolomiets T.M. et al. Some aspects of the distribution of Fusarium on cereals of Russia. Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica. 2016. Vol. 51. No. 2. Pp. 183–191. doi: 10.1556/038.51.2016.2.3
  20. Xu X.M., Nicholson P., Thomsett M.A. et al. Relationship between the fungal complex causing Fusarium head blight of wheat and environmental conditions. Phytopathology. 2008. Vol. 98. No. 1. Pp. 69–78. doi: 10.1094/PHYTO-98-1-0069
  21. Dill-Macky R., Jones R.K. The effect of previous crop residues and tillage on Fusarium head blight of wheat. Plant Disease. 2000. Vol. 84. No. 1. Pp. 71–76. doi: 10.1094/PDIS.2000.84.1.71
  22. Windels C.E. Economic and social impacts of Fusarium head blight: changing farms and rural communities in the Northern Great Plains. Phytopathology. 2000. Vol. 90. No. 1. Pp. 17–21. doi: 10.1094/PHYTO.2000.90.1.17
  23. Zhang L., Yang B. Y., Li S., Guo A.H. Disease–weather relationships for wheat powdery mildew under climate change in China. The Journal of Agricultural Science. 2017. Vol. 155. No. 8. Pp. 1239–1252. doi: 10.1017/S0021859617000442
  24. Lebedeva T.V., Zuev E.V., Brykova A.N. Prospects of employing modern european cultivars of spring bread wheat in the breeding for powdery mildew resistance in the northwestern region of Russia. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2019. Vol. 180. No. 4. Pp. 170–176. doi: 10.30901/2227-8834-2019-4-170-176. (In Russian)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Duksi F., Walli M.H., Zargar M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».