Головня кукурузы. Пузырчатая головня кукурузы – паразит или деликатес? Меры борьбы с пузырчатой головней

Кукурузу повреждают два вида головни – пузырчатая и летучая. Пузырчатая головня особенно распространена в районах с неустойчивым или недостаточным увлажнением.
Кукуруза поражается в течение всего периода роста и развития, но интенсивность поражения в течение вегетации бывает неравномерной. Молодые растения начинают массово заболевать примерно за 2 – 3 недели до выбрасывания метёлок. Случаи раннего поражения единичные и, как правило, заканчиваются гибелью молодого растения. Наиболее восприимчивой к этой болезни кукуруза бывает в период от выбрасывания метёлок до молочной спелости.
Чаще головнёвые наросты образуются на початках и на стебле. Поражение листьев, метёлок и стеблей под кочаном случается реже. Урожай зерна при этом уменьшается на 60 – 80 %, так как початки деформируются, снижается полнота их верхушек, уменьшается масса зёрен.
Возбудитель пузырчатой головни – гриб, поражает молодую ткань различных органов растения. На них (кроме листьев) образуются наросты (вздутие) разнообразной формы, а на листьях появляются мелкие морщинки, напоминающие сплющенные горошины, расположенные преимущественно вдоль средней жилки.
Гриб диффузно не распространяется, каждое вздутие является местом заражения. В месте заражения образуется сначала бледное пятнышко, которое вскоре разрастается и через 2 – 3 недели превращается в нарост. В незрелом состоянии головнёвый нарост состоит из серовато-белой, слоистой массы, во время созревания чернеет и превращается в большое скопление спор.
Огромное количество хламидоспор гриба (зимующие споры), образующихся в наростах, являются источником инфекции. По мере их созревания наросты лопаются, и множество черно-оливковых хламидоспор легко рассеиваются, попадают в почву, на растения. Споры, попавшие непосредственно на растения, сразу же прорастают и инфицируют их. В почве они сохраняют жизнеспособность в течение 4 лет, однако при увлажнении быстро теряют всхожесть. Поэтому засушливая погода благоприятна для развития болезни. Период заражения продолжается до цветения кукурузы.
К мерам борьбы с пузырчатой головней относятся, прежде всего, удаление с участка послеуборочных остатков кукурузы и осенняя вспашка почвы, что уменьшает заражения в 1,5 – 2 раза. Следует высевать семена кукурузы первого поколения, которые имеют повышенную устойчивость против головни. Наиболее радикальной и экономически эффективной мерой является выращивание устойчивых к этой болезни гибридов кукурузы.
Очень важно посеять кукурузу в оптимальные сроки, которые определяют по степени прогрева почвы (10 – 12 0С на глубине заделки семян). Также играет роль и правильное размещение кукурузы на участке. Такие предшественники, как кормовая свекла, озимая пшеница, гречка, способствуют очищению почвы от головни, а ячмень и горох, наоборот, повышают поражения ею кукурузы.

Компания "Семь Океанов" занимается поставкой и реализацией конвейерного оборудования. Кроме того, она является официальным дистрибьютором таких всемирно известных компаний как Flexlink, ContiTech и Renold. Более подробно на сайте компании

Распространена во всех районах возделывания кукурузы. Проявляется на початках, султанах, стеблях, репродуктивных почках, листьях и воздушных корнях в виде пузыревидных вздутий (галлов) различной формы и величины. На корнях болезнь не обнаруживается. Развитие вздутия начинается с бледного, слегка припухшего пятнышка, которое постепенно разрастается и превращается в большой желвак, заполненный сначала белой мякотью, а позже серовато-белой или розоватой слизистой массой, превращающейся затем в черно-оливковую пылящую массу спор. Наибольших размеров вздутия бывают на початках и стеблях. На листьях они обычно маленькие в виде группы шероховатых морщин, часто подсыхающих до образования спор.

Симптомы болезни вначале обнаруживаются на молодых листьях и их влагалищах, а иногда и на воздушных корнях, расположенных на стебле.

Сильное поражение наблюдается на всходах, когда происходит заражение верхушечной почки. Зараженные ткани почки (зачатков листьев и стебля) превращаются в головневые наросты и сильно разрастаются, во много раз превышая свой первоначальный объем, вследствие чего создается впечатление о «диффузном» поражении растения.

С фазы 5-8 листьев обнаруживается поражение листьев, листовых влагалищ и стебля. Затем заболевание проявляется на метелках, а с начала цветения и с появлением рылец поражаются початки. После выметывания и начала цветения заражаются пазушные почки, находящиеся под влагалищами листьев и ниже початков.

Самая тяжелая форма болезни - поражение стебля. В этом случае растение искривляется, вся часть его выше пораженного места превращается в головневые наросты и отмирает.

Возбудитель болезни - базидиальный гриб Ustilago zeae Unger порядка Ustilaginales. Грибница его при дозревании вздутий распадается на огромное количество телиоспор. В массе они черно-оливковые, а одиночные под микроскопом - желто-коричневые, шаровидные, с сетчатым узором и крупными щетинками, 8-13 мкм в диаметре.

Когда оболочка вздутия лопается, телиоспоры разлетаются по полю и служат источником заражения молодых органов растений. Прорастают они при наличии капельной влаги в течение нескольких часов. Оптимальная температура для их прорастания +23-25°, при + 15...18° оно замедляется, а при 12° и ниже прекращается. У прорастающих телиоспор через 15-20 ч появляется быстро развивающийся росток - базидия, на которой формируются одноклеточные бесцветные продолговатые базидиоспоры размером 3 X 1,2 мкм. Они часто размножаются почкованием, образуя большое количество споридий, которые иногда называют вторичными конидиями.

Гифы гаплоидной грибницы коопулируют с гифами грибницы противоположного пола и дают начало развитию диплоидной грибницы, состоящей из толстых узловатых гиф. Из диплоидной грибницы через 20-24 дня в местах заражения развивается вздутие с телиоспорами.

За период вегетации кукурузы гриб может дать 3-4, а иногда и 5 поколений, чем и объясняется сильное проявление заболевания к началу уборки урожая.

Гриб U. zeae не распространяется диффузно по растению, поэтому каждое вздутие образуется в том месте, где произошло заражение растения.

Сухие телиоспоры могут сохранять жизнеспособность до четырех лет, тогда как в природных условиях, подвергаясь смачиванию водой, они быстро теряют всхожесть. Однако телиоспоры, находящиеся в виде комковатых вздутий, смачиваются плохо и в течение осени, зимы и весны не погибают. Весной при обработке почвы они разбиваются, и споры разносятся ветром, являясь первичным источником заражения растений. В редких случаях патоген может заноситься в поле с семенами, на которых иногда сохраняются жизнеспособные телиоспоры.

Степень развития пузырчатой головни зависит от влажности почвы. При оптимальной влажности (60 % ПВ) пораженность растений всегда меньше, чем при низкой (40 %) или высокой (80 %). Колебания влажности почвы приводят к усилению поражения растений, что следует учитывать при возделывании кукурузы на орошаемых землях (Шкоденко В. И., 1966).

Вредоносность пузырчатой головни заключается в гибели пораженных молодых растений, бесплодии початков при раннем их заражении и значительном недоборе урожая. Последний зависит от размера и количества вздутий на растении. При больших вздутиях урожай снижается в среднем на 60 %, при вздутиях средней величины - на 25, небольших - на 10 %. Вредоносность двух вздутий на одном растении в три раза больше, чем вредоносность одного такого же вздутия (Немлиенко Ф. Е., 1957).

При изучении особенностей развития пузырчатой головни на фоне естественного и искусственного заражения Т. А. Кулик (1975) установила, что образование галлов определяется генотипическими различиями самоопыленных линий и реакцией растения-хозяина на внедрение патогена.

О ядовитости пузырчатой головни данные противоречивы. Большинство авторов считают, что молодые наросты, в которых еще не образовались телиоспоры, неядовиты, а при формировании последних могут быть такими же токсичными, как и спорынья. Поэтому части растений, пораженные пузырчатой головней, не рекомендуется использовать на корм животным.

Основные мероприятия, направленные на защиту кукурузы от пузырчатой головни, состоят в соблюдении научно обоснованного севооборота, выведении и районировании устойчивых гибридов и сортов, протравливании семян, севе в оптимальные сроки и на оптимальную глубину, внесении фосфорно-калийных удобрений, удалении послеуборочных остатков, пространственной изоляции семенных участков не менее 1 км от полей, где кукурузу выращивали в предшествующем году.

Все активно растущие части растения могут быть заражены грибом. Их предрасположенность к повреждениям при их потенциале роста приводит к проявлению самых серьезных симптомов. Наиболее подвержены заражению растения на стадии появления всходов. В этом случае растения проявляют признаки отставания в росте, и на них могут не появляться соцветия или початки. На более взрослых растениях заражение приводит к образованию опухолевых наростов - сочетание тканей хозяина и гриба. Пузыри головни на ранних стадиях имеют зеленовато-белый цвет и чернеют по мере созревания. Особенно характерно их появление на початках, где на каждом отдельном зернышке может образоваться отдельный пузырь. Когда эти пузыри разрываются, показывается пыльное черное содержимое. На листьях пузыри обычно остаются маленькими и высыхают, не разрываясь.

Trigger

Пузырчатую головню кукурузы вызывает гриб Ustilago maydis, который может оставаться в почве, в течение нескольких лет сохраняя жизнеспособность. Споры распространяются на растения ветром, почвенной пылью и дождем. Для процессу заражения благоприятствует наличие повреждений, которые могут быть нанесены насекомыми, животными, неаккуратными действиями при проведении сельскохозяйственных работ или градом. Вторичного переноса от растения к растению нет. Симптомы заболевания проявляются наиболее серьезно на тканях с наибольшим потенциалом роста (таких как початки или растущие верхушки). Экстремальные погодные факторы, приводящие к снижению пыльцевой продуктивности и к низкой скорости опыления (например засуха, после которой идут сильные дожди), приводят к распространению гриба.

Biological Control

Прямо контролировать данный патогенный гриб очень сложно, и на данный момент никаких эффективных методов борьбы с ним разработано не было.

Chemical Control

Всегда отдавайте предпочтение комплексному подходу, по возможности сочетая профилактические меры с биологической обработкой. Обработка семян и листвы фунгицидами не снижает случаев заражения кукурузы пузырчатой головней.

Preventive Measures

  • Высаживайте выносливые сорта, если они доступны.
  • При высадке растений соблюдайте между ними достаточно широкое расстояние.
  • Следите за появлением пузырей, собирайте и уничтожайте их до высвобождения темных спор гриба.
  • Не допускайте повреждения растений насекомыми и прочими вредителями.
  • Не допускайте повреждения растений при проведении сельско-хозяйственных работ.
  • Избегайте чрезмерного внесения азотных удобрений.
  • После сбора урожая удаляйте все остатки и не используйте зараженные части растений при приготовлении компоста.
  • Планируйте длительный севооборот с растениями, не являющимися хозяевами.
  • Тщательно очищайте все инструменты и оборудование.
  • После сбора урожая глубоко вспахивайте землю и закапывайте остатки растений.

Заболевание распространено во всех районах возделывания кукурузы. Проявляется на початках, султанах, стеблях, листьях и воздушных корнях в виде пузыревидных вздутий различной величины (в диаметре до 15 см и более). На корнях болезнь не обнаруживается. Развитие начинается с бледного, слегка припухшего пятнышка, которое постепенно разрастается и превращается в большой желвак, заполненный сначала белой мякотью, а позже серовато-белой или розоватой слизистой массой, превращающейся затем в черно-оливковую пылящую массу спор. Наибольших размеров вздутия бывают на початках и стеблях. На листьях вздутия обычно маленькие в виде группы шероховатых морщин, часто подсыхающих до образования спор.

Пузырчатая головня вначале обнаруживается на молодых листьях и их влагалищах, иногда на узловатых (воздушных) корнях, расположенных на стебле. Сильное поражение наблюдается на всходах, когда происходит заражение верхушечной почки, из которой впоследствии развиваются все органы растения. Зараженные ткани почки (зачатков листьев и стебля) превращаются в головневые наросты и сильно разрастаются, во много раз превышая свой первоначальный объем, благодаря чему создается впечатление о «диффузном» поражении растения.

С фазы 5- 8-го листа отмечается поражение листьев, листовых влагалищ и стебля. Затем заболевание проявляется на метелках, а с начала цветения и с появлением рылец поражаются початки. После выметывания и начала цветения заражаются пазушные почки, находящиеся под влагалищами листьев ниже початков. Самая тяжелая форма болезни - поражение стебля: растение искривляется, вся часть его выше пораженного места превращается в головневые наросты и отмирает.

Возбудитель болезни - базидиальный гриб Ustilago zeae Unger из порядка Ustilaginales. Грибница его при дозревании вздутий распадается на огромное количество телиоспор, которые, разлетаясь, служат источником заражения молодых растущих органов растений. В массе телиоспоры черно-оливковые, а одиночные под микроскопом - желто-коричневые, шаровидные, с сетчатым узором и крупными щетинками, 8-13 мкм в диаметре.

При наличии капельной влаги телиоспоры прорастают в течение нескольких часов. Оптимальной температурой для их прорастания считается 23-25 °С. При 12 °С и ниже споры не прорастают. У прорастающих телиоспор через 15-20 ч появляется быстро развивающийся росток - базидия, на котором формируются одноклеточные бесцветные продолговатые базидиоспоры размером 3X1,2 мкм. Дополнительно размножаясь почкованием, они образуют большое количество споридий (вторичные конидии). Базидиоспоры и споридии хорошо переносят понижение влажности и погибают только через 30-36 дней.

При прорастании споридий и базидиоспор, а иногда непосредственно от базидии образуется ростковая трубка, которая проникает в растение сквозь нежный эпидермис, чем и объясняется заражение только молодых меристематических тканей.

Из ростковых трубок в тканях растения сначала образуется гаплоидная тонкая нитевидная грибница, гифы которой копулируют с гифами другой противоположной по полу грибницы и дают начало развитию диплоидной грибницы, состоящей из толстых узловатых гиф. Из диплоидной грибницы через 20-24 дня в местах заражения развиваются вздутия с телиоспорами. За вегетацию растения гриб может дать 3-4, а иногда и 5 поколений, чем объясняется сильное проявление заболевания к началу уборки урожая.

Гриб U. zeae не обладает способностью диффузно распространяться по растению, поэтому каждое вздутие образуется в месте, где произошло самостоятельное заражение растения.

Следует отметить еще одну особенность гриба - поражать только вегетативные клетки. У зерен в початке поражается наружная оболочка перикарпия; в зародыш и нуцеллус, а также в эндосперм грибница не проникает; при поражении молодых завязей эти клетки атрофируются. В метелках вздутия головни образуются из прицветников и ножек пыльников; поражаются и оболочки пыльников, а пыльцевые зерна атрофируются.

Сухие телиоспоры могут сохранять жизнеспособность в течение четырех лет, тогда как в природных условиях, подвергаясь смачиванию водой, они быстро теряют всхожесть. Однако телиоспоры, находящиеся в виде комковатых вздутий, смачиваются водой плохо и в течение осени, зимы и весны не погибают. Весной при обработке почвы комковатые вздутия разбиваются и споры легко разносятся ветром, являясь первичным источником заражения растений. В редких случаях источником заноса инфекционного начала в поле могут быть семена, на которых иногда сохраняются жизнеспособные телиоспоры.

Степень развития пузырчатой головни зависит от влажности почвы. При оптимальной влажности почвы (60 % полной влагоемкости) пораженность растений всегда меньше, чем при низкой (40 %) или высокой (80%), Временное снижение или увеличение влажности почвы (от оптимальной) до и после заражения приводит к усилению поражения, что следует учитывать при возделывании кукурузы на орошаемых участках.

Вредоносность пузырчатой, головни заключается в выпадении пораженных молодых растений, в бесплодии початков при раннем их заражении или в значительном недоборе урожая вследствие поражения различных органов растения. Снижение урожая, как показали исследования, зависит от размера и количества вздутий на одном растении. При вздутиях больших размеров урожай снижается в среднем на 60 % и больше, при вздутиях средней величины - на 25 % и при небольших вздутиях- на 10%. Вредоносность двух вздутий на одном растении втрое сильнее вредоносности одного такого же вздутия.

Относительно ядовитости пузырчатой головни в литературе имеются разноречивые данные. Большинство авторов склонны считать, что молодые наросты, в которых еще не образовались телиоспоры, неядовиты, а при формировании их могут быть такими же токсичными, как и спорынья. Поэтому не рекомендуется использовать на корм животным в свежем виде или для силосования части растений, пораженных пузырчатой головней.

К менее поражаемым гибридам кукурузы относятся Коллективный 100 ТВ, Днепровский 247 MB и др.

Патоген поражает молодые ткани растений на всех стадиях развития растений в течение всего периода вегетации. Вначале места проникновения инфекции светлеют и преобразуются в слизистую массу сизо-белого цвета. К концу развития разросшиеся желваки превращаются в оливково-черную массу пылящих спор. Характерным признаком заболевания является образование пузыревидных желваков разной формы и величины на надземных частях растений. Диаметр одного образования может превышать 15 см. В случае заражения точки роста желваки распространяются линейно, создавая впечатление системного развития болезни. Самым опасным считается появление образований на стебле. При этом происходит деформация, а часто и усыхание всего растения. На листовых пластинах желваки образуются после формирования 5 – 8 листа. Здесь они мелкие, собраны в группы.Репродуктивные органы поражаются пузырчатой головней одновременно с выбрасыванием метелки и началом цветения. При сильной степени развития болезни может наблюдаться их отмирание. (Станчева Й., 2003)

Молодые завязи при заражении гибнут. При поражении ножек пыльников и прицветников желваки образуются в метелках. При этом могут инфицироваться оболочки пыльников. Это ведет к гибели пыльцевых зерен.(Пересыпкин В.Ф., 1989) Причина возникновения болезни – базидиальный гриб из порядка Ustilaginales – Ustilago zeae .

Телиоспоры в массе черно-оливкового цвета, поодиночке – желто-коричневые, шаровидной формы с сетчатым узором и крупноватыми щетинками на поверхности.(Пересыпкин В.Ф., 1989)

Базидиоспоры бесцветные одноклеточные, продолговатые. (Пересыпкин В.Ф., 1989) У патогена установлено большое количество физиологических рас. (Станчева Й., 2003)

Биология

Первичное заражение растений происходит весной. Обычно во время перепашки почвы происходит механическое повреждение перезимовавших зрелых желваков. При этом телиоспоры разлетаются и инфицируют растения. Споры поражают только растущие органы растений. В благоприятных условиях, в присутствии капельной влаги и температуре выше + 12 °C телиоспоры прорастают. Оптимальная температура для развития спор +23 °C + 25 °C. У проросших спор в течение суток (через 15-20 часов) формируется базидия с базидиоспорами, которые размножаются почкованием и образуют множество вторичных конидий (споридий). Споридии и базидиоспоры переносят отсутствие увлажнения до 35 дней. При достаточном увлажнении базидиоспоры и споридии, а иногда и сами базидии образуют ростковую трубку, способную проникать в растение только через эпидермис молодых тканей. Внутри растительной ткани ростковая трубка образует гаплоидную нитевидную грибницу, гифы которой копулируют и формируют диплоидный мицелий с толстыми, узловатыми гифами. Спустя 20 – 24 дня из мицелия образуются вздутия с созревающими телиоспорами. После дозревания вздутие распадается и споры разлетаются. В течение вегетационного периода патоген способен давать до пяти поколений, что способствует развитию сильной степени заражения посевов. Патоген не способен распространяться диффузионно по органам растения. Каждое вздутие – это самостоятельное заражение. Болезнь поражает только вегетативные клетки. Например, у зерен инфицируется наружная оболочка перикарпия, тогда как эндосперм, зародыш и нуцеллус воздействию патогена не подвержены. В условиях пониженной влажности хламидоспоры пузырчатой головни сохраняют жизнеспособность до четырех лет. В полевых условиях при периодическом смачивании водой телиоспоры могут быстро потерять всхожесть. При условии недостаточного смачивания комковатых вздутий для прорастания телиоспор в осеннее время года, желваки остаются в почве и успешно зимуют. Весенняя перепашка почвы приводит к повреждению желваков и распространению патогена. Иногда источником инфекции могут быть инфицированные семена. Значительную роль в развитии болезни играет почвенная влажность. При оптимальной влажности инфекция развивается минимально. Увеличение либо уменьшение влажности приводят к усилению степени повреждения кукурузы. (Пересыпкин В.Ф., 1989)

Географическое распространение

Пузырчатая головня распространена повсеместно в зонах выращивания кукурузы.(Шкаликов В.А., 2003)

Вредоносность

Пузырчатая головня считается одним из самых вредоносных заболеваний кукурузы. Инфекция приводит к выпадению молодых растений, образованию бесплодных початков, а также к значительному падению урожайности по причине поражения различных наземных органов: воздушных корней, листьев, стеблей. Растения, пораженные патогеном, не пригодны для корма животных, как в свежем виде, так и для силосования, поскольку формирующиеся телиоспоры токсичны. (Пересыпкин В.Ф., 1989)

Меры борьбы

Агротехнические

  • перепашка почвы осенью;
  • применение качественных семян;
  • использование устойчивых сортов;
  • соблюдение сроков сева. (Станчева Й., 2003)

Химические

  • протравливание семенного материала;

Фунгициды: . (Госкаталог, 2016)