Возбудитель болезни — Ustilago zeae

Класс: Basidiomycetes ; порядок : Ustilaginales

В Украине пузырчатая головня кукурузы распространена повсеместно, особенно в районах с засушливым климатом, где телиоспоры длительное время сохраняют жизнеспособность, а ослабленные дефицитом влаги растения наиболее восприимчивы к заражению. Поражаются все надземные части растений: листья, стебли, початки, метелки, воздушные корни.

Поражение пузырчатой головней кукурузы происходит в течение всей вегетации (до фазы молочно — восковой спелости зерна) заражаются молодые органы, которые растут. В местах поражения появляются сначала светло-зеленые слегка припухшие пятна, которые постепенно разрастаются и превращаются во вздутие в виде пузырей разного размера и конфигурации. Сначала они имеют светлую окраску, прикрытые белой, розовой или красной оболочкой и заполнены серовато-белой слизистой массой, которая впоследствии превращается в черно-оливковую массу телиоспор.

По мере созревания телиоспор оболочка пузырей разрывается, телиоспоры высвобождаются и с помощью ветра, насекомых и т.д. попадают на здоровые растения. При 98 — 100%-ной относительной влажности воздуха они прорастают и происходит заражение. Оно имеет локальный характер; пузыри образуются в местах проникновения патогена. Инкубационный период болезни пузырчатая головня кукурузы — 7-15 дней. В течение вегетации кукурузы гриб образует несколько генераций телиоспор, вызывающих новые поражения растений.

Основной источник инфекции пузырчатой головни кукурузы — телиоспоры на пораженных растительных остатках (особенно в неповрежденных пузырях), которые сохраняют жизнеспособность до четырех лет. Они прорастают базидиями, на которых формируются базидиоспоры. Последние способны почковаться, образуя споридии (вторичные конидии). Особенно интенсивное образование споридий происходит в почвах, богатых органическими веществами. Прорастание телиоспор в почве наблюдается уже при температуре 8-10°С (оптимальная 25-30°С) и влажности 98-100%. Единичные телиоспоры быстро теряют жизнеспособность под действием влаги и сапрофитных микроорганизмов.

Дополнительный источник инфекции пузырчатой головни кукурузы — заспоренные семена. Вредоносность пузырчатой головни проявляется в резком снижении урожая зерна и зеленой массы. При поражении початков потери урожая могут достигать 50-100%, вегетативных органов — 25-50%.

Пыльна головня кукурузы

Пыльна головня кукурузы – Sorosporium reilianum фото

Возбудитель болезни — Sorosporium reilianum

Класс: Basidiomycetes; порядок: Ustilaginales

Пыльная головня кукурузы проявляется во всех почвенно-климатических зонах Украины, однако наиболее распространена в южных областях.

Пораженные растения отстают в росте, кустятся, початки долго не образуются. Наиболее характерные симптомы болезни проявляются на генеративных органах. Початки полностью разрушаются, превращаясь в черный овально-конусообразный желвак со споровой массы и неразрушенных проводных пучков, с наружи покрытые короткими обертками; полностью или частично разрушается метелка.

В период молочной спелости зерна телиоспоры распыляются, в большом количестве попадают в почву, на растения. Часть их сохраняется за обертками и во время сбора урожая заспоряет зерно.

Основной источник инфекции пыльной головни кукурузы – телиоспоры в почве и на семенах. Жизнеспособность их в почве сохраняется до двух лет.

Заражение растений происходит в почве во время прорастания семян по появлению всходов. Гриб требователен до повышенной температуры, поэтому наиболее интенсивное прорастание телиоспор и заражение паростков происходит при температуре 28-30⁰С. Такая же температура оптимальная и для развития болезни на протяжении вегетации.

Меры защиты против головни кукурузы

Профилактические меры защиты:

• оптимальные сроки посева
• соблюдение севооборота
• протравливание семян
• качественная обработка почвы (заделка растительных остатков)

Химическая защита. Максим XL - комбинированный фунгицид для защиты кукурузы от грибных заболеваний, распространяющихся с семенами и почвой. Препарат стимулирует прорастание семян кукурузы, обеспечивает максимальную всхожесть, благоприятно влияет на ассимиляцию, улучшая процесс фотосинтеза. Максим XL - один из самых эффективных препаратов против стеблевых и корневых гнилей, плесневения семян, вызываемых грибами рода Fusarium spp. , Pythium spp. , Aspergillus spp. , Penicillium spp . В период вегетации препарат защищает от пыльной и пузырчатой головни.

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)

Пузырчатая головня атакует кукурузу в большинстве районов ее возделывания. От пыльной головни ее отличает то, что она проявляется в виде галлов (так называют патологические образования) на всех органах кукурузы. Частенько такие галлы можно наблюдать на початках с листиками. Наиболее восприимчивой к этой злополучной напасти кукуруза считается на стадии от момента выбрасывания метелок и вплоть до фазы молочной спелости, поэтому в этот период следует проявлять особую осторожность, иначе потери урожая могут достигнуть 25 – 30%, а в засушливых условиях – даже 50%.

Несколько слов о заболевании

При поражении кукурузных листиков можно наблюдать появление вздутий, напоминающих по виду группы шероховатых морщин. А в метелках в основном поражаются обособленные цветочки, на которых начинается образование небольших мешковидных вздутий. На початках со стебельками при этом формируются достаточно крупные галлы, в которых развиваются грибные телиоспоры. Зреющие в подобных галлах споры потихоньку прорастают и атакуют кукурузу на протяжении всего вегетационного периода. Окончательно созревшие вздутия состоят из покрытых сероватыми и блестящими мясистыми оболочками черных споровых масс.

С наступлением осени головневые вздутия зачастую отламываются при уборке кукурузы и нередко перезимовывают на кукурузных полях. А по весне активизировавшиеся споры снова инфицируют растения.

Возбудителем пузырчатой головни является базидиальный гриб под названием Ustilago zeae Unger. При вызревании его грибницы формируется множество вредоносных спор. В массе они обычно окрашены в черно-оливковые тона, а расположенные поодиночке споры имеют шаровидную форму и окрашены в желто-коричневый цвет. Зачастую они наделены крупными щетинками и украшены сетчатым узором.

В немалой степени развитию злополучной напасти способствуют загущенные посевы, небольшие осадки в период заражения и засушливая погода. Особой вредоносностью данный недуг отличается при поражении кукурузных стебельков с початками. Влияет на его развитие и влажность почвы. Намного меньше растения поражаются в случае умеренной влажности. А вот при высокой или низкой влажности почвы их поражаемость будет намного выше. Усиливают поражаемость и резкие колебания влажности – эту особенность важно учитывать в том случае, если кукуруза культивируется на орошаемых землях.

Атакованная пузырчатой головней кукуруза гораздо больше подвержена поражениям стеблевыми гнилями. А если этот опасный недуг охватит молоденькие растения, они легко могут погибнуть. Да и в целом вредоносность этой напасти очень велика, ведь она провоцирует бесплодие початков и существенный недобор урожая (порой до 60%).

Нередко с пузырчатой головней кукурузы можно столкнуться в районах с недостаточным или с неустойчивым увлажнением, а также на юге европейской части бывшего СССР.

Что касается ядовитости образующихся в результате поражения пузырчатой головней наростов, то здесь мнения биологов расходятся. Большинство из них полагает, что молоденькие наросты при отсутствии в них телиоспор не могут быть ядовитыми, а вот старые образования, заполненные огромным количеством телиоспор, по токсичности сопоставимы со спорыньей.

Как бороться

Основными защитными мероприятиями против вредоносной пузырчатой головни являются отбор здоровых и крепких семенных початков и своевременное удаление с участков послеуборочных остатков.

Проблему семенной инфекции поможет решить протравливание семян. Хорошо справляется с этой задачей протравитель «Ланта». А семена следует высевать только в хорошо погретую почву. Однако при этом важно не забывать и о том, что заражение может произойти и позднее. Достаточно эффективным средством контроля будет и подбор устойчивых гибридов, а также их надлежащая пространственная изоляция.

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.

Симптомы болезни в форме пузыревидных желваков (вздутий) разнообразной величины и формы с диаметром до 15,0 см и больше обнаруживаются на стебле, воздушных корнях, листьях, початках, репродуктивных почках, метелках. Первоначально пораженные ткани светлеют и разрастаются в слизистую массу сизо-белого оттенка. В конце развития желваки превращаются в пылящую массу спор оливково-черного цвета .

Болезнь поражает растения на всех этапах развития в течение вегетационного периода.

В случае заражения точки роста желваки разрастаются линейно. В этом случае создается впечатление, что болезнь развивается системно.

Появление желваков на стебле приводит к деформации, а иногда и усыханию всего растения в целом. Поражение стебля считается самой опасной формой заболевания .

После образования пятого - восьмого листа инфекция проявляется на листовых пластинках в виде мелких, собранных в группы желваков.

Одновременно с выбрасыванием и началом цветения кукурузы поражаются репродуктивные органы. Иногда они полностью погибают.

Морфология

Телиоспоры - черно-оливковые в массе, одиночные - желто-коричневые, шаровидные с сетчатым узором и достаточно крупными щетинками, диаметр 8-13 мкм.

Базидиоспоры - одноклеточные, продолговатые, бесцветные. Размер 3х1,2 мкм.

Патоген имеет множество физиологических рас.

Биология

Грибница при дозревании вздутий распадается, образуя большое количество телиоспор.

Последние разлетаются и становятся первичным источником заражения. Споры способны поражать только молодые, растущие органы растений.

В присутствии капельной влаги телиоспоры прорастают уже через несколько часов. Оптимальная температура прорастания находится в промежутке от +23°C до +25°C. При температуре +12°C споры теряют способность к прорастанию.

У начавших прорастать спор через 15-20 часов образуется росток - базидия, с быстро формирующимися базидиоспорами. Они дополнительно размножаются почкованием, образуя множество споридий (вторичных конидии).

Базидиоспоры и споридии способны перенести понижение влажности в течение 30-35 дней.

Ростковая трубка, образующаяся при прорастании базидиоспор и споридий, иногда непосредственно от базидий, способна проникать в растение только сквозь нежный эпидермис молодых меристематических тканей.

Из ростковых трубок внутри растительных тканей кукурузы образуется гаплоидная нитевидная грибница. Ее гифы копулируют и дают начало формированию диплоидной грибницы, гифы которой толстые и узловатые. Через 20-24 дня из диплоидного мицелия формируются вздутия, в которых созревают телиоспоры.

На протяжении вегетационного периода гриб дает три - четыре, а иногда и пять поколений. Это приводит к сильному заражению посевов к началу уборки урожая .

Географическое распространение

Пузырчатая головня кукурузы -распространена по всему миру в районах возделывания этой культуры.

Вредоносность

Пузырчатая головня кукурузы - одно из самых вредоносных заболеваний. В результате воздействия инфекции выпадают молодые растения, образуются бесплодные початки, в случае их раннего заражения. Либо в значительном недоборе урожая в связи с поражением различных надземных органов.

Снижение урожая зависит от количества и размера желваков на одном растений.

Образование крупных желваков снижает урожайность на 60% и более. При наличии образований средней величины - на 25%, а при незначительных размерах - 10%.

Отмечено, что два вздутия в три раза вредоноснее, чем одно.

Пораженные патогеном растения кукурузы не рекомендуется применять в качестве корма ни в свежем виде, ни для силосования, поскольку при формировании телиоспор наросты приобретают токсичность.