Головня кукурузы меры борьбы. Пузырчатая головня

Возбудитель пузырчатой головни гриб Ustilago zeae Und (класс Устомицеты). Болезнь распространена во всех районах возделывания кукурузы, на молодых частях растений в течение вегетационного периода. Пузырчатая головня приводит к резкому снижению урожайности кукурузы (зеленой массы - на 25-50%, зерна - на 50% и более). Степень вредоносности болезни зависит от поражаемого органа.

Пузырчатая головня при благоприятных условиях заражает кукурузу даже во взрослом состоянии в местах, где находится молодая ткань. Этим и объясняется тот факт, что болезць способна поражать стебли, листья, междоузлия, султаны, початки и воздушные корни. Возбудитель вызывает образование вздутий различного размера и желваков белого цвета (первые диагностические признаки болезни).

Пузырчатая головня поражает растения кукурузы на протяжении всего периода вегетации. Каждый нарост образуется в результате отдельного (местного) заражения, при этом грибница очень слабо распространяется от первоначального места внедрения (заражения).

Первичное заражение молодых растений кукурузы, как правило, начинается, когда они достигнут высоты 30-40 см. На побегах и узлах головня проявляется в форме шаровидно-клубневых вздутиях диаметром до 15 см и более. На листьях вздутия образуются вдоль жилок и имеют удлиненную форму, на початках.

Поражаются отдельные завязи, развитие которых задерживается или останавливается. Они могут также разрастаться, принимая неправильную форму. На султанах (метелках) поражаются отдельные цветки, которые разрастаются, образуя пузыри.

В местах заражения на всех органах кукурузы образуется бледный и зеленовато-желтый оттенок, пронизанный мицелием гриба. Позже, ко времени созревания телиоспор, он темнеет, покрывается сверху беловато¬серой с серебристым отблеском пленкой. Позднее желвак подсыхает, кроющая пленка растрескивается, и освободившиеся телиоспоры рассеиваются, вызывая вторичное заражение. Часть телиоспор сохраняется в пораженных початках зерна и в поле на послеуборочных остатках.

Телиоспоры имеют эллипсоидальную или шаровидную форму, желтовато-коричневую оболочку с пшпиками. Они способны прорастать сразу, как только созреют, но в сухом виде могут сохраняться 5 лет и более.

В природных условиях телиоспоры подвергаясь смачиванию влагой, быстро теряют всхожесть. Некоторые сохраняются в виде нераспавшихся комочков. Весной при обработке почвы споровые комочки разрушаются и легко распространяются по полю, что и служит первичной инфекцией для всходов кукурузы. Реже инфекция (телиоспоры) в поле заносится с семенами. Телиоспоры, прорастая, формируют базидии с базидиоспорами, которые часто размножаются почкованием.

Различия между головневыми болезнями кукурузы

Показатель	Пузырчатая головня	Пыльная головня
Проникновение	Корни, колеоптили	Растущая (мерисистемная) ткань
Места поражений	Початки, метелки; головневые галлы имеют тонкую пленку; початки утолщены в виде «груши», мельче; растения ниже ростом; больше всего по краям поля	Листья, стебли, початки, метелки; головневые галлы имеют толстую пленку
Потеря урожая	Потенциально высокая	Не очень высокая
Возможности борьбы	Устойчивые (толерантные) гибриды; протравливание, внесение фунгицидных гранул	Борьба со шведской мухой; предохранение посевов от поражений рекомендованными способами

Образовавшиеся в большом количестве споридии (вторичные аскоспоры), прорастая ростковыми трубками, проникают только в молодые меристематические ткани растения. Затем из ростковой трубки образуется гаплоидная гифа, которая конулирует с другой, противоположной по полу гифой, что дает начало развитию диплоидной гифы.

Причины поражения пузырчатой посевов кукурузы

Избыточное переувлажнение в фазе развития растения до 6-7 листаьев (закладка генеративных органов), затем сильное пересыхание, патоген в этом случае поражает кукурузу сильнее.
При применении гербицидов в фазе развития 6-7 листьев растение сильно угнетается, замедляются окислительно-восстановительные реакции, снижается динамика превращения углеводов, и споры гриба поражают ткани растения, стеблевой конус, початки, недостаточно укрытые обертками.
При градобое места повреждения растения поражаются спорами гриба.
Поражение растений кукурузы переносом спор гриба насекомыми.
Наличие спор пузырчатой головни на пожнивных остатках и в почве в виде комочков телиоспор.
Зараженность семян кукурузы.

Меры борьбы с пузырчатой головней

Большую роль в уменьшении резервации инфекций играют предшественники, в частности, пшеница, ячмень, зернобобовые.

Глубокая зяблевая вспашка кукурузного поля способствует быстрому перегниванию растительных остатков, где в основном сохраняется инфекционное начало.

Химический метод борьбы с головней - протравливание семян фунгицидами и опрыскивание вегетирующих растений препаратами типа Байлетон (0,5 кг/га) в фазе 6-7 листьев.

Одним из значимых методов является контроль и по необходимости защитные мероприятия против насекомых-вредителей, являющихся переносчиками заболеваний.

Зав. отделом селекции и семеноводства кукурузы
ГНУ КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко
с/х наук А.И. Супрунов

Директор ОАО «ККЗ «Кубань»
кандидат с/х наук В.М. Короткин

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.

Система:

Царство: Грибы (Fungi)

Отдел: Базидиальные грибы (Basidiomycota)

Класс: Устилагиномицеты (Ustilaginomycetes)

Порядок: Головневые (Ustilaginales )

Семейство: Головневые (Ustilaginaceae )

Род: Пузырчатая головня (Ustilago )

Вид: Ustilago maydis (DC.) Corda 1842

Плодовые тела: проявляются на початках, султанах, стеблях, репродуктивных почках, листьях и воздушных корнях в виде пузыревидных вздутий различной величины - от небольших до 15 и больше см в диаметре. Развитие вздутия начинается с появления бледного, слегка припухшего пятнышка, которое постепенно разрастается и превращается в большой желвак, заполненный сначала белой, а затем серовато-белой или розоватой слизистой мякотью, превращающейся со временем в черно-оливковую пылящую массу спор. Самые большие вздутия бывают на початках и стеблях. На листьях они обычно маленькие, в виде группы шероховатых морщин, часто подсыхающих еще до образования спор. Первые поражения обнаруживаются на молодых листьях и влагалищах, а иногда и воздушных корнях. Сильно поражаются также всходы, при этом происходит заражение верхушечной почки. Зараженные ткани зачатков листьев и стебля превращаются в головневые наросты и очень разрастаются. В фазе 5-8 листьев наблюдается поражение листовых влагалищ и стеблей. Затем заболевание проявляется на метелках, а в начале цветения и появления рылец - на початках и пазушных почках, находящихся под влагалищами листьев ниже початков.

Вредоносность пузырчатой головни велика. Она может быть причиной гибели молодых растений, бесплодия початков и значительного, до 60%, недобора урожая. Развитие пузырчатой головни зависит от влажности почвы. При умеренной влажности (около 60%) пораженность растений всегда меньше, чем при низкой (40%) или высокой (80%). Резкие колебания влажности усиливают поражение растений.
Местообитание: посевы кормовой, силосной и зерновой кукурузы.
Период плодоношения: июнь-октябрь.
Распространение в РФ: по всей территории, где есть посевы кукурузы.

Съедобность: пищевое использование известно из Мексики и южных штатов США. Обычно на кукурузной лепешке размещают лук, чеснок, острый перец, «пузыри» головни, креветки, сырокопченую колбасу и соус, после чего запекают. Другой способ приготовления - добавлять свежую головню в омлет. Считается, что плодовые тела по вкусу и консистенции (в сочетании с яйцами) напоминают трюфели. В Мексике «пузыри» головни часто едят свежими, они продаются на улицах на лотках и в овощных магазинах. В настоящее время культура пищевого употребления головни возникла в и Швейцарии, а многие европейские рестораны предлагают экзотическое мексиканское блюдо huitlacoche.

Huitlacoche

Ядовитость: большинство специалистов считают, что молодые наросты, в которых еще не образовались споры, не ядовиты, а старые и черные, с уже созревшими спорами, так же токсичны, как и спорынья.

Устилагин и устилагиновая кислота - алкалоиды пузырчатой головни кукурузы, сильные стимуляторы наподобие активных компонентов спорыньи с аналогичным действием. Они содержатся в зрелой споровой массе головни, напоминающей черный порошок. Устилагиновая кислота представляет собой целлобиозный липид, состоящий из фрагмента целлобиозы, гликозидно связанного с w-гидроксильной группой 15,16-дигидроксигексадекановой (или 2,15,16 тригидроксигексадекановой) кислоты (т.е. устилиновой кислоты). Кроме того, целлобиоза этерифицирована уксусной кислотой и гидроксигексановой (или гидроксиоктановой) кислотой.

Устилагиновая кислота

Поскольку зрелые споры головни широко используются в народной медицине, применение спор из-за сильной их ядовитости требует крайней осторожности, например, может вызвать выкидыш при беременности.

Лекарственные свойства. Головня кукурузы содержит сильные стимуляторы (биоактивные алкалоиды) устилагин и устилагиновую кислоту . Препараты головни предписываются при многих женских заболеваниях - растянутом и обвислом животе, расслабленной промежности, вялой матке, воспалении яичников, аменорее, дисменорее, нерегулярных менструациях и других расстройствах при месячных, метроррагии (маточных кровотечений различной природы), для восстановления тонуса матки после родов. Для выделенной из гриба устилагиновой кислоты показано противогрибковое действие, в частности, подавление молочницы (Candida albicans ). Водный экстракт зрелых спор обладает противораковой активностью, подавляя саркому-180 и карциному Эрлиха.

Индейцы юго-запада Северной Америки (племя зуни и др.) использовали зрелую головню как сильный тоник для повышения трудоспособности. Содержащийся в созревшем грибе алкалоид устилагин оказывал действие, аналогичное алкалоидам спорыньи. В китайской медицине использовалась для лечения болезней желудка и печени, язвы желудка, а также как слабительное. В российской народной медицине спиртовую настойку спор пузырчатой головни кукурузы по несколько капель применяют как кровоостанавливающее средство при сильных родовых кровотечениях и обильных менструациях, а также (наружно) для улучшения качества волос и кожи. Известно использование против псориаза в сочетании с соком чистотела (Chelidonium majus ).

Собирается в августе-сентябре, во время сбора урожая кукурузы, используются зрелые черно-коричневые порошковидные споры. В домашних условиях для получения настойки к 1 части зрелого гриба добавляют 10 частей водки, настаивают в темном месте 7 дней. Полученный экстракт пьют при нарушении зрения, боли в глазах, головокружении, мозговых нарушениях.

Относится к высшим грибам класса Базидиомицеты, подкласса Телиомицеты, порядка Головневые.

Культуры.

Поражает кукурузу.

Распространенность.

Встречается во всех районах РФ, где возделывают кукурузу.

Симптомы заболевания.

Болезнь поражает кукурузу на протяжении всего периода вегетации. Характеризуется образованием различного размера вздутий и желваков беловатого цвета. На побегах и узлах проявляется в форме шаровидно-клубневидных вздутий диаметром до 15 см и более. На листьях вздутия образуются вдоль жилок и имеют удлиненную форму. На початках поражаются отдельные завязи, развитие которых задерживается или останавливается. Они могут также разрастаться, принимая неправильную форму. На султанах поражаются отдельные цветки, которые разрастаются, образуя пузыри.

Биология возбудителя.

В местах заражения на всех органах растения образуется бледная или зеленовато-желтая припухлость. Позже, ко времени созревания телиоспор, желвак темнеет, покрывается сверху беловато-серой, принимающей серебристый отблеск пленкой. Позднее желвак подсыхает, кроющая пленка растрескивается и освободившиеся телиоспоры рассеиваются, вызывая вторичное заражение. Часть телиоспор сохраняется в пораженных початках зерна и в поле на послеуборочных остатках. Телиоспоры способны прорастать сразу, как только созреют, но в сухом виде могут сохраняться 5 лет и дольше. В природных влажных условиях они быстро теряют всхожесть, но, сохраняясь в нераспавшихся комочках в поле, могут служить источником первичного заражения для всходов. Также телиоспоры могут заноситься в поле с семенным материалом. Телиоспоры, прорастая, образуют базидии с базидиоспорами, которые размножаются почкованием. Споридии прорастая ростовыми трубками, проникают только в молодые меристематические ткани. Из ростковых трубок образуются гаплоидные гифы. Урожайность зеленой массы кукурузу из-за болезни снижается на 25…50 %, зерна – на 50 %.

Источники инфекции.

Зараженные початки, растительные остатки, почва.

Препараты для защиты.

Агротехнические меры борьбы.

Введение в производство устойчивых сортов, научно обоснованное ведение семеноводства, соблюдение севооборота. Соблюдение пространственной изоляции семенных участков от хозяйственных посевов, обеззараживание сельскохозяйственных машин и инвентаря.

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.