Фузариоз колоса
Назва латиною Fusarium graminearum, Fusarium sporotrichiella
Симптомы поражения фузариозом
Фузариоз колоса пшеницы, ржи, ячменя и кукурузы - опасная инфекционная болезнь злаковых культур, причиной которой является несовершенные грибы рода Fusarium. Главным источником инфекции являются пораженные семена и остатки растений на поле. Гриб распространяется конидиями и аскоспорами, которые разносятся ветром, дождем, насекомыми. Инфицирования приводит к существенной потере, ухудшение качества урожая. Микотоксины, вырабатываемые грибницей, делают его непригодным для употребления человеком и животными.
Симптомы поражения колоса проявляются с фазы колошения до уборки урожая. Незрелые колосья и отдельные их части заметно светлеют на фоне общего зеленой окраски. В месте смыкания чешуек на отдельных колосках или на всем колосе формируется мицелий в виде пурпурных подушечек, которые постепенно смыкаются. При благоприятных условиях (высокой влажности воздуха более 75%, температуре выше +20 - 25 ° C) на поверхности появляется налет различных оттенков от белого до желто-розового. Постепенно он уплотняется и приобретает оранжево-красный цвет. В конце вегетационного периода в колосе образуются черные пятна - перитеции (сумчатая стадия патогена). Болезнь проявляется появлением желтых пятен на листьях, как при пиренофорозе.
Инфицированный колос приводит к заражению зерна. Степень во многом обусловлена типом возбудителя, время попадания спор гриба в ткани. Признаки инфекции:
- бело-розовый цвет зерновки, отсутствие характерного блеска;
- щуплость и морщинистость, наличие втиснуть глубокой борозды и заостренных бочков;
- наличие в бороздке, особенно в зародышевой части, паутинообразной налета мицелия на поверхности, а также скопления конидий в виде пятен розово-малинового или кремово-розового цвета
- рыхлый и такой, что крошится эндосперм, мучнистой или частично стекловидной консистенции;
- нежизнеспособен зародыш, темный или черный цвет на срезе.
При слабой степени инфицирования мицелий может находиться в оболочках, признаки заражения будут визуально незаметными. Такое зерно может содержать микотоксины и стать источником внутренней инфекции при хранении.
Фузариоз ячменя и ржи определяют по цветочными пленкам пораженных зерновок. Они становятся обесцвеченными или приобретают светло-коричневый цвет, при этом в области прикрепления зерна в колоса могут появиться розово-малиновые пятна или налет мицелия. Наряду с этим на некоторых зернах появляются скопления спор фузариев в виде подушечек светло-оранжевого (лососевого) цвета. Пораженные зерна остаются щуплыми, легковесными и не развиваются внутри пленок. Они имеют рыхлую эндосперм, крошатся при раздавливании пальцами. Зародыш пораженных зерновок нежизнеспособен, имеет темный цвет на срезе.
Фузариоз кукурузы проявляется в появлении на поверхности початков ячеек мицелиальными налета розового или белого цвета. Каждое пятно охватывает от 50 до 90 зерен. Постепенно в центре их цвет меняется на грязно-бурый, зерновки становятся ломкими и легко крошатся, особенно при обмолоте. На одном качане может образовываться несколько очагов поражения. При дальнейшем развитии болезни налет становится более плотным и распространяется от макушки до места крепления. Качан становится полностью инфицированным, обертка плотно прилипает к нему, к его отделению нужно прикладывать большое усилие. Показатели поражения становятся заметными на стадии молочной и восковой спелости зерна.
Вредоносность
Фузариоз колоса поражает все виды зерновых и является причиной инфицирования зерна, что приводит к щуплости и ухудшение посевных, кормовых и пищевых качеств. Пустоколосистость в отдельных случаях достигает 60%, бывает частичное или полное снижение энергии прорастания (до 96%) и всхожести семян, уменьшение массы 1000 зерен на 39 - 72%. В результате предусматривают потери до 45 - 75%.
Кроме того, в фузариозном зерне накапливаются опасные для здоровья токсичные вещества, которые имеют мутагенное и канцерогенное воздействие на организм, подавляют иммунитет человека.
Влияние фузариоза на ценность зерна
Фузариоз считается очень вредной болезнью. Он опасен тем, что грибница проникает во все растительные ткани, повреждает оболочку зерновки, алейроновый слой и эндосперм, а также производит опасные для здоровья микотоксины. При скрытой инфекции мицелий локализуется в клетках перикарпием (околоплодника). В результате нарушается плотность поперечных клеток, и они деформируются. При этом толщина клеток наружного эпидермиса увеличивается в 1,2 - 2 раза, а стенки клеток алейронового слоя становятся тоньше в 2,0 - 2,5 раза. Поэтому энергия прорастания и всхожесть семян существенно снижаются, урожайность падает, ухудшается качество и питательная ценность пищевых продуктов.
Партия, в которой количество пораженного фузариозом семян превышает 10%, считается непригодной для посева. Такой семенной материал дает ослабленные всходы. В период вегетации они будут легко поддаваться влиянию других патогенов. В лучшем случае поврежденное зерно после прогрева при температуре 80 - 90 °C может использоваться на фураж.
Опасность для человека и животных
Фузариоз пшеницы представляет серьезную опасность для людей, животных, потому что в результате инфицирования меняется ее химический состав. При этом происходит разложение белковых соединений с выделением аммиака, разрушения клетчатки и крахмала, накопление опасных для человека токсичных веществ фузариотоксинив. Эндосперм становится рыхлым, таким, который крошится. При этом уменьшается необходимая для производства мучных изделий набрякаемисть и эластичность клейковины. Изготовленный хлеб имеет грубый, крупнопористую мякоть темного цвета. Применение хлебобулочной продукции, зараженной микотоксинами (так называемый «пьяный хлеб»), вызывает рвоту, расстройство кишечного и зрительного аппарата, судороги, провоцирует септическую ангину, заболевания кожи и анемию. У человека могут проявиться симптомы алкогольной интоксикации.
Присутствие микотоксинов в пшенице, предназначенной для корма скота, может вызвать у животных тяжелые патологии почек и печени. Серьезными симптомами являются:
- отказ от корма;
- рвота;
- снижение веса;
- иммуносупрессия;
- нарушение репродуктивных функций;
- эпидермальный некроз.
Способы выявления
Выявление фузариозу\а основано на визуальном наблюдении за посевами при прохождении по маршрутам обследования полей в фазе цветения. Болезнь обнаруживают при проведении анализов и экспертиз после удаления пораженных зерновок путем ручной разборки. Эти способы хорошо известны агрономам, которые знают, что такое фузариоз зерновых культур:
- Визуальный осмотр. В районах распространения грибов рода Fusarium признаки поражения колосьев заметны на поле. Чешуи в верхней части стебля становятся обесцвеченными. Повреждение бывает на нескольких колосках, или ограничивается верхней, нижней, средней его частью. На пораженных чешуйках образуется пушистый налет мицелия белого, оранжево-розового или красного цвета. На налете формируются подушечки, которые являются скоплением конидий гриба. Способ позволяет быстро выявить инфицированные растения, однако не является достаточно точным и надежным.
- Микологический анализ. Метод заключается в размещении частей инфицированных растений в питательную среду, способствующую росту грибницы. Через несколько дней с помощью микроскопа определяется вид грибов Fusarium по характерным и таксономическими различиями. Данный способ более точный по сравнению с предыдущим, но требует затрат времени и использования лабораторного оборудования.
- Принцип диагностики полимеразной цепной реакции (ПЦР). Метод заключается в амплификации (создании копий) фрагментов ДНК с помощью особого фермента Taq-полимеразы. При проведении диагностики цепная реакция проходит в три этапа (денатурация, отжиг и расширения) и повторяется в нескольких циклах. На каждом количество копий удваивается. После повторения 20 циклов их становится достаточно для определения ДНК. Это дает возможность установить наличие определенного одного или нескольких патогенов в тканях растений. Недостатком данного способа является необходимость в наличии специального оборудования.
- Технология планарного волновода. Быстрый и надежный инновационный метод выявления фузариоза позволяет разоблачать за одно измерение к 4 - 5 видов патогенов. Преимущества метода: возможность получения результата в течение 25 минут отсутствие необходимости в специальной подготовке биоматериала для исследований. Недостаток заключается в необходимости использования специализированного оборудования.
- Фитопатологическая экспертиза. Способ предусматривает определение в лабораторных условиях качественного и количественного состава патогенов, передающихся через семенной материал. Для этого семена проращивают в оптимальных условиях в специальной емкости. При зараженности используют смыв спор с поверхности зерновки и метод анализа зародышей. Видовую принадлежность и количество патогена в отобранной пробе определяют по признакам проявления инфекции.
Борьба с фузариозом колоса и зерна
Для предупреждения ранней стадии болезни осуществляют контроль растений в фазе цветения. При появлении первых симптомов следует проводить фунгицидную обработку посевов препаратами, в которых действующим веществом является тебуконазол. Для контроля позднего фузариоза выполняется дополнительное опрыскивание полей и обработка по колосу. Важно использовать системные фунгициды, пока колос остается зеленым или только начинает желтеть, чтобы растения могли их поглощать. Эффективность препаратов зависит от количества активного вещества, продолжительности его действия, скорости проникновения и распространения в тканях, способности подавлять влияние возбудителя. К лучшим системным фунгицидам относятся:
- DEFENDA Камзол, РК. Препарат системного и лечебного действия, защищает колосовые зерновые культуры и рапс от фузариоза, ржавчины и других инфекционных болезней. Выпускается в форме растворимого концентрата, содержит действующее вещество - метконазол. Он быстро проникает в ткани и нарушает биосинтез клеток патогена. Обработка посевов проводится дважды в год в вегетационный период. Норма расхода для пшеницы составляет 1,0 - 1,5 л/га. Препарат сохраняет защитные свойства в любых погодных условиях, способствует развитию мощных корней растений и увеличивает время созревания зерновых.
- DEFENDA Талер, КЭ. Системный препарат, который соединил в себе фунгицид и ингибитор роста. Отличается лечебным и профилактическим действием. Защищает посевы зерновых и рапса от фузариоза, ржавчины, гнилей, мучнистой росы и других болезней. Реализуеться в виде концентрата эмульсии, содержит тебуконазол, который разрушает клеточные стенки патогена, останавливает рост мицелия и приводит к его гибели. Талер, КЭ начинает действовать через 1 - 2 часа после опрыскивания, характеризуется длительным сроком действия. Используется два раза за сезон, норма расхода составляет 0,75 - 1,0 л/га. Последняя обработка выполняется за 30 дней до сбора урожая.
- BASF Осирис® Стар. Двухкомпонентный препарат, в состав которого входят эпоксиконазол и метконазол. Используется для контроля фузариоза и других болезней колоса и листьев на пшенице и ячмене, противодействует загрязнению микотоксинами. Выпускается в форме концентрата эмульсии, равномерно распределяется по посевам, проникающий через восковой налет и перемещаться к колосового стержня. Устойчив к смыванию дождем. Обработка фунгицидом проводится двукратно во время вегетации. С учетом патогена и состояния посевов норма использования составляет 0,75 - 1,5 л/га. Подходит для применения в баковых смесях с минеральными удобрениями и другими СЗР.
- Bayer Тилмор®. Системный двухкомпонентный мощный фунгицид, оказывает лечебное, профилактическое действие, предназначенный для защиты озимых и яровых посевов рапса и пшеницы от фузариоза, комплекса других болезней. Действующими веществами являются протиоконазол (80 г/л) и тебуконазол (160 г/л). Выпускается в препаративной форме концентрата, эмульгирующийся. Допускается применение во время вегетации рапса один раз за сезон, обработку пшеницы можно проводить два раза. Расход определяется стадией болезни, видом и состоянием растений, и составляет 0,75 - 1,5 л/га. Препарат подходит для использования в баковых смесях вместе с регуляторами роста, инсектицидами, другими фунгицидами. Применение Тилмор® улучшает устойчивость к полеганию, способствует росту боковых стеблей.
Меры предотвращения заражения зерновых культур
Главный источник инфекции - зараженный посевной материал, послежатвенные остатки вместе с образовавшимися на них плодовыми телами и аскоспорами, почву, в котором зимует грибной мицелий. При благоприятных условиях фузариоз распространяется на 5 - 7 суток. При заражении почвы происходит повреждение корней (фузариозная корневая гниль), стебли и междоузлия. На надземных органах растений и листьях формируются конидии, которые разносятся порывами ветра и дождем.
Заражение чаще всего происходит в фазе цветения. Развитие болезни начинается с проникновения спор в стебель и их развитие внутри вне проводящей системы. Обхватывая колоски, они углубляются внутрь стержня. При проникновении в центральный стержень патогены блокируют поступление питательных веществ в колоски, расположенные выше и приводят к белоколосице.
При попадании на пыльники споры способны проникать внутрь вместе с пыльцой, дальше зерновки инфицируются, развивается фузариозная гниль. Богатое питательными веществами среда способствует прорастанию и развитию мицелия, который проникает в алейроновый слой и разрушает белок, выделяя различные токсины, в том числе аммиак. Факторы, которые способствуют распространению болезни:
- обильное выпадение осадков и высокий уровень влажности в фазе колошения и цветения во время созревания аскоспор;
- расположения полей с озимыми культурами в низких болотистых местах;
- несбалансированное питание минеральными удобрениями по азоту и фосфора;
- несвоевременная уборка растительных остатков, нарушение агротехники;
- несоблюдение севооборота, когда хуже предшественники - зерновые и свекла;
- большая загущенность посевов.
Предупредить появление и развитие фузариоза помогут превентивные меры:
- протравливание семян фунгицидами перед посевом;
- глубокая летне-осенняя зяблевая вспашка почвы под посев яровых следующего года;
- соблюдение севооборота и правильный выбор предшественников;
- своевременную уборку послежатвнных остатков для предотвращения развития корневой гнили;
- выращивание сортов и гибридов, устойчивых к инфицированию грибом рода Fusarium;
- посев озимых в оптимальные сроки;
- соблюдение норм высева и расстояний между стеблями растений;
- осеннее подкормка озимых посевов фосфорно-калийными удобрениями;
- поздняя осенняя обработка вегетирующих озимых фунгицидами (до выпадения снега)
- своевременное удаление сорняков в посевах.
Соблюдение правил при посеве зерновых и грамотное проведение комплексных агротехнических мероприятий позволит не допустить их заражения фузариозом и минимизировать потери урожая.
