Спорынья пшеницы источники инфекции

Обновлено: 25.04.2024

Ежегодно из-за массовых вспышек спорыньи пшеницы в отдельных регионах урожайность снижается на 10—15%, а в неблагоприятные годы потери достигают до 25%. Снижение урожайности пшеницы пропорционально количеству инфицированных колосьев.

Прорастание склероциев спорыньи, снижает качество и количество урожая, влияет на качество муки и зерна. На одном колосе бывает от 1 до 5 склероциев. Вред развивающейся спорыньи заключается не только в снижении количества урожая. Примесь пшеницы, пораженной спорыньей, придает ядовитые свойства муке.

Начиная с 1995 года спорынья активно распространялась в посевах пшеницы и всех зерновых культур, больше всего поражая озимые.

Влияние спорыньи на организм человека

Спорынья вызывает снижение урожайности, но более значимым является наличие в зерне склероций. Вред спорыньи для человека в том, что ее склероции содержат токсичные алкалоиды (эрготамин, эрготоксин, эргометрин, эргин и др.) — органические вещества, производимые злаками, хвощами, папоротниками и грибами.

Они опасны для теплокровных организмов и вызывают сужение кровеносных сосудов. Многие из них — сильные яды, вызывающие серьезные отравления. Заболевание связано с поражением центральной нервной системы и отличается следующими симптомами:

судороги мышц;
слабость, головокружение, потеря сознания;
желудочно-кишечные расстройства;
бред, тревога, приступы страха;
изменение восприятия в результате повреждения тканей головного мозга;
психические расстройства (галлюцинации).

Алкалоиды, содержащиеся в склероции, могут вызывать выкидыши. Загрязненное зерно в количестве более 0,1% не подходит для производства корма или этанола, т.к. ядовито для животных и человека. Примесь склероциев в муке более чем 0,05% – делает ее опасной для живых существ.

Алкалоиды спорыньи не разрушаются при термической обработке. Отравление спорыньей характеризуется большой степенью летальности (дозировка 5 г смертельна), но все зависит от здоровья и выносливости организма, возраста, массы тела и пола человека.

Применение в медицине

В небольших дозах вещество является лекарственным средством, так как в рожках содержатся эрготамин и эргометрин — кровоостанавливающие и родовспомогательные средства. Алкалоиды винкристин и винбластин в медицине используются в качестве противоопухолевых средств.

Массово применяются алкалоиды спорыньи в гинекологии как средство, стимулирующее сокращение матки, оказывающее сосудосуживающее действие. Натуральные алкалоиды спорыньи и их синтетические аналоги применяют при проведении медикаментозного аборта и т.д.

До 60-х гг. 20 века склероции собирали на зараженных колосьях, а затем искусственно разводили в специальных сельских хозяйствах. В 21 веке алкалоиды получают в результате ферментации, выращивая склероции гриба в искусственной питательной среде.

Развитие заболевания

Возбудители заболевания — грибки пурпурной спорыньи (Claviceps purpurea). Общее название болезни, вызываемой грибами рода Claviceps, называется эргот. Поражает около 400 видов растений из семейства злаковых (Poaceae).

Спорынья — болезнь зерновых культур. В основном поражению подвержены посевы озимой ржи, реже – пшеницы и тритикале. Это спорадическая форма спорыньи, которая зимует в земле в виде конидий, прорастающих весной. Источники инфекции: земля со склероциями, ветер, насекомые. Заражение злаков спорыньей происходит через распространение азигот ветром и насекомыми в период цветения. Инфицируются только полностью раскрывшиеся цветки. Источником первичного заражения служат конидии (экзогенные споры бесполого спороношения).

Плантации, где не была проведена предпосевная обработка или высеяны семена неизвестного происхождения, уязвимы для инфекции. Возникновение заболевания наблюдается на самосевах, от которых азиготы могут переноситься ветром на культивируемые поля.

Стоит знать, что продолжительность жизни зимующего гриба (спорыньи пурпурной) составляет 3 года.

Весной споры прорастают в виде нитевидных стеблей, заканчивающихся красно-коричневым вздутием (шарообразные головки стром). В стромах формируются многочисленные аскоспоры (в аске – сумке), созревающие во время цветения. Они распространяются ветром и поражают молодые стебли цветущих растений. На пораженных стеблях развиваются конидии гриба. На здоровые растения конидии переносятся насекомыми, которых привлекают сладкие выделения, что способствует распространению спорыньи. Ко времени созревания зерна, инфицированная завязь превращается в склероций.

Развитию болезни и инфекции благоприятствует мокрая и дождливая погода. Температуры +10—+14°С и относительная влажность более 70% — идеальная среда для развития спорыньи злаковых. Гонидии прорастают весной, образуя плодовые тела. Интенсивному развитию заболевания также способствуют многочисленные осадки в стадии цветения посевов зерновых.

Симптомы заражения

Патоген спорыньи пшеницы паразитирует на стеблях цветков злаков. Во время цветения на пораженном колосе появляется сладкая желтоватая жидкость, называемая медвяной росой, в которой находятся конидии гриба. Капли этого липкого вещества трудно увидеть. Во время фазы созревания в колосьях на месте некоторых зернышек вырастают коричнево-фиолетовые, практически черные, рогообразные образования — склероции, достигающие в длину от нескольких мм до 6 см. Болезнь происходит в два этапа:

Claviceps purpurea — законченная стадия;
Sphacelia segetum — конидиальная стадия.

Маточные рожки внутри белые, их размер зависит от сорта растения и количества инфицированных колосьев. Некоторая часть рожков выпадает из колосьев во время сбора урожая, остальные остаются на них.

Методы борьбы со спорыньей

Закладывая семенной материал на хранение надо быть внимательным, проверяя его на наличие спорыньи, так как она способствует заражению зерна. При выборе сорта пшеницы следует учитывать адаптацию его к климатическим условиям, преобладающих в области культивирования. Рекомендуется выбирать сорта для посева с наивысшей степенью сопротивления инфекции.

Поверхность почвы для разрушения конидий вспахивается (лущение 5—7 см, дискование 10—12 см), проводится глубокая осенняя вспашка (20 см).

Методами борьбы со спорыньей являются:

сеяние зерен без склероций;
выбор подходящих, устойчивых сортов, менее восприимчивых к инфекции;
тщательный отбор семенного материала;
очистка зерна и своевременный посев;
правильные и тщательные агротехнические операции (глубокая вспашка);
сбалансированное азотное удобрение;
ротация растений;
уничтожение самосевов и сорняков;
правильный севооборот (перерыв 3—4 года) и оптимальное количество зерна на м2;
применение фунгицидов.

Конидии на здоровых растениях быстро прорастают и поражают колос. Весной, чтобы снизить распространение грибка рекомендуется избавляться (обкашивать) обочины от дикорастущих злаков до 800—1000 м. Также стоит проводить подкормку азотными удобрениями (30—35 кг/га), что способствует не только интенсивному росту зерновых, но и угнетает прорастание склероциев (до 50%), находящихся на глубине 1—2 см или же на поверхности.

Комплексные методы защиты

С января 2014 года применяется комплексная защита озимой пшеницы. Основой служит оптимальное использование естественных свойств полей и культивируемых сортов с применением безопасного и необходимого количества удобрений и химических средств для защиты растений.

Рациональная обработка должна обеспечить оптимальную структуру и плотность грунта, повысить его биологическую активность, способствовать накоплению воды и уменьшить количество сорняков и азигот, создавая условия для быстрых и равномерных всходов.

Значительный технический прогресс в сельском хозяйстве, связанный с внедрением в производство машин нового поколения, приводит к изменениям в подготовке земли и является одним из факторов повышения урожайности, который играет важную роль в осуществлении комплексной борьбы с паразитом пшеницы — спорыньей пурпурной.

В программах комплексной защиты сначала используются нехимические агротехнические методы. Следующий этап – химические обработки для уменьшения патогенов, угрожающих урожаю пшеницы. Когда нехимические методы не позволяют удерживать заболевание ниже порога вредоносности применяются химикаты.

Вред спорыньи

Белорусские исследователи для подавления развития конидиальной стадии и защиты зерновых в стадии колошения рекомендуют проведение фунгицидных обработок тилтом 500 мл/га; фоликуром 1000 мл/га и альто-супер 400 мл/га. Обработка во время цветения посевом этими препаратами снижало поражение спорыньей на 32—50%.

Высокая влажность на плантации, связанная с плотным посевом, способствует развитию инфекции, виновной в заболевании колосьев пшеницы, стеблей и листьев.

Оптимальная посадка не позволяет массово развиваться патогенам. Соответствующая изоляция озимых пшеничных культур от яровой пшеницы — это один из способов избежать инфицирования спорыньей и повысить качество зерна.

Альтернативное название: маточные рожки.
Возбудитель спорыньи злаков: грибки Claviceps purpurea (Fr.) Tul.

Спорынья злаков - это заболевание, которое вызывает грибок Claviceps purpurea (Fr.) Tul. Он паразитирует в основном на злаковых: пшенице, овсе, ржи, ячмене, а также на различных злаковых травах. Грибок наиболее вредоносен на посевах ржи.

Заражение растения спорыньей приводит к образованию стерильных колосьев. Мука из зёрен с примесями грибковых образований непригодна в пищу, так как вызывает отравление.

Препараты, используемые для защиты злаков от спорыньи

Благоприятные факторы развития спорыньи злаковых

Благоприятным фактором для развития спорыньи злаковых является высокая влажность воздуха - от 70%. Грибки спорыньи быстрее развиваются в тёплое время при температурах +20-26°С. Увеличение числа поражённых колосьев наблюдается при тёплом, влажном лете и растянутом периоде цветения злаковых.

Способствует развитию болезни поверхностная вспашка почвы - склероции спорыньи остаются на поверхности и весной заражают посевы.

Симптомы спорыньи злаковых

Симптомы спорыньи злаковых начинают наблюдаться в период цветения растений. Из заражённых цветков начинает выделяться желтоватая жидкость. В ней развиваются болезнетворные микроорганизмы. Их тёмный мицелий придает такой же цвет колоску. С течением времени в таких колосках образовываются беловатые склероции грибков. Они разрастаются, твердеют и темнеют. В фазе налива колоса такие роговидные образования становятся хорошо заметны на поражённых растениях.

Цикл развития спорыньи злаковых

Часть склероций грибка, вызывающего спорынью злаковых, осенью опадает и попадает в почву. Там они благополучно переносят зиму. Вторым источником заражения является недоброкачественный семенной материал.

Весной, при температурах +10-14°С на склероциях образуются фиолетовые головки. На них происходит сумчатое спороношение грибка. Во время цветения злаковых сумкоспоры разносятся ветром. Попадая на цветы растений, они прорастают мицелием, из которого, в свою очередь, выделяется желтоватая жидкость, содержащая конидии гриба. Ими происходит вторичное заражение колоска. Из конидий со временем развивается фиолетовое роговидное образование - склероций.

Лечение спорыньи злаковых

Появление спорыньи - признак нарушения агротехники выращивания злаковых культур. Основными методами борьбы с болезнью являются меры профилактики.

Меры лечения считаются второстепенными. Их можно разделить на две стадии. Первая - предпосевная. Если в распоряжении есть только поражённый семенной материал и нет возможности использовать более качественный, то применяют протравливание семян фунгицидными препаратами. Такая обработка подавляет жизнеспособность склероций в зёрнах. Однако заражение может происходить грибком, содержащимся в почве. Поэтому применяют химическую обработку фунгицидами посевов на стадии завершения цветения. Делается это с целью подавить грибок во время конидиального спороношения.

Профилактика спорыньи злаковых

Спорынья считается болезнью неухоженных полей, потому что профилактические меры против её появления достаточно эффективны. К ним относятся:

Болезнь сельскохозяйственных культур , статья из раздела:

Спорынья ржи – это болезнь растения. Возбудитель – аскомицет семейства Спорыньевые Claviceps purpurea (Fr.) Tul. Фитопатоген обладает широкой специализацией и поражает рожь, пшеницу, овес, ячмень, просо и многие злаковые травы. Более всего вредит посевам ржи. Чаще всего инфекция развивается в районах, где фаза цветения ржи совпадает с повышенной влажностью воздуха [6] .

Нажмите на фотографию для увеличения

Содержание:

Симптомы заболевания

Морфология

Склероции – черные твердые рожки, развиваются в колосе вместо зерна. В колосе образуется 2–5 рожков, размером до 45 м. У некоторых злаковых трав длина склероциев не превышает 3 мм [2] [5] . При прорастании склероции на ее поверхности образуется от 10 до 30 стром [5] .

Стромы – мясистые, пурпурные или желто красные. Состоят из ножки, длиной до 5 см и головок красноватого цвета, 3,0–4,0 мм в диаметре. Внутри головки, близко к поверхности, непрерывным слоем располагаются перитеции [4] .

Перитеции – кувшиновидной формы. Устьица выступают на поверхности стромы в форме маленьких сосочков и придают ей шероховатый вид. В каждой головке образуется от 200 до 400 перитеций. Размер одной перитеции варьирует от 275,0–300,0х82,0–110,0 мкм. В перитециях формируется по 32 аска с 8 аскоспорами в каждом [4] .

Аски – цилиндрической или булавовидной формы. Размер варьирует 60,0–90,0х2,0–4,0 мкм [4] .

Аскоспоры – бесцветные, нитевидной формы, одноклеточные. Размер 34,0–50,0х1,0–1,40 мкм [4] .

Конидиеносцы – одноклеточные, цилиндрические, тесно скучены. Размер 9,0–12,0х2,0–3,0 мкм [4] .

Конидии – одноклетчные, эллиптической формы. Рамер 4,0–6,0х2,0–3,0 мкм [4] .

Возбудители болезни , вызывающие
Спорынья ржи

Claviceps purpurea (Fr.) Tul. - Сумчатая стадия развития

Sphacelia segetum - Анаморфная стадия развития

Биология

Главный источник первичного заражения – склероции, перезимовавшие в почве и сохраняющиеся в семенном материале. Распространяется спорынья и с помощью дикорастущих злаков [2] .

Склероции спорыньи во время уборки осыпаются на почву. Многие попадают в зерно. Весной при температуре +10°C–+14°C склероции прорастают и образуют стромы, содержащие перитеции с асками и аскоспорами [4] .

Созревшие аскоспоры выбрасываются из аска под действием осмотического давления и разносятся потоками воздуха. Оказавшись на цветке злака, аскоспора прорастает, образуя грибницу, проникающую через рыльце в завязь, где уничтожает содержимое клеток и обильно разрастается [4] .

На грибнице концентрируется липкая жидкость и обильно бесцветные конидиомы [4] .

В поле склероции могут сохраняться больше года, поскольку сразу же прорастают при потеплении. Иногда они способны прорости после двойной перезимовки. На поверхности склероциев часто обнаруживают грибы других видов, перезимовывающие совместно с ними и сохраняющие жизнеспособность. На глубине 6–8 см большинство склероциев теряет способность к прорастанию. Некоторые прорастают, но головки стром с такой глубины не выходят на поверхность почвы [4] .

На полях больше всего поражаются растения, расположенные у края поля, у самой дороги. В центральной части полей спорынья обычно не обнаруживается, поскольку склероции в этои месте запахиваются. Одновременно накопителем инфекционного начала выступают дикорастущие злаки, растущие у обочин дорог [4] .

Развитию фитопатогена способствуют: пасмурная погода с пониженной температурой, способствующая увеличению длительности фазы цветения злаков; большое количество осадков и ветреная погода в фазу цветения; злаковые предшественники, присутствие сорняков из семейства злаковых [3] .

Для интенсивного выброса аскоспор и заражения необходима солнечная погода в сочетании с высокой относительной влажностью воздуха [5] .

Географическое распространение

Спорынья ржи – болезнь растения распространена очень широко. Постоянное ее развитие отмечается в нечерноземной зоне России в Ленинградской, Калининградской и многих других областях. На Украине и в центральных областях России фитопатоген распространен мало [2] .

Вредоносность

Пестициды

Химические пестициды:

Протравливание семян перед посевом:

Меры борьбы

Агротехнические

использование устойчивых сортов, характеризующихся одновременной и короткой фазой цветения;
ранний посев зерновых;
борьба с самосевом, сорняками;
своевременная уборка хлебов в кратчайшие сроки;
отдельная уборка и обмолот краевых полос полей;
качественная очистка семенного материала от склероциев при помощи специальных сортировочных машин;
наличие семенного фонда со сроком хранения не меньше двух лет;
соблюдение севооборота, предусматривающего возвращение зерновых не ранее чем через два года;
пространственная изоляция полей зерновых культур;
использование сидеральных посевов в качестве провокационной меры;
обработка почвы: глубокая зяблевая вспашка и лущение стерни [3] .

Химические

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Составители: Григоровская П.И., Зайцева Т.В.

Последнее обновление: 29.05.21 22:54

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Пересыпкин В.Ф. Сельскохозяйственная фитопатология, 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: Агропромиздат, 1989. - 480 с.

Шкаликов В.А., Белошапкина О.О., Букреев Д.Д. Защита растений от болезней, 2-е изд., испр. и доп. — М.: Колос, 2003. — 255 с.

Бенада Я. Атлас болезней и вредителей зерновых культур. Коллектив авторов под руководством Я. Бенады, И. Шедивы, Я. Шпачека. Художник Ф. Севера. – Прага: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1968. – 200 с., илл. Иллюстрации из книги. ©

Болезнь сельскохозяйственных культур , статья из раздела:

Мокрая головня пшеницы , Вонючая головня пшеницы , Stinking smut , Bunt smut , Covered smut

Common bunt

Твердая головня пшеницы – это болезнь растения поражающая колос растения-хозяина. Возбудители – головневые грибы рода Tilletia, различающиеся морфологическими признаками телиоспор. Отчетливые признаки болезни проявляются в самом начале периода молочной спелости зерна: колосья немного сплюснуты, окраска зеленая с синим оттенком, колосовые чешуйки раздвинуты. Болезнь распространена по всей территории России [5] .

Нажмите на фотографию для увеличения

Содержание:

Симптомы заболевания

В стадии полной спелости разница в окраске здоровых и больных колосков почти неразличима. Но внутри больного колоса находятся темные, округлые, образования – головневые сорусы (спорокучки). Они хрупкие, легко ломаются и состоят из большого числа мелких телиоспор (устоспор), которые и образуют черную массу [5] .

Головневые сорусы (спорокучки) легкие, значительно легче зерна, поэтому больные колосья в стадии восковой и полной спелости остаются прямостоячими [5] .

Морфология

Телиоспоры Tilletia caries Tul. шаровидной или почти шаровидной формы со светло- или темно-коричневой оболочкой. Инкрустация оболочки сетчатая с пятиугольными ребристыми ячейками высотой 1,40–2,10 мкм. Размер телиоспор 14,0–25,0х12,60–21,0 мкм, чаще 18,90х18,0 мкм [5] .

Телиоспоры Tilletia laevis Kuehn эллипсоидной или продолговатой формы, темно-коричневые с гладкой оболочкой. Размер 13,50–22,50х12,60–18,0 мкм, обычно 17,0х14,0 мкм [5] .

Телиоспоры Tilletia intermedia Gassner. имеют почти шаровидную, эллипсоидную или овальную форму. Оболочка светло- или темно-коричневого цвета. Инкрустация оболочки сетчатая с небольшими ячейками, имеющими широкие ребра высотой 0,2–0,3 мкм. Размер телиоспоры 15,0–20,0х14,0–18,0 мкм, чаще 16,70х15,30 мкм [5] .

Возбудители болезни , вызывающие
Головня твердая пшеницы

Биология

Возбудители твердой (мокрой, вонючей) головни пшеницы развиваются в двух стадиях: хламидиоспоры (телиоспоры) и базидии [5] .

Базидии

Телиоспоры прорастают в почве и образуют базидии в форме трубочки. На базидии почкообразно расположены от 4 до 12 базидиоспор. После копуляции образуются инфекционные гифы. Они заражают проросток пшеницы. Развиваясь вместе с хозяином, грибница диффузно распространяется по растению, добирается до конуса нарастания, проникая в листья, стебли и колосья. При отсутствии в непосредственной близости с телиоспорой подходящего растения-хозяина она гибнет под действием почвенных микроорганизмов [5] . Наиболее благоприятные условия развития телиоспор в почве создаются при относительной влажности 40–60% и температуре +5°C–+10°C [5] , по другим данным +6°C–+15°C [2] .

Хламидиоспоры (телиоспоры)

Черная масса, содержащаяся в головневых сорусах (спорокучках), образуются одновременно с формированием зерна. В это время наблюдается разрастание грибницы с образованием на месте содержимого зерен споровой массы. Наружная оболочка при этом не страдает [5] .

В процессе уборки и обмолота происходит разрушение пораженных зерен. Телиоспоры распыляются и оседают на поверхности здоровых зерен. Множество их задерживается на бороздке. При посеве телиоспоры попадают в почву вместе с зерном [5] .

Особенности развития

Болезнь может распространиться от телиоспор, если предшественником была пораженная пшеница, но при этом разрыв между вспашкой и новым посевом не должен превышать 14–21 день [5] .

Источником заражения здорового зерна служат тара, сеялки и прочий сельскохозяйственный инвентарь, с попавшими на него спорами возбудителя, и предварительно не обеззараженный фунгицидом [5] .

Озимая пшеница при поздних сроках посева и яровая при условии чрезмерно раннего посева сильнее поражаются мокрой головней пшеницы [5] .

Географическое распространение

Твердая головня пшеницы – болезнь растения распространеная повсеместно [4] .

Несколько различается распространение видов возбудителей:

Tilletia caries Tul. распространен в основном в западной и центральной части России. У данного вида выявлено несколько форм и рас, приуроченных к конкретным видам пшеницы [5] .

Tilletia laevis Kuehn встречается в юго-восточных районах Европы, на территории Средней Азии и Западной Сибири [5] .

Вредоносность

Твердая головня пшеницы – чрезвычайно вредоносная болезнь растения, особенно часто поражающее мягкие пшеницы [4] . Потеря урожая равняется проценту пораженных колосьев в поле. Часть пораженных растений погибают на стадии всходов, что является причиной снижения густоты посевов и нередко наблюдается при поздних посевах озимых сортов [2] .

Читайте также: