Головневые болезни зерновых культур реферат
Обновлено: 02.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ФИТОПАТОЛОГИИ И СИСТЕМ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
ПРАКТИКУМ ПО ФИТОПАТОЛОГИИ
Учебно-методическое пособие для практических занятий и
самостоятельной работы студентов очного и заочного обучения
Составители: Шалдяева Е.М. – к.б.н., доцент
Никитина С.М - доцент
Андреева З.В. - к.с.-х.н., доцент
Утверждено методической комиссией факультета
Рецензент доцент, к. с.-х. наук, Торопова Е.Ю.
Головня зерновых культур
Материал к занятию: гербарные образцы головневых заболеваний: твердая и пыльная головня пшеницы, каменная и пыльная головня ячменя, покрытая и пыльная головня овса, головня проса, пыльная головня кукурузы, учебные плакаты и таблицы, атласы болезней зерновых культур.
ознакомиться с биологическими особенностями возбудителей головни;
изучить и зарисовать циклы развития головневых грибов при разных типах заражения растений;
определить и зарисовать симптомы различных видов головни.
Объяснение к теме.
Головня зерновых культур вызывается грибами класса базидиальные, порядка головневые. Порядок включает около 1000 видов. В России встречается более 300. Внешние признаки у этой группы заболеваний однотипны – пораженные органы растений (завязи, колоски, метелки, початки, стебли) превращаются в темную, пылящую или мажущую массу, представляющую скопление телиоспор. Образуются телиоспоры в результате распада дикариотического мицелия. При прорастании телиоспор появляются базидии с базидиоспорами или мицелиальный росток. Распространяется мицелий диффузно по тканям, в клетку проникают гаустории гриба. Головневые грибы отличаются узкой специализацией. У каждого вида гриба своя поражаемая культура, на которой он паразитирует, своя биология. Для того, чтобы осуществлять меры борьбы, важно знать, где сохраняется возбудитель, как и когда происходит заражение. Заражение осуществляется по одному из следующих типов:
Первый тип – ростковый (тип твердой головни пшеницы).
Появление признаков наблюдается в фазы выколашивания - молочной спелости. Во время уборки и особенно обмолота пораженные зерна (головневые мешочки) разрушаются, и споры возбудителя попадают на поверхность здоровых зерен (заспорение), где и сохраняются до посева. Телиоспоры прорастают в базидии с базидиоспорами, после копуляции которых образуются инфекционные дикариотические гифы и внедряются в проросток через колеоптиле в период от прорастания семян до появления всходов. Грибница диффузно распространяется по растению, достигает конуса нарастания, разрушает зерновку и образует вместо нее черную споровую массу.
Задание: пользуясь плакатами, зарисовать цикл развития головневого гриба при ростковом типе заражения.
Рис. 1. Цикл развития головневого гриба при ростковом типе заражения.
К данному типу заражения можно отнести следующие виды головни:
Твердая, или мокрая головня пшеницы
Возбудитель: Tilletia caries , Tilletia laevis
Группа инфекций: семенные
Признаки заболевания обнаруживаются в период молочной спелости, колос приобретает интенсивно-зеленый цвет с синим оттенком. К уборке разница в окраске здоровых и пораженных растений исчезает. В отличие от здоровых пораженный колос при созревании не поникает. Поражается завязь. Вместо зерна образуется черная сажистая масса спор. Оболочка зерновки не разрушается. Заспорение семян происходит в период уборки. Заражение растений – в период прорастания семян.
Твердая, или каменная головня ячменя
Возбудитель: Ustilago hordei
Группа инфекций: семенные
Признаки появляются в фазу выбрасывания колоса. Поражаются все части колоса, кроме остей. На стержне формируется черная споровая масса, склеенная в твердые комочки и прикрытая прозрачной тонкой пленкой остатков цветковых чешуй. При уборке споровая масса дробится и заспоряет зерно. Возбудитель сохраняется на поверхности семян, заражение происходит в период прорастания.
Твердая, или покрытая головня овса
Возбудитель: Ustilago levis
Группа инфекций: семенные
Признаки появляются в фазу выбрасывания метелки. Поражаются все части метелки, кроме колосковых чешуй. Вместо зерен формируются черные твердые комочки хламидоспор, прикрытые тонкими серебристыми пленками колосковых чешуй. Создается впечатление формирования в метелке черных зерен. Заспорение здоровых зерен происходит в период уборки и обмолота. Возбудитель сохраняется в виде телиоспор под чешуйками зерна. Заражение осуществляется в период прорастания зерна.
Твердая головня ржи
Возбудитель: Tilletia secalis
Группа инфекций: семенные
Симптомы и цикл развития сходны с твердой головней пшеницы.
Стеблевая головня пшеницы
Возбудитель: Ur о cystis tritici
Группа инфекций: семенные
На стеблях, листьях и их влагалищах образуются свинцово-серые продольные выпуклые полосы, которые в дальнейшем растрескиваются и пылят черной споровой массой. Пораженные растения отстают в росте, колос превращается в скрученную массу, повисает петлей, но головней не поражается. Заспорение семян происходит в период обмолота. Сохраняется возбудитель на поверхности семян и на растительных остатках в почве в течение года. Заражение происходит в период прорастания семян.
Головня проса
Возбудитель: Sphacelotheca panici - miliacei
Группа инфекций: семенные
Признаки появляются в фазу выбрасывания метелки. Поражаются все части метелки, она разрушается и превращается в твердое комовидное образование (желвак), прикрытое серовато-грязной, легко разрывающейся пленкой с остатками осевых органов метелки. Заспорение происходит в период обмолота и уборки. Возбудитель сохраняется на поверхности семян, заражение осуществляется в период их прорастания.
Пыльная головня кукурузы
Возбудитель: Sorosporium reilianum
Группа инфекций: семенные
Поражаются метелки и початки. Метелки полностью или частично превращаются в черную пылящую массу спор. Вместо початка образуется овально–конусовидный твердый ком (желвак), покрытый снаружи укороченными обертками, а внутри состоящий из остатков проводящих пучков и споровой массы. Заспорение здоровых семян происходит во время уборки, возбудитель сохраняется на поверхности семян, реже в почве в виде неразрушенных желваков. Заражение осуществляется в фазу прорастания до фазы 2-3х листьев.
Второй тип – цветковый (тип пыльной головни пшеницы).
Признаки заболевания появляются в период колошения – выбрасывания метелки. Споры с больных растений токами воздуха переносятся на цветущие злаки. Попадая на рыльце пестика, телиоспора прорастает и образует инфекционную гифу. Гриб проникает в завязь и, не нарушая процесса формирования семени, сохраняется в зародыше в форме зачаточного мицелия до посева. В начале прорастания семян гриб переходит в активное состояние, распространяется диффузно по растению, достигает конуса нарастания и полностью разрушает формирующиеся зерна, превращая их в пылящую массу спор.
Задание: зарисовать цикл развития головневого гриба при цветковом типе заражения.
Рис.2. Цикл развития головневого гриба при цветковом типе заражения.
К данному типу заражения относят следующие виды головни:
Пыльная головня пшеницы
Возбудитель: Ustilago tritici
Группа инфекций: семенные
Признаки появляются в фазу колошения. Поражаются все части колоса, кроме стержня. Колосья имеют вид обгоревших в результате разрушения цветочных частей и образования черной пылящей массы спор. Заражение растений происходит в период цветения. Зимует грибница в виде зачаточного мицелия в зародыше зерна.
Пыльная головня ячменя
Возбудитель: Ustilago nuda
Группа инфекций: семенные
Симптомы и цикл развития сходны с пыльной головней пшеницы.
Пыльная головня ржи
Возбудитель: Ustilago vavilovi
Группа инфекций: семенные
Признаки заболевания появляются в фазу колошения. Колос разрушается полностью в нижней части, и на оси формируется черная пылящая споровая масса, верхняя часть колоса и колоски сохраняются, но они стерильны. Заражение осуществляется в период цветения, возбудитель зимует в виде зачаточной грибницы в зародыше зерна.
Третий тип – смешанный (тип пыльной головни овса).
Признаки заболевания появляются в фазу выметывания метелки. Головневые споры во время цветения попадают на рыльце пестика, прорастают инфекционной гифой, которая проникает в околоцветник и сохраняется там под пленками до посева в форме гемм. Внедрение гриба в молодой проросток происходит через колеоптиле в фазу прорастания семян до появления всходов на поверхности почвы.
Задание: зарисовать цикл развития головневого гриба при смешанном типе заражения.
Рис.3. Цикл развития головневого гриба при смешанном типе заражения.
Представителем этого типа является возбудитель пыльной головни овса.
Пыльная головня овса
Возбудитель: Ustilago avenae
Группа инфекций: семенные
Признаки появляются в период выбрасывания метелки. Разрушаются все части цветка и завязь, превращаясь в черно–оливковую пылящую массу спор. Иногда верхняя часть метелки остается неразрушенной. Сохраняется возбудитель в форме гемм под пленкой зерна. Заражение проростка растения происходит в фазу прорастания до появления всходов.
Ржавчина зерновых культур
Материал к занятию: гербарные образцы ржавчинных заболеваний зерновых культур с урединио- и телиостадиями – стеблевой ржавчины злаков, бурой листовой ржавчины пшеницы, бурой листовой ржавчины ржи, карликовой ржавчины ячменя, желтой ржавчины злаков, корончатой ржавчины овса, гербарные образцы промежуточных хозяев перечисленных видов с признаками эциальной стадии.
изучить биологические особенности возбудителя ржавчины;
зарисовать полный и сокращенный циклы развития возбудителя ржавчины с указанием стадий;
определить и зарисовать симптомы ржавчины по видам зерновых культур;
Объяснение к теме.
Ржавчина хлебных злаков вызывается грибами из класса Базидиомицеты, порядка Ржавчинные. Это обязательные, узкоспециализированные паразиты, поражающие определенные виды и сорта культивируемых растений, нанося им существенный вред. Основной тип болезни – образование на пораженных тканях пустул (подушечек спороношения) различных оттенков оранжевого или красно-бурого цвета, что объясняется содержанием в спорах ржавчины пигмента, близкого по химическому строению к каротину.
Ржавчинные грибы имеют сложный цикл развития. Для них характерны несколько следующих друг за другом стадий (весенняя, летняя и зимняя), в течение которых образуются последовательно 5 форм спороношения (спермации, эциоспоры, урединиоспоры, телиоспоры, базидиоспоры).
Стадии Формы спороношения
Летняя Урединиоспоры в урединиях
Зимняя Телиоспоры в телиях
Весенняя Базидиоспоры на базидиях
Спермации в спермогониях
Эциоспоры в эциях
Все виды ржавчины злаков разнохозяйные, то есть развиваются на двух растениях-хозяевах (на злаках и на промежуточных хозяевах). При этом весенняя стадия проходит на одном виде растения – его называют промежуточным хозяином, а урединио- и телиостадии – на другом – основном хозяине. Если в цикл развития гриба входят все формы спороношения, то его называют полным. У многих видов ржавчинных отсутствует одно или несколько форм спороношений, в этом случае цикл развития называется неполным. Развитие гриба по полному циклу осуществляется следующим образом. Летние пустулы, состоящие из одноклеточных урединиоспор гриба, желтого, оранжево-желтого или бурого цвета, образуются на злаках в течение всего вегетационного периода, развиваясь в нескольких поколениях. Они служат для размножения гриба и массового заражения растений. Зимние пустулы темно-коричневого или черного цвета, закладывается в тканях поражаемых органов (стебля, листа, листового влагалища) к концу лета и состоят из телиоспор, которые служат для сохранения гриба. Прорастая весной или осенью, они дают четырехклеточную базидию с базидиоспорами. Базидиоспоры заражают промежуточного хозяина, на котором образуются спермогонии со спермациями с верхней стороны листа и эции с эциоспорами - с нижней. Эциоспоры осуществляют первичное заражение злаков весной (или осенью у некоторых видов ржавчины).
По неполному циклу возбудитель ржавчины зимует урединиогрибницей на озимых культурах или в корневищах диких многолетних злаков. Весной на них формируется первое поколение урединиоспор, которые осуществляют заражение яровых хлебов.
Задание: пользуясь плакатами, зарисовать полный и неполный циклы развития ржавчинного гриба.
Различные виды головни зерновых культур:
1 — твердая головня пшеницы; 2 — пыльная головня пшеницы; 3 — стеблевая головня ржи; 4 — головня проса; 5 — пыльная головня овса
Заражение пшеницы пыльной головней пшеницы происходит в период цветения. Проросток споры проникает в завязь зерновки и образует там зачаточный мицелий, и развитие его приостанавливается. Зараженные зерновки развиваются нормально, они не влияют на пищевую и технологическую пригодность всей массы зерна. Но после посева зараженных семян при их прорастании трогается в рост и мицелий гриба. Диффузно распространяясь по стеблю, он постепенно заражает растение и в период колошения заполняет все части колоса. У пораженной пыльной головней пшеницы все части колоса, за исключением колоскового стержня, превращаются в черную пылящую массу спор. Это случается во время зацветания основной массы здоровых растений и приводит к их заражению. Таким образом, возбудитель пыльной головни пшеницы развивается в течение двух вегетационных периодов — в первый год происходит заражение завязей (период цветения), на второй год развивается болезнь (период колошения).
При пузырчатой головне кукурузы на молодых растущих орга нах — листьях, стеблях, листовых влагалищах, початках и ме телках кукурузы — появляются вздутия (желваки) размером от горошины до небольшого мячика. Заражение возбудителем воз можно в течение всего вегетационного периода. Инфекционное начало может сохраняться в головневых желваках, растительных остатках, почве и на поверхности семян. Возбудитель пузырча той головни может в течение вегетационного сезона развиваться в нескольких генерациях.
Другие виды головневых возбудителей зерновых развиваются или по типу пыльной головни пшеницы, когда заражение проис ходит в период цветения (пыльная головня ячменя и пыльная головня ржи), или по типу твердой головни пшеницы, когда заражение идет в период прорастания семян (каменная и черная головня ячменя, стеблевая головня ржи, стеблевая головня пшеницы, твердая головня овса, пыльная головня овса).
Меры защиты. Меры защиты от головневых болезней зерновых культур должны обязательно включать такое мероприятие, как протравливание семян, посев в прогретую почву для появления быстрых всходов.
Ржавчинные заболевания — весьма распространенные и вредоносные, иногда приводят к потерям 20% урожая и более. Возбудители болезни облигатные паразиты с узкой специализацией по культурам и даже сортам. Большинство из них развивается по полному циклу на двух растениях — злаковом (основном) и про межуточном (в зависимости от возбудителя). На зерновых злаковых культурах встречаются чаще следующие виды ржавчины: линейная, или стеблевая; бурая листовая ржавчина пшеницы; бура ржи; желтая пшеницы; карликовая ячменя и корончатая ржавчина овса.
Линейная, или стеблевая, ржавчина хлебных злаков встречается повсеместно. Возбудитель имеет несколько специализированных форм и развивает весеннее спороношение на барбарисе (промежуточном растении), а летнее и осеннее на какой-либо злаковой культуре (в зависимости от специализированной формы; например, форма, паразитирующая на пшенице, поражает также мят лик, пырей).
Линейная (стеблевая) ржавчина злаков:
1 — весенняя стадия на барбарисе; 2 — поперечный разрез через лист барбариса, видны спермогонии (о) и эции (6 ); 3 — летняя стадия на стебле (а ) и урединио споры (б); 4 — зимняя стадия на стебле (а) и телиоспоры (б)
Болезнь поражает главным образом стебли и листовые влага лища, на которых развиваются продолговатые, ржаво-бурого цвета пустулы, заполненные летними спорами (урединиоспоры). В тече ние вегетации гриб-возбудитель может дать несколько генераций, чем и объясняется быстрое распространение заболевания. К кон цу вегетации на месте летних пустул появляются пустулы темно-коричневого, почти черного, цвета. В них формируются двуклеточные телиоспоры с толстой оболочкой. Эти споры хорошо переносят зимнюю температуру. Весной они прорастают в базидии с базидиоспорами, которые могут заражать только ли стья барбариса. На барбарисе возбудитель образует эциоспоры, которые и вызывают заражение пшеницы. Такой сложный цикл развития имеют и другие ржавчинные грибы.
Некоторые виды ржавчинных возбудителей (бурой листовой, желтой и др.) могут развиваться по сокращенному циклу, когда урединиоспоры (уредостадия) переходят с посевов яровых на ди корастущие злаки или всходы падалицы, затем на озимые зерно вые культуры, на них перезимовывают и весной могут снова зара зить яровые зерновые культуры.
Меры защиты. Меры защиты от ржавчинных болезней вклю чают выращивание устойчивых сортов, своевременное лущение стерни убранных злаков, уничтожение промежуточных растений, произрастающих вблизи посевов зерновых культур. Внесение полного минерального удобрения с повышенными дозами фосфора и калия. В случаях раннего и сильного поражения ржавчинами проводят обработку посевов такими фунгицидами, как альто-супер (0,4—0,5 кг/га), фоликур (0,5 кг/га), реке (0,4—0,6 кг/ га), тилт (0,5 кг/га).
Корневые гнили — заболевание, встречающееся повсеместно, чаще поражает яровые культуры. Болезнь могут вызывать отдель ные виды грибов, поражающих всходы и взрослые растения. При этом заболевании наблюдается побурение основания стебля, под земного междоузлия первичных и вторичных корней, которые при сильном развитии могут отмирать полностью. У выживших растений корневые гнили оставляют последствия в форме слабого ку щения, отставания в росте, щуплости зерна, белоколосости и белостебельности. От корневых гнилей злаковые культуры сильнее страдают в условиях произрастания на бедных почвах и при недостатке почвенной влаги. Возбудители корневых гнилей быстро накапливаются в почве, поэтому болезнь сильнее проявляется на повторных посевах зерновых. Некоторые возбудители корневых гнилей могут сохраняться с семенами.
Меры защиты. Соблюдение севооборота, сушка и протравливание семян. Сроки сева яровых — оптимально ранние, озимых — оптимально поздние. Внесение под зерновые органических удоб рений, активизирующих деятельность почвообитающих антагонистов.
На листьях, листовых влагалищах, зеленых стеблях, иногда и колосьях образуется мучнистый налет, который со временем становится войлочным сероватого цвета. На поверхности налета по являются мелкие черные точки — плодовые тела гриба-возбуди теля. При сильном поражении листья могут отмирать, что сказывается на урожае зерновых культур. Возбудитель сохраняется на пораженных растительных остатках, зимующих на поверхности почвы. Кроме этого яровые часто поражаются мучнистой росой от инфекции, перезимовавшей на озимых зерновых и сорных растениях семейства Мятликовые.
Меры защиты. Соблюдение севооборота и пространственная изоляция полей озимых от яровых. Уничтожение сорняков —райграса, пырея и других злаковых. При угрозе сильного развития болезни — обработка посевов препаратами тилт — 0,5 л/га, бампер — 0,5 л/га.
Спорынья — болезнь, которая может поражать все злаки, но чаще —рожь. Особенно сильно болезнь проявляется в годы, когда в период цветения устанавливается высокая влажность.
Спорынью можно обнаружить в период созревания злаковой культуры, в колосках вместо зерновок образуются склероции (в форме рожков) от темно-фиолетового до почти черного цвета. Потери урожая зерна от спорыньи не так ощутимы, но мука из зерна с примесью склероциев (более 5 %) непригодна для пищевых и кормовых целей. В склероциях содержится большое количество алкалоидов, вредных для человека и животных.
Возбудитель сохраняется в виде рожков, опавших при уборке и попавших в массу семенного зерна. Весной склероции прорастают и формируется сумчатое спороношение гриба-возбудителя. Споры заражают завязи злаков в период цветения. Развивающийся мицелий постепенно превращается в склероций. Большее поражение ржи связано с тем, что у этой культуры открытый тип цветения.
Меры защиты. Соблюдение севооборота, так как склероции гриба сохраняются в почве до 2 лет. Очистка зерна от склероциев. Отдельный обмолот краевых участков полей зерновых, посколь ку обычно в этих местах рожь интенсивнее поражается спорыньей.
Фузариозная плесень чаще встречается в весенний период на озимых или появившихся посевах яровых. Молодые растения покрываются вначале белым, а позже розоватым паутиновидным налетом. Листья, листовые влагалища и даже узлы кущения отмирают. Болезнь сильнее поражает зерновые, когда стоит прохладная влажная погода. Возбудитель сохраняется в почве и на поверхности семян.
Меры защиты. Севооборот. Протравливание семян. Мероприятия, повышающие выносливость растений. Уничтожение сорняков — резерваторов инфекции (мятлика, пырея, лисохвоста).
Головневые болезни зерновых культур очень вредоносны. Кроме прямого недобора урожая зерна они вызывают скрытые потери, общий вред от которых в 4 - 5 раз превышает прямые. Возбудители головни имеют большую потенциальную возможность размножения, поэтому в ряде регионов наблюдается поражение посевов на значительных площадях. Данные заболевания особенно коварны: в отличие от ржавчины, впервые годы они не дают вспышки, инфекция накапливается несколько лет и при благоприятных условиях болезнь достигает угрожающего развития. Как указывают ученые, потери при этом могут составлять свыше 30 %, ухудшаются и качественные показатели зерна.
Возбудители головневых заболеваний зерновых культур относятся к высшим грибам класса Базидиомицеты, подкласса Телиомицеты, порядка Головневые. Возбудители – паразиты с узкой филогенетической специализацией, т. е. каждый вид гриба питается на определенной культуре. Они отличаются высокой агрессивностью. В одной зерновке, пораженной твердой головней, содержится 8. 20 млн телиоспор. Телиоспоры служат как для сохранения, так и для распространения возбудителя, чаще всего с семенным материалом. Головневые болезни снижают урожайность на 20. 30 % и более
Виды головневых заболеваний пшеницы:
Интенсивность заражения зависит от температуры и влажности почвы. Телиоспоры интенсивнее всего прорастают при влажности 40. 60 % ПВ и температуре 5. 10 оС. При поздних сроках посева озимой пшеницы и очень ранних сроках посева яровой пшеницы наблюдается наибольшее поражение возбудителем твердой головни. Пораженность усиливается также с увеличением
глубины заделки семян.
Твердая головня пшеницы нередко является причиной снижения всхожести и густоты посевов из-за гибели зараженных растений.
Устойчивые сорта: Смуглянка, Валентина, Северодонская 12 и др.
2.Пыльная головня встречается во всех районах возделывания пшеницы. Возбудитель заболевания гриб Ustilago tritici Jens. Поражает яровую и озимую пшеницу.
Заражение происходит в период цветения. Попав на рыльце цветка пшеницы, телиоспоры прорастают и образуют диплоидные гифы, которые достигают завязи. Происходит заражение семяпочки, часто не погибающей, а развивающейся в почти нормальную зерновку, не имеющую внешних признаков болезни. При посеве зараженного зерна трогается в рост и грибница, находящаяся внутри зерновки. Диффузно распространяясь по стеблю, она проникает иногда даже в молодые листья. В период колошения у пораженных растений разрушаются все части колосков: завязи, чешуйки, ости (кроме стержня), которые превращаются в черную пылящую массу телиоспор, покрытых прозрачной непрочной оболочкой, вследствие чего телиоспоры легко разлетаются. Таким образом, возбудитель пыльной головни развивается в течение двух вегетационных периодов – в первый год происходит заражение завязей (период цветения), на второй год развивается заболевание (период колошения). Заражению способствуют высокая влажность воздуха и повышенная температура (20. 25 оС), при 7. 8 оС рост гриба прекращается. Вред от пыльной головни зависит от числа пораженных колосьев. Считается, что в северных районах пыльная головня распространена меньше, чем в южных.
Устойчивые сорта: Степь 3, Зарница Алтая, Ставропольская кормовая и др.
Стеблевая головня в виде небольших очагов отмечена в Ставропольском крае. Возбудитель -Urocystis tritici Koern. Проявляется на стеблях, листьях и влагалищах в виде продольных,
несколько выпуклых, светлых полос. Затем они темнеют, становятся свинцово-серыми. При подсыхании эпидермиса полосы растрескиваются, обнажается темная масса спор. Растения отстают в росте, колос представляет собой скрученную массу больной ткани. Телиоспоры после периода покоя, который длится в течение 1мес, прорастают одноклеточными базидиями; из них развиваются инфекционные гифы.
ОСНОВНЫМИ источниками инфекции являются семена, покрытые спорами. В почве телиоспоры сохраняются не более 1 года. Урожайность больных растений примерно в 5 раз меньше, чем здоровых.
3.Карликовой головней поражается чаще всего озимая пшеница на Северном Кавказе. Встречается болезнь очагами по краям полей, у лесополос и опушек леса в большинстве случаев на высоте более 200 м над уровнем моря. Возбудитель – гриб Tilletia controversa Kuehn. Основные источники инфекции – зараженные телиоспорами семена, почва и дикорастущие злаки (пырей и др.). По типу проявления болезнь во многом напоминает твердую головню, но имеются и характерные особенности. Растения, зараженные карликовой головней, сильно кустятся, образуя иногда более 50 стеблей. Стебли в 1,5. 4 раза короче, чем здоровые, из-за чего часть их во время уборки остается не срезанной и поэтому служит источником инфекции, Колосья также слегка укорочены, более плотные, иногда не выходят из пазух верхних листьев. Телиоспоры гриба образуются в головневых мешочках. В почве они сохраняют жизнеспособность 2. 9 лет. Прорастают телиоспоры при значительно более низких температурах (около 5 оС) в течение 25. 60 дней. Заражение растений происходит преимущественно в момент появления всходов и может продолжаться до выхода их в трубку. При глубокой заделке семян растения менее подвержены поражению, чем при мелкой. Карликовая головня более вредоносна, чем твердая. Особенно сильное заражение наблюдается на слабокислых, нейтральных и слабощелочных почвах.
4.Возбудитель индийской головни -Tilletia indica Mitra. Характерный симптом заболевания -частичное превращение зерновки в черную массу телиоспор с запахом гниющей рыбы. Обычно у 1. 5 колосков колоса поражается бороздка или зародышевая часть зерновки. Зародыш разрушается не всегда. Иногда семена дают нормальные всходы. При сильном поражении колосковые чешуи расходятся и отпадают, зерна обнажаются и осыпаются в почву. Источником инфекции служат почва и семена, зараженные телиоспорами. Они прорастают при 15. 25 оС толстой базидией, состоящей из множества удлиненных базидиоспор или нитевидного промицелия, на вершине которого формируется множество 1. 2-клеточных споридий. Базидиоспоры и споридии заражают растения во время цветения.
В результате заболевания снижается всхожесть посевного материала, ухудшается качество продукции, продуктивность уменьшается на 10. 20 %. Индийская головня – карантинный объект для России.
Головневые заболевания ржи:
1.Твердая головня распространена повсеместно, чаще в центральных и северных районах Российской Федерации. Возбудитель – гриб Tilletia secalis Kuhn.
Симптомы обнаруживаются в фазе молочной спелости. Вместо зерна образуются головневые мешочки, состоящие из черной споровой массы. Колос часто прямостоячий, колосковые чешуи раздвинуты, зерновка сохраняет только оболочку матового цвета. Основной источник инфекции – семена, покрытые спорами. В почве телиоспоры прорастают и теряют свою жизнеспособность. Растения могут инфицироваться в момент прорастания семян. Биология возбудителей твердой головни пшеницы и ржи идентична.
2.Стеблевая головня распространена повсеместно, но больше всего в центральных районах страны. Возбудитель -гриб Urocystis occulta Rab. Болезнь проявляется на стеблях (чаще в верхней части), реже на листьях, влагалищах и в нижней части колоса в виде продольных полос различной длины. Онивначале покрыты эпидермисом и имеют свинцово-серый цвет. Позже эпидермис растрескивается, обнажая черную пылящую массу телиоспор. Часто растения не выколашиваются, урожайность уменьшается в 5. 6 раз. Телиоспоры гриба образуют спорокучки, состоящие из 1. 4 центральных темноокрашенных плодущих и 1. 9 периферических желтовато-коричневых неплодущих клеток. Телиоспоры прорастают базидиями, на вершине которых формируются базидиоспоры. Заражение происходит с момента прорастания семян и до образования первого листа. Оптимальные условия: температура 13,5. 20 оС, влажность почвы 25. 40 % ПВ. Основным источником инфекции служат семена, покрытые спорами. В почве телиоспоры сохраняют жизнеспособность не дольше 1 года. Повышенной устойчивостью отличается сорт Эстафета Татарстана.
3.Пыльная головня встречается небольшими очагами в Самарской, Оренбургской областях, на Северном Кавказе. Возбудитель пыльной головни -Ustilago vavilovi Jacz. У больного растения полностью разрушается нижняя часть колоса. При этом образуется черная, плохо распыляющаяся споровая масса. Иногда сохраняются колосковые чешуи. Верхняя
часть колоса остается бесплодной.
Головневые болезни ячменя:
1. Твердая головня встречается во всех районах, где возделывают ячмень. Возбудитель -гриб Ustilago hordei Lagerh. Твердая головня проявляется в период выколашивания. Растения отстают в росте, уменьшается их продуктивная кустистость. Иногда отмечаются значительные выпады всходов. К началу цветения окраска колосьев пораженных
растений становится более темной, вскоре они чернеют. Все части колоса, кроме колосового стержня, превращаются в черно-бурую массу телиоспор, склеенных в твердые комочки. Часто эту головню называют каменной. Споры не разносятся ветром. Их масса, заключенная в остатках околоцветных чешуек, разрушается только при обмолоте и других операциях, проводимых с зерном. Заражение происходит в почве во время прорастания покрьпых спорами семян. Оптимальная температура 5. 30 ОС, влажность почвы 60. 70 %ПВ. Вредоносность болезни проявляется не только в разрушении колоса, но и в ухудшении всхожести семян. Урожайность при сильном развитии болезни уменьшается на 10. 15 % и более.
2.Пыльная головня вызывает наибольшие потери на Северном Кавказе и в Сибири. Возбудитель -гриб Ustilago nuda Rostr. Болезнь распространена повсеместно. Заражение происходит во время цветения. Распыляющиеся телиоспоры, попадая на рыльце цветков, про растают и образуют грибницу, которая проникает в завязь. Зараженная зерновка с виду не отличается от здоровой. При прорастании семени трогается в рост и грибница. Она диффузно распространяется по всему растению, проникает в точку роста. Болезнь проявляется в период выколашивания. Пораженный колос сначала покрыт тонкой прозрачной пленкой, через которую хорошо видна споровая масса. Вскоре пленка растрескивается и споры распыляются. Все элементы колоса разрушаются, превращаясь в черную споровую массу. Нетронутыми остаются только стержень, иногда и часть остей. Повышенную устойчивость имеют сорта Рахат, Суздалец, Раушан и др.
3. Черная, или ложная, пыльная головня распространена в Поволжье. Возбудитель -гриб Ustilago nigra Tarke. По признакам проявления и биологии возбудителя не отличается от пыльной головни ячменя. Заражение происходит во время прорастания семян.
Телиоспоры образуют членистые базидии с 4 базидиоспорами, которые размножаются многократным почкованием.
Головневые заболевания овса.
1.Возбудитель твердой (покрытой) головни -гриб Ustilago levis Magn. Заболевание проявляется во время выметывания. Метелки превращаются в споровую массу. Непораженными остаются только тонкие наружные серебристые пленки колосковых чешуй, которые прикрывают телиоспоры (поэтому данный вид головни часто называют покрытой головней). Веточки соцветия не развиваются, метелка имеет компактный вид. Во время уборки основная масса телиоспор распадается, попадая под цветковые чешуйки или на их поверхность, прорастает, дает грибницу, которая, в свою очередь, распадается на геммы. В таком виде возбудитель сохраняется до посева. Растения заражаются в период прорастания семян как геммами, так и грибницей.
2.Пыльная головня распространена повсеместно. Возбудитель -Ustilago avenae Jens. Заболевание проявляется в фазе выметывания. Все части цветка и завязь превращаются в черно-оливковую пылящую массу телиоспор. При обмолоте они попадают под чешуи и прорастают базидиями с базидиоспорами. Инфекционное начало может попадать под оболочку семян во время цветения. Оказавшись на рыльце завязи цветка, споры прорастают в базидии с базидиоспорами. Споридии, иногда и базидиоспоры, копулируют и дают инфекционные гифы, которые проникают под пленки, иногда в перикарпий зерновки. Инфекционные гифы под пленками, а иногда в перикарпии зерновки распадаются на геммы и в таком виде сохраняются до посева. При прорастании семени геммы образуют новую грибницу, которая проникает в проросток, вызывая заражение растений. Сильное развитие пыльной головни чаще наблюдается на поздних посевах овса.
Повышенной устойчивостью к головневым болезням характеризуется сорт ярового овса Экспресс.
Система мероприятий против головневых болезней.
Основные меры -это внедрение в производство устойчивых сортов И научно обоснованное ведение семеноводства. К профилактическим мероприятиям относятся: соблюдение пространственной изоляции семенных участков от хозяйственных посевов (не менее 0,5 км), обеззараживание сельскохозяйственных машин и инвентаря. Обеззараживание посевного материала с помощью воздушно-теплового и солнечного обогрева -основное мероприятие в борьбе с головней.
Применение микроэлементов (бора, кобальта, молибдена, меди и марганца) повышает устойчивость зерновых культур к головневым заболеваниям.
Порядок Головневые (Ustilaginales) – таксон объединяет виды, паразитирующие на высших растениях, преимущественно однодольных. Важнейшие семейства порядка: Устилягиновые (Ustilaginaceae), Тиллециевые (Tilletiaceae) [2] [5] .
Морфология
Подовые тела – отсутствуют [5] .
Мицелий – развивается в межклетниках растений, в клетки проникает при помощи гаусторий [4] .
Устоспоры (телиоспоры, головневые споры) – покоящиеся споры различных видов порядка. Разнообразны по форме и размерам. В ходе дифференциации замещают вегетативные и репродуктивные органы растений-хозяев. Часто вызывают их деформацию, гипертрофию или отставание в росте. Прикрыты перидием или остатками пораженного растения. Могут быть одиночными или собранными в клубочки, часто окружены различными элементами стерильного мицелия или погруженные в них. Форма спор: шаровидная, эллипсоидальная, иногда полиэдрическая. Цвет – коричневый, желтый, пурпурный, фиолетовый, других оттенков, иногда бесцветный. Оболочка гладкая или с разнообразной структурой [1] [2] .
Споровая масса – различной консистенции, может быть пылящей, полусклеенной или склеенной, легко или с трудом распадающаяся на отдельные части [1] .
Биология
Представители порядка Головневые (Ustilaginales) – паразиты многих цветковых растений. Они, как и другие представители класса Устилягономицеты (Ustilaginomycetes), поражают практически все органы растения. При этом генеративные органы разрушают полностью, а на вегетативных формируются черные галлы и вздутия. Иногда деформируется все растение или его часть. Места поражения в конце развития патогенов превращаются в черную мажущую или пылящую массу. Это и есть скопления устоспор или головневых спор [5] .
Споры прорастают промицелием, на котором в результате мейоза, формируются гаплоидные споридии (базидиоспоры) эллипсоидальной или нитевидной формы, способные почковаться или прорастать с образованием мицелия [1] .
После проникновения мицелия в растительные ткани, он долгое время не влияет на внешний облик хозяина. Только головневые паразиты злаковых вызывают незначительное угнетение роста растений [5] .
После образования метелок или колосьев гриб заполняет сформированные завязи скоплением устоспор, образовавшихся из мицелия. При заражении вегетативных органов заболевание проявляется сразу после заражения в виде темных полос и вздутий, просвечивающихся через эпидермис. В этих образованиях развиваются устоспоры [5] .
Устоспора прорастает четырехклеточной или одноклеточной базидией. Дальнейшее развитие базидиоспор зависит от вида патогена и растения-хозяина [5] .
В частности, возбудители головни зерновых культур рода Ustilago, в основном относятся к биотрофам, но разнообразны по особенностям жизненных циклов и экологии. Например, тип заражения вида Ustilago tritici, возбудителя стеблевой головни пшеницы и Ustilago nuda, возбудителя пыльной головни ячменя – цветковый. А у Ustilago hordei (Pers). Lagerh, возбудителя твердой головни ячменя – ростковый [3] .
Распространение
Порядок Головневые (Ustilaginales) – широко распространен в ареале естественного произрастания и искусственного выращивания растений-хозяев, объединенных в порядке видов [1] .
Вредоносность
Порядок Головневые (Ustilaginales) – объединяет паразитические виды. С фитопатологической точки зрения наиболее важны представители семейств Устилягиновые (Ustilaginaceae), Тиллециевые (Tilletiaceae), поскольку их представители вызывают такие опасные заболевания как карликовая головня пшеницы, пузырчатая головня кукурузы, головня стеблевая ржи, головня твердая пшеницы [1] .
Читайте также: