Пузырчатая головня кукурузы меры борьбы. Болезни сельскохозяйственных культур. Особенности проявления болезни

Ustilago zeae (Link) Unger (Ustilago maydis (DC.) Corda).

Систематическое положение.

Царство Fungi, отдел Basidiomycota, класс Ustilaginomycetes, подкласс Ustilaginomycetidae, порядок Ustilaginales, семейство Ustilaginaceae.

Морфология и биология.

Пузырчатая головня кукурузы проявляется в виде патологических новообразований (галл) на всех частях растений, но наиболее часто на стеблях и початках. Обычно первые галлы возникают на корневой шейке, затем на листьях и стеблях и далее на метелках и початках. При поражении листьев наблюдается образование вздутий в виде группы шероховатых морщин. В метелках поражаются отдельные цветки с образованием мешковидных вздутий обычно небольших размеров. На стеблях и початках формируются крупные галлы, достигающие порой более 30 см в диаметре. В галлах формируются телиоспоры гриба. В 1 куб. см галловой ткани может образоваться 370 млн. спор. Телиоспоры шаровидные, темно-коричневые, 8-15 х 7-10 мкм, с короткими шипами. Они прорастают с образованием дикариотического мицелия или споридий. Мицелий инфицирует формирующийся орган, нарушая его дифференциацию и стимулируя патологическое разрастание тканей. Образование галлов происходит в течение примерно двух недель. Созревшие в галлах споры способны прорастать и заражать растения в течение всего вегетационного периода. Осенью при уборке кукурузы головневые вздутия отламываются и могут зимовать на кукурузном поле. Весной, перезимовавшие споры вновь заражают кукурузу. Наиболее высокая восприимчивость кукурузы к болезни наблюдается в период от выбрасывания метелок до молочной спелости (Немлиенко, 1957).

Распространение.

Заболевание встречается практически во всех регионах возделывания кукурузы. Первыми очагами пузырчатой головни были два кукурузосеющих района б. Советского Союза - Кавказ и Молдавия. Из этих мест возбудитель с семенами распространился в северные и западные области Украины, Белоруссии и России. Наиболее интенсивно заболевание стало распространяться в 50-60 годы в связи с расширением посевов кукурузы по стране. Чаще заболевание встречается в районах с недостаточным увлажнением. Например, значительно сильнее болезнь проявляется в степной части Украины, чем на Кубани. В степной зоне Украины распространенность пузырчатой головни на орошаемых землях составляет 21.2%, на богаре - до 71% (Чайка, Мартынюк, 2001). В более увлажненных районах Центрально-Черноземной зоны и севернее болезнь повсеместно распространена, но процент пораженности невысокий (Немлиенко, 1957). Реже заболевание встречается в Сибири (Каратыгин, 1970). Распространенность пузырчатой головни в Приморском крае Дальнего Востока составляла в 1991-1997 годах 0.5-17%, при этом потери урожая достигали 0.1-9% (Чайка, Мартынюк, 2001). В 1955 г. в Московской области зарегистрировано от 18 до 30% растений, пораженных пузырчатой головней. В Ленинградской области в 60-е годы встречались единичные растения, пораженные пузырчатой головней. В незначительных размерах она зарегистрирована в Татарии и Башкортостане, Псковской, Новгородской, Калининградской, Рязанской, Ярославской, Горьковской, Кировской, Челябинской, Омской, Новосибирской областях, в северных районах Дальнего Востока (Калашников, Шапиро, 1962).

Условия появления.

Минимальная температура для прорастания телиоспор 0-5°C, оптимальная 20-30°C. Процесс галлообразования при температуре ниже 21°C приостанавливается. Созревают телиоспоры лучше при высокой температуре. Споры сохраняются в почве до 3 лет. При возделывании кукурузы на одном и том же участке в течение 2-3 лет пораженность пузырчатой головней нарастает от 10 до 18% (Бзиков и др., 1980). Заболевание усиливается при поздних сроках сева кукурузы. Обильная длительная влажность во время вегетации кукурузы ограничивает ее поражение пузырчатой головней. Повышенная температура и неравномерное обеспечение растений влагой усиливают поражение растений (Каратыгин, 1986). Загущенные посевы способствуют развитию пузырчатой головни.

Экономическое значение.

Наиболее вредоносно заболевание при поражении початков и стеблей кукурузы. Снижение урожая может достигать 25-30%. В условиях юга и юго-востока Казахстана потери могут доходить до 53% (Чайка, Мартынюк, 2001). Размеры снижения урожая зависят от времени заражения, места проявления заболевания на растении, количества галл и их размеров. При поражении початков потери урожая достигают 82.3% (Левада, 1990). В среднем от поражения кукурузы пузырчатой головней урожай снижается на 48.7% (Немлиенко, 1957). В два раза менее вредоносно заболевание при поражении стебля ниже початка. Крупные галлы снижают урожай в среднем на 60% и больше, галлы средней величины - на 25% и небольшие вздутия - на 10% (Немлиенко, 1957). Кукуруза, пораженная пузырчатой головней, более подвержена поражению стеблевой гнилью. Защитные мероприятия должны быть направлены на удаление с полей послеуборочных остатков кукурузы, отбор здоровых семенных початков, протравливание семян.

Источник материала.

Афонин А.Н.; Гринн С.Л.; Дзюбенко Н.И.; Фролов А.Н. Агроэкологический Атлас России и сопредельных государств: сельскохозяйственные растения, их вредители, болезни и сорняки. [Версия 1.0]. 2006

Все активно растущие части растения могут быть заражены грибом. Их предрасположенность к повреждениям при их потенциале роста приводит к проявлению самых серьезных симптомов. Наиболее подвержены заражению растения на стадии появления всходов. В этом случае растения проявляют признаки отставания в росте, и на них могут не появляться соцветия или початки. На более взрослых растениях заражение приводит к образованию опухолевых наростов - сочетание тканей хозяина и гриба. Пузыри головни на ранних стадиях имеют зеленовато-белый цвет и чернеют по мере созревания. Особенно характерно их появление на початках, где на каждом отдельном зернышке может образоваться отдельный пузырь. Когда эти пузыри разрываются, показывается пыльное черное содержимое. На листьях пузыри обычно остаются маленькими и высыхают, не разрываясь.

Trigger

Пузырчатую головню кукурузы вызывает гриб Ustilago maydis, который может оставаться в почве, в течение нескольких лет сохраняя жизнеспособность. Споры распространяются на растения ветром, почвенной пылью и дождем. Для процессу заражения благоприятствует наличие повреждений, которые могут быть нанесены насекомыми, животными, неаккуратными действиями при проведении сельскохозяйственных работ или градом. Вторичного переноса от растения к растению нет. Симптомы заболевания проявляются наиболее серьезно на тканях с наибольшим потенциалом роста (таких как початки или растущие верхушки). Экстремальные погодные факторы, приводящие к снижению пыльцевой продуктивности и к низкой скорости опыления (например засуха, после которой идут сильные дожди), приводят к распространению гриба.

Biological Control

Прямо контролировать данный патогенный гриб очень сложно, и на данный момент никаких эффективных методов борьбы с ним разработано не было.

Chemical Control

Всегда отдавайте предпочтение комплексному подходу, по возможности сочетая профилактические меры с биологической обработкой. Обработка семян и листвы фунгицидами не снижает случаев заражения кукурузы пузырчатой головней.

Preventive Measures

Высаживайте выносливые сорта, если они доступны.
При высадке растений соблюдайте между ними достаточно широкое расстояние.
Следите за появлением пузырей, собирайте и уничтожайте их до высвобождения темных спор гриба.
Не допускайте повреждения растений насекомыми и прочими вредителями.
Не допускайте повреждения растений при проведении сельско-хозяйственных работ.
Избегайте чрезмерного внесения азотных удобрений.
После сбора урожая удаляйте все остатки и не используйте зараженные части растений при приготовлении компоста.
Планируйте длительный севооборот с растениями, не являющимися хозяевами.
Тщательно очищайте все инструменты и оборудование.
После сбора урожая глубоко вспахивайте землю и закапывайте остатки растений.

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.

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.

Пузырчатая головня кукурузы – представитель семейства Головневые, рода Пузырчатая головня.

Латинское название гриба — Ustilago maydis.

Эти грибы имеют вид небольших вздутий, величиной около 15-ти сантиметров в диметре, появляющихся на стеблях, початках, султанах, листьях, почках и корнях кукурузы. Сначала появляется бледное немного припухшее пятнышко, со временем оно разрастается и преобразуется в крупный желвак. Он заполнен слизистой мякотью белого, а потом розоватого или серо-белого цвета. Позже мякоть превращается в пылящую массу спор черно-оливкового окраса.

Самые крупные вздутия наблюдаются на стеблях и почках, а на листьях они, как правило, более мелкие и имеют вид шероховатых морщин, которые часто высыхают еще до формирования спор.

Первые поражения появляются на молодых листьях и влагалищах, а порой их можно заметить на воздушных корнях. Также сильно поражаются всходы, при этом заражается верхушечная почка.

Пострадавшие участки стебля и листьев превращаются в головневые наросты, которые сильно разрастаются. Позже заболевание переходит на метелки. В начале цветения поражению подвергаются пазушные почки и початки.

Места распространения пузырчатой головни

Эти грибы могут встречаться по всей территории РФ, где имеются посевы кукурузы. Они селятся на силосной, кормовой и зерновой кукурузе. Плодоношение пузырчатой головни происходит с июня по октябрь.

Опасность пузырчатой головни кукурузы

Вредоносность этого гриба велика. Урожайность снижается на 60%. Активность пузырчатой головни зависит от влажности почвы. При умеренной влажности заражается меньше растений, чем при высокой или низкой. Если уровень влажности колеблется, то количество пораженных растений увеличивается.

Съедобность пузырчатой головни кукурузы

Пищевое использование этих грибов характерно для южных штатов США и Мексики. Свежую головню добавляют в омлеты или кладут на кукурузную лепешку вместе с луком, острым перцем, чесноком и креветками, а потом запекают. В Мексике плодовые тела этих грибов считаются местным деликатесом. Стоимость пораженных початков кукурузы выше обычной.

Считается, что вкусовые качества пузырчатой головни кукурузы схожи с трюфелями. В Мексике эти грибы часто употребляют в свежем виде. Их можно купить в овощных магазинах, на рынках и лотках.

Сегодня пузырчатая головня кукурузы начинает приобретать кулинарную ценность и в Швейцарии. Во многих европейских ресторанах подают экзотическое мексиканское блюдо, называемое «huitlacoche». Незрелые «пузыри», возрастом около 3-х недель длительное время сохраняются свежими. Они имеют садковый грибной вкус и ванильный запах.

Ядовитость пузырчатой головни кукурузы

Большая часть специалистов утверждает, что молодые наросты, в которых пока не сформировались споры, не ядовиты. А вот старые черные наросты токсичны, как спорынья.

В пузырчатой головне кукурузы содержатся алканоиды — устилагиновая кислота и устилагин. Они являются сильными стимуляторами.

Лекарственные свойства пузырчатой головни кукурузы

Препараты головни рекомендованы при многих женских заболеваниях: воспалении яичников, дисменорее, вялой матке, нерегулярном цикле, расслабленной промежности, аменорее, маточных кровотечениях, обвислом животе, нарушенном после родов тонусе матки. Из гриба выделена устилагиновая кислота, которая подавляет развитие молочницы.

Водный экстракт спор пузырчатой головни обладает противораковой активностью, он подавляет развитие карциномы Эрлиха и саркомы-180. Индейцы Северной Америки использовали эти грибы в качестве сильного тоника, повышающего трудоспособность.

В китайской медицине с помощью этих грибов лечат заболевания желудка и печени, а также применяют их в качества слабительного средства.

Эти грибы используют и в России. По нескольку капель спиртовой настойки пузырчатой головни применяют для восстановления кровоснабжения при обильных менструациях и после родовых кровотечений. Также спиртовая настойка помогает улучшить качество кожи и волос. А настой совместно с соком чистотела помогает от псориаза.
Стоит учитывать, что в зрелых спорах пузырчатой головни кукурузы имеются токсины. Поэтому использовать эти грибы в народной медицине необходимо крайне осторожно, например, они могут вызвать выкидыш во время беременности.

Правила сбора пузырчатой головни кукурузы

Собирают пузырчатую головню в августе-сентябре, когда собирают кукурузу. Используют черно-коричневые зрелые порошковидные споры.

Настойку делают на основе водки, при этом соотношение пузырчатой головни и водки составляет 1 к 10. Настойку выдерживают в темном месте 7 дней. Этот экстракт полезен при нервных расстройствах, головокружениях и нарушении зрения.

Родственные виды пузырчатой головни кукурузы

Летучая головня кукурузы очень схожа с пузырчатой головней и внешне, и по принципу действия. Болезнь поражает растение через росток или корень. Грибок хорошо развивается при температуре 25-30 градусов.

Проявляется летучая головня кукурузы в виде черных конусов, возникающих на генеративных органах растений. В почве летучая головня может сохраняться на протяжении 5-ти лет.