Болезни кукурузы

Кукуруза в отличие от других зерновых культур поражается возбудителями болезней не только в период вегетации, но и во время уборки и хранения початков и зерна. Развитие болезней и их вредоносность зависят от биологических особенностей патогенов и поражаемых ими сортов, погодных условий, агротехники, в том числе от применяемых защитных мероприятий.

На территории СНГ наиболее распространенными и вредоносными болезнями кукурузы являются пузырчатая и пыльная головни, корневые и стеблевые гнили, фузариоз, бель, плесневение початков, болезни прорастающих семян. Ежегодно в каждой зоне обнаруживается 10–15 различных болезней, из них потенциально опасны обычно три-четыре, которые могут вызывать значительный недобор урожая. Очень часто одно и то же растение кукурузы подвергается заражению несколькими возбудителями болезней, что приводит к усилению их вредоносности.

Особенно большой ущерб хозяйствам большинства зон причиняют стеблевые и корневые гнили, которые снижают продуктивность растений, вызывают их полегание, поломку стеблей, что затрудняет механизированную уборку и приводит к большому недобору зерна.

Пузырчатая головня кукурузы

Пузырчатая головня кукурузы (цв. рис.23). Распространена во всех районах возделывания кукурузы. Проявляется на початках, султанах, стеблях, репродуктивных почках, листьях и воздушных корнях в виде пузыревидных вздутий (галлов) различной формы и величины. На корнях болезнь не обнаруживается. Развитие вздутия начинается с бледного, слегка припухшего пятнышка, которое постепенно разрастается и превращается в большой желвак, заполненный сначала белой мякотью, а позже серовато-белой или розоватой слизистой массой, превращающейся затем в черно-оливковую пылящую массу спор. Наибольших размеров вздутия бывают на початках и стеблях. На листьях они обычно маленькие в виде группы шероховатых морщин, часто подсыхающих до образования спор.

Симптомы болезни вначале обнаруживаются на молодых листьях и их влагалищах, а иногда и на воздушных корнях, расположенных на стебле.

Сильное поражение наблюдается на всходах, когда происходит заражение верхушечной почки. Зараженные ткани почки (зачатков листьев и стебля) превращаются в головневые наросты и сильно разрастаются, во много раз превышая свой первоначальный объем, вследствие чего создается впечатление о «диффузном» поражении растения.

С фазы 5–8 листьев обнаруживается поражение листьев, листовых влагалищ и стебля. Затем заболевание проявляется на метелках, а с начала цветения и с появлением рылец поражаются початки. После выметывания и начала цветения заражаются пазушные почки, находящиеся под влагалищами листьев и ниже початков.

Самая тяжелая форма болезни – поражение стебля. В этом случае растение искривляется, вся часть его выше пораженного места превращается в головневые наросты и отмирает.

Возбудитель пузырчатой головни кукурузы – базидиальный гриб Ustilago zeae Unger порядка Ustilaginales. Грибница его при дозревании вздутий распадается на огромное количество телиоспор. В массе они черно-оливковые, а одиночные под микроскопом – желто-коричневые, шаровидные, с сетчатым узором и крупными щетинками, 8–13мкм в диаметре.

Когда оболочка вздутия лопается, телиоспоры разлетаются по полю и служат источником заражения молодых органов растений. Прорастают они при наличии капельной влаги в течение нескольких часов. Оптимальная температура для их прорастания +23...+25°C, при +15...+18°C оно замедляется, а при +12°C и ниже прекращается. У прорастающих телиоспор через 15–20ч появляется быстро развивающийся росток – базидия, на которой формируются одноклеточные бесцветные продолговатые базидиоспоры размером 3×1,2мкм. Они часто размножаются почкованием, образуя большое количество споридий, которые иногда называют вторичными конидиями.

При прорастании споридий и базидиоспор, а иногда непосредственно от базидии образуется ростковая трубка, которая проникает в растение сквозь нежный эпидермис, чем и объясняется заражение только молодых меристематических тканей. Из ростковых трубок в ткани растения проникает гаплоидная нитевидная грибница. Экспериментально доказано, что патоген в гаплоидной фазе обладает паразитическими свойствами. Проникая в растение, он довольно продолжительное время способен вести активный образ жизни, угнетая его рост и развитие. Однако в отличие от диплоидной гаплоидная грибница не способна образовывать наросты и головневые споры (Максимова Н. И., Кузнецов Л. В., 1981).

Гифы гаплоидной грибницы коопулируют с гифами грибницы противоположного пола и дают начало развитию диплоидной грибницы, состоящей из толстых узловатых гиф. Из диплоидиой грибницы через 20–24 дня в местах заражения развивается вздутие с телиоспорами.

За период вегетации кукурузы гриб может дать 3–4, а иногда и 5 поколений, чем и объясняется сильное проявление заболевания к началу уборки урожая.

Гриб U. zeae не распространяется диффузно по растению, поэтому каждое вздутие образуется в том месте, где произошло заражение растения.

Сухие телиоспоры могут сохранять жизнеспособность до четырех лет, тогда как в природных условиях, подвергаясь смачиванию водой, они быстро теряют всхожесть. Однако телиоспоры, находящиеся в виде комковатых вздутий, смачиваются плохо и в течение осени, зимы и весны не погибают. Весной при обработке почвы они разбиваются, и споры разносятся ветром, являясь первичным источником заражения растений. В редких случаях патоген может заноситься в поле с семенами, на которых иногда сохраняются жизнеспособные телиоспоры.

Степень развития пузырчатой головни кукурузы зависит от влажности почвы. При оптимальной влажности (60% ПВ) пораженность растений всегда меньше, чем при низкой (40%) или высокой (80%). Колебания влажности почвы приводят к усилению поражения растений, что следует учитывать при возделывании кукурузы на орошаемых землях.

Вредоносность пузырчатой головни заключается в гибели пораженных молодых растений, бесплодии початков при раннем их заражении и значительном недоборе урожая. Последний зависит от размера и количества вздутий на растении. При больших вздутиях урожай снижается в среднем на 60%, при вздутиях средней величины – на 25%, небольших – на 10%. Вредоносность двух вздутий на одном растении в три раза больше, чем вредоносность одного такого же вздутия.

Устойчивость кукурузы к пузырчатой головне обусловливается механической защитой молодых поражаемых тканей от проникновения инфекции и физиолого-биохимической реакции растений на внедрившегося паразита. В начальных фазах заболевания не наблюдается существенных различий между устойчивыми и поражаемыми линиями в степени развития грибницы внутри тканей. Однако на 10–12-й день после заражения у сравнительно устойчивых линий и гибридов происходит дегенерация грибницы. В клетках растения-хозяина, прилегающих к грибнице, значительно увеличиваются ядра. Резко усиливаются дыхание растений и активность пероксидазы. Таких явлений у восприимчивых линий и гибридов почти не обнаруживается.

При изучении особенностей развития пузырчатой головни на фоне естественного и искусственного заражения Т. А. Кулик (1975) установила, что образование галлов определяется генотипическими различиями самоопыленных линий и реакцией растения-хозяина на внедрение патогена.

О ядовитости пузырчатой головни данные противоречивы. Большинство авторов считают, что молодые наросты, в которых еще не образовались телиоспоры, неядовиты, а при формировании последних могут быть такими же токсичными, как и спорынья. Поэтому части растений, пораженные пузырчатой головней, не рекомендуется использовать на корм животным.

Основные мероприятия, направленные на защиту кукурузы от пузырчатой головни, состоят в соблюдении научно обоснованного севооборота, выведении и районировании устойчивых гибридов и сортов, протравливании семян, севе в оптимальные сроки и на оптимальную глубину, внесении фосфорно-калийных удобрений, удалении послеуборочных остатков, пространственной изоляции семенных участков не менее 1км от полей, где кукурузу выращивали в предшествующем году.