Фузариоз – опаснейшее заболевание зерновых и кормовых культур

31.01.2020

Фузариоз – опаснейшее заболевание зерновых и кормовых культур

Фузариоз — это заболевание растений, вызывающее значительные потери как урожая, так и качества собираемого зерна.

1.jpgЗараженность семян фузариозными грибами приводит к снижению энергии прорастания и всхожести. Некоторые виды грибов образуют микотоксины, которые делают зерно непригодным для использования на пищевые и кормовые цели. Хлеб, выпеченный из муки, полученной из сильно пораженного зерна, обладает одурманивающим свойством и вызывает сильные токсикозы, сопровождаемые расстройством пищеварения, рвотой, потерей работоспособности и пр. Возможно также отравление животных. 
Как известно, большинство злаковых растений имеют соцветие колос, однако также встречаются соцветия типа метелка (овес, рис, сорго, просо) и початок (кукуруза). Обычно используемое название заболевания «фузариоз колоса, метелки, початка» отражает, как правило, проявление симптомов, связанных с формированием массового спороношения на поверхности растительной ткани. Но заражение зерна, даже значительное, может сопровождаться полным отсутствием симптомов заболевания или слабым проявлением на колосковых чешуях/початках. Поскольку критерием заболевания является зараженность зерна грибами р. Fusarium, вызывающими значительное снижение урожая и ухудшение качества получаемой продукции, поэтому для обозначения заболевания зерновых культур фузариозной этиологии корректнее использовать название фузариоз зерна.  


Виды фузариевых грибов различаются по активности спороношения, и, в зависимости от патогена, симптомы могут быть или хорошо заметны, или отсутствовать. 
3.jpg 

В процессе созревания генеративные органы зерновых злаковых культур в большинстве случаев приобретают светло-соломенный цвет и признаки поражения фузариевыми грибами, даже при наличии спороношения на чешуйках, становятся невыраженными. Поэтому наилучшим периодом выявления больных растений в поле являются 18–24е сутки после цветения, когда на фоне еще зеленой ткани хорошо заметно спороношение грибов. Кроме того, на симптоматику влияют вид растения и его устойчивость к заболеванию. Распространение гриба по колосу пшеницы может происходить по поверхности колосков от одного к другому, и при повышенной влажности мицелий может быть виден на поверхности колоса. С поверхностных чешуй гриб распространяется по тканям генеративных органов, проникает внутрь формирующихся зерновок. Вначале он оккупирует перикарп и алейроновый слой, затем проникает в эндосперм. Гифы гриба распространяются в эндосперме, используя для питания белки и крахмал. В зернах пшеницы, имеющих видимые симптомы заболевания, гриб проникает и в зародыш, а в визуально здоровых зерновках заражение зародыша, как правило, не происходит. У зараженного ячменного зерна под микроскопом выявляется обильное присутствие гриба в цветковой пленке, в эндосперме и зародыше. Основной путь распространения гриба по колосу пшеницы – по сосудистой ткани через ось колоска в стержень колоса. Внутри стержня гриб развивается в обоих направлениях от инфицированного колоска и может продвинуться под колос в верхнее междоузлие. Гриб значительно изменяет сосудистую ткань, вызывая уплотнение стенок сосудов и их закупорку, приводя к некротизации ткани. Разрушение проводящей ткани стержня колоса часто приводит к преждевременному отмиранию колосков над местом инфицирования пшеницы. Для пшеницы, ржи, тритикале характерно видимое поражение нескольких рядом расположенных колосков. У ячменя и овса пораженные колоски часто расположены фрагментарно, что предполагает устойчивость этих культур к распространению гриба по генеративному органу. Есть все основания считать, что для овса и ячменя более характерно многополярное, экзогенное первичное заражение колосков. Кроме того, для этих пленчатых зерновых культур особенно характерно бессимптомное течение инфекционного процесса, что часто создает ложное впечатление об отсутствии фузариозного заболевания. Как показывает опыт, типичное фузариозное зерно появляется в результате заражения грибами F. grami nearum, F. culmorum, но даже в этом случае в образце зерна всегда присутствуют зерна как с типичными признаками фузариоза зерна, так и несущие внутреннюю инфекцию без видимых симптомов поражения. В случае присутствия других видов фузариевых грибов количество пораженных зерен может быть весьма значительным при почти полном отсутствии видимых симптомов. Скрытая зараженность зерна фузариозом в нашей стране встречается повсеместно, но доля образцов с наличием фузариозных зерен, уровни инфицированности, видовой состав доминирующих патогенов, а, следовательно, количество и представленность зависят от эколого-географических условий региона. 

Фузариозная корневая гниль.

Зимуют возбудители фузариозной коневой гнили на растительных остатках и в почве, на заспоренном зерне грибницей и склероциями. Основными источниками заражения растений являются почва и растительные остатки. Заражение растений фузариозной корневой гнили в почве происходит при температуре +13—26 °С и влажности 40—80%. Недостаточная влажность почвы или ее резкие колебания вызывают более сильное поражение. Наиболее оптимальными условиями для развития грибницы и образования конидиального спороношения на колосе и других надземных частях растений является температура воздуха 22—25 °С и относительная влажность 70—80%. Массовое развитие фузариоза на колосе происходит в годы, когда в период от начала колошения до созревания зерна при повышенной температуре проходят частые дожди. Поражение растений фузариозной корневой гнилью в начальный период развития приводит к гибели части всходов и изреживанию посевов. При сильном развитии болезни на колосе в период налива и созревания формируется щуплое зерно, которое при уборке часто отходит с половой. Потери урожая могут достигать 5—10% и более. Грибница возбудителя проникает за оболочку зерна в алейроновый слой, где вызывает разрушение белков с выделением токсических веществ. Признаки заболевания фузариозной корневой гнили: Побурение первичных, вторичных корней и подземного междоузлия в начальный период развития растений. Сначала на них появляются бурые или коричневые полоски, или пятна, которые позднее разрастаются и сливаются. У более взрослого растения происходит побурение нижней части стебля, образование налета, состоящего из мицелия и конидий. Зараженное растение отличается белостебельностью с розовым размытым рисунком на влагалищах листьев, стебле и его узлах.

Фузариозная снежная плесень.

Возбудители — несовершенные грибы гифомицеты Fusarium nivale, F. avenaceum и др. Обнаруживается болезнь весной после выхода озимых из-под снега, но заражаются растения еще с осени. Всходы покрываются сначала белым, позднее розоватым налетом грибницы, листья буреют, склеиваются и засыхают, часто погибает все растение, что ведет к изреживанию посевов. Цикл развития гриба в основном включает грибницу и конидиальную стадию, но возможно и образование на растительных остатках сумчатой стадии — поверхностных кирпично-красных перитециев. Попадая на формирующиеся семена, возбудитель снижает их всхожесть. Источником инфекции являются грибница, хламидоспоры, склероции, микро - и макроконидии паразитов на растительных остатках, в почве, семенах. Восприимчивость растений к болезни повышается при неблагоприятных условиях перезимовки (избыточная влажность почвы, частые оттепели, холодная затяжная весна и др.). Развитие гриба возможно при температуре 5° С.

Биология грибов рода фузариум

Относительная простота формирования конидий позволяет грибу за короткий промежуток времени образовывать огромное количество инфекционных структур. При оптимальных условиях уже через несколько суток на колосковых чешуйках образуются многочисленные конидии, которые служат новым источником заражения растений. Период появления видимой массы конидий в поле зависит от времени инокуляции, восприимчивости растений, условий окружающей среды и в среднем составляет 5–10 суток. При благоприятных для гриба F. graminearum условиях он способен образовывать 3–4 генерации в период цветения – молочно-восковой спелости зерна. В форме мицелия гриб сохраняется в семенах, на растительных остатках возделываемых культур и на дикорастущих сорняках. Многие виды способны образовывать из клеток мицелия и конидий толстостенные хламидоспоры – покоящиеся споры с запасом питательных веществ, окруженные многослойной плотной оболочкой. Хламидоспоры служат как для переживания неблагоприятных условий, так и для расселения гриба. Попав вместе с растительной тканью или почвой в подходящую среду, они могут прорастать и формировать вегетативный мицелий. Весной, с повышением температуры, начинаются рост грибов и образование конидий. Конидии и фрагменты гиф разносятся ветром, каплями воды или насекомыми и прорастают, попадая на поверхность восприимчивых тканей растений. Патогенные виды р. Fusarium, в жизненном цикле которых существует половая стадия, в конце вегетационного периода, а также после уборки формируют плодовые тела гриба (перитеции) на пораженной грибом растительной ткани. В перитеции формируются сумки, в каждой из которых находится по 8 аскоспор. Для их образования необходимо ультрафиолетовое излучение диапазона менее 390 нм. При благоприятных условиях перитеции могут созревать за 9–10 суток. Отмечено массовое образование перитециев G. zeae в поле перед уборкой на колосьях и соломине пшеницы и ячменя в Приморском и Краснодарском краях. В Краснодарском крае инокуляция озимой пшеницы суспензией конидий гриба F. graminearum в фазе цветения приводила к образованию перитециев на 25–32 % колосьев в фазе молочной спелости и 72–93 % – в период уборки. Для образования первого видимого конидиального спороношения в тех условиях было достаточно 4 суток, а для образования пока еще незрелых перитециев – минимум 16–18 суток. Часть перитециев формируется к уборке урожая, а массовое образование аскоспор происходит после перезимовки в апреле-июне. При созревании перитециев происходит разрыв оболочки, и аскоспоры с большой силой выбрасываются в воздух и разносятся ветром. Попав на растение, они прорастают ростковой трубкой и колонизируют растительную ткань. Достаточно нескольких инфекционных структур для начала развития заболевания.

Пути распространения инфекции

Источник первичной инфекции – конидии, фрагменты гиф и, при наличии сумчатого спороношения, аскоспоры грибов. Сумчатое спороношение образуется при наступлении неблагоприятных условий, в конце созревания, после отмирания растения или после перезимовки. Аскоспоры из перитециев G. zeae заражают рядом находящиеся растения или переносятся ветром на значительные расстояния. Используя споровые ловушки, американские исследователи улавливали аскоспоры на высоте до 180 м, в том числе и над озерами и местностями, где отсутствовали сельскохозяйственные угодья. В вегетационный период источником вторичной инфекции являются конидии и фрагменты гиф, образуемые на колосковых чешуях зараженных растений. Ветром конидии могут разноситься на значительные расстояния. Так, жизнеспособные конидии F. moniliforme были обнаружены в воздухе за 300–400 км от полей. Многие патогены зерновых культур образуют значительно больше микроконидий, чем макроконидий (F. poae, F. langsethiae, F. sporo trichioides, F. tricinctum, F. verticillioides, F. subgluti nans, F. proliferatum). Как правило, быстрообразующиеся 1–2 клеточные микроконидии легко разносятся ветром, каплями воды, насекомыми и являются основным источником инфекции в период вегетации. Показано, что одиночные макроконидии F. culmorum могут рассеиваться с остатков соломы, находящихся на поверхности почвы, на 60 см вертикально и 100 см горизонтально, но в то же время половина конидий не распространяется дальше 12–14 см. Конидии F. avenaceum, чаще встречающиеся в конгломератах из нескольких штук, распространялись не более чем на 90 см в длину и 45 см в высоту, а большинство было обнаружено не далее 17 и 4,5 см, соответственно. Результаты других опытов показали, что конидии F. culmorum и F. poae разносятся с поверхности почвы максимально на 60 см в длину и 70 см в высоту. Таким образом, лишь незначительная часть инокулюма с растительных остатков в почве может сразу достигнуть колоса. По всей видимости, листья растений служат тем «мостом», который позволяет грибу пересекать расстояние от почвы до колоса. Изоляция грибов из листьев как с симптомами некротической пятнистости, так и без симптомов предполагает, что грибы выживают в вегетационный сезон на растениях и как патогены, и как сапротрофы. Органотропная специализация отсутствует и, как правило, при благоприятных условиях фузариевые грибы способны поражать любую часть растения. Сотрудниками ВНИИФ в Кировской и Московской областях отмечены пятнистости листьев ржи фузариозной этиологии. По данным американских исследователей, из 4–52 % листьев пшеницы с симптомами пятнистостей выделялся гриб F. grami nearum. В период от появления 3 листьев до молочной спелости из листьев пшеницы как с пятнистостями, так и без признаков поражения выделены виды F. acuminatum, F. avenaceum, F. equiseti, F. gra minearum, F. sambucinum, F. sporotrichioides и F. poae. Только на одном листе обнаруживали до 1500 спор грибов р. Fusarium, что предполагает значительный потенциал инокулюма на листьях растений в поле. Даже во время эпифитотии фузариоза видно, что, несмотря на повсеместное распространение заболевания, на полях зерновых, посеянных после пшеницы или кукурузы, развитие фузариоза значительно выше, чем после других культур. Таким образом, даже на фоне благоприятных для заболевания погодных условий и повсеместного распространения фузариоза, источник инфекции с растительных остатков играет в развитии заболевания более значительную роль, чем инокулюм, занесенный с отдаленных или даже близлежащих полей. Распространение патогенов в новые регионы обитания может происходить вместе с семенами. В 1960е гг. в северных и северо-западных районах СССР были выявлены нетипичные для этой зоны виды грибов F. moniliforme и F. graminearum в посевах кукурузы, за везенные с семенами этой культуры из районов их обычного распространения. В России кукурузу выращивают на силос и зеленый корм практически повсеместно, за исключением северных районов, и поэтому вполне вероятно распространение патогенов из южных районов возделывания кукурузы на семена. Расширение их ареалов может быть остановлено только климатическими факторами. Американские ученые также предполагают, что инфицированное зерно, использованное для приготовления корма, завезенного в регионы, где фузариоз зерна не был проблемой, явилось причиной появления там заболевания. Большое значение в распространении и сохранении грибов имеют птицы, насекомые и другие членистоногие. Птицы, например, скворцы, расклевывая зерна кукурузы, повреждают початки и разносят инфекцию за пределы поля

Опасность фузариотоксинов для здоровья человека и сельскохозяйственных животных признана всем мировым сообществом. Известны произошедшие в разных странах случаи массовой острой интоксикации грибными метаболитами людей и животных, приведшие к смертельному исходу. В то же время хроническая интоксикация микотоксинами, нарушающая работу внутренних органов, также представляет серьезную опасность. Однако причины тошноты, рвоты, общей слабости, снижения иммунитета, отсутствия аппетита, головной боли и прочих симптомов выявить очень сложно.

4.jpg 

Пути снижения вредоносности фузариоза зерна

5.jpg

Для снижения зараженности зерна и загрязнения его микотоксинами необходимо применять систему мероприятий, проводимых как в предпосевной, так и в вегетационный и послеуборочный периоды. Зернопроизводящие регионы страны располагаются в различных эколого-географических зонах, и поэтому сложно предусмотреть единый комплекс мер, снижающих зараженность зерна фузариозом. Вклад технологических и некоторых биотических факторов в развитие фузариоза зерновых культур схематично распределяется следующим образом (по мере убывания их значимости): предшественник, наличие влаги в период колошения-цветения, система об работки почвы, устойчивость сорта, состояние растений, способ уборки урожая, послеуборочные мероприятия. Основные усилия должны быть направлены на снижение источников инфекции, ограничение или замедление скорости развития заболевания в сложившихся условиях вегетационного периода. В одинаковых экологических условиях, но при разном сочетании агроприемов распространение фузариоза на посевах может колебаться от 0,6 до 40 %, то есть за счет оптимизации приемов возделывания культуры можно снизить развитие фузариоза на 80–95 %. Наибольшей эффективности в борьбе с заболеванием можно достичь, применяя комплекс организационных, агротехнических, химических и биологических мер.

Предпосевная подготовка семян. Фитосанитарное состояние посевов во многом зависит от качества семенного материала (всхожесть, энергия прорастания, наличие примесей, заспоренность и зараженность зерна). Необходимо проведение лабораторного анализа (фитоэкспертизы) семян всех посевных партий, одна из целей которого – выявление количественного и качественного состава присутствующих патогенов.

Агротехнические мероприятия снижают численность популяции патогена и улучшают общее состояние растений. Агротехнические факторы в порядке убывания вклада в сдерживание развития фузариоза зерновых культур ранжируются следующим образом: предшественник, система обработки почвы, азотное питание, срок сева, норма высева, способ уборки, послеуборочные мероприятия. Ошибки на любом из этих технологических этапов, особенно при повышенной влажности в период формирования зерна, неизбежно приведут к значительному развитию заболевания, интенсивность проявления которого может сдерживать только устойчивость сорта.

Организационно-хозяйственные мероприятия. Сорная растительность может являться резерватором фузариозной инфекции, способствовать повышению влажности в посевах и, кроме того, снижать доступность питательных веществ в почве. Уничтожение в посевах сорняков агротехническими приемами или применением гербицидов является важным приемом снижения фузариоза растений.

Устойчивость растений к фузариозу. Выращивание устойчивых сортов – наиболее экономичный и экологичный прием уменьшения вредоносности заболевания. Иммунных к фузариозу сортов зерновых культур нет, наблюдаются различия только по степени устойчивости растений к патогенам.

Химический метод. Фунгицидов, способных эффективно предохранять образующееся зерно от проникновения патогена, немного. Как правило, наибольшая эффективность современных препаратов оценивается не выше 60–70 % снижения видимых симптомов заболевания в поле. Проблема заключается не в эффективности действующего вещества (протравителей, эффективных против семенной инфекции грибов достаточно много), а в сложности защиты генеративных органов и зерновок. Перед посевом следует протравливать зерно протравителями (Алькасар (дифеноконазол 30 г/л + ципроконазол 6,3 г/л), Триактив (азоксистробин 100 г/л + тебуконазол 120 г/л + ципроконазол 40 г/л), Фаворит Трио (тиабендазол 60 г/л + тебуконазол 60 г/л + имазалил 40 г/л)).  Если по прогнозу существует опасность значительного развития фузариоза, то необходимо предусмотреть обработку посевов фунгицидами (Профи супер (пропиконазол 250 г/л + ципроконазол 80 г/л), Триактив (азоксистробин 100 г/л + тебуконазол 120 г/л + ципроконазол 40 г/л), Карбезим (карбендазим 500 г/л)). Усложняют эффективное применение фунгицидов для защиты зерна постоянное и повсеместное наличие инфекции; растянутый период восприимчивости растений; быстрое проникновение инфекции во внутренние ткани колоса; сложность покрытия колоса препаратом; небольшой период от обработки до уборки и использования урожая и другие факторы. Кроме того, на эффективность проведения опрыскивания оказывают влияние факторы среды (температура, влажность), устойчивость растения, тип и доза фунгицида, время опрыскивания, чувствительность видов и изолятов патогенов. Но поскольку устойчивых к фузариозу сортов немного, то применение фунгицидов неизбежно в тех зонах, где складываются благоприятные для заболевания условия и ожидается его эпифитотийное развитие. Сравнительную эффективность фунгицидов в отношении фузариоза зерновых культур необходимо оценивать по следующим показателям: снижение распространения заболевания на колосьях; уменьшение инфицированности зерна; увеличение урожая; снижение уровня микотоксинов в зерне. При проведении такой оценки также требуется соблюдение достаточно жестких условий: наличие высокого инфекционного фона; четкое выполнение всех методических этапов, касающихся патогенов, растений и пестицидов; корректный анализ и интерпретация результатов. Сложность этой работы объясняет огромное количество разноречивых публикаций – от полного отсутствия влияния на проявление заболевания и количество накапливаемых микотоксинов до значительного снижения симптомов и увеличения содержания микотоксинов. Доступные публикации по эффективности используемых фунгицидов против фузариоза зерновых культур чаще всего не выдерживают критики: оценка велась на низком инфекционном фоне, патогенный комплекс грибов не оценивался вовсе, или приводился мало реальный для места проведения эксперимента перечень патогенов, недостаточное число анализируемых характеристик (чаще всего ограничиваются визуальной оценкой симптомов в поле), отсутствие корректного контроля. Если по прогнозу существует опасность значительного развития фузариоза, то необходимо предусмотреть обработку посевов фунгицидами. Особенно этот элемент технологии важен на посевах после кукурузы на зерно и при наличии растительных остатков после возделывания восприимчивых растений в результате поверхностной обработки почвы. При этом необходимо придерживаться трех основных принципов – своевременность применения фунгицидов, экономическая и экологическая его целесообразность. Наибольший эффект для зерновых достигается при обработках фунгицидами в конце колошения – начале цветения. Оптимальным сроком обработки пшеницы считаются 2–4 дня перед цветением. Для ячменя, который цветет, когда колос еще внутри обертки, лучший период обработки – сразу после его появления. Повышение эффективности фунгицидов возможно путем более качественного покрытия колоса, добавления прилипателей. Не стоит пренебрегать применением листовых подкормок и регуляторов роста (АгроСтимул (дигидрокверцитин 50 г/л)) так как заражаемость ослабленных растений на порядок выше, чем здоровых.

Фузариоз – это опаснейшее заболевание, борьба с которым невозможна без соблюдения агротехники и применения средств защиты растений. Широкая распространенность фузариевых грибов, их изменчивость, а также исключительная опасность микотоксинов для здоровья людей и животных, делают борьбу с фузариозом важнейшей частью технологии выращивания сельскохозяйственных культур.

Фунгициды компании ООО «СОЮЗАГРОХИМ» для защиты зерновых культур от болезней, вызываемых грибами рода FUSARIUM

   Препараты для предпосевной обработки:  
   6.jpg

   Препараты для обработки посевов:  
7.jpg


← Назад к списку новостей

 
© СОЮЗАГРОХИМ 2011-2020
г. Москва, тел: +7 (495) 287-85-36
www.s-ah.ru