Пузырчатая головня. Болезни сельскохозяйственных культур. Меры защиты против головни кукурузы

Система:

Царство: Грибы (Fungi)

Отдел: Базидиальные грибы (Basidiomycota)

Класс: Устилагиномицеты (Ustilaginomycetes)

Порядок: Головневые (Ustilaginales )

Семейство: Головневые (Ustilaginaceae )

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.

Возбудитель пузырчатой головни гриб Ustilago zeae Und (класс Устомицеты). Болезнь распространена во всех районах возделывания кукурузы, на молодых частях растений в течение вегетационного периода. Пузырчатая головня приводит к резкому снижению урожайности кукурузы (зеленой массы - на 25-50%, зерна - на 50% и более). Степень вредоносности болезни зависит от поражаемого органа.

Пузырчатая головня при благоприятных условиях заражает кукурузу даже во взрослом состоянии в местах, где находится молодая ткань. Этим и объясняется тот факт, что болезць способна поражать стебли, листья, междоузлия, султаны, початки и воздушные корни. Возбудитель вызывает образование вздутий различного размера и желваков белого цвета (первые диагностические признаки болезни).

Пузырчатая головня поражает растения кукурузы на протяжении всего периода вегетации. Каждый нарост образуется в результате отдельного (местного) заражения, при этом грибница очень слабо распространяется от первоначального места внедрения (заражения).

Первичное заражение молодых растений кукурузы, как правило, начинается, когда они достигнут высоты 30-40 см. На побегах и узлах головня проявляется в форме шаровидно-клубневых вздутиях диаметром до 15 см и более. На листьях вздутия образуются вдоль жилок и имеют удлиненную форму, на початках.

Поражаются отдельные завязи, развитие которых задерживается или останавливается. Они могут также разрастаться, принимая неправильную форму. На султанах (метелках) поражаются отдельные цветки, которые разрастаются, образуя пузыри.

В местах заражения на всех органах кукурузы образуется бледный и зеленовато-желтый оттенок, пронизанный мицелием гриба. Позже, ко времени созревания телиоспор, он темнеет, покрывается сверху беловато¬серой с серебристым отблеском пленкой. Позднее желвак подсыхает, кроющая пленка растрескивается, и освободившиеся телиоспоры рассеиваются, вызывая вторичное заражение. Часть телиоспор сохраняется в пораженных початках зерна и в поле на послеуборочных остатках.

Телиоспоры имеют эллипсоидальную или шаровидную форму, желтовато-коричневую оболочку с пшпиками. Они способны прорастать сразу, как только созреют, но в сухом виде могут сохраняться 5 лет и более.

В природных условиях телиоспоры подвергаясь смачиванию влагой, быстро теряют всхожесть. Некоторые сохраняются в виде нераспавшихся комочков. Весной при обработке почвы споровые комочки разрушаются и легко распространяются по полю, что и служит первичной инфекцией для всходов кукурузы. Реже инфекция (телиоспоры) в поле заносится с семенами. Телиоспоры, прорастая, формируют базидии с базидиоспорами, которые часто размножаются почкованием.

Различия между головневыми болезнями кукурузы

Показатель	Пузырчатая головня	Пыльная головня
Проникновение	Корни, колеоптили	Растущая (мерисистемная) ткань
Места поражений	Початки, метелки; головневые галлы имеют тонкую пленку; початки утолщены в виде «груши», мельче; растения ниже ростом; больше всего по краям поля	Листья, стебли, початки, метелки; головневые галлы имеют толстую пленку
Потеря урожая	Потенциально высокая	Не очень высокая
Возможности борьбы	Устойчивые (толерантные) гибриды; протравливание, внесение фунгицидных гранул	Борьба со шведской мухой; предохранение посевов от поражений рекомендованными способами

Образовавшиеся в большом количестве споридии (вторичные аскоспоры), прорастая ростковыми трубками, проникают только в молодые меристематические ткани растения. Затем из ростковой трубки образуется гаплоидная гифа, которая конулирует с другой, противоположной по полу гифой, что дает начало развитию диплоидной гифы.

Причины поражения пузырчатой посевов кукурузы

Избыточное переувлажнение в фазе развития растения до 6-7 листаьев (закладка генеративных органов), затем сильное пересыхание, патоген в этом случае поражает кукурузу сильнее.
При применении гербицидов в фазе развития 6-7 листьев растение сильно угнетается, замедляются окислительно-восстановительные реакции, снижается динамика превращения углеводов, и споры гриба поражают ткани растения, стеблевой конус, початки, недостаточно укрытые обертками.
При градобое места повреждения растения поражаются спорами гриба.
Поражение растений кукурузы переносом спор гриба насекомыми.
Наличие спор пузырчатой головни на пожнивных остатках и в почве в виде комочков телиоспор.
Зараженность семян кукурузы.

Меры борьбы с пузырчатой головней

Большую роль в уменьшении резервации инфекций играют предшественники, в частности, пшеница, ячмень, зернобобовые.

Глубокая зяблевая вспашка кукурузного поля способствует быстрому перегниванию растительных остатков, где в основном сохраняется инфекционное начало.

Химический метод борьбы с головней - протравливание семян фунгицидами и опрыскивание вегетирующих растений препаратами типа Байлетон (0,5 кг/га) в фазе 6-7 листьев.

Одним из значимых методов является контроль и по необходимости защитные мероприятия против насекомых-вредителей, являющихся переносчиками заболеваний.

Зав. отделом селекции и семеноводства кукурузы
ГНУ КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко
с/х наук А.И. Супрунов

Директор ОАО «ККЗ «Кубань»
кандидат с/х наук В.М. Короткин

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.

Возбудитель болезни — Ustilago zeae

Класс: Basidiomycetes ; порядок : Ustilaginales

В Украине пузырчатая головня кукурузы распространена повсеместно, особенно в районах с засушливым климатом, где телиоспоры длительное время сохраняют жизнеспособность, а ослабленные дефицитом влаги растения наиболее восприимчивы к заражению. Поражаются все надземные части растений: листья, стебли, початки, метелки, воздушные корни.

Поражение пузырчатой головней кукурузы происходит в течение всей вегетации (до фазы молочно — восковой спелости зерна) заражаются молодые органы, которые растут. В местах поражения появляются сначала светло-зеленые слегка припухшие пятна, которые постепенно разрастаются и превращаются во вздутие в виде пузырей разного размера и конфигурации. Сначала они имеют светлую окраску, прикрытые белой, розовой или красной оболочкой и заполнены серовато-белой слизистой массой, которая впоследствии превращается в черно-оливковую массу телиоспор.

По мере созревания телиоспор оболочка пузырей разрывается, телиоспоры высвобождаются и с помощью ветра, насекомых и т.д. попадают на здоровые растения. При 98 — 100%-ной относительной влажности воздуха они прорастают и происходит заражение. Оно имеет локальный характер; пузыри образуются в местах проникновения патогена. Инкубационный период болезни пузырчатая головня кукурузы — 7-15 дней. В течение вегетации кукурузы гриб образует несколько генераций телиоспор, вызывающих новые поражения растений.

Основной источник инфекции пузырчатой головни кукурузы — телиоспоры на пораженных растительных остатках (особенно в неповрежденных пузырях), которые сохраняют жизнеспособность до четырех лет. Они прорастают базидиями, на которых формируются базидиоспоры. Последние способны почковаться, образуя споридии (вторичные конидии). Особенно интенсивное образование споридий происходит в почвах, богатых органическими веществами. Прорастание телиоспор в почве наблюдается уже при температуре 8-10°С (оптимальная 25-30°С) и влажности 98-100%. Единичные телиоспоры быстро теряют жизнеспособность под действием влаги и сапрофитных микроорганизмов.

Дополнительный источник инфекции пузырчатой головни кукурузы — заспоренные семена. Вредоносность пузырчатой головни проявляется в резком снижении урожая зерна и зеленой массы. При поражении початков потери урожая могут достигать 50-100%, вегетативных органов — 25-50%.

Пыльна головня кукурузы

Пыльна головня кукурузы – Sorosporium reilianum фото

Возбудитель болезни — Sorosporium reilianum

Класс: Basidiomycetes; порядок: Ustilaginales

Пыльная головня кукурузы проявляется во всех почвенно-климатических зонах Украины, однако наиболее распространена в южных областях.

Пораженные растения отстают в росте, кустятся, початки долго не образуются. Наиболее характерные симптомы болезни проявляются на генеративных органах. Початки полностью разрушаются, превращаясь в черный овально-конусообразный желвак со споровой массы и неразрушенных проводных пучков, с наружи покрытые короткими обертками; полностью или частично разрушается метелка.

В период молочной спелости зерна телиоспоры распыляются, в большом количестве попадают в почву, на растения. Часть их сохраняется за обертками и во время сбора урожая заспоряет зерно.

Основной источник инфекции пыльной головни кукурузы – телиоспоры в почве и на семенах. Жизнеспособность их в почве сохраняется до двух лет.

Заражение растений происходит в почве во время прорастания семян по появлению всходов. Гриб требователен до повышенной температуры, поэтому наиболее интенсивное прорастание телиоспор и заражение паростков происходит при температуре 28-30⁰С. Такая же температура оптимальная и для развития болезни на протяжении вегетации.

Меры защиты против головни кукурузы

Профилактические меры защиты:

оптимальные сроки посева
соблюдение севооборота
протравливание семян
качественная обработка почвы (заделка растительных остатков)

Химическая защита. Максим XL - комбинированный фунгицид для защиты кукурузы от грибных заболеваний, распространяющихся с семенами и почвой. Препарат стимулирует прорастание семян кукурузы, обеспечивает максимальную всхожесть, благоприятно влияет на ассимиляцию, улучшая процесс фотосинтеза. Максим XL - один из самых эффективных препаратов против стеблевых и корневых гнилей, плесневения семян, вызываемых грибами рода Fusarium spp. , Pythium spp. , Aspergillus spp. , Penicillium spp . В период вегетации препарат защищает от пыльной и пузырчатой головни.

Возбудитель болезни - базидиальный гриб Ustilago zeae. Поражает листья, стебли, междоузлия, листовые влагалища, початки и метелки кукурузы. Заболевание проявляется в виде вздутий и желваков различной формы и вели чины. Первоначально они беловато-розового или зеленовато-желтого цвета и заполнены белой мякотью. Затем желваки темнеют, растрескиваются и из трещин появляется темно-коричневая пылящая масса телиоспор гриба. Телио споры шаровидные, светло-коричневые, со слабо заметным сетчатым узором и шипиками.

Заболевание приводит к гибели молодые растения или наблюдается бесплодие початков и недобор урожая зерна и зеленой массы. Вредоносность головни зависит от возраста растений, в который произошло заражение, количества и размера желваков. Наиболее вредоносно поражение кукурузы в более молодом возрасте.

Возбудитель пузырчатой головни заражает кукурузу в течение всего вететационного периода. Но всегда заражаются только молодые, растущие органы.

Заболевание развивается чаще всего по местному типу. На участке, где произошло заражение, образуется бледное припухлое пятно, которое, разрастаясь, превращается во вздутие. Вздутие - желвак состоит из разросшихся клеток растения-хозяина, пронизанных мицелием гриба, клетки которого постепенно уплотняются, покрываются плотной оболочкой и превращаются в телиоспоры. Желвак подсыхает, темнеет, оболочка его трескается, и созревшие споры, разлетаясь по полю, осуществляют вторичные заражения растений. Число повторных заражений зависит от погодных условий (оптимальны для гриба высокая влажность и температура 23-25° С). Возбудитель сохраняется телиоспорами в головневых желваках в почве и с растительными остатками, на поверхности здоровых семян.

Весной при благоприятных условиях телиоспоры, перезимовавшие в почве или попавшие туда на поверхности семян, прорастают, образуя четырехклеточные базидии с четырьмя базидиоспорами. Базидиоспоры разносятся воздушными течениями и, попадая на органы кукурузы с молодой меристематической тканью, копулируют и заражают растения.

Развитию болезни способствуют резкие колебания температуры и влажности, обедненность почвы питательными веществами, особенно калием и фосфором. Пораженность усиливается при механических повреждениях насекомыми (шведская муха и др.). В то же время высокий агрофон, внесение калийных и фосфорных удобрений, а также обработка семян микроэлементами (цинк, бор, медь, марганец) повышают устойчивость кукурузы к головне.

Меры борьбы. Севооборот. Пространственная изоляция (1000 м) семенных участков кукурузы от посевов прошлого года. Подбор предшественников (озимая пшеница, свекла, гречиха и др. способствуют очищению почвы от головни). Отбор, сортировка, калибровка и обеззараживание семян. Посев в оптимальные сроки и на оптимальную глубину. Внесение фосфорно-калийных удобрений. Оптимальные сроки уборки и удаление с поля послеуборочных остатков. Удаление головневых желваков до образования телиоспор.