Фузариоз пшеницы что это такое
Фузариоз – опаснейшее заболевание зерновых и кормовых культур
Зараженность 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.
Виды фузариевых грибов различаются по активности спороношения, и, в зависимости от патогена, симптомы могут быть или хорошо заметны, или отсутствовать.
Фузариоз колоса
Фузариоз колоса и зерна — Fusarium spp.
Сильно поражаются пшеница, особенно яровая, ячмень, рожь; значительно реже овес. В течение вегетации гриб распространяется конидиями и сумкоспорами (аскоспорами). Они разносятся дождем, ветром, насекомыми. Некоторые виды возбудителей фузариоза образуют склероции и хламидоспоры, перезимовывают в виде мицелия, а также в виде плодовых тел-перитециев на растительных остатках.
Болезнь становится заметной в период налива зерна или молочной спелости, когда отдельные колоски, части колоса или целые незрелые колосья белеют, а здоровые остаются зеленые. В месте смыкания чешуек образуется слабозаметный налет бледно-розового цвета. Со временем налет уплотняется и становится оранжево-красного цвета. Позднее на колосковых чешуях появляются черные разбросанные точки – перитеции. Возбудители могут инфицировать как отдельные колоски, верхнюю или нижнюю часть колоса, так и весь колос, и соломину под ним. Зерна приобретают розовый оттенок, становятся щуплыми, теряют всхожесть или дают ослабленные всходы.
Факторы, способствующие развитию болезни
Фузариозная корневая гниль
Фузариозная корневая гниль — Fusarium spp.
Болезнь встречается на пшенице, ячмене, овсе. В течение вегетации заражение осуществляется конидиями, распространяющимися воздушно-капельным путем. Сохраняется гриб в виде мицелия, хламидоспор, склероциев на растительных остатках, в почве, на поверхности и внутри семян.
Возбудитель поражает корни, узлы кущения и основание стеблей. Инфицированные части растений буреют, разрушаются, иногда с образованием сухой гнили. Во влажных условиях на них образуются мицелий и спороношение гриба в виде налета различных оттенков белого или розового цвета. Листья желтеют и отмирают. Болезнь является причиной изреживания всходов, сокращения общей и продуктивной кустистости, белостебельности, образования недоразвитого колоса со щуплым зерном.
Факторы, способствующие развитию болезни
Фузариозная снежная плесень.
Фузариозная снежная плесень — Fusarium nivale.
Болезнь поражает озимую пшеницу, рожь, многолетние травы и проявляется после таяния снега. Инфекция сохраняется на растительных остатках в почве. В течение вегетации возбудитель распространяется конидиями воздушно-капельным путем.
На загнивших листьях, узле кущения нежный паутинистый налет белого или розового цвета. Спороношение имеет вид мелких бледно-розовых или оранжевых подушечек у основания стеблей. На поверхности отмерших листьев образуются бледно-розовые или оранжевые шарообразные плодовые тела диаметром 0,3 мм. Листья часто склеиваются и загнивают. Узел кущения разрушается.
Факторы, способствующие развитию болезни
Фузариоз пшеницы: Как отличить больные зерна от розовоокрашенных и обесцвеченных
Погода в нынешнем году ведет себя весьма противоречиво: то заливает дождями, то припекает жарой. Такие «погодные качели» — прекрасное условие для развития фузариоза пшеницы и других грибковых заболеваний. И аграрии многих областей Украины с огорчением отмечают, что доля фузариозных и головневых зерен в урожае пшеницы в 2021 году очень выросла. В некоторых районах она достигает 30%.
И хотя такое заболевание, как фузариоз колоса пшеницы хорошо знаком всем аграриям, споры о качестве партии зерна, поступающей на элеватор, повторяются ежегодно — фузариозные зерна нелегко отличить от розовоокрашенной и обесцвеченной пшеницы. Мы собрали данные об этой болезни, чтобы максимально облегчить такую задачу всем интересующимся.
Как выявить фузариоз колоса в поле
Для начала давайте получше узнаем врага урожаев «в лицо». Фузариоз — это грибковое заболевание, вызываемое грибами рода Fusarium. Болезнь очень распространенная, опасная и может поражать пшеницу на любой стадии роста. Каждый опытный агроном знает, как важен севооборот в качестве профилактики: если посеять пшеницу после кукурузы или же сеять ее вновь на пшеничных площадях — фузариоз гарантирован. Ну и конечно, своевременное применение СЗР никто не отменял в любом случае.
Гриб Fusarium может поражать корень, листья и колос пшеницы на разных стадиях развития растения. Ранний фузариоз — это заражение в фазе цветения пшеницы. Есть еще и поздний фузариоз, он поражает колос уже после усыхания колосковых чешуй.
Ранний фузариоз не дает зернышку сформироваться, оно либо вовсе пропадет, либо будет очень щуплым. Мицелий гриба также поражает и стебель колоса, выше места заражения стебель будет усыхать. Ранний фузариоз существенно увеличивает риски потери урожая.
Поздний фузариоз — болезнь куда коварнее, она начинается с поражения усохших частей колоса. Попав на отмершую колосковую чешуйку, гриб без труда проникает к зерновке, может поражать эндосперм, иногда доходит и до зародыша. Поздний фузариоз поражает почти сформированное зерно, оно даже внешне может быть абсолютно нормальным, но в самом буквальном смысле являться ядовитым.
Токсичным зерно становится потому, что в процессе жизнедеятельности все основные виды гриба выделяют микотоксины — ядовитые молекулы, которые делают зерно непригодным к использованию в пищевом и кормовом производстве. Самыми распространенными микотоксинами являются дезоксиниваленол (ДОН), Т-2 токсин, зеараленон, ниваленол. Определить наличие микотоксинов можно только в специализированных лабораториях, при помощи спецоборудования. Всего 1 мг этих молекул в 1 кг красивого и внешне здорового зерна пшеницы — и в самом лучшем случае партия зерна будет признана фуражной.
Поздний фузариоз достаточно нелегко определить визуальным наблюдением за колосом. Наиболее доступный способ выявления позднего поражения грибом — микологический анализ в лабораторных условиях. Лаборант поместит подозрительное растение в питательную для гриба среду и через несколько дней под микроскопом изучит результат. Остальные же способы, такие как диагностика полимеразной цепной реакции (ПЦР) и планарного волновода дадут более быстрые результаты, но они требуют спецоборудования и спецлабораторий.
А вот ранний фузариоз можно диагностировать и визуально:
Как выявляют фузариоз в лаборатории элеватора
Процедура выявления фузариозных зерен пшеницы прописана в Национальном Стандарте Украины ДСТУ 3768: 2019 «Пшеница. Технические условия». Для проведения анализа лаборанту необходимы:
Из партии пшеницы отбирают среднюю пробу массой в 2 кг. Очищают зерно от крупной сорной примеси и делают навеску массой 50,0 ± 0,1 г. И эта навеска выкладывается на лабораторную доску, после чего лаборант приступает к ее разбору. Своим опытом выявления фузариозных зерен в партии с нами поделились специалисты Филиала ВКПК «Винницкой птицефабрики» — начальник измерительно-производственной-технологичной лаборатории Ирина Шпичко и старший лаборант зерновых культур Наталья Пугач.
Определение фузариозных зерен — это визуальный анализ. Зерна попадаются в разной степени поражения грибом.
«Фузариозные зерна визуально имеют беловатый или светло-розовый налет, даже если они полностью выполненные. Окончательным признаком фузариоза является наличие мицелия гриба, его можно рассмотреть даже без лупы и ногтем снять с зерновки. Выглядит как легкая опушечка», — говорит Ирина Шпичко.
Быть белым и пушистым — для зернышка пшеницы это не означает ничего хорошего. Потому как такая картина может быть лишь только если зерновка находится в последней стадии поражения грибом.
«Если бросить такое зернышко не стол, то оно издаст глухой звук и не будет подпрыгивать. Здоровое зернышко и подпрыгнет высоко, и звук звонче будет, ведь у него стекловидный крепкий эндосперм, не разрушенный грибом. Даже не в лаборатории, а в полевых условиях вы можете сами понять: фузариозная зерновка обесцвечена, при разламывании она хрупкая в средине, оттуда сыпется просто пыль, в ней нет ничего живого. Больное зерно можно даже просто раздавить пальцами. Так выглядит зерновка в стадии сильного поражения болезнью», — поделилась наблюдениями Ирина Шпичко.
Наталья Пугач добавила, что у таких зерен — нежизнеспособный черный зародыш, в котором тоже при помощи лупы можно увидеть мицелий гриба. Такое зерно никогда не даст всходов. И если кто сомневается в заключении лаборантов, может попробовать прорастить образцы: фузариозная пшеница не выкинет росточек.
При любой стадии поражения единственным основанием для определения фузариоза является наличия мицелия в зерновке.
«Если зерно находится в начальной стадии заболевания, то фузариоз можно определить только при помощи лупы. Зернышко может быть со стекловидным эндоспермом, но иметь розовый или беловатый налет, как будто немного припорошенные — под лупой хорошо видно, что это не цвет зерна, а мицелий Fusarium», — рассказала Наталья Пугач.
Если подытожить, то фузариозное зерно пшеницы будет:
Как отличить фузариозные зерна от похожих здоровых
Во время разбора навески лаборант откладывает в сторону все зерна, которые у него вызывают подозрения в зараженности. После чего исследует их с помощью скальпеля и лупы, отделяя фузариозную зерновку от похожих на нее розовоокрашенных и обесцвеченных зерен. Основные отличия таких зерен также установлены ДСТУ 3768: 2019. Зерна необходимо сравнить по нескольким признакам — внешнему виду, структуре зерна, форме зерновки, наличию грибковой инфекции и жизнеспособности зародыша.
Внешний вид:
Фузариозное. Зерно беловатое, меловое, с полной потерей блеска. На некоторых зернах есть пятна розово-малинового или кремово-розового цвета.
Обесцвеченное. Зерно кремово-белое, с частичной или полной потерей блеска.
Розовоокрашенное. На фоне нормально окрашенных оболочек есть и пятна розово-красных оттенков на всей поверхности зерна. Эти пятна расположены преимущественно у зародыша, их не удается соскрести. Зерно имеет нормальный блеск.
Структура зерна
Фузариозное. Эндосперм рыхлый, крошится, с мучнистой консистенцией. При позднем фузариозе может быть как мучнистым, так и частично стекловидным.
Обесцвеченное. Эндосперм по структуре близок к нормально окрашенному зерну.
Розовоокрашенное. Эндосперм по стекловидности не отличается от эндосперма нормально окрашенного зерна.
Форма зерновки
Фузариозное. Большинство зерен сморщенные, щуплые. Имеют заостренные стороны и сильно вдавленную бороздку. В случае позднего фузариоза по форме бороздки и размеру зерна близки к нормальному, иногда вздутые, с отшелушенные оболочкой
Обесцвеченное. Не отличается от нормально окрашенного зерна. На спинке зерна оболочка может быть несколько сморщенная.
Розовоокрашенное. Не отличается от нормально окрашенного зерна. Розово-окрашенная оболочка плотно прилегает к эндосперму.
Наличие грибковой инфекции и жизнеспособность зародыша
Фузариозное. Зародыш нежизнеспособный, на срезе имеет черный цвет. На зародыше и в бороздке есть мицелий гриба.
Обесцвеченное. Зародыш жизнеспособен, на срезе бледно-желтого цвета. На зародыше и в бороздке нет мицелия и спородохий гриба.
Розовоокрашенное. Зародыш жизнеспособен, на срезе бледно-желтого цвета. На зародыше и в бороздке нет мицелия и спородохий гриба.
Итак, если вы видите, что в вашей пшенице есть щуплые бледные или розовые зерна, покрытые отделяющимся налетом, они легко крошатся при надавливании и со стороны зародыша темные — это наверняка фузариоз. В лаборатории в таких зернах обнаружат мицелий и спородохии грибов рода Fusarium. Фузариозные зерна при определении качества пшеницы не должны превышать 1% (для фуража) от общей массы, иначе такую пшеницу на элеваторе не примут.
Фузариоз колоса пшеницы. Как с ним бороться
Такое заболевание, как фузариоз колоса пшеницы, казалось бы, знакомо всем земледельцам. Но мало кто знает все тонкости механизма его распространения, развития, все последствия его вредоносности и все пути прогнозирования этого заболевания и борьбы с ним. Об этом на недавнем семинаре для дистрибьюторов, организованном представительством «Августа» в Молдове, подробно рассказал известный фитопатолог, доцент кафедры микологии и фитоиммунологии Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина Александр Юрьевич АКУЛОВ. Приводим запись его выступления в сокращенном виде.
Прогнозирование
Для того чтобы спрогнозировать развитие этого заболевания, попробуем разобрать принципы этого прогноза. Чрезвычайно важно понять схему, которая называется «треугольник болезни». Она говорит о том, что для того чтобы болезнь развилась в поле, нужно, чтобы сошлись вместе и одновременно три фактора.
Фактор номер один – поражаемое растение, два – патоген и три – определенные условия окружающей среды. Представьте: на поле сформировался огромный запас инфекции септориоза пшеницы, и условия благоприятны для развития болезни. Но у нас в севообороте после пшеницы посеян подсолнечник или рапс. Могут ли споры возбудителя септориоза пшеницы заразить эти культуры? Сколько бы их ни было, не могут. У нас не сошлись все три фактора – нет болезни.
Это лишний раз подчеркивает важность севооборота. Правильно подобранный севооборот и правильная ротация культур в поле решают очень много проблем. Если мы «разведем» патоген и растение в разные углы, чтобы они меньше контактировали, нам и пестициды будут не нужны в такой степени.
Источники инфекции
Для контроля любой болезни очень важно знать, как и когда эта болезнь заходит в растение. У разных болезней могут быть разные источники инфекции: семена, пожнивные остатки, почва, сорные растения, падалица, иногда возбудитель заходит в растение через разные «ворота». Основным источником спор возбудителя фузариоза колоса является неминерализованная стерня и, в меньшей мере, почва. Эта болезнь наиболее распространена в севооборотах, когда пшеница посеяна после пшеницы или кукурузы.
Но существует еще один фактор, который может послужить причиной развития фузариоза колоса – снежная плесень. Чем сильнее ее развитие, тем выше риск развития фузариоза колоса. Эти два заболевания связаны между собой прямыми причинно-следственными связями. Ведь для того, чтобы возник фузариоз, нужно, чтобы было очень много спор патогена, которые в течение лета разнесутся дождем и будут заражать колос.
Снежная плесень – обобщенное название группы заболеваний, которые развиваются в период таяния снега. Возбудителями этой болезни являются виды родов Typhula и Microdochium. Развитию снежной плесени способствуют большая биомасса растений, которые уходят в зиму, выпадение снега на непромерзшую почву и частое чередование оттепелей и заморозков. Под тяжестью снега листья придавлены к земле. За счет оттаивания и подмерзания воды они травмируются кристаллами льда и все испещрены кучей мелких ран. Развитие болезни здесь будет определяться не столько действием протравителя, сколько физиологическим состоянием растений и погодными условиями.
Вследствие развития снежной плесени мертвые листья пшеницы, которые в обилии лежат на поверхности земли, легко заселяются фузариями. В результате этого к моменту начала цветения пшеницы образуются миллиарды спор патогена, это является серьезным источником инфекции. При интенсивном развитии снежной плесени может образоваться не меньший запас спор фузариев, чем при нарушении севооборота. Поэтому, если у вас в поле нет снежной плесени, а севооборот соблюдается, то риск развития фузариоза колоса умеренный. Если же снежная плесень прогрессирует, то готовьтесь контролировать фузариоз колоса.
У фузариозной корневой гнили есть два основных источника инфекции – растительные остатки злаков и больные семена. Ну и также – почва, но ее роль невелика. Самой опасной для пшеницы является все-таки семенная инфекция. Из пораженных семян развиваются больные проростки. Ведь проросток – это самая уязвимая стадия растения. Если в фазе «младенчества» оно больное, ослабленное, то таким же оно уйдет в зиму, и это потянет целый ворох проблем. Поэтому контроль фузариозной корневой гнили проростков критически важен, даже если у вас идеальный севооборот.
Существует ли корреляция между фузариозом колоса и фузариозной корневой гнилью? Она абсолютно четкая – чем больше фузариозного зерна, тем больше будет развитие корневой гнили у растений, выращенных из этих семян. Существует ли обратная корреляция? Не существует, и я объясню эту странную закономерность.
Fusarium – это большая группа видов, которые, как правило, не имеют органно-тканевой специализации. Они способны поражать все, что угодно: корень и основание стебля (корневая и прикорневая гниль), листья (фузариозный ожог), колос и зерно. Но в принципе выделяют две ниши, где развивается патоген, – корень и основание стебля, а также колос и зерно. Диффузного заражения колоса из корней у фузариоза не происходит. Один лишь Fusarium graminearum в небольшой степени может подниматься вверх от корней к колосу. А, например, у возбудителя головни мицелий легко поднимается от семени и достигает колоса, потому что развивается диффузно.
У возбудителей фузариоза колоса развитие инфекции в большей мере аэрогенное. Если сильно заражены корни, на нижней части растения формируются споры, которые дождем или ветром забрасываются в колос и заражают его. Если их было мало, или если мы внесли фунгицид, мы можем остановить фузариоз колоса. Поэтому прямой корреляции между фузариозной корневой гнилью и фузариозом колоса нет. Но при этом, если сильно поражен колос и семена, то в последующие годы будет сильное развитие фузариозной корневой гнили.
Типы фузариоза колоса
В какой же фазе развития пшеница заражается фузариозом? Во всей литературе написано, что в фазе цветения. И это заблуждение, ошибка, которая мигрирует из книги в книгу. Потому что фузариоз колоса заражает колос от момента его появления и практически до уборки урожая. Если считать, что эта болезнь развивается только в фазе цветения и больше никогда, правильно проконтролировать ее невозможно.
Но одинаковы ли риски в разные фазы развития культуры? Сначала риск небольшой, потом он резко возрастает, далее он вновь снижается и после этого постепенно возрастает. То есть уязвимость пшеницы фузариозом колоса не линейная, она, как двугорбый верблюд, имеет два пика. И эти пики имеют названия – ранний фузариоз колоса и поздний. Ранний фузариоз колоса – это то самое заражение пшеницы в фазе цветения. Поздний фузариоз колоса наблюдается с начала усыхания колоса, к тому моменту, когда колосковые чешуи начинают желтеть.
Чем отличаются эти фузариозы между собой? Когда пшеница зеленая и активно вегетирует, у нее действуют активные защитные реакции. Если спора патогена пытается атаковать растение, оно в свою очередь пытается ее уничтожить. Благодаря этому возбудителю фузариоза колоса непросто заразить колос, пока тот зеленый. Но фузарии нашли лазейку – очень уязвимую стадию развития колоса. Это как раз фаза цветения. В этот период споры гриба беспрепятственно попадают на рыльце пестика – очень уязвимую структуру. При заражении через него у гриба значительно больше шансов, чем при попадании спор на лист или колосковую чешую. В фазе массового цветения споры фузариума заражают цветы и через них проникают в то зерно, которое должно было бы сформироваться. Так формируется ранний фузариоз колоса.
Что является основным источником спор патогена для фузариоза колоса? Это стерня различных злаков. Поэтому, если пшеница посеяна после пшеницы, а еще хуже, если после кукурузы, спор будет очень много. В случае, если севооборот соблюдается, количество спор будет ограничено, они будут локализоваться немного в почве и чуть-чуть на основании стебля и на отмирающих листьях.
Как споры попадают в колос? Есть их определенное количество, которое разносится ветром. Но доказано, что главным «лифтом», который доставляет споры гриба со стерни в колос, является очень сильный ливень во время цветения. Крупная капля воды ударяется о землю, растительные остатки (что особенно опасно, если было сильное развитие снежной плесени), нижние листья растений, разбрызгивается на мелкие капли, которые подлетают вверх и вместе с собой увлекают споры фузариев. То есть, если в фазе цветения засушливая погода и нет дождя, риск фузариоза колоса не очень велик. Он будет, но фоновым, не очень сильным. Если же в фазе цветения обещают ливни, это сигнал к тому, что ранний фузариоз колоса может проявиться сильно.
Как правило, зерно, зараженное ранним фузариозом, не формируется, оно умирает или формируется настолько щуплым и слабым, что не доживает до уборки. Более того, с того места колоса, где в фазе цветения заразилось одно зерно, мицелий гриба «вгрызается» в середину стебля колоса, повреждает его проводящие системы и вызывает усыхание верхней части колоса выше места заражения.
То есть ранний фузариоз колоса убивает не одно зерно в том месте, где заразил цветочек, а поражает большую часть колоса выше места заражения. Зерно в этой части почти наверняка умрет, не сформируется. Вывод: основной риск раннего фузариоза колоса – большие потери урожая.
Что же происходит с чувствительностью пшеницы к болезням в дальнейшем, на более поздних стадиях? Она резко возрастает. Ведь пшеница – это однолетняя культура, ее колос постепенно желтеет, и защитные реакции в нем перестают работать. Все, это уже мертвая ткань. И вот в этот момент и начинается поздний фузариоз колоса. Эта болезнь начинается с поражения мертвых и умирающих частей колоса. Когда спора фузария попадает на желтую колосковую чешуйку, она не встречает никакого сопротивления от растения, гриб развивается и может добраться до перикарпия, затем эндосперма, а иногда даже и до зародыша семени. В чем опасность позднего фузариоза колоса? В том, что поражается уже почти сформировавшееся полновесное всхожее зерно. Многие сталкивались с тем, что сдавали пшеницу на анализ, и в лаборатории находили в зерне очень много микотоксинов. При этом зерно было вполне сформированное, но больное. Так вот – это поздний фузариоз колоса.
Если такое внешне абсолютно нормальное, крупное, всхожее зерно посеять на следующий год – вы получите интенсивное развитие фузариозной корневой гнили.
Контроль заболевания
Ранний фузариоз колоса нужно контролировать в фазе цветения. То есть в этот период обязательна фунгицидная обработка посевов, она решает эту проблему. Есть целый ряд действующих веществ, тот же самый тебуконазол, который будет эффективен в данной ситуации.
А как контролировать поздний фузариоз колоса? Первый прием – дополнительные фунгицидные обработки, они обязательны в семенных посевах. Нужна третья, а то и четвертая фунгицидная обработка по колосу.
Но здесь важно применить системный фунгицид, пока он еще может поглотиться растением, пока оно еще живое. То есть, колос должен быть еще зеленым (способным поглотить и распространить действующее вещество), но уже должен начинать желтеть (чтобы препарат работал как можно дольше).
Еще один способ контроля позднего фузариоза колоса – ускорение уборки урожая, например, десикация. Чем меньше пшеница перестоит в поле под дождями и ветрами, тем меньше будет развитие болезни. Но тут опять-таки есть масса нюансов. Если это семенная пшеница, что будет со всхожестью семян после десикации? Если это продовольственные посевы, то могут быть остаточные количества пестицида.
Если у вас семенной посев пшеницы, то все же желательно потратиться и защитить растения от позднего фузариоза колоса фунгицидами, это будет значительно более эффективно, чем получить зараженное зерно, а потом «вытягивать» его протравителем. Причем от протравителя отказываться в любом случае нельзя, ведь кроме фузариоза есть много других болезней, с которым нужно бороться. Но фузариоз лучше контролируется в период вегетации, чем при протравливании.