Меню сайта Рубрики

Болезни растений и пути их предотвращения

К наиболее распространенным и вредным болезням хлебных злаков относится ржавчина. В среднем потери зерна от этой болезни составляют 3–4 % валового сбора пшеницы, ячменя и ржи, а в отдельные годы они бывают еще большими.

Из трех видов ржавчины (стеблевая – Puccinia graminis Pers., бурая – Р. triticina Erikson, желтая – Р. striiformis West.) наиболее вредные стеблевая и бурая.

Стеблевая ржавчина (рис. 1) поражает все надземные органы растения, преимущественно стебель, в результате чего в растительном организме происходят глубокие изменения фотосинтеза, транспирации, дыхания и углеводного обмена. Все это негативно отражается на величине и качестве урожая. Размер потерь от этой болезни в значительной мере зависит от устойчивости сорта.

Многолетние исследования Мироновского института пшеницы им. В. Н. Ремесло свидетельствуют о том, что стеблевая ржавчина на участках с искусственным заражением появлялась ежегодно, хотя с разной интенсивностью. У отдельных сортов пшеницы озимой степень поражения в среднем колебалась от 4,3 % до 42 %, а потеря массы 1000 семян – от 4,3 % до 36,1 %. Установлено, что болезнь влияет и на соотношение отдельных фракций семян, в частности уменьшалось количество крупных семян.

Стеблевая-ржавчина

Рис. 1.  Стеблевая ржавчина

Бурая ржавчина (рис. 2) возникает почти ежегодно, в разной степени поражая листовую поверхность растений. Как и стеблевая, бурая ржавчина пагубно влияет на величину урожая и его качество. Масса 1000 семян у разных сортов уменьшалась на 30–37 %, выход крупной фракции – на 40–41 %, а содержание протеина – на 0,72–1,0 г на 1000 семян.

В зависимости от степени поражения растений стеблевой и бурой ржавчиной посевные и урожайные свойства семян значительно снижаются, а при сильном развитии болезни зерно из таких посевов вообще нельзя использовать на посевные цели.

В результате исследований установлены значительные различия в развитии бурой ржавчины в зависимости от сорта, агротехнологии и природно-климатических особенностей. Среди других сортов пшеница озимая сорта Аврора поражалась этой болезнью менее всего. В среднем за три года в целом по региону поражение бурой ржавчиной сорта Мироновская 808 составляло 22,5 %, а сорта Аврора – 6,2 %.

Бурая-ржавчина

Рис. 2. Бурая ржавчина

Мучнистая роса (Erysiphe graminis DS) (рис. 3). В отдельные годы в некоторых районах страны урожай от этой болезни снижается на 36–40 %. Повышенные нормы азота способствуют ускорению ее развития, а высокие нормы фосфора и калия, наоборот, снижают пораженность растений. Калий способствует более интенсивному поглощению азота и последующему ускоренному его перемещению и связыванию в молекуле белка. При этом повышается интенсивность протеолиза, а также перемещение и накопление азота в зерне. Все это приводит к снижению массы 1000 семян и ухудшению их посевных свойств. О потерях урожая зерна от мучнистой росы можно судить по приростам, которые получают в опытах с применением фунгицидов. Благодаря опрыскиванию байлетоном посевов слабостойких сортов прирост урожая составлял 1,6–1,4 т/га.

Мучнистая роса

Рис. 3. Мучнистая роса (Erysiphe graminis DS)

Головня (рис. 4) – группа болезней растений, вызываемых головневыми грибами. Наиболее распространенной и вредоносной является головня пыльная, которую вызывают грибы Ustilago tritici (у пшеницы) и U. nuda (у ячменя). При поражении этой болезнью разрушается колос, что приводит к значительным потерям. Так, при наличии головни в посеве от 0,01 % до 3,0 % потери урожая семян составляют: у яровых растений – от 0,11 % до 8,25 % и у озимых – от 0,20 % до 13,83 %.

Головня

Рис. 4. Головня

Твердая головня пшеницы (возбудители – грибы Tilletia tritici W., Т. levis К.) (рис. 5). В молочном состоянии семена имеют зеленоватый с синим оттенком цвет. При раздавливании из них вытекает серая жидкость с запахом селедки. В зрелом состоянии в колосе образуются вместо зерна головневые мешочки. Во время обмолота такие мешочки разрушаются и телиоспоры попадают на зерно, солому, почву. Поражение происходит при прорастании семян в почве.

Основной мерой предупреждения поражения растений является предпосевное протравливание семян фунгицидами.

Твердая-головня-пшеницы

Рис. 5. Твердая головня пшеницы

Фузариоз (Fusarium sp.) (рис. 6). Пораженные семена приобретают белый цвет, становятся морщинистыми, щуплыми. В случае сильного поражения фузариозом семена теряют всхожесть, покрываются бело-розовым налетом грибницы, загнивают. Часто семенная оболочка плотно пристает к семядолям бобовых, или эндосперму семян злаков. Это препятствует раскрытию семядолей при прорастании, или приводит к ненормальному прорастанию семян.

В исследованиях Н. М. Макрушина белые семена, пораженные фузариозом, имели всхожесть 42 %, массу проростков – 4,0 г, количество зародышевых корешков на один проросток – 3,2 шт. Непораженные семена эти показатели имели соответственно: 96 %; 5,1 г и 4,4 шт. 17 % пораженных семян прорастало под оболочкой.

Фузариоз

Рис. 6. Фузариоз (Fusarium sp.)

Склеротиниоз – белая гниль (Sclerotinia sclerotiorum) (рис. 7) – поражает большое количество растений, кроме злаков и многолетних трав. Появляется на растениях в начале цветения. Формы проявления – гниль всходов, увядание растений, загнивание корзинок подсолнечника, поражение семян. Массовое проявление болезни наблюдается в районах с повышенной влажностью и в дождливые годы.

Склеротиниоз

Рис. 7. Склеротиниоз

Ботритиниоз – серая гниль (Botrytis cinerea Fr.) (рис. 8) – поражает всходы, стебли, корзинки и семена подсолнечника. Вредоносность болезни заключается в ухудшении качества семян, снижении их всхожести, потери урожая.

Ботритиниоз

Рис. 8. Ботритиниоз

Переноспороз (рис. 9) – ненастоящая мучнистая роса (Peronospora schactii Fekl.). На семенниках сахарной свеклы поражает верхушечные побеги, цветки, плодики, образуются семена плохого качества.

Переноспороз

Рис. 9. Переноспороз

Церкоспороз (Cerkospora beticola Sacc.) (рис. 10) – широко распространенная болезнь сахарной свеклы. Поражаются околоплодники на семенниках. Заболевание приводит к значительному недобору урожая и снижению качества семян.

Церкоспороз

Рис. 10. Церкоспороз



Корневые гнили (рис. 11) вызываются разными грибами. Проблема осложняется тем, что практически стойких против этой болезни сортов нет. Более того, среди культурных злаков не найдены доноры стойкости против болезни. В связи с этим создание сортов, устойчивых к патогенам корневых гнилей, является важной задачей современной селекции.

При поражении растений корневыми гнилями снижается урожайность в результате раннего полегания посевов, уменьшения интенсивности кущения, количества зерен в колосе, массы 1000 семян, повышается часть мелких и щуплых семян.

Процентное содержание белка в зерне пораженных растений повышается, однако это явление нельзя считать позитивным, поскольку оно связано с торможением процесса накопления крахмала, а не с абсолютным приростом белковых веществ. Посевные и урожайные свойства таких семян значительно снижаются.

Особой вредностью характеризуется церкоспорелезная корневая гниль (Ceriosporella herpotrichoides Fron.). При сильном поражении ею масса семян из одного растения сорта Мироновская 808 снижалась с 3,7 до 0,7 г, а масса 1000 семян – с 31,8 до 19,3 г. Нередко при поражении корневой гнилью до 7 % растений потери зерна достигают 1,0–1,6 т/га. Выход кондиционных семян озимой пшеницы из таких посевов очень низкий.

Корневые-гнили

Рис. 11. Корневые гнили

Некоторые исследователи развитие корневых гнилей связывают с азотным питанием растений, причем в разных районах эта зависимость оказывается неодинаковой. Они считают, что среди возбудителей болезни преобладают грибы из рода Fusarium. Минеральное питание, хоть и не обеспечивает полного оздоровления растений от корневых гнилей, однако в значительной мере тормозит развитие болезни. Наиболее эффективными нормами при этом оказались N60P60K60 и N60P60K120.

Среди возбудителей корневых гнилей разные ученые называют также грибы Bipolonis sorociniana Sacc, Helminthosporium sativum P., Cochliobolum sativum Drechs, и др.

Развитие грибных болезней растений зависит от почвенно-климатических условий. В опытах, проведенных в Западном регионе Украины, бурая ржавчина и мучнистая роса, которые наиболее интенсивно развиваются в период от выхода в трубку до цветения пшеницы озимой, сильнее поражают растения в Прикарпатье и на Полесье, где в этот период выпадает больше осадков. Корневые гнили, наоборот, больше распространены на плодородных почвах Лесостепи и Приднестровья. Так, в среднем за три года пораженность этой болезнью разных сортов в Прикарпатье составляла 0,1–0,5 %, Малом Полесье – 3,0–4,7 %, западной Лесостепи – 7,2–7,7 %, Приднестровье – 7,0–9,3 %. Это можно объяснить тем, что в богатых на гумус почвах содержится большое количество микроорганизмов. Вследствие повышенной вязкости условия аэрации таких почв ухудшаются.

Интенсивное развитие корневых гнилей отмечалось при выпадении большого количества осадков в осенний и ранневесенний периоды вегетации, что приводило к значительному переувлажнению почвы и ухудшению доступа воздуха.

В борьбе с корневыми гнилями ощутимый эффект дает соблюдение правильных севооборотов, дробное внесение азотных удобрений. Из фунгицидов наиболее эффективным оказался фундазол, которым рекомендуется обрабатывать семена и посевы.

Установлено, что на семенах кориандра посевного выделены 45 видов грибов. Наиболее многочисленные грибы рода Deuteromycetes. Поражение семян в период дозревания приводит к снижению его всхожести на 10–20 %.

Черный зародыш. Среди болезней семян колосовых злаков значительное внимание уделяется патологическому явлению, сопровождающийся потемнением в области зародыша от бурого до интенсивно черного цвета, поэтому болезнь была названа «черным зародышем». Степень почернения зародыша может быть разной – от точечного до половины зародышевой части зерновки (рис. 12).

Черный-зародыш

Рис. 12. Черный зародыш семян пшеницы

Поражение «черным зародышем» бывает достаточно значительным и зависит от сорта, места выращивания растений, агротехнологии и других факторов. Пораженность пшеницы в зависимости от сорта и района выращивания колебалась в границах 0,3–30,4 %, у пшенично-пырейных гибридов – от 0,6 до 18 %. В опытах, проведенных в Киевской области, пораженность семян пшеницы озимой колебалась от 2,2 % у сорта Киевлянка до 10 % у сорта Мироновская 808.

Одной из самых важных проблем при изучении любой болезни является ее этиология. Установлено, что почернение зародышей вызывается развитием мицелия гриба. К возбудителям болезни относятся грибы родов Alternaria, Helminthosporium, Fusarium как при отдельном их действии, так и в комплексе.

Анатомическими исследованиями установлено, что при почернении зародышей мицелий гриба носит эпифитный характер, однако развивается лишь на поверхности плодовой оболочки, не проникая в другие ткани зерновки. Часто болезнь имеет скрытую форму: визуально не обнаруживается, однако развивается при прорастании семян.

Установлено, что при высеве пораженных семян болезнь не передается на потомство, а распространяется через воздух. Опасность любой болезни определяется степенью вреда, который она наносит организму. Относительно влияния «черного зародыша» на биологические свойства семян в литературе имеется много сведений, но они очень противоречивые, что можно объяснить отсутствием единой методики исследования болезни. Однако более распространенное мнение, что поражение «черным зародышем» не влияет на качество семян.

Исследованиями установлено, что поражение семян «черным зародышем» связано с наличием инфекции и степенью открытия цветочных чешуй, что обусловливает возможность попадания спор в область зародыша. Выявлено, что большее количество семян, пораженных «черным зародышем», находится в средней части колоса (63–68 %), а меньше – в нижней (15.0–19,2 %) и верхней (16,8–18.0 %). В пределах колоска больше поражаются первая и вторая зерновки (37–61 %), меньше – третья (1,1–4,4 %). Известно, что первые и вторые зерна крупнее, следовательно, у них сильнее раскрываются цветочные чешуи.

Установлена четкая зависимость степени поражения семян «черным зародышем» от состояния посева: во всех случаях с увеличением полегания степень поражения болезнью снижается. Так, в условиях Каменец-Подольска на слабополегшем – 2,9 %, средне-павшем – 0,9 % и сильнополеппем – 0,8 %. Снижение пораженности семян «черным зародышем» при полегании объясняется тем, что в этом случае образуются более мелкие, щуплые семена, которые не оказывают давление на цветочные чешуи, что препятствует проникновению спор в область зародыша.

При уборке пшеницы озимой в разные сроки заметное поражение «черным зародышем» отмечалось начиная с фазы восковой спелости. Так, поражение семян в домолочном состоянии отсутствовало, при уборке в тестообразном состоянии составляло 0,41 %, в фазе восковой спелости – 3 %, твердой – 4,42 %. Следовательно, чем более крупные семена, тем большие щели образуются между цветочными чешуями и тем большая вероятность поражения их болезнью.

Выше было отмечено, что в первых и вторых цветках средней части колоса образуются крупные, выполненные семена. Такие семена в биологическом отношении лучшие, чем семена с аналогичной массой, но сформированные в нижней и верхней частях или в третьих цветках середины колоса. Поэтому из семян средней части колоса, пораженных «черным зародышем», вырастают более крепкие растения, чем из равных по массе здоровых семян с других частей колоса. Это позволило прийти к выводу, что одной из причин кажущейся равноценности семян, пораженных «черным зародышем» и внешне здоровых, кроме массы, является их матрикальная разнокачественность. Наряду с этим, пораженные семена при прорастании инфицируют соседние непораженные.

С целью снятия эффекта разнокачественности семян и миграции спор влияние «черного зародыша» изучали методом изолокусных зерен с проращиванием в ячеистых растильнях, исключающих возможность распространения спор от одной зерновки к другой.

Отбирали хорошо развитые колосья, из которых выделяли зерновки, пораженные «черным зародышем». Для каждой зерновки в качестве контроля были отобраны по 1–2 внешне здоровые зерновки из симметричных (изолокусных) мест колоса с такой же массой. Этим был максимально достигнут принцип единственного различия, то есть изучалось действие лишь одного фактора – поражения семян «черным зародышем». Установлено, что из внешне здоровых семян вырастали крепкие проростки, с большим количеством первичных корешков. При прорастании внешне здоровых семян мицелий гриба встречался редко, а степень его развития была менее интенсивной. Лабораторная всхожесть семян на обоих вариантах оказалась одинаковой, а энергия прорастания – выше у внешне здоровых семян (табл. 1).

Таким образом, метод изолокусных зерен показал значительное преимущество здоровых семян перед пораженными «черным зародышем». Болезни, развивающиеся при прорастании семян, приводят к значительному ухудшению их биологических свойств. «Черный зародыш» является тем более опасной болезнью, поскольку он поражает в первую очередь, крупные, хорошо выполненные, биологически наиболее ценные семена, формирующиеся в первых и вторых цветках колоска средней части колоса.

Таблица 1

Качество семян пшеницы озимой, пораженных «черным зародышем»

Состояние семян
Средняя масса зерновки, мг
Энергия прорастания, %
Лабораторная всхожесть, %
Средняя масса проростка, мг
Степень развития мицелия, балл
Сорт Мироновская 808
 Внешне здоровые
50,6
94
100
90,5
3,57
 Пораженные
54,1
95
100
72,9
4,05
Сорт Аврора
 Внешне здоровые
54,7
84
100
90,4
2,45
 Пораженные
57,2
79
100
81,8
3,68

«Черный зародыш» негативно влияет также на технологические свойства зерна, что учитывается прежде всего при формировании партий товарного зерна для торговли на международном рынке.

Мероприятия борьбы с «черным зародышем» с учетом биологических особенностей возбудителей болезни такие: отбор сортов с коротким периодом дозревания, своевременная сушка семян, протравливание, а также прогревание в течение 10 мин. при температуре 52–54 °С с предварительным намачиванием в теплой воде. Важным является своевременная раздельная уборка в середине восковой спелости.

Энзимо-микозное истощение семян (ЭМИС). Сущность его заключается в том, что под воздействием капельножидкой влаги от дождя, длительных рос и туманов в семенах в 2–6 раз, сравнительно с нормой, растет активность гидролитических ферментов. При этом повышается интенсивность дыхания и крахмал превращается в сахар, накапливаются продукты гидролиза белков. Указанные водорастворимые, осмотически активные вещества обусловливают отток продуктов гидролиза – так называемое «стекание» зерна. В результате интенсивного развития данного процесса сахара выступают на поверхность зерновок, цветочной и колосковой чешуи. В такой среде создаются хорошие условия для жизнедеятельности полупаразитарных грибов сапрофитов из родов Alternaria, Cladosporium, Helminthosporium, Fusarium и др. «Стекание» приводит к потерям сухого вещества и ухудшению технологических и биологических свойств зерна.

Особенно вредное ЭМИС (энзимо-микозное истощение семян) в годы, когда зерновые созревают в условиях повышенной влажности. При этом снижаются количество и качество клейковины, содержание белка и лизина, стекловидность и масса 1000 семян. Под действием ЭМИС содержание крахмала уменьшается на 2–20 %, интенсивность дыхания повышается на 8–10 %, потери урожая достигают 0,26–0,69 т/га.

Некоторые авторы связывают ЭМИС с корневыми гнилями. Урожайность пшеницы яровой снижается от корневых гнилей на инфекционном фоне на 12,5 %, от ЭМИС внеинфекционного фона – на 5,7 %, а от ЭМИС на инфекционном фоне – на 21,7 %.

Сортов, практически устойчивых против ЭМИС, нет, однако отмечается их различие в реакции на это явление. Не найдены рациональные пути предупреждения болезни, а также способы борьбы с ней.

Широкие исследования по изучению ЭМИС проведены в Мироновском институте пшеницы им. В. Н. Ремесло. Из данных, приведенных в таблице 2, видно, что ЭМИС негативно влияет как на урожайность, так и на биологические свойства семян. Урожайность потомства семян из растений, пораженных ЭМИС, составляла 76,2 %.

Аналогичные опыты были проведены в Винницком сельскохозяйственном институте с пшеницей озимой сорта Ивановская 12. В среднем за два года семена, пораженные ЭМИС, имели более низкие показатели по сравнению со здоровым посевным материалом: масса 1000 семян – на 10,9 г, количество зерен в колосе – 15,1 г, масса зерна из одного колоса – 0,68 г, масса 100 зародышей – 34 мг, энергия прорастания – 15 %, лабораторная всхожесть – 8 %, масса 100 ростков – 2,9 г, масса 100 корешков – на 1,8 г. При высеве в полевых условиях урожайность потомства от здоровых семян составляла 3,91, а от пораженных болезнью – 2,64 т/га.

Поражение семян пшеницы озимой ЭМИС при более поздних сроках посева закономерно снижалось. В целом к ЭМИС более устойчивые ячмень озимый и пшеница озимая, меньше – тритикале и рожь.

Таблица 2

Влияние ЭМИС на качество семян пшеницы озимой сорта Ильичевка

Состояние семян
Год урожая семян
Масса 1000 семян, г
Энергия прорастания, %
Лабораторная всхожесть, %
Полевая всхожесть, %
Урожайность, т/га
 Непораженные  ЭМИС
1982
51
79
96
85
6,3
1983
48
96
99
82
4,0
1984
46
89
96
82
4,7
 В среднем
48
88
97
83
5,0
 Поражены ЭМИС
1982
37
36
81
59
5,28
1983
27
37
91
71
3,0
1984
33
55
83
58
2,6
 В среднем
35,7
43
85
63
3,63

Из возможных путей уменьшения потерь от ЭМИС можно считать подбор более устойчивых сортов, опрыскивание посевов растворами ретардантов, а также уменьшение расхода запасных веществ посредством десикации и замедления дыхания растений. Заслуживают внимания более поздние сроки посева и своевременная раздельная уборка урожая.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *